TINJUAN PUSTAKA Sifat dan Ciri Tanah Ultisol Di Indonesia tanah jenis Ultisol cukup luas yaitu sekitar 38,4 juta hektar atau sekitar 29,7% dari 190 juta hektar luas daratan Indonesia. Kelemahankelemahan yang menonjol pada Ultisol adalah ph rendah, kapasitas tukar kation rendah, kejenuhan basa rendah, kandungan unsur hara seperti N, P, K, Ca, dan Mg sedikit dan tingkat Al-dd yang tinggi, mengakibatkan tidak tersedianya unsur hara yang cukup untuk pertumbuhan tanaman. Konsepsi pokok dari Ultisol (Ultimus, terakhir) adalah tanah-tanah yang bewarna merah kuning, yang sudah mengalami proses hancuran iklim lanjut (ultimate), sehingga merupakan tanah yang memiliki penampang dalam (> 2 m), menunjukkan adanya kenaikan kandungan liat dan terakumulasi disebut haorizon Argilik (Subagyo, dkk, 2000). Menurut Soil Survey Staff (2006), Ultisol memiliki ciri adanya horizon argilik atau kandik dengan kejenuhan basa (dengan menghitung jumlah kation) kurang dari 35 persen. Dari data analisis tanah Ultisol dari berbagai wilayah di Indonesia, menunjukkan bahwa tanah tersebut memiliki ciri reaksi tanah sangat masam (ph 4,1 4,8). Kandungan bahan organik lapisan atas yang tipis (8-12 cm), umumnya rendah sampai sedang. Rasio C/N tergolong rendah (5-10). Kandungan P-potensial yang rendah dan K-potensial yang bervariasi sangat rendah sampai rendah, baik lapisan atas maupun lapisan bawah. Jumlah basa-basa tukar rendah, kandungan K-dd hanya berkisar 0-0,1 me/100 g tanah disemua lapisan termasuk rendah, dapat disimpulkan potensi kesuburan alami Ultisol sangat rendah sampai
rendah (Subagyo, dkk, 2000). Menurut Tan (2007) Ultisol di daerah Aceh dan Sumatera Utara dicirikan dengan kandungan Al-dd 4,2 me/100 g, KTK 3-7 me/100 g, ph H 2 O 4,1-5,5 % C-organik 1,9 % N 0,2. Unsur Hara Fosfor Fosfor merupakan unsur yang diperlukan dalam jumlah besar (hara makro) jumlah fosfor dalam tanaman lebih kecil dibandingkan dengan nitrogen dan kalium, namun fosfor merupakan kunci kehidupan tanaman menyerap fosfor dalam bentuk ion ortofosfat primer (H 2 PO - 4 ) dan ion ortofosfat sekunder (HPO 4 2- ). Kemungkinan P masih dapat diserap dalam bentuk lain, yaitu pirofosfat dan metafosfat, selain itu dapat pula diserap dalam bentuk senyawa fosfat organik yang larut dalam air misalnya asam nukleat dan phitin (Rosmarkam dan Yuwono, 2002). Kisaran ph untuk ketersediaan P tanah yang terbaik adalah antara 6,0-7,0. Dengan demikian dari segi pengaturan hara P bagi tanaman maka kisaran ph tanah diatas perlu dipertahankan. Walaupun demikian tanaman hanya sanggup menyerap 1/3 sampai 1/2 dari fosfat yang diberikan ke dalam tanah sebagai P yang diikat tanah serta adanya bentuk kelarutannya rendah (Lubis, dkk, 1986). Menurut Johnston (2000) skema sederhana dari siklus fosfor pada sistem tanah dan tanaman adalah sebagai berikut :
