PENGARUH TERAK BAJA TERHADAP SIFAT-SIFAT KIMIA TANAH SULFAT MASAM DAN PRODUKSI PADI (Oryza sativa L.) POSMA ROIDA GULTOM A

Transkripsi

1 PENGARUH TERAK BAJA TERHADAP SIFAT-SIFAT KIMIA TANAH SULFAT MASAM DAN PRODUKSI PADI (Oryza sativa L.) POSMA ROIDA GULTOM A PROGRAM STUDI MANAJEMEN SUMBERDAYA LAHAN DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2012

2 RINGKASAN POSMA ROIDA GULTOM. Pengaruh Terak Baja terhadap Sifat-Sifat Kimia Tanah Sulfat Masam dan Produksi Padi (Oryza sativa L.). Dibimbing oleh LILIK TRI INDRIYATI dan SUWARDI. Terak baja merupakan limbah padat dari proses pemurnian besi cair dalam pembuatan baja. Terak baja terbentuk melalui reaksi biji besi dan batu kapur yang ditambahkan. Terak baja mengandung unsur-unsur seperti Ca, Mg, Fe, Mn, dan Si. Kandungan material yang terdapat dalam terak baja inilah yang diharapkan dapat dimanfaatkan untuk memperbaiki sifat-sifat kimia tanah-tanah masam seperti tanah sulfat masam. Tanah sulfat masam adalah tanah yang mempunyai ph sangat rendah, diikuti dengan P tersedia dan kejenuhan basa-basa yang rendah (Andriesse dan Sukardi 1990). Hal ini yang menyebabkan produksi padi yang ditanaman pada tanah sulfat masam sangat rendah. Penambahan terak baja pada tanah sulfat masam diharapkan dapat memperbaiki sifat kimia tanah sulfat masam. Penelitian ini dibatasi pada pengaruh terak baja converter terhadap perubahan sifat-sifat kimia tanah meliputi ph tanah, kandungan Ca, Mg, P, K, Cu, Zn, dan Pb, pertumbuhan dan produksi tanaman padi, dan kandungan hara dalam tanaman padi. Penelitian dilakukan di rumah kaca (University Farm IPB) dan Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah, Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, IPB. Penelitian ini menggunakan tanah sulfat masam dari Kecamatan Rantau Rasau, Kabupaten Tanjung Jabung Timur, Provinsi Riau, yang diberi perlakuan terak baja yang diperoleh dari dari Sumitomo Metal Industry, Jepang. Benih padi yang digunakan sebagai indikator tanaman adalah varietas Inpari 1, semua pot diberi pupuk dasar yang meliputi pupuk urea, SP-18 dan KCl. Dosis terak baja yang diberikan yaitu: T0 (0 g/pot), T1(15 g/pot), T2(30 g/pot), dan T3 (45 g/pot). Hasil penelitian menunjukkan bahwa terak baja meningkatkan ph tanah, kandungan Ca, Mg, K, dan P-tersedia dalam tanah. Peningkatan ph terjadi karena adanya CaO dan MgO yang dibebaskan dari terak baja ke dalam larutan tanah. Terak baja menurunkan kandungan Zn, Cu dan Pb dalam tanah, hal ini disebabkan karena dengan penambahan terak baja ph tanah meningkat, dengan demikian unsur Zn, Cu dan Pb dalam tanah mengendap. Penambahan terak baja juga meningkatkan pertumbuhan dan produksi padi sampai 145%, hal ini merupakan pengaruh tidak langsung dari penambahan terak baja yang dapat memperbaiki sifat kimia tanah, dan meningkatkan kandungan unsur hara dalam tanaman padi. Kata kunci: Kandungan hara tanah, kandungan hara tanaman, tanah sulfat masam, terak baja.

3 SUMMARY POSMA ROIDA GULTOM. Effects of Steel Slag on Chemical Properties of Acid Sulphate Soil and Production of Rice (Oryza sativa L). Supervised by LILIK TRI INDRIYATI and SUWARDI. Steel slag is one of the solid waste from the process of purifying molten iron in steel-making. Steel slag is formed through the reaction of iron ore and limestone. Steel slag contains some elements such as Ca, Mg, Mn, Fe, and Si. The content such elements, steel slag possible to be utilized for improving chemical properties of acid soils such as acid sulphate soil. Acid sulphate soil had a low ph, low available P and base saturation (Andriesse and Sukardi, 1990). Due to those soil properties, the production of rice cultivated on acid sulphate soil was extremely low. Application of steel slag on acid sulphate soil was expected to improve the chemical properties of acid sulphate soil. The objectives of this research were to observe the effects of steel slag on soil chemical properties, rice growth and production as well as nutrients absorption by rice plants. Research was conducted in green house (University Farm IPB) and soil analysis were conducted in Laboratory of Chemical and Soil Fertility, Department of Soil Science and Land Resources, IPB. Soil sample used in this research was acid sulphate soil taken from Rantau Rasau District, Tanjung Jabung Timur Regency, Riau Province. Steel slag was obtained from Sumitomo Metal Industry, Japan. Rice variety of Inpari-1 was used as indicator plant. Fertilizers of urea, SP- 18 and KCl were used at standard rate, where as the rates of steel slag were 0 g/pot (T0), 15 g/pot (T1), 30 g/pot (T2) and 45 g/pot (T3), respectively. The results showed that steel slag increased the ph, Ca, Mg, K, and P in the soil. The increase of ph value was due to the presence of CaO and MgO which are released from steel slag into the soil solution. Steel slag decreased Zn, Cu and Pb content in soil because of the increasing soil ph. In higher ph the elments of Zn, Cu and Pb are more precipitate in the soil solution. The addition of steel slag also increases the growth and production of rice up to 145%. This is due to indirect effect of steel slag addition which improve the chemical properties of soil. Keywords: soil nutrients, plant nutrients, acid sulphate soil, steel slag.

4 PENGARUH TERAK BAJA TERHADAP SIFAT-SIFAT KIMIA TANAH SULFAT MASAM DAN PRODUKSI PADI (Oryza sativa L.) POSMA ROIDA GULTOM A Skripsi Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian pada Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor PROGRAM STUDI MANAJEMEN SUMBERDAYA LAHAN DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2012

5 Judul Penelitian : Pengaruh Terak Baja terhadap Sifat-Sifat Kimia Tanah Sulfat Masam dan Produksi Padi (Oryza sativa L.) Nama : Posma Roida Gultom NIM : A Menyetujui, Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II (Dr. Ir. Lilik Tri Indriyati, M.Sc.) ( Dr. Ir. Suwardi, M.Agr.) NIP NIP Mengetahui, Ketua Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan (Dr. Ir. Syaiful Anwar, M.Sc.) NIP Tanggal Lulus:

6 RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Pematangsiantar, Sumatera Utara pada tanggal 30 Maret 1989 sebagai anak ketiga dari pasangan P. Gultom dan R. Tampubolon. Penulis menempuh pendidikan dasar selama 6 tahun di SD Sw 4 YPHKBP ( ). Penulis melanjutkan studi menengah pertama di SLTPN 5 Pematangsiantar selama 3 tahun ( ). Kemudian penulis menempuh pendidikan menengah atas di SMAN 1 Pematangsiantar ( ). Penulis melanjutkan studi ke tingkat perguruan tinggi di Departemen Ilmu Tanah, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI) tahun Selama menjalani studi di IPB, penulis aktif mengikuti aktivitas organisasi kemahasiswaan, yaitu Himpunan Mahasiswa Ilmu Tanah (HMIT IPB), Organisasi Daerah (OmDa) Ikatan Mahasiswa Siantar dan Sekitarnya (Ikanmass) sebagai anggota dan Bendahara Umum ( ) dan Persekutuan Mahasiswa Kristen IPB di Komisi Pelayanan Khusus (KOPELKHU-PMK IPB) penulis menjadi anggota dan menjabat sebagai Sekretaris ( ). Sebagai tugas akhir, penulis melakukan penelitian dengan judul Pengaruh Terak Baja terhadap Sifat- Sifat Kimia Tanah Sulfat Masam dan Produksi Padi (Oryza sativa L.) di bawah bimbingan Dr. Ir. Lilik Tri Indriyati, M.Sc, dan Dr. Ir. Suwardi, M.Agr.

