PENGARUH SOIL CONDITIONER BERBASIS BAHAN ALAMI TERHADAP SIFAT FISIK DAN BIOLOGI TANAH PODSOLIK MERAH KUNING RARA DELIMA SIAHAAN A

Transkripsi

1 PENGARUH SOIL CONDITIONER BERBASIS BAHAN ALAMI TERHADAP SIFAT FISIK DAN BIOLOGI TANAH PODSOLIK MERAH KUNING RARA DELIMA SIAHAAN A PROGRAM STUDI MANAJEMEN SUMBERDAYA LAHAN DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2011

2 SUMMARY RARA DELIMA SIAHAAN. Effect of Soil Conditioner Based on Natural Materials to Physical and Biological Soil Properties of Red Yellow Podzolic Soil. Guided by NAIK SINUKABAN dan RAHAYU WIDYASTUTI. One type of the most important soil in dry land is Red Yellow Podzolic. These soils have many problems. The main problems in this soil are poor physical and biological properties, it has high bulk density, low permeability, low water holding capacity and low microbial activities. However, this land has a potential, because it covers about 25%-27% of the total mainland of Indonesia. Therefore, soil and water conservation efforts are needed to prevent and repair the poor soil properties. One of soil and water conservation efforts needed is the use of chemical either in the form of synthetic compounds or organic materials that can increase soil aggregate stability and prevent erosion is highly needed. This research was aimed to develop and identify the effect of organic Soil Conditioner based on rice straw organic matter and city organic waste on physical and biological properties of Red Yellow Podzolic Soil. Soil Conditioner used was the compost in the form of briquettes. The experiment was arranged in randomized design with two factors, treatments of soil conditioner include city organic waste, rice straw, and control, with three level of doses, A 1:20, B 1:30 and C 1:40. Each treatment was repeated 3 times to make 27 experimentals units. The results of this research showed that the Soil Conditioner based on city organic waste and rice straw were significantly decreased the bulk density and significantly increased porosity, permeabilty, saturated water content, the water holding capacity, very rapid drainage pores as well as total microbial and total fungi activities of Red Yellow Podzolic Soil. Keywords : City Organic Waste, Rice Straw, Biochar, and Soil Conditioner.

3 RINGKASAN RARA DELIMA SIAHAAN. Pengaruh Soil Conditioner Berbasis Bahan Alami terhadap Sifat Fisik dan Biologi Tanah Podsolik Merah Kuning. Dibimbing oleh NAIK SINUKABAN dan RAHAYU WIDYASTUTI. Salah satu jenis tanah lahan kering yang bermasalah dan memiliki kendala berat untuk pertumbuhan tanaman adalah Podsolik Merah Kuning, permasalahan utama yang terjadi adalah sifat fisik yang kurang baik yaitu bobot isi yang tinggi, permeabilitas rendah, kemampuan menahan air yang rendah serta aktivitas mikroba yang rendah. Akan tetapi tanah ini memiliki potensi karena luasnya mencakup 25%-27% total daratan Indonesia. Oleh karena itu upaya konservasi tanah dan air sangat diperlukan untuk mencegah dan memperbaiki kerusakan tanah. Salah satu upaya konservasi tanah dan air adalah penggunaan bahan kimia baik berupa senyawa sintetik maupun berupa bahan alami yang telah diolah, dalam jumlah yang relatif sedikit, untuk meningkatkan stabilitas agregat tanah dan mencegah erosi. Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan dan mengidentifikasi pengaruh Soil Conditioner berbasis bahan alami jerami padi dan sampah pasar terhadap perbaikan sifat fisik dan biologi tanah Podsolik Merah Kuning. Soil Conditioner yang digunakan adalah kompos dalam bentuk briket. Rancangan Percobaan yang digunakan adalah Rancangan Acak Lengkap dengan 2 faktor, yaitu perlakuan Soil Conditioner meliputi sampah pasar, jerami padi, kontrol serta dosis Soil Conditioner yang terdiri dari dosis A 1:20, B 1:30, dan C 1:40. Setiap perlakuan diulang sebanyak 3 kali, sehingga jumlah satuan percobaan menjadi 27 satuan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa Soil Conditioner berbahan dasar alami sampah pasar dan jerami padi yang diinkubasi selama 4 minggu dengan dosis 1:40, 1:30 sampai 1:20, nyata menurunkan bobot isi dan nyata meningkatkan porositas, permeabilitas, sifat-sifat menahan air, pori darinase sangat cepat, serta aktivitas total mikrob dan total fungi tanah Podsolik Merah Kuning. Kata Kunci : Sampah Pasar, Jerami Padi, Biochar dan Soil Conditioner

4 PENGARUH SOIL CONDITIONER BERBASIS BAHAN ALAMI TERHADAP SIFAT FISIK DAN BIOLOGI TANAH PODSOLIK MERAH KUNING RARA DELIMA SIAHAAN A SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian pada Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor PROGRAM STUDI MANAJEMEN SUMBERDAYA LAHAN DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2011

5 LEMBAR PENGESAHAN Judul Penelitian Nama NRP : Pengaruh Soil Conditioner Berbasis Bahan Alami terhadap Sifat Fisik dan Biologi Tanah Podsolik Merah Kuning : Rara Delima Siahaan : A Menyetujui, Pembimbing I Pembimbing II Prof. Dr. Ir. Naik Sinukaban, MSc. Dr. Rahayu Widyastuti, MSc Mengetahui, Ketua Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan Dr. Ir. Syaiful Anwar, MSc. NIP Tanggal Lulus :

6 KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus atas kasih dan anugerahnya, sehingga penelitian yang berjudul Pengaruh Soil Conditioner Berbasis Bahan Alami terhadap Sifat Fisik dan Biologi Tanah Podsolik Merah Kuning dapat terselesaikan. Penelitian ini dilakukan di kebun percobaan Cikabayan IPB Dramaga, Laboratorium Fisika dan Konservasi Tanah, dan Laboratorium Bioteknologi Tanah Departemen Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Dalam penyusunan skripsi ini penulis mendapat banyak bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada: 1. Prof. Dr. Ir. Naik Sinukaban, MSc selaku pembimbing skripsi yang telah membimbing dan memberi masukan kepada penulis demi terselesaikannya skripsi ini. 2. Dr. Rahayu Widyastuti, MSc selaku pembimbing kedua yang telah memberikan arahan dan bimbingannya dalam penyelesaian skripsi ini. 3. Keluarga tercinta Papah, Mama, Kakak, Adik, dan saudara-saudara atas cinta, motivasi, dan doa demi kesuksesan penulis dalam penelitian dan penyusunan skripsi ini. 4. Penelitian Riset Insentif KNRT 2010 Pengembangan Soil Conditioner Berbasis Bahan Alami Untuk Meningkatkan Produktivitas Pertanian Lahan kering Berkelanjutan, atas sarana dan pembiayaan penelitian. 5. Dr. Ir. Yayat Hidayat, MSi selaku dosen penguji yang telah memberikan saran untuk memperbaiki skripsi ini. 6. Staf Laboratorium Fisika Tanah, Bioteknologi Tanah, Staf Komdik, dan Perpustakaan Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan. Terimakasih atas informasi dan bantuannya selama ini. 7. Teman-teman satu perjuangan penelitian, Mike Permata Sari, Andi Krisnantono, Memi Heriana, dan mbak Mala, staf lapangan Suhud dan

