II. TINJAUAN PUSTAKA A. Pupuk Alam Pupuk alam adalah pupuk yang bersumber dari hasil pertambangan yang sudah tersedia di alam (fosfat alam, zeolit, kapur dan sebagainya). Azolla dapat membantu memperbaiki sifat fisik, kimia serta biologi tanah sehingga bagi pertumbuhan tanaman. Azolla dapat memperbaiki stabilitas agregat struktur, dan porositas tanah karena kerapatan massa tanah menjadi berkurang (Arifin 2003), kompos azolla juga dapat meningkatkan kandungan N total yang ada didalam tanah, karena kompos azolla tersebut berasosiasi dengan ganggang hijau biru atau Cyanobacteria seperti Anabaena azolla dengan cara mengikat Nitrogen yang ada di udara (Roesmarkam dan Yuwono 2002). Rendahnya ketersediaan P di dalam tanah dapat diatasi dengan pemberian P anorganik yang lambat tersedia seperti batuan fosfat alam untuk menghambat retensi P dan menambah pasokan P dalam tanah (Moersidi 1999). Dolomit [CaMg(CO3) 2 ] merupakan sumber Kalsium dan Magnesium bagi tanaman. Kalsium diserap tanaman dalam bentuk Ca ++, walaupun semua bentuk pupuk Ca mampu meningkatkan kandungan Nitrogen tanaman dan meningkatkan hasil tanaman kedelai (Welch dan Nelson 1950). Kecukupan kalsium menjadikan selsel tanaman lebih selektif dalam menyerap hara tanaman oleh karena kalsium ini menjadi bahan menyusun lapisan tengah setiap sel (Saifuddin,S 1993). Selain mengandung unsur hara Nitrogen, kotoran burung puyuh juga mengandung unsur fosfat dan dapat meningkatkan ketersediaan unsur hara kalium. Menurut Syarief (1985) Kalium merupakan salah satu unsur utama yang diperlukan tanaman dan sangat mempengaruhi tingkat produksi tanaman. Kalium sangat penting dalams setiap proses metabolisme dalam tanaman yaitu dalam sintesis asam amino dan protein dari unsur-unsur amonium. Pupuk kandang kotoran burung puyuh membantu ketersediaan Fosfat dalam tanah. Menurut Sutedjo (1988) pemberian bahan organik akan mengurangi fiksasi fosfat oleh tanah sehingga unsur fosfat dalam tanah tidak dalam keadaan 4
5 terikat dan menjadi tersedia bagi tanaman. Dengan demikian unsur fosfat dapat merangsang pertumbuhan dan akar tanaman muda. Penelitian terdahulu yang dilakukan Istina et al. (2002) cit Nurmas 2008 memperoleh hasil bahwa abu sabut kelapa dapat mengurangi input produksi dalam usahatani padi sebagai pupuk alternatif pengganti pupuk kalium. Dengan pemberian abu sabut kelapa pertumbuhan tanaman padi lebih baik dibanding penggunaan KCl.. Selanjutnya penggunaan abu sabut kelapa meningkatkan efisiensi penggunaan pupuk K sebesar 30%. Hal ini ditunjukkan oleh pengukuran ph tanah pada dosis 2,0 ton per hektar tersebut mencapai ph 65-6,9. Unsur Sulfur (belerang) merupakan unsur hara yang diserap tanaman dalam jumlah yang cukup besar (makro esensial). Unsur hara ini diambil tanaman dalam bentuk SO -2 4 dan sedikit dalam bentuk gas belerang (SO 2 ) yang diserap melalui daun dari atmosfer. Sumber S bagi tanaman berasal dari pelapukan mineral tanah, gas belerang atmosfer dan dekomposisi bahan organik (Hakim et al. 1984). Dalam teknik budidaya tanaman sawi yang perlu diperhatikan adalah unsur hara tanaman baik organik maupun anorganik, serta pemberian air yang berfungsi sebagai pelarut unsur hara tersebut. Dalam pemberian unsur hara untuk budidaya tanaman sawi saat ini lebih menekankan pada pemberian unsur hara organik atau sering disebut pertanian organik. Berbagai macam unsur hara yang diberikan antara lain pupuk kompos, pupuk hijau, pupuk organik padat atau cair maupun pupuk kotoran hewan yang masing-masing memiliki kandungan unsur hara yang baik bagi tanaman (Sunarjono 2003). Myers (1997) mengungkapkan bahwa jika suatu jenis pupuk organik atau bahan organik mempunyai kadar N rendah, lignin akan terhambat, hanya sedikit N sisa yang dapat dimanfaatkan oleh tanaman walaupun sebagian besar N masih tersisa dalam tanah sebagai bahan organik tanah. Sebaliknya bahan organik yang berkualitas tinggi (kandungan N tinggi), jumlah N yang dimineralisasikan lebih besar dibanding jumlah N yang dibutuhkan tanaman pada awal pertumbuhannya. Kelebihan N yang dimineralisasikan akan hilang melalui pencucian, denitrifikasi
