II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Sifat dan Ciri Umum Tanah Latosol

Transkripsi

1 3 II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Sifat dan Ciri Umum Tanah Latosol Latosol adalah tanah yang penyebarannya luas di Indonesia. Tanah ini diantaranya dijumpai di daerah Darmaga Kabupaten Bogor. Latosol coklat kemerahan Darmaga Bogor termasuk ke dalam order Inceptisols menurut system klasifikasi USDA dan terletak pada zona fisiografi Bogor bagian barat, dengan bahan induk vulkanik kuarter barasal dari Gunung Salak (Yogaswara, 1977). Soepardi (1983) menyebutkan bahwa Latosol terbentuk di bawah kondisi iklim dengan curah hujan dan suhu yang tinggi di daerah tropik dan semi tropik, gayagaya hancuran bekerja lebih cepat dan yang besar pengaruhnya lebih ekstrim daripada di daerah sedang. Di banyak tempat di daerah tropik, musim basah dan kering yang silih berganti sangat mengintensifkan kegiatan kimia, terutama dari bahan organik. Proses yang berperan dalam pembentukan tanah demikian disebut latosolisasi. Menurut Buringh (1970) Latosol terbentuk oleh proses feralisasi dan latosolisasi. Proses ini meliputi, Pelapukan yang intensif secara kontinu dan proses hidrolisis silika, Pencucian basa-basa dan silika yang mengakibatkan tertimbunnya seskuioksida secara relatif pada horison B, dan Pembentukan mineral liat kaolinit. Dudal dan Soepraptohardjo (1957) mendefinisikan Latosol sebagai tanah bersolum dalam, mengalami pelapukan lanjut, batas horison baur, ph rendah , kandungan mineral primer dan unsur hara rendah, konsistensi gembur dengan stabilitas agregat kuat dan terdapat penumpukan seskuioksida di dalam tanah sebagai akibat pencucian silikat, warna tanah merah, coklat kemerah-merahan atau kekuning-kuningan atau kuning tergantung dari komposisi bahan induk, umur tanah, iklim, dan elevasi. Selain itu Pusat Penelitian Tanah (1983) mendefinisikan Latosol sebagai tanah yang mempunyai distribusi liat tinggi, remah sampai gumpal, gembur dan warna relatif homogen pada penampang tanah dengan batas horizon baur, kejenuhan basa kurang dari 50 persen (NH 4 OAc). Berdasarkan Soil Survey Staff (1998) Latosol Coklat Kemerahan Darmaga tergolong dalam Oxic Dystrudept.

2 4 Sifat lain dari Latosol adalah kapasitas tukar kation rendah. Hal ini sebagian disebabkan oleh kadar bahan organik yang kurang dan sebagian lagi oleh sifat liat-hidro-oksida. Beberapa Latosol bereaksi sedang bahkan hingga sangat masam tetapi tidak semasam liat silikat dengan persentase kejenuhan basa seperti Latosol. Tanah-tanah itu biasanya membarikan respon baik terhadap pemupukan dan pengapuran (Soepardi, 1983) Karakteristik Tanaman Caisim (Brassica juncea) Brassica juncea adalah salah satu tanaman hortikultur yang menurut Rubatzky dan Yamaguci (1998), memiliki klasifikasi sebagai berikut : Divisi : Spermathopyta Sub. Divisi : Angiospermae Class : Dicotyledonae Family : Brassica Species : juncea Varietas : Tosakan Tanaman Caisim dapat tumbuh mulai dari m dpl (diatas permukaan laut), sehingga dapat ditanam pada dataran tinggi ataupun dataran rendah, dengan tanah yang banyak mengandung bahan organik dengan ph 6-7, gembur dan bertekstur lempung (Haryanto, 2003). Caisim varietas tosakan dapat dipanen pada umur 22 hari setelah tanam, tinggi tanaman 40 cm, warna tangkai putih kehijauan, jumlah daun 12 helai, bentuk daun eliptik, memiliki potensi rata-rata 400 gram per tanaman, ciri yang paling khas caisim varietas tosakan dibanding dengan tanaman caisim varietas lain adalah memiliki warna daun hijau muda sehingga rasa daun tidak pahit (East West Seed Indonesia, 2006). Di antara sayuran daun, caisim merupakan komoditas yang memiliki nilai komersial dan digemari masyarakat Indonesia. Konsumen menggunakan daun caisim baik sebagai bahan pokok maupun sebagai pelengkap masakan tradisional dan masakan Cina. Selain sebagai bahan pangan, caisim dipercaya dapat menghilangkan rasa gatal di tenggorokan pada penderita batuk. Caisim pun berfungsi sebagai penyembuh sakit kepala dan mampu bekerja sebagai pembersih

