perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user i PENGARUH KUALITAS MASUKAN BERBAGAI SERESAH TERHADAP DINAMIKA NH 4 + , NO 3 - , DAN POTENSIAL NITRIFIKASI TANAH SERTA SERAPAN N TANAMAN JAGUNG (Zea mays L.) Disusun oleh : PUJI ASTUTI H 0205056 FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2010
54
Embed
PENGARUH KUALITAS MASUKAN BERBAGAI SERESAH …eprints.uns.ac.id/3024/1/173231011201102271.pdftanah serta serapan n tanaman jagung (zea mays l.) disusun oleh : puji astuti h 0205056
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
i
PENGARUH KUALITAS MASUKAN BERBAGAI SERESAH
TERHADAP DINAMIKA NH4+, NO3
-, DAN POTENSIAL NITRIFIKASI
TANAH SERTA SERAPAN N TANAMAN JAGUNG (Zea mays L.)
Disusun oleh :
PUJI ASTUTI
H 0205056
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2010
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
ii
PENGARUH KUALITAS MASUKAN BERBAGAI SERESAH
TERHADAP DINAMIKA NH4+, NO3
-, DAN POTENSIAL NITRIFIKASI
TANAH SERTA SERAPAN N TANAMAN JAGUNG (Zea mays L.)
Skripsi
Untuk memenuhi sebagian persyaratan guna memperoleh derajat Sarjana Pertanian
di Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret
Jurusan/Program Studi Ilmu Tanah
Disusun oleh :
PUJI ASTUTI
H 0205056
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2010
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
iii
PENGARUH KUALITAS MASUKAN BERBAGAI SERESAH
TERHADAP DINAMIKA NH4+, NO3
-, DAN POTENSIAL NITRIFIKASI
TANAH SERTA SERAPAN N TANAMAN JAGUNG (Zea mays L.)
yang dipersiapkan dan disusun oleh :
PUJI ASTUTI H0205056
Telah dipertahankan di depan Dewan Penguji
Pada tanggal : 26 Juli 2010 Dan dinyatakan telah memenuhi syarat
Susunan Tim Penguji
Ketua
Prof. Dr. Ir. Purwanto, MS. NIP.19520511 198203 1 002
Anggota I
Ir. Sri Hartati, M. P. NIP.19590909 198603 2 002
Anggota II
Prof. Dr. Ir. H. S Minardi, MP. NIP : 19510724 197611 1 001
Surakarta, Agustus 2010 Mengetahui,
Universitas Sebelas Maret Fakultas Pertanian
Dekan
Prof. Dr. Ir. H. Suntoro, MS NIP.19551217 198203 1 003
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
iv
KATA PENGANTAR
Dengan Kerendahan hati, syukur alhamdulillah Penulis panjatkan atas
nikmat yang diberikan Allah Ta’ala karena atas Kehendak-Nya segala sesuatu
akan terjadi, sehingga Penulis dapat menyelesaikan skripsi ini untuk memenuhi
syarat dalam mendapatkan gelar Sarjana Pertanian.
Penulis menyadari dalam penyusunan skripsi ini tidak lepas dari bantuan
berbagai pihak yang telah memberikan bimbingan semangat serta bantuan moril
ataupun materiil sejak persiapaan hingga penyusunan. Untuk itu penulis ingin
mengucapkan terima kasih kepada :
1. Prof. Dr. Ir. Suntoro, MS selaku Dekan Fakultas Pertanian UniversitasSebelas
Maret Surakarta.
2. Prof. Dr. Ir. Purwanto, MS selaku pembimbing utama dan pembimbing
akademik yang telah membimbing dalam penyusunan skripsi ini.
3. Ir. Sri Hartati, MP selaku pembimbing pendamping I yang telah membimbing
dan mengarahkan dalam penyusunan skripsi ini.
4. Prof. Dr. Ir. H. S Minardi, MP selaku pembimbing pendamping II yang telah
membimbing, mengarahkan dan memberi saran dalam penyusunan skripsi ini.
5. Keluarga yang selalu mendukung dan memberi semangat untuk terus
melangkah menuju sukses.
6. Sahabat-sahabat Mahasiswa Ilmu Tanah angkatan 2005 (MIT’05) seperti
keluarga sendiri yang selalu ada baik dalam suka dan duka, “tak’kan pernah ku
lupakan setiap moment kebersamaan kita, sahabat..”.
7. Teman-teman dan pihak-pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu
terima kasih atas bantuannya.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa skripsi ini masih banyak
kekurangannya, oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang
membangun pada skripsi ini. Semoga skripsi ini bermanfaat bagi penulis pada
khususnya dan bagi pembaca pada umumnya.
