1.   PENDAHULUAN

Tanah dapat didefinisikan sebagai material mineral  yang tidak padu yang berada di permukaan bumi dan yang berfungsi sebagai medium alami bagi pertumbuhan tanaman darat. Akan tetapi kalau praktek pengelolaan tanah dilibatkan dan dengan demikian dipengaruhi oleh faktor-faktor genetik dan lingkungan, maka akan banyak terjadi modifikasi pada tanah.  Efek modi­fikasi ini terhadap lengas tanah, temperatur, oksigen, aspek-aspek kim­iawi, dan ketersediaan hara dapat muncul.

Sistem pengelolaan tanah pertanian seringkali memodifikasi zone perakaran secara nyata.  Kegiatan pengolahan tanah dilakukan untuk menggemburkan tanah sehingga memudahkan penetrasi akar, mengubur residu tanaman sebe­lumnya, menyediakan lingkungan yang sesuai bagi benih, dan mengendalikan gulma.  Tradisi, estetika, dan manfaat-manfaat ekonomi telah memotivasi  petani untuk melakukan pengolahan tanah dan budidaya tanaman, yang pada akhirnya akan memodifikasi zone perakaran.

Data yang sahih tentang pengaruh modifikasi zone perakaran terhadap ketersediaan hara agak sulit dan mahal diperoleh. Heterogenitas di antara dan di dalam lokasi serta interaksi yang kompleks di antara faktor-faktor telah mengakibatkan kesulitan interpretasi data terutama kalau replikasi waktu tidak dilakukan.  Walaupun demikian masih dimungkinkan untuk mengu­bah dan mengatasi kekurangan hara yang diakibatkan oleh adanya modifikasi zone perakaran.

Dalam rangka memperkenalkan teknik-teknik yang tersedia untuk memperbaiki rezim kesuburan tanah dan menyembuhkan kekurangan hara, maka dianggap perlu untuk terlebih dahulu memahami sifat dan karakteristik dari perma­salahan yang dihadapi.  Untuk ini maka harus memahami berbagai pengeta­huan tentang fenomena kesetimbangan  dalam tanah yang mengendalikan suplai hara ke akar tanaman.  Kalau informasi ini telah dikuasai, maka perlu mengevaluasi presisi dan nilai prognostik dari metode-metode yang tersedia untuk menjelaskan status kesuburan tanah.  Hal ini memungkinkan kita untuk menentukan realibilitas  diagnosa kekurangan hara dalam suatu kasus tertentu.  Setelah itu berbagai pendekatan untuk menyembuhkan kekurangan hara tersebut dapat dirancang untuk memaksimumkan respon tanaman terhadap perlakuan penyembuhan.

Ada banyak problem dan kendala dalam diagnosis sifat dan keparahan prob­lem yang ada  dan pada akhirnya akan menimbulkan kesulitan dalam upaya menyembuhkan sesuatu problem kekurangan hara.  Banyak aturan-aturan dan kaidah-kaidah telah ditulis tentang subyek kesuburan tanah dan  diagnosis kekurangan hara.

1.1. Hubungan Tanah-Tanaman

Disamping sebagai tempat tegaknya tanaman, tanah juga mensuplai unsur hara esensial yang diperlukan oleh tanaman kecuali CO2 dan O2 yang beras­al dari atmosfer.  Interaksi antara fase padatan dan cairan dalam mensu­plai unsur hara esensial dari tanah ke akar tanaman, diabstraksikan dalam Gambar 1.  Karena secara umum telah disepakati bahwa tanaman menyerap sebagian besar haranya secara langsung dari larutan tanah, maka komponen ini akan menjadi fokus pembahasan.  Konsentrasi larutan tanah selalu encer, jarang yang melampaui 10 mM kecuali pada kondisi saline.  Larutan tanah berada dalam kondisi kesetimbangan dinamik dengan fase padatan tanah yang mencerminkan cadangan hara.  Hal ini dilukiskan dalam Tabel 1 yang hanya menunjukkan kecilnya persentase kation tersedia dalam fase larutan tanah.

1.2. Suplai dan ketersediaan hara

Untuk dapat lebih memahami kesetimbangan hara dalam tanah, maka perlu untuk mengkaji konsep-konsep ketersediaan dan suplai hara kepada tanaman.  Istilah “ketersediaan” itu sendiri masih belum terdefi­nisikan secara baik, tetapi telah diartikan sebagai kondisi dimana  tanaman mampu mendapatkan hara.  Misalnya, ion-ion dalam larutan tanah mudah tersedia tetapi jumlah totalnya sedikit.  Oleh karena itu kesinam­bungan penyerapan hara dari larutan tanah tergantung kepada laju pembaha­ruan konsentrasinya dari cadangan hara yang berada pada fase padatan.  Oleh karena itu pada umumnya dianggap benar bahwa tambahan pertama dari hara yang diambil akan lebih mudah tersedia dibandingkan dengan tambahan- tambahan berikutnya karena enerji ikatannya kepada fase padatan tanah semakin besar.

2.  FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI  KETERSEDIAAN  HARA

Ketersediaan hara bagi tanaman ditentukan oleh faktor-faktor yang mempen­garuhi kemampuan tanah mensuplai hara dan faktor-faktor yang mempengaruhi kemampuan tanaman untuk menggunakan unsur hara yang disediakan.  Tujuan dari uji tanah adalah mengukur faktor-faktor ini dan menginterpretasikan hasil-hasilnya dalam konteks perlakuan penyembuhan yang mungkin diperlu­kan.  Beberapa faktor dapat ditentukan melalui pekerjaan laboratorium.  Sedangkan faktor lainnya seperti kandungan oksigen udara tanah, suhu tanah dan lainnya harus ditentukan di lapangan.

2.1. Faktor yang mempengaruhi konsentrasi larutan tanah

Unsur hara yang melarut dalam larutan tanah berasal dari beberapa sumber seperti pelapukan mineral primer, dekomposisi bahan organik, deposisi dari atmosfer, aplikasi bahan pupuk, rembesan air tanah dari tempat lain, dan lainnya.  Kondisi pH tanah merupakan faktor penting yang menentukan kelarutan unsur yang cenderung berkesetimbangan dengan fase padatan . Kelarutan oksida- oksida hidrous dari Fe dan Al secara langsung tergantung pada konsentrasi hidroksil (OH) dan menurun kalah pH meningkat.

Faktor lain yang sangat penting dalam menentukan konsentrasi hara dalam larutan tanah adalah potensial redoks.  Faktor ini berhubungan dengan keadaan aerasi tanah yang selanjutnya sangat tergantung pada laju respir­asi jasad renik dan laju difusi oksigen. Ia mempengaruhi kelarutan unsur hara mineral yang mempunyai lebih dari satu bilangan oksidasi (valensi), seperti C, H, O, N, S, Fe, Mn, dan Cu.  Kandungan air yang mendekati atau melebihi kondisi kejenuhan  merupakan sebab utama dari buruknya aerasi karena kecepatan difusi oksigen melalui pori yang terisi air jauh lebih lambat daripada pori yang berisi udara.

Kalau tanah yang semula dalam kondisi oksidasi menjadi lebih reduksi maka akan dapat terjadi reaksi-reaksi:

(a).       denitrifikasi nitrat,

(b). reduksi MnO2 menjadi Mn++;

(c).      reduksi Cu++ menjadi Cu+  ;

(d). reduksi oksida hidrous Fe+++ menjadi Fe++,

(e). reduksi SO4= menjadi H2S,

(f)        produksi CH4,

(g).       produksi H2.