Hilang saat panen / produksi Unsur hara larut dalam air dalam pupuk dan pemupukan Diambil tanaman Larutan Tanah P-cepat Tersedia P- agak cepat tersedia P- sangat lambat tersedia Hilang Tercuci Gambar 1. Skema sederhana dari siklus P pada sistem tanah dan tanaman Terdapat 3 bentuk P dalam tanah P-cepat tersedia, P-agak cepat tersedia dan P- sangat lambat tersedia. Bentuk P-cepat tersedia dapat dimanfaatkan melalui larutan tanah, dan juga dapat tercuci serta hilang saat panen/produksi sumber P lainnya berasal dari pupuk dan pemupukan. Menurut Tisdale and Nelson (1975), tanaman menyerap P dari larutan tanah pada perbandingan tertentu dari ion ortofosfat dalam larutan. Bila tidak terdapat faktor pembatas lainnya maka pertumbuhan tanaman berbanding langsung dengan jumlah P yang diserap dari larutan tanah. Oleh karena itu jumlah P yang terdapat dalam larutan tanah dan P dalam bentuk lain di dalam tanah dapat digambarkan sebagai berikut : Kombinasi P organik P di dalam larutan tanah Relatif tidak larut kombinasi Fe-P, Al-P dan Liat-P Gambar 2. Diagram keseimbangan antara P larutan dengan bentuk P lain
Keseimbangan dari bentuk tersebut dalam tanah sangat tergantung kepada tingkat pembentukan bahan organik dan dekomposisinya serta kemampuan tanah untuk mengikat ortofosfat larut ke dalam bentuk tidak larut. Keseimbangan ini akan terganggu dengan penambahan fosfor, immobilisasi fosfor larut oleh mikroorganisme dan oleh pelapukan cepat bahan organik akibat pengolahan tanah. Ketersediaan fosfor anorganik sebagian besar ditentukan oleh faktor berikut : (1) ph tanah; (2) besi, aluminium dan mangan yang dapat larut; (3) terdapatnya mineral yang mengandung besi,aluminium, dan mangan; (4) kalsium tersedia dan mineral kalsium; (5) jumlah dan dekomposisi bahan organik; (6) kegiatan mikroorganisme. Empat faktor pertama saling berhubungan, karena efeknya sebagian besar tergantung pada ph (Buckman dan Brady, 1982). Fosfor merupakan unsur hara essensial. Tidak ada unsur lain yang dapat mengganti fungsinya di dalam tanaman, sehingga tanaman harus mendapatkan atau mengandung P secara cukup untuk pertumbuhannya secara normal. Oleh karena P dibutuhkan tanaman cukup. Fungsi penting fosfor di dalam tanaman yaitu dalam proses fotosintesis, respirasi, transfer dan penyimpanan energi, pembelahan dan pembesaran sel serta proses-proses didalam tanaman lainnya dan membantu mempercepat perkembangan akar dan perkecambahan. P dapat merangsang pertumbuhan akar, yang selanjutnya berpengaruh pada pertumbuhan bagian di atas tanah (Winarso, 2005). Pada tanaman muda, kadar P paling tinggi dijumpai pada pusat-pusat pertumbuhan. Seperti halnya unsur N, unsur P juga bersifat mobil, yaitu apabila tanaman defisiensi P maka P yang ada dalam jaringan tua dimobilisasi ke jaringan muda, sehingga yang defisiensi lebih dulu pada
jaringan tua. Tanaman menyerap sebagian besar unsur hara P dalam bentuk ion orthofosfat primer H 2 PO 2-4. Sejumlah kecil diserap dalam bentuk ion orthofosfat sekunder HPO - 4. Ciri tanaman yang kekurangan (Defisiensi) P: tanaman menjadi kerdil, bentuk daun tidak normal apabila sudah parah bagian daun, buah, dan batang yang mati dan warna daun bewarna ungu (akumulasi gula) (Rosmarkan dan Yuwono, 2002). Serapan P sangat tergantung pada kontak akar dengan P dalam larutan tanah. Berarti besaran volume akar yang berkontak dengan besaran kepekatan P dalam larutan adalah dua faktor yang sangat menentukan besaran serapan P tanaman. Pengambilan P oleh tanaman jagung dipengaruhi oleh sifat akar dan sifat tanah dalam menyediakan P. Sebaran akar didalam tanah sangat penting dalam meningkatkan serapan P dan bobot