PERAN JERAMI DAN PUPUK HIJAU Crotalaria juncea TERHADAP EFISIENSI DAN KECUKUPAN HARA LIMA VARIETAS PADI SAWAH SUGIYANTA

Transkripsi

1 PERAN JERAMI DAN PUPUK HIJAU Crotalaria juncea TERHADAP EFISIENSI DAN KECUKUPAN HARA LIMA VARIETAS PADI SAWAH SUGIYANTA SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2007

2 PERYATAAN MENGENAI DISERTASI DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi Peran Jerami dan Pupuk Hijau Crotalaria juncea terhadap Efisiensi dan Kecukupan Hara Lima Varietas Padi Sawah adalah karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir disertasi ini. Bogor, Oktober 2007 Sugiyanta NIM A

3 ABSTRACT SUGIYANTA. The Role of Straw and Green Manure of crotalaria juncea Incorporation to Nutrient Efficiency and Sufficiency of Five Low Land Rice Varieties. Under direction of FRED RUMAWAS, M.A. CHOZIN, WAHJU QAMARA MUGNISJAH, and MUNIF GHULAMAHDI. The low of soil organic matter in low land rice field was key problem that caused soil fertility decreased, nutrients imbalance, fertilizer efficiency declined, and high cost agriculture that ended with yield leveling off and rice production not sustain. That conditions need to improving the agronomic practices as returned of crop residual or organic matter applied. Also modern varieties there were extensive used by farmer known as superior on high nutrients available and did not at suboptimum condition. There needed varieties with characters superior at sub optimum nutrients condition as at organic and low external input. The aimed of this experiment were to studied of nutrients N, P, and K availability at organic and low external inputs and the effects to grow and yield of several rice varieties. This research also objectived to studied agronomy and fisiology characters three type of rice varieties and they respons to organic and low external inputs practices. The experiment was conducted on three planting from January 2004 until Mart The location at Kebun Percobaan IPB Babakan Sawah Baru, Bogor with latosol. Straw and crotalaria biomass decomposition experiment was done as supporting experiment. Decomposition experiment conducted at three month. The main experiment was factorial experiment with fertilizer and varieties as each factor. The fertilizer treatment consist of inorganic fertilizer only, straw incorporated with ¼ rate inorganic fertilizer applied, straw incorporated with ½ rate of inorganic fertilizer applied, straw incorporated only, and green manure Crotalaria juncea biomass. Varieties as the second ed factor consist of IR-64 and Way Apoburu (modern varieties), Sarinah and Midun (local varieties), aand Fatmawati (as new plant type variety). Randomized split block design was used. The variables were C-organik, N-total, NH 4 +, NO 3 -, P, K, dan S soil contain; N, P, and K uptake; fisiolgis efficiency nutrient use of N, P, and K, availaibilities of N, P, dan K also growth, yield component and yield of rice. The result of decomposition experiment showed that dry weight of Crotalaria juncea have decreased 63.5% dan 84% N, 87 % P, and 83 % K have released at the third rd month. At the same time, the straw dry weigt have reduced 47.6 % dan also have released 39 % N, 71 % P dan 44 % K. Until end three planting season, straw incorporated with inorganic fertilizer or not and also green manure not caused C-organic incrased. N-total, NH 4 +, NO 3 -, P, K, dan S over three planting season also not significant deferent among the treatment. Nutrients N uptake more greater at straw and green manure incorporate than inorganic fertilizer only. Availability of nutrient N, P, and K at organic treatments less at the first season and not significant at the third season. Fisiology nutrient used at organic treatment less than inorganic treatment except at straw incorporate with ½ dose of inorganic fertilizer. Keywords: straw, green manure, nutrient efficiency and sufficiency, varieties, low land rice.