2.2. Pergerakan Unsur Hara Menuju Permukaan Akar

2.2.1. Intersepsi akar

Kalau akar tanaman tumbuh berkembang dalam ta-nah, mereka menempati ruang yang semula ditempati oleh unsur hara yang dapat diserap. Oleh karena itu permukaan akar harus kontak dengan unsur hara ini selama proses penggan­tian ruang tersebut. Estimasi sumbangan intersepsi akar terhadap kebutu­han hara tanaman dapat dilakukan atas dasar tiga asumsi berikut:

(1).  Jumlah maksimum hara yang di-intersep adalah jumlah yang diperkir­akan tersedia dalam volume tanah yang ditempati oleh akar

(2).  Akar menempati rata-rata 1% dari total volume tanah

(3).  Sekitar 50% dari total volume tanah terdiri atas pori; oleh kare­nanya akar menempati sekitar 2% dari total ruang pori.

2.2.2. Aliran massa

Air secara konstan  bergerak mendekati atau menjauhi permukaan akar. Sejumlah air kontak dengan permukaan akar kalau ia diserap untuk menggan­tikan kehilangan transpirasi.  Sejumlah air lainnya kontak dengan permu­kaan akar kalau ia bergerak dalam responnya terhadap gradien potensial air dalam tanah.  Air tanah ini mengandung unsur hara terlarut dan jumlah unsur hara tertentu yang diangkut ke prmukaan akar oleh salah satu dari proses ini disebut sebagai hara yang diangkut oleh aliran massa.

Persentase kebutuhan hara yang dapat dipenuhi oleh aliran massa tergan­tung pada (a) kebutuhan ta-naman akan unsur hara, (b) konsentrasi hara dalam larutan tanah, (c) jumlah air yang ditranspirasikan  per unit bobot jaringan, dan (d) volume efektif air, yang bergerak karena gradien poten­sial dan yang kontak dengan permukaan akar.

2.2.3. Difusi

Persamaan berikut ini melukiskan faktor-faktor penting yang menentukan kecepatan difusi unsur hara menuju ke permukaan akar:

dq/dt = DAP(C1 – C2)/L

dimana: dq/dt = mencerminkan laju difusi ke permukaan akar; D = koefisien difusi unsur hara dalam air; A = luas penampang yang diasumsikan mencer­minkan total permukaan penyerapan dari akar tanaman untuk maksud difusi ini; P = fraksi dari volume tanah yang ditempati oleh air (juga termasuk faktor tortuosity); C1 = konsentrasi hara terlarut pada suatu titik yang jarak L dari permukaan akar; C2 = konsentrasi hara terlarut pada permu­kaan akar; dan L = jarak dari permukaan akar ke titik tertentu C1

Persamaan ini tidak akan berlaku secara tepat untuk sistem tanah, akan tetapi ia mampu menunjukkan faktor-faktor apa saja yang mempengaruhi kecepatan difusi unsur hara seperti P dan K ke permukaan akar, yaitu:

(1). Faktor P, mencerminkan fraksi dari total volume tanah yang mengan­dung air.  Laju difusi akan tergantung pada kadar air tanah, dan tanah yang bertekstur halus diharapkan akan memungkinkan difusi yang lebih cepat pada kondisi konsentrasi larutan yang sama dibandingkan dengan tanah yang teksturnya kasar karena ia mempunya kapasitas menahan air yang lebih besar pada potensial air tanah yang setara.

(2).  Besarnya gradien konsentrasi (C1-C2)/L.  Konsentrasi yang tidak sama akan menyediakan gaya dorong bagi difusi.  Kalau C1 merupakan kon­sentrasi larutan tanah dan C2 konsentrsi pada permukaan akar, laju difusi akan lebih tinggi kalau C1 semakin besar dan C2 semakin kecil dan L konstan. Sehingga kemampuan tanaman untuk menyerap hara menurunkan kon­sentrasi C2 hingga sangat rendah dan hal ini akan meningkatkan laju difusi yang tinggi karena konsentrasi hara dalam larutan (C1) menjadi tinggi. Faktor jarak L akan dipengaruhi oleh adanya faktor kapasitas dalam kesetimbangan dengan larutan tanah karena reaksi kesetimbangan akan cenderung mempertahankan konsentrasi yang relatif tinggi di dekat permu­kaan akar.

(3).  Faktor A, mencerminkan total luas permukaan akar yang tersedia untuk penyerapan dan menjadi fakor yang sangat penting.  Sejumlah hara yang sama dapat diserap dengan laju yang lebih lambat per satuan luas permu­kaan kalau total luas permukaan penyerapan lebih besar.  Oleh karena itu, luasnya sistem perakaran merupakan faktor penting yang mempengaruhi serapan yang dikendalikan oleh difusi.  Distribusi akar dalam kaitannya dengan distribusi spasial unsur hara tersedia dan air tersedia sangat penting.

2.3. Pembaharuan Hara dalam Larutan Tanah

Kalau unsur hara diambil dari larutan tanah, akan terjadi kecenderungan untuk menggantikan defisit hara dari fase padatan tanah.  Konsentrasi hara dalam larutan tanah sering disebut sebagai faktor intensitas dan sumber hara pada fase padatan tanah yang mensuplai kembali larutan tanah disebut sebagai faktor kapasitas. Faktor kapasitas dapat dibagi-bagi secara sembarangan menjadi tiga kategori, yaitu:

(1).  bentuk-bentuk yang berkesetimbangan secara cepat dengan larutan tanah.

(2).  bentuk-bentuk yang berkesetimbangan secara lambat hingga agak lambat (kesetimbangan semu) dengan larutan tanah

(3).  bentuk-bentuk yang tidak berkesetimbangan de-ngan larutan tanah, karena tidak ada reaksi balik (unsur hara dibebaskan tetapi tidak dijerap kembali).

2.4.   Faktor yang mempengaruhi Kemampuan Ta-naman  Menyerap Hara

Faktor-faktor tanah yang mempengaruhi kemampuan tanaman menyrap hara adalah:

(1).  Konsentrasi oksigen dalam udara tanah.  Energi yang diperlukan untuk serapan hara berasal dari proses respirasi dalam akar tanaman.  Untuk semua tanaman akuatik ternyata proses respirasi ini tergantung pada suplai oksigen  dalam udara tanah.

(2).  Temperatur tanah. Penyerapan unsur hara berhubungan dengan aktivi­tas metabolik yang selanjutnya sangat tergantung pada suhu.  Konsentrasi hara dalam larutan tanah yang lebih besar seringkali diperlukan  untuk mencapai laju pertumbuhan maksimum dalam kondisi tanah dingin dibandingkan dengan tanah-tanah yang hangat.

(3).  Reaksi-reaksi antagonistik yang mempengaruhi serapan hara.  Walau­pun konsentrasi hara pada permukaan akar bisa menjadi faktor paling kritis yang mempengaruhi laju serapan pada kondisi lingkungan normal, reaksi-reaksi antagonistik antara ion-ion juga dapat menjadi penting.  Kurva baku respon hasil tanaman terhadap penambahan unsur hara tunggal pertama kali menunjukkan daerah respon pertumbuhan, kemudian daerah ha- sil maksimum yang mendatar, dan akhirnya zone depresi hasil kalau konsen­trasi mendekati tingkat toksik.

(4).  Substansi toksik. Suatu substansi yang mengganggu proses metabo­lisme tanaman juga dapat mempengaruhi serapan hara.  Substansi toksik seperti ini di antaranya adalah konsentrasi Mn atau Al yang tinggi dalam tanah masam, konsentrasi garam terlarut yang sangat tinggi, jumlah B yang berlebihan, dan lainnya.

