PENGARUH KEPADATAN TANAH TERHADAP SIFAT FISIK TANAH DAN PERKECAMBAHAN BENIH KACANG TANAH DAN KEDELAI. LINA SITI MARYAMAH A

Transkripsi

1 PENGARUH KEPADATAN TANAH TERHADAP SIFAT FISIK TANAH DAN PERKECAMBAHAN BENIH KACANG TANAH DAN KEDELAI. LINA SITI MARYAMAH A PROGRAM STUDI MANAJEMEN SUMBERDAYA LAHAN DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2010

2 ABSTRAK LINA SITI MARYAMAH. Pengaruh Kepadatan Tanah Terhadap Sifat Fisik Tanah dan Perkecambahan Benih Kacang Tanah dan Kedelai. Dibimbing oleh Oteng Haridjaja dan Yayat Hidayat. Sifat fisik tanah yang kurang baik akan menyebabkan perkembangan benih dan akar tanaman terganggu karena sulitnya akar tersebut menembus tanah atau berkembang dalam tanah, sehingga akan kesulitan pula dalam mengambil unsur-unsur hara dan air yang berada di sekitar tanaman. Berhubung dengan hal tersebut maka perbaikan sifat fisik tanah mutlak dilakukan termasuk dalam pengolahan seperti menentukan bobot isi tanah sebagai indikator kepadatan tanah. Untuk itu diperlukan penelitian tentang hubungan antara kepadatan tanah yang dinyatakan dalam bobot isi dengan pertumbuhan kecambah tanaman. Tujuan dari penelitian ini, diharapkan dapat mengetahui dan melihat pengaruh kepadatan tanah yang dinyatakan dalam perbedaan bobot isi tanah yang paling efektif untuk mendukung perkecambahan benih kacang tanah dan kedelai. Pengambilan sampel tanah podsolik dilakukan pada minggu ke-3 bulan Maret 2009 di daerah Jasinga. Penentuan sifat fisik tanah dilakukan di Laboratorium Fisika dan Konservasi Tanah, Departermen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor pada bulan Agustus-Oktober Penanaman dilaksanakan pada bulan November 2009 di Rumah Kaca Pusat Penelitian Sumberdaya Hayati dan Bioteknologi, Lembaga Penelitian Pengabdian Kepada Masyarakat, Institut Pertanian Bogor. Rancangan percobaan yang digunakan dalam penelitian ini yaitu Rancangan Acak Lengkap (RAL) yang selanjutnya dilakukan uji lanjut Duncan Multiple Range Test (DMRT) pada taraf 5 % dan pengujian dalam bentuk persamaan regresi. Hasil dari penelitian menunjukan bahwa pada Pada perlakuan tanpa tanaman peningkatan kepadatan tanah berpengaruh sangat nyata terhadap kurva pf (pf 1,00; 2,00; 2,54; dan 4,20), permabilitas, dan rersitensi tanah baik sebelum ditanami maupun setelah ditanami. Pada tanaman kacang tanah, peningkatan kepadatan tanah berpengaruh nyata terhadap tinggi tanaman dan panjang akar. Kepadatan tanah tidak berpengaruh nyata terhadap diameter batang, jumlah daun, dan biomassa baik biomassa tajuk (basah dan kering) ataupun biomassa akar (basah dan kering). Pada tanaman kedelai pengaruh kepadatan tanah terlihat berpengaruh nyata pada tinggi tanaman. Kepadatan tanah tidak berpengaruh nyata pada diameter batang, jumlah dauh, panjang akar ataupun biomasa akar baik basah maupun kering dan kepadatan tanahpun tidak memberikan pengaruh yang nyata terhadap biomassa tajuk (basah maupun kering). Kata kunci : kecambah kacang tanah, kecambah kedelai, kepadatan tanah, dan sifat fisik tanah.

3 ABSTRACT LINA SITI MARYAMAH. Effect of Soil Compaction on Soil Physical Properties and Seed Germination of Peanut and Soybean. Supervisied by Oteng Haridjaja and Yayat Hidayat. Soil physical properties can affect to seed germination and plant growth. Soil compaction will degrade soil physical properties which in term will affect to root penetration and development in the soil. The improvements of soil physical properties is required to ensure seed germination and plant growth such as soil tillage and other treatment to maintain soil bulk density is quite low. The purpose of this research is to study the influence of soil compaction (soil bulk density) to soil physical characteristics and seed germination of peanuts and soybean. This research use soil material from Jasinga district (Podsolik Jasinga), conducted at Soil Physical and Conservation Laboratory, Department of Soil Science and Land Resources, Faculty of Agriculture IPB, and Greenhouse of Center of Biological Resources and Biotechnology, Research and Community Services Agency, IPB. Completed random design is used as experimental design and Duncan's Multiple Range Test (DMRT) is used to identify the effect of treatment. The bulk density results of the research showed that the increasing of soil density (soil compaction) has significantly affect on pf curves (1.00 pf; 2.00; 2.54 and 4.20), permeability rate, and soil resistance before or after planting. For peanuts, soil compaction significantly affect to plant height and root length. Soil compaction did not significantly affect on stem diameter, number of leaves, might at biomass and canopy (wet and dry) or root biomass (wet and dry). In soybean, the influence of soil compaction had significantly affect just only on plant height. Stem diameter, number of leaves, root length or root biomass canopy biomass (wet or dry) are not affected by soil compaction. Keywords: peanuts, seed germination, soil bulk density, soil compaction, soybeans.

4 PENGARUH KEPADATAN TANAH TERHADAP SIFAT FISIK TANAH DAN PERKECAMBAHAN BENIH KACANG TANAH DAN KEDELAI. Skripsi Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Pertanian pada Fakultas Pertanian Institut Pertanin Bogor LINA SITI MARYAMAH A PROGRAM STUDI MANAJEMEN SUMBERDAYA LAHAN DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2010

5 Judul Penelitian : PENGARUH KEPADATAN TANAH TERHADAP SIFAT FISIK TANAH DAN PERKECAMBAHAN BENIH KACANG TANAH DAN KEDELAI Nama : Lina Siti Maryamah NRP : A Menyetujui, Pembimbing I Pembimbing II Dr. Ir. Oteng Haridjaja, MSc. NIP Dr. Ir. Yayat Hidayat, MSi NIP Mengetahui, Ketua Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan Fakultas Pertanian Dr. Ir. Syaiful Anwar, MSc NIP Tanggal Lulus:

6 RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Sumedang pada tanggal 15 November Penulis merupakan anak kelima dari lima bersaudara dari pasangan Bapak Acep Rusmana dan Ibu Yayah (alm). Penulis menyelesaikan pendidikan di SD Negeri Narimbang II, Kabupaten Sumedang pada tahun 1999, SLTP Negeri 1 Darmaga, Bogor pada tahun 2002, SMA KORNITA IPB pada tahun Pada tahun yang sama, penulis diterima sebagai mahasiswa di Institut Pertanian Bogor, melalui jalur SPMB (Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru) dan pada tahun 2006 penulis diterima pada Program Mayor Manajemen Sumberdaya Lahan, Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan dengan Minor Pengelolaan Pencemaran Perairan, Departemen Manajemen Sumberdaya Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan. Selama manjadi mahasiswa, penulis aktif di beberapa organisasi seperti Himpunan Mahsiswa Ilmu Tanah (HMIT) (2008), Biro Lingkungan Hidup AZIMUT (2007), dan UKM Perisai Diri ( ) serta sering mengikuti kepanitian-kepanitian yang diadakan di kampus seperti Masa Perkenalan Departemen, Masa Perkenalan Fakultas, Seminar Soil and Mining 2008, dan Semiloka Faperta 2008.