7 KATA PENGANTAR Penulis mengucapkan syukur dan pujian ke hadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas berkat dan kasihnya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian yang berjudul Pengaruh Terak Baja terhadap Sifat-Sifat Kimia Tanah Sulfat Masam dan Produksi Padi (Oryza sativa L.). Pada kesempatan ini penulis berkeinginan menyampaikan terima kasih dan penghargaan kepada: 1. Ibu Dr. Ir. Lilik Tri Indriyati, M.Sc. selaku dosen pembimbing atas segala bimbingan, teladan, nasehat, dan dukungan yang diberikan kepada penulis, selama menyelesaikan skripsi ini. 2. Bapak Dr. Ir. Suwardi, M.Agr. selaku dosen pembimbing yang telah memberikan bimbingan, dukungan yang bermanfaat kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. 3. Bapak Dr. Ir. Darmawan, M.Sc. selaku dosen penguji, yang telah memberikan saran dan dukungan kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi. 4. Keluargaku Bapak P. Gultom, Mama R. Tampubolon serta kakakku (k Santi, k Yeyen), adikku (Asima, Samuel, Tensa) dan orang terdekat (Silvester) atas segala dukungan, doa, dan semangat yang diberikan kepada penulis selama menyelesaikan skripsi ini. 5. Teman-teman Tanah 44, PMK, Pondok Putri dan semua pihak yang telah membantu yang tidak dapat saya sebutkan. Akhirnya, penulis berharap skripsi ini dapat bermanfaat dan memberikan kontribusi yang nyata terhadap perkembangan ilmu pengetahuan khususnya ilmu tanah. Kiranya Tuhan Yang Maha Kuasa melimpahkan rahmat dan menyertai hati dan pikiran kita semua. Bogor, Februari 2012 Penulis

8 DAFTAR ISI Halaman DAFTAR TABEL... iii DAFTAR GAMBAR... v I. PENDAHULUAN Latar Belakang Tujuan Penelitian Hipotesis... 2 II. TINJAUAN PUSTAKA Terak Baja Pengertian Terak Baja Pengaruh Terak Baja terhadap Sifat Kimia Tanah Logam Berat dan Limbah Bahan Berbahaya dan Beracun (B3) Tanah Sulfat Masam Definisi Tanah Sulfat Masam Sifat Kimia Tanah Sulfat Masam Penyebaran Tanah Sulfat Masam di Indonesia Karakteristik Tanaman Padi III. BAHAN DAN METODE Waktu dan Tempat Bahan dan Alat Rancangan Percobaan Pelaksanaan Percobaan IV. HASIL DAN PEMBAHASAN Pengaruh Terak Baja terhadap Sifat Kimia Tanah Pengaruh Terak Baja terhadap Pertumbuhan dan Produksi Tanaman Padi Pengaruh Terak Baja terhadap Kandungan Unsur Makro dan Mikro dalam Tanaman Padi Pengaruh Terak Baja terhadap Kandungan Logam Berat Pb dalam Tanah dan Tanaman Padi... 22

9 V. KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran VI. DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN... 29

10 Nomor DAFTAR TABEL Teks Halaman 1. Komposisi Kimia dari Terak Baja Kandungan Cu, Zn dan Pb dari Terak Baja Perlakuan Pemberian Terak Baja pada Tanah Sulfat Masam Pengaruh Dosis terak baja terhadap Kandungan Zn dan Cu dalam tanah Pengaruh Dosis Terak Baja terhadap Tinggi Tanaman Padi Pengaruh Dosis Terak Baja terhadap Jumlah Anakan Tanaman Padi Pengaruh Dosis Terak Baja terhadap Produksi Padi Pengaruh Dosis Terak Baja terhadap Kandungan Pb dalam Tanah Lampiran 1. Analisis Kimia Tanah Sulfat Masam Deskripsi Padi Varietas Impari Hasil Analisis Ragam Pengaruh Terak Baja terhadap Nilai ph Tanah Kriteria Penilaian Analisis Tanah Hasil Analisis Ragam Pengaruh Terak Baja terhadap Kandungan Basa-Basa dan P-tersedia dalam Tanah Hasil Analisis Ragam Pengaruh Terak Baja terhadap Kandungan Zn dan Cu dalam Tanah dengan Ekstrak Akuades dan MgCl Hasil Analisis Ragam Pengaruh Terak Baja terhadap Tinggi Tanaman Padi Hasil Analisis Ragam Pengaruh Terak Baja terhadap Jumlah Anakan Tanaman Padi Hasil Analisis Ragam Pengaruh Terak Baja terhadap Produksi Padi Hasil Analisis Ragam Pengaruh Terak Baja terhadap Kandungan Ca, Mg, K dan P dalam Tanaman Padi Hasil Analisis Ragam Pengaruh Terak Baja terhadap Kandungan Zu dan Cu dalam Tanaman Padi Hasil Analisis Ragam Pengaruh Terak Baja terhadap Kandungan Pb dalam Tanaman Padi... 39

11 13. Pengaruh Terak Baja terhadap ph Tanah Pengaruh Terak Baja terhadap Kandungan Basa-Basa dan P-Tersedia dalam Tanah Pengaruh Pemberian Terak Baja terhadap Kandungan Zn dan Cu dalam Tanah dengan Ekstrak Akuades dan MgCl Pengaruh Terak Baja terhadap Tinggi Tanaman Padi Pengaruh Terak Baja terhadap Jumlah Anakan Tanaman Padi Pengaruh Terak Baja terhadap Produksi Padi Pengaruh Terak Baja terhadap Kandungan Ca, Mg, K dan P dalam Tanaman Padi Pengaruh Terak Baja terhadap Kandungan Zn dan Cu dalam Tanaman Padi Pengaruh Terak Baja terhadap Kandungan Pb dalam Tanah Ekstrak Akuades dan MgCl Pengaruh Terak Baja terhadap Kandungan Pb dalam Tanaman Padi... 44

12 DAFTAR GAMBAR Nomor Halaman Teks 1. Pembuatan Terak Baja dengan Metode Converter Pengaruh Dosis Terak Baja terhadap ph Tanah Pengaruh Dosis Terak Baja terhadap Kandungan Ca-dd (a), Mg-dd (b) K-dd (c), dan P-tersedia dalam Tanah Pengaruh Dosis Terak Baja terhadap Tinggi Tanaman Padi Pengaruh Dosis Terak Baja terhadap Kandungan Ca (a), Mg (a), K (c) dan P (d) dalam Tanaman Padi Pengaruh Dosis Terak Baja terhadap Kandungan Zn (a) dan Cu (b) dalam Tanaman Padi Pengaruh Dosis Terak Baja terhadap Kandungan Pb dalam Tanaman Padi Lampiran 1. Tanaman Padi Sudah Mulai Menunjukkan Malai Malai Perbandingan Tanaman Padi pada saat Panen... 45