kering tanaman terutama bila kepekatan P rendah dalam media tumbuh (Hakim, 2005). Fiksasi Fosfat pada Ultisol Pada tanah masam umumnya ketersediaan unsur Al,Fe dan Mn larut lebih besar sehingga ion ini cenderung mengikat ion fosfat. Reaksi kimia antara ion fosfat dengan Fe dan Al larut akan menghasilkan hidroksi fosfat. Dalam hal ini ion fosfat menggantikan kedudukan ion OH - dari koloid tanah atau mineral dengan reaksi sebagai berikut : Al 3+ + - H 2 PO 4 + 2H 2 O 2H + + Al(OH) 2 H 2 PO 4 Larut Tidak Larut Pada kebanyakan tanah masam konsentrasi ion-ion Fe dan Al jauh melampaui konsentrasi ion H 2 PO 4. Karena itu, reaksi di atas bergerak ke kanan membentuk fosfat tidak dapat larut. Dengan demikian hanya tertinggal sejumlah kecil ion
H 2 PO 4 - yang segera tersedia bagi tanaman dalam keadaan tersebut (Buckman dan Brady, 1982). Pupuk Organik (Kompos Tithonia diversifolia) dan Pengaruhnya terhadap Ketersediaan Hara Fosfor Tanah Tithonia diversifolia merupakan tanaman legum, banyak tumbuh sebagai semak di pinggir jalan, tebing, dan sekitar lahan pertanian. Tanaman ini telah menyebar hampir di seluruh dunia, dan sudah dimanfaatkan sebagai kompos oleh petani di Kenya, namun di Indonesia belum banyak dimanfaatkan. Tithonia diversifolia merupakan sejenis gulma yang dapat tumbuh di sembarang tanah, namun menggandung unsur hara yang tinggi terutama N, P, K, yaitu 3,5% N ; 0,38% P ; dan 4,1% K yang berfungsi untuk meningkatkan ph tanah (dengan reaksi menurut Hakim (2006), R-NH 2 + H 2 O 2NH 4 + CO 2-3, ditambahakan Hakim, dkk (1986), ion CO 2-3 mempunyai kemampuan dalam menarik ion H + dari koloid tanah dan merupakan bahan penting dari kapur dalam menetralkan tanah) menurunkan Al-dd serta meningkatkan kandungan P, Ca dan Mg tanah (Hartatik, 2007). Menurut Hakim (2006), dari pelapukan bahan organik akan dihasilkan asam humat, asam vulvat, serta asam-asam organik lainnya. Asam-asam itu dapat mengikat logam seperti Al dan Fe, sehingga mengurangi kemasaman serta pengikatan P dan P akan lebih tersedia. Anion-anion organik seperti sitrat, asetat, tartrat dan oksalat yang dibentuk selama pelapukan bahan organik dapat membantu pelepasan P yang diikat oleh hidroksida-hidroksida Al, Fe, dan Ca dengan jalan bereaksi dengannya, membentuk senyawa kompleks. Secara sederhana reaksi tersebut adalah sebagai berikut:
OH OH -1 Al OH + Bahan Organik Al OH + H 2 PO 4 H 2 PO 4 (P-Larut) (P-terikat) Bahan Organik Penelitian di sebuah usahatani, pupuk hijau dari tithonia dan lantana diterapkan dengan jumlah 5, 10 dan 20 ton/ha ke tanah yang ditanami jagung, dibandingkan dengan bidang tanah kontrol tidak diberikan pupuk atau pupuk hijau. Peningkatan hasil jagung yang tajam pada lahan yang diberikan. Bidang tanah yang diberikan pupuk TSP hanya menghasilkan 250-300 Kg tongkol jagung kering/ha lebih tinggi daripada bidang tanah kontrol. Sedangkan yang diberi tihonia menghasilkan lebih dari 1.000 Kg tongkol jagung kering/ha lebih tinggi daripada bidang tanah kontrol. Kesimpulan unggul yang lain; setelah diterapkan, sisa atau pengaruh kelanjutan pemindahan biomas ini ternyata meningkatkan hasil pada musim tanaman ketiga setelah penerapan (Wanjau, dkk, 2002). Analisa laboratorium menunjukkan bahwa tithonia