7 KATA PENGANTAR Puji syukur yang tak terhingga penulis sampaikan Kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan karunia-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi yang berjudul Pengaruh Kepadatan Tanah Terhadap Sifat Fisik Tanah dan Perkecambahan Benih Kacang Tanah dan Kedelai Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Maret sampai November Tujuan penelitian ini adalah mengidentifikasi pengaruh tingkat kepadatan tanah terhadap karakteristik fisika tanah dan perkembangan perkecambahan kacang tanah dan kedelai serta menentukan bobot isi yang paling efektif untuk perkecambahan benih kacang tanah dan kedelai. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa peningkatan kepadatan tanah berpengaruh nyata terhadap sifat fisik tanah (kurva pf, ruang pori total (RPT), pori drainase sangat cepat, pori air tersedia, permeabilitas, dan resitensi tanah baik sebelum ditanami maupun setelah ditanami), tinggi tanamam pada kacang tanah dan kedelai, serta pada panjang akar dari tanaman kacang tanah, sehingga dapat diketahui kepadatan tanah yang paling efektif untuk perkecambahan kacang tanah yaitu pada bobot isi 0,80 g/cm 3 dan pada perkecambahan tanaman kedelai 0,80-0,90 g/cm 3. Pada kesempatan ini, penulis mengucapan terima kasih yang sebesarbesarnya kepada: Dr. Ir. Oteng Haridjaja, MSc dan Dr. Ir. Yayat Hidayat, MSi atas segala bimbingan, pengarahan, dan saran yang telah diberikan kepada penulis; Keluarga tercinta atas doa dan dukungannya; Kepala Desa Jasinga; Kepala dan Staf PPSHB IPB; Staf Laboratorium Fisika dan Konservasi Tanah, IPB; serta sahabat dan teman-teman yang tak dapat disebut satu persatu. Akhir kata, semoga tulisan ini bermanfaat bagi semua pihak yang berkepentingan Bogor, Maret 2010 Penulis

8 DAFTAR ISI DAFTAR TABEL... Teks... Lampiran... DAFTAR GAMBAR... PENDAHULUAN Halaman Latar Belakang... 1 Tujuan Penelitian... 3 Hipotesis Penelitian... 3 TINJAUAN PUSTAKA Pemadatan Tanah... 4 Bobot Isi... 5 Sifat Mekanik Tanah... 6 Perkecambahan... 7 Karakteristik Tanaman... 8 Kacang Tanah... 8 Kedelai... 9 BAHAN DAN METODE Tempat dan Waktu Penelitian Alat dan Bahan Alat Bahan Metode Penelitian Perlakuan Penelitian Pengambilan Bahan Tanah Analisis Tanah Awal Simulasi Kepadatan Tanah Analisis Tanah Setelah Pemadatan Kadar Air Kurva pf Permeabilitas Tanah Resistensi tanah Penanaman vii vii vii ix

9 Parameter Pertumbuhan Tanaman Analisis Data HASIL DAN PEMBAHASAN Karakteristik Tanah Sebelum Pemadatan Karakteristik Tanah Setelah Pemadatan Kurva pf Permeabilitas Tanah Resistensi Pengaruh Kepadatan Terhadap Perkecambahan Tanaman Kacang Tanah Kecepatan Munculnya Kecambah Tinggi Tanaman Diameter Batang Jumlah Daun Akar Biomassa Kedelai Kecepatan Munculnya Kecambah Tinggi Tanaman Diamater Batang Jumlah Daun Akar Biomassa KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN... 37

10 DAFTAR TABEL Teks Nomor Halaman 1. Parameter yang diukur dan alat yang digunakan Parameter yang diamati dan metode yang digunakan Pengaruh kepadatan tanah terhadap kadar air pada berbagai pf Pengaruh kepadatan tanah terhadap permeabilitas Pengaruh kepadatan tanah terhadap resistensi tanah sebelum dan sesudah di tanam tanaman Pengaruh kepadatan tanah terhadap tinggi tanaman kacang tanah (mm) Pengaruh kepadatan tanah terhadap diameter batang kacang tanah (mm) Pengaruh kepadatan tanah terhadap jumlah daun kacang tanah Pengaruh kepadatan tanah terhadap akar kacang tanah Pengaruh kepadatan tanah terhadap biomassa tajuk kacang tanah Pengaruh kepadatan tanah terhadap tinggi tanaman kedelai (mm) Pengaruh kepadatan tanah terhadap diameter tanaman kedelai (mm) Pengaruh kepadatan tanah terhadap jumlah daun pada kedelai Pengaruh kepadatan tanah terhadap akar kedelai Pengaruh kepadatan tanah terhadap biomassa tajuk kedelai Lampiran 1. Rekapitulasi sidik ragam pengaruh kepadatan tanah terhadap kurva sifat fisik tanah Rekapitulasi sidik ragam pengaruh kepadatan tanah terhadap kecepatan munculnya kecambah kacang tanah Rekapitulasi sidik ragam pengaruh kepadatan tanah terhadap tinggi tanaman kacang tanah Rekapitulasi sidik ragam pengaruh kepadatan tanah terhadap diameter batang kacang tanah Rekapitulasi sidik ragam pengaruh kepadatan tanah terhadap jumlah daun kacang tanah... 41

11 6. Rekapitulasi sidik ragam pengaruh kepadatan tanah terhadap akar dan biomassa kacang tanah Rekapitulasi sidik ragam pengaruh kepadatan tanah terhadap kecepatan munculnya kecambah kedelai Rekapitulasi sidik ragam pengaruh kepadatan tanah terhadap tinggi tanaman kedelai Rekapitulasi sidik ragam pengaruh kepadatan tanah terhadap diameter batang kedelai Rekapitulasi sidik ragam pengaruh kepadatan tanah terhadap jumlah daun kedelai Rekapitulasi sidik ragam pengaruh kepadatan tanah terhadap akar dan biomassa kedelai Hasil pengamatan tinggi tanaman kacang tanah (mm) Hasil pengamatan diameter batang tanaman kacang tanah (mm) Hasil pengamatan jumlah daun tanaman kacang tanah Hasil pengamatan biomassa dan panjang akar tanaman kacang tanah Hasil pengamatan tinggi tanaman kedelai (mm) Hasil pengamatan diameter batang tanaman kedelai (mm) Hasil pengamatan jumlah daun tanaman kedelai Hasil pengamatan biomassa dan panjang akar tanaman kacang tanah Hasil pengamatan kurva pf Hasil pengamatan permeabilitas tanah Hasil pengamatan resistensi tanah pada tanaman kacang tanah Hasil pengamatan resistensi tanah pada tanaman kedelai... 50

12 DAFTAR GAMBAR Teks Nomor Halaman 1. Desain tata letak perlakuan penelitian Diagram alir tahapan penelitian Grafik hubungan kepadatan tanah dengan kurva pf 1, Grafik hubungan kepadatan tanah dengan kurva pf 2, Grafik hubungan kepadatan tanah dengan kurva pf 2, Grafik hubungan kepadatan tanah dengan kurva pf 4, Grafik hubungan kurva pf dengan persentase volume kadar air Grafik hubungan antara kepadatan tanah dengan permeabilitas Grafik hubungan antara kepadatan tanah dengan nilai resistensi tanah sebelum dan setelah ditanami kacang tanah Grafik hubungan antara kepadatan tanah dengan nilai resistensi tanah sebelum dan setelah ditanam kedelai Jumlah daun kacang tanah pada perlakuan bobot isi 0,80 g/cm 3 (a) dan 1,20 g/cm 3 (b)... 28

