Pengaruh Pemberian Kapur terhadap Ketersediaan dan Penyerapan Unsur Nitrogen pada Tanaman Jagung (Zea Mays L.)

ABSTRAK
pH tanah yang masam dapat menyebabkan gangguan keseimbangan hara pada tanah yang mengakibatkan kebutuhan hara tanaman tidak terpenuhi. Salah satu cara untuk memperbaiki pH tanah adalah dengan pengapuran. pH tanah yang masam akan meningkat dengan pemberian kapur sehingga dapat menciptakan kondisi lingkungan tanah yang baik untuk kehidupan mikroorganisme. Kondisi tanah yang baik akan mempercepat proses mineralisasi N dari sumber pupuk N dan kadar NH4+ yang dihasilkan akan meningkat. Hal ini akan memengaruhi ketersediaan unsur N yang dapat diserap oleh tanaman sehingga pertumbuhan tanaman jagung dapat maksimal dan menghasilkan produksi yang maksimal.

 

Tanah merupakan salah satu faktor produksi pertanian dan media tumbuh tanaman. Tanah mengandung unsur hara yang dibutuhkan tanaman. Pada umumnya, hara tanah berasal dari pelapukan mineral anorganik dan hasil biodegradasi bahan organik. Hara pada tanah saat ini tidak mencukupi kebutuhan tanaman untuk dapat berproduksi tinggi. Hal ini disebabkan oleh adanya gangguan keseimbangan hara dalam tanah. Menurut Susanto (2006), kurangnya hara pada tanaman dapat diakibatkan oleh: (1) sistem pertanian yang intensif tanpa pemberian pupuk dan bahan organik yang cukup, (2) pemberian unsur hara yang tidak berimbang, (3) terlalu tinggi atau rendahnya pH tanah, (4) pemberian unsur hara mikro tertentu secara berlebihan yang mengakibatkan unsur mikro lainnya menjadi tertekan, dan (5) kondisi tanah yang terlalu basah atau terlalu kering sehingga mengganggu penyerapan unsur hara.

Salah satu kendala tanah dalam penyediaan hara dan serapan hara oleh tanaman adalah kadar pH tanah yang terlalu masam. pH tanah merupakan faktor utama yang memengaruhi daya larut dan memengaruhi ketersediaan hara tanaman (Gardner, 1991). Hara tanah lebih tersedia pada pH 6-7. pH 5,5 menjadi batas toleransi tanaman dalam pertumbuhan.

Pengapuran merupakan cara untuk memperbaiki sifat tanah masam demi mendapatkan pH optimum sehingga gangguan keseimbangan hara di dalam tanah dapat diperbaiki. Keefektifan pengapuran ini dipengaruhi oleh jenis kapur, takaran, penempatan, distribusi, kadar air tanah, dan tekstur tanah (Winarso, 2005). Selain pemberian kapur untuk menyediakan hara, dapat pula dilakukan penambahan pupuk anorganik yang mengandung unsur N seperti urea, dan ZA, untuk memenuhi kebutuhan hara tanaman. Hara yang sangat dibutuhkan oleh tanaman adalah nitrogen (N). Unsur nitrogen sangat melimpah di atmosfer, tetapi kendala kekurangan N sering ditemui dalam budidaya. Hal ini disebabkan oleh ketersediaan unsur N yang tidak diimbangi dengan efisiensi penyerapan hara oleh tanaman. Jenis pupuk ini mudah larut, ion-ionnya tidak diikat oleh kompleks tanah liat sehingga mudah mengalami pencucian lewat aliran permukaan (run off), menguap ke udara atau berubah ke bentuk lain yang tidak dapat digunakan tanaman (Estiaty, et.al., 2004). Sistem drainase juga memengaruhi ketersediaan hara N. Sistem drainase yang kurang baik menyebabkan kehilangan N melalui pencucian mencapai 20% – 40% (Suriadikarta, 2005) dan bahkan mencapai 26% – 66% (De Neve, 1998).

Pembahasan

Tanaman jagung membutuhkan paling kurang 13 unsur hara yang diserap melalui tanah. Salah satu unsur hara yang penting bagi tanaman jagung adalah unsur N. Defisiensi nitrogen menyebabkan proses pembelahan sel terhambat dan mengakibatkan terhambatnya pertumbuhan tanaman. Selain itu, defisiensi senyawa protein menyebabkan kenaikan nisbah C/N, dan kelebihan karbohidrat ini akan meningkatkan kandungan selulosa dan lignin. Hal tersebut menyebabkan tanaman jagung yang kekurangan nitrogen tampak kecil, kering, tidak sekulen, dan sudut daun terhadap batang sangat runcing (Poerwowidodo, 1992). Kelebihan unsur N juga akan mengakibatkan terganggunya pertumbuhan tanaman jagung. Tanaman jagung akan memiliki masa vegetatif yang lebih panjang dan mudah rebah. Karenanya, kita perlu untuk mengetahui kandungan N dalam tanah agar penambahan pupuk dapat digunakan secara efisien oleh tanaman.

