DEDI NURSYAMSI SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR

PELEPASAN KALIUM TERFIKSASI DENGAN PENAMBAHAN ASAM OKSALAT DAN KATION UNTUK MENINGKATKAN KALIUM TERSEDIA BAGI TANAMAN PADA TANAH-TANAH YANG DIDOMINASI MINERAL LIAT SMEKTIT DEDI NURSYAMSI SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2008

SURAT PERNYATAAN Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi yang berjudul Pelepasan Kalium Terfiksasi dengan Penambahan Asam Oksalat dan Kation untuk Meningkatkan Kalium Tersedia bagi Tanaman pada Tanah-tanah yang Didominasi Mineral Liat Smektit adalah benar merupakan hasil karya sendiri dengan pengarahan dari Komisi Pembimbing dan belum pernah dipublikasikan. Semua data dan informasi yang digunakan dinyatakan secara jelas dan dapat diperiksa kebenarannya. Bogor, Mei 2008 Dedi Nursyamsi i

ABSTRACT DEDI NURSYAMSI. Release of fixed potassium by adding oxalic acid and cations to increase available potassium for plant growth on smectitic soils (under supervision of KOMARUDDIN IDRIS as chairman, and SUPIANDI SABIHAM, DJUNAEDI ABDUL RACHIM, and AGUS SOFYAN as members of the committee). Research aimed to study the role of oxalic acid, Na +, NH + 4, and Fe 3+ in increasing available K in smectitic soils for maize (Zea mays, L.) were conducted in Laboratory of Soil Science, Kyoto University, Laboratory of Research and Soil Test, and Green House of Indonesian Soil Research Institute, Bogor. The experiments used 91 of composite soil samples taken from Java that represented Inceptisols, Vertisols, as well as Alfisols. Four bulk soil samples taken from Jonggol, Bogor (Typic Hapludalfs), Sidareja, Cilacap (Chromic Endoaquerts), Padas, Ngawi (Typic Endoaquerts), and Todanan, Blora (Typic Haplustalfs) were also used in the experiments. The results showed that most of K in the smectitic soils was in non-exchangeable form, thus it was not available for plant growth immediately. Clay, organic-c, and smectite content as well as CEC significantly affected on availability of soil K, where the higher the variables the higher the potential availability of soil K for plant growth. Oxalic acid was found out as dominant organic acid excreted from maize roots, it was about 3.15 5.93 mg/g DW. Among the cations, soil buffering capacity and maximum sorption were in order of Fe 3+ > NH + 4 = Na +, while bound energy constant was in order of Na + > Fe 3+ > NH + 4. Among the soils, the soil buffering capacity and maximum sorption on the cations was in order of Vertisols > Alfisols. Oxalic acid, Na +, NH + 4, and Fe 3+ significantly released fixed K, increased basal distance of smectite, and increased availability of soil K in all tested soils. Rate of 1000 ppm of oxalic acid increased availability of soil K so that decreased the requirement of K fertilizer as well as increased dry biomass yield in both Chromic Endoaquerts and Typic Endoaquerts. Rate of 125 ppm of Fe 3+ also increased plant N, P, and K uptake as well as increased dry biomass yield in the soils. Rate of 85-96 ppm of NH + 4 also increased the availability of soil K so that decreased the requirement of K fertilizer in both soils. ii