3 5 darah (Haryanto et al., 2001). Manfaat tanaman caisim adalah daunnya digunakan sebagai sayur dan bijinya dimanfaatkan sebagai minyak serta pelezat makanan. Tanaman caisim banyak disukai karena rasanya serta kandungan beberapa vitaminnya. Pada daun sawi 100 g terkandung 6460 IU Vitamin A, 102 mg Vit B, 0.09 mg Vit C, 220 mg kalsium dan kalium (Arief, 1990) Bahan Organik Bahan organik tanah adalah semua fraksi bukan mineral yang ditemukan sebagai komponen penyusun tanah, biasanya merupakan timbunan dari setiap sisa tumbuhan, binatang dan jasad renik baik sebagian atau seluruhnya mengalami perombakan. Sisa tanaman merupakan sumber utama bahan organik tanah (Soepardi, 1983). Secara umum, bahan organik tanah dibedakan atas dua tingkatan yaitu: (1) bahan organik yang relatif sulit didekomposisikan lebih lanjut oleh jasad renik, yang disebut humus, dan (2) bahan organik yang mudah didekomposisikan yaitu sisa-sisa tanaman yang masih segar sampai dengan bentuk terakhir menjelang bentuk yang resisten. Faktor faktor yang berhubungan dengan kecepatan dekomposisi bahan organik adalah jenis tanaman, umur tanaman, komposisi kimia, aerasi, suhu, kelembaban, tingkat kesuburan dan faktor iklim (Brady dan Weil, 2002). Berdasarkan sumbernya bahan organik dikelompokkan ke dalam beberapa jenis yaitu pupuk kandang yang berasal dari kotoran ternak, pupuk hijau yang berasal dari bagian tanaman yang segar, mulsa yang berasal dari sisa tanaman dan blotong yang berasal dari limbah pabrik dari jenis tanaman tertentu (Sukartaatmadja, 2001). Bahan organik berperan penting dalam menaikkan kesuburan tanah. Peranan bahan organik berkaitan dengan perubahan sifat-sifat tanah, yaitu sifat fisik, sifat kimia tanah dan biologis. Peranan terhadap ciri fisik antara lain : (1) kemampuan tanah menahan air meningkat, (2) warna tanah menjadi coklat hingga hitam, (3) merangsang granulasi agregat dan memantapkannya, (4) menurunkan plastisitas, kohesi, dan sifat buruk lainnya dari liat. Peranan terhadap ciri kimia antara lain : (1) meningkatkan daya jerap dan kapasitas tukar kation (KTK), (2) Meningkat jumlah kation yang mudah dipertukarkan, (3) Unsur N, P, dan S diikat dalam bentuk organik, (4) pelarutan sejumlah unsur hara dari mineral oleh asam

4 6 humat. Peranan terhadap ciri biologi antara lain : (1) jumlah dan aktivitas metabolik organisme tanah meningkat, (2) kegiatan jazad mikro dalam dekomposisi bahan organik meningkat. Stevenson (1982) menyimpulkan fungsi dan pengaruh bahan organik di dalam tanah sebagai berikut : (sebagai sumber hara bagi tanaman dan mikroorganisme; (2) sebagai penyangga (buffer) untuk melindungi terhadap perubahan ph; (3) sebagai pengkhelat logam-logam berat; (4) berkombinasi dengan mineral liat memperbaiki struktur tanah; (5) meningkatkan kapasitas tukar kation. Pelapukan yang intensif pada tanah-tanah daerah tropik basah menyebabkan kandungan bahan organik di daerah ini umumnya rendah. Dengan demikian agar produktivitas tanah dapat ditingkatkan, harus ada usaha untuk meningkatkan dan mempertahankan bahan organik tanah (Sanchez, 1976). Bahan organik yang umum digunakan untuk mempernbaiki kondisi dan kesuburan tanah adalah pupuk kandang, pupuk hijau, kompos dan kotoran manusia. Pupuk kandang merupakan campuran dari kotoran padat, air seni, amparan dan sisa makanan ternak. Tisdale et al., (1985) menyatakan bahwa komposisi hara pupuk kandang tergantung pada jenis dan umur hewan, makanan yang dikonsumsi, dan alas yang digunakan sebagai tempat penampungan limbah. Pupuk kandang berasal dari kotoran hewan yang diternak bercampur dengan sisa jerami dan urin. Pupuk kandang sebagai salah satu sumber bahan organik berperan penting dalam memperbaiki dan mempertahankan kesuburan tanah. Pupuk kandang merupakan hasil sampingan dari limbah pertanian yang dapat digunakan sebagai bahan nutrisi tanaman. Bahan organik yang berasal dari kotoran sapi, kambing, ayam, kuda, dan babi yang dipakai sebagai pupuk tersebut sebagian besar akan di kembalikan kedalam tanah. Menurut Marsono dan Paulus (2001), pupuk kandang memiliki beberapa kelebihan dan kelemahan. Kelebihan pupuk kandang dibandingkan dengan pupuk kimia adalah : (1) aman digunakan dalam jumlah besar; (2) membantu menetralkan racun akibat adanya logam berat dalam tanah; (3) memperbaiki struktur tanah menjadi lebih gembur; (4) mempertinggi porositas tanah dan secara langsung meningkatkan ketersedian air tanah; (5) membantu penyerapan hara dari