Unsur N dalam tanah yang dapat diserap oleh tanaman berupa NH4+ dan NO3. Bentuk ion inilah yang menurut Poerwowidodo (1992) umumnya diserap akar tanaman dan selanjutnya diubah ke dalam bentuk NH2. Serapan N tanaman meningkat selama masa pertumbuhan tanaman jagung. Menurut Ibrahim (2008), serapan N tertinggi diperoleh dari tanaman yang diberikan pupuk urea, sedangkan yang terendah, ada pada tanaman yang tidak diberi pupuk. Hal ini karena pupuk urea yang diaplikasikan akan segera terhidrolisis dan mengalami proses nitrifikasi, membentuk ion NH4+ dan NO3. Rendahnya serapan N ini yang tidak diberi pupuk urea karena hanya mengandalkan suplai N dari proses mineralisasi bahan organik yang terkandung di dalam tanah. Menurut Handayanto (1995), dari proses mineralisasi bahan organik, hanya 20 -30% N yang diserap tanaman.

Menurut Fadhly (et al., 1993), hara N yang bersumber dari urea tidak berbeda dengan yang bersumber dari ZA untuk tanaman jagung pada tanah dengan pH yang kurang dari 6. Menurut Gunarto (et al., 1986), pada tanah kapuran di Sinjai, Sulawesi Selatan, pupuk ZA memberikan kadar N daun, panjang tongkol, dan hasil yang lebih tinggi dibanding urea. Hal tersebut disebabkan karena tanah kapuran tanggap terhadap hara S sehingga ZA lebih efektif dibanding urea.

Pengapuran dapat meningkatkan pH tanah sehingga pemberian kapur pada tanah masam akan merangsang pembentukan struktur remah, memengaruhi pelapukan bahan organik, dan pembentukan humus (Buckman dan Brady, 1964). Kapur pertanian (CaCO3), dengan daya netralitasnya, 75-70% efektif mampu memperbaiki sifat kimia tanah. Menurut penelitian Sulistiyanto (et al., 2007), pH tanah akan meningkat dari 4,3 menjadi 4,5 seiring dengan peningkatan pemberian kapur. Soepardi (1983) menyatakan bahwa pemberian kapur dapat menetralkan senyawa beracun dan menekan penyakit tanaman. Aminisasi, amonifikasi, dan oksidasi belerang nyata dipercepat oleh meningkatnya pH yang diakibatkan oleh pengapuran. Dengan meningkatnya pH tanah, maka akan tersedialah unsur N, P, dan S serta unsur mikro bagi tanaman. Menurut Sutarto (et al., 1985), pemberian kapur yang mengandung kalsium dapat mencegah kemasaman pada cairan sel, mengatur permeabilitas dinding sel, mempercepat pembelahan sel, membantu pengembalian nitrat, dan mengatur enzim yang akan memengaruhi pertumbuhan tanaman.

Peningkatan pH tanah akan diikuti oleh peningkatan konsentrasi ion amonium dalam tanah. pH tanah yang meningkat karena pemberian kapur menciptakan kondisi lingkungan tanah yang baik untuk kehidupan mikroorganisme di dalam tanah sehingga akan mempercepat proses mineralisasi N dari sumber pupuk N dan kadar NH4+ yang dihasilkan akan meningkat. Peningkatan kadar NH4+ dalam tanah akan diikuti dengan peningkatan serapan N oleh tanaman jagung. Menurut penelitian Ibrahim (2008), serapan N tanaman pada tanah yang diberi kapur lebih tinggi dibandingkan dengan tanah yang tidak dikapur, hal ini membuktikan bahwa pengapuran akan meningkatkan pH dan kadar ion amonium dalam tanah sehingga serapan N juga akan meningkat. Purwanto dan Hairiah (2007) menguatkan pandangan itu, bahwa kenaikan kadar NH4+ tanah cenderung meningkatkan nitrifikasi potensial tanah; peningkatan nitrifikasi potensial berhubungan erat dan secara nyata meningkatkan konsentrasi NO3. Winarso (2005) menyatakan bahwa pH tanah berpengaruh terhadap perubahan amonium menjadi nitrat. Selain itu, peningkatan aktivitas mikroorganisme diduga berperan dalam perubahan nitrat ke dalam bentuk lain.

Ketersediaan N pada tanah yang dapat diserap oleh tanaman jagung membantu proses pertumbuhan. Meningkatnya pertumbuhan tanaman jagung akibat pemberian nitrogen berkaitan dengan peranan nitrogen yang dapat meningkatkan laju pertumbuhan tanaman. Engelstad (1997) menyatakan bahwa pemberian nitrogen yang optimal dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman, meningkatkan sintesis protein, pembentukan klorofil yang menyebabkan warna daun menjadi lebih hijau dan meningkatkan rasio tajuk akar. Oleh karena itu, pemberian nitrogen yang optimal dapat meningkatkan laju pertumbuhan tanaman. Faktor ini ditambah dengan optimalnya penyerapan unsur hara. Optimalnya penyerapan unsur hara adalah akibat dari kondisi sifat fisik dan kimia tanah. Pemberian kapur dapat memperbaiki sifat fisik tanah sehingga penyerapan unsur dapat dilakukan oleh tanaman dengan optimal.