4 RINGKASAN SUGIYANTA. Peran Jerami dan Pupuk Hijau Crotalaria juncea terhadap Efisiensi dan Kecukupan Hara Lima Varietas Padi Sawah. Dibimbing oleh: FRED RUMAWAS, M.A. CHOZIN, WAHJU QAMARA MUGNISJAH, and MUNIF GHULAMAHDI. Beras merupakan bahan pangan pokok hampir seluruh penduduk Indonesia dan sampai saat ini belum dapat dicukupi oleh produksi dalam negeri. Dalam lima tahun terakhir kesenjangan antara produksi dan konsumsi semakin besar yang disebabkan oleh melandainya peningkatan produktivitas padi sawah dan berkurangnya lahan. Kedataran peningkatan produktivitas diantaranya disebabkan oleh menurunnya kesuburan tanah dan efisiensi pemupukan, ketidakseimbangan hara tanah, serta pertanian biaya tinggi. Kondisi tersebut disebabkan oleh penggunaan pupuk inorganik dosis tinggi tanpa aplikasi bahan organik pada lahan sawah yang dipicu oleh sifat varietas modern yang respons terhadap pemupukan. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari efisiensi dan kecukupan unsur hara N, P, dan K pada aplikasi jerami dan pupuk hijau Crotalaria juncea serta pengaruhnya terhadap pertumbuhan dan hasil bebrapa tipe varietas padi sawah. Penelitian ini juga bertujuan untuk mempelajari karakter agronomis dan fisiologis lima varietas padi sawah serta responsnya terhadap aplikasi jerami dan pupuk hijau tersebut. Penelitian dilaksanakan dalam tiga musim tanam dari bulan Januari 2004 sampai dengan bulan Maret Percobaan dilakukan di Kebun Percobaan IPB Babakan Sawah Baru, Bogor. Percobaan pendukung adalah dekomposisi jerami dan Crotalaria juncea. Percobaan dilakukan selama tiga bulan dengan media inkubasi lahan sawah dipupuk inorganik, lahan sawah dipupuk organik, dan lahan sawah tanpa pemupukan. Pengamatan dilakukan tiap bulan terhadap tingkat pelapukan (susut bobot kering) dan pelepasan unsur hara. Percobaan utama merupakan percobaan faktorial dengan dua faktor yaitu pupuk dan varietas. Faktor pupuk terdiri atas aplikasi pupuk inorganik (urea, SP-36, dan KCl) dosis rekomendasi, jerami + ¼ dosis pupuk inorganik, jerami + ½ dosis pupuk inorganik, jerami saja, dan pupuk hijau Crotalariajuncea. Adapun faktor varietas meliputi: varietas IR-64 dan Way Apoburu (varietas modern), varietas Sarinah dan Midun (varietas lokal), dan varietas Fatmawati (varietas tipe baru). Rancangan percobaan yang digunakan adalah rancangan blok terbagi. Pengamatan dilakukan terhadap C-organik, N-total, NH 4 +, NO 3 -, P, K, dan S tanah, serapan hara N, P, dan K, efisiensi fisiologis penggunaan hara N, P, dan K, kecukupan hara N, P, dan K, tinggi tanaman, jumlah anakan, bagan warna daun, bobot kering tajuk dan akar, indeks luas daun, jumlah anakan produktif, panjang malai, jumlah gabah/malai, gabah hampa, bobot 1000 butir gabah, indeks panen, hasil gabah/rumpun, dan hasil gabah ubinan. Pada bulan ketiga, Crotalaria juncea telah melapuk 63.5% dan telah melepas 84% N, 87 % P, dan 83 % K. Jerami pada bulan ketiga baru melapuk 47.6 % dan melenas 39 % N, 71 % P dan 44 % K. Jerami lebih cepat melapuk pada lahan yang dipupuk organik daripada lahan dipupuk inorganik atau tanpa pemupukan, tetapi tidak terdapat perbedaan untuk Crotalaria juncea. Sampai dengan MT-3 (musim tanam ketiga), aplikasi bahan organik jerami, jerami + pupuk inorganik, dan krotalaria belum menyebabkan kadar C-organik tanah lebih tinggi daripada perlakuan pupuk inorganik tanpa aplikasi pupuk organik.