Surakarta, Juli 2010
Penulis
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
v
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL........................................................................................ ii
HALAMAN PENGESAHAN.......................................................................... iii
KATA PENGANTAR ..................................................................................... iv
DAFTAR ISI .................................................................................................... v
DAFTAR TABEL ............................................................................................ vii
DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... viii
DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... ix
RINGKASAN .................................................................................................. x
SUMMARY ..................................................................................................... xi
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang ...................................................................................... 1
B. Perumusan Masalah, Tujuan dan Manfaat Penelitian ........................... 4
II. LANDASAN TEORI
A. Tinjauan Pustaka ................................................................................... 5
B. Kerangka Pikir ...................................................................................... 18
C. Hipotesis ............................................................................................... 19
III. METODELOGI PENELITIAN
A. Tempat dan Waktu Penelitian ............................................................... 20
B. Bahan dan Alat ...................................................................................... 20
C. Perancangan Penelitian dan Analisis Data ............................................ 20
D. Pengamatan Parameter/ Peubah ............................................................ 24
E. Tata Laksana Penelitian ........................................................................ 24
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN PENELITIAN
A. Analisis Awal Tanah Alfisol Jumantono .............................................. 27
B. Analisis Awal Kualitas Seresah ............................................................ 28
C. Konsentrasi NH4+ dan NO3
- Tanah ....................................................... 30
D. Net NH4+ dan NO3
- Tanah .................................................................... 33
E. Potensial dan Aktual Nitrifikasi ............................................................ 36
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
vi
F. Serapan N Tanaman Jagung (Zea mays L.). ......................................... 42
V. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan ........................................................................................... 45
B. Saran ..................................................................................................... 45
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 46
3.2. Metode dan Satuan untuk Mengukur Variabel Terikat ............................. 22
3.3. Peubah dan Metoda Analisis Kualitas Seresah. ........................................ 22
4.1. Hasil Analisis Awal Tanah Alfisol Jumantono ......................................... 27
4.2. Hasil Analisis Kualitas Seresah ................................................................ 28
4.3. Hasil Analisis Keragaman Konsentrasi NH4+ dan NO3
- Tanah ................ 30
4.4. Hasil Analisis Keragaman Net N-NH4+ dan N-NO3
- Tanah. .................... 34
4.5. Hasil Analisis Keragaman Potensial Nitrifikasi dan Nisbah N-NH4+/ N-
Mineral Tanah ........................................................................................... 37
4.6 Rerata Serapan N Tanaman Jagung (Zea mays L.). ................................... 43
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
viii
DAFTAR GAMBAR Nomor Judul Halaman 2.1. Diagram Kerangka Pikir........................................................................................ 18
4.1 Pola Konsentrasi NH4+ Tanah pada Berbagai Seresah menurut Lama
4.3 Pola net N-NH4+ Tanah pada Berbagai Seresah menurut Lama Inkubasi. ...... 35
4.4 Pola Net N-NO3- Tanah pada Berbagai Seresah menurut Lama Inkubasi....... 36
4.5 Pola Potensial Nitrifikasi Tanah pada Berbagai Seresah menurut Lama Inkubasi. .................................................................................................................. 38
4.6 Pola Nisbah NH4+/N-Mineral Tanah pada Berbagai Seresah menurut Lama
4.7 (A) Grafik Hubungan antara Potensial Nitrifikasi dan rerata Bakteri Heterotrof. (B) Grafik Hubungan antara Perlakuan Masukan Seresah dan Nisbah NH4
+/N-Mineral serta Nisbah N-Mineral/N-Total Tanah Alfisol, Jumantono. .............................................................................................................. 41
4.8 Hubungan antara Kualitas Seresah dan Serapan N Zea mays L ....................... 43
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
1
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah
Nitrogen (N) merupakan salah satu unsur penting bagi pertumbuhan
dan reproduksi pada semua jenis bentuk kehidupan. Keseimbangan jumlah
kebutuhan N pada pertumbuhan optimum tanaman yaitu dengan cara
memaksimalkan jumlah amonium (NH4+) dan meminimalisir kebutuhan nitrat
(NO3-) yang ditransportasikan dalam tanah.
Tanaman menyerap N dalam bentuk NH4+ dan NO3
-, namun bentuk
NH4+ akan lebih efisien karena membutuhkan energi fotosintat yang lebih
rendah untuk direduksi menjadi NH3 (substrat CS-GOGAT dalam sintesis
asam amino) yaitu 5 ATP per molekul NH4+, sedangkan untuk NO3
membutuhkan 20 ATP per molekul. Dalam tanah unsur hara N mempunyai
sifat dan perilaku spesifik. Kation NH4+ dapat terabsorpsi pada mineral
lempung bertipe 2:1, koloid organik dan atau ternitrifikasi menjadi NO3-.
Sedangkan anion NO3- bersifat mobil dalam larutan tanah. Oleh karena itu
oksidasi NH4+ menjadi NO3
- yang lazim disebut proses nitrifikasi didalam
tanah perlu dikendalikan karena menyebabkan inefisiensi pemupukan
nitrogen. Melalui proses nitrifikasi sebagian besar N dalam tanah akan hilang
dalam bentuk N-gas (N2O, NO2, NO dan N2) dan atau hilang terlindi dalam
bentuk NO3. Pelindian NO3 akan diikuti pelindian kation-kation basa dalam
tanah (K+, Ca2+ dan Mg2+) sehingga menurunkan kejenuhan basa,
meningkatkan kemasaman tanah yang akhirnya memperburuk sifat kimiawi
tanah (Raun and Johnson, 1999., cit Purwanto, 2009).
Saat ini telah dikenal beberapa bahan pupuk untuk mengurangi
kelarutan pupuk N sehingga dikenal pupuk pelepas N lambat (slow release).
Salah satu caranya yaitu dengan menggunakan pelapis impermeabel lambat
terdegradasi oleh mikrobia, reaksi kimia atau fisik dan atau ketiganya. Bahan
yang digunakan untuk memperlambat pelepasan N adalah bahan penghambat
rekasi nitrifikasi (Nitrification Inhibitor) seperti 2-chloro-6-(triclorometil)
dan 2-sulfanilamidotiazola (sulfathiazole) (Winarso, 2005). Namun harga
yang terlalu mahal meyebabkan para petani memilih menggunakan pupuk N
anorganik yang cepat tersedia (fast release).
Sama halnya dengan petani di Indonesia yang menggunakan pupuk N
buatan pabrik yang meningkat begitu tajam dalam efisiensi penggunaan hara
N dalam tanah untuk meningkatkan produktivitas pertanian, tanpa
memperhatikan ataupun mengetahui dampak negatif yang ditimbulkan dalam
lingkungan. Akibatnya ketersediaan NH4+ dan NO3
- menurun yang tidak dapat
optimal dalam memenuhi kebutuhan hara N bagi tanaman baik menguap
menjadi gas ataupun terlindi. Begitu pula dampak dalam menurunkan kualitas
tanah dalam menunjang segala kehidupan. Hal ini menjadi kendala utama
dalam penggunaan efisiensi penggunaan hara N tanah pada pertanian
Indonesia.