6 atau penguapan. Selain daripada itu kontribusinya sebagai bahan organik tanah rendah. B. Nitrogen Kemampuan tanah dalam menyediakan hara N sangat ditentukan oleh kondisi dan jumlah bahan organik tanah. Kualitas bahan organik berkaitan dengan ketersediaan N dalam tanah. Rendahnya N dalam tanah bisa disebabkan karena rendahnya kualitas bahan organik. Menurut Hairiah et al. (2002), kualitas bahan organik dikatakan tinggi bila kandungan N tinggi. Kandungan N juga dipengaruhi oleh ph tanah yaitu kandungan N maksimum pada ph 6-8. Amonium dan nitrat merupakan bentuk nitrogen yang tersedia bagi tanaman. Imobilisasi merupakan proses perubahan dari nitrogen anorganik menjadi nitrogen organik, sedangkan mineralisasi mencakup perubahan dari nitrogen organik menjadi nitrogen anorganik, termasuk pelapukan bahan organik tanah (Khairani 2008). Nitrogen merupakan komponen utama berbagai senyawa dalam tanaman seperti protein dan klorofil. Ketersediaan N yang baik, sintesis protein dan klorofil juga lebih baik sehingga laju fotosintesis juga akan lebih baik, klorofil sangat bermanfaat untuk menyerap cahaya untuk proses fotosintesis. Salisbury dan Ross (1995) menyatakan bahwa N penyusun protein, klorofil, hormon tumbuh terutama sitokinin dan auksin. Menurut Agustina (1990), 40 45% protoplasma tersusun dari senyawa yang mengandung N. Kandungan N total umumnya berkisar antara 2000-4000 kg/ha pada lapisan 0-20 cm tetapi tersedia bagi tanaman hanya kurang 3 % dari jumlah tersebut (Hardjowigeno 2003). Manfaat dari Nitrogen adalah untuk memacu pertumbuhan tanaman pada fase vegetatif, serta berperan dalam pembentukan klorofil, asam amino, lemak, enzim, dan senyawa lainnya (Hardjowigeno 2003). Nitrogen terdapat di dalam tanah dalam bentuk organik dan anorganik. Bentukbentuk anorganik meliputi NH + 4, NO - 3, NO 2, N 2 O dan unsur N. Tanaman menyerap unsur ini terutama dalam bentuk NO - 3, namun bentuk lain yang juga dapat terserap yaitu NH + 4, dan urea (CO(N 2 ) )2 dalam bentuk NO - 3. Selanjutnya dalam siklusnya, nitrogen organik di dalam tanah mengalami
7 mineralisasi sedangkan bahan mineral mengalami imobilisasi. Pada siklus ini sebagian N akan terangkut, sebagian kembali sebagai residu tanaman, hilang ke atmosfer dan kembali lagi, hilang karena mengalami pencucian dan bertambah lagi melalui pemupukan. Ada yang hilang atau bertambah karena pengendapan. Marsono dan Sigit (2001) menyatakan bahwa peranan utama N ialah mempercepat pertumbuhan secara keseluruhan terutama batang dan daun. Selanjutnya Lakitan (2001) menambahkan bahwa N dan Mg unsur penyusun klorofil, apabila N dan Mg meningkat maka klorofil juga meningkat sehingga fotosintesis dan fotosintat yang dihasilkan serta dialokasikan ke pertumbuhan batang juga meningkat. Ketersediaan unsur Nitrogen akan dapat merangsang pembentukan auksin yang befungsi untuk melunakkan dinding sel sehingga kemampuan dinding sel untuk mengikat air akan meningkat, kemampuan proses pengambilan air ini juga dapat terjadi karena perbedaan tekanan. Hal ini menyebabkan ukuran sel bertambah dan kenaikan bobot segar meningkat sejalan dengan pembelahan dan pemanjangan sel. Tanaman yang hanya dipanen daunnya seperti kubis, selada, sawi, kangkung dan bayam membutuhkan unsur Nitrogen tinggi. Tanaman-tanaman tersebut