5 7 pupuk kimia yang ditambahkan; (6) membantu mempertahankan suhu tanah. Selain kelebihan tersebut, pengunaan pupuk kandang juga memiliki beberapa kekurangan, yaitu : (1) harus diberikan dalam jumlah yang besar; (2) secara perbandingan berat, kadar hara yang tersedia bagi tanaman lebih sedikit; (3) dapat menurunkan kualitas air bila berdekatan dengan sumber air Pupuk Mikro-Biostimulant Cair Pupuk Mikro-Biostimulant Cair merupakan pupuk yang disintesis dari tanaman bersifat sebagai biostimulant untuk pertumbuhan tanaman dan organisme tanah. Pupuk ini bersifat organik, aman, tidak beracun dan dapat digunakan dalam waktu jangka panjang. Pupuk ini mengandung beberapa stimulator pertumbuhan seperti Brassinosteroids mg/ml, 1-triakontanol 0.33 ug/ml, Vitamin B1 (thiamin) 0.35 mg/100g, Vitamin B2 (riboflavin) 0.25 mg/100g, Vitamin 0.15 B6 mg/100g ( Plant Designs. Inc, 2012). Pupuk ini memungkinkan petani untuk bisa meningkatkan hasil, memperoleh keuntungan, meningkatkan kualitas tanaman, mengurangi masukan pupuk nitrogen, mempercepat waktu perkecambahan dan menigkatkan struktur tanah dan infiltrasi (Syltie, 2011). Pupuk Mikro-Biostimulant Cair dapat diberikan melalui daun dan tanah sehingga dapat meningkatkan pertumbuhan akar dan kinerja antara keduanya. Peningkatan ini dapat mengaktifkan metabolisme dari populasi pada organisme rizosfer ke tingkat yang lebih tinggi sehingga dapat memicu sintesis, penyediaan mineral yang lebih besar yang bermanfaat bagi pertumbuhan tanaman dan penyerapan tanaman. Hal ini dapat merangsang simbiosis tanaman-mikroba. Selain meningkatkan pertumbuhan tanaman, pupuk Mikro-Biostimulant Cair juga dapat memperbaiki karakteristik tanah. Struktur tanah secara nyata dapat meningkat dari waktu ke waktu karena : (1) meningkatkan pertumbuhan akar dan saluran akar lebih banyak, (2) polisakarida yang diproduksi oleh mikroba merupakan kantung perekat antara mikroba dengan tanah, (3) meningkatkan aktivitas mikoriza, (4) meningkatkan aktivitas cacing tanah yang dapat menciptakan liang yang merupakan saluran untuk udara dan air, sehingga proses pertukaran udara yang terjadi lebih banyak, resapan air meningkat dan