Untuk mengatasi kendala tersebut dapat dilakukan upaya pengendalian
yaitu dengan aplikasi seresah dan penggunaan tanaman sisipan yang memiliki
senyawa allelochemical nitrification inhibitor yang mampu mengurangi
hilangnya hara akibat perlindian NO3-. Pada penelitian ini lebih ditekankan
pada upaya pengendalian dengan cara aplikasi seresah kualitas rendah,
sedang, dan tinggi yaitu jambu mete (Anacardium occidentale), kunyit
(Curcuma domestica), dan paitan (Tithonia diversifolia) terhadap dinamika
NH4+ dan NO3
-, serta potensial nitrifikasi dalam tanah. Penelitian mengenai
proses mineralisasi N dalam membebaskan NH4+ sudah banyak dilakukan
sebelumnya. Penelitian sebelumnya telah membuktikan bahwa Anacardium
occidentale (berkualitas rendah dengan kandungan polifenol 16.44%, lignin
27.28%, nisbah C/N 25.56 dan nisbah (L+P/N seresah) 24.5) mampu
menurunkan potensial nitrifikasi Alfisol Jumantono hingga 70.54%
(Widaningsih 2008). Tithonia diversifolia (berkualitas sedang dengan
kandungan polifenol 4.36%, lignin 20.84%, nisbah C/N 18.75 dan nisbah
(L+P/N seresah) 18.36) mampu menurunkan potensial nitrifikasi Alfisol
Jumantono hingga 77.35% dan Curcuma domestica (berkualitas tinggi dengan
kandungan polifenol 2.53%, lignin 11.18%, nisbah C/N 22 dan nisbah
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
3
(L+P/Nseresah) 19.87) mampu menurunkan potensial nitrifikasi Alfisol
Jumantono hingga 34.26% (Cendrasari, 2008). Penelitian ini yang
membedakan dengan penelitian-penelitian sebelumnya yaitu menggunakan
indikator tanaman jagung (Zea mays L.).
Tanah sebagai media tumbuh Zea Mays L. harus memenuhi kebutuhan
hara yang cukup. Martodireso dan Widodo (2001) mengatakan bahwa Alfisols
termasuk salah satu jenis tanah yang sesuai untuk pertumbuhan Zea mays L.
karena memiliki struktur tanah remah, konsistensi gembur dan memiliki pH
5,5 yang sangat sesuai untuk Zea mays L., namun memiliki kandungan N yang
rendah. Steven (1982) mengatakan pula bahwa, banyaknya N yang diserap
oleh tanaman setiap hari persatuan berat maksimum pada saat tanaman masih
muda dan berangsur-angsur menurun dengan bertambahnya umur tanaman.
Lebih lanjut dikatakan bahwa faktor penting yang perlu diperhatikan dalam
hubungan antara respon tanaman dan dosis pupuk adalah pada tingkat dimana
terjadi akumulasi N pada tanaman. Pada Zea mays L. akumulasi N terjadi pada
tumbuhan satu bulan setelah tumbuh.
Penelitian ini sebagai penelitian lanjutan dari penelitian sebelumnya
dalam rangka untuk mendapatkan strategi penghambatan nitrifikasi yang
ramah lingkungan dan berkelanjutan melalui pengelolaan kualitas seresah
tanaman khususnya kualitas rendah Anacardium occidentale, kualitas sedang
Curcuma domestica, dan kualitas tinggi Tithonia diversifolia pada
pertumbuhan Zea mays L. dengan biaya yang murah. Oleh karena itu,
penelitian ini diharapkan adanya aplikasi di lapang yang bertujuan penelitian
ini secara jangka panjang akan mudah diterima oleh petani dan masyarakat
luas.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
4
B. Perumusan Masalah, Tujuan dan Manfaat Penelitian
Pengendalian nitrifikasi dalam tanah secara tidak langsung dapat
dilakukan dengan pengaturan kualitas masukan seresah, karena berdasarkan
penelitian-penelitian sebelumnya dapat diketahui bahwa kualitas masukan
seresah dapat mempengaruhi laju mineralisasi NH4+ yang tidak menyisakan
NH4+ sebagai sustrat nitrifikasi Oleh karena itu, masalah yang akan dibahas
adalah :
Tabel 1.1 Perumusan Masalah, Tujuan, dan Manfaat Penelitian. No. Perumusan Masalah Pemecahan yang akan
Diterapkan Tujuan Khusus
Penelitian Output yang Didapatkan
1. Bagaimana pengaruh masukan seresah kualitas rendah Anacardium occidentale, kualitas sedang Curcuma domestica dan kualitas tinggi Tithonia diversifolia dalam berbagai dosis terhadap dinamika NH4
+ dan NO3-, serta
potensial nitrifikasi tanah pada pertumbuhan Zea mays L. di Alfisols, Jumantono?
Mengaplikasikan seresah kualitas rendah, sedang, dan tinggi berbagai dosis pada pertumbuhan Zea mays L. Kriteria seresah berkualitas tinggi apabila mempunyai nisbah C/N <25, kandungan lignin <15% dan polifenol <3%, sehingga cepat termineralisasi (Plm and Sanchez, 1999). Menganalisis peubah-peubah nitrifikasi selama masa inkubasi 60 HST yang meliputi : konsentrasi NH4
+, NO3-,
dan potensial nitrifikasi tanah, serta serapan N tanaman Zea mays L.
Mengetahui pengaruh masukan kualitas rendah, sedang, dan tinggi dalam berbagai dosis, terhadap dinamika NH4
+ dan NO3
-, serta potensial nitrifikasi dalam tanah pada pertumbuhan Zea mays L. di Alfisols, Jumantono.
Strategi pengendalian nitrifikasi yang ramah lingkungan dan berkelanjutan melalui pengelolaan kualitas seresah pada pertumbuhan Zea mays L.
2. Bagaimana hubungan antara serapan N tanaman Zea mays L., dinamika NH4
+ dan NO3
- tanah, serta potensial nitrifikasi tanah pada pertumbuhan Zea mays L. di Alfisols, Jumantono?
Membuat pola hubungan antara serapan N tanaman Zea mays L. terhadap konsentrasi NH4
+ dan NO3- tanah,
serta potensial nitrifikasi tanah pada pertumbuhan Zea mays L. di Alfisols, Jumantono.
Mengetahui hubungan antara serapan N tanaman Zea mays L., dinamika NH4
+ dan NO3
- tanah, serta potensial nitrifikasi dalam tanah pada pertumbuhan Zea mays L. di Alfisols, Jumantono.
Rekomendasi untuk penerapan praktis di lapangan dan penelitian berikutnya dalam pengendalian nitrifikasi melalui pengelolaan kualitas seresah.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
5
II. LANDASAN TEORI
A. Tinjauan Pustaka
1. Dinamika NH4+ dan NO3
- dalam Tanah.