lebih difokuskan pada pembentukan daunnya, sehingga fase vegetatif dari tanaman tersebut dirangsang untuk lebih dominan. Pupuk organik yang digunakan mempunyai nilai Nitrogen tinggi sehingga sangat sesuai untuk memacu proses pembentukan daun tanaman sawi. Karena Nitrogen merupakan unsur hara pembentuk asam amino dan protein sebagai bahan dasar tanaman dalam menyusun daun (Haryanto 2003) Tanaman yang terpenuhi kebutuhan unsur haranya, akan dapat merangsang pertumbuhan daun baru. Menurut Sarwono Hardjowigeno (2010), tanaman yang cukup mendapat Nitrogen dalam tanah akan tumbuh lebih hijau. K.A. Wijaya (2010) menambahkan, penambahan Nitrogen pada tanaman dapat mendorong pertumbuhan organ-organ yang berkaitan dengan fotosintesis seperti daun. Tanaman yang cukup mendapat suplai Nitrogen akan membentuk daun yang memiliki helaian lebih luas dengan kandungan kloropil yang lebih tinggi,
8 sehingga tanaman mampu menghasilkan karbohidrat/asimilat dalam jumlah yang tinggi untuk menopang pertumbuhan vegetatif. C. Sawi Sawi termasuk ke dalam kelompok tanaman sayuran daun yang mengandung zat-zat gizi lengkap yang memenuhi syarat untuk kebutuhan gizi masyarakat. Sawi hijau bisa dikonsumsi dalam bentuk mentah sebagai lalapan maupun dalam bentuk olahan dalam berbagai macam masakan. Selain itu berguna untuk pengobatan (terapi) berbagai macam penyakit (Cahyono 2003). Klasifikasi tanaman sawi dalam (Rukmana 2002) sebagai berikut : Divisi : Spermatophyta Kelas : Angiospermae Sub-kelas : Dicotyledonae Ordo : Papavorales Famili : Brassicaceae Genus : Brassica Spesies : Brassica juncea L Tanaman sawi dapat tumbuh baik di tempat yang berhawa panas maupun berhawa dingin, sehingga dapat diusahakan dari dataran rendah maupun dataran tinggi. Tanaman sawi tahan terhadap air hujan, sehingga dapat di tanam sepanjang tahun. Pada musim kemarau yang perlu diperhatikan adalah penyiraman secara teratur. Berhubung dalam pertumbuhannya tanaman ini membutuhkan hawa yang sejuk. lebih cepat tumbuh apabila ditanam dalam suasana lembab. Akan tetapi tanaman ini juga tidak senang pada air yang menggenang. Dengan demikian, tanaman ini cocok bila di tanam pada akhir musim penghujan. Tanah yang cocok untuk ditanami sawi adalah tanah gembur, banyak mengandung humus, subur, serta pembuangan airnya baik. Derajat kemasaman (ph) tanah yang optimum untuk pertumbuhannya adalah antara ph 6 sampai ph 7 (Haryanto et al. 2003). Tanaman sawi dapat dibudidayakan di dataran rendah maupun dataran tinggi (5-1.200 mdpl). Sehingga sawi dapat tumbuh baik di tempat yang memiliki
9 udara panas maupun udara dingin. Tetapi tanaman sawi akan lebih baik pertumbuhannya jika dibudidayakan pada ketinggian 100 500 m dpl (Yati Supriati, Ersi Herliana 2011 cit Helfi 2013) Fase pertumbuhan tanaman sawi terbagi menjadi dua, yaitu fase vegetative dan fase generative. Fase vegetative berlangsung selama perkembangan akar, daun dan batang baru sedangkan fase generative terjadi saat pembentukan kuncup bunga, daun dan biji atau pada saat pembentukan pendewasaan struktur penyimpanan makanan (Soemito 1991) Tanaman sawi merupakan salah satu jenis tanaman sayuran hasil panen utamanya adalah daun sehingga proses pertumbuhan tanaman sawi yang harus terpenuhi suplai unsur haranya sampai pada fase vegetatif saja. Nitrogen merupakan unsur yang paling penting dalam pertumbuhan tanaman sawi karena Nitrogen merupakan salah satu unsur hara esensial. Hal ini sejalan dengan pendapat Lakitan (2008) bahwa dalam jaringan tanaman, Nitrogen merupakan unsur hara esensial dan unsur penyusun asam-asam amino, protein dan enzim. Selain itu, Nitrogen juga terkandung dalam klorofil, hormon sitokinin dan auksin Berat segar tanaman mencerminkan serapan unsur hara oleh tanaman. Cahyono (2003) mengatakan sawi merupakan tanaman semusim, pertumbuhannya sangat tanggap terhadap pemupukan. Nitrogen dapat meningkatkan perbandingan protoplasma terhadap bahan-bahan dinding sel yang dapat menyebabkan bertambahnya besar ukuran sel sehingga sel banyak diisi oleh air. Unsur hara yang diserap oleh tanaman dari pupuk yang diberikan dimanfaatkan oleh tanaman untuk proses fotosintesis (Syarief 1985). Unsur hara yang diserap tanaman seperti unsur Nitrogen yang dibutuhkan oleh tanaman akan membentuk asam amino, meningkatkan protein dan klorofil dan memperbesar sel untuk mempercepat pertumbuhan tanaman sehingga berat dan volume tanaman bertambah. Sutejo (2002) yang menyatakan bahwa kebutuhan akan unsur hara N yang terdapat pada kotoran kambing pada tanaman sawi caisim tercukupi selama pertumbuhannya. Apabila kebutuhan unsur N tercukupi, maka dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman. Seperti diketahui unsur N pada tanaman berfungsi untuk meningkatkan pertumbuhan daun sehingga daun akan menjadi
10 banyak jumlahnya dan akan menjadi lebar dengan warna yang lebih hijau yang akan meningkatkan kadar protein dalam tubuh tanaman. D. Tanah Alfisols Tanah-tanah yang mempunyai kandungan liat tinggi di horison B (Horison argilik) dibedakan menjadi Afisol (pelapukan belum lanjut) dan Ultisol (pelapukan lanjut). Alfisol kebanyakan ditemukan di daerah beriklim sedang, tetapi dapat pula ditemukan di daerah tropika dan subtropika terutama di tempattempa dengan tingkat pelapukan sedang. Alfisol merupakan tanah yang subur, banyak digunakan untuk pertanian, rumput ternak, atau hutan. Tanah ini mempunyai kejenuhan basa tinggi, kapasitas tukar kation tinggi, cadangan unsur hara tinggi (Hardjowigeno 1993). Jenis tanah Alfisol memiliki lapisan solum tanah yang cukup tebal yaitu antara 90-200 cm, tetapi batas antara horizon tidak begitu jelas. Warna tanah adalah coklat sampai dengan merah. Tekstur agak bervariasi dari lempung sampai liat, dengan struktur gumpal bersusut. Kandungan unsur hara tanaman seperti N, P, K dan Ca umumnya rendah dan reaksi tanahnya (ph) sangat tinggi (Sarief 1979). Tanah alfisolss dicirikan oleh horizon elluviasi dan illuviasi yang jelas. Jenis tanah alfisols memiliki lapisan solum tanah yang cukup tebal yaitu antara 90-200 cm, tetapi batas antara horizon tidak begitu jelas. Warna tanah coklat sampai merah, tekstur tanah clay dengan struktur gumpal bersudut. Kandungan unsur hara seperti N, P, K dan Ca umumnya rendah serta reaksi tanahnya cinderung masam (Nurcahyani 2014) Penelitian yang dilakukan oleh Effendi (1991) pada Alfisols menunjukkan bahwa penambahan bahan organik berupa pupuk kandang dan pupuk hijau dapat memperbaiki beberapa sifat fisik tanah seperti mengurangi kepadatan tanah, meningkatkan pori drainase cepat, kadar air tersedia dan C- organik tanah. Perlakuan pupuk kombinasi organik dan anorganik juga menghasilkan sistem perakaran yang dalam, perkembangan perakaran yang baik dan hasil tanaman yang tinggi (Sutanto 2002).
11 Tanah Alfisols mempunyai N total rendah, P tersedia sangat rendah dan K tersedia sedang, maka perlu penambahan unsur tersebut dalam jumlah banyak, untuk mempertahankan pertumbuhan tanaman yang optimal (Minardi 2002). tingkat kesuburan tanah pada Pusat Penelitian Lahan Kering Jumantono termasuk dalam kategori rendah. Hal ini dapat dilihat dengan terdapatnya ph tanah yang masam, sedangkan kandungan bahan organik, N total, K tertukar dan KTK yang rendah. Kondisi tanah tersebut akan mempengaruhi ketersediaan unsur hara di dalam tanah sehingga untuk mendukung produktivitas tanah perlu diberi masukan dalam pengelolaanya (Winarso 2005).