5 Kandungan N-total, NH 4 +, NO 3 -, P, K, dan S tanah setiap akhir musim tanam hingga MT- 3 tidak berbeda antara perlakuan pupuk inorganik dosis rekomendasi, jerami + ¼ pupuk inorganik, jerami + ½ dosis pupuk inorganik, jerami dan krotalaria saja. Serapan hara N pada perlakuan pupuk organik baik jerami maupun krotalaria sampai dengan MT-2 lebih rendah daripada pupuk inorganik dan jerami + ½ dosis pupuk inorganik, tetapi pada MT-3 tidak berbeda antarperlakuan pemupukan. Serapan unsur N terus meningkat dari musim kemusim. Kecukupan unsur hara N perlakuan pupuk organik tergolong terbatas hingga MT-2 dan optimum pada MT-3, sedangkan pada pupuk inorganik tergolong terbatas pada MT-1 dan optimum mulai MT-2. Serapan unsur P perlakuan krotalaria dan jerami + pupuk inorganik lebih besar dibandingkan pupuk inorganik atau jerami saja. Serapan unsur P relatif tetap dari musim ke musim. Kecukupan unsur P seluruh perlakuan tergolong optimum dari MT-1. Perlakuan bahan organik jerami baik ditambah pupuk inorganik ataupun tidak serta pupuk hijau krotalaria menghasilkan serapan unsur K lebih tinggi daripada pupuk inorganik. Kondisi tersebut terjadi dari MT-1 hingga MT-3 dan tingkat serapan terus meningkat dari musim ke musim. Kecukupan unsur hara K pada pupuk organik dan pupuk organik + inorganik tergolong berlebih pada MT-1 dan sangat berlebih pada MT-2 dan MT-3, sedangkan pada pupuk inorganik tergolong optimum pada MT-1 dan sangat berlebih pada MT-2 dan MT- 3. Efisiensi fisiologis penggunaan hara N, P, dan K pada pupuk organik (jerami dan krotalaria) lebih rendah daripada pupuk inorganik pada MT-1 dan MT-2, sedangkan pada MT-3 tidak berbeda. Perlakauan jerami + ½ dosis pupuk inorganik menghasilkan efisiensi fisiologis penggunaan unsur hara N, P, dan K tidak berbeda dengan pupuk inorganik mulai dari MT-1 hingga MT-3. Perlakuan jerami atau krotalaria saja tanpa pupuk inorganik secara umum menghasilkan pertumbuhan, komponen hasil dan hasil lebih rendah daripa perlakuan pupuk inorganik dan jerami + ½ dosis pupuk inorganik terutama pada MT-1 dan MT-2. Perlakuan jerami + ½ dosis pupuk inorganik menghasilkan pertumbuhan, komponen hasil dan hasil yang tidak berbeda dengan pupuk inorganik. Pada umumnya tidak terdapat respon varietas terhadap perlakuan pemupukan. Oleh karena itu tidak diperoleh varietas yang spesifik untuk masing-masing perlakuan pemupukan. Serapan hara N, P, dan K varietas modern IR-64 dan Way Apoburu lebih rendah jika dibandingkan dengan varietas padi tipe baru Fatmawati, tetapi tingkat efisiensi fisiologis penggunaan unsur hara sebaliknya. Sifat serapan hara dan efisiensi fisiologis penggunaan hara varietas lokal Sarinah seperti varietas tipe baru Fatmawati, sedang varietas lokal Midun seperti varietas modern. Varietas modern memiliki tinggi tanaman yang lebih pendek; jumlah anakan dan anakan produktif yang lebih banyak; panjang malai, gabah/malai, kepadatan malai, bobot 1000 butir, dan persen gabah hampa yang lebih rendah daripada varietas tipe baru Fatmawati. Varietas lokal Midun dan Sarinah termasuk kelompok yang memiliki tinggi tanaman lebih tinggi (seperti padi tipe baru), tetapi anakan dan anakan produktifnya lebih banyak (seperti varietas padi modern). Hasil gabah kering/rumpun varietas modern Way Apoburu dan IR-64 lebih tinggi jika dibandingkan dengan kelompok varietas tipe baru Fatmawati serta lokal Sarinah dan Midun, tetapi hasil ubinan tidak berbeda antarvarietas yang diteliti.

6 Hak cipta milik IPB, tahun 2007 Hak cipta dilindungi Dilarang mengutip dan memperbanyak tanpa ijin tertulis dari Institut Pertanian Bogor, sebagian atau seluruhnya dalam bentuk apapun, baik cetak, fotokopi, microfilm, dan sebagainya

7 PERAN JERAMI DAN PUPUK HIJAU Crotalaria juncea TERHADAP EFISIENSI DAN KECUKUPAN HARA LIMA VARIETAS PADI SAWAH SUGIYANTA Disertasi Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor pada Departemen Agronomi dan Hortikultura SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2007

8 Hak cipta milik IPB, tahun 2007 Hak cipta dilindungi Dilarang mengutip dan memperbanyak tanpa ijin tertulis dari Institut Pertanian Bogor, sebagian atau seluruhnya dalam bentuk apapun, baik cetak, fotokopi, microfilm, dan sebagainya

9 Judul Disertasi Nama NIM : Peran Jerami dan Pupuk Hijau Crotalaria juncea terhadap Efisiensi dan Kecukupan Hara Lima Varietas Padi Sawah : Sugiyanta : A Disetujui Komisi Pembimbing Dr. Ir. Fred Rumawas, M.Sc. Ketua Prof. Dr. Ir. M.A. Chozin M. Agr. Anggota Prof. Dr. Ir. Wahju Qamara Mugnisjah M.Agr. Anggota Dr. Ir. Munif Ghulamahdi, M.S Anggota Diketahui Ketua Program Studi Agronomi Dekan Sekolah Pascasarjana Dr. Ir. Munif Ghulamahdi, M.S. Prof. Dr. Ir. Khairil Anwar Notodiputro, M.S. Tanggal Ujian: 25 September 2007 Tanggal Lulus:

10 RIWAYAT HIDUP Penulis dilajirkan di Klaten pada tanggal 15 Januari 1963 sebagai anak ketiga dari pasangan Winih Wirasumarta dan Dikin Wirasumarta. Pendidikan sarjana ditempuh di Jurusan Budidaya Pertanian, Fakultas Pertanian IPB, lulus pada tahun Pada tahun 1991, penulis diterima di Program Studi Agronomi pada Program Pascasarjana IPB dan menamatkannya pada tahun Pada tahun 2001 Penulis berkesempatan melanjutkan ke program doktor pada program studi dan perguruan tinggi yang sama dan lulus pada tahun Beasiswa pendidikan pascasarjana diperoleh dari Departemen Pendidikan Indonesia. Penulis bekerja sebagai staf pengajar pada Departemen Agronomi dan Hortikultura, Fakultas Pertanian, IPB sejak tahun 1988 hingga saat ini. Secara khusus penulis berada di Bagian Produksi Tanaman, dan mengasuh mata kuliah Ilmu Tanaman Pangan, dan Pasca Panen Tanaman Pertanian. Dua buah artikel yang keduanya merupakan bagian dari disertasi yang berjudul Studi Pengurangan Dosis Pupuk Anorganik Pada Budidaya Padi sawah dengan Aplikasi Jerami dan Serapan dan Efisiensi Fisiologis Penggunaan Hara N, P, dan K Lima Varietas Padi Sawah (Oryza sativa L.) sedang menunggu untuk diseminarkan di Balai Besar Padi dan menunggu untuk diterbitkan pada Buletin Agronomi, Departemen Agronomi Fakultas Pertanian, IPB pada bulan Desember tahun

11 MAAF HALAMAN INI PADA LEMBAR ASLINYA MEMANG TIDAK ADA