BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Peran Air Bagi Tanah dan Tanaman Air mempunyai beberapa fungsi penting dalam tanah. Air penting dalam pelapukan mineral dan bahan organik yaitu reaksi yang menyiapkan hara larut bagi pertumbuhan tanaman. Air juga berpengaruh terhadap sifat fisik tanah. Kandungan air dalam tanah sangat berpengaruh terhadap konsistensi tanah, kesesuaian tanah untuk diolah dan variasi kandungan air tanah mempengaruhi daya dukung tanah. Air juga dipakai tanaman di dalam jaringan struktural dan protoplasma. Kurang lebih 99% air yang diserap oleh tanaman mungkin hilang ke atmosfir karena transpirasi yang berlangsung melalui stomata. Dengan demikian kehidupan tanaman sangat tergantung pada kemampuan tanah menyediakan air yang cukup banyak untuk mengimbangi kehilangan air dari transpirasi. Bila air transpirasi tidak dapat diganti dari sumber dalam tanah, air akan diuapkan ke atmosfir dari jaringan-jaringan sel yang menyebabkan sel kehilangan turguditas dan tanaman menjadi layu yang berkepanjangan akan berakhir dengan kematian tanaman (Yulius et al. 1997). Ariyanto (2010) mengemukakan beberapa peranan yang menguntungkan dari air dalam tanah adalah: a. Sebagai pelarut dan pembawa ion-ion hara dari rhizosfer ke dalam akar tanaman b. Sebagai agen pemicu pelapukan bahan induk, perkembangan tanah, dan differensi horizon c. Sebagai pelarut dan pemicu reaksi kimia dalam penyediaan hara, yaitu dari hara tidak tersedia menjadi hara yang tersedia bagi akar tanaman d. Sebagai pembawa oksigen terlarut ke dalam tanah. e. Sebagai stabilisator temperatur tanah f. Mempermudah dalam pengolahan tanah. Sedangkan peran air untuk tanaman yaitu: a. Penyusun tubuh tanaman sekitar 70-100%
b. Pelarut dam medium reaksi bio kimia c. Medium transport senyawa d. Memberikan turgor bagi sel e. Bahan baku fhotosintesis f. Menjaga suhu tanaman supaya konstan Sedangkan menurut Murtiningrum (2010), Air diperlukan tanaman untuk: pencernaan, photosintesis, transport mineral dan hasil fotosintesis, penunjang tubuh, and pertumbuhan dan transpirasi sebanyak 99%. 2.2 Bahan Organik Tanah Bahan organik di dalam tanah terdiri dari bahan organik kasar dan bahan organik halus atau humus. Humus terdiri dari bahan organik halus yang berasal dari hancuran bahan organik kasar serta senyawa-senyawa baru yang dibentuk dari hancuran bahan organik tersebut melalui kegiatan mikroorganisme di dalam tanah (Anonim, 2011). Arifin (2011) mengemukakan bahwa bahan organik merupakan bahan-bahan yang dapat diperbaharui, didaur ulang, dirombak oleh bakteri-bakteri tanah menjadi unsur yang dapat digunakan oleh tanaman tanpa mencemari tanah dan air. Lebih lanjut dikatakannya menambahkan bahan organik dalam tanah lebih mengacu pada bahan (sisa jaringan tanaman/hewan) yang telah mengalami perombakan/dekomposisi baik sebagian/seluruhnya, yang telah mengalami humifikasi maupun yang belum. Sedangkan menurut Madjid (2012), bahan organik adalah kumpulan beragam senyawa-senyawa organik kompleks yang sedang atau telah mengalami proses dekomposisi, baik berupa humus hasil humifikasi maupun senyawa-senyawa anorganik hasil mineralisasi dan termasuk juga mikrobia heterotrofik dan ototrofik yang terlibat dan berada didalamnya. Menurut Nabila (2010), bahan organik merupakan salah satu komponen tanah yang sangat penting bagi ekosistem tanah, dimana bahan organik merupakan sumber pengikat hara dan substrat bagi mikrobia tanah. Bahan organik tanah merupakan bahan penting untuk memperbaiki kesuburan tanah, baik secara fisik, kimia maupun
biologi. Usaha untuk memperbaiki dan mempertahankan kandungan bahan organik untuk menjaga produktivitas tanah mineral masam di daerah tropis perlu dilakukan. Boyolali (2012) berpendapat bahwa sumber primer bahan organik adalah jaringan tanaman berupa akar, batang, ranting, daun, dan buah. Bahan organik dihasilkan oleh tumbuhan melalui proses fotosintesis sehingga unsur karbon merupakan penyusun utama dari bahan organik tersebut sedangkan Sumber sekunder bahan organik adalah fauna. Fauna terlebih dahulu harus menggunakan bahan organik tanaman setelah itu barulah menyumbangkan pula bahan organik. Sering kurang disadari oleh petani bahwa, walaupun peran bahan organik terhadap suplai hara bagi tanaman kurang, namun peran bahan organik yang paling besar dan penting adalah kaitannya dengan kesuburan sifat fisik tanah. Apabila tanah kandungan humusnya berkurang maka lambat laun tanah akan menjadi keras, kompak dan bergumpal sehingga menjadi kurang produktif ( Atmojo, 2003 dalam Stevenson, 1982). 