13 PENDAHULUAN Latar Belakang Tingkat kepadatan tanah dapat mempengaruhi pertumbuhan tanaman terutama pada saat perkecambahan dan pertumbuhan sistem perakaran. Hambatan yang dialami oleh kecambah dan akar dalam pertumbuhan maupun dalam menjalankan fungsinya dapat dibagi menjadi tiga kelompok yang saling berhubungan yaitu hambatan kimia, fisik, dan biologis. Hambatan fisik berhubungan dengan kekurangan air, tahanan mekanis bagi kecambah dan akar, serta kondisi aerobik atau temperatur yang tidak sesuai. Tahanan mekanis berupa kepadatan tanah merupakan peristiwa bertambahnya volume berat kering tanah oleh beban dinamis. Kebanyakan terjadinya kepadatan tanah diakibatkan oleh perlakuan pengolahan tanah, perlakuan agronomi dan tanaman serta sebagian kecil diakibatkan oleh pukulan air hujan. Pemadatan tanah adalah penyusutan partikel-partikel padatan di dalam tanah karena adanya gaya tekan pada permukaan tanah sehingga ruang pori tanah menjadi berkurang (Damanik, 2007). Pemadatan tanah merupakan hal yang tidak diinginkan dalam pertanian karena dapat mengurangi aerasi tanah, mengurangi ketersediaan air bagi tanaman dan menghambat pertumbuhan akar dan perkecambahan tanaman. Pemadatan tanah cenderung menurunkan ketersediaan air dan unsur hara yang dibutuhkan akar tanaman dalam tanah. Tanah yang padat akan mengurangi kapasitas memegang air, mengurangi kandungan udara, memberikan hambatan fisik yang besar pada penerobosan akar sehingga mengendalikan kapasitas kemampuannya memanen air, udara, dan hara (Wilson, 2006). Tingkat kepadatan tanah akan berkorelasi negatif dengan pertumbuhan tanaman. Tanah yang terpadatkan akan menggangu penetrasi akar tanaman sehingga pertumbuhan tanaman akan terhambat. Pada tanah yang terlalu padat pertukaran udara menjadi lambat, kandungan oksigen dalam tanah cukup rendah dan permeabilitas terhambat sehingga air akan tergenang dan menghambat tanaman.

14 Menurut Damanik (2007) pemadatan tanah akan mempengaruhi kondisi fisik tanah. Pengaruh pemadatan tanah terhadap pertumbuhan tanaman yang dikaitkan dengan timbulnya perubahan kondisi fisik tanah yaitu: 1. Pemadatan tanah memberikan hambatan mekanik bagi pertumbuhan tanaman, sehingga dapat mengurangi perkecambahan, mencegah sistem perakaran, dan akibatnya dapat mengurangi hasil produksi. 2. Pemadatan mengurangi porositas dan permeabilitas sehingga menambah tekanan hisap matriks tanah dan pengurangan ketersedian air tanah bagi tanaman. 3. Pemadatan tanah mengurangi aerasi tanah sehingga pergerakan udara dalam tanah menjadi tidak lancar dan memberikan tegangan oksigen bagi tanaman. Pemadatan tanah akan memberikan tekanan mekanik terhadap pertumbuhan tanaman dalam beberapa cara yaitu: 1. Mengurangi atau menghalangi munculnya kecambah ke permukaan tanah. 2. Merintangi atau mencegah sistem perkecambahan sehingga menyebabkan berkurangnya diameter dari akar. 3. Dapat mengurangi produksi tanaman. Perkembangan akar sangat dipengaruhi oleh keadaan tanah sebagai tempat tumbuhnya. Dalamnya penetrasi akar berkorelasi kuat dengan tingkat kepadatan tanah (makin tinggi tingkat kepadatan tanah, makin sulit penetrasi akar). Makin tinggi tingkat kepadatan tanah maka makin berkurang persentase pori makro dan makin meningkat resistensi terhadap penetrasi akar sehingga penetrasi akar akan semakin sulit. Penembusan tanah oleh akar dan batang kecambah dipengaruhi oleh sifat penetrabilitas tanah. Batang anak kecambah harus mendesak tanah yang menghimpitnya sehingga lapisan tanah teratas patah. Tenaga kecambah yang diperlukan untuk itu tergantung dari tebal dan keteguhan lapisan tanah. Salah satu faktor pertumbuhan tanaman yang tergolong sangat penting adalah sifat fisik tanah. Meskipun suatu jenis tanah mempunyai sifat kimia yang baik, tanpa disertai dengan sifat fisik yang baik maka pertumbuhan tanaman tidak akan mencapai maksimal. Hal ini dikarenakan oleh tidak dapat diserapnya unsurunsur hara yang terdapat dalam tanah secara maksimal dan secara normal. Selain itu jika sifat fisik tanah kurang baik maka perkembangan akar tanaman akan

15 terganggu karena sulitnya akar tersebut menembus tanah atau berkembang dalam tanah sehingga akan kesulitan mengambil unsur-unsur hara (yang berada di sekitar tanaman). Berhubung dengan hal tersebut maka perbaikan sifat fisik tanah mutlak dilakukan termasuk dalam pengolahan untuk menentukan bobot isi tanah. Untuk itu diperlukan penelitian tentang hubungan antara kepadatan tanah yang dinyatakan dalam bobot isi dengan pertumbuhan kecambah tanaman. Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini adalah mengidentifikasi pengaruh tingkat kepadatan tanah terhadap karakteristik fisika tanah (ruang pori tanah, kurva pf, permeabilitas, dan rersitensi tanah) dan perkecambahan kacang tanah dan kedelai serta menentukan bobot isi yang paling sesuai untuk perkecambahan benih kacang tanah dan kedelai. Hipotesis Penelitian Semakin padat suatu tanah maka pertumbuhan dan perkecambahan benih akan semakin sulit, sehingga pertumbuhan benih akan terhambat pada tanah yang lebih padat.