13 1 I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Terak baja merupakan limbah padat dari proses pemurnian besi cair dalam pembuatan baja. Terak baja terbentuk melalui reaksi antara biji besi dan batu kapur yang ditambahkan. Terak baja mengandung unsur-unsur seperti Ca, Mg, dan Si. Kandungan material yang terdapat dalam terak baja ini diharapkan dapat dimanfaatkan untuk bidang pertanian, untuk memperbaiki sifat-sifat kimia tanah-tanah masam seperti tanah sulfat masam. Tanah sulfat masam dengan luasan 6,72 juta hektar (Sa ad et al., 2008), mempunyai tingkat kesuburan alami yang rendah dan kadar Al, Fe, dan Mn yang tinggi dalam tanah, dan bersifat racun bagi tanaman (Nugroho et al., 1992 dalam Sa ad et al., 2008). Tanah sulfat masam juga mempunyai ph yang sangat rendah dan kandungan basa-basa yang rendah. Hal ini yang menyebabkan produktivitas tanah sulfat masam rendah. Kebutuhan bahan pangan terutama beras akan terus meningkat sejalan dengan pertambahan jumlah penduduk. Sementara itu upaya peningkatan produksi beras saat ini terhalang oleh berbagai kendala, seperti konversi lahan yang masih terus berjalan, penurunan kualitas sumberdaya lahan yang berdampak terhadap penurunan produktivitas lahan. Indonesia akan mengalami krisis pangan secara nasional apabila usaha-usaha dalam meningkatkan produksi pangan masih tetap seperti waktu-waktu sebelumnya. Oleh karena itu penggunaan terak baja dalam bidang pertanian diharapkan dapat meningkatkan produktivitas lahan dan produksi padi. Penggunaan terak baja di Indonesia khususnya dalam bidang pertanian sampai saat ini belum dikembangkan karena adanya peraturan pemerintah (PP No 85 Tahun 1999) yang menyatakan terak baja termasuk dalam kategori limbah Bahan Berbahaya dan Beracun (B3). Oleh karena itu penelitian ini dilakukan sebagai data ilmiah pendukung manfaat terak baja terhadap pertanian. Penelitian ini dibatasi pada pengaruh terak baja converter terhadap perubahan sifat kimia tanah yang meliputi ph tanah, kandungan Ca, Mg, P, K dan logam Cu, Zn, dan Pb

14 2 dalam tanah, tanaman, serta pengaruhnya terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman padi Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini adalah: 1. Mengetahui pengaruh terak baja terhadap perubahan sifat kimia tanah yang meliputi ph, kandungan unsur hara Ca, Mg, P, dan K, mikro (Zn dan Cu) dan logam berat (Pb) dalam tanah dan tanaman. 2. Mengetahui pengaruh terak baja converter terhadap pertumbuhan dan produksi padi pada tanah sulfat masam Hipotesis Hipotesis yang diajukan pada penelitian ini adalah : 1. Pemberian terak baja dapat meningkatkan ph, kandungan hara dalam tanah dan tanaman terutama unsur makro (Ca, Mg, dan P) dan tidak meningkatkan kandungan logam berat dalam tanah dan tanaman 2. Pemberian terak baja dapat mempercepat pertumbuhan dan meningkatkan produksi padi.

15 3 II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Terak Baja Pengertian Terak Baja Terak baja merupakan limbah padat dari proses pemurnian besi cair dalam pembuatan baja. Terak baja terbentuk melalui reaksi antara biji besi dan batu kapur yang ditambahkan. Penambahan batu kapur bertujuan untuk mengikat bahan-bahan pengotor dari biji besi, agar diperoleh besi murni atau sudah terpisah dari teraknya. Terak baja mengandung unsur-unsur seperti Ca, Mg, dan Si. Terdapat beberapa macam jenis terak baja, antara lain blast furnace slag, electric furnace slag, dan converter slag. Jenis terak baja ditentukan berdasarkan metode yang digunakan ketika proses pembuatan baja. Metode yang umum digunakan adalah blast furnace dan converter. Pembuatan terak baja dengan metode converter disajikan pada Gambar 1. Gambar 1. Pembuatan Terak Baja dengan Metode Converter dalam Hadisaputra, 2011). Pembuatan baja dengan metode converter mula-mula diperkenalkan oleh Henry Bessemer, dalam metode ini yang diolah adalah besi cair, yang diperoleh

16 4 dari dapur tinggi (blast furnace). Besi cair dituangkan ke dalam converter kemudian dihembuskan udara/oksigen sehingga bahan dan unsur pengotoran akan terbakar dan keluar dari besi cair berupa gas atau terak. Pengisian dilakukan saat posisi horizontal dan dilanjutkan dengan mengembalikannya ke posisi vertikal sambil dihembuskan udara dari bawah. Gas CO keluar melalui mulut converter, dan selanjutnya gas CO akan terbakar dan menjadi CO 2. Hal ini ditandai dengan nyala api yang panjang dan terang. Bila nyala api mulai meredup dan yang ada adalah asap kemerahan hal ini berarti C sudah habis terbakar, dan hembusan angin harus segera dihentikan, agar besi tidak habis terbakar. Kemudian converter dimiringkan dan cairan besi dikeluarkan. Karena dalam cairan baja ini masih banyak oksigen maka perlu diberikan oksidan (ferromangan, ferrosilikat, atau alumunium) untuk menghilangkannya. Pengaturan kadar karbon dapat dilakukan dengan menambahkan sejumlah besi kasar ke dalam baja cair (Hadisaputra, 2011) Pengaruh Terak Baja terhadap Sifat Kimia Tanah Susunan kimia dari terak baja berbeda-beda, baik dalam jenis unsur maupun kadarnya, tergantung pada bahan baku dan cara pembuatan baja. Produksi terak baja di Indonesia dapat mencapai ± 350 ribu ton setiap tahunnya. Terak baja umumnya mengandung unsur utama Ca dan Si, sedangkan unsur-unsur lain yang terdapat dalam jumlah yang lebih sedikit adalah Mg, Al, Fe, dan Mn (Mulyadi et al., 2001) Pemakaian terak baja sebagai pupuk telah mulai dicoba sejak tahun 1882/1883 di Jerman, kemudian di Inggris pada tahun 1884/1885 oleh Wrightson, setelah itu berbagai penelitian terak baja telah dilakukan baik sebagai sumber Si maupun sebagai bahan kapur atau untuk tujuan meningkatkan keefisiensian pemupukan (Farrar, 1962 dalam Allorerung, 1988). Belakangan ini juga Mahro (2010) telah melakukan penelitian pengaruh terak baja terhadap sifat kimia tanah gambut. Sejak terak baja menarik perhatian sebagai salah satu bahan pupuk/perbaikan tanah, penelitian intensif telah dilakukan, alasan-alasan terjadinya dan tanggapan tanaman juga telah banyak diajukan. Salah satu alasan