3. DIAGNOSIS DEFISIENSI UNSUR HARA

3.1. Pendahuluan

Tujuan uji tanah telah dijelaskan oleh Tisdale dan Nelson (1966) dan oleh Melsted (1967) adalah: (1) untuk mengevaluasi status kesuburan sebidang lahan tertentu, (2) meramalkan peluang untuk mendapatkan  respon yang menguntungkan terhadap penggunaan kapur dan pupuk, (3) menyediakan landa­san untuk rekomendasi pengapuran dan pemupukan, dan (4) mengevaluasi  status kesuburan tanah suatu wilayah.

Dengan kata lain, uji tanah dapat digunakan untuk diagnosis, untuk pendu­gaan dosis pupuk, atau untuk pemupukan tanaman. Diagnosis defisiensi unsur hara dalam tanaman dapat dilakukan atas dasar analisis daun atau analisis tanah.  Pemisahan dua macam pendekatan ini semata-mata hanya bersifat “keyakinan” saja, karena keduanya tidak “mutually exclusive”.  Secara umum ada empat fase dalam uji tanah, ya-itu (1) sampling tanah, (2) analisis tanah, (3) penyusunan rekomendasi, dan (4) interpertasi rekomendasi bagi petani.

3.2. Sampling tanah

3.2.1. Banyaknya sampel

Pada umumnya telah diketahui bahwa kesalahan yang cukup besar melekat dalam pengambilan contoh tanah dari lapangan.  Dalam memutuskan berapa jumlah sampel yang harus diambil, harus dilakukan permufakatan antara jumlah yang banyak yang diperlukan oleh kaidah statustuk dengan jumlah yang lebih sedikit yang dikendalai oleh biaya.  Reduksi biaya sampling dapat dikurangi kalau petani sendiri mampu mengambil sampel tanah.

3.2.2. Waktu sampling

Kandungan hara tersedia dalam tanah beragam sepanjang tahun, oleh karena inilah maka semua tanah harus diambil contohnya pada waktu yang sama dalam setahun.  Akan tetapi untuk efisiensi kerja laboratorium rutin maka diharuskan ada contoh tanah secara kontinyu. Ke dua hal ini menjadi persyaratan yang tidak saling menenggang.

3.2.3. Kedalaman sampling

Kalau unsur hara dalam tanah bersifat tidak mobil, seperti fosfat, maka secara teoritis tidak sulit untuk mendapatkan kedalaman sampling yang memuaskan.  Akan tetapi kalau unsur hara dalam tanah bersifat mobil maka diperlukan kompromi antara apa yang seharusnya dan apa yang mungkin dilakukan.

3.2.4. Penyiapan dan penyimpanan sampel tanah

Pengeringan contoh tanah sebelum preparasi dan penyim panannya akan mengu­bah ketersediaan fosfat (Ghosh dan Wiklander, 1968; Wiklander dan Kout­ler-Anderson, 1966) dan nitrogen (Storrier, 1966).  Pengaruh pengeringan terhadap ketersediaan kalium juga cukup besar sehingga seringkali anali­sis kalium tanah dilakukan dengna menggunakan lumpur yang disiapkan di lapangan.

3.2.5. Frekuensi sampling tanah

Mountier dan During (1967) menyimpulkan bahwa jalan pintas untuk mereduk­si ragam spatial ialah mengulang setiap sampling, tetapi hal ini sulit untuk dipraktekkan.  Sampling tanah setiap tahun mungkin telah dapat dianggap ideal kalau variasi di antara ulangan dalam suatu tahun jauh lebih rendah dibandingkan dengan variasi di antara tahun.  Hal yang sering terjadi ialah bahwa variasi antar ulangan lebih besar daripada variasi antar tahun, sehingga dalam kondisi seperti ini akan diperoleh nilai hara tersedia yang lebih rendah setelah aplikasi pupuk.

3.3. Analisis contoh tanah

Metode analisis apapun yang digunakan, tampaknya kesalahan analitik masih jauh lebih kecil daripada kesalahan sampling.  Biasanya variasi antar laboratorium jauh lebih besar daripada variasi di dalam suatu laboratori­um.  Analisis tanah yang paling sering dilakukan adalah pH, P-tersedia, Nitrogen, dan bahan organik.

Dalam hubungannya dengan suplai N-tanah, Fox dan Piekielek (1978) meng­kaji dua macam indeks ketersediaan N-tanah, yaitu ekstraksi 0.01 M NaHCO3 dan ekstraksi 0.01M CaCl2. Hasil ekstraksi ini ternyata berkorelasi nyata dengan kemampuan delapan macam tanah (dari Pennsylvania) untuk menyedia­kan N bagi tanaman jagung.  Ternyata absorpsi UV oleh ekstraks 0.01 M NaHCO3 pada 260 nm berkorelasi nyata dengan kemampuan tanah menyediakan nitrogen. Dalam penelitiannya yang lain (Fox dan Piekelek, 1978b) ditemu­kan bahwa N-NH4 ekstraks autoklaf dan N-total berkorelasi nyata dengan kemampuan tanah menyediakan nitrogen.

3.4. Penyusunan rekomendasi

Untuk menyusun rekomendasi dari suatu analisis maka beberapa hubungan harus ditetapkan antara kandungan hara dalam tanah dan respons tanaman.  Dengan unsur hara mikro ternyata rekomendasi merupakan taraf aplikasi yang akan menyembuhkan defisiensi; sedangkan unsur hara makro selain untuk menjamin suplai di atas tingkat kritis, juga diarahkan pada dosis optimum berdasarkan korelasi dengan respon tanaman.

Stanford (1977) mengemukakan bahwa penggunaan pupuk N yang efektif apabi­la jumlah pupuk yang diberikan (Nf) ditentukan berdasarkan kebutuhan N tanaman untuk mencapai hasil optimum secara ekonomis (Nc). Disamping itu juga harus memperhatikan jumlah N yang tersedia dalam tanah (Ns) dan efisiensi atau recovery N (E). Sehingga Nf = (Nc-Ns)/E.  Nilai Nc  untuk tanaman tahunan pada umumnya dapat diestimasi dengan baik. Penghitungan Ns menghadapi banyak masalah karena jumlah N-tersedia dalam tanah tergan­tung pada jumlah N-organik yang dapat dimineralisasikan selama satu musim pertumbuhan (Nm) dan jumlah N-mineral yang tersedia bagi tanaman (ammoni­um dan nitrat) (Na). Nilai Na ini dipengaruhi oleh praktek pengelolaan, faktor iklim, dan sifat-sifat tanah. Pendugaan na sangat ditentukan oleh waktu (frekuensi) dan sampling lapangan yang cukup.

Dalam penyusunan rekomendasi pupuk harus diperhatikan tingkat efisiensi yang diinginkan, dan hal ini selanjutnya akan berhubungan erat dengan kemungkinan kehilangan hara pupuk dari tanah sebelum dapat diserap oleh tanaman.

3.4.1. Tingkat kritis

McKenzie (1966) menetapkan tingkat kritis bagi Cu dan Zn.  Ia menemukan hubungan yang baik antara Cu dan Zn larut EDTA dengan respon tanaman, tingkat kritis unsur hara ini bergaam dengna pH tanah. Kebanyakan estimasi ketersediaan unsur hara diperoleh dengan menggunakan larutan pengekstraks.