7 Odang atas segala bantuan, dukungan, kebersamaan dan keceriaan selama penelitian. 8. Keluarga besar GBI Cipanas dan Filadelfia Youth Interdenomination (Mamih Rebecca, Om Joshua, Piter, Indri, Mimi, Mey2, Ci Mely, Daud, dll ) terimakasih untuk cinta, doa, dan semua dukungan kalian. 9. Sahabat dan saudara kelompok kecil pemuridan PMK dan komisi Diaspora (kak Maria, Mellisa, Melisda, Gloria, Faithy, Santika, Lisa, Gaby, Desra, Ira, Eka, Dora, Leny ) atas doa, semangat, serta kasih sayang kalian. 10. Teman seperjuangan doa pagi 43 (Bagus, Zenyferd, Santoni, Ando, Nehemia, Ira, Jesika, Mellisa) atas semangat dan doa yang diberikan. 11. Sahabat soiler yang sudah berbagi suka dan duka dan membantu penulis (Enjel, Icha, Ichonk, Cinta, Ichad, Ajang, Uli, Silvester, Puti, Yuli, Putri, Chacha). 12. Seluruh teman Soiler 43 atas semangat dan bantuan yang diberikan kepada penulis. 13. Teman-teman di kosan (Wisma Gladys dan J.Co House) yang selalu memberikan perhatian dan dukungan (Chai, Sastri, Enjelia, Icha, Wulan, Vivi, Melisda, Didi, Yuli, Fiona, Ochy, Gladys, Ester, Ria, Widya, Gloria, Kristi dan Lovi). Terakhir, semoga skripsi ini dapat memberikan manfaat dalam rangka pembelajaran bagi penulis pada khususnya dan pembaca pada umumnya Bogor, Agustus 2011 Penulis

8 viii RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Cipanas, Jawa Barat pada tanggal 1 Agustus 1988 dari ayah BONAPARTE SIAHAAN dan Ibu bernama KARTIKA RATNA. Penulis merupakan anak kedua dari empat bersaudara. Penulis memulai studinya di TK Regency tahun 1991 dan lulus tahun Penulis melanjutkan studi di Sekolah Dasar Santo Fransiskus Asisi dan melanjutkan ke Sekolah Dasar Mardi Yuana Cipanas. Lulus tahun 2000, penulis melanjutkan studi di Sekolah Menengah Pertama Mardi Yuana Cipanas. Lulus tahun 2003 penulis melanjutkan studi di Sekolah Menengah Atas Kristen BPK Penabur Cianjur. Tahun 2006 penulis lulus dari SMAK BPK Penabur dan pada tahun yang sama penulis melanjutkan studi di Institut Pertanian Bogor ( IPB) melalui jalur Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru (SPMB). Tahun 2007 penulis masuk di program mayor Manajemen Sumberdaya Lahan (MSL) Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan (ITSL) Fakultas Pertanian. Penulis pernah menjadi asisten pratikum Fisika Tanah pada tahun ajaran 2009/2010 dan asisten Survei dan Evaluasi Lahan pada tahun ajaran 2009/2010, Selama menjalani pendidikan di IPB, penulis aktif dalam kegiatan organisasi Badan Pengawas Himpunan Profesi HMIT tahun ajaran 2008/2009. Himpunan Mahasiswa Ilmu Tanah (HMIT) sebagai anggota divisi Penelitian dan Pengembangan Pertanian tahun ajaran 2009/2010. Peserta Pekan Ilmiah Mahasiswa Ilmu Tanah Nasional pada tahun Penulis juga aktif dalam pelayanan Persekutuan Mahasiswa Kristen (PMK) yaitu pada komisi Diaspora, asisten Agama Kristen selama , dan menjabat sebagai koordinator asisten mata kuliah Agama Kristen periode 2009/2010.

9 DAFTAR ISI Halaman DAFTAR TABEL... xi DAFTAR GAMBAR... xii DAFTAR LAMPIRAN... xiii I. PENDAHULUAN Latar Belakang Tujuan Penelitian Hipotesis... 2 II. TINJAUAN PUSTAKA Karakteristik Tanah Podsolik Merah Kuning Sifat-Sifat Fisik Tanah Sifat Fisik Tanah Podsolik Sifat Biologi Tanah Soil Conditioner Jenis Jenis Soil Conditioner III. BAHAN DAN METODE Waktu dan Tempat Bahan Penelitian Metode dan Pelaksanaan Penelitian Pembuatan Soil Conditioner Inkubasi Tanah dengan Soil Conditioner Pengamatan Parameter dan Pengumpulan Data Analisis Data IV. HASIL DAN PEMBAHASAN Sifat Soil Conditioner Pengaruh Soil Conditioner terhadap Sifat Fisik Tanah Bobot Isi Permeabilitas Kadar Air Jenuh Porositas... 28

10 4.2.5 Kadar Air PF PF 2, Pori Drainase Sangat Cepat Pengaruh Soil Conditioner terhadap Sifat Biologi Tanah Total Mikrob Total Fungi V. KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran VI. DAFTAR PUSTAKA...39

11 DAFTAR TABEL Nomor Halaman 1. Hubungan Tekstur dengan Bobot Isi dan Ruang Pori Menurut Gardiner dan Miller (2004) Kelas Permeabilitas Tanah Menurut Foth (1988) Sifat Fisik Tanah Podsolik Merah Kuning Cigudeg Rancangan Formulasi Soil Conditioner Sifat-Sifat Soil Conditioner dan Bahan Dasarnya Menurut Sari (2011) Nilai Bobot Isi (g/cm 3 ) Tanah Inkubasi pada Berbagai Dosis Aplikasi Soil Conditioner, yaitu A (1 : 20), B (1:30) dan C (1:40), dengan Bahan Dasar Jerami padi dan Sampah Pasar Nilai Permeabilitas (cm/jam) Tanah Inkubasi pada Berbagai Dosis Aplikasi Soil Conditioner, yaitu A (1 : 20), B (1:30) dan C (1:40), dengan Bahan Dasar Jerami Padi dan Sampah Pasar Nilai Kadar Air Jenuh (%) Tanah Inkubasi pada Berbagai Dosis Aplikasi Soil Conditioner, yaitu A (1 : 20), B (1:30) dan C (1:40), dengan Bahan Dasar Jerami Padi dan Sampah Pasar Nilai Porositas (%) Tanah Inkubasi pada Berbagai Dosis Aplikasi Soil Conditioner, yaitu A (1 : 20), B (1:30) dan C (1:40), dengan Bahan Dasar Jerami padi dan Sampah Pasar Nilai Kadar Air pf 1 (%) Tanah Inkubasi pada Berbagai Dosis Aplikasi Soil Conditioner, yaitu A (1 : 20), B (1:30) dan C (1:40), dengan Bahan Dasar Jerami padi dan Sampah Pasar Nilai pf 2,54 (%) tanah inkubasi pada berbagai dosis aplikasi soil conditioner, yaitu A (1 : 20), B (1:30) dan C (1:40), dengan bahan dasar jerami padi dan sampah pasar Nilai Pori Drainase Sangat Cepat (%) Tanah Inkubasi pada Berbagai Dosis Aplikasi Soil Conditioner, yaitu A (1 : 20), B (1:30) dan C (1:40), dengan Bahan Dasar Jerami padi dan Sampah Pasar Nilai Total Mikrob (x10 6 CFU/g) Tanah Inkubasi pada Berbagai Dosis Aplikasi Soil Conditioner, yaitu A (1 : 20), B (1:30) dan C (1:40), dengan Bahan Dasar Jerami padi dan Sampah Pasar Nilai Total Fungi (x10 4 CFU/g) Tanah Inkubasi pada Berbagai Dosis Aplikasi Soil Conditioner, yaitu A (1 : 20), B (1:30) dan C (1:40), dengan Bahan Dasar Jerami padi dan Sampah Pasar... 36