17 5 yang dikemukakan adalah pengaruh positif dari terak baja terhadap beberapa sifat kimia tanah. Terak baja dalam pertanian digunkan antara lain: (1) untuk menetralkan kemasaman tanah serta menambah unsur Ca dan Mg, (2) menurunkan unsur Mn dalam tanah, (3) meningkatkan unsur fosfor dalam tanah, (4) sebagai sumber silikat (Barber, 1967 dalam Rahim, 1995). Beberapa peneliti menduga pengaruh terak baja terhadap sifat kimia tanah berasal dari silikat yang terkandung di dalam terak baja dengan demikian terak baja dipandang sebagai sumber Si. Peneliti lain juga menganggap bahwa terak baja sebagai bahan masukan yang dapat memperbaiki ketersedian hara atau sebagai bahan yang mempunyai pengaruh mirip dengan kapur, disebabkan kandungan Ca dari terak baja yang cukup tinggi (Mohammadi dan Sedaghat, 2007). Goto (1987) dalam Suwarno dan Goto (1999), melalui penelitian menemukan bahwa converter adalah bahan yang baik untuk pengapuran. Bahan kapur yang terkandung dalam terak baja memungkinkan terjadinya kenaikan ph, menurunkan konsentrasi Al, Fe dan Mn dan menaikkan kandungan Ca dalam tanah. Jumlah silikat dalam tanah akan memperbaiki jumlah fosfor tersedia pada tanah yang mempunyai ketersedian fosfor rendah. Peranan silikat tersebut bukan dikarenakan adanya penggantian peranan fosfor dalam tanaman oleh silikat, tetapi karena silikat dalam tanah mampu mengadakan pertukaran anion dengan fosfor dalam keadaan terjerap (Okuda dan Takhashi, 1964 dalam Rahim, 1995). Terak baja tidak hanya dapat meningkatkan ketersedian hara dalam tanah, tetapi juga dapat meningkatkan ketersedian dan penyerapan hara oleh tanaman. Keadaan tersebut bukan hanya gejala penyerapan hara, tetapi diduga mempunyai hubungan dengan proses metabolisme unsur tersebut dalam jaringan tanaman, karena silikat diduga dapat membantu proses translokasi hara dalam tanaman (Soepardi, 1983) Logam Berat dan Limbah Bahan Berbahaya dan Beracun (B3) Unsur logam berat adalah unsur yang mempunyai densitas lebih dari 5 gr/cm 3 (Fardiaz, 1992 dalam Sudarmadji et al., 2006). Bahan Berbahaya dan

18 6 Beracun (B3) adalah setiap bahan yang karena sifat atau konsentrasi, jumlahnya, baik secara langsung maupun tidak langsung, dapat mencemarkan dan/atau merusak lingkungan hidup, kesehatan, kelangsungan hidup manusia serta mahluk hidup lain (Pasal 1 (17) UU No ) (Sudarmadji et al., 2006). Pemasok logam berat ke dalam tanah pertanian antara lain bahan agrokimia (pupuk dan pestisida), asap kendaraan bermotor, bahan bakar minyak, buangan limbah rumah tangga, industri, dan pertambangan. Organisme pertama yang terpengaruh akibat penambahan logam berat ke dalam tanah adalah organisme dan tanaman yang tumbuh ditanah. Dalam ekosistem alam terdapat interaksi antar organisme baik interaksi positif maupun negatif yang menggambarkan bentuk transfer energi antar populasi dalam komunitas tersebut. Dengan demikian pengaruh logam berat tersebut pada akhirnya akan sampai pada hirarki rantai makanan tertinggi yaitu manusia. Logam-logam berat diketahui dapat terakumulasi di dalam tubuh suatu organisme dan tetap tinggal dalam tubuh untuk jangka waktu yang lama sebagai racun (Saeni, 1995). Secara umum, logam berat untuk pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan dibagi menjadi dua yaitu: logam berat esensial dan non esensial. Unsur tembaga (Cu) dan seng (Zn) merupakan logam berat yang termasuk esensial, sedangkan timbal (Pb) merupakan logam berat non esensial bagi tumbuhan (Baker dan Walker, 1990 dalam Hamza dan Setiawan, 2010). Unsur tembaga (Cu) sangat berguna untuk pertumbuhan jaringan tumbuhan terutama jaringan daun dimana terdapat proses fotosintesis (Kamaruzzaman et al., 2008 dalam Hamza dan Setiawan, 2010). Selain itu, unsur Cu juga mempunyai fungsi sebagai salah satu unsur hara mikro yang diperlukan di dalam mitokondria dan kloroplas, proses sintesis dan metabolisme karbohidrat dan protein serta sebagai dinding sel lignin (Verkleij dan Schat, 1990 dalam Hamza dan Setiawan, 2010). Unsur seng (Zn) sangat berguna dalam sistem enzim, enzim aktivator dalam proses respirasi dan hormon pertumbuhan. Unsur timbal (Pb) merupakan logam yang sangat rendah daya larutnya, dan mempunyai daya translokasi yang rendah mulai dari akar sampai organ tumbuhan lainnya, selain itu Pb juga memiliki toksisitas yang tinggi

19 7 dan menyebabkan racun bagi beberapa spesies (Wozny dan Kzreslowka, 1993 dalam Hamza dan Setiawan, 2010). Darmono (1995) dalam Suendarti (2004) mengemukakan ada dua hal yang menyebabkan logam berat termasuk sebagai pencemar yang berbahaya, yaitu: (a) tidak dihancurkan oleh mikroba yang hidup di lingkungannya, dan (b) terakumulasi ke dalam komponen-komponen lingkungan. Secara alami Pb ditemukan di udara dan tanah. Logam berat Pb yang dikonsumsi manusia dapat mengakibatkan gangguan fungsi ginjal, gangguan terhadap sistem syaraf dan gangguan terhadap sistem reproduksi. Gangguan pada sistem reproduksi dapat berupa keguguran, kesakitan dan kematian janin (Sudarmadji et al., 2006) Tanah Sulfat Masam Definisi Tanah Sulfat Masam Pertama kali tanah sulfat masam dikenal dengan sebutan cat clay yang diambil dari asal kata katteklei (bahasa Belanda) yang diartikan sebagai liat yang berwarna seperti pada bulu kucing, yaitu warna kelabu dengan bercak kuning pucat. Bercak kuning pucat ini merupakan senyawa hasil oksidasi pirit yang sering disebut dengan jarosit. Istilah sulfat masam itu sendiri digunakan karena berkaitan dengan adanya bahan sulfida (pirit) dalam tanah ini apabila teroksidasi menghasilkan asam sulfat sehinga menyebabkan tanah menjadi masam sampai sangat masam (Noor, 2004). Tanah sulfat masam dibedakan menjadi 2 golongan yaitu: 1. Tanah sulfat masam potensial Tanah sulfat masam potensial adalah tanah yang mengandung horizon sulfidik (pirit yang belum teroksidasi). Menurut Taksonomi Tanah yang disebut bahan sulfidik adalah bahan tanah mineral atau organik yang penuh kandungan air dengan kandungan sulfur (senyawa belerang) 0,75% dalam bentuk sulfida dan mempunyai ph >3,5-4). Adapun yang dimaksud dengan tanah sulfat masam potensial menurut Taksonomi Tanah digolongkan ke dalam kelompok besar (great group) Sulfaquent yaitu dicirikan dengan warna kelabu masih mentah (Breemen dan Pons, 1978 dalam Noor, 2004).

20 8 Tanah sulfat masam potensial menunjukkan adanya lapisan gambut yang tipis, sekitar 0-12 cm. Tekstur tanah lapisan atas termasuk liat berdebu, sedangkan lapisan bawahnya liat. Kapasitas tukar kation tanah, menunjukkan nilai tinggi sampai sangat tinggi (31,5-62,5 cmol(+)/kg tanah) di lapisan atas, dan tinggi (28,9-32,7 cmol(+)/kg tanah) di lapisan bawah karena pengaruh kandungan bahan organik yang sangat tinggi. Kejenuhan basa tergolong rendah sampai sedang (35-49%) di lapisan atas, dan sedang sampai sangat tinggi (55-84%) di lapisan bawah. Kejenuhan Al di semua lapisan umumnya sangat bervariasi dari sangat rendah sampai sangat tinggi, dan rata-ratanya rendah (32-35%) di lapisan atas, dan rendah sampai sedang (30-47%) di lapisan bawah. Kandungan pirit (FeS 2 ) sangat rendah (0,44-1,12%) di lapisan atas, dan rendah (1,35-2,31%) di lapisan bawah (Subagyo, 2006). 2. Tanah sulfat masam aktual Tanah sulfat masam aktual adalah tanah yang mengandung horizon sulfurik (mengandung pirit yang sudah teroksidasi). Menurut Taksonomi Tanah horison sulfurik adalah bahan tanah mineral atau organik yang mempunyai ph 3,5, dengan ketebalan lapisan 15 cm, serta menunjukkan tanda-tanda bahwa rendahnya ph disebabkan oleh asam sulfat, disertai dengan tanda-tanda sebagai berikut: (1) adanya bercak jarosit, (2) secara langsung berada di atas lapisan sulfidik, dan (3) mengandung sulfat larut dalam air sebesar 0,05%. Tanah sulfat masam aktual menurut Taksonomi Tanah digolongkan ke dalam kelompok besar (great group) Sulfaquept yang cirinya antara lain kecoklatan dan permukaan cukup matang dan sangat masan ph 3,5 (Breemen dan Pons, 1978 dalam Noor, 2004). Tanah sulfat masam aktual mempunyai lapisan gambut permukaan yang tipis, sekitar 0-12 cm. Seluruh lapisan tanah memiliki tekstur halus, dengan kandungan fraksi liat 35-70%, dan debu 25-60%, sehingga tekstur tanah lapisan atas tergolong liat berdebu, dan di lapisan bawah liat. Kapasitas tukar kation tanah bervariasi dari tinggi sampai sangat tinggi, dan rata-rata tergolong tinggi (33,5-37,2 cmol(+)/kg tanah) di seluruh lapisan karena kontribusi dari bahan organik. Kejenuhan basa di seluruh lapisan tanah sangat bervariasi, sebagian sangat

21 9 rendah, sebagian rendah sampai sedang, dan sebagian lagi sangat tinggi, dengan rata-rata sedang (40-42%), baik di lapisan atas maupun lapisan bawah. Kejenuhan Al di semua lapisan umumnya bervariasi dari sedang sampai sangat tinggi, sehingga rata-ratanya tinggi (67-71%) baik di lapisan atas maupun lapisan bawah. Kandungan pirit (FeS 2 ) menunjukkan rata-rata sangat rendah (0,85-1,07%) di kedua lapisan tanah (Subagyo, 2006) Sifat Kimia Tanah Sulfat Masam Rendahnya produktivitas tahan sulfat masam disebabkan karena tingginya kemasaman tanah yang menyebabkan meningkatnya kelarutan unsur beracun seperti Al, Fe dan Mn, selain itu juga rendahnya kejenuhan basa dan status hara P (Dent, 1986 dalam Subsiksa dan Diah, 1991). Masalah hara yang paling banyak dilaporkan pada lahan sulfat masam adalah ketersediaan hara P yang rendah dan fiksasi P yang tinggi oleh Al dan Fe. Unsur P merupakan salah satu unsur hara yang paling banyak dibutuhkan tanaman. Unsur ini berfungsi untuk pertumbuhan akar, transfer energi dalam proses fotosintesis dan respirasi, perkembangan buah dan biji, kekuatan batang dan ketahanan terhadap penyakit. Serapan hara P yang cukup akan menjamin tanaman tumbuh dengan baik. Oleh karenanya pemupukan P pada lahan sulfat masam adalah komponen teknologi yang harus mendapat prioritas. Pengapuran untuk mengurangi kemasaman tanah dan unsur beracun dan pemupukan P untuk mengurangi kahat P, diharapkan dapat meningkatkan produktivitas lahan sulfat masam. Masalah yang timbul bukan hanya karena tanahnya masam, tetapi beberapa proses ikutan antara lain: 1. Pada ph yang rendah, ion Al akan dibebaskan dalam larutan tanah, dan dapat mencapai konsentrasi yang bersifat toksik terhadap pertumbuhan padi atau tanaman lain. 2. Konsentrasi besi-iii yang tinggi dan adanya ion Al yang melimpah dalam larutan tanah, akan mengikat ion fosfat yang tersedia, sehingga mengurangi fosfat yang tersedia, bahkan mengakibatkan defisiensi P. 3. Adanya ion Al yang berlebihan akan mengganti basa-basa dapat tukar pada kompleks pertukaran kation, dan membebaskan ion Ca, Mg, dan K

22 10 ke dalam larutan tanah, yang selanjutnya dapat tercuci keluar karena dibawa hanyut oleh air yang mengalir. Tidak hanya pasokan K menjadi terbatas, tetapi juga mengakibatkan kahat unsur Ca dan Mg. 4. Secara ringkas, akibat penurunan ph tanah di bawah ph 3,5 terjadi keracunan ion H +, Al, SO 2-4, dan Fe-III, serta penurunan kesuburan tanah alami akibat hilangnya basa-basa tanah (Subiksa dan Diah, 1991) Penyebaran Tanah Sulfat Masam di Indonesia Lahan sulfat masam di Indonesia tersebar di daerah sepanjang pantai timur dan utara Pulau Sumatera, pantai selatan dan timur Pulau Kalimantan, pantai barat dan timur Pulau Sulawesi, dan pantai selatan Pulau Papua (Noor, 2004). Dari 20,11 juta ha lahan pasang surut yang ada di Indonesia, 6,7 juta ha adalah lahan sulfat masam. Kalau digabungkan dengan lahan potensial (yang juga berpotensi sulfat masam) 2,07 juta ha lahan, maka jumlahnya mencapai 8,77 juta ha (Subsiksa dan Diah, 1991). Lahan sulfat masam merupakan ekosistem yang potensial untuk dikembangkan sebagai lahan pertanian, karena arealnya yang cukup luas sehingga mempunyai peran yang strategis dalam mendukung peningkatan produksi beras nasional. Namun lahan sulfat masam bukan hanya cocok untuk tanaman padi, tetapi juga tanaman pangan lainnya, tanaman hortikultura dan perkebunan. Hal penting yang harus diperhatikan dalam pemanfaatannya harus hati-hati dan terencana agar tidak mengalami degradasi dan menimbulkan masalah lingkungan (Subiksa dan Diah, 1991) Karakteristik Tanaman Padi Organ tanaman padi terdiri dari dua kelompok yakni organ vegetatif dan organ generatif (reproduktif). Bagian vegetatif meliputi akar, batang dan daun, sedangkan bagian generatif terdiri dari malai, gabah dan bunga. Menurut Yoshida (1981), tanaman padi pada umumnya memerlukan waktu 3-6 bulan yang keseluruhannya terdiri dari dua stadia pertumbuhan yaitu vegetatif dan generatif. Pertumbuhan padi dibagi menjadi tiga bagian yaitu fase vegetatif, reproduktif, dan pemasakan.

23 11 Fase vegetatif meliputi pertumbuhan tanaman dari mulai berkecambah sampai dengan inisiasi primordial malai. Selama fase pertumbuhan vegetatif, anakan bertambah dengan cepat, tanaman bertambah tingggi, dan daun tumbuh secara regular. Anakan aktif ditandai dengan pertambahan anakan yang cepat sampai tercapai anakan maksimal. Setelah anakan maksimal tercapai sebagian dari anakan akan mati dan tidak menghasilkan malai. Anakan tersebut dinamakan anakan yang tidak efektif. Fase reproduktif dimulai dari inisiasi primordia malai sampai berbunga, ditandai dengan memanjangnya beberapa ruas teratas pada batang, yang sebelumnya tertumpuk rapat dekat permukaan tanah. Disamping itu, stadia reproduktif juga ditandai dengan berkurangnya jumlah anakan, munculnya daun bendera, bunting dan pembungaan. Inisiasi primordia malai biasanya dimulai 30 hari sebelum pembungaan. Stadia ini hampir bersamaan dengan memanjangnya ruas-ruas yang terus berlanjut sampai berbunga. Fase pemasakan dimulai dari pembungaan sampai masak panen. Setelah pembungaan, pertumbuhan memasuki stadia pemasakan yang terdiri dari masak susu dough (masak bertepung), menguning, dan masak panen. Periode pemasakan ini memerlukan waktu kira-kira 30 hari dan ditandai dengan penuan daun.

24 12 I1I. BAHAN DAN METODE 3.1. Waktu dan Tempat Pelaksanaan penelitian dilakukan dari Nopember 2010 Agustus Percobaan pot rumah kaca dilakukan di kebun percobaan University Farm, Institut Pertanian Bogor. Analisis tanah dan tanaman dilakukan di Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah, Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Institut Pertanian Bogor Bahan dan Alat Bahan penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah contoh tanah sulfat masam, berasal dari Kecamatan Rantau Rasa, Kabupaten Tanjung Jabung Timur, Jambi, terak baja converter yang diperoleh dari Sumitomo Metal Industry, Jepang, benih padi varietas Inpari 1 (Lampiran 2), pupuk urea, SP-18, KCl dan beberapa bahan kimia yang digunakan untuk analisis tanah dan tanaman. Peralatan yang digunakan dalam percobaan pot rumah kaca, yaitu: ayakan 2 mm, timbangan, ember atau pot, dan jaring pelindung serangga dan burung, sedangkan peralatan yang digunakan untuk analisis tanah dan tanaman adalah ph-meter, destilator, spectrophotometer, flamephotometer, Atomic Absorption Spectrophotometry (AAS) dan peralatan bantu lainnya. Hasil analisis total terak baja converter disajikan pada Tabel 1 dan Tabel 2. Penyusun utama terak baja converter terdiri dari CaO (53,36%), Fe 2 O 3 (8,12%), SiO 2 (6,57%), MgO (2,86%) dan penyusun lain. Tingginya kandungan CaO merupakan penyebab utama pemanfaatan terak baja converter di negaranegara maju sebagai bahan peningkat ph tanah seperti kapur, selain itu SiO 2 yang terdapat pada terak baja sangat dibutuhkan oleh tanaman padi.

25 13 Tabel 1. Komposisi Kimia dari Terak Baja (Sumawinata et al., 2010) Komposisi % Komposisi % SiO 2 6,57 MgO 2,86 TiO 2 0,57 Na 2 O 0,19 Al 2 O 3 0,05 K 2 O 0,01 Fe 2 O 3 8,12 P 2 O 5 0,84 MnO 3,30 S 0,13 Tabel 2. Kandungan Cu, Zn, dan Pb dari Terak Baja (Sumawinata et al., 2010) Pengekstrak Cu (ppm) Zn (ppm) Pb (ppm) HCl 25% 1,39 4,12 Tr Aquades 0,20 Tr Tr Bahan Humik 0,13 Tr Tr DTPA 0,46 1,20 Tr Keterangan : Tr tidak terukur 3.3. Rancangan Percobaan Untuk mengetahui pengaruh perlakuan terhadap hasil panen dan analisis laboratorium, maka data hasil pengamatan dianalisis menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan faktor tunggal. Jumlah perlakuan dosis terak baja yang diberikan sebanyak empat taraf dengan ulangan sebanyak 3 kali, sehingga diperoleh 12 unit percobaan. Perlakuan yang digunakan dalam penelitian ini dapat dilihat pada Tabel 3. Adapun model matematika rancangan percobaan ini adalah sebagai berikut : Y ij = μ + P i + Eij Dimana: Y ij = Nilai pengukuran/pengamatan pada perlakuan ke-i dan ulangan ke-j Pi = Pengaruh perlakuan ke-i Eij = Galat Tabel 3. Perlakuan Pemberian Terak Baja pada Tanah Sulfat Masam. Perlakuan Dosis Terak baja (g/pot) Dosis Terak Baja (ton/ ha) T0 0 0 T T T3 45 9

26 14 Untuk mengetahui pengaruh dosis terak baja terhadap pertumbuhan padi, kandungan basa-basa, P-tersedia, unsur mikro dan logam berat maka dilakukan analisis statistik (ANOVA). Perlakuan yang memberikan pengaruh nyata dianalisis dengan uji lanjut duncan (DMRT) Pelaksanaan Percobaan Bahan tanah sulfat masam pada kedalaman 0-20 cm. Persiapan media tanam dilakukan dengan memasukkan tanah ke dalam pot yang setara dengan 10 BKM (Bobot Kering Mutlak). Selanjutnya ditambahkan terak baja converter sesuai dosis perlakuan, yaitu setara dengan 0, 3, 6 dan 9 ton/ha. Tanah yang sudah diberi terak baja selanjutnya dilumpurkan dan diinkubasi selama 14 hari. Bersamaan dengan persiapan media tanam, juga dilakukan penyemaian benih padi. Setelah bibit padi berumur 14 hari dilakukan pindah tanam (transplanting) bibit padi sebanyak 2 bibit per pot. Ketika tanaman padi berumur 3 MST, dilakukan penjarangan dan disisakan satu tanaman per pot. Parameter yang diamati meliputi: tinggi tanaman, jumlah anakan per pot, bobot kering gabah per pot, dan persentase bobot gabah bernas. Tinggi tanaman diukur dari permukaan tanah sampai ujung daun tertinggi setelah diluruskan. Pengukuran tinggi tanaman dan penghitungan jumlah anakan-per pot dilakukan setiap selang tujuh hari sejak tanaman berumur 3 MST (Minggu Setelah Tanam) sampai 9 MST. Analisis tanah dan tanaman ditujukan untuk mengetahui perubahan sifat kimia tanah dan kandungan hara dalam tanaman. Pengukuran kandungan P tersedia menggunakan metode Bray I, sedangkan kandungan basa-basa Ca, Mg, dan K ditetapkan menggunakan pengekstrak amonium asetat ph 7. Penetapan kandungan logam Cu, Zn, dan Pb dalam tanah dilakukan dengan metode sequential extraction (dengan menggunakan pengekstrak akuades dan MgCl 2 ).

27 15 IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Pengaruh Terak Baja terhadap Sifat Kimia Tanah Hasil analisis ragam menunjukkan bahwa pemberian terak baja berpengaruh nyata terhadap peningkatan ph tanah (Tabel Lampiran 4). Pengaruh dosis terak baja terhadap ph tanah (Gambar 2) menunjukkan bahwa perlakuan tanpa terak baja (T0) nyata lebih rendah dibandingkan dengan perlakuan terak baja (T1, T2, T3), tetapi di antara perlakuan terak baja tidak berbeda nyata. Gambar 2. Pengaruh Dosis Terak Baja terhadap ph Tanah Secara umum dapat dilihat bahwa semakin tinggi dosis terak baja yang diberikan, ph tanah cenderung meningkat. Nilai ph terendah terjadi pada perlakuan T0 sebesar 4,1 dan tertinggi pada perlakuan T3 sebesar 5,5. Peningkatan ph ini diduga karena adanya pembebasan CaO dan MgO dari terak baja. Senyawa CaO bereaksi dengan H 2 O dalam tanah menghasilkan ion-ion Ca 2+ dan OH -. Selanjutnya ion Ca 2+ tersebut menggantikan kedudukan Al 3+ dan H + yang ada di kompleks jerapan tanah, sehinga Al 3+ dan H + dilepaskan ke larutan tanah. Ion Al 3+ dalam larutan tanah mengalami reaksi hidrolisis menjadi Al(OH) 3 yang tidak larut. Ion H + yang ada dalam larutan tanah tersebut selanjutnya dinetralkan oleh ion OH - dari bahan kapur, akibatnya ph tanah meningkat. Selain meningkatkan nilai ph tanah, pemberian terak baja juga berpengaruh nyata dalam meningkatkan kandungan basa-basa (Ca, Mg, dan K) serta kandungan P tersedia dalam tanah (Gambar 3).

28 16 (a) (b) (c) (d) Gambar 3. Pengaruh Dosis Terak Baja terhadap Kandungan Ca-dd (a), Mg-dd (b), K- dd (c), dan P-tersedia (d) dalam Tanah. Kandungan Ca, Mg, K dan P-tersedia dalam tanah meningkat seiring dengan meningkatnya dosis terak baja. Kandungan Ca, Mg, K dan P tertinggi terjadi pada perlakuan T3 dan terendah pada perlakuan T0. Peningkatan kandungan basa-basa diduga berasal dari basa-basa yang dilepaskan terak baja (Tabel 2) ke dalam larutan tanah. Hasil penelitian ini didukung dengan penelitian Suwarno dan Goto (1997), bahwa pemberian terak baja dapat meningkatkan ph tanah dan basa-basa (Ca dan Mg) yang dapat ditukarkan. Peningkatan kandungan P tersedia dalam tanah diduga berasal dari P 2 O 5 yang dibebaskan dari terak baja ke dalam larutan tanah, selain itu SiO 2 yang

29 17 dibebaskan terak baja juga turut berpengaruh terhadap peningkatan P tersedia dalam tanah (Kristen dan Erstad (1996). Unsur Si dapat mengurangi fiksasi P oleh oksida Al dan Fe melalui pertukaran ligan, yaitu SiO 2 dari terak baja terhidrolisis 4-3- membentuk anion SiO 4 yang mampu mengantikan PO 4 yang tersemat (Yuwono dan Yukamgo, 2007) Dalam penelitian ini, tanah diekstrak dengan akuades untuk mengetahui kandungan Zn dan Cu dalam larutan tanah (water soluble fraction) dilanjutkan dengan menggunakan estrakan MgCl2 untuk mengetahui kandungan Zn dan Cu yang dapat dipertukarkan (exchangeable fraction). Tabel 4. Pengaruh Dosis Terak Baja terhadap Kandungan Zn dan Cu dalam Tanah Zn (ppm) Cu (ppm) Perlakuan Ekstrak Akuades Ekstrak MgCl2 Ekstrak Akuades Ekstrak MgCl 2 T0 0,3450 3,3500 0,1613 0,2400 T1 0,2237 3,1613 0,1000 0,1687 T2 0,0727 1,9983 0,0354 0,0737 T3 0,0733 1,5421 0,0220 0,0929 Dari Tabel 4 terlihat bahwa kandungan Zn dalam tanah cenderung lebih tinggi dibandingkan kandungan Cu, selain itu terlihat bahwa pemberian terak baja menurunkan kandungan Cu dan Zn di dalam tanah. Kandungan Cu dan Zn tertinggi, terjadi pada perlakuan T0 dan terendah pada perlakuan T3. Penurunan kandungan Cu dan Zn dalam tanah diduga karena adanya peningkatan ph yang mengubah unsur mikro yang semula mudah larut, diubah menjadi bentuk senyawa hidroksida yang sukar larut. Selain itu, pada tanah yang berkadar bahan organik tinggi seperti tanah sulfat masam, sebagian besar hara mikro dikhelat cukup kuat oleh bahan organik sehingga menjadi tidak tersedia (Blasiak, 1979 dalam Handayani, 2000). Hasil ini juga didukung oleh Sopher dan Baird (1976) dalam Sari (2011) yang mengemukakan bahwa pada rentang ph 4,0-6,0, peningkatan ph tanah berpengaruh kuat terhadap penurunan ketersediaan Zn, Fe dan Mn.

30 Pengaruh Terak Baja terhadap Pertumbuhan dan Produksi Tanaman Padi Pertumbuhan tanaman padi diamati mulai dari 3 MST sampai 9 MST (Gambar 4 dan Tabel 5) dimana pertumbuhan tanaman padi meningkat sampai dengan 6 MST, selanjutnya sampai 9 MST terlihat mendekati konstan. Hal ini dikarenakan pada 6 MST sudah menunjukkan tanda-tanda bunting sehingga perlahan fase vegetatif berhenti dan diganti dengan fase generatif. Hasil analisis ragam (Tabel Lampiran 7) menunjukkan bahwa terak baja berpengaruh nyata meningkatkan tinggi tanaman padi. Pertumbuhan tinggi tanaman padi yang diberi terak baja nyata lebih tinggi daripada tanaman yang tidak diberi terak baja, sedangkan diantara perlakuan terak baja tidak berbeda nyata. Gambar 4. Pengaruh Dosis Terak Baja terhadap Tinggi Tanaman Padi Tabel 5. Pengaruh Dosis Terak Baja terhadap Tinggi Tanaman Padi Tinggi Tanaman (cm) Perlakuan 3 MST 4 MST 5 MST 6 MST 7 MST 8 MST 9 MST P 59,6 b 67,4 b 76,8 b 83,5 b 84,3 b 86,3 c 87,9 b T1 64,2 ba 74,2 a 85,3 ba 96,1 a 97,0 a 98,5 b 101,5 a T2 69,1 a 78,4 a 88,7 a 101,4 a 104,7 a 106,9 ba 107,1 a T3 69,6 a 79,0 a 88,5 a 102,0 a 101,0 a 103,5 a 106,9 a Keterangan : Angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda nyata pada taraf 5% dengan Uji Wilayah Berganda Duncan (DMRT).

31 19 Hasil analisis ragam menunjukkan bahwa dosis terak baja yang diberikan tidak berpengaruh nyata terhadap jumlah anakan tanaman padi, namun jumlah anakan tanaman padi yang diberi terak baja cenderung lebih banyak daripada yang tidak diberi terak baja. Jumlah anakan tanaman padi umur 9 MST terendah terjadi pada perlakuan T0 yaitu 14,33 anakan per pot dan tertinggi pada perlakuan T3 yaitu 18,60 anakan per pot (Tabel 6). Tabel 6. Pengaruh Dosis Terak Baja terhadap Jumlah Anakan Tanaman Padi. 3 MST 4 MST 5 MST 6 MST 7 MST 8 MST 9 MST Perlakuan per pot T0 3,67 5,00 6,33 8,33 8,67 11,67 14,33 T1 5,00 6,33 10,67 11,67 13,33 13,33 16,60 T2 5,67 7,33 8,67 11,33 13,33 15,00 17,00 T3 6,00 7,67 9,00 12,00 13,00 14,00 18,60 Tabel 7. Pengaruh Dosis Terak Baja terhadap Produksi Padi. Perlakuan Jumlah gabah bernas (per pot) Jumlah gabah hampa (per pot) Persentase jumlah gabah bernas (%) Bobot gabah bernas (g/pot) Persentase Peningkatan bobot gabah bernas (%) T0 727 b 393 b 64,91 b 18,52 b - T ba 188 ba 87,99 a 31,60 ba 70,62 T ba 291 a 83,55 a 35,32 ba 90,71 T a 225 a 89,36 a 45,40 a 145,14 Keterangan : Angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda nyata pada taraf 5% dengan Uji Wilayah Berganda Duncan (DMRT). Hasil analisis ragam (Tabel 7 dan Tabel Lampiran 9) menunjukkan bahwa terak baja berpengaruh nyata meningkatkan jumlah gabah bernas, bobot gabah bernas, dan persentase jumlah gabah bernas. Dari Tabel 7 terlihat bahwa semakin tinggi dosis terak baja yang diberikan, semakin tinggi juga persentase jumlah dan bobot gabah bernas. Persentase jumlah gabah bernas, tertinggi pada T3 sebesar 89,36% dan terendah pada T0 sebesar 64,91 %. Tabel 7 juga menunjukkan bahwa pemberian terak baja mampu meningkatkan produksi bobot gabah bernas sampai 145,14%. Peningkatan pertumbuhan dan produksi padi merupakan pengaruh tidak langsung dari pemberian terak baja yang memperbaiki sifat-sifat kimia tanah. Hasil penelitian ini didukung oleh penelitian yang telah