16 TINJAUAN PUSTAKA Pemadatan Tanah Pemadatan tanah adalah penyusunan partikel-partikel padatan di dalam tanah karena ada gaya tekan pada permukaan tanah sehingga ruang pori tanah menjadi sempit. Pemadatan tanah adalah masalah yang komplek dan melibatkan berbagai aspek dari tanah itu sendiri serta mempunyai hubungan yang nyata dengan sifat fisik, kimia dan biologi tanah termasuk faktor lingkungan seperti iklim, perlakuan pengolahan tanah, perlakuan agronomi dan tanaman. Pemadatan tanah akan menghambat pertumbuhan tanaman. Pemadatan tanah dapat mengurangi kandungan aerasi tanah, mengurangi ketersedian air bagi tanaman dan menghambat pertumbuhan akar tanaman (Damanik,2007). Pada tanah yang terlalu padat pertukaran udara menjadi lambat, kandungan oksigen dalam tanah menjadi rendah dan permeabilitas terhambat, sehingga air akan tergenang dan menghambat pertumbuhan tanaman. Oleh karena itu tanah yang padat perlu digemburkan. Ketika akar tanaman tumbuh pada lapisan gembur dan kemudian tertahan oleh lapisan padat maka akar akan membelok horizontal dan mungkin tumbuh dalam lapisan tersebut dengan ukuran yang pendek atau berkembang tidak sempurna. Perpanjangan akar akan terhenti atau memanjang pada arah yang sama dengan kecepatan yang rendah (Simanjuntak, 2005). Menurut Damanik (2003) pemadatan merupakan kondisi fisik tanah yang dapat mempengaruhi pertumbuhan tanaman. Pemadatan tanah akan memberikan tahanan mekanik terhadap pertumbuhan tanaman melalui beberapa cara yaitu : mengurangi atau menghalangi munculnya kecambah ke permukaan, merintangi atau mencegah sistem perkecambahan, sehingga diameter dari sistem akar berkurang, dan mempunyai efek mengurangi produksi tanaman. Bahri (2003) menyatakan bahwa kepadatan tanah berpengaruh pada lingkungan fisik tanah untuk produksi tanaman. Akibat dari pemadatan tanah akan mengurangi permeabilitas tanah, pengisian air tanah terhambat dan limpasan air dan erosi dapat terjadi. Pemadatan tanah juga mengurangi aerasi pertukaran gas dan meningkatkan CO 2 sehingga menyebabkan pertumbuhan akar terganggu. Pemadatan tanah memberikan hambatan mekanik bagi pertumbuhan tanaman

17 sehingga dapat mengurangi perkecambahan mencegah sistem perakaran dan akibatnya dapat mengurangi hasil. Pemadatan tanah erat kaitannya dengan nilai bobot isi dari suatu tanah. Bobot Isi Hardjowigeno (2002) menyatakan bahwa bobot isi menunjukkan perbandingan antara berat tanah kering dengan volume tanah termasuk volume pori-pori tanah. Bobot isi merupakan petunjuk kepadatan tanah. Semakin padat suatu tanah maka semakin tinggi bobot isinya yang berarti tanah semakin sulit meneruskan air atau ditembus akar tanaman. Bobot isi tanah (bulk density) merupakan rasio bobot kering mutlak (suhu 105 C) suatu unit tanah terhadap volume total, yang sering dinyatakan dalam g/cm 3. Bobot isi tanah adalah masa kering suatu unit volume tanah dalam keadaan utuh dinyatakan dalam gram tiap centimeter kubik. Unit volume terdiri dari volume yang berisi bahan padat dan volume ruangan diantaranya. Bobot isi dapat bervariasi dari waktu ke waktu dan dari lapisan ke lapisan sejalan dengan perubahan ruang pori dan struktur tanah. Lapisan tanah olah mineral biasanya mempunyai bobot isi antara 1,00 sampai 1,60 g/cm 3. Kisaran antara 1,20 sampai 1,80 g/cm 3 dijumpai pada pasir dan lempung berpasir. Lapisan bawah yang padat mempunyai bobot isi sama atau lebih dari 2,00 g/cm 3. Bobot isi tanah dipengaruhi oleh struktur, ruang pori, padatan tanah dan kandungan bahan organik. Tanah yang lepas-lepas persatuan volume mempunyai bobot isi yang kecil, sedangkan pada tanah yang padat memiliki bobot isi yang besar. Nilai bobot isi dan porositas dapat berubah dan beragam tergantung pada keadaan struktur tanah, khususnya dalam hubungannya dengan proses pemadatan tanah. Penggunaan bobot isi tanah juga penting artinya dalam menentukan jumlah kebutuhan air, pupuk dan kapur yang akan ditambahkan untuk suatu satuan luas tanah sampai kedalaman tertentu. Bobot isi ditentukan oleh jumlah ruang pori dan padatan tanah. Dengan demikian tanah yang lepas dan sarang dan persatuan isi mempunyai bobot isi kecil dan pada tanah yang padat akan mempunyai bobot isi lebih besar. Disamping itu tekstur secara tidak langsung ikut mempengaruhi bobot isi karena tekstur menentukan tingkat agregasi tanah. Tanah-tanah granular

18 seperti lempung berdebu mempunyai nilai bobot isi tanah lebih rendah dari pada lempung berpasir (Nugraha, 2004). Cara pengolahan tanah mempengaruhi bobot isi tanah, terutama pada lapisan olah. Pengolahan tanah yang intensif akan meningkatkan bobot isi tanah. Bobot isi tanah liat, lempung berliat dan lempung berdebu pada lapisan olah tanah biasanya berkisar 1,00-1,60 g/cm 3. Sifat Mekanik Tanah Sifat mekanik tanah adalah sifat-sifat tanah yang berkenaan dengan berbagai gaya. Sifat mekanik tanah erat kaitanya dengan kekuatan dan kekompakan tanah. Kekuatan tanah adalah kemampuan tanah untuk menyangga tekanan tanpa rusak atau mengalami deformasi yang berarti. Kekuatan tanah adalah kapasitas tanah untuk menahan gaya-gaya tanpa mengalami kerusakan pada tanah bersangkutan. Secara kuantitatif kekuatan tanah didefinisikan sebagai stress maksimal yang dapat diberikan pada tubuh tanah tanpa kerusakan pada tanah yang bersangkutan. Kekompakan tanah adalah kenaikan kerapatan tanah sebagai akibat dari beban atau tekanan yang dialami oleh tanah tersebut. Kenaikan kerapatan tanah adalah fungsi dari tekanan dan kadar air tanah. Kerapatan yang diberi tekanan tetap akan naik seiring dengan kenaikan kadar air sampai mencapai maksimum, kemudian terus menurun apabila air terus diberikan. Kadar air dimana kekompakan tanah maksimum disebut kadar air optimal untuk kekompakan tanah. Kadar air ini akan terus menurun apabila tekanan yang diberikan semakin besar. Kekompakan tanah terjadi terutama pada tanah bagian bawah dibanding pada tanah permukaan. Hal ini berhubung dengan kadar air yang lebih besar dan bahan organik yang lebih sedikit. Kekompakan pada lapisan bawah lebih sulit diperbaiki dari pada kekompakan yang ada pada permukaan tanah. Kekompakan semacam ini akan sukar ditembus akar tanaman, sehingga pertumbuhan tanaman menjadi terganggu dan mengakibatkan produksi tanaman menjadi berkurang.