6 8 mengurangi terjadinya erosi. Pemadatan berkurang sehingga akar bisa leluasa mengeksplorasi tanah untuk nutrisi dan air akibatnya pertumbuhan tanaman menjadi baik (Syltie, 2011). Aplikasi pupuk Mikro-Biostimulant Cair telah dilakukan di beberapa negara antara lain : (1) Di Chili, pemberian pupuk Mikro-Biostimulant Cair mampu meningkatkan hasil, kualitas, warna buah dan pertumbuhan anggur dan gandum, (2) Di Vietnam, pemberian pupuk Mikro-Biostimulant Cair pada padi mengalami kenaikan produksi 19% dan kedelai meningkatkan hasil 10%, (3) Di New York (Amerika Serikat) memberikan kenaikan produksi apel sebesar 9% dan meningkatkan hasil umbi kentang sebesar 6%, (4) Di Australia pemberian pupuk Mikro-Biostimulant Cair pada wortel mengalami kenaikan produksi 17% dan meningkatkan jumlah dan ukuran buah jeruk dan memberikan peningkatan 44% hasil panen, (5) Di Ukraina pemberian pupuk Mikro-Biostimulant Cair pada jagung memberikan peningkatan hasil panen 15% (Syltie, 2011) 2.5. Nitrogen, Fosfor, dan Kalium Dalam Tanah dan Tanaman Nitrogen merupakan unsur hara utama bagi pertumbuhan tanaman sebab merupakan penyusun dari semua protein dan asam nukleat, dan dengan demikian merupakan penyusun protoplasma secara keseluruhan (Sarief, 1986). Sebagian besar nitrogen tanah berada dalam bentuk N organik baik yang terdapat dalam bahan organik tanah maupun fiksasi N oleh mikroba tanah dan hanya sebagian kecil (2-5%) berupa N anorganik yaitu NH dan NO 3 serta sedikit NO - 2. Dalam tanah nitrogen dibebaskan dalam bentuk ammonium, dan bila keadaan baik ammonium dioksidasikan menjadi nitrit kemudian nitrat (Soepardi, 1983). Peranan utama N bagi tanaman adalah untuk merangsang pertumbuhan secara keseluruhan, khususnya batang, cabang, dan daun. Selain itu, N pun berperan penting dalam pembentukan hijau daun yang sangat berguna dalam proses fotosintesis. Fungsi lainnya adalah membentuk protein, lemak, dan berbagai persenyawaan organik lainnya (Lingga, 2006). Tanaman mengambil nitrogen terutama dalam bentuk amonium (NH + 4 ) dan nitrat (NO - 3 ). Ion-ion di dalam tanah pertanian berasal dari pupuk-pupuk N yang diberikan serta bahan organik tanah. Jumlahnya tergantung dari jumlah

7 9 pupuk yang diberikan dan kecepatan perombakan dari bahan-bahan organik (Leiwakabessy dan Sutandi, 2004). Senyawa N digunakan tanaman untuk membentuk asam amino yang akan diubah menjadi protein dan membentuk klorofil. Senyawa N juga berperan dalam mempebaiki perumbuhan vegetatif tanaman. Tanaman yang tumbuh pada tanah yang cukup N, bewarna lebih hijau. Gejala kekurangan N akan menyebabkan tanaman menjadi kerdil, pertumbuhan tanaman terbatas, daun-daun menguning dan gugur (senesens). Gejala khlorosis mula-mula timbul pada daun yang tua sedangkan daun-daun muda tetap berwarna hijau. Kenyataan ini membuktikan mobilitas N di dalam tanaman. Apabila akar tanaman tidak dapat mengambil N yang cukup untuk pertumbuhannya maka senyawa N di dalam daun-daun tua akan menjalani proses autolisis. Dalam hal ini, protein diubah menjadi bentuk yang larut yang kemudian ditranslokasikan ke bagian daun yang lebih muda di mana jaringan meristemnya masih aktif. Pada keadaan N yang rendah sekali, daun akan menjadi coklat dan mati. Untuk jenis rumput-rumputan ujung-ujung daun tua mula-mula akan mengering seperti terbakar dan menjalar ke seluruh daun melalui tulang daun dan melebar ke samping sehingga memberikan bentuk V (Leiwakabessy et al, 2003). Gejala kelebihan N menyebabkan keterlambatan kematangan tanaman yang diakibatkan terlalu banyaknya pertumbuhan vegetatif, batang lemah dan mudah roboh serta mengurangi daya tahan tanaman terhadap penyakit (Hardjowigeno, 1995). Mobilitas hara P dalam tanah sangat rendah karena reaksi dengan komponen tanah maupun dengan ion-ion logam dalam tanah seperti Ca, Al, dan Fe membentuk senyawa yang kurang larut dengan tingkat kelarutan berbeda-beda. Reaksi tanah (ph) memegang peranan sangat penting dalam mobilitas unsur ini (Leiwakabessy dan Sutandi, 2004). - Tanaman biasanya mengabsorpi P dalam bentuk H 2 PO 4 dan sebagian kecil dalam bentuk fosfat sekunder yakni HPO 2-4. Absorpsi kedua ion itu oleh tanaman dipengaruhi oleh ph tanah sekitar akar. Pada ph tanah yang rendah absorpsi - bentuk H 2 PO 4 meningkat. Selain kedua bentuk di atas mungkin juga bentuk pirofosfat dan metafosfat dapat di ambil oleh tanaman. Tanaman juga dapat mengabsorpsi fosfat dalam bentuk P-organik seperti asam nukleat dan phytin.

8 10 Bentuk-bentuk ini berasal dari dekomposisi bahan organik dan dapat langsung digunakan tanaman. Tetapi karena tidak stabil dalam suasana dimana aktivitas mikroba tinggi, maka peranan mereka sebagai sumber fosfat bagi tanaman di lapangan menjadi kecil (Leiwakabessy et al, 2003). Unsur P berperan dalam proses pemecahan karbohidrat untuk energi. Penyimpanan dan peredarannya keseluruhan tanaman dalam bentuk ADP dan ATP. Unsur P berperan dalam pembelahan sel melalui peranan nukleoprotein yang ada dalam inti sel, unsur ini juga menentukan pertumbuhan akar, mempercepat kematangan dan produksi buah dan biji (Leiwakabessy dan Sutandi, 2004). Gejala defisiensi P mengakibatkan pertumbuhan terhambat (kerdil) karena pembelahan sel terganggu dan daun menjadi unggu atau coklat mulai dari ujung daun (Hardjowigeno, 1995). Kandungan K dalam tanah jauh lebih banyak dari unsur-unsur hara yang lain kecuali Si dan Fe. Kadar K dalam tanah biasanya berkisar antara persen dengan rata-rata 1.2 persen tergantung keadaan mineral cadangan dan tingkat pelapukan. Tanah-tanah organik mempunyai kandungan yang paling rendah, biasanya kurang dari 0.03 % K (Leiwakabessy et al., 2003). Kalium merupakan unsur kedua terbanyak setelah nitrogen dalam tanaman. Kalium diserap dalam bentuk kation K monovalensi. Kalium berperan dalam pembelahan sel, pembukaan stomata, fotosintesis (pembentukan karbohidrat), translokasi gula, reduksi nitrat dan selanjutnya sintesis protein dalam aktivitas enzim (Leiwakabessy et al., 2003) dan juga sebagai aktivator berbagai enzim. Dengan adanya kalium yang tersedia dalam tanah menyebabkan: (1) ketegaran tanaman terjamin; (2) merangsang pertumbuhan akar; (3) tanaman lebih tahan terhadap hama penyakit; (4) memperbaiki kualitas bulir; (5) dapat mengurangi pengaruh kematangan yang dipercepat oleh fosfor; (6) mampu mengatasi kekurangan air pada tingkat tertentu. Kekurangan kalium akan menyebabkan: (1) pertumbuhan kecil; (2) daun kelihatan kering dan terbakar pada sisi-sisinya; (3) menghambat pembentukan hidrat arang pada biji; (4) permukaan daun memperlihatkan gejala klorotik yang tidak merata; (5) munculnya bercak coklat mirip gejala penyakit pada bagian yang berwarna hijau gelap. Kelebihan kalium dapat menyebabkan daun cepat menua sebagai akibat kadar magnesium

9 11 daun dapat menurun, kadang-kadang menjadi tingkat terendah sehingga aktifitas fotosintesis terganggu (Rauf et al., 2000). Kalium juga merupakan unsur logam yang paling banyak terdapat dalam cairan sel, yang dapat mengatur keseimbangan garam-garam atau dengan kata lain mengatur tekanan osmotik dalam sel tanaman sehingga memungkinkan pergerakan air ke dalam akar. Tanaman yang kurang K akan kurang tahan terhadap kekeringan dibandingkan dengan yang cukup K. tanaman yang kekurangan K lebih peka terhadap penyakit dan kualitas produksi biasanya rendah baik daun, buah maupun biji (Soepardi, 1983). Menurut Lingga (2006), faedah utama kalium membantu pembentukan protein dan karbohidrat. Kalium juga berperan memperkuat tubuh tanaman, agar daun, bunga dan buah, tidak mudah gugur. Selain itu, kalium juga sebagai sumber kekuatan bagi tanaman menghadapi kekeringan dan penyakit. Unsur K mudah bergerak (mobil) di dalam tanaman sehingga gejala defisiensi K pada daun terutama terlihat pada daun tua, Karena daun-daun muda yang masih tumbuh dengan aktif menyedot K dari daun-daun tua tersebut. Selain itu gejala defisiensi K menyebabkan pinggir-pinggir daun berwarna coklat, mulai dari daun tua (Hardjowigeno, 1995).