Holford (1966) menentukan tingkat kritis 51-150 ppm K-larut asam asetat bagi tanaman tebu di Fiji. Sementara itu Barrow et al. (1967)  dalam penelitiannya tentang potensial dan kapasitas hara  menetapkan nilai minimum potensial kalium bagi tanaman clover dalam media kultur larutan hara dan media tanah.  Dalam penelitian ini clover ditanam dalam berbagai kondisi tanah hingga suplai kaliumnya dihabiskan, kemudian potensial kaliumnya diukur.

3.4.2. Korelasi-korelasi

Pada tanaman tebu di Queensland, Yates (1965) menemukan bahwa respon fosfat berkorelasi dengan fosofor yang terekstraks dalam 0.01 N H2SO4, tetapi korelasi dengan K-tanah larut HCl jelek.  Bruce (1966) menyatakan bahwa  0.01 N H2SO4 merupakan pengekstraks yang cocok untuk penggunaan rutin. Bradley dan Fitzsimmons (1964) mengklasifikasikan tanah-tanah gandum menjadi “tinggi”, “medium”, dan “rendah” atas dasar analisis Bray-1.  Mereka menunjukkan bahwa  tanah-tanah yang tergolong “tinggi” tidak menunjukkan respon dengan tanaman gandum, sedangkan  tanah-tanah yang tergolong “rendah” menunjukkan respon yang baik, meskipun belum tentu signifikan, terhadap pemupukan superfosfat.

Dalam perhitungan rekomendasi ekonomis, titik pada kurva dimana slope sama dengan nisbah output/input, akan menentukan dosis pupuk . Kita tidak mengetahui apakah hasil lebih rendah yang diperoleh pada skala usahatani disebabkan oleh alterasi bentuk kurva respon atau pergantian tempatnya. Kalau rataan hasil yang lebih rendah sebagai akibat dari pergeseran vertikal ke bawah kurva  respon eksperimental, maka dosis pupuk yang ditentukan secara eksperimental akan dapat diterapkan  di lahan petani.  Akan tetapi kalau lebih rendahnya rataan hasil usahatani  adalah sebagai akibat dari alterasi bentuk kurva atau perges­eran lateral, maka  dosis pupuk yang ditentukan secara eksperimental ti- dak dapat dibenarkan untuk situasi usahatani.

Maynard dan Barker (1974) mengkaji lebih lanjut tentang akumulasi nitrat akibat pemupukan nitrogen dalam kaitannya dengan berbagai tipe daun melalui percobaan dengan media kultur pasir dengan konsentrasi nitrat beragam dari 0.187 hingga 48 meq/l.  Ternyata konsentrasi kritis nitrat dalam daun bervariasi di antara kultivar spinach, yaitu 0.045% hingga 0.17%.  Kadar nitrat dalam media kultur dengan kadar nitrat tanaman dan pertumbuhan tanaman biasanya menunjukkan hubungan yang erat.

3.5. Menginterpretasikan Rekomendasi bagi Petani

Interpretasi rekomendasi oleh suatu lembaga penyuluhan pertanian barang­kali menjadi kemungkinan yang terbaik. Barber (1967) menyatakan bahwa meskipun interpretasi dan  rekomendasi yang dilakukan oleh laboratorium dapat melibatkan semua  informasi mutakhir, namun kontak personal dengan petani dan usahataninya dapat terabaikan dan faktor-faktor seperti tipe manajer, situasi finansial, dsb tidak dapat dipertimbangkan.  Iowa State University (1968) merekomendasikan dosis hara “tinggi” atau “medium” untuk setiap area yang diuji; dosis “tinggi” digunakan kalau pengelolaan­nya baik dan kelengasan subsoil-nya juga sesuai.

4.  EVALUASI KESUBURAN TANAH DAN   REKOMENDASI PEMUPUKAN

4.1.  Analisis Jaringan Tanaman

Ada dua tipe analisis tanaman yang telah sering digunakan.  Tipe pertama adalah uji jaringan dengan menggunakan bahan jaringan segar di lapangan, dan tipe ke dua adalah analisis total yang dilakukan di laboratorium dengan teknik-teknik analisis yang lebih teliti.

Analisis tanaman mempunyai keuntungan pokok yaitu bahwa ia mengintegrasi­kan  pengaruh tanah, tanaman, iklim dan peubah-peubah pengelolaan.  Dengan cara ini maka hasil analisis tanaman dipandang sebagai ukuran akhir dari ketersediaan unsur hara.  Akan tetapi kelemahan yang pokok dari cara ini adalah berkaitan dengan “waktu”, seringkali sudah terlambat untuk menyembuhkan kekurangan hara tanpa mengalami kehilangan hasil.

Lazimnya analisis tanaman digunakan untuk tiga maksud penting, yaitu (i) identifikasi problematik unsur hara tanaman dan mengkuantifikasikan koreksinya melalui penetapan tingkat kritis unsur hara, (ii) menghitung nilai serapan hara untuk menunjang program pemupukan, dan (iii) memonitor status hara tanaman permanen, atau yang secara praktis disebut “crop logging”.

Analisis tanaman didasarkan atas anggapan bahwa jumlah unsur hara dalam tanaman merupakan indikasi suplai unsur hara tertentu dan dengan demikian secara langsung berhubungan dengan kuantitas dalam tanah.  Karena keku­rangan unsur hara  akan membatasi pertumbuhan tanaman, maka unsur hara lainnya dapat terakumulasi dalam cairan sel dan menunjukkan nilai uji yang tinggi, tanpa memperhatikan suplainya.

Tingkat kritis telah berhasil diidentifikasikan untuk bberapa unsur hara dalam berbagai jenis tanaman.  Banyak definisi tentang tingkat kritis telah diusulkan, tetapi salah satu definisi yang bermanfaat bagi petani ialah “kadar unsur hara di bawah mana hasil tanaman atau penampilannya menurun di bawah optimum”. Akan tetapi pada kenyataannya agak sulit memi lih taraf yang spesifik karena kadar unsur hara lainnya dalam tanaman  dapat mempengaruhi tingkat kritis  sesuatu unsur hara.  Pada tanaman jagung ternyata tingkat kritis N, P atau K ternyata mempunyai kisaran yang agak luas, tergantung pada keseimbangan unsur hara lainnya dan taraf hasil yang diinginkan.  Tingkat kritis boron akan lebih tinggi kalau kadar kalsium tanam,an sangat tinggi.

Uji cepat untuk menentukan  unsur hara dalam cairan sel dari jaringan tanaman segar ternyata mempunyai posisi penting  dalam diagnosis kebutu­han tanaman.  Dalam uji ini hasilnya disajikan  dalam bentuk “sangat rendah”, “rendah”, “medium”, atau “tinggi”.  Tujuannya untuk menduga taraf unsur hara tanaman.

4.1.1. Bagian Tanaman yang Diuji

Hal penting yang harus diperhatikan adalah bagian tanaman mana yang akan memberikan indikasi terbaik bagi status hara tanaman. Kalau suplai nitro­gen menurun, bagian pucuk tanaman tempat digunakannya nitrogen dalam proses metabolisme akan menunjukkan nilai uji nitrat yang rendah.  Dalam hal P dan K akan terjadi hal yang sebaliknya, dimana bagian tanaman sebelah bawah akan defisien lebih dahulu.  Beberapa contoh bagian tanaman untuk keperluan analisis jaringan disajikan dalam Tabel 1.  Daun-daun muda tidak boleh untuk bahan analisis.

4.1.2. Waktu Analisis

Fase kemasakan merupakan hal yang sangat penting dalam analisis jaringan tanaman.  Rata-rata tanam-an budidaya tumbuh selama periode 100 – 150 hari, dan status haranya akan berubah selama periode tersebut.  Tanaman muda yang cukup hara mungkin saja akan kekurangan pada akhir pertumbuhan­nya.  Akan tetapi kalau diperkirakan akan terjadi defisiensi dan tanaman diuji lebih awal maka akan ada peluang untuk mengoreksinya.