19 Perkecambahan Perkecambahan merupakan tahap awal perkembangan suatu tumbuhan, khususnya tumbuhan berbiji. Dalam tahap ini, embrio di dalam biji yang semula berada pada kondisi dorman mengalami sejumlah perubahan fisiologis yang menyebabkan benih berkembang menjadi tumbuhan muda. Tumbuhan muda ini dikenal sebagai kecambah. Perkecambahan diawali dengan penyerapan air dari lingkungan sekitar biji, baik tanah, udara, maupun media lainnya. Perubahan yang teramati adalah membesarnya ukuran biji yang disebut tahap imbibisi ( Proses perkecambahan disebut juga proses germinasi pada biji. Germinasi biji adalah suatu fase dalam proses pertumbuhan dari pembuahan sel telur menjadi tanaman tua. Germinasi dimulai dengan penyerapan air oleh biji dan berakhir dengan dimulainya elongasi oleh sumber embrio yang biasanya terjadi di bulu akar. Kecambah muncul karena hipokotil (bagian kecambah di bawah kotiledon) yang memanjang, sehingga mendorong kotiledon ke permukaan dan titik tumbuh mulai tumbuh. Tingkat awal dari perkecambahan biji melibatkan pemecahan cadangan makanan pada biji dan digunakan untuk pertumbuhan akar dan batang. Proses germinasi akan meningkatakan daya cerna nutrisi karena perkecambahan merupakan proses katabolis yang menyediakan zat gizi yang penting untuk pertumbuhan tanaman melalui reaksi hidrolisis dari zat gizi cadangan yang terdapat dalam biji (Andarawulan, 2005). Satyagraha (2005) menerangkan bahwa perkecambahan merupakan suatu proses keluarnya bakal tanaman dari lembaga yang disertai dengan terjadinya mobilisasi cadangan makanan dari jaringan penyimpanan atau keping biji ke bagian vegetatif. Proses perkecambahan dimulai dengan pengambilan air dengan cepat yang mengakibatkan biji mengembang dan merentangnya kulit biji. Imbibisi diikuti dengan keluarnya panas yang mencirikan hilangnya energi kinetik akibat diambilnya molekul air. Bila hidrasi dari sel-sel itu berlangsung, kekuatan osmose mulai bekerja dalam proses masuknya air. Hidrasi dalam jaringan ada hubungannya dengan mulai meningkatnya aktivitas metabolisme yang untuk pertama kali terjadi dalam akar embrio.

20 Dalam proses perkecambahan terjadi berbagai perubahan biologis yang memperlihatkan terpecahnya berbagai komponen dalam biji menjadi senyawasenyawa yang lebih sederhana, yang telah siap dicerna oleh embrio atau kecambah untuk pertumbuhan. Perkecabahan merupakan suatu proses keluarnya bakal tanaman dari lembaga yang disertai dengan terjadinya mobilisasi cadangan makanan dari jaringan penyimpanan atau keping biji ke bagian vegetatif. Selama perkecambahan kandungan gula akan mengalami perubahan. Kandungan glukosa dan fruktosa meningkat 10 kali lipat dibandingkan kadar awal sebelum perkecambahan, sedangkan kandungan sukrosa hanya meningkat 2 kali lipatnya dan galaktosa akan menghilang. Selama perkecambahan terjadi peningkatan jumlah protein dan vitamin, sedangkan kadar lemaknya menurun (Astawan, 2003). Proses perkecambahan sangat dipengaruhi oleh kondisi tempat dikecambahakan. Faktor lingkungan yang berpengaruh antara lain air, suhu, gas dan cahaya (Satyagraha, 2005). Perkecambahan akan terjadi dengan baik apabila kondisi kadar air lingkungan 50%. Jumlah air yang terlalu banyak saat perkecambahan dapat menghambat suplai oksigen yang dibutuhkan. Air pada perkecambahan berfungsi untuk melunakan kulit biji, perkembangan embrio dan endosperma, memberi fasilitas masuknya oksigen ke dalam biji karena dinding sel yang telah diimbibisi oleh air akan bersifat permeabel sehingga gas dapat masuk ke dalam sel dengan cara difusi, mengencerkan protoplasma sehingga dapat mengaktifkan fungsinya serta sebagai alat transfor larutan makanan dari endosperma atau kotiledon ke titik tumbuh Karakteristik Tanaman Kacang Tanah Kacang tanah merupakan tanaman pangan berupa semak yang berasal dari Amerika Selatan, tepatnya berasal dari Brazilia. Curah hujan yang sesuai untuk tanaman kacang tanah antara mm/tahun. Hujan yang terlalu keras akan mengakibatkan rontok dan bunga tidak terserbuki oleh hewan. Selain itu, hujan yang terus-menerus akan meningkatkan kelembaban di sekitar pertanaman kacang tanah.

21 Suhu udara bagi tanaman kacang tanah tidak terlalu sulit, suhu udara minimal bagi tumbuhnya kacang tanah sekitar C. Bila suhunya di bawah 10 0 C menyebabkan pertumbuhan tanaman sedikit terhambat, bahkan jadi kerdil dikarenakan pertumbuhan bunga yang kurang sempurna. Kelembaban udara untuk tanaman kacang tanah berkisar antara %. Adanya curah hujan yang tinggi akan meningkatkan kelembaban terlalu tinggi di sekitar pertanaman. Penyinaran sinar matahari secara penuh amat dibutuhkan bagi tanaman kacang tanah, terutama kesuburan daun dan perkembangan besarnya kacang (Sumarno, 2003). Menurut Damanik (2007) jenis tanah yang sesuai untuk tanaman kacang tanah adalah jenis tanah yang gembur/bertekstur ringan dan subur. Derajat keasaman tanah yang sesuai untuk budidaya kacang tanah adalah ph antara 6,0 6,5. Kekurangan air akan menyebabkan tanaman kurus, kerdil, layu dan akhirnya mati. Tanah berdrainase dan beraerasi baik atau lahan yang tidak terlalu becek dan tidak terlalu kering, baik bagi pertumbuhan kacang tanah. Ketinggian tempat yang baik dan ideal untuk tanaman kacang tanah adalah pada ketinggian antara 500 m diatas permukaan laut (dpl). Jenis kacang tanah tertentu dapat ditanam pada ketinggian tempat tertentu untuk dapat tumbuh optimal. Kedelai Kedelai merupakan tanaman pangan berupa semak yang tumbuh tegak. Tanaman kedelai sebagian besar tumbuh di daerah yang beriklim tropis dan subtropis. Sebagai barometer iklim yang cocok bagi kedelai adalah bila cocok bagi tanaman jagung, bahkan daya tahan kedelai lebih baik daripada jagung. Iklim kering lebih disukai tanaman kedelai dibandingkan iklim lembab. Tanaman kedelai dapat tumbuh baik di daerah yang memiliki curah hujan sekitar mm/bulan, sedangkan untuk mendapatkan hasil optimal, tanaman kedelai membutuhkan curah hujan antara mm/bulan. Suhu yang dikehendaki tanaman kedelai antara C, akan tetapi suhu optimum bagi pertumbuhan tanaman kedelai C. Pada proses perkecambahan benih kedelai memerlukan suhu yang cocok sekitar 30 0 C (Rismaneswati, 2006).

22 Pada dasarnya kedelai menghendaki kondisi tanah yang tidak terlalu basah, tetapi air tetap tersedia. Kedelai tidak menuntut struktur tanah yang khusus sebagai suatu persyaratan tumbuh. Bahkan pada kondisi lahan yang kurang subur dan agak asampun kedelai dapat tumbuh dengan baik, asal tidak tergenang air yang akan menyebabkan busuknya akar. Kedelai dapat tumbuh baik pada berbagai jenis tanah, asal drainase dan aerasi tanah cukup baik. Menurut Rismaneswati (2006) tanah-tanah yang cocok yaitu: alluvial, regosol, grumusol, latosol dan andosol. Pada tanah-tanah podsolik merah kuning dan tanah yang mengandung banyak pasir kwarsa, pertumbuhan kedelai kurang baik, kecuali bila diberi tambahan pupuk organik atau kompos dalam jumlah cukup. Tanah yang baru pertama kali ditanami kedelai, sebelumnya perlu diberi bakteri Rhizobium, kecuali tanah yang sudah pernah ditanami Vigna sinensis (kacang panjang). Kedelai juga membutuhkan tanah yang kaya akan humus atau bahan organik. Tanah berpasir dapat ditanami kedelai, asal air dan hara tanaman untuk pertumbuhannya cukup. Tanah yang mengandung liat tinggi, sebaiknya diadakan perbaikan drainase dan aerasi sehingga tanaman tidak kekurangan oksigen dan tidak tergenang air waktu hujan besar. Untuk memperbaiki aerasi, bahan organik sangat penting artinya. Toleransi keasaman tanah sebagai syarat tumbuh bagi kedelai adalah ph 5,8-7,0 tetapi pada ph 4,5 pun kedelai dapat tumbuh. Pada ph kurang dari 5,5 pertumbuhannya sangat terlambat karena keracunan aluminium. Pertumbuhan bakteri bintil dan proses nitrifikasi (proses oksidasi amoniak menjadi nitrit atau proses pembusukan) akan berjalan kurang baik. Dalam pembudidayaan tanaman kedelai, sebaiknya dipilih lokasi yang topografi tanahnya datar, sehingga tidak perlu dibuat teras-teras dan tanggul (Satyagraha, 2005). Varietas kedelai berbiji kecil, sangat cocok ditanam di lahan dengan ketinggian 0,5-300,0 m di atas permukaan laut (dpl), sedangkan varietasi kedelai berbiji besar cocok ditanam di lahan dengan ketinggian m dpl. Kedelai biasanya akan tumbuh baik pada ketinggian tidak lebih dari 500 m dpl.