RINGKASAN DEDI NURSYAMSI. Pelepasan Kalium Terfiksasi dengan Penambahan Asam Oksalat dan Kation untuk Meningkatkan Kalium Tersedia bagi Tanaman pada Tanahtanah yang Didominasi Mineral Liat Smektit (Dibawah bimbingan KOMARUDDIN IDRIS sebagai Ketua Komisi Pembimbing, dan SUPIANDI SABIHAM, DJUNAEDI ABDUL RACHIM, dan AGUS SOFYAN sebagai anggota Komisi Pembimbing). Tanah-tanah yang didominasi mineral liat smektit mempunyai prospek yang cukup besar untuk dikembangkan menjadi lahan pertanian tanaman pangan asal dibarengi dengan pengelolaan tanaman dan tanah yang tepat. Tanah ini umumnya meliputi tanah Vertisol (Endoakuert, Khromudert, dan Khromustert, dan Hapludert Tipik), sebagian Inceptisol (Endoaquept dan Eutrudept Vertik), dan sebagian Alfisol (Hapludalf dan Haplustalf Vertik) yang penyebarannya cukup luas di tanah air, yaitu lebih dari 2.12 juta ha, masingmasing tersebar di wilayah Jawa (Jabar, Jateng, dan Jatim), Sulawesi (Sulsel, Sulteng, dan Gorontalo), dan Nusa Tenggara (Lombok). Walaupun kadar K total tanah ini tinggi tapi ketersediaan K bagi tanaman sering menjadi masalah karena K difiksasi oleh mineral liat tipe 2:1, seperti dari golongan smektit yang dominan di tanah tersebut. Oleh karena itu perlu dilakukan berbagai upaya untuk mengatasi fiksasi K tanah sehingga ketersediaannya meningkat bagi tanaman. Penelitian yang bertujuan untuk mempelajari peranan asam oksalat, Na +, NH + 4, dan Fe 3+ dalam meningkatkan ketersediaan K di tanah-tanah yang didominasi mineral liat smektit untuk jagung (Zea mays, L.) telah dilakukan di Laboratory of Soil Science, Kyoto University dan Laboratorium Penelitian dan Uji Tanah serta Rumah Kaca, Balai Penelitian Tanah, Bogor. Penelitian menggunakan 91 contoh tanah komposit yang diambil dari Jawa dan mewakili tanah Inceptisol, Vertisol, dan Alfisol serta 4 contoh tanah bulk lapisan atas (0-20 cm) yang diambil dari Jonggol, Bogor (Hapludalf Tipik); Sidareja, Cilacap (Endoakuert Kromik); Padas, Ngawi (Endoaquert Tipik); dan Todanan, Blora (Haplustalf Tipik). Hasil penelitian menunjukkan bahwa sebagian besar K di dalam tanah-tanah yang didominasi mineral liat smektit berada dalam bentuk tidak dapat dipertukarkan sehingga tidak segera tersedia bagi tanaman. Kadar liat, C-organik, smektit dan KTK tanah berpengaruh nyata terhadap ketersediaan K tanah dimana semakin tinggi nilai keempat peubah tersebut semakin tinggi pula potensi ketersediaan K tanahnya. Asam oksalat merupakan eksudat asam organik paling dominan yang dikeluarkan oleh akar tanaman jagung, yakni berkisar antara 3.15-5.93 mg/g BK akar. Daya sangga dan jerapan iii

maksimum tanah terhadap kation dari tinggi ke rendah adalah Fe 3+ > NH 4 + = Na +, sedangkan urutan konstanta energi ikatan adalah Na + > Fe 3+ > NH 4 +. Daya sangga dan jerapan maksimum terhadap kation tanah Vertisol > Alfisol. Asam oksalat, Na +, NH 4 +, dan Fe 3+ nyata melepaskan K terfiksasi liat, meningkatkan jarak basal smektit, dan meningkatkan K tersedia di semua tanah yang diuji. Asam oksalat (1000 ppm) meningkatkan K tersedia dan menurunkan kebutuhan pupuk K serta meningkatkan produksi tanaman pada Endoaquert Kromik dan Endoaquert Tipik. Perlakuan Fe 3+ (125 ppm) meningkatkan serapan hara N, P, dan K serta produksi tanaman pada kedua tanah tersebut. Sementara itu NH + 4 (85-96 ppm) meningkatkan K tersedia dan menurunkan kebutuhan pupuk K di kedua tanah tersebut. iv

@Hak cipta milik Institut Pertanian Bogor, tahun 2008 Hak cipta dilindungi Undang-undang 1. Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebut sumber. a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauan suatu masalah. b. Pengutipan tidak merugikan kepentingan yang wajar Institut Pertanian Bogor. 2. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis dalam bentuk apapun tanpa izin Institut Pertanian Bogor. v

PELEPASAN KALIUM TERFIKSASI DENGAN PENAMBAHAN ASAM OKSALAT DAN KATION UNTUK MENINGKATKAN KALIUM TERSEDIA BAGI TANAMAN PADA TANAH-TANAH YANG DIDOMINASI MINERAL LIAT SMEKTIT DEDI NURSYAMSI DISERTASI sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor pada Program Studi Ilmu Tanah SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2008