segar terdiri dari 20% bahan kering (DM, dry matter) dan mengandung nitrogen 4,6% DM. konsentrasi fosfor di daun tithonia sangat tinggi (0,27-0,38% P). Jumlah P di daun tithonia lebih tinggi daripada tingkat yang ditemukan di tumbuhan polong yang biasanya digunakan di pertanian maupun pada hutan dan perkebunan, yang hanya sebesar 0,15-0,20% fosfor (Wanjau, dkk, 2002). Pemberian tithonia pada tanah Ultisol untuk mensubstitusi N dan K pupuk buatan dapat meningkatkan ph tanah, menurunkan Al-dd, serta meningkatkan kandungan hara P, Ca, dan Mg tanah (Hartatik,2007). Dari penelitian yang telah dilakukan Hakim, dkk, (2008) kompos tithonia dapat menggantikan 50% pupuk buatan. Selain itu pemberian tithonia dapat meningkatkan kesuburan tanah/produktivitas lahan (menurunkan Al, serta
meningkatkan ph tanah, bahan.organik, kandungan hara N, P, K, Ca dan Mg tanah, sehingga meningkatkan produktivitas tanaman. Beberapa manfaat pupuk organik adalah dapat menyediakan unsur hara makro dan mikro, mengandung asam humat (humus) yang mampu meningkatkan kapasitas tukar kation tanah, meningkatkan aktivitas bahan mikroorganisme tanah, pada tanah masam penambahan bahan organik dapat membantu meningkatkan ph tanah, dan penggunaan pupuk organik tidak menyebabkan polusi tanah dan polusi air (Novizan, 2005). Penggunaan bahan organik (pupuk organik) perlu mendapat perhatian yang lebih besar, mengingat banyaknya lahan yang telah mengalami degradasi bahan organik, di samping mahalnya pupuk anorganik (urea, ZA, SP36, dan KCl). Penggunaan pupuk anorganik secara terus-menerus tanpa tambahan pupuk organik dapat menguras bahan organik tanah dan menyebabkan degradasi kesuburan hayati tanah (Syafruddin, et al, 2008). Selain itu, Hakim (2006) menyatakan humus dapat pula meningkatkan seskuioksida, yaitu oksida-oksida Al dan Fe membentuk koloid protektif yang dapat mengurangi fiksasi P, sehingga P lebih tersedia bagi tanaman.
Pupuk SP-36 SP-36 mengandung 36% fosfor dalam bentuk P 2 O 5. Pupuk ini terbuat dari fosfat alam dan sulfat. Berbentuk butiran dan berwarna abu-abu. Sifatnya agak sulit larut di dalam air dan bereaksi lambat sehingga selalu digunakan sebagai pupuk dasar. Reaksi kimianya tergolong netral, tidak higroskopis dan tidak bersifat membakar (Novizan, 2005). Menurut Syafruddin, et al (2008) Pemberian hara P pada tanah Ultisol dalam bentuk SP36 sama baiknya dengan TSP, walaupun kadar P 2 O 5 pada SP36 (36%) lebih rendah dibading TSP (46%). Pupuk SP-36 merupakan pilihan terbaik untuk memenuhi kebutuhan tanaman akan unsur hara fosfor karena keunggulan yang dimilikinya : - Kandungan hara fosfor dalam bentuk P 2 O 5 tinggi yaitu sebesar 36%. - Unsur hara fosfor yang terdapat dalam pupuk SP-36 hampir seluruhnya larut dalam air. - Tidak mudah menghisap air, sehingga dapat disimpan cukup lama dalam kondisi penyimpanan yang baik. - Dapat dicampur dengan pupuk Urea atau pupuk ZA pada saat penggunaan. (Anonim, 2002). Dosis pemupukan yang dianjurkan untuk tanaman jagung adalah 50-400 kg/ha SP-36 (Anonim, 2002). Dari hasil penelitian Prasetyo dan Suriadikarta (2006), pemberian P sebesar 200 250 ppm P 2 O 5 pada tanah Ultisol dapat menghasilkan bahan kering 3 4 kali lebih tinggi dari perlakuan tanpa fosfat.