23 BAHAN DAN METODE Tempat dan Waktu Penelitian Bahan tanah untuk penelitian berupa tanah podsolik yang diambil dari Jasinga, Kabupaten Bogor. Pengambilan bahan tanah podsolik dilakukan pada minggu ke-3 bulan Maret Pengukuran sifat fisik tanah dilakukan di Laboratorium Fisika dan Konservasi Tanah, Departermen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor dan penanaman dilaksanakan di Rumah Kaca Pusat Penelitian Sumberdaya Hayati dan Bioteknologi, Lembaga Penelitian Pengabdian Kepada Masyarakat, Institut Pertanian Bogor. Penelitian berlangsung mulai bulan Maret hingga November Alat dan Bahan Alat Peralatan yang digunakan di lapangan untuk pengambilan contoh tanah terganggu, diantaranya adalah ring sampel, cangkul, tali rapia, karung, dan spidol. Peralatan laboratorium yang digunakan terdiri dari alat pemadat tanah, cawan timbang, oven, timbangan, pressure dan membrane plate apparatus, gelas piala, pengaduk batang gelas, gelas ukur, pipet, ayakan, gelas ukur, tabung sedimentasi, termometer, permeameter, pnetrometer, alat tulis, dan kertas label. Parameter yang diukur dan alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini tersaji pada Tabel 1. Bahan Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah bahan tanah (tanah podsolik), benih kacang tanah, benih kedelai, air, H 2 O 2 30%, HCl, Na- Hexametafospat ((NaPO 3 ) 6 ).

24 Tabel 1. Parameter yang diukur dan alat yang digunakan No Parameter Alat 1 Bobot isi ring sampel 2 Tekstur pipet, cawan timbang, oven, timbangan, gelas piala, pengaduk batang gelas, cawan porselin, pipet, termometer 3 Kurva pf cawan timbang, oven, timbangan, pressure dan membrane plate apparatus 4 Kadar air cawan timbang, oven, timbangan 5 C-organik erlenmeyer, pipet, buret 6 ph ph meter 7 Permeabilitas permeameter 8 Resistensi tanah pnetrometer 9 Sifat agronomi tanaman - tinggi tanaman - diameter batang - jumlah daun - panjang akar - biomassa jangka sorong, penggaris Metode Penelitian Perlakuan Penelitian Tingkat kepadatan tanah dalam penelitian ini direpresentasikan oleh nilai bobot isi. Perlakuan bobot isi yang digunakan 0,80; 0,90; 1,00; 1,10; 1,20; dan 1,25 g/cm 3. Masing - masing perlakuan ditanami benih kacang tanah dan kedelai di rumah kaca. Setiap perlakuan diulang 3 kali dengan penempatan setiap perlakuan secara acak. Jadi jumlah total satuan percobaan yang diamati adalah 18 untuk kacang tanah, dan 18 untuk kedelai. Desain tata letak satuan percobaan dapat dilihat pada Gambar 1.

25 Kedelai Kacang Tanah 1,00 U1 1,20 U2 0,80 U3 1,25 U2 1,25 U1 0,80 U1 1,00 U2 0,80 U3 0,90 U1 1,25 U2 0,90 U3 1,00 U2 0,80 U1 1,00 U3 0,90 U2 1,20 U3 0,90 U2 1,20 U1 0,80 U2 1,25 U3 0,80 U2 1,10 U3 0,90 U1 1,10 U2 1,20 U3 1,10 U U1 1,00 U1 1,10 U3 1,10 U1 1,10 U U3 1,20 U1 0,90 U3 1,00 U3 1,20 U2 Keterangan: U1 = ulangan 1 U2 = ulangan 2 U3 = ulangan 3 Gambar 1. Desain tata letak perlakuan penelitian

26 Pengambilan Bahan Tanah Bahan tanah yang diambil adalah bahan tanah terganggu (posolik Jasinga) dikering udarakan selama kurang lebih 2 minggu dan diukur kadar airnya. Bahan tanah terganggu tersebut diayak menggunakan ayakan 2 mm yang selanjutnya dibuat simulasi contoh tanah utuh untuk penetapan perlakuan bobot isi, kurva pf, permeabilitas dan resistensi tanah pada kondisi kadar air pada kapasitas lapang. Perlakuan-perlakuan untuk menetapkan kepadatan tanah didasarkan pada pengukuran bobot isi dan ketahanan mekanik/resistensi tanah dengan menggunakan pnetrometer. Analisis Tanah Awal Analisis tanah awal meliputi penetapan bobot isi, kadar air, tekstur, C- organik, dan ph tanah dan dilakukan sebelum dilakukan pemadatan tanah. Parameter yang diamati dan metode yang digunakan tersaji dalam Tabel 2. Tabel 2. Parameter yang diamati dan metode yang digunakan No Parameter Metode 1. Bobot isi Perhitungan 2. Kadar air Gravimetrik 3. Tekstur Pipet 4. C organik Walkley dan Black 5. ph ph meter Simulasi Kepadatan Tanah Kepadatan tanah dalam penelitian ini disimulasikan dengan menggunakan bobot isi 0,80; 0,90; 1,00; 1,10; 1,20 dan 1,25 g/cm 3. Untuk menetapkan bobot isi tersebut dilakukan dengan cara sebagai berikut: Bahan tanah terganggu yang telah dikering udarakan ditimbang beratnya sesuai dengan berat tanah yang diperlukan dari persamaan bobot isi. Selanjutnya tanah tersebut di masukan ke dalam ring sampel dan dipadatkan. Tanah yang telah dipadatkan digunakan untuk analisi fisik yang meliputi kurva pf, permeabilitas, dan resistensi tanah, serta digunakan juga untuk penanaman benih tanaman kacang tanah dan kedelai dengan ulangan masing-masing tiga kali.