Judul Penelitian : Pelepasan Kalium Terfiksasi dengan Penambahan Asam Oksalat dan Kation untuk Meningkatkan Kalium Tersedia bagi Tanaman pada Tanah-tanah yang Didominasi Mineral Liat Smektit Nama Mahasiswa : Dedi Nursyamsi No. Reg. Pokok : A 261024011 Program Studi : Ilmu Tanah DISETUJUI Komisi Pembimbing: Dr. Ir. Komaruddin Idris, MS. Ketua Prof. Dr. Ir. Supiandi Sabiham, MAgr. Anggota Prof. Dr. Ir. Djunaedi Abdul Rachim, MS Anggota Dr. Ir. Agus Sofyan, MS Anggota DIKETAHUI: Ketua Program Studi Ilmu Tanah Dekan Sekolah Pascasarjana Dr. Ir. Atang Sutandi, MS Tanggal Ujian: 17 April 2008 Prof. Dr. Ir. Khairil Anwar Notodiputro, MS Tanggal Lulus:

PRAKATA Penulis mengucapkan puji syukur ke hadlirat Alloh SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-nya sehingga penelitian dan penulisan disertasi ini dapat diselesaikan. Disertasi ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat dalam penyelesaian studi pada program doktor Program Studi Ilmu Tanah, Sekolah Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor. Sejak perkuliahan, penyusunan proposal, pelaksanaan penelitian, hingga penulisan disertasi, penulis mendapatkan bimbingan, arahan dan bantuan dari berbagai pihak. Untuk itu pada kesempatan ini disampaikan penghargaan dan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada yang terhormat: 1. Bapak Dr. Ir. Komaruddin Idris, MS selaku ketua komisi pembimbing atas segala bimbingan dan arahan khususnya dalam penyusunan berbagai prosedur dalam percobaan. 2. Bapak Prof. Dr. Ir. Supiandi Sabiham, MAgr selaku anggota komisi pembimbing atas segala bimbingan dan arahan terutama dalam penyusunan kerangka pemikiran penelitian ini. 3. Bapak Prof. Dr. Ir. Djunaedi Abdul Rachim, MS selaku anggota komisi pembimbing atas segala saran-sarannya terutama dalam pemilihan lokasi penelitian dan pengklasifikasian tanah. 4. Bapak Dr. Ir. Agus Sofyan, MS selaku anggota komisi pembimbing atas segala bantuan dan saran-sarannya terutama dalam pemilihan tema pemelitian. 5. Bapak Dr. Istiqlal Amien, MSc APU, Bapak Dr. Ir. Iskandar, Ibu Dr. Ir. Sri Djuniwati MSc selaku penguji dari luar komisi atas segala saran dan perbaikannya. 6. Ka. Badan Litbang Pertanian Bapak Dr. Achmad Suryana, Ka. BB Litbang Sumberdaya Lahan Pertanian Bapak Prof. Dr. Irsal Las, dan Ka. Balittanah Bapak Dr. Achmad Rachman, dan Ka. Kelti Kesuburan Tanah Ibu Dr. Diah Setyorini yang telah memberi izin belajar, membantu dana, dan memberi berbagai fasilitas untuk kelancaran penelitian. 7. Para senior di BB Litbang Sumberdaya Lahan Pertanian: Ibu Dr. Sri Adiningsih, Bapak Dr. Djoko Santoso, Bapak Dr. Didi Ardi, Bapak Dr. M. Al-Jabri, dan Bapak Dr. Undang Kurnia yang telah memberi nasehat dan dukungan moril selama penulis menyelesaikan studi di PS Tanah IPB. Demikian pula kepada para sahabat: Dr. Eleonora Runtunuwu, Dr. Wiwik Hartatik, Dr. Made Subiksa, Ir. Yiyi Sulaeman MSc, Ir. Ladiyani R.W. MSc, Ir. Joko Purnomo, MSi, Ir. A. Kasno, MSi, viii