Tanaman Jagung Syarat Tumbuh Iklim Daerah yang dikehendaki oleh sebagian besar tanaman jagung yaitu daerah beriklim sedang hingga beriklim subtropik/tropis basah. Jagung dapat tumbuh di daerah yang terletak antara 50 0 LU 40 0 LS. Pada lahan yang tidak beririgasi, pertumbuhan tanaman memerlukan curah hujan ideal sekitar 85-200 mm/bulan selama masa pertumbuhan. Pertumbuhan tanaman jagung sangat membutuhkan sinar matahari yang penting dalam masa pertumbuhan. Suhu yang dikehendaki tanaman jagung untuk pertumbuhan terbaiknya antara 27 0-32 0 C (Purwono dan Hartono, 2005). Jagung dapat ditanam di Indonesia mulai dari dataran rendah sampai di daerah pegunungan yang memiliki ketinggian antara 1000-1800 m dpl. Jagung yang ditanam di dataran rendah di bawah 800 m dpl dapat berproduksi baik dan di atas 800 m dpl pun jagung masih bisa memberikan hasil yang baik pula (Anonim, 1993). Tanah Jagung termasuk tanaman yang tidak memerlukan persyaratan tanah yang khusus dalam penanamannya. Jagung dikenal sebagai tanaman yang dapat tumbuh di lahan kering, sawah dan pasang surut asalkan syarat tumbuh yang diperlukan terpenuhi. Jenis tanah yang dapat ditanami jagung antara lain Andosol, Latosol, dan Grumosol. Tanah bertekstur lempung atau liat berdebu (Latosol) merupakan jenis tanah yang terbaik untuk pertumbuhan jagung. Tanaman jagung akan
tumbuh dengan baik pada tanah yang subur, gembur dan kaya humus. Keasaman tanah yang baik bagi pertumbuhan jagung antara 5,6-7,5. pada ph < 5,5 tanaman jagung tidak bisa tumbuh maksimum karena keracunan Al. Tanaman jagung membutuhkan tanah dengan aerasi dan ketersediaan air dalam kondisi baik (Purwono dan Hartono, 2005). Budidaya Jagung Penanaman - Persiapan Lahan Dilakukan dengan cara membalik tanah dan memecah bongkah tanah agar diperoleh tanah yang gembur untuk memperbaiki aerasi. Tanah yang akan ditanami (calon tempat barisan tanaman) dicangkul sedalam 15-20 cm, kemudian diratakan. Tanah yang keras memerlukan pengolahan yang lebih banyak. Pertamatama tanah dicangkul/dibajak lalu dihaluskan dan diratakan (Anonim, 2001). - Persiapan Benih Benih yang akan digunakan sebaiknya bermutu tinggi, baik mutu genetik, fisik maupun fisiologinya. Berasal dari varietas unggul (daya tumbuh besar, tidak tercampur benih/varietas lain, tidak mengandung kotoran, tidak tercemar hama dan penyakit). Benih yang demikian dapat diperoleh bila menggunakan benih bersertifikat. Pada umumnya benih yang dibutuhkan sangat bergantung pada kesehatan benih, kemurnian benih dan daya tumbuh benih (Anonim, 2001). Pemeliharaan - Penyiraman Setelah benih ditanam, dilakukan penyiraman secukupnya, kecuali bila tanah telah lembab. Pengairan berikutnya diberikan secukupnya dengan tujuan
menjaga agar tanaman tidak layu. Namun menjelang tanaman berbunga, air yang diperlukan lebih besar sehingga perlu dialirkan air pada parit-parit di antara bumbunan tanaman jagung (Anonim, 2001). - Pemupukan Apabila tanah yang akan ditanami tidak menjamin ketersediaan hara yang cukup maka harus dilakukan pemupukan. Dosis pupuk yang dibutuhkan tanaman sangat bergantung pada kesuburan tanah dan diberikan secara bertahap. Anjuran dosis rata-rata adalah: Urea=200-300 kg/ha, TSP=75-100 kg/ha dan KCl=50-100 kg/ha (Anonim, 2001). - Pengendalian Hama dan Penyakit Penggunaan pestisida hanya diperkenankan setelah terlihat adanya hama yang dapat membahayakan proses produksi jagung. Adapun pestisida yang digunakan yaitu pestisida yang dipakai untuk mengendalikan ulat. Pelaksanaan penyemprotan hendaknya memperlihatkan kelestarian musuh alami dan tingkat populasi hama yang menyerang, sehingga perlakuan ini akan lebih efisien (Anonim, 2001). - Penyiangan Penyiangan bertujuan untuk membersihkan lahan dari tanaman pengganggu (gulma). Penyiangan dilakukan 2 minggu sekali. Penyiangan pada tanaman jagung yang masih muda biasanya dengan tangan atau cangkul kecil, garpu dan sebagainya. Yang penting dalam penyiangan ini tidak mengganggu perakaran tanaman yang pada umur tersebut masih belum cukup kuat mencengkeram tanah. Hal ini biasanya dilakukan setelah tanaman berumur 15 hari (Anonim, 2001).
Panen Hasil panen jagung tidak semua berupa jagung tua/matang fisiologis, tergantung dari tujuan panen. Seperti pada tanaman padi, tingkat kemasakan buah jagung juga dapat dibedakan dalam 4 tingkat: masak susu, masak lunak, masak tua dan masak kering/masak mati. Ciri jagung yang siap dipanen adalah: umur panen adalah 86-96 hari setelah tanam, jagung siap dipanen dengan tongkol atau kelobot mulai mengering yang ditandai dengan adanya lapisan hitam pada biji bagian lembaga dan biji kering, keras, dan mengkilat, apabila ditekan tidak membekas (Anonim, 2001).