27 Analisis Tanah Setelah Pemadatan Kadar Air. Penetapan kadar air dari contoh tanah yang dikering udarakan dilakukan secara gravimetrik yaitu dilakukan dengan cara menimbang sejumlah contoh tanah kedalam cawan timbang dengan berat tertentu, lalu dikeringkan dalam oven pada suhu C sampai beratnya tetap. Kemudian contoh tanah ditimbang kembali. % bobot KA = {bobot air / bobot tanah kering C} x 100% % volume KA = % bobot KA x BI Keterangan: KA = kadar air BI = bobot isi Kurva pf. Penetapan kurva pf dilakukan dengan menggunakan contoh tanah utuh dari masing-masing perlakuan bobot isi. Letakan contoh tanah pada piring berpori dan jenuhi contoh tanah tersebut dengan air berlebih, kemudian biarkan selama 48 jam. Masukan contoh tanah ke dalam pressure plate apparatus dan atur pada tekanan pf 1,00, tunggu hingga tetesan air terhenti, kemudian timbang contoh tanah, serta masukan kembali ke dalam alat dan beri tekanan pf 2,00, tunggu hingga tetesan air terhenti. Lakukan secara berulang pada tekanan pf 2,54 dan 4,20. Setelah selesai buatlah kurva hubungan kadar air dengan tekanan (pf). pf 0,00 menunjukkan porositas total, pf 0,00-1,00 menunjukkan pori drainase sangat cepat, pf 1,00-2,00 menunjukkan pori drainase cepat, pf 2,00-2,54 menunjukkan pori drainase lambat dan pf 2,54-4,20 menunjukkan pori air tersedia. Permeabilitas Tanah. Penetapan permeabilitas tanah dilakukan dalam keadaan jenuh pada semua perlakuan bobot isi. Contoh tanah diambil dengan tabung dan dipasang pada set permeabilitas, kemudian direndam pada bak perendaman sampai setinggi 3 cm dari dasar bak dan biarkan selama 24 jam. Pindahkan ke alat penetapan permeabilitas, kemudian air dari kran dialirkan ke alat. Jika penetapan permeabilitas dilakukan pada pukul 9 pagi, maka pengukuran pertama dilakukan pukul siang dan selanjutnya pengukuran kedua dilakukan pada pukul 4-5 sore. Untuk pengukuran ketiga dilakukan pada pukul 9-

28 10 pada hari kedua, pengukuran keempat dilakukan pada pukul 9-10 pada hari ketiga, pengukuran kelima dilakukan pukul 9-10 pada hari keempat. Pada pengamatan ini yang diukur adalah volume air yang keluar per periode waktu tersebut di atas. Permeabilitas tanah dihitung dengan persamaan berikut: K= T Q x H L x A 1 Keterangan: K = pemeabilitas (cm/jam) Q = 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 = luas permukaan contoh tanah (cm 2 ) Resistensi Tanah. Pengukuran ketahanan mekanik dilakukan dua kali yaitu sebelum tanam dan setelah panen pada semua perlakuan bobot isi. Pengukuran ini dilakukan dengan menggunakan pnetrometer saku. Pnetrometer tersebut ditusukkan ke dalam tanah sebanyak 3 kali. Selanjutnya ketahanan mekanik dapat terbaca dari nilai pada pnetrometer. Ketahanan mekanik tanah didapatkan dari nilai rata-rata pengukuran ketiga tusukan tersebut dengan dilihat pula simpangannya. Penanaman Setelah tanah dalam ring sampel ditentukan nilai bobot isinya, barulah setiap ring sampel tersebut ditanami benih kacang tanah dan kedelai pada kadar air kapasitas lapang. Dalamnya lubang tanam 1,5 cm untuk kacang tanah dan 1 cm untuk kedelai. Kadar air dipertahankan pada kondisi kapasitas lapang melalui penambahan air setiap kali penyiraman. Parameter Pertumbuhan Tanaman Pada penelitian ini yang diamati adalah kecepatan munculnya kecambah dan pertumbuhan kecambah yang meliputi tinggi tanaman, diameter rataan batang, dan jumlah daun dari setiap perlakuan yang diberikan yaitu pada tanah yang mempunya bobot isi 0,80; 0,90; 1,00; 1,10; 1,20; dan 1,25 grm/cm 3. Setelah tanaman dipanen dihitung total biomassa dari kecambah pada tiap-tiap perlakuan tersebut. Biomassa yang dihitung adalah biomassa basah dan kering untuk bagian

29 tanaman yang berada di atas permukaan tanah (tajuk). Selanjutnya dihitung pula biomassa dan panjang akar dari masing-masing perlakuan. Pengamatan dilakukan setiap hari selama 14 hari atau selama fase perkecambahan yaitu sekitar pukul 09.00, sedangkan penyiraman tanaman dilakukan 3 kali sehari yaitu sekitar pukul 09.00, dan Hal ini dilakukan untuk menjaga kondisi tanah agar tetap pada keadaan kapasitas lapang. Pemanenan dilakukan setelah 14 hari tanam atau pada saat akhir masa perkecambahan. Secara singkat tahapan penelitian dapat terlihat dalam Gambar 2. Gambar 2. Diagram alir tahapan penelitian

30 Analisis Data Rancangan percobaan yang digunakan adalah Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan perlakuan bobot isi tanah sebagai indikator kepadatan tanah. Persamaan aditif liniernya dapat digambarkan sebagai berikut (Mattjik, 2002): Yij = Keterangan: Yij = respon perlakuan = nilai tengah Ti = jenis perlakuan ke i Eij = galat percobaan + Ti + Eij Analisis sidik ragam digunakan untuk mengidentifikasi pengaruh perlakuan. Jika hasil uji sidik ragam diperoleh pengaruh nyata atau sangat nyata, selanjutnya dilakukan uji lanjut Duncan Multiple Range Test (DMRT) pada taraf 5 %. Jika hasil uji sidik ragam menunjukkan nilai koefisien keragaman lebih besar dari 50, maka data ditransformasikan untuk memperkecil koefisien keragaman. Dari hasil analisis data ini untuk perlakuan yang nyata dan sangat nyata pada sifat fisik tanah, dilanjutkan pula pengujian dalam bentuk persamaan persamaan regresi.

31 HASIL DAN PEMBAHASAN Karakteristik Tanah Sebelum Pemadatan Hasil analisis tanah awal menunjukkan bahwa tanah podsolik Jasinga mempunyai tekstur liat dengan kandungan pasir (11%), debu (19%) dan liat (70%). Tanah tersebut tergolong tanah masam dengan ph 4 dan kandungan C- organik tergolong sedang (2,3%) dengan bobot isi 0,97 g/cm 3. Hasil analisis Nurida (2006) menyebutkan bahwa tanah podsolik mempunyai tekstur liat dengan kandungan 8 % pasir, 23 % debu dan 69 % liat, tergolong tanah masam dengan ph 4, kandungan C-organik sedang yaitu sebesar 2,63 % dan bobot isi (BI) sebesar 0,82 g/cm 3. Karakteristik Tanah Setelah Pemadatan Kurva pf Hasil analisis sidik ragam menunjukkan bahwa kepadatan tanah memberikan pengaruh sangat nyata (Tabel Lampiran 1) terhadap kadar air pada pf 1,00; 2,00; 2,54; dan 4,20. Hasil analisis parameter kurva pf berdasarkan DMRT dapat dilihat pada Tabel 3. Grafik hubungan kepadatan tanah dengan kurva pf tersaji dalam Gambar 3, 4, 5, dan 6. Gambar 7 menyajikan hubungan antara kurva pf dengan persentase volume kadar air tanah. Tabel 3. Pengaruh kepadatan tanah terhadap kadar air pada berbagai pf kadar air (% vol)* pf 1,00 pf 2,00 pf 2,54 pf 4,20 0,80 59d 49d 39f 37f 0,90 70c 54cd 45e 42e 1,00 72bc 56cd 51d 47d 1,10 79ab 62bc 57c 51c 1,20 78bc 66ab 61b 57b 1,25 87a 71a 65a 62a Kepadatan tanah (BI) Keterangan: angka pada kolom yang sama yang diikuti oleh huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata berdasarkan uji DMRT pada taraf 5% * kadar air yang diperoleh relatif lebih tinggi karena terjadi kerusakan alat pada saat penelitian