Ir. Mas Teddy Sutriadi, Ibu Mindawati, Ibu Sutisni SSi, Bapak Noto Prasodjo, Bapak Agus Sudaryanto, dan Bapak Endang Hidayat, dan lain-lain yang telah membantu koleksi referensi, analisis data, pengumpulan data, penyusunan disertasi, dan lain-lain. 8. Para pengajar, petugas administrasi, laboran, dan petugas pendukung lainnya di Program Studi Ilmu Tanah yang telah mendidik dan membantu penulis dalam menyelesaikan program S3 ini. Demikian pula kepada teman-teman mahasiswa PS Tanah yang telah mendukung dan banyak membantu penulis sejak melaksanakan perkuliahan, penelitian, dan penulisan disertasi ini. 9. Kedua orang tua, Mamah dan Apa atas segala dorongan, nasehat dan doanya kepada pemulis sehingga penulis akhirnya mampu menyelesaikan studi ini. 10. Istri dan kedua anakku tercinta yang selalu tulus ikhlas mendampingi penulis dalam segala suka dan duka. 11. Semua teman-teman di BB Litbang Sumberdaya Lahan Pertanian dan IPB yang banyak membantu penulis selama studi. Akhirnya penulis berharap karya tulis ini bermanfaat khususnya bagi yang membutuhkan dan umumnya bagi pembangunan pertanian di tanah air. Bogor, Mei 2008 Penulis ix

RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Ciamis pada tanggal 23 Juni 1964 dari seorang ibu yang bernama Hj. Masadah Permanawati dengan ayah yang bernama H. Iing Nurdin Affandi. Penulis merupakan anak kedua dari lima bersaudara. Penulis menyelesaikan pendidikan SD, SMP, dan SMA semuanya di Ciamis dan pada tahun 1983 melanjutkan studi ke Institut Pertanian Bogor melalui jalur Proyek Perintis II. Pada tahun 1987 penulis menyelesaikan program S1 di Jurusan Tanah, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Pada tahun 1998 penulis mendapat kesempatan melanjutkan program S2 di Hokkaido University, Japan dengan biaya dari STAID-BPPT dan lulus pada tahun 2000. Pada tahun 2003 penulis melanjutkan studi program S3 di PS Ilmu Tanah, Sekolah Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor. Sejak tahun 1989 hingga saat ini, penulis bekerja sebagai peneliti di Balai Penelitian Tanah, Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Sumberdaya Lahan Pertanian, Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian, Departemen Pertanian. Pada tahun 1991 penulis menikah dengan Ai Yeti Sumiati dan dikaruniai dua orang anak, yaitu Muhammad Abdul Aziz (15 tahun) dan Agnia Rahmah (8 tahun). vii

DAFTAR ISI Hal. DAFTAR TABEL... xiii DAFTAR GAMBAR... xv DAFTAR LAMPIRAN... xvii I. PENDAHULUAN... 1 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Kerangka Pemikiran... 4 1.3 Tujuan Penelitian... 6 1.4 Hipotesis... 6 II. TINJAUAN PUSTAKA... 8 2.1 Potensi dan Karakteristik Tanah yang Didominasi Smektit... 8 2.2 Mineral Liat Smektit... 10 2.2.1 Karakteristik Kimia... 11 2.2.2 Karakteristik Fisika... 13 2.3 Bentuk-bentuk K Tanah... 14 2.3.1 K-Struktural... 15 2.3.2 K-Terfiksasi... 16 2.3.3 K-Dapat Dipertukarkan... 18 2.3.4 K-Larut... 19 2.4 Ketersediaan dan Fiksasi K Tanah... 20 2.4.1 Ketersediaaan K Tanah... 20 2.4.2 Faktor-faktor Tanah yang Mempengaruhi Ketersediaan K... 22 2.4.3 Fiksasi K Tanah... 24 2.5 Sumber dan Pengelolaan K Tanah... 25 2.5.1 Sumber K Tanah... 25 2.5.2 Siklus K Tanah... 26 2.5.3 Pengelolaan K Tanah... 27 2.6 Fungsi K untuk Pertumbuhan Tanaman... 32 x