2.3. Peran Bahan Organik terhadap Perbaikan Sifat Fisik Tanah Bahan organik merupakan salah satu komponen tanah yang sangat penting bagi ekosisitim tanah, dimana bahan organik merupakan sumber pengikat hara dan substrat bagi mikrobia tanah. Bahan organik tanah merupakan merupakan bahan penting untuk memperbaiki kesuburan tanah, baik secara fisik, kimia maupun biologi. Bahan organik yang berasal dari sisa tumbuhan dan binatang yang secara terus menerus mengalami perubahan bentuk karena dipengaruhi oleh proses fisika, kimia dan biologi. Bahan organik tersebut terdiri dari karbohidrat, protein kasar, selulose, hemiselulose, lignin dan lemak. Penggunaan pupuk organik dapat memperbaiki struktur tanah dan mendorong perkembangan populasi mikro organisme tanah. Bahan organik secara fisik mendorong granulasi, mengurangi plastisitas dan meningkatkan daya pegang air (Nabila, 2010). Stevenson (1982) dalam Atmojo (200 3) menegaskan bahwa, pengaruh bahan organik terhadap sifat fisika tanah yang lain adalah terhadap peningkatan porositas
tanah. Porositas tanah adalah ukuran yang menunjukkan bagian tanah yang tidak terisi bahan padat tanah yang terisi oleh udara dan air. Pori pori tanah dapat dibedakan menjadi pori mikro, pori meso dan pori makro. Pori-pori mikro sering dikenal sebagai pori kapiler, pori meso dikenal sebagai pori drainase lambat, dan pori makro merupakan pori drainase cepat. Tanah pasir yang banyak mengandung pori makro sulit menahan air, sedang tanah lempung yang banyak mengandung pori mikro drainasenya jelek. Pori dalam tanah menentukan kandungan air dan udara dalam tanah serta menentukan perbandingan tata udara dan tata air yang baik. Penambahan bahan organik pada tanah kasar (berpasir), akan meningkatkan pori yang berukuran menengah dan menurunkan pori makro. Dengan demikian akan meningkatkan kemampuan menahan air. Yulius et al. (1997) mengemukakan bahwa bahan organik merupakan pendorong utama pada pembentukan struktur kersai dan remah. Struktur kersai dan remah adalah struktur tanah yang sangat ideal untuk pertanian lahan kering karena pada keadaan ini dapat dipeoleh keadaan aerasi yang baik, kemampuan menyimpan air yang tersedia bagi tanaman besar, kegemburan tanah memudahkan pengolahan dan pertumbuhan akar yang optimum. Boyolali (2012) berpendapat bahan organik dapat meningkatkan kemampuan tanah menahan air karena bahan organik, terutama yang telah menjadi humus dengan ratio C/N 20 dan kadar C 57% dapat menyerap air 2-4 kali lipat dari bobotnya. Karena kandungan air tersebut, maka bahan organik terutama yang sudah menjadi humus dapat menjadi penyangga bagi ketersediaan air. Suripin (20 10) menyebutkan bahan organik dapat berpengaruh terhadap sifatsifat tanah dan pertumbuhan tanaman sebagai berikut: a. Sebagai granulator, yaitu memperbaiki struktur tanah b. Sumber unsure hara, yaitu N, P, S unsur mikro c. Menambah kiemampuan tanah untuk menahan air d. Menambah kemampuan tanah untuk menahan unsure-unsur hara, kapasitas tukar kation menjadi tinggi
e. Suber energi bagi mikro-organisme Selanjutnya Tjwan (1968) dalam Suripin (2001) menambahkan, peranan bahan organik terhadap sifat fisik tanah adalah menaikan kemantapan aggregat tanah, memperbaiki struktur tanah dan menaikan daya tahan air tanah. Sedangkan menurut Ansori (2005), bahan organik dapat meningkatkan kemampuan tanah menahan air. Hal ini dapat dikaitkan dengan sifat polaritas air yang bermuatan negatif dan positif yang selanjutnya berkaitan dengan partikel tanah dan bahan organik. Air tanah mempengaruhi mikroorganisme tanah dan tanaman di atasnya. Kadar air optimal bagi tanaman dan mikroorganisme adalah 0,5 bar/ atmosfer. Salah satu peran bahan organik yaitu sebagai granulator, yaitu memperbaiki struktur tanah. Menurut Rahardjo (2000) melaporkan bahwa, bahan organik bermanfaat pada sifat tanah antara lain adalah meningkatkan agregat tanah dan kadar air dalam tanah, menurunkan bobot isi, menyuplai unsur hara, tanah memiliki granulasi dan dapat memperbaiki porositas tanah. Bahan organik yang telah terkomposkan dengan baik bukan hanya memperkaya bahan makanan tetapi terutama berperan besar terhadap perbaikan sifat-sifat tanah yaitu: Mempertinggi kemampuan penampungan air, sehingga tanah dapat lebih banyak menyediakan air bagi tanaman, Memperbaiki drainage dan tata udara tanah,.meningkatkan pengaruh pemupukan dari pupuk-pupuk buatan, Mempertinggi daya ikat tanah terhadap zat hara sehingga tidak mudah larutoleh pengairan atau air hujan (Anonim, 2010). 2.4. Eceng Gondok (Eichornia crassipes) Sebagai Sumber Bahan Organik Eceng gondok (Eichornia crassipes (Mart) Solm) merupakan gulma yang sangat cepat berkembang. Apabila tidak dikendalikan akan mengakibatkan masalah lingkungan. Selain memberikan dampak negatif, eceng gondok juga memberikan dampak positif antara lain sebagai bahan baku pupuk organik. Kandungan N, P, K dalam kompos eceng gondok masing-masing adalah 0,4% N, 0,114% P dan 7,53% K sedangkan C-organik adalah 47,61% bahan kering (Wahyu, 2008).