Nitrogen dalam tanah mempunyai dinamika yang sangat tinggi
karena selalu mengalami perubahan dan perpindahan. Dua bentuk N yang
tersedia bagi tanaman adalah NH4+ dan NO3
- yang masing-masing
mempunyai sifat dan perilaku spesifik. NH4+ berbentuk kation yang akan
bertahan oleh partikel tanah yang bermuatan negatif sehingga terhindar dari
pelindian (pindah dibawah jangkauan zona perakaran) pada saat tanah
tergenang air, atau hilang teruapkan dalam bentuk gas N2O, NO, dan N2
melalui proses denitrifikasi. Sebaliknya, NO3- yang terbentuk anion bersifat
lebih mobil dan tidak ditahan oleh partikel tanah sehingga mudah
mengalami perlindian, volatilisasi, dan denitrifikasi
(Erickson et al, 2000 cit Purwanto, 2009).
Nitrogen pada pupuk dan komponen organik ditransformasikan
dalam bentuk NH4+-N pada tanah oleh mikroorganisme. Pada proses
nitrifikasi, NH4+-N diubah dalam NO3
--N oleh bakteri pengoksidasi NH4+
dan NO2--N diubah oleh bakteri pengoksidasi NO2
-. Selama tanaman
mengabsorbsi hanya NH4+-N dan NO3
--N, nitrifikasi terbentuk pengaruh
efisiensi penyerapan nitrogen oleh tanaman dengan mudah. NO3--N tersebut
tidak diabsorbsi oleh tanaman terlindi ke bawah dari rizosfer ke lapisan
lebih dalam pada tanah dan mencemari air tanah. Selama proses nitrifikasi,
NO, salah satu gas rumah kaca, dikeluarkan dari tanah ke atmosfer.
Pengendalian nitrifikasi, ini memungkinkan tidak hanya meningkatkan
efisiensi penyerapan nitrogen oleh tanaman tetapi juga untuk meminimalisir
hilangnya nitrogen oleh perlindian dan penguapan (Maeda, 1999).
Selain siklus mineralisasi/imobilisasi, NH4+ juga dapat diikat pada
kisi pertukaran kation dalam mineral liat seperti illit dan vermikulit. NH4+
juga dapat bereaksi dengan senyawa organik seperti quinon, atau dapat juga
mengalami volatalisasi pada pH tinggi. Dinamika biologi yang utama adalah
5
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
6
serapan tanaman, asimilasi mikroba, oksidasi menjadi NO3- oleh
mikroorganisme nitrifikasi. NO3- mudah terlindi dari tanah karena
bermuatan negatif, sehingga menyebabkan hilangnya NO3- dari sistem
tanah-tanaman. Jika NO3- terlindi, biasanya disertai dengan sejumlah kation
lainnya untuk mempertahankan keseimbangan muatan. Perlindian kation
basa dalam tanah dan meningkatkan kemasaman tanah. Konsentrasi NO3-
yang tinggi pada air permukaan dapat menyebabkan eutrofikasi. NO3- dapat
diasimilasi oleh tanaman dan mikroorganisme. Proses reduksi NO3- secara
asimilatori ini memerlukan energi untuk mengkonversi NO3- menjadi NH4
+,
akibatnya mempengaruhi ketersediaan nitrogen. Asimilasi NO3- disebut
juga imobilisasi NO3- (Handayanto dan Hairiah, 2007).
2. Amonifikasi
Mineralisasi nitrogen umumnya digunakan untuk menyatakan
produksi nitrogen anorganik, baik NH4+ maupun NO3
-, tetapi kadang-
kadang dinyatakan untuk produksi NH4+ saja. Istilah yang lebih benar untuk
menyatakan proses transformasi nitrogen organik menjadi NH4+ adalah
amonifikasi atau gross nitrogen mineralization. Imobilisasi menggambarkan
konversi NH4+ menjadi nitrogen organik, sabagai akibat dari asimilasi NH4
+
oleh biomasa mikroba (Handayanto dan Hairiah, 2007). Gross nitrogen
mineralization dalam tanah menyebabkan pelepasan NH4+ atau amonia
(NH3) oleh mikroorganisme tanah heterotrof non spesifik pada kondisi
aerobik dan anaerobik. Kebanyakan mineralisasi N terjadi pada tanah
permukaan aktif biologi (0-5 cm) yang mengandung banyak hewan dan
tanaman yang terdekomposisi dan mati (Marschner and Rengel, 2007).
Amonifikasi adalah konversi senyawa nitrogen organik seperti
protein dan asam nukleat menjadi NH4+, dan dapat disebabkan oleh
keanekaragaman bakteri dan jamur yang dipengaruhi suhu, kelembaban, dan
faktor lainnya yang mempengaruhi organisme tersebut. Dihasilkannya suatu
ion hiroksil, jadi proses tersebut menjadikan tanah lebih alkalis :
Organik N NH4+ + OH-
(Addiscott, 2005).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
7
3. Nitrifikasi
Nitrifikasi merupakan dua fase proses oksidasi yang meliputi
perubahan NH3 teroksidasi menjadi NO2- dan NO2- menjadi NO3
- :
2NH4+ + 3O2 2NO2
- + 2H2O + 4H+ + Energi
2NO2- + O2 2NO3
- + Energi
Sebagian besar mikrobia berperan dalam proses amonifikasi tetapi
hanya sedikit spesies mikrobia yang dapat berperan dalam proses nitrifikasi.
Nitrosomonas sp. Dan beberapa diantaranya mengoksidasi NH3 menjadi
NO3- dan Nitrobacter sp. Mengoksidasi NO2
- menjadi NO3-. Bakteri-bakteri
tersebut merupakan bakteri aerobik autotrof, bakteri tersebut menggunakan
energi dari proses oksidasi komponen nitrogen anorganik. Bakteri tersebut
secara luas berada dalam tanah dan nitrifikasi dipercepat oleh aktivitas dari
bakteri. Nitrifikasi akan berjalan lambat atau terhenti ketika tanah dalam
keadaan dingin, terlalu panas atau defisiensi oksigen.
Dalam tanah jarang terdapat jumlah NO2- yang terakumulasi karena
NO2- akan secara cepat teroksidasi menjadi NO3
-. Proses oksidasi in bersifat
menguntungkan karena konsentrasi dari NO2- meracun untuk tanaman. NO3
-
merupakan hasil akhir dari reaksi dan merupakan bentuk dasar nitrogen
yang digunakan untuk tanaman. Untuk tujuan tertentu langkah dari
perubahan NH3 menjadi NO2- mungkin akan diabaikan dan proses nitrifikasi
dapat didefinisikan menjadi proses oksidasi amonia menjadi NO3-:
NH4+ + 2O2 NO3
- + H2O + 2H+ + Energi (Thompson, 1973).