III. KORELASI ANTARA FAKTOR TANAH DENGAN KETERSEDIAAN K TANAH PADA TANAH-TANAH YANG DIDOMINASI MINERAL LIAT SMEKTIT... 35 3.1 Rasional... 35 3.2 Tujuan... 35 3.3 Bahan dan Metode... 35 3.4 Hasil dan Pembahasan... 41 3.5 Kesimpulan... 50 IV. PENGARUH PEMBERIAN KALIUM, VARIETAS, DAN UMUR TANAMAN TERHADAP EKSUDAT ASAM ORGANIK DARI AKAR, SERAPAN HARA, DAN PRODUKSI JAGUNG (Zea mays, L.)... 51 4.1 Rasional... 51 4.2 Tujuan... 51 4.3 Bahan dan Metode... 52 4.4 Hasil dan Pembahasan... 54 4.5 Kesimpulan... 58 V. JERAPAN Na +, NH + 4, DAN Fe 3+ TANAH-TANAH YANG DIDOMINASI MINERAL LIAT SMEKTIT... 60 5.1 Rasional... 60 5.2 Tujuan... 61 5.3 Bahan dan Metode... 61 5.4 Hasil dan Pembahasan... 63 5.5 Kesimpulan... 67 VI. PENGARUH ASAM OKSALAT, Na +, NH + 4, DAN Fe 3+ TERHADAP K TERFIKSASI, JARAK BASAL SMEKTIT, KETERSEDIAAN K, SERAPAN N, P, DAN K, SERTA PERTUMBUHAN JAGUNG PADA TANAH-TANAH YANG DIDOMINASI SMEKTIT... 68 6.1 Rasional... 68 6.2 Tujuan... 68 6.3 Bahan dan Metode... 69 6.4 Hasil dan Pembahasan... 75 6.5 Kesimpulan... 88 xi

VII. PEMBAHASAN DAN KESIMPULAN UMUM SERTA REKOMENDASI... 90 7.1 Pembahasan... 90 7.2 Kesimpulan... 106 7.3 Rekomendasi... 107 DAFTAR PUSTAKA... 108 LAMPIRAN... 114 xii

DAFTAR TABEL Hal. Tabel 1. Sebaran Contoh Tanah yang Diambil dari Jawa... 36 Tabel 2. Kisaran Karakteristik Tanah Lapisan Atas Tanah-tanah Inceptisol, Vertisol, dan Alfisol dari Jawa... 39 Tabel 3. Hasil Analisis Mineral Liat Kualitatif terhadap Lapisan Atas Tanah-tanah yang Diambil dari Jawa dengan Metode XRD... 41 Tabel 4. Model Persamaan Kurva Jerapan: Y = ax 2 - + bx + c untuk 0 < x < x mak, Y = Jerapan Maksimum untuk x > x mak, dan Daya Sangga K Tanah pada I = 6 mg/i... 45 Tabel 5. Kisaran Variabel Jerapan K Lapisan Atas Tanah-tanah Inceptisol, Vertisol, dan Alfisol dari Jawa... 46 Tabel 6. Matrik Korelasi antara Beberapa Sifat Tanah dengan Beberapa Peubah Ketersediaan K Tanah Inceptisol... 47 Tabel 7. Matrik Korelasi antara Beberapa Sifat Tanah dengan Beberapa Peubah Ketersediaan K Tanah Vertisol... 47 Tabel 8. Matrik Korelasi antara Beberapa Sifat Tanah dengan Beberapa Peubah Ketersediaan K Tanah Alfisol... 48 Tabel 9. Matrik Korelasi antara Beberapa Sifat Tanah dengan Beberapa Peubah Ketersediaan K Tanah Inceptisol, Vertisol, dan Alfisol... 49 Tabel 10. Kombinasi Perlakuan K dan Beberapa Varietas Jagung... 52 Tabel 11. Pengaruh Pemberian K dan Varietas terhadap Serapan Hara N, P, dan K Tanaman Jagung... 55 Tabel 12. Pengaruh Pemberian K dan Varietas terhadap Bobot Kering Akar dan Brangkasan Tanaman Jagung... 56 Tabel 13. Pengaruh Pemberian K, Varietas, dan Umur Pertumbuhan terhadap Eksudat Asam Organik dari Akar Jagung... 57 Tabel 14. Klasifikasi Tanah Berdasarkan Deskripsi Profil di Daerah Penelitian... 61 Tabel 15. Jerapan Maksimum dan Konstanta Energi Ikatan Na +, NH + 4, dan Fe 3+ pada Tanah Alfisol dan Vertisol... 67 Tabel 16. Takaran Na +, NH + 4, dan Fe 3+ pada Tiap Jenis Tanah... 72 Tabel 17. Pengaruh Asam Oksalat, Na +, NH + 4, dan Fe 3+ terhadap Pelepasan K Terfiksasi Liat pada Tanah Alfisol... 75 xiii