Tabel 1.       Bagian Tanaman yang Digunakan untuk Analisis Jaringan Tana­man

Tanaman Nitrogen Fosfor Kalium
Jagung Batang utama Tulang daun Helai atau tu
atau tulang daun dekat tongkol lang daun dekat tongkol
Kedelai Tangkai daun Tangkai daun
bagian atas
Kentang Batang atau Tangkai daun Tangkai daun
tangkai daun bagian bawah
Tomat …………… …… ” …… ………….

Sumber: Ohlrogge (dalam Tisdale dan Nelson, 1975)

Pada umumnya fase pertumbuhan yang paling kritis untuk analisis jaringan ialah pada saat  pembungaan hingga awal fase pembuahan.  Selama periode ini penggunaan unsur hara mencapai tingkat maksimumnya.  Misalnya pada tanaman jagung seringkali diambil  daun di dekat tongkol pada saat muncul bunga jantan.  Hasil analisis ini hanya dapat dimanfaatkan untuk program pemupukan tanaman berikutnya.

Waktu dalam seharian juga berpengaruh terhadap kadar nitrat jaringan tanaman, pagi hari biasanya kandungan nitrat lebih tinggi dibandingkan dengan siang hari, terutama kalau suplai nitrogen terbatas.  Nitrat terakumulasi pada malam hari dan digunakan pada siang hari pada saat karbohidrat disintesis.  Oleh karena itu uji nitrat jaringan tanaman tidak boleh dilakukan pada saat terlalu pagi atau terlalu sore hari. Beberapa hal penting adalah:

(1). Idealnya ialah mengikuti serapan unsur hara sepanjang musim dengan melakukan uji lapangan lima atau enam kali.  Kadar hara seharusnya lebih tinggi pada awal musim kalau tanaman tidak mengalami stress.

(2).  Kebutuhan tanaman akan unsur hara umumnya mencapai maksimumnya pada saat fase pembungaan.  Kalau uji lapangan hanya dapat dilakukan sekali selama musim pertumbuhan tanaman, maka pada saat pembungaan inilah waktu yang paling tepat.

(3). Pembandingan tanaman di lapangan  sangat bermanfaat.  Tanam-an dari daerah defisiensi diuji dan dibandingkan dengan tanaman dari daerah normal.

(4). Tanaman sangat beragam, sehingga harus diuji 10-15 tanaman dan hasilnya dirata-ratakan.

4.1.3. Kegunaan

Uji jaringan tanaman dan analisis tanaman dilakukan karena alasan-alasan berikut ini:

(1).  Untuk membantu menentukan kemampuan tanah dalam mensuplai unsur hara.  Mereka digunakan bersama-sama dengan hasil uji tanah dan informasi tentang sejarah pengelolaan lahan.

(2).  Untuk membantu mengidentifikasikan gejala defisiensi dan menentukan saat-saat kekurangan unsur hara sebelum muncul gejala defisiensi.

(3).  Untuk membantu menentukan efek perlakuan kesuburan terhadap suplai unsur hara dalam tanaman. Hal ini akan sangat berguna untuk mengu­kur efek tambahan pupuk meskipun tidak ada informasi tentang respon hasil.  Dalam beberapa kasus ternyata unsur hara yang ditambahkan ke tanah tidak diasimilir karena penempatannya yang salah, cuaca kering, pencucian, fiksasi atau aerasi yang buruk.

(4).  Untuk mengkaji hubungan antara status unsur hara tanaman dan penampilan tanaman

(5).  Untuk mensurvei daerah yang luas.

4.1.4. Interpretasi

Beberapa faktor yang harus diperhatikan dalam kaitannya dengan interpret­asi diagnosis status hara tanaman adalah: (1). Penampilan dan kesuburan tanaman secara umum; (2). Kadar hara-hara lain dalam tanaman; (3). Gangguan hama dan penyakit; (4). Kondisi tanah, aerasi dan kelembaban yang buruk ; (5). Kondisi iklim, dan (6). Waktu dalam seharian.

4.1.5. Tingkat kritis unsur hara

Sebagaimana yang telah disinggung sebelumnya, istilah “tingkat kritis” biasanya berhubungan dengan ambang batas defisiensi dan kecukupan.  Tingkat kritis pada analisis tanaman ini mengikuti hukum minimum, dan pada hakekatnya menggunakan pendekatan yang sama dengan konsepsi yang dikembangkan oleh Cate dan Nelson.  Beberapa contoh tingkat kritis unsur hara tanaman disajikan dalam Tabel 5.2.

Tabel 5.2.    Tingkat kritis yang memisahkan keadaan defisiensi dan kecu­kupan unsur hara dalam beberapa tanaman.

Unsur hara Tebu Padi Jagung Kedelai
Nitrogen; %N 1.5 2.5 3.0 4.2
Fosfor; %P 0.05 0.10 0.25 0.26
Kalium; %K 2.25 1.00 1.90 1.71
Kalsium;%Ca 0.15 0.15 0.40 0.36
Magnesium; %Mg 0.10 0.10 0.25 0.26
Belerang; %S 0.01 0.10 0.00 0.00
Boron; ppm 1.00 3.40 10.00 21.00
Tembaga; ppm Cu 5.00 6.00 5.00 10.00
Besi; ppm Fe 10.00 70.00 15.00 51.00
Mangan; ppm Mn 10-20 20.00 15.00 21.00
Molibdenum; Mo 0.1 1.00
Seng; ppm Zn 10.00 10.00 15.00 21.00
Silika; %Si 5.00

Sumber: Sanchez (1976).

4.1.6. Serapan hara sebagai sarana penduga

Kekurang-akuratan uji tanah untuk menangani problematik nitrogen telah mendorong berkembangnya pendekatan lain dalam mengestimasi dosis pupuk nitrogen. Bartholomew (1972) mengungkapkan adanya hubungan yang konstan antara hasil biji serealia dengan total serapan nitrogennya (termasuk serapan akar). Hubungan seperti ini pada tanaman jagung, gandum dan padi dapat disajikan dalam bentuk grafik.  Slope dari kurva-kurva gambar ini menunjukkan bahwa rata-rata kenaikan hasil jagung dan padi untuk setiap tambahan 1 kg nitrogen adalah 30-35 kg biji, sedangkan gandum hanya 15-20 kg.  Kalau diketahui hasil tanaman tanpa pupuk (hasil ambang) dan batas hasil kon­stan maksimum, maka dengan bantuan grafik ini dapat ditentukan jumlah pupuk nitrogen yang diperlukan untuk meningkatkan hasil tanaman hingga mencapai maksimumnya.

Hubungan antara serapan N dengan hasil biji disajikan dalam bentuk grafik regresi. Kalau misalnya hasil ambang tanaman jagung sebesar 2 ton/ha dan diketahui pula hasil tanaman jagung dengan pemupukan N dan pengelolaan yang baik mampu mencapai 6 ton/ha, maka tanaman akan menyerap ekstra nitrogen sebanyak 100 kg N/ha (140 – 40) untuk mencapai hasil 6 ton/ha. Perbedaan efisiensi pemupuk-an nitrogen pada jagung, padi dan gandum dapat dianalisis lebih lanjut.