Nitrifikasi adalah oksidasi senyawa nitrogen tereduksi yang
dilakukan oleh organisme tanah. Proses nitrifikasi berlangsung dalam dua
tahap. Tahap pertama proses nitrifikasi adalah oksidasi NH4+, konversi NH4
+
menjadi NO2- dilakukan oleh bakteri pengoksidasi NH4
+ dari genus
“Nitroso”. Kemudian NO2- dioksidasi menjadi NO3
- oleh bakteri
pengoksidasi NO2- dari genus “Nitro”. Selain oksidasi oleh bakteri
nitrifikasi autotrof, mikroba lain juga dapat menghasilkan NO2- dan NO3
-
melalui proses oksidasi enzimatik tetapi tidak terkait dengan pertumbuhan
mikroba. Misalnya, beberapa genus bakteri pengoksidasi metana
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
8
mengandung membran yang mengikat enzim monooksigenase metana yang
dapat mengoksidasi NH4+ maupun metana. Nitrifikasi heterotrof yang paling
banyak dijumpai adalah oksidasi NH4+ atau senyawa nitrogen organik oleh
berbagai jenis bakteri heterotrof dan jamur (Handayanto dan Hairiah, 2007).
Dalam tanah NH4+ dapat ditransformasikan dalam bentuk NO2
- dan
NO3- oleh mikroorganisme tanah, suatu proses yang dikenal sebagai
nitrifikasi. NH4+ dioksidasi dalam bentuk NO2
- oleh mikroorganisme
pengoksidasi NH4+ dalam dua langkah enzimatik. Langkah pertama, NH4
+
dioksidasi dalam hydroxylamine, yang dikatalis oleh enzim NH4+-
monooxygenase (amoA). Langkah kedua, hydroxylamine dioksidasi dalam
NO2- yang dikatalis oleh enzim hydroxylamine oxidereductase (hao)
(Moreta, et al., 2008).
4. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Nitrifikasi
a. Populasi Bakteri Nitrifikasi
Bakteri nitrifikasi terdapat pada sebagian besar tanah, namun
populasinya sering terlalu rendah untuk dapat mengoksidasi NH4+ sampai
aras yang nyata. Dari ekstrapolasi aktifitasnya pada biakan murni,
dibutuhkan populasi sebesar 3X105 g-1 tanah untuk mencapai laju
nitrifikasi 1 mg N kg-1 hari-1 (Myrold, 1999 cit Purwanto, 2009). Tanah
yang tidak dipupuk umumnya hanya mempunyai 103 sampai 104 bakteri
nitrifikasi per gram tanah, tetapi jika kemudian tanah tersebut dipupuk,
populasi bakteri nitrifikasi bisa meningkat menjadi lebih dari 106 per
gram tanah (Handayanto dan Hairiah, 2007). Kecenderungan untuk
berkembang cepat apabila cukup tersedia sumber C, menyebabkan jumlah
total produk nitrifikasi (NO3-) tidak dipengaruhi oleh jumlah bakteri
nitrifikasi pada awal proses nitrifikasi. Pada kondisi alami, kandungan
NO3- dalam tanah biasanya rendah. Pengusikan akan meningkatkan
ketersediaan NH4+ sehingga populasi bakteri dan laju nitrifikasi
berangsur-angsur juga akan meningkat sampai tercapai status
keseimbangan baru (Myrold,1999 cit Purwanto, 2009).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
9
b. Ketersediaan Substrat (NH4+)
Pada kondisi aerob, faktor yang paling mempengaruhi nitrifikasi
adalah ketersediaan substrat, terutama ketersediaan NH4+. Aktivitas
nitrifikasi seringkali didominasi oleh bakteri nitrifikasi autotrof, maka
konsentrasi karbon juga mempengaruhi pertumbuhan bakteri nitrifikasi
(Handayanto dan Hairiah, 2007). Meningkatnya konsentrasi NH4+ akibat
penambahan seresah diikuti oleh meningkatnya potensial nitrifikasi.
Setiap peningkatan konsentrasi NH4+, sebanyak 10 mg per kg
meningkatkan potensial nitrifikasi sekitar 20% (Purwanto et al., 2007).
c. Kemasaman Tanah dan Basa-basa Tertukar
NO3- merupakan faktor utama yang berhubungan dengan perlindian
ion-ion basa seperti Mg2+, dan K+. Ion NO3
- dan basa-basa tersebut
bergerak secara bersama-sama, yang akhirnya meninggalkan tapak-tapak
pertukaran di dalam tanah yang bermuatan negatif. Selanjutnya tapak-
tapak perukaran tersebut diganti H+ yang dapat menyebabkan penuran pH
tanah (Winarso, 2005). Nitrifikasi akan mengakibatkan pengasaman tanah
yang akhirnya dapat menimbulkan hambatan balik (feedback inhibition)
terhadap nitrifikasi (Purwanto et al., 2007).
d. Pengudaraan dan Drainase Tanah
Karena hampir semua bakteri nitrifikasi adalah organisme aerob,
maka tanah harus cukup mengandung oksigen akar terjadi proses
nitrifikasi. Pada beberapa jenis tanah, nitrifikasi berjalan optimum jika
tanah pada kondisi kapasitas lapangan atau 60% pori-pori terisi air. Jika
kandungan oksigen sangat terbatas, maka bakteri nitrifikasi bisa autotrof
akan menghasilkan lebih banyak NO dan N2O
(Handayanto dan Hairiah, 2007).
e. Kelembaban tanah
Pada kebanyakan tanah, kuantitas dan kualitas input adalah faktor
utama yang mengendalikan nilai dan pola mineralisasi dan imobilisasi.