Tabel 18. Pengaruh Asam Oksalat, Na +, NH + 4, dan Fe 3+ terhadap Pelepasan K Terfiksasi Liat pada Tanah Vertisol... 76 Tabel 19. Pengaruh Asam Oksalat, Na +, NH + 4, dan Fe 3+ terhadap Jarak Basal Mineral Liat Smektit pada Tanah Alfisol dan Vertisol... 80 Tabel 20. Pengaruh Asam Oksalat, Na +, NH + 4, dan Fe 3+ terhadap Bentuk K 1, K dd, dan K tdd Setelah Inkubasi 3 Bulan pada Alfisol... 82 Tabel 21. Pengaruh Asam Oksalat, Na +, NH + 4, dan Fe 3+ terhadap Bentuk K 1, K dd, dan K tdd Setelah Inkubasi 3 Bulan pada Vertisol... 82 Tabel 22. Pengaruh Asam Oksalat, Na +, NH + 4, dan Fe 3+ terhadap Konsentrasi N, P, dan K Tanaman Jagung Umur 4 MST pada Alfisol... 85 Tabel 23. Pengaruh Asam Oksalat, Na +, NH + 4, dan Fe 3+ terhadap Konsentrasi N, P, dan K Tanaman Jagung Umur 4 MST pada Vertisol... 85 Tabel 24. Pengaruh Asam Oksalat, Na +, NH + 4, dan Fe 3+ terhadap Serapan N, P, dan K Tanaman Jagung Umur 4 MST pada Alfisol... 87 Tabel 25. Pengaruh Asam Oksalat, Na +, NH + 4, dan Fe 3+ terhadap Serapan N, P, dan K Tanaman Jagung Umur 4 MST pada Vertisol... 87 Tabel 26. Pengaruh Asam Oksalat, Na +, NH + 4, dan Fe 3+ terhadap Produksi Brangkasan Kering Tanaman Jagung Umur 4 MST... 88 Tabel 27. Prediksi Laju Pengeluaran dan Jumlah Eksudat Akar Beberapa Varietas Jagung di Rizosfer Selama Satu Musim Tanam... 97 Tabel 28. Pengaruh Asam Oksalat, Na +, NH + 4, dan Fe 3+ terhadap Hasil Biji Jagung pada Endoaquert Kromik... 104 Tabel 29. Pengaruh Asam Oksalat, Na +, NH + 4, dan Fe 3+ terhadap Hasil Biji Jagung pada Endoaquert Tipik... 104 xiv