32 KA (% vol) KA (% vol) KA (% vol) y = 52,02x + 20,04 R 2 = 0,75 pf 1, BI (g/cm3) Gambar 3. Grafik hubungan kepadatan tanah dengan kurva pf 1,00 pf 2, y = 45,79x + 11,86 R 2 = 0, BI (g/cm3) Gambar 4. Grafik hubungan kepadatan tanah dengan kurva pf 2,00 pf 2, y = 56,09x - 5,55 R 2 = 0, BI (gr/cm3) Gambar 5. Grafik hubungan kepadatan tanah dengan kurva pf 2,54

33 pf KA (% vol) pf 4, y = 12,16x + 36,7 20 R 2 = 0, BI (g/cm3) Gambar 6. Grafik hubungan kepadatan tanah dengan kurva pf 4, BI 0,80 BI 0,90 BI 1,00 BI 1,10 BI 1,20 BI 1,25 KA (% vol) Gambar 7. Grafik hubungan kurva pf dengan persentase volume kadar air Dari data-data yang tersaji di atas menghasilkan informasi bahwa kadar air pada pf 1,00; 2,00; 2,54; dan 4,20 semakin meningkat dengan bertambahnya kepadatan. Hal ini disebabkan karena pada kondisi tanah yang padat air tidak dapat bergerak dalam tanah, sehingga menyebabkan kadar air yang terukur tinggi pada tanah yang mempunyai kepadatan tinggi (Mualim, 2009). Walaupun demikian air tersebut tidak dapat dimanfaatkan oleh tanaman karena padatnya tanah yang menyebabkan air diikat kuat dalam pori mikro dan matriks tanah. Jumlah pori mikro akan bertambah dengan bertambahnya kepadatan tanah. Secara teori kepadatan tanah tidak berhubungan atau tidak berpengaruh pada kadar air titik layu permanen (pf 4,2) karena pada keadaan ini yang berperan adalah hisapan matriks tanah dan yang tersisa hanyalah pori mikro.

34 Hasil uji korelasi kepadatan tanah terhadap kurva pf menunjukkan bahwa kepadatan tanah mempunyai korelasi yang nyata terhadap kurva pf 1,00; 2,00; dan 2,54. Hal ini dapat dilihat dari besarnya koefisien determinasi yang didapat. Nilai koefisien determinasi (R 2 ) tersebut berturut turut untuk kurva pf 1,00; 2,00; dan 2,54 yaitu sebesar 0,75; 0,81; dan 0,99. Nilai koefisien determinasi yang didapat untuk pf 4,20 sebesar 0,05. Nilai ini menunjukkan bahwa hubungan antara kepadatan tanah dengan pf 4,20 berkorelasi nyata, akan tetapi hubungannya tidak erat atau tidak begitu saling mempengaruhi secara linear karena titik-titik yang menyebar. Permeabilitas Tanah Hasil analisis sidik ragam menunjukkan tingkat kepadatan tanah berpengaruh nyata terhadap permeabilitas tanah (Tabel Lampiran 1). Permeabilitas tanah pada berbagai tingkat kepadatan tanah disajikan pada Tabel 4 dan grafik hubungan antara kepadatan tanah dengan permeabilitas tanah tersaji dalam Gambar 8. Tabel 4. Permeabilitas tanah pada berbagai tingkat kepadatan tanah Kepadatan tanah Permeabilitas (BI) tanah (cm/jam) Klasifikasi 0,80 6,58a agak cepat 0,90 1,84b agak lambat 1,00 0,14c lambat 1,10 0,02c sangat lambat 1,20 0,17c lambat 1,25 0,00c sangat lambat Keterangan: angka pada kolom yang sama yang diikuti oleh huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata berdasarkan uji DMRT pada taraf 5%

35 Permebilitas Tanah (cm/jam) y = -12,69Ln(x) + 1, R 2 = 0, BI (g/cm3) Gambar 8. Grafik hubungan antara kepadatan tanah dengan permeabilitas Dari Tabel 5 terlihat bahwa kepadatan tanah dengan nilai bobot isi 1,00 sampai dengan 1,25 g/cm3 tidak ada pengaruh nyata secara statistik, akan tetapi berdasarkan pengelompokan yang masih digunakan nilai bobot isi tersebut termasuk kedalam kelas yang berbeda yaitu kelas lambat sampai sangat lambat. Hasil uji korelasi menunjukkan bahwa kepadatan tanah mempunyai korelasi yang nyata dengan nilai koefisien determinasi yang didapat yaitu sebesar 0,63. Semakin meningkat nilai kepadatan tanah maka akan semakin lambat permeabilitasnya. Hal ini disebabkan karena pemadatan tanah menyebabkan ruang pori makro semakin berkurang, sehingga air tidak bisa melewati tanah tersebut. Secara teori permebilitas berbanding lurus dengan total pori drainase, yaitu semakin sedikit total pori drainase maka nilai permeabilitas tanah akan semakin lambat. Resistensi Berdasarkan analisis sidik ragam menunjukkan bahwa peningkatan kepadatan tanah berpengaruh sangat nyata terhadap nilai resistensi tanah baik sebelum maupun setelah ditanami tanaman (Tabel Lampiran 1). Hasil pengamatan resistensi tanah sebelum dan setelah penanaman tersaji dalam Tabel 6 dan grafik hubungan antara kepadatan tanah dengan nilai resistensi tanah dapat dilihat pada Gambar 9 dan 10.

36 Resistensi (kg/cm2) Resistensi (kg/cm2) Tabel 5 Pengaruh kepadatan terhadap resistensi tanah sebelum dan sesudah ditanam tanaman Sebelum tanam (kg/cm 2 ) Setelah tanam (kg/cm 2 ) Kacang tanah Kedelai Kacang tanah Kedelai 0,80 0,42c 0,42c 0,38d 0,28c 0,90 0,86c 0,86c 0,47d 1,68b 1,00 2,22b 2,22b 1,84c 2,36b 1,10 2,66b 2,66b 2,58c 3,70a 1,20 4,06a 4,06a 4,50b 3,92a 1,25 3,80a 3,80a 6,06a 4,96a Kepadatan tanah (BI) Keterangan: angka pada kolom yang sama yang diikuti oleh huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata berdasarkan uji DMRT pada taraf 5% sebelum tanam : y = 8,38x - 6,39 R 2 = 0,88 setelah tanam: y = 12,43x - 10,31 R 2 = 0, BI (g/cm3) Sebelum tanam Setelah tanam Gambar 9. Grafik hubungan antara kepadatan tanah dengan nilai resistensi tanah sebelum dan setelah ditanami kacang tanah sebelum tanam: y = 8,38x - 6,39 R 2 = 0,88 setelah tanam: y = 9,64x - 7,22 R 2 = 0, Setelah tanam Sebelum tanam BI (g/cm3) Gambar 10. Grafik hubungan antara kepadatan tanah dengan nilai resistensi tanah sebelum dan setelah ditanam kedelai