Saat kelembaban dan suhu menguntungkan, sebagian besar input bahan
organik ditentukan oleh tingginya aktivitas mikrobia dan tingginya
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
10
potensial mineralisasi dan imobilisasi. Nitrifikasi akan terus berlangsung
60% pori tanah terisi dengan air yang setara digunakan pada proses
respirasi mikroba dalam tanah (Paul, 2007).
f. Garam-garam Pupuk dan Logam Berat
Kondisi alkalin pada tanah menyebabkan Nitrobacter peka
terhadap garam-garam NH4+. Akumulusi NO2
- yang jarang terjadi pada
tanah-tanah normal dan hanya terjadi pada tanah alkalin akibat dari
pemupukan amonia anhidrat yang berlebihan akan mengakibatkan pH
tanah akan mencapai 9-9.5 (Sudarmo, 2009). Logam berat dalam jumlah
berlebihan juga berpengaruh terhadap bakteri nitrifikasi. Nitrifikasi akan
terhambat jika tanah mengandung 1-10 mg kg-1 Hg, 10-100 mg kg-1 Cd,
100 mg kg-1 Cu, Ni dan Zn serta 100-500 mg kg-1 Pb dan Cr
(Smith, 1991 cit Purwanto, 2009).
g. Suhu
Nitrifikasi berlangsung optimum pada suhu sekitar 20–300C. Pada
suhu tanah sangat rendah (<50C) atau sangat tinggi (>350C) laju
nitrifikasi sangat rendah, dan akan terhenti pada suhu di atas 500C (1220F)
(Brady and Weil, 2002).
h. Allelochemical Inhibitor.
Penelitian lebih lanjut membuktikan bahwa rendahnya NO3- pada
ekosistem klimak tidak hanya diakibatkan oleh allelochemical inhibitor
namun juga akibat persaingan mendapatkan NH4+ antara bakteri
nitrifikasi dengan mikroba heterotrop pendekomposisi bahan organik dan
atau diversitas perakaran yang ekstensif pada ekosistem alami
(Myrold, 1999 cit Purwanto, 2009).
5. Dekomposisi Bahan Organik dan Kualitas Seresah
Kaitannya dengan efisiensi pemanfaatan hara tanaman dan
mempertahankan kandungan bahan organik tanah, maka membiarkan
rerumputan tumbuh di sekitar tanaman utama pada perkebunan karet, kopi
coklat, dan kelapa sawit jauh lebih baik daripada mematikan seluruh gulma
tersebut dengan herbisida. Dalam hal ini membiarkan unsur hara dari pupuk
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
11
terimobilisasi bersamaan dengan peruraian bahan organik jauh lebih
menguntungkan daripada hara pupuk (terutama NH4+) teruapkan,
ternitrifikasi, atau hilang lewat perlindian dan aliran permukaan. Imobilisasi
hara hanya akan mengubah hara dari bentuk terlarut menjadi biomasa
mikroba pengurai bahan organik, sedangkan nitrifikasi, denitrifikasi,
perlindian dan penguapan akan menyebabkan hilangnya hara dari kompleks
tanah-tanaman (Purwanto et al, 2007). Seresah di permukaan tanah (misal
pada lahan hutan) akan terdekomposisi lebih lambat daripada yang terbenam
dalam tanah. Seresah di permukaan tanah selain lebih kering akibat paparan
sinar matahari, juga tidak terjangkau oleh sebagian besar biota tanah kecuali
beberapa makrofauna dan fungi. Unsur hara hasil mineralisasi seresah di
permukaan tanah akan lebih mudah hilang karena aliran permukaan dan
penguapan daripada yang terbenam dalam tanah. Seresah yang terbenam
dalam tanah akan lebih lembab dan terjangkau oleh beragam biota pengurai
sehingga lebih cepat terdekomposisi (Brady and Weil, 2002).
Handayanto et al. (1995) menegaskan bahwa kecepatan dekomposisi
seresah ditentukan oleh kualitasnya yaitu kandungan karbohidrat terlarut,
asam-asam amino, polifenol aktif, lignin, serta nisbah C/haranya. Kondisi
bahan organik (C/N) yang ditambahkan ke dalam tanah baik sebagai pupuk
atau soil amandement sangat berpengaruh pada proses mineralisasi dan
imobilisasi (Winarso, 2005). Seresah tergolong berkualitas tinggi apabila
mempunyai nisbah C/N <25, kandungan lignin <15% dan polifenol <3%,
sehingga cepat termineralisasi (Palm and Sanchez, 1991), sehingga lebih
cepat terdekomposisi dan membebaskan NH4+ bagi tanaman. Namun,
kecepatan mineralisasi seresah berkualitas tinggi seringkali lebih besar dari
kemampuan serapan akar sehingga kelebihan NH4+ dalam tanah akan
ternitrifikasi (Purwanto et al., 2007).
Perubahan kondisi pertumbuhan tanaman dapat mengakibatkan
perubahan kualitas seresahnya. Perubahan konsentrasi N tanah tidak hanya
mempengaruhi kandungan N seresah namun juga mengubah kandungan
polifenol dan kapasitas pengikatan protein dari polifenol. Kekahatan N
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
12
dapat meningkatkan produksi polifenol karena meningkatnya aktifitas enzim
phenylalanine amonialyase yang mengkatalisis proses deaminasi
phenylalanine menjadi transcinnamic acid yang merupakan precursors
sebesar 70.65 gram/pot dan dosis 15 Mg/ha sebesar 105.975 gram/pot.
Setiap sub petak dipupuk urea 200 kg ha-1 atau setara 96 kg N ha-1 sebagai
subtrat nitrifikasi (Dierolf et al., 2001). Pot yang sudah disiapkan
diletakkan secara acak dan untuk masing-masing potnya diletakkan di atas
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
26
wadah untuk menampung untuk menampung air siraman. Setiap pot
dibenamkan 3 biji jagung, kemudian dilakukan penyiraman secukupnya.
Selanjutnya melakukkan penjarangan pada umur 7 HST, dari 3 biji yang
sudah tumbuh ditingggalkan tanaman yang tingginya sama dalam satu
RAL untuk masa inkubasinya. Hal ini dimaksudkan untuk mendapatkan
pertubuhan awal yang sama.
5. Pemeliharaan tanaman
Pemeliharaan tanaman Zea mays L., meliputi penyiraman dan
penyulaman. Penyiraman dilakukan setiap hari yaitu pada pagi hari agar
tanaman cukup air sehingga tanah tetap pada kondisi kapasitas lapang.
Penyulaman dilakukan jika ada benih yang mati atau tidak tumbuh. Untuk
penyulaman waktunya lebih cepat akan lebih baik (7 HST).
6. Pengukuran variabel dan pengambilan sampel tanah
Pengukuran dilakukan setiap 10 HST atau setelah aplikasi seresah.