Menurut Alifuddin Rozaq et al. (2010) dari hasil analisa kimia eceng gondok diperoleh bahan organik 78,47%, C organik 21,23%, N total 0,28%, P total 0,0011%, dan K total 0,016%, sehingga enceng gondok bisa di manfaatkan sebagai pupuk organik, karena di dalam enceng gondok terpadat unsur unsur yang sangat dibutuhkan oleh tanaman. Hanggari (2007) dalam National Academy of Science (1977) menambahkan potensi eceng gondok sebagai sumber bahan organik alternatif dapat dilihat dari beberapa studi terdahulu terutama untuk mengetahui produksi biomassanya. Dilaporkan bahwa produksi biomassa eceng gondok di Rawa Pening dapat mencapai 20 30,5 kg/m 2 atau 200 300 ton/ Ha. Hasil penelitian yang dilakukan di India, menunjukkan bahwa eceng gondok yang masih segar mengandung 95,5% air; 3,5% bahan organik; 0,04 %nitrogen; 1% abu; 0,06% fosfor sebagai P 2 O 5 dan 0,20% kalium sebagai K 2 O. Lebih lanjut dikemukakan pula bahwa percobaan analisis kimia tumbuhan ecenggondok atas dasar bahan kering menghasilkan 75,8% bahan organik; 1,5% nitrogen; dan 24,2% abu. Analisis terhadap abu yang dilakukan menunjukkan 7.0% fosfor sebagai P 2 O 5 ; 28,7% kalium sebagai K 2 O; 1,8% natrium sebagai Na 2 O; 12,8% kalsium sebagai CaO dan 21,0% khlorida Cl (Anonim, 2010). 2.5 Tanaman Jagung Adisarwanto (2002) mengemukakan bahwa sebagai sumber karbohidrat kedua setelah beras, jagung memegang peranan penting sebgai bahan pangan di Inonesia. Selain bahan pangan, jagung pun dimanfaatkan sebagai bahan makanan ternak dan bahan baku indusri dengan tingkat kebutuhan yang besar. perumbuhan tanaman jagung, terutama awal fase pertumbuhan sampai pengisian tongkol, sangat tergantung pada ketersediaan air. Tanaman Jagung ( Zea mays L.) dapat tumbuh di dataran rendah hingga datarn tinggi. Secara umum, tanaman ini sangant toleran dan sangat mampu beradaptasi dengan iklim Indonesia. Lahan tanam yang baik untuk tanaman jagung adalah lahan kering yang berpengaiaran cukup, lahan tadah hujan, lahan terasering, lahan gambut
yang telah diperbaiki, atau lahan basah bekas menanam padi. Agar tumbuh dan berprduksi dengan baik, tanaman jagung harus ditanam di lahan terbuka yang terkena sinar matahari penuh selama 8 jam perhari. Tanaman jagung ( Zea mays L.) toleran dengan ph tanah 5,5-7,0 (Anonim, 2007). Andrias dan Ratna (2008) menambahkan bahwa secara umum syarat tumbuh dari tanaman jagung yaitu tanaman jagung dapat dibudidayakan di dataran rendah maupun dataran tinggi, pada lahan sawah atau tegalan. Suhu optimal antara 21-34 o C, ph. Tanah antar 5,6-7,5 dengan ketinggian antara 1000-1800 m dpl. Dengan ketinggian optimum antara 50-600 m dpl. Tanaman jagung membutuhkan air sekitar 100-140 mm/bulan. Penanaman di mulai bila curah hujan sudah mencapai 100 mm/bulan. Suprapto dan Marzuki (2005) menambahkan mengemukakan jagung tumbuh dengan baik pada curah hujan 250-5000 mm selama pertumbuhannya. Air sangat diperlukan pada saat penanaman,pembungaan dan pengisian biji.