4.1.7. Analisis Total

Analisis total dilakukan pada keseluruhan tanaman atau pada bagian-bagian tanaman. Teknik-teknik analisis yang tepat digunakan pengukuran  berbagai unsur setelah material tanaman dikeringkan, dihaluskan, dan diabukan.  Spektrograf dapat menentukan beberapa unsur secara simultan dan “Atomic Absorption” menjadi semakin penting.  Dengan menggunakan metode kuantitatif seperti itu dapat dideteksi perbe­daan-perbedaan yang lebih kecil dibandingkan dengan uji jaringan tanaman.  Unsur hara yang telah diasimilasikan dan yang belum diasimilasikan dapat dideteksi.

Ada beberapa informasi yang menyatakan bahwa pada beberapa jenis tanaman tertentu ternyata hubungan antara kadar kalium pada daun di bagian bawah dengan kadar kalium dalam daun di bagian atas merupakan indikasi defisi­ensi atau kecukupan. Kalau kadar kalium pada daun bagian bawah lebih rendah dari kadar kalium pada daun di bagian atas maka tanaman defisiensi kalium.  Akan tetapi kalau kadar kalium daun di bagian bawah sama atau lebih besar maka tanaman tidak defisiensi kalium.

(1). Hasil Tanaman vs Kadar Hara dalam Tanaman

Hingga taraf tertentu, peningkatan dosis hara tanaman (seperti misalnya nitrogen), akan meningkatkan kadar unsur dalam tanaman dan hasil tanaman.  Suatu teladan dapat disajikan dalam grafik, dimana pemupukan nitrogen mening­katkan kadar N daun jagung sebanding dengan peningkatan hasil.

Hubungan antara hasil jagung dengan kadar kalium daun jagung disajikan dalam bentuk regresi.  Tampaknya zone kritis kadar kalium berada di sekitar nilai kadar K sebesar 2%. Salah satu masalah penting yang dihadapi dalam menginterpretasikan anali­sis tanaman adalah keseimbangan di antara unsur hara.  Pada kondisi lingkungan yang seragam tanaman akan cenderung untuk menyerap jumlah yang konstan kation-kation hara, termasuk ammo nium, atas dasar kesetaraan.  Demikian juga jumlah anion-anion umumnya juga konstan.  Misalnya kalium kalium dalam tanaman ditingkatkan, maka kalsium dan magnesium akan cende­rung menurun, dan sebaliknya .

(2).  Waktu Sampling

Kadar beberapa macam unsur hara dalam tubuh tanaman dapat menurun dengan cepat  dari periode awal musim hingga akhir musim pertumbuhan tanaman .  Dengan demikian  fase pertumbuhan untuk sampling harus dipilih dan diidentifikasikan dengan hati-hati.

(3).  Survei

Pengumpulan  sampel-sampel tanaman dari banyak lapangan, dengan analisis selanjutnya dengan spektrograf, akan memberikan indikasi umum tentang  kadar unsur hara. Memang untuk memungkinkan interpretasi atas kadar-kadar hara ini harus dibandingkan dengan tingkat kritis yang diperoleh dari petak-petak (daerah) yang terkontrol.  Metode ini sangat berguna untuk mendapatkan informasi pendahuluan tentang unsur hara seperti Zn, B, Co, dan Cu.

(4).  Penggunaan Rutin (Crop logging)

Analisis tanaman secara kuantitatif telah banyak digunakan dalam peneli­tian untuk mendapatkan ukuran-ukuran lain dari efek perlakuan.  Akan tetapi tanaman-tanaman komersial seperti perke bunan tebu, cengkeh, kopi, dan lain-lainnya dianalisis secara periodik. Dalam hal seperti ini anali­sis tanaman harus dibarengi dengan analisis tanah dan informasi tentang praktek budidaya tanaman.

Suatu sistem sampling tanaman secara intensif telah dikembangkan oleh Clements (1960) untuk memonitor status unsur hara dan air pada kebun tebu sebagai arahan bagi praktek pemupukan dan irigasi.  Setiap petak kebun tebu diambil sampelnya secara periodik setiap 35 hari selama 6 bulan pertama musim pertumbuhannya, dan hasil analisisnya digambarkan pada grafik-grafik “berputar” (running graphs). Peta hara menunjukkan kadar N helai daun dan kadar P, K pelepah daun. Informasi curah hujan, irigasi, temperatur dan tinggi tanaman dicatat, demikian juga praktek pemupukan dan irigasinya.  Kalau analisis jaringan tanaman dapat dilakukan secara cepat di laboratorium, maka teknik “crop logging” ini mampu memberikan informasi yang sangat baik tentang pertumbuhan tanaman dan dapat membantu meningkatkan efisiensi pemupukan dan irigasi.

4.2. Uji Biologi

Penggunaan tanaman yang sedang tumbuh telah menjadi semakin menarik dalam kajian-kajian kebutuhan pupuk, dan telah  banyak perhatian yang diberikan terhadap penggunaan metode ini untuk mengukur status kesuburan tanah.

4.2.1. Uji Lapangan

Metode petak-lapangan merupakan salah satu uji biologis yang paling banyak dikenal.  Serangkaian perlakuan yang dicobakan tergantung pada permasalahan penelitian yang akan dikaji jawabannya.  Perlakuan-perlakuan ini dicobakan di lapangan dengan meng gunakan Rancangan Percobaan yang sesuai. Percobaan-percobaan lapangan seperti ini berguna untuk memformulasikan rekomendasi umum.  Kalau banyak pengujian telah dilakukan pada tanah- tanah yang telah diketahui karakteristiknya, maka rekomendasi yang dida­sarkan pada kajian-kajian seperti itu dapat diekstrapolasikan ke tanah- tanah lainnya yang mempunyai karakteristik serupa.  Percobaan lapangan sangat mahal dan memerlukan banyak waktu, dan tidak dapat mengendalikan faktor-faktor iklim dan faktor lainnya secara penuh.

4.2.2. Petak Uji di Lahan Petani

Sebagian lahan milik petani diperlakukan dengan dosis pupuk tertentu dalam rangka untuk menguji rekomendasi yang disusun berdasarkan uji tanah dan analisis tanaman.  Uji multi-lokasi seringkali sangat diperlukan. FAO  pernah menggelar program evaluasi kesuburan tanah di daerah tropika dengan melalui percobaan pengujian pupuk secara sederhana.  Program ini bertujuan untuk mengenalkan pupuk sebagai sarana untuk meningkatkan hasil tanaman di daerah tropika (Mukerjee, 1963; Hauser, 1974).

Program ini menggunakan metode Mukerjee “method of dispersed experi ments”. Asumsi dasarnya ialah bahwa kebutuhan pupuk diestimasi dengan melakukan banyak percobaan pupuk tanpa ulangan pada lahan petani yang dipilih secara acak.  Individu-individu percobaan yang terletak pada daerah (tipe tanah) yang seragam dianggap sebagai ulangan.  Individu per cobaan melibatkan perlakuan kombinasi perlakuan NPK faktorial 2x2x2.  Dosis pupuk yang digunakan agak rendah (20 dan 40 kg/ha) karena tujuannya adalah untuk mencapai efisiensi maksimum dari investasi pupuk.

4.2.3. Uji Laboratorium dan Rumah-kaca

Teknik biologis yang lebih sederhana dan lebih cepat telah dikembangkan dengan melibatkan tanaman dan jumlah tanah yang lebih sedikit dalam percobaan di rumah kaca. Salah satu pendekatan yang pernah dikembangkan adalah didasarkan pada identifikasi defisiensi unsur hara dengan menggunakan teknik “missing element” atau “minus one test”, atau “plus one test”.  Pada “minus one test”, perlakuan lengkap dianggap sebagai kontrol, sedangkan perlakuan- perlakuan lainnya merupakan perlakuan lengkap dikurangi satu macam unsur hara secara berturut-turut.

Menurut Chaminade (1972), percobaan pot dengan teknik “minus one test” ini dapat memberikan tiga macam informasi, yaitu (i) unsur  hara apa yang defisien, (ii) kepentingan relatif defisiensi, dan (iii) laju penurunan kesuburan tanah pada panen yang berturutan kalau digunakan indikator tanama  pasture. Dalam banyak kasus ternyata tahap yang dipandang masih lemah adalah penentuan dosis pupuk untuk perlakuan lengkap. Kesalahan yang serius dapat terjadi kalau dosis ditetapkan secara sembarangan.  Oleh karena itu diperlukan uji tanah sebelum pelaksanaan percobaan rumah kaca.

4.3. Analisis contoh Tanah

Uji ini merupakan metode kimiawi untuk mengestimasi kemampuan tanah mensuplai unsur hara.  Meskipun metode-metode biologis  untuk mengevalua­si kesuburan tanah mempunyai keun tungan-keuntungan tertentu, namun keban­yakan dari metode ini memerlukan banyak waktu, sehingga akan terdapat kesulitan kalau diterapkan pada banyak contoh tanah.  Sebaliknya uji tanah secara kimiawi, jauh lebih cepat dan mempunyai keuntungan diband­ingkan dengan gejala defisiensi dan analisis tanaman karena metode ini dapat menentukan dugaan kebutuhan hara sebelum tanaman ditanam.

Analisis contoh tanah mengukur  sebagian dari total suplai hara dalam tanah.  Untuk dapat menggunakan hasil evaluasi ini untuk menduga kebutuhan unsur hara suatu tanaman maka harus dikali-brasikan dengan per-cobaan pemupukan di lapangan dan di rumah kaca.

4.3.1. Tujuan Uji Tanah

Informasi yang diperoleh dari uji tanah digunakan dalam banyak hal.

(1).  Untuk mempertahankan status kesuburan tanah di suatu bidang lahan. Suatu usaha dilakukan untuk mengekstraks sebagian unsur hara yang akan dikalibrasikan dengan kapasitas tanaman untuk menyerap unsur hara dari tanah.

(2).  Untuk memperkirakan peluang respon yang meng-untungkan terhadap kapur dan pupuk.  Meskipun  respon terhadap tambahan hara  tidak selalu dapat diperoleh pada tanah-tanah yang miskin karena adanya faktor pemba­tas lainnya, namun peluang responnya masih lebih besar dibandingkan dengan tanah-tanah yang nilai uji tanahnya tinggi (tanah kaya).

(3).  Untuk memberikan landasan bagi rekomendasi do-sis kapur  dan pupuk.

(4).  Untuk mengevaluasi status kesuburan tanah di suatu wilayah.

Dengan demikian secara sederhana tujuan uji tanah adalah untuk menda­patkan “suatu nilai” yang akan membantu meramalkan  jumlah unsur hara yang diperlukan  untuk menunjang suplai unsur hara dalam tanah.  Misaln­ya, tanah yang menunjukkan nilai uji tanah “tinggi” tidak akan memerlukan banyak tambahan pupuk.

4.3.2. Pengambilan Contoh Tanah

Salah satu asek yang sangat penting dari uji tanah adalah cara menda­patkan contoh tanah yang dapat mewakili daerah yang diuji. Biasanya contoh tanah komposit sebanyak 500-1000 g diambil dari suatu bidang lahan.  Dengan demikian prosedur pengambilan contoh tanah harus benar- benar diikuti.  Analisis kmiawi di laboratorium menggunakan contoh tanah.  Kalau contoh tanah yang diambil tidak mewakili kondisi lapangan maka hasil rekomendasinya juga akan keliru.  Pada umumnya kesalahan sampling tanah di lapangan lebih besar dibandingkan dengan kesalahan di laborator­ium.

(1).  Peralatan Sampling Tanah

Ada dua persyaratan penting bagi peralatan sam-p ling, yaitu (a). Dapat ‘mengiris dan mengambil contoh’ tanah secara seragam mulai dari permukaan hingga kedalaman tertentu; dan (b). Dapat mengambil sejumlah contoh tanah yang sama dari setiap area. Salah satu peralatan yang lazim digunakan adalah bor tanah.

(2). Daerah Sampling

Luas daerah yang dapat diwakili  oleh satu con-toh tanah sangat beragam, sangat dipengaruhi oleh keragaman kondisi wilayah dan tujuan evaluasi.

(3).  Banyaknya Sub-sampel

Setiap contoh tanah  merupakan contoh komposit yang terdiri atas tanah dari hasil pemboran yang dilakukan di beberapa titik. Satu contoh tanah komposit untuk mewakili area tertentu disarankan terdiri atas 15 – 20 titik pemboran.  Sanchez (1976) merekomendasikan suatu contoh (sampel) tanah yang representatif harus terdiri atas 10-20 sub-sampel daeri daerah perakaran tanaman di wilayah (lahan) yang tidak menunjukkan va-riasi slope, drainase, warna dan sejarah pemupukan yang mencolok.

(4). Kedalaman Sampling

Untuk tanaman budidaya secara umum, contoh tanah biasanya diambil hingga kedalaman olah yaitu 15-25 cm.  Akan tetapi dalam beberapa hal kedalaman pengolahan tanah hingga 30 cm, sehingga hal ini juga harus diperhatikan dalam sampling tanah.  Pengambilan contoh subsoil disarankan untuk tanaman yang perakarannya cukup dalam, seperti tebu dan teh (Wong, 1971)

(5). Waktu Pengambilan Contoh

Contoh tanah dapat diambil setiap saat asalkan kondisi tanahnya memung­kinkan.  Ada kalanya contoh tanah diambil pada saat tanaman sedang tum­buh.

(6). Menganalisis Contoh Tanah

Suatu uji tanah secara kimiawi harus dirancang untuk me-mungkinkan perk­iraan jumlah unsur hara yang berhubungan dengan fraksi pertukaran kation, fraksi yang mengikat fosfat, dan dalam kondisi tertentu diharapkan juga mampu memperkirakan unsur hjara yang berhubungan dengan dekomposisi bahan organik.  Sebagian besar kation unsur hara yang tersedia bagi tanaman ditahan dalam bentuk kation-tukar.  Sedangkan di antara anion-anion hara ternyata fosfat paling kuat diikat tanah, sulfat kurang kuat dan nitrat tidak ditahan oleh partikel-partikel tanah.

Beberapa macam larutan pengekstraks telah ba-nyak digunakan dalam rangka untuk mengkorelasikan  hasil uji tanah dengan per-tumbuhan tanaman.  Akan tetapi, perlu disadari bahwa larutan peng-ekstraks mengadakan kontak dengan tanah hanya beberapa menit, sedangkan tanaman menyerap hara dari tanah selama musim per-tumbuhannya.  Menurut Bray (1948), tingkat kehanda­lan metode ekstraksi ini ditentukan oleh tiga hal, yaitu (i) harus mampu meng-ekstraks  semua atau sebagian bentuk unsur hara tersedia dalam tanah yang cirinya berbeda-beda, (ii) prosedur ekstraksinya harus cepat dan akurat, (iii) jumlah unsur hara yang terkestraks harus berkorelasi dengan pertumbuhan dan respon tanaman terhadap unsur hara yang terkait pada berbagai kondisi.