Contoh tanah untuk pengukuran nitrifikasi potensial diambil secara aseptik
pada daerah perakaran Zea mays L., sedangkan untuk pengukuran N-
mineral diambil pada kedalaman 0-10, dan 10-20 cm. Masing-masing
contoh tanah dipertahankan dingin dalam cool-box selama pengangkutan
sampai pelaksanaan ekstraksi dan inkubasi di laboratorium. Pengukuran
konsentrasi NH4+, NO3
- dilakukan di laboratorium kimia dan kesuburan
tanah, sedangkan pengukuran nitrifikasi potensial tanah dilakukan di
laboratorium Biologi Tanah, UNS Surakarta. Pengukuran tinggi tanaman
Zea mays L. dilakukan setiap 2 hari sekali, sedang N jaringan tanaman dan
berat kering tanaman Zea mays L. diamati pada akhir masa vegetatif
maksimal atau 60 HST.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
27
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Analisis Awal Tanah Alfisol Jumantono
Berdasarkan analisis laboratorium terhadap kharakteristik awal tanah
Alfisol Jumantono dengan hasil sebagai berikut :
Tabel 4.1 Hasil Analisis Awal Tanah Alfisol Jumantono. No Sifat tanah Hasil Pengharkatan 1 pH H2O 5.5 masam *) 2 Bahan Organik 4.7% rendah **) 3 Kapasitas Tukar Kation 20.93 cmol(+)kg-1 sedang *) 4 Kejenuhan Basa 36% rendah **) 5 C-Organik 2.72% sedang *) 6 N-Total 0.29% rendah *) 7 C/N 9.38 rendah *) 8 Kadar Lengas 16.63% 9 Tekstur Tanah pasir = 37,26% lempungan ***) debu = 10.75% lempung = 51.98%
Sumber : Hasil Analisis Laboratorium Ilmu Tanah FP UNS Juni, 2009.
Keterangan : *) Pengharkatan menurut Balai Penelitian Tanah 2005.
**) Pengharkatan menurut Sumaryo, 1982.
***) Berdasarkan Segitiga Tekstur Tanah USDA.
Mineralisasi, respirasi dan nitrifikasi dalam tanah berlangsung optimum
pada konsentrasi ruang pori tanah terisi air 60%, dan pada pH optimum 7.5
(Paul, 2007). Dari tabel 4.1 menunjukkan bahwa tanah Alfisol Jumantono
memiliki pH H2O 5.5 sesuai pengharkatan termasuk masam dengan
kandungan bahan organik yang rendah bernilai 4.7% dan bertekstur tanah
lempungan. Menurut Handayanto dan Hairiah (2007), tanah berliat banyak
mempunyai pori-pori mikro yang terisi oleh air, maka tanah berliat umumnya
beraerasi buruk. Pada kondisi ini, CO2 yang dihasilkan oleh fauna tanah, akar
tanaman dan mikroorganisme tanah menjadi terakumulasi, oleh karena itu
seringkali terjadi bahwa kandungan CO2 dalam tanah berliat bisa ratusan kali
lebih tinggi dibandingkan CO2 atmosfer.
Pada kebanyakan tanah mineral bahan organik tanah memberikan
kontribusi 20-60% kapasitas tukar kation (KTK) tanah yang sumber
muatannya bergantung pH, jadi jika pH meningkat maka KTK juga meningkat
27
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
28
(Handayanto dan Hairiah, 2007). Pada pengukuran KPK tanah Alfisol
Jumantono diperoleh nilai sebesar 20,93 cmol(+)kg-1 termasuk sedang hampir
sebanding dengan rendahnya pH tanah dan kejenuhan basa yang hanya
bernilai 36%. Menurut Tan (1991), kejenuhan basa merupakan sifat yang
berhubungan dengan kapasitas tukar kation dan pH tanah.
Hasil analisis N total tanah Alfisol Jumantono yaitu 0.29% tergolong
rendah, maka didapat C/N tanah Alfisol Jumantono yang sangat rendah adalah
bernilai sebesar 9.38. Namun Handayanto dan Hairiah (2007) menyatakan
bahwa pada kondisi lapangan konsep nisbah C/N yang mempengaruhi
keseimbangan mineralisasi-imobilisasi tersebut ternyata tidak dapat
diberlakukan secara umum karena adanya keragaman fraksi organik yang sulit
dirombak oleh organisme tanah.
Dengan diketahui kharakteristik awal tanah Alfisol Jumantono memiliki
kandungan N total yang rendah. Oleh karena itu, pada penelitian ini digunakan
pupuk urea sebagai sumber N pada tanah guna memenuhi kebutuhan akan
unsur N tanpa mengganggu pengaruh aplikasi seresah sebagai perlakuan
dalam penelitian.
B. Analisis Awal Kualitas Seresah
Berdasarkan analisis laboratorium terhadap kualitas seresah dengan hasil
sebagai berikut :
Table 4.2 Hasil Analisis Kualitas Seresah. No Seresah Tanaman Kadar Kualitas Seresah
dalam tanah. Pola nisbah NH4+/N-mineral tanah terdapat kemiripan pada
ketiga perlakuan. Nisbah NH4+/N-mineral tanah mengalami kenaikan pada
masa inkubasi 40 HST, kemudian menurun pada masa inkubasi 50 HST, dan
pada masa inkubasi 60 HST mengalami kenaikan kembali. Pada masa
inkubasi 10 HST penambahan seresah kualitas rendah (Anacardium
occidentale) dengan nisbah (L+P)/N seresah 24.3 tertinggi sebesar 59.92,
masa inkubasi 40 HST mengalami kenaikan sebesar 79.18, dan menurun pada
masa inkubasi 50 HST sebesar 15.07. Pada masa inkubasi 10 HST
penambahan seresah kualitas sedang (Curcuma domestica) dengan nisbah
(L+P)/N seresah 19.15 sebesar 59.61, kemudian mengalami kenaikan sebesar
78.68 pada masa inkubasi 40 HST, dan pada masa inkubasi 50 HST menalami
kenaikan kembali sebesar 14.36. Pada masa inkubasi 10 HST penambahan
seresah kualitas tinggi (Tithonia diversifolia) dengan nisbah (L+P)/N seresah
8.26 sebesar 59.30, naik sebesar 78.50 pada masa inkubasi 40 HST, dan turun
sebesar 14.80 pada masa inkubasi 50 HST. Rerata nisbah NH4+/N-mineral
tanah pada penambahan seresah kualitas rendah, sedang, dan tinggi berurut-
urut sebagai berikut 48,77%, 48,55%, dan 48,51%. Seresah kualitas rendah
(Anacardium occidentale) dengan nisbah (L+P)/N seresah 24.3 memiliki
nisbah NH4+/N-mineral tanah tertinggi dan kualitas tinggi (Tithonia
diversifolia) dengan nisbah (L+P)/N seresah 8.26 memiliki nisbah NH4+/N-
mineral tanah terendah. Hal ini menunjukan bahwa kualitas tinggi (Tithonia
diversifolia) dengan nisbah (L+P)/N seresah 8.26 memiliki rerata nisbah
NH4+/N-mineral tanah terendah yang lebih efisien dalam pemanfaatan N bagi
tanaman.