32 20 dilakukan Suwarno dan Goto (1997) bahwa pemberian terak baja dapat meningkatkan persentase gabah isi dan menurunkan persentase gabah hampa Pengaruh Terak Baja terhadap Kandungan Unsur Hara Makro dan Mikro Dalam Tanaman Hasil analisis ragam menunjukkan bahwa terak baja berpengaruh nyata meningkatkan kandungan Ca, Mg, K dan P dalam tanaman padi (Gambar 5 dan Tabel Lampiran 10). (a) (b) (c) (d) Gambar 5. Pengaruh Dosis Terak Baja terhadap Kandungan Ca-dd (a), Mg-dd (b), K-dd (c) dan P-tersedia dalam Tanaman Padi. Kandungan hara (Ca, Mg, K dan P) dalam tanaman padi meningkat seiring dengan meningkatnya dosis terak baja. Kandungan Ca, Mg, K dan P dalam

33 21 tanaman masing-masing tertinggi pada perlakuan T3 dan terendah pada perlakuan T0. Kandungan Ca, Mg, K dan P pada perlakuan T3 nyata lebih meningkat, dibandingkan dengan dosis terak baja yang lebih rendah (T1 dan T2). Peningkatan kandungan hara dalam tanaman padi diduga terjadi karena peningkatan kandungan hara tersedia dalam tanah. Hal ini membuktikan bahwa pemberian terak baja ke dalam tanah, mampu menciptakan kondisi media tumbuh yang lebih baik dibandingkan tanpa pemberian terak baja. Meningkatnya kandungan Ca, Mg, K dan P dalam tanaman padi didukung oleh lebih tingginya produksi padi yang diberi perlakuan terak baja (Tabel 7). Kondisi di atas berbeda dengan kandungan Zn dan Cu dalam tanaman. Hasil analisis ragam (Tabel Lampiran 11) menunjukkan bahwa pemberian terak baja berpengaruh nyata terhadap kandungan Zn, tetapi tidak berpengaruh nyata terhadap kandungan Cu dalam tanaman. Pengaruh dosis pemberian terak baja pada kandungan Zn dan Cu oleh tanaman padi disajikan pada Gambar 6. (a) Gambar 6. Pengaruh Dosis Terak Baja terhadap Kandungan Zn (a) dan Cu (b) dalam Tanaman Padi (b) Dari Gambar 6 terlihat bahwa dengan pemberian terak baja, kandungan Zn dan Cu dalam tanaman menurun. Penurunan kandungan Zn dan Cu berbanding terbalik dengan dosis terak baja yang diberikan. Kandungan Zn dan Cu tertinggi terjadi pada perlakuan T0 dan terendah pada perlakuan T3. Penurunan kandungan unsur mikro (Zn dan Cu) dalam tanaman terjadi karena dengan pemberian terak

34 22 baja, kandungan Zn dan Cu dalam tanah semakin rendah, dengan demikian yang dapat diserap tanaman akan semakin rendah juga. Meskipun kandungan Zn dan Cu dalam tanaman padi menurun, namun hasil di lapang menunjukkan tanaman tidak kekurangan Zn dan Cu Pengaruh Terak Baja terhadap Kandungan Logam Berat Pb dalam Tanah dan Tanaman Padi. Logam berat adalah unsur yang mempunyai densitas lebih dari 5 gr/cm 3. Logam berat dalam bentuk tersedia mempunyai pengaruh yang lebih berbahaya pada tanah, karena itu penting untuk mengetahui kandungan Pb yang terdapat dalam tanah. Untuk mengetahui kandungan logam berat Pb dalam tanah, tanah diekstrak sama halnya seperti Zn dan Cu. Pengaruh dosis terak baja terhadap kandungan Pb dalam tanah disajikan pada Tabel 8. Pemberian terak baja cenderung menurunkan kandungan logam berat Pb, dalam tanah. Kandungan Pb menurun seiring meningkatnya dosis terak baja yang diberikan. Kandungan Pb tertinggi terjadi pada perlakuan T0, terendah ada pada perlakuan T3. Hasil analisis terak baja (Tabel 1) dalam terak baja tidak ditemukan Pb namun pada perlakuan T0 (tanpa terak baja) logam berat Pb sudah ada. Hal ini menunjukkan bahwa logam berat Pb sebenarnya sudah terdapat dalam tanah. Penurunan kandungan logam berat Pb diduga karena adanya peningkatan ph yang menyebakan Pb mengendap di dalam tanah, sehingga menjadi kurang tersedia. Sondari (2009) mengemukakan bahwa keberadaan Pb dalam tanah biasanya akan berkurang, apabila terjadi peningkatan ph atau adanya pengapuran. Hal ini diduga karena peningkatan ph menyebabkan terjadi presipitasi (pengendapan Pb) sebagai Pb(OH) 2, Pb karbonat atau terjadi reaksi kompleks Pb-bahan organik. Hasil ini juga didukung oleh pernyataan Soepardi (1983) mengungkapkan bahwa beberapa cara dapat dilakukan untuk menurunkan peredaran logam dalam tanah, antara lain mempertahankan ph tanah tetap tinggi sehingga unsur tersebut menjadi kurang mobil dan kurang tersedia.

35 23 Tabel 8. Pengaruh Dosis Terak Baja terhadap Kandungan Pb dalam Tanah. Pb (ppm) Perlakuan Ekstrak Akuades Ekstrak MgCl 2 T0 0,0950 0,2236 T1 0,0356 0,1761 T2 0,0039 0,0831 T4 0,0009 0,0910 Hasil analisis ragam (Tabel Lampiran 12) menunjukkan bahwa pemberian terak baja tidak berpengaruh nyata terhadap kandungan Pb dalam tanaman padi. Pengaruh pemberian dosis terak baja terhadap serapan Pb disajikan pada Gambar 7. Pemberian terak baja tidak meningkatkan kandungan logam berat dalam tanaman. Secara umum terlihat bahwa semakin tinggi dosis terak baja yang diberikan,. maka akan semakin rendah kandungan logam berat dalam tanaman. Kandungan logam berat tertinggi terjadi pada perlakuan T0 yaitu sebesar 0,081 ppm dan terendah pada perlakuan T3 yaitu sebesar 0,006 ppm. Penurunan kandungan logam berat dalam tanaman diduga berkaitan dengan kandungan logam berat dalam tanah yang semakin menurun dengan diberinya terak baja. Gambar 7. Pengaruh Dosis Terak Baja terhadap Kandungan Pb dalam Tanaman Padi Kabata (2001) menyatakan bahwa serapan Pb oleh tanaman sangat dipengaruhi oleh kondisi tanah seperti kandungan bahan organik, kapasitas tukar kation dan ph tanah, sedangkan unsur Ca dapat menghambat penyerapan Pb oleh

36 24 tanaman. Hal ini dapat menjadi alasan rendahnya konsentrasi Pb pada tanaman, diduga karena kandungan CaO yang tinggi pada terak baja converter merupakan kompetitor utama serapan Pb sehingga mampu mereduksi terserapnya logam ke dalam jaringan tanaman.