12 DAFTAR GAMBAR Nomor Halaman 1. Metode Pembuatan Soil Conditioner Bentuk Soil Conditioner Proses Pencampuran Soil Conditioner dengan Tanah Proses Penyiraman Tanah Inkubasi Tempat Inkubasi Diagram Nilai Bobot Isi Tanah Podsolik Merah Kuning yang Diinkubasi dengan Soil Conditioner Berbahan Jerami Padi dan Sampah Pasar Diagram Nilai Permeabilitas Tanah Podsolik Merah Kuning yang Diinkubasi dengan Soil Conditioner Berbahan Jerami Padi dan Sampah Pasar Diagram Nilai Kadar Air Jenuh Tanah Podsolik Merah Kuning yang Diinkubasi dengan Soil Conditioner Berbahan Jerami Padi dan Sampah Pasar Diagram Nilai Porositas Tanah Podsolik Merah Kuning yang Diinkubasi dengan Soil Conditioner Berbahan Jerami padi dan Sampah Pasar Diagram Nilai pf1 Tanah Podsolik Merah Kuning yang Diinkubasi dengan Soil Conditioner Berbahan Jerami Padi dan Sampah Pasar Diagram Nilai PF 2,54 Tanah Podsolik Merah Kuning yang Diinkubasi dengan Soil Conditioner Berbahan Jerami padi dan Sampah Pasar Diagram Nilai Pori Drainase Sangat Cepat Tanah Podsolik Merah Kuning yang Diinkubasi dengan Soil Conditioner Berbahan Jerami padi dan Sampah Pasar Diagram Nilai Total Mikrob Tanah Podsolik Merah Kuning yang Diinkubasi dengan Soil Conditioner Berbahan Jerami padi dan Sampah Pasar Diagram Nilai Total Fungi Tanah Podsolik Merah Kuning yang diinkubasi dengan Soil Conditioner Berbahan Jerami padi dan Sampah Pasar... 37

13 DAFTAR LAMPIRAN Nomor Halaman 1. Karakteristik Kotoran Sapi, Jerami Padi dan Sampah Pasar Kandungan Hara Makro dan Mikro Soil Conditioner Total Fungi dan Total Bakteri Soil Conditioner Analisis Sidik Ragam Bobot Isi Tanah Inkubasi Analisis Sidik Ragam Permeabilitas Tanah Inkubasi Analisis Sidik Ragam Kadar Air Jenuh Tanah Inkubasi Analisis Sidik Ragam Porositas Tanah Inkubasi Analisis Sidik Ragam pf 1 Tanah Inkubasi Analisis Sidik Ragam pf 2,54 Tanah Inkubasi Analisis Sidik Ragam Pori Drainase Sangat Cepat Tanah Inkubasi Analisis Sidik Ragam Total Mikrob Tanah Inkubasi Analisis Sidik Ragam Total Fungi Tanah Inkubasi Nilai Bobot Isi dan Porositas Tanah Inkubasi Nilai Permeabilitas Tanah Inkubasi Nilai pf 1 Tanah Inkubasi Nilai pf 2,54 Tanah Inkubasi Nilai Kadar Air Jenuh Tanah Inkubasi Nilai Pori Drainase Sangat Cepat Nilai Total Mikrob Tanah Inkubasi Nilai Total Fungi Tanah Inkubasi... 52

14 1 I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Indonesia adalah negara yang sangat potensial untuk pertanian, jika dilihat dari kondisi biofisik lahan, dari 188,2 juta ha total daratan Indonesia, maka lahan yang sesuai untuk pertanian adalah seluas 100,7 juta ha, yaitu 24,5 juta ha sesuai untuk lahan basah (sawah), 25,3 juta ha sesuai untuk lahan kering tanaman semusim, dan 50,9 juta ha sesuai untuk lahan kering tanaman tahunan. Sedangkan total luas yang sudah digunakan untuk pertanian lahan kering adalah 54 juta ha (Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian, 2011). Di dalam potensi yang besar itu terdapat sebuah kendala. Departemen kehutanan dan perkebunan (2000) menunjukkan bahwa hasil inventarisasi lahan kritis pada kawasan lahan budidaya pertanian pada 25 Provinsi di Indonesia mencapai angka 22 juta ha. Jumlah lahan kritis ini kemungkinan akan terus bertambah dari waktu ke waktu. Menurut Notohadiprawiro (2006) dan Subagyo et al. (2004), salah satu jenis tanah lahan kering yang bermasalah dan memiliki kendala berat untuk pertumbuhan tanaman adalah Podsolik Merah Kuning, akan tetapi tanah ini memiliki potensi karena luasnya mencakup 25%-27% total daratan Indonesia. Upaya konservasi tanah dan air sangat diperlukan untuk mencegah dan memperbaiki kerusakan tanah. Salah satu upaya konservasi tanah dan air adalah penggunaan bahan kimia baik berupa senyawa sintetik maupun berupa bahan alami yang telah diolah, dalam jumlah yang relatif sedikit, untuk meningkatkan stabilitas agregat tanah dan mencegah erosi (Arsyad, 2006). Menjelang tahun 1950an telah dikembangkan beberapa bahan kimia yang dipergunakan untuk pembentukan struktur tanah yang stabil. Bahan pembenah tanah tersebut secara umum disebut Soil Conditioner. Salah satu usaha yang pertama dalam penggunaan senyawa kimia dilakukan oleh Van Bavel dalam tahun 1950, yang menyatakan bahwa senyawa organik tertentu dapat memperbaiki stabilitas agregat tanah secara efektif, tetapi bahan yang dipergunakannya masih terlalu mahal untuk dipergunakan secara luas. Popularitas Soil Conditioner

15 2 tidak berlangsung lama, disebabkan oleh mahalnya harga bahan-bahan yang dipasarkan (Bavel, 1950 dalam Arsyad, 1975). Pembuatan bahan pemantap struktur tanah atau Soil Conditioner yang berasal dari bahan alami, murah, bersifat insitu, dan terbarukan akan sangat penting bagi pertanian berkelanjutan. Oleh karena itu penelitian ini akan mengujikan pengaruh formulasi Soil Conditioner berbahan dasar jerami padi dan sampah pasar terhadap tanah Podsolik Merah Kuning Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk 1) mengembangkan Soil Conditioner berbasis bahan alami dalam bentuk formulasi briket yang dapat memperbaiki sifat fisik dan biologi tanah Podsolik Merah Kuning 2) Mengembangkan metoda aplikasi Soil Conditioner untuk meningkatkan produktivitas pertanian pangan lahan kering berkelanjutan. 3) Menentukan formulasi dan cara aplikasi yang terbaik untuk meningkatkan kualitas tanah, sehingga dapat digunakan untuk pertanian lahan kering dan meningkatkan produktifitas pertanian Hipotesis Pemberian Soil Conditioner alami dapat memperbaiki sifat fisik dan biologi tanah Podsolik Merah Kuning. Jenis Soil Conditioner yang berbeda memiliki pengaruh yang berbeda pada perubahan sifat fisik dan biologi tanah Podsolik Merah Kuning. Dosis dan aplikasi Soil Conditioner mempengaruhi sifat fisik dan biologi tanah Podsolik Merah Kuning.

16 3 II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Karakteristik Tanah Podsolik Merah Kuning Podsolik merupakan salah satu jenis tanah di Indonesia yang mempunyai sebaran luas, mencapai ha atau sekitar 25% hingga 27 % dari total luas daratan Indonesia (Subagyo et al., 2004 dan Notohadiprawiro, 2006). Sebaran terluas terdapat di Kalimantan ( ha), diikuti di Sumatera ( ha), Maluku dan Papua ( ha), Sulawesi ( ha), Jawa ( ha), dan Nusa Tenggara ( ha). Tanah ini dapat dijumpai pada berbagai relief, mulai dari datar hingga bergunung (Prasetyo dan Suriadikarta, 2006). Podsolik adalah tanah di daerah hangat dan basah. Biasanya Podsolik berkembang pada iklim basah, tropis menuju subtropis, pada hutan atau hutan dengan vegetasi rumput. Dengan sistem manajemen yang tinggi, Podsolik bisa menjadi salah satu tanah paling produktif di dunia. Tanah ini berada di area bebas beku untuk periode yang lama dan di area basah dengan cukup curah hujan untuk komoditas pertanian atau dengan cadangan air yang cukup untuk irigasi. Proses utama dalam pembentukan Podsolik adalah pelapukan mineral liat, translokasi dari akumulasi liat dalam harison argilik atau kandik, dan pencucian kation basa dari profil tanah. Sebagian besar Podsolik telah berkembang pada kondisi lembab di iklim hangat menuju tropis. Podsolik terbentuk pada permukaan lahan tua, biasanya pada vegetasi hutan, juga ada beberapa pada savanna atau bahkan vegetasi rawa (Brady dan Weil, 2002). Penampang tanah yang dalam dan kapasitas tukar kation yang tergolong sedang hingga tinggi menjadikan tanah ini mempunyai peranan yang penting dalam pengembangan pertanian lahan kering di Indonesia. Hampir semua jenis tanaman dapat tumbuh dan dikembangkan pada tanah ini, kecuali terkendala oleh iklim dan relief. Kesuburan alami tanah Podsolik umumnya terdapat pada horizon A yang tipis dengan kandungan bahan organik yang rendah. Unsur hara makro seperti fosfor dan kalium yang sering kahat, reaksi tanah masam hingga sangat masam, serta kejenuhan aluminium yang tinggi merupakan sifat-sifat tanah Podsolik yang sering menghambat pertumbuhan tanaman. Selain itu terdapat horizon argilik

17 4 yang mempengaruhi sifat fisik tanah, seperti berkurangnya pori mikro dan makro serta bertambahnya aliran permukaan yang pada akhirnya dapat mendorong terjadinya erosi tanah. Penelitian menunjukkan bahwa pengapuran, sistem pertanaman lorong, serta pemupukan dengan pupuk organik maupun anorganik dapat mengatasi kendala pemanfaatan tanah Podsolik (Prasetyo dan Suriadikarta, 2006). 2.2 Sifat-Sifat Fisik Tanah Salah satu faktor produksi tanaman yang tergolong sangat penting adalah sifat-sifat fisik dari tanah. Meskipun suatu jenis tanah mempunyai unsur-unsur kimia ataupun diberi pupuk yang cukup, tanpa disertai sifat-sifat fisik yang baik maka produksi tanaman tidak akan mencapai seperti apa yang diharapkan (Herudjito, 1985). Bobot Isi dan Ruang Pori Menurut Gardiner dan Miller (2004), sifat fisik tanah seperti tekstur, struktur, bobot isi, porositas, suhu, dan konsistensi tanah adalah faktor-faktor dominan yang dapat mempengaruhi kegunaan tanah. Faktor-faktor ini mempengaruhi ketersediaan oksigen dalam tanah, pergerakan air untuk masuk dan keluar dari tanah, serta kemampuan penetrasi akar. Bobot isi merupakan bobot dari volume tanah secara utuh, termasuk ruang udara dan materi organik pada volume tanah tersebut. Bobot isi bisa digunakan untuk memperkirakan perbedaan kepadatan tanah yang disebabkan setelah pengolahan menggunakan alat berat. Menurut Hardjowigeno (1985) semakin tinggi bobot isi, semakin padat tanah tersebut, yang berarti sulit untuk meneruskan air atau ditembus akar tanaman. Bobot isi penting untuk menghitung kebutuhan pupuk atau air untuk setiap hektar tanah yang didasarkan pada berat tanah per hektar. Pada umumnya bobot isi tanah adalah 1,1 1,6 g/cm 3. Oleh karena itu, bobot isi dapat mempengaruhi pertumbuhan tanaman secara langsung dan tidak langsung, untuk pertumbuhan tanaman yang baik bobot isi harus di bawah 1,4 g/cm 3 untuk tanah lempung dan di bawah 1,6 g/cm 3 untuk tanah pasir (Gardiner dan Miller, 2004).

18 5 Selain bobot isi tanah, bobot jenis partikel juga penting untuk diketahui. Bobot jenis partikel relatif konstan dan umumnya untuk tanah mineral berkisar antara 2,60 sampai 2,75 g/cm 3, dengan nilai rata-rata 2,65 g/cm 3. Pada tanah organik nilai BJP lebih rendah, sekitar 1,30-1,50 g/cm 3. Bobot jenis partikel biasanya digunakan untuk menentukan pergerakan partikel oleh air dan angin, laju pengendapan, dan perhitungan porositas tanah (Foth, 1978). Menurut Brady dan Weil (2008) nilai bobot isi hanya dapat menolong kita untuk memprediksikan porositas total. Semakin rendah bobot isi maka semakin tinggi porositas. Di dalam tanah terdapat sejumlah ruang pori-pori. Ruang poripori ini penting oleh karena ruang-ruang ini diisi oleh air dan udara. Air dan udara (gas-gas) juga bergerak melalui ruang pori-pori ini. Jadi, penyediaan air dan O 2 untuk pertumbuhan tanaman dan jumlah air yang bergerak melalui tanah berkaitan sangat erat dengan jumlah dan ukuran pori-pori tanah ini. Oleh karena berat tanah berhubungan dengan jumlah ruang pori-pori, maka hubungan-hubungan ruang pori-pori tanah bervariasi dari satu sifat tanah lainnya dan kedua variabel ini dipengaruhi oleh tekstur dan struktur tanah (Hakim et al., 1986). Menurut Hillel (1982), pada tanah liat porositas sangat beragam karena tanah berganti-ganti mengembang, mengerut, menggumpal, terdispersi, padat dan retak-retak. Total porositas, tidak banyak menjelaskan tentang distribusi ukuran pori. Gardiner dan Miller (2004) memberi pengertian juga bahwa untuk pertumbuhan tanaman, ukuran pori lebih penting daripada total ruang pori. Hubungan tekstur dengan bobot isi dan ruang pori dapat dilihat pada Tabel 1. Tabel 1 Hubungan Tekstur dengan Bobot Isi dan Ruang Pori Menurut Gardiner dan Miller (2004) Tekstur Tanah Bobot Isi (g/cm 3 ) Ruang Pori (%) Liat berpasir kasar 1,68 36,6 Lempung berpasir 1,51 43,0 Lempung 1,34 49,4 Lempung berliat 1,26 42,5 Liat 1,18 55,5 Menurut ukurannya ruang pori total dikelompokan ke dalam ruang pori kapilar yang dapat menghambat pergerakan air menjadi pergerakan kapilar, dan

19 6 ruang non kapilar yang dapat memberi kesempatan pergerakan udara dan perkolasi air secara cepat sehingga sering disebut sebagai pori drainase. Pori drainase dapat dikelompokan dalam tiga kelompok yaitu pori drainase sangat cepat, berdiameter lebih dari 300 mikro-meter, bagian pori yang akan kosong tidak terisi air pada pf 1,0. Pori drainase cepat, berdiameter antara 300 sampai 30 mikro-meter, bagian pori yang akan kosong tidak terisi air pada pf 1,0 sampai 2,0. Pori drainase lambat; berdiameter antara 30 sampai 9 mikro-meter, bagian pori yang akan kosong tidak terisi air pada pf antara 2,0 sampai 2,54 (Sitorus et al.,1976). Permeabilitas Nilai bobot isi dan ruang pori secara langsung dapat mempengaruhi nilai permeabilitas tanah. Permeabilitas secara kuantitatif diartikan sebagai kecepatan bergeraknya suatu cairan pada suatu media berpori dalam keadaan jenuh. Dalam hal ini sebagai cairan adalah air dan sebagai media berpori adalah tanah. Besarnya permeabilitas untuk selang waktu tertentu tidak selalu konstan, tergantung proses kimia, fisika, biologi tanah. Pada umumnya permeabilitas merupakan sebab utama adanya pergerakan partikel liat yang menurunkan ukuran pori dalam kolom tanah. Sesungguhnya penurunan permeabilitas sebagian disebabkan oleh dispersi dan pengembangan agregat pada waktu pengembangan jika basah, sehingga partikel-partikel liat mengalami pemecahan dan pergerakan menutupi pori selama pergerakan air tanah (Hillel, 1972). Oleh karena itu permeabilitas secara tidak langsung dapat menunjukkan baik buruknya sifat fisik suatu tanah. Jika permeabilitas untuk selang waktu lama tidak mengalami penurunan yang berarti, menunjukkan bahwa tanah bersangkutan mempunyai sifat fisik yang baik (Herudjito, 1985). Klasifikasi besar nilai permeabilitas dapat dilihat pada Tabel 2.

20 7 Tabel 2 Kelas Permeabilitas Tanah Menurut Foth (1988) Konduktivitas Jenis Kelas Mikrometer per menit Cm/jam Sangat Tinggi > Tinggi ,6-36 Sedang ,36-3,6 Agak Rendah 0,1-1 0,036-0,36 Rendah 0,01-0,1 0,0036-0,036 Sangat Rendah >0,01 >0,0036 Menurut Gardiner dan Miller (2004) tanah bertekstur liat biasanya memiliki nilai permeabilitas sebesar 0,1 cm/jam, dan untuk tanah bertekstur lempung sebesar 1 cm/jam. Kadar Air PF Gaya memegang air, yaitu gaya adsorpsi dan gaya adhesi kohesi yang menimbulkan adanya tegangan antar permukaan air udara yang konkaf, disebut gaya matriks. Hal ini berhubung kedua macam gaya tersebut timbul karena adanya matriks tanah. Hisapan matriks adalah fungsi kadar air dan dapat diukur dengan tensiometer. Hubungan ini menunjukkan bahwa makin besar hisapan matrik makin kecil kadar airnya. Jika hisapan dinyatakan dalam cm tinggi air dan di plot pada skala logaritma terhadap kadar air per volume, kurvanya disebut kurva pf. Kurva pf dapat digunakan untuk menunjukkan banyaknya air yang dapat ditahan oleh tanah yang tersedia bagi tanaman. Kurva pf digunakan juga dalam menentukan jumlah air yang dilepaskan atau dihisap oleh tanah sewaktu permukaan air bumi turun atau naik. Kurva pf penting untuk desain drainase (Soedarmo dan Djojoprawiro, 1986). Kurva pf ini sangat penting untuk menunjukkan banyaknya air yang dapat ditahan oleh tanah pada tegangan tertentu. Implikasi praktisnya yaitu dapat menunjukkan jumlah air yang tersedia bagi tanaman dan jumlah air irigasi yang diperlukan untuk mengubah tegangan air oleh matriks tanah dari tegangan semula ke tegangan yang kita kehendaki. Dengan demikian kurva pf ini sangat berguna dalam perencanaan irigasi atau drainase. Karena tegangan matriks merupakan

21 8 efek total yang menghasilkan oleh afinitas air dari seluruh matriks tanah yang mencakup pori dan permukaan partikel tanah secara bersama-sama, maka faktorfaktor yang mempengaruhi perubahan porositas tanah dan kemampuan tanah menjerap air akan mempengaruhi bentuk kurva pf. Bahan organik, Soil Conditioner atau bahan sintetis lainnya yang dapat mempengaruhi kemampuan tanah dalam menjerap air juga mempengaruhi bentuk kurva pf (Rachman, 1992). Kapasitas lapang (field capacity) adalah kondisi di mana tebal lapisan air dalam pori-pori tanah mulai menipis, sehingga tegangan antar air dan udara meningkat hingga lebih besar dari gaya gravitasi, air gravitasi (pori-pori makro) habis dan air tersedia (pada pori-pori meso dan mikro) bagi tanaman dalam keadaan optimum. Kondisi ini terjadi pada tegangan permukaan lapisan air sekitar 1/3 atm atau pf 2,54. Kadar dan ketersediaan air tanah sebenarnya pada setiap koefisien ini umumnya bervariasi terutama tergantung pada : Tekstur tanah. Kadar air tanah bertekstur liat > lempung > pasir, misalnya pada tegangan 1/3 atm (kapasitas lapang). Hal ini berkaitan dengan pengaruh tekstur terhadap proporsi bahan koloidal, ruang pori dan luas permukaan adsorptif, yang makin halus teksturnya akan makin banyak, sehingga makin besar kapasitas simpan airnya. Kadar bahan organik tanah (BOT). BOT mempunyai pori-pori mikro yang jauh lebih banyak ketimbang partikel mineral tanah, yang berarti luas permukaan penjerap (kapasitas simpan) air juga lebih banyak, sehingga makin tinggi kadar BOT akan makin tinggi kadar dan ketersediaan air tanah. Senyawa kimiawi. Garam-garam dan senyawa pupuk atau amelioran (pembenah tanah) baik alamiah maupun non alamiah mempunyai gaya osmotik yang dapat menarik dan menghidrolisis air, sehingga koefisien layu meningkat. Konsekuensinya, makin banyak senyawa kimiawi di dalam tanah akan menyebabkan kadar dan ketersediaan air tanah menurun (Hanafiah 2005).

22 Sifat Fisik Tanah Podsolik Podsolik Merah Kuning memiliki kelas tekstur liat, struktur angular blocky dengan perbandingan pasir 7,77 %, debu 10,68 %, dan liat 81,55% dengan nilai bobot isi sebesar 1,11 g/cm 3, kerapatan jenis zarah 2,53 dan ruang pori total sebesar 56,27 %. Pori makro 20,66%, Pori mikro 35,60%. Permeabilitas 0,40 cm/jam, bahan organik 2,45% (Rusdi, 2003). Menurut penelitian Baskoro dan Tarigan (2007). Tanah Podsolik Merah Kuning di daerah Cigudeg, memiliki sifatsifat fisik seperti dapat terlihat pada Tabel 3. Tabel 3 Sifat Fisik Tanah Podsolik Merah Kuning Cigudeg Sifat Fisik dan Kimia Podsolik Merah Kuning Bobot lsi ( g/cm) 0,93 Porositas Total (% volume/volume) 63,68 Pori Drainase ( % volume/volume) 13,28 Pori Pemegang Air (% volume/volume) 50,40 Air Tersedia (% volume/volume) 16,50 Pasir (%) 14,30 Debu( %) 31,00 Liat (%) 54,70 Kelas Tekstur Liat Liat Bahan Organik ( % ) 4,30 ph 4,30 KTK ( cmol/kg ) 19,80 KB(%) 17, Sifat Biologi Tanah Fungi dan bakteri adalah dekomposer terpenting bagi bahan organik. Satu gram tanah bisa mengandung sebanyak 10 6 propagul fungi dan 10 7 bakteri (Gardiner dan Miller, 2004). Bakteri Bakteri menimbulkan berbagai perubahan kimiawi pada substansi yang ditumbuhinya, mereka mampu menghancurkan banyak zat. Organisme ini amat penting untuk memelihara lingkungan kita yaitu dengan menghancurkan bahan yang tertumpuk di atau dalam daratan dan lautan (Soepardi, 1983).

23 10 Populasi bakteri dalam tanah bervariasi karena perkembangan mereka sangat bergantung dari keadaan tanah. Pada umumnya jumlah terbanyak dijumpai pada lapisan atas, karena pada lapisan tersebut suhu, kelembapan, aerasi, dan makanan ada dalam jumlah dan keadaan yang menguntungkan. Bakteri tanah dibedakan antara ototropik dan heterotropik. Ototropik adalah memperoleh energi dari oksidasi mineral, seperti amonium, belerang atau besi dan karbon yang diperolehnya dari karbon dioksida. Mereka merupakan kelompok berjumlah sangat sedikit, tetapi merupakan kelompok yang menunjang oksidasi nitrat dan belerang yang sangat penting bagi tumbuhan. Sebagian besar dari bakteri bersifat heterotropik, yaitu mereka memperoleh energinya dari bahan organik. Bakteri yang berperan dalam pelapukan bahan organik semuanya bersifat heterotropik. Bakteri turut serta dalam semua perubahan bahan organik. Mereka memegang monopoli dalam reaksi enzimatik : (1) nitrifikasi; (2) oksidasi bakteri; dan (3) fiksasi nitrogen. Bila ini terganggu maka kehidupan seluruh tumbuhan akan terganggu. Fungi Fungi adalah organisme yang tidak berklorofil dan mempunyai dinding sel yang kaku. Beberapa bersel satu, yang lain multiselular dan menunjukkan sedikit perbedaan pada bagian-bagian strukturalnya. Ukuran dan bentuknya berkisar dari khamir yang mikroskopik dan bersel satu sampai kepada cendawan berfilamen yang mikroskopik dan multiseluler (kapang) sampai kepada jamur yang multiseluler dan amat besar (raksasa) serta jamur kelentos. Fungi memperbanyak diri melalui berbagai macam proses, baik seksual maupun aseksual. Fungi berperan dalam perubahan susunan tanah. Fungi tidak berklorofil, demikian pula aktinomisetes dan bakteri. Dengan demikian mereka menggantungkan kebutuhan akan energi dan carbon dari bahan organik. Fungi dibedakan dari golongan lain karena miselianya. Miselia ini dapat berbentuk sederhana, sedikit bercabang, atau banyak bercabang. Organ yang membentuk spora bisa mencapai ukuran yang mudah dilihat oleh mata. Fungi dibedakan dalam tiga golongan, yaitu (1) ragi; (2) kapang; (3) jamur. Di antara ketiga golongan tersebut hanya dua yang terakhir mempunyai arti penting bagi pertanian.

24 11 Fungi merupakan jazad mikro yang tahan. Mereka dapat menghancurkan selulosa, zat pati, gum, lignin, dan senyawa organik yang mudah dilapuk, seperti protein dan gula. Sehubungan dengan pembentukan humus dan agregasi zarah tanah fungi lebih berperan daripada bakteri terutama pada tanah sangat masam (Soepardi, 1983). Jumlah total mikrob dalam tanah digunakan sebagai indeks kesuburan tanah tanpa mempertimbangkan hal-hal lain, karena pada tanah subur jumlah mikrobianya tinggi. Populasi yang tinggi menggambarkan adanya suplai makanan atau energi yang cukup ditambah temperatur yang sesuai, ketersediaan air cukup, dan kondisi ekologi lain yang mendukung. Jumlah mikrob tanah harus dipertimbangkan sebagai penciri (deskriptif) dan tidak digunakan sebagai indeks kesuburan tanah semata (Anas, 1989) 2.4 Soil Conditioner Pembenah tanah atau Soil Conditioner didefinisikan sebagai bahan-bahan sintetis atau alami, organik atau mineral, berbentuk padat maupun cair yang mampu memperbaiki sifat fisik, kimia, dan biologi tanah. Pembenah sintesis adalah bahan pembenah tanah yang diproduksi secara rekayasa kimia dari bahanbahan organik atau mineral yang dapat digunakan untuk memperbaiki sifat-sifat tanah. Sedangkan pembenah tanah alami adalah pembenah tanah yang berasal dari bahan-bahan organik atau mineral yang diproduksi tidak dengan rekayasa kimia yang dapat digunakan untuk memperbaiki sifat-sifat tanah. Pembenah tanah organik adalah pembenah tanah sintetis atau alami yang sebagian besar dari bahan organik yang berasal dari sisa tanaman, dan atau hewan yang dapat digunakan untuk memperbaiki sifat-sifat tanah. Pembenah tanah mineral adalah pembenah tanah sintetis atau alami yang sebagian besar berasal dari bahan anorganik (mineral) yang dapat digunakan untuk memperbaiki sifat-sifat tanah (Suriadikarta, et al., 2005). Secara garis besar, bahan pembenah tanah (Soil Conditioner) dibedakan menjadi 2 yaitu alami dan sintetis (buatan pabrik), dan berdasarkan senyawa pembentuknya juga dapat dibedakan dalam 2 kategori yakni pembenah tanah organik (termasuk hayati) dan pembenah tanah anorganik. Konsep penggunaan bahan pembenah tanah adalah: (1) Pemantapan agregat tanah untuk mencegah

25 12 erosi dan pencemaran, (2) merubah sifat hidrophobic atau hidrofilik, sehingga merubah kapasitas tanah menahan air (water holding capacity), (3) meningkatkan kapasitas tukar kation (KTK) tanah. Beberapa bahan pembenah tanah, juga mampu menyuplai unsur hara tertentu, meskipun jumlahnya relatif kecil dan seringkali tidak semua unsur hara yang terkandung dalam bahan pembenah tanah dapat segera digunakan untuk tanaman (Dariah, 2007) Jenis Jenis Soil Conditioner Gipsum (kalsium sulfat) secara luas tersedia dalam bentuk asli yang biasa langsung ditambang, atau sebagai bahan utama produksi. Gipsum sudah menunjukkan pertambahan efektivitas dari kondisi fisik dari beberapa tipe tanah mulai dari tanah masam dengan pelapukan tinggi dan salinitas rendah. Penelitian lapang menunjukkan bahwa pengolahan tanah dengan gipsum dapat meningkatkan infiltrasi dan mengurangi erosi. Selain itu penambahan gipsum dapat mengurangi kekerasan lapisan bawah tanah, sehingga penetrasi akan lebih mudah. Sintetik polimer organik dapat menstabilkan struktur tanah dengan baik setara dengan polimer organik alami seperti polisakarida. Tetapi aplikasi besar dari polimer-polimer ini akan tidak ekonomis. Beberapa spesies dari alga yang tinggal dekat permukaan tanah diketahui dapat menghasilkan senyawa stabilizing untuk efektifitas agregat. Aplikasi dari kuantitas kecil dari preparat komersial yang mengandung semacam alga dapat membawa pertambahan struktur tanah dipermukaan secara signifikan. Berbagai bahan humat dipasarkan untuk memperbaiki kondisi tanah ketika dicampur dengan tanah pada dosis rendah (<500 Kg/ha). Bagaimanapun juga penelitian dari berbagai universitas masih belum berhasil menunjukkan bahwa material-material tersebut belum memberikan pengaruh yang signifikan terhadap stabilitas agregat dan hasil tanaman (Brady dan Weil, 2002). Menurut Schulte dan Kelling (1998) Soil Conditioner organik dapat terdiri dari kompos, sisa tanaman, serbuk gergaji, limbah lumpur, dan pupuk hijau. Bauder (1976) juga memberikan contoh Soil Conditioner yang cukup populer yaitu Leonardite, Sawdust, Planter II, dan Krilium. Beberapa Soil Conditioner dinyatakan dapat mempengaruhi sifat-sifat tanah. Beberapa sifat tanah yang

26 13 secara teori dapat dipengaruhi oleh penambahan Soil Conditioner ke dalam tanah meliputi 1) kemampuan menahan air, 2) aerasi, 3) suhu, 4) kapasitas dan ketersediaan hara, 5) struktur dan agregat stabilitas, 6) populasi dan perilaku mikroorganisme, 7) bahan organik, 8) perilaku hewan, termasuk serangga. Masing-masing sifat dapat mempengaruhi hal lainnya. Sebagai contoh, struktur tanah dan stabilitas agregat mempengaruhi aliran air permukaan, angin dan erosi, kandungan air dan pergerakan air. Penelitian lain mengenai Soil Conditioner dilakukan oleh Herudjito (1985), menggunakan Soil Conditioner bitumen, sampah kota, kotoran sapi, serta lateks kebun karet. Hasil yang diperoleh menunjukkan Soil Conditioner berpengaruh terhadap beberapa sifat fisik (bobot isi, pori total, pori kapiler, dan kemantapan agregat) setelah waktu yang cukup lama yaitu setelah 105 hari. Pada waktu usia 52 hari diberi perlakuan semua Soil Conditioner belum memberi pengaruh yang nyata terhadap semua sifat fisik Tanah Latosol. Penelitian Means et al., (2005) juga menambahkan bahwa pemberian Soil Conditioner memiliki keefektifan yang sama dibanding dengan penggunaan pupuk dalam meningkatkan aktivitas mikrobiologi dan pertumbuhan buah melon. O ztu rk, (2005) melakukan penelitian menggunakan Terralyt Plus, yaitu sejenis Soil Conditioner organik yang diteliti pada tanah bertekstur lempung berliat, dan lempung berpasir di bawah kondisi rumah kaca. Hasil nya menunjukkan bahwa stabilitas agregat, total populasi bakteri meningkat ketika diberi dosis spray 1 :1000. Terralyt Plus pun dapat mempengaruhi pertumbuhan tanaman gandum.

27 14 III. BAHAN DAN METODE 3.1. Waktu dan Tempat Penelitian dimulai pada bulan April 2010 sampai bulan Maret 2011 yang dilakukan di University Farm Cikabayan, Institut Pertanian Bogor untuk kegiatan pengomposan, pembuatan Soil Conditioner dan inkubasi Soil Conditioner. Analisis tanah awal, dan tanah sesudah diinkubasi dilakukan di Laboratorium Fisika dan Konservasi Tanah, Laboratorium Bioteknologi Tanah, dan Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah Bahan Penelitian Bahan yang digunakan dalam penelitian ini dapat dibagi dalam tiga bagian besar, yaitu bahan yang digunakan untuk pengomposan, pengayaan Soil Conditioner dan inkubasi. Bahan untuk pengomposan adalah sampah pasar, jerami padi, kotoran sapi, dolomit, gula merah cair, pupuk SP 18, dan Urea. Bahan untuk Soil Conditioner adalah hasil pengomposan, pupuk mikro ( Zn, Cu, dan Mn), cairan ekstraksi kotoran kambing, biochar, dan tepung tapioka. Bahan untuk inkubasi dan analisis adalah Soil Conditioner, tanah Podsolik Merah Kuning, media Nutrient Agar, dan Martin Agar. Alat yang digunakan dalam penelitian ini meliputi kotak pengomposan, cangkul, sekop, ember, timbangan, gayung, karung, baskom, gembor, pencetak briket, pengaduk besi, plastik terpal, ayakan, ring sampel, polybag, kantong plastik, rak bambu, cawan petri, laminar flow, oven, pressure plate apparatus, gelas ukur, dan alat penetapan permeabilitas.

28 Metode dan Pelaksanaan Penelitian Pembuatan Soil Conditioner Bahan Kompos : Kotoran Sapi, Jerami padi / Sampah Pasar, SP 18, Dolomit, Urea (Pengomposan C/N : 15-30) Kompos (Pengayaan) Unsur Hara Mikro Cu Cairan Ekstraksi Pupuk Kandang (kotoran kambing) Biochar Soil Conditioner Perekat : Tapioka Soil Conditioner Briket Pengeringan Aplikasi Gambar 1 Metode Pembuatan Soil Conditioner. Bahan yang akan digunakan untuk pembuatan kompos adalah SP 18, dolomit dan biochar, yang dibuat dengan menggunakan serbuk gergaji sebagai salah satu jenis limbah. SP 18, dolomit dan biochar diberikan dalam bentuk butiran 100 mesh. Seluruh bahan yang digunakan dianalisis kandungan haranya.

29 16 Hanya kompos yang memiliki nilai C/N yang dicetak sebagai Soil Conditioner. Pencetakan briket Soil Conditioner dilakukan dengan menggunakan cetakan dengan volume 1 cm 3. Bahan perekat yang digunakan adalah tepung tapioka yang sudah diencerkan, juga ekstrak kotoran kambing sebagai pengayaan unsur, bentuk briket adalah seperti kubus (Gambar 2). Gambar 2 Bentuk Soil Conditioner Tabel 4 Rancangan Formulasi Soil Conditioner Formulasi Komposisi Bahan (%) Kompos Dolomit Biochar (%) Tapioka (%) Pengkayaan Cu Cairan ekstraksi (ppm) kotoran domba (ml) Bentuk Aplikasi A Kot.sapi+ sisa tanaman (80) (10) Briket B Kot.sapi+ sampah kota (80) (10) Briket *Keterangan: tapioka hanya digunakan sebagai perekat pada pembuatan Soil Conditioner dalam bentuk briket (Sari, 2011) A. Briket dari kompos dengan komposisi bahan A ditambahkan pupuk Cu (5ppm), cairan hasil ekstraksi kotoran domba (1500 ml), biochar (10%) dan bahan perekat berupa tepung tapioka (5%). B. Briket dari kompos dengan komposisi bahan B ditambahkan pupuk Cu (5ppm), cairan hasil ekstraksi kotoran domba (1500 ml), biochar (10%) dan bahan perekat berupa tepung tapioka (5%) Inkubasi Tanah dengan Soil Conditioner Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap dengan 2 Faktor yaitu 1) bahan Soil Conditioner dengan 3 perlakuan, kontrol, bahan jerami padi