Kesimpulan

Pengapuran pada tanah dapat memperbaiki sifat tanah, terutama perbaikan pH tanah yang masam. Peningktan pH tanah dapat membantu penyediaan unsur N dalam tanah yang sangat diperlukan tanaman jagung. Dengan pH yang sesuai, unsur N dapat diserap dengan optimal sehingga pertumbuhan tanaman jagung dapat maksimal dan menghasilkan produksi yang maksimal pula.

 

Daftar Pustaka

Buckman, H. O. & N. C. Brady, 1964. The Nature and Properties of Soil. New York: The MacMillan Company. 516 hlm.

De Neve, S & G. Hofnan. 1998. “N mineralization and nitrate leaching from vegetable crop residues under field conditions: A model evaluation”. Soil Biology and Biochemistry, Vol. 30, Issue 14, hlm. 2067-2075. ISSN 0038-0717, http://dx.doi.org/10.1016/S0038-0717(98)00082-0.

Engelstad, O. P. 1997. Teknologi dan Penggunaan Pupuk. Terj. D H. Goenadi. Gajah Mada University Press. Yogyakarta.

Estiaty, L. M., D. Fatimah., I. Yunaeni. 2004. “Zeolit  Alam  Cikancra  Tasik Malaya: Media Penyimpan Ion Amonium dari Pupuk Amonium Sulfat”. Jurnal Zoelit Indonesia, Vol. 3, No. 2. Serpong.

Fadhly, A. F. A. S. Wahid, M. Rauf, dan Djamaluddin. 1993. Pengaruh  sumber dan takaran nitrogen terhadap pertumbuhan dan hasil jagung. Titian Agronomi, 5: 69-75.

Gardner, F. P., R. Brent Pearce, & Roger L. Mitchell. 1991. Fisiologi Tanaman Budidaya. Universitas Indonesia Press. Jakarta.

Gunarto, L. 1986. Studi Pemupukan Jagung pada Tanah Aluvial Berkapur di Wolangi. Laporan Tahunan Hasil Penelitian Kelti Tanah/Kesuburan, hal. 20-23.

Handayanto, E. 1995. “Poliphenol dalam Mineralisasi N Pangkasan  Tanaman Leguminosa  dan  Serapan  N  oleh Tanaman Jagung”. Agrivita (18): 7-12

Ibrahim, A. S., & A. Kasno. 2008. Interaksi pemberian Kapur pada Pemupukan Urea terhadap Kadar N Tanah dan Serapan N Tanaman Jagung (Zea mays. L). Balai Penelitian Tanah. Bogor.

Poerwowidodo, M. 1992. Telaah Kesuburan Tanah. Angkasa. Bandung.

Purwanto & K. Hairiah. 2007. “Nitrifikasi Potensial dan Nitrogen Mineral Tanah pada Berbagai Tingkat Intensifikasi Lahan dan Spesies Pohon Penaung pada Agroferstri Kopi.” Prosiding HITI. Solusi Miskelola Tanah dan Air untuk Memaksimalkan Kesejahteraan Rakyat, Vol 2. Yogyakarta.

Soepardi, G. 1983. Sifat dan Ciri Tanah. Departemen Ilmu-ilmu Tanah. Fakultas Pertanian. Institut Pertanian Bogor.

Sulistiyanto, Y., Sustiyah, R. Miher, & A. Elia. 2007. “Pelindian Beberapa Unsur hara pada Tanah Gambut Pedalaman yang Telah diberi Kapur Dolomit”. Prosiding HITI. Solusi Miskelola Tanah dan Air untuk Memaksimalkan Kesejahteraan Rakyat, Vol 2. Yogyakarta.

Sutanto, R. 2002. Penerapan Pertanian Organik Pemasyarakatan dan Pengembangannya. Kanisius. Yogyakarta.

Sutarto, V, S. Hutami, & B. Soeherdy. 1985. “Pengapuran dan Pemupukan Molibdenum, Magnesium, dan Sulfur pada Kacang Tanah”, dalam Seminar Hasil Penelitian Tanaman Pangan, Vol. 1 Palawija. Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian, Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanaman Pangan Bogor, hlm. 227: 146-155.

Suriadikarta, D. A. 2005. Pengertian Tanah dan Hara serta Perilakunya. Balai Penelitian tanah. Bogor.

Winarso, S. 2005. Kesuburan Tanah: Dasar Kesehatan dan Kualitas Tanah. Gava Media. Yogyakarta.