Sintesis NO3- akan meningkat sesuai dengan ketersediaan substrat NH4
+
dalam tanah. Namun demikian, peningkatannya tidak selalu sebanding dengan
jumlah NH4+ yang tersedia, dan waktu terjaadinya nitrifikasi juga bervariasi
tergantung dari keberadaan bakteri nitrifikasi dan kondisi tanah. Bakteri
nitrifikasi berkembang sangat lambat, sehingga seringkali nitrifikasi baru
berlangsung setelah selang beberapa hari dari penambahan NH4+ ke dalam
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
41
tanah (Tate, 1995). Berdasarkan uji korelasi dapat diketahui bahwa potensial
nitrifikasi berkorelasi negatif terhadap konsentrasi NH4+ dan net N-NH4
+
tanah, namun berkorelasi positif terhadap konsentrasi NO3- dan net N-NO3
-
tanah.
Gambar 4.7 (A) Grafik Hubungan antara Potensial Nitrifikasi dan rerata Bakteri Heterotrof. (B) Grafik Hubungan antara Perlakuan Masukan Seresah dan Nisbah NH4
+/N-Mineral serta Nisbah N-Mineral/N-Total Tanah Alfisol, Jumantono.
Mikroorganisme yang berperan dalam proses aminisasi dan
amonifikasi adalah mikroorganisme heterotrof, yaitu mikroorganisme yang
mendapatkan energi dan sumber C dari bahan organik yang dirombak.
Populasi mikroorganisme heterotrof terdiri dari sejumlah kelompok bakteri
dan fungi, yang setiap kelompok bertanggungjawab terhadap satu atau lebih
tahap reaksi dalam dekomposisi bahan organik. Bakteri dipercaya
mendominasi penghancuran protein pada kondisi lingkungan/tanah netral
sedangkan kondisi alkalin yang mendominasi adalah beberapa fungi dan juga
aktinomicetes (Winarso, 2005).
Potensial nitrifikasi berkorelasi negatif dengan bakteri heterotrof. Pada
masa inkubasi 10 HST rerata populasi bakteri heterotrof sebesar 79.3 x 104
CFU/g tanah, pada masa inkubasi 30 HST mengalami jumlah tertinggi
sebesar 2731.38 x 104 CFU/g tanah, dan pada masa inkubasi 60 HST
mengalami penurunan hingga 67.57 x 104 CFU/g tanah. Pada masa inkubasi
y = -0,041x2 + 2,923x - 26,09R² = 0,309
y = -0,020x2 + 1,295x - 8,099R² = 0,442
y = -0,048x2 + 2,866x - 8,153R² = 0,477
y = -0.039x2 + 2.4865x - 15.564R² = 0.6822
-20
-10
0
10
20
30
40
50
60
0 10 20 30 40 50 60
RE
rata
Bak
teri
Het
erot
rof
(x10
6 CF
U/g
tnh)
Lama Inkubasi (HST)
(A)
Kontrol Kualitas rendahKualitas Tinggi Kualitas Sedang
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
42
30 HST mengalami kenaikan populasi bakteri heterotrof dan potensial
nitrifikasi. Hal ini membuktikan bahwa bakteri heterotrof berperan dalam
mengimobilisasi NH4+ tanah selama proses dekomposisi sehingga
menghambat NH4+ bertransformasi menjadi NO3
- dalam proses nitrifikasi.
Pemberian seresah berkualitas rendah ke dalam tanah, merugikan petani
dalam jangka waktu pendek, namun memberikan keuntungan yang lebih besar
dalam jangka panjang (Purwanto, 2007). Pada Gambar 4.6 dapat diketahui
bahwa penambahan seresah terhadap nisbah NH4+/N-mineral tanah tertinggi
pada kualitas rendah Anacardium occidentale dengan nisbah (L+P)/N seresah
24.3 sebesar 48.77%. Semakin rendah nisbah NH4+/N-mineral tanah, semakin
tinggi nisbah N-mineral/N total tanah. Cadangan hara N dalam tanah masih
dapat dimanfaatkan oleh tanaman dalam jangka panjang atau sebagai
tambahan hara slow release, karena N mengalami imobilisasi kemudian
dilepaskan dalam jumlah yang besar sebagai hasil mineralisasi bahan organik
dan mikrobia yang mati.
F. Serapan N Tanaman Jagung (Zea mays L.)
Serapan N tanaman Zea mays L. didapatkan dari hasil kali besar jaringan
N tanaman untuk masing-masing perlakuan dan berat kering dari masing-
masing tanaman. Berdasarkan hasil analisis keragaman serapan N tanaman
Zea mays L., baik jenis seresah, dosis seresah, dan interaksi antara jenis dan
dosis seresah berpengaruh tidak nyata terhadap serapan N tanaman.
Serapan N tanaman Zea mays L., berkorelasi positif terhadap potensial
nitrifikasi tanah, sedangkan terhadap konsentrasi NH4+ dan NO3
- tanah
berkorelasi negatif. Konsentrasi NH4+ dalam tanah akan selalu berubah karena
adanya serapan oleh tanaman, asimilasi mikrobia, ternitrifikasi bila kondisi
tanah memungkinkan sehingga terjadi peningkatan NO3- tanah.
Tabel 4.6 Rerata Serapan N Tanaman Jagung (Zea mays L.). Jenis Seresah Serapan N (g)