30 17 dan sampah pasar 2) dosis aplikasi Soil Conditioner dengan 3 perlakuan yaitu dosis A yaitu 1 : 20, dosis B yaitu 1 : 30, dosis C yaitu 1 : 40. Masing-masing perlakuan diulang sebanyak 3 kali sehingga diperoleh 27 satuan percobaan. Tanah yang digunakan untuk inkubasi pada penelitian ini adalah tanah Podsolik Merah Kuning. Tanah diambil pada lapisan topsoil lalu dikering udarakan dan diayak oleh saringan 2 mm. Tanah yang belum diinkubasi ini dianalisis sifat fisika, biologi dan kimia. Analisis ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana perubahan sifat-sifat fisika dan biologi pada tanah setelah diberi perlakuan Soil Conditioner. Proses inkubasi dilakukan dengan cara mencampur merata Soil Conditioner dengan tanah yang sudah ditimbang sebanyak 6 kg (berdasarkan bobot kering mutlak pada kapasitas lapang) ke dalam polybag (Gambar 3). Gambar 3 Proses Pencampuran Soil Conditioner dengan Tanah. Penimbangan massa tanah pada polybag dilakukan 2 hari sekali. Hal ini bertujuan untuk mengetahui perubahan massa air dalam polybag. Tanah dalam polybag harus dijaga tetap dalam kondisi kapasitas lapang, agar kondisi tanah tidak mengalami defisiensi air ataupun tergenang. Apabila tanah terlalu kering maka perlu ditambah sejumlah air hingga mencapai kapasitas lapang (Gambar 4).

31 18 Gambar 4 Proses Penyiraman Tanah Inkubasi Juga ketika tanah terlalu basah, maka perlu melakukan pembuangan air, hingga tanah mencapai kondisi kapasitas lapang. Polybag yang sudah diisi tanah dan Soil Conditioner kemudian diletakkan teratur pada rak bambu (Gambar 5). Gambar 5 Tempat Inkubasi Pengambilan sampel untuk analisis dilakukan pada minggu ke 4 inkubasi. Masing-masing 3 sampel ulangan dari tiap formulasi yang ada. Pengambilan meliputi contoh tanah utuh dan terganggu. Tanah utuh diambil menggunakan ring sample dan kemudian dibungkus dengan alumunium foil dan solatip, sedangkan tanah terganggu diambil langsung secara komposit dan dimasukkan ke dalam plastik bening. Tanah utuh digunakan untuk analisis sifat fisik tanah, sedangkan tanah terganggu digunakan untuk analisis sifat biologi tanah.

32 Pengamatan Parameter dan Pengumpulan Data Parameter yang diamati antara lain : 1) bobot isi tanah, 2) porositas, 3) pori drainase sangat cepat, 4) permeabilitas, 5) kadar air Jenuh, 6) pf 1 dan 2,54 7) total mikrob, 8) total fungi. Untuk pengamatan bobot isi tanah, porositas, pori drainase, permeabilitas, kadar air jenuh, dan nilai pf dilakukan pada Laboratorium Fisika Tanah Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan IPB. Untuk pengamatan total fungi dan total mikrob dilakukan pada Laboratorium Bioteknologi Tanah Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan IPB. Bobot Isi Pengukuran dilakukan pada sampel yang diambil pada tanah yang diinkubasi oleh Soil Conditioner selama 4 minggu. Contoh tanah utuh diambil menggunakan ring sample. Volume tabung bagian dalam adalah luas lingkaran dalam dikalikan tinggi tabung. Timbang tanah dengan tabungnya (x gram), timbang tabung kosong (y gram), tetapkan kadar air tanah (z gram). Hitung bobot isi dengan rumus = Bobot isi = / g/cm 3 Porositas Total Porositas (%) diperoleh bobot isi tanah sudah ditentukan. Data yang harus diketahui lainnya adalah bobot jenis partikel yaitu 2,65 g/cm 3. Untuk menghitung porositas total digunakan rumus = B B Porositas Porositas Total Total x 100 % x 100 % P P Pori Drainase Sangat Cepat Persen pori drainase sangat cepat adalah selisih antara porositas total dengan kadar air (% volume) pada pf 1,0. Persen pori drainase cepat adalah selisih kadar air pada pf 1.0 dengan pf 2.0. Persen pori drainase lambat adalah selisih kadar air pada pf 2,0 dengan pf 2,54.

33 20 Permeabilitas Perhitungan permeabilitas dilakukan dengan menggunakan hukum Darcy 1 Dimana K adalah permeabilitas (cm/jam), Q adalah banyaknya air yang mengalir setiap pengukuran (ml), t= waktu pengukuran (jam), L = tebal contoh tanah (cm), h tinggi permukaan air dari permukaan contoh tanah (cm), A adalah luas permukaan contoh tanah (cm 2 ). Kadar Air Jenuh Untuk mengamati parameter ini, maka tanah harus dijenuhkan terlebih dahulu kurang lebih tiga hari, dengan diletakan pada ring sample yang direndam pada baskom berisi air setinggi 1-2 cm. Setelah itu tanah lalu ditimbang dan dioven 105, hingga kering sepenuhnya kurang lebih 2 x 24 jam. Nilai kadar air jenuh didapat dari bobot air dibagi bobot tanah kering mutlak dikali 100% Nilai pf Pengukuran nilai pf dilakukan pada tanah utuh, yang kemudian dipotong sebesar kurang lebih berdiameter 4 cm dengan hati-hati. Contoh tanah tersebut diatur pada piring berpori, kemudian dijenuhkan dengan air, dan dibiarkan selama 48 jam. Contoh tanah yang sudah jenuh ini dimasukkan pada pressure plate apparatus dan atur pada tekanan pf1, dan contoh lain pada pf 2,54. Tunggu sampai tetesan air dari mangkuk apparatus berhenti. Jika sudah berhenti lalu timbang masing-masing contoh tanah, lalu masukkan ke oven 105 selama 24 jam. Untuk menentukan kadar air pf maka diperoleh dari menentukan kadar air contoh tanah dari masing-masing pf, dan dikalikan dengan bobot isi. Total Mikrob dan Fungi Pengukuran total mikrob dan fungi dilakukan pada laminar flow, dengan menggunakan media nutrient agar untuk mikrob, dan martin agar untuk fungi. Metode yang dilakukan adalah metode cawan hitung, setelah itu diinkubasi

34 21 selama 3-5 hari pada oven bersuhu ruang. Setelah hari ke-3 dilakukan pengamatan dengan cara menghitung jumlah koloni yang terlihat pada cawan petri secara kuantitatif Analisis Data Rancangan percobaan yang digunakan adalah Rancangan Acak Lengkap (RAL) pola faktorial 3 3 yang terdiri dari faktor A yaitu taraf jenis bahan Soil Conditioner dan faktor B yaitu taraf dosis aplikasi dengan tiga ulangan. Model matematik yang digunakan sebagai berikut : Y ijk = µ + α i + β j +(αβ) ij + ε ijk Keterangan : Yijk = Nilai pengamatan perlakuan ke-i, perlakuan ke-j, dan ulangan ke-k µ = Rataan umum αi = Pengaruh level jenis bahan Soil Conditioner ke-i βj = Pengaruh level dosis aplikasi Soil Conditioner ke-j (αβ) ij = Pengaruh interaksi perlakuan level jenis bahan ke-i dan perlakuan level dosis aplikasi ke-j εij = Error perlakuan ke-i, perlakuan ke-j, dan ulangan ke-k Data hasil pengukuran dianalisis dengan menggunakan Analisis Sidik Ragam (Analysis of Variance/ ANOVA ) melalui software Statistica 8,0. Jika hasilnya berbeda nyata (P<0,05) diuji lanjut dengan Tukey pada taraf 5 %.