DAFTAR GAMBAR Hal. Gambar 1. Tahapan Pelaksanaan Penelitian... 5 Gambar 2. Keseimbangan Dinamik antar Bentuk-Bentuk K Tanah... 14 Gambar 3. Pelapukan Dinamik dari Mineral Primer... 16 Gambar 4. Model Tempat Pertukaran K pada Mineral Liat Tipe 2:1, yaitu Posisi: Planar (p), Edge (e), Interlayer (i), Wedge (w), Crack (c) Dan Step (s)... 17 Gambar 5. Keseimbangan dan Siklus K di dalam Tanah... 27 Gambar 6. Komposisi Bentuk-bentuk K Lapisan Atas Tanah-tanah Inceptisol, Vertisol, dan Alfisol dari Jawa... 42 Gambar 7. Proporsi Bentuk-bentuk K Lapisan Atas Tanah-tanah Inceptisol, Vertisol, dan Alfisol dari Jawa... 43 Gambar 8. Kurva Jerapan K Lapisan Atas Tanah Inceptisol, Vertisol, dan Alfisol dari Jawa... 44 Gambar 9. Kurva Jerapan Na +, NH + 4, dan Fe 3+ pada Tanah Alfisol dan Vertisol... 64 Gambar 10. Kurva Hubungan antara C dengan C/(X/M) pada Tanah Alfisol dan Vertisol... 66 Gambar 11. Pengaruh Asam Oksalat, Na +, NH + 4, dan Fe 3+ terhadap Jarak Basal Smektit pada Alfisol... 78 Gambar 12. Pengaruh Asam Oksalat, Na +, NH + 4, dan Fe 3+ terhadap Jarak Basal Smektit pada Vertisol... 79 Gambar 13. Pengaruh Na +, NH + 4, dan Fe 3+ terhadap Proporsi Bentuk-bentuk K Tanah Alfisol... 83 Gambar 14. Pengaruh Na +, NH + 4, dan Fe 3+ terhadap Proporsi Bentuk-bentuk K Tanah Vertisol... 83 Gambar 15. Hubungan antara Kadar C-organik dan Smektit dengan KTK Tanah... 91 Gambar 16. Hubungan antara Kadar Smektit dengan Jerapan Maksimum dan Daya Sangga K Tanah... 92 Gambar 17. Reaksi Keseimbangan K di Dalam Tanah... 93 Gambar 18. Reaksi Pertukaran K yang Terjerap di Permukaan Koloid dengan Kation Lain (M +)... 99 xv

Gambar 19. Proses Pengembangan Mineral Liat Smektit Akibat Penambahan Asam Oksalat dan Kation Lain... 100 Gambar 20. Mekanisme Pertukaran H + dari Akar dengan K + pada Permukaan Mineral Liat (Havlin Et Al., 1999)... 102 xvi

DAFTAR LAMPIRAN Hal. Lampiran 1. Difraktogram Sinar X dari Mineral Liat Tanah Inceptisol, Vertisol, dan Alfisol... 114 Lampiran 2. Analisis Sidik Ragam Pengaruh Varietas dan Pemberian K terhadap Serapan N, P, dan K Tanaman Jagung... 115 Lampiran 3. Analisis Sidik Ragam Pengaruh Varietas dan Pemberian K terhadap Bobot Kering Akar dan Brangkasan Tanaman Jagung... 115 Lampiran 4. Analisis Sidik Ragam Pengaruh Varietas dan Pemberian K terhadap Eksudat Asam Organik dari Akar Tanaman Jagung... 115 Lampiran 5. Sifat-sifat Morfologi Tanah-tanah di Lokasi Percobaan Laboratorium dan Rumah Kaca... 116 Lampiran 6. Rata-rata Curah Hujan Bulanan (1971-2000) di Lokasi Pengambilan Contoh Tanah... 120 Lampiran 7. Karakteristik Tanah di Jonggol, Bogor (P1), Sideraja, Cilacap (P2), Padas, Ngawi (P3) dan Todanan, Blora (P4)... 121 Lampiran 8. Analisis Sidik Ragam Pengaruh Asam Oksalat, Na +, NH + 4, dan Fe 3+ Terhadap Bentuk-bentuk K Tanah Alfisol... 122 Lampiran 9. Analisis Sidik Ragam Pengaruh Asam Oksalat, Na +, NH + 4, dan Fe 3+ terhadap Bentuk-bentuk K Tanah Vertisol... 122 Lampiran 10. Analisis Sidik Ragam Pengaruh Asam Oksalat, Na +, NH + 4, dan Fe 3+ terhadap Serapan N, P, dan K Tanaman Jagung di Alfisol... 122 Lampiran 11. Analisis Sidik Ragam Pengaruh Asam Oksalat, Na +, NH + 4, dan Fe 3+ terhadap Serapan N, P, dan K Tanaman Jagung di Vertisol... 122 Lampiran 12. Analisis Sidik Ragam Pengaruh Asam Oksalat, Na +, NH + 4, dan Fe 3+ terhadap Brangkasan Kering Tanaman Jagung di Alfisol... 123 Lampiran 13. Analisis Sidik Ragam Pengaruh Asam Oksalat, Na +, NH + 4, dan Fe 3+ terhadap Brangkasan Kering Tanaman Jagung di Vertisol... 123 xvii