4.3.3. Korelasi dan Kalibrasi Uji Tanah

Pada hakekatnya tujuan pokok dari kajian korelasi di rumah kaca adalah untuk membandingkan berbagai metode ekstraksi dan menentukan tingkat kritis “tentatif”. Sedangkan kajian lapangan bertujuan untuk menetapkan tingkat kritis yang “definit” untuk suatu metode ekstraksi yang terpilih.  Walaupun analisis tanah secara kimiawi masih dibayangi oleh berbagai kesulitan, namun masalah terbesar dalam  program uji tanah adalah kali­brasi hasil uji.  Pada hakekatnya hasil uji tanah dikalibrasikan dengan respon tanaman terhadap pemupukan di lapangan.  Respons pertumbuhan dan hasil tanaman dari berbagai dosis pupuk dapat dihubungkan dengan jumlah unsur hara yang tersedia dalam tanah.

Sebagaimana kita ketahui bahwa pertumbuhan dan hasil tanaman merupakan fungsi dari banyak peubah, selin ketersediaan unsur hara.  Fitts (1955) mengelompokkan peubah-peubah ini menjadi empat kategori, ya-itu tanah, tanaman, iklim, dan pengelolaan.  Apabila hasil tanaman berkorelasi dengan suatu peubah tertentu, misalnya P-tersedia dalam tanah, maka hal ini berarti bahwa P-tersedia tersebut merupakan faktor pembatas yang lebih penting dibandingkan peubah-peubah lainnya yang tidak dikendalikan dalam suatu kajian korelasi.  Sebagai suatu teladan dapat di- kemukakan hasil penelitian Hauser (1973) tentang korelasi hasil analisis P-tanah dengan respon kapas . Pengelompokkan hasil analisis P-tanah dikelompokkan menjadi tiga katego­ri, yaitu rendah, medium dan tinggi. Dosis rekomendasi didasar-kan pertim­bangan jumlah pupuk yang diperlukan untuk menaikkan nilai analisis P- tanah menjadi kategori “tinggi”.

Suatu pendekatan lain ialah menggambarkan hubungan antara persentase hasil (hasil relatif) dengan nilai uji tanah.  Tingkat kritis seringkali ditetapkan sekitar 75% hasil relatif.  Cate dan Nelson (1965) mengemukakan suatu me-tode plotting hasil relatif (persen dari hasil maksimum) sebagai fungsi dari nilai-nilai analisis tanah.  Diagram pencar titik-titik dibagi menjadi empat kuadran oleh garis vertikal dan horisontal.  Kedua garis ini digeser- geser sedemikian rupa sehingga banyaknya titik-titik yang berada pada kuadran kiri bawah dan kanan atas mencapai maksimum, dan titik-titik yang berada pada kuadran kiri atas dan kanan bawah mencapai minimum.

Pada situasi seperti ini maka titik perpotongan antara garis vertikal dengan sumbu horisontal (hasil analisis tanah) dianggap sebagai “titik kritis” untuk hasil analisis tanah yang bersangkutan.  Sedangkan titik perpotongan antara garis horisontal dengan sumbu vertikal (hasil relatif) merupakan pembatas antara tanah-tanah yang respon tinggi dengan tanah-tanah yang respon rendah.  Oleh karena itu tingkat kritis membagi titik-titik data menjadi dua kelompok, yaitu kelompok respon hasil sangat besar dan kelompok yang mungkin tidak respon. Keuntungan dari metode Cate dan Nelson ini ialah karena ia sejalan dengan keterbatasan uji tanah, me-tode ini hanya memisahkan tanah-tanah yang respon terhadap penambahan pupuk dari tanah-tanah yang tidak respon. Selain itu metode ini juga mampu menunjukkan tanah-tanah yang tidak sesuai dengan metode ekstraksi yang digunakan (yaitu titik-titik yang berada dalam kuadran kiri atas dan kanan bawah).

Berbagai laboratorium uji tanah mengklasifikasikan tingkat kesuburan tanah (empris) menjadi sangat rendah, rendah, medium, tinggi, atau sangat tinggi, berdasarkan atas  hasil-hasil uji kimiawi.  Beberapa pakar yang berwenang lainnya juga telah mengembangkan suatu indeks kesuburan tanah.  Indeks ini pada hakekatnya merupakan kecukupan relatif yang dinyatakan sebagai persentase dari jumlah yang diperlukan untuk mencapai hasil maksimum.  Nilai-nilai persentase tersebut dapat dikonversi menjadi kg/ha.  Suatu teladan disajikan dalam Tabel 5.3.

Peluang respon tanaman terhadap pemupukan pa-da berbagai macam kondisi tanah yang mempunyai hasil uji tanah berbeda-beda telah banyak dibicara­kan para pakar.  Konsepsi umum disajikan dalam gambar grafik. Seringkali kalibrasi uji tanah juga dipersulit oleh adanya kenyataan bahwa  banyak faktor selain kesuburan tanah juga mempengaruhi respon tanaman.  Varietas tanaman sangat menentukan responnya terhadap pemupukan, perbedaan sangat jelas dapat diketemukan antara varitas unggul dan lokal .

Tabel 5.3. Teladan Indeks Kesuburan Tanah

Tingkat kesuburan Indeks kesuburan; %
Sangat rendah 0 – 50
Rendah 60 – 70
Medium 80 – 100
Tinggi 110 – 200
Sangat tinggi 210 – 400
Ekstrim tinggi > 400

Keterangan: Teladan hipotetik

4.3.4.  Interpretasi dan Rekomendasi

(A). Filosofi Interpretasi Uji Tanah

Banyak perkembangan telah terjadi dalam bidang pengukuran jumlah unsur hara yang tersedia dalam tanah. Akan tetapi masalah besar yang masih tetap dihadapi ialah bagaimana menginterpretasikan  hasil-hasil uji dalam rangka menentukan kebutuhan pupuk.  Derajat ketelitian ditentukan oleh banyak faktor, termasuk pengetahuan tentang tanah, tingkat hasil yang diharapkan, taraf pengelolaan, dan cuaca.

Konsepsi tentang persentase hasil didasarkan pada gagasan bahwa hasil yang diharapkan (sebagai persentase  dari hasil maksimum) diramalkan dari analisis P dan K tanah.  Pupuk ditambahkan se-cukupnya untuk meingkatkan hasil hingga mencapai hasil relatif 95% atau lebih.  Konsepsi ini dapat diterapkan pada berbagai kondisi, tetapi interaksi-interaksi di antara unsur hara dapat menyebabkan penyim-pangan.  Ketika konsepsi ini dikembangkan oleh Bray, ia menyatakan bahwa  konsep ini hanya berlaku kalau po-pulasi dan model jarak tanamnya sama dan pada kondisi tanah dan fluktuasi musiman yang sama.

(B). Model-model matematik

Sebagaimana telah dijelaskan sebelumnya, tingkat kritis memisahkan tanah- tanah yang respon pupuk dengan tanah-tanah yang tidak respon pupuk.  Akan tetapi konsepsi tingkat kritis ini belum mampu memberikan informasi tentang rekomendasi pupuk.

Tujuan dari interpretasi uji tanah ialah untuk menetapkan berapa banyak unsur hara harus diberikan untuk mencapai respon hasil tertentu di dalam kategori tanah-tanaman yang diperkirakan.  Suatu kategori tanah-tanaman menyatakan bahwa interpretasi harus dibedakan antara tanah-tanah yang terletak di atas dan di bawah tingkat kritis, dan juga harus dibedakan antar jenis tanaman.  Dalam kajian-kajian korelasi uji tanah, ada dua model matematik yang lazim digunakan, yaitu (i) model kontinyu (kurvilinear) dan model diskon­tinyu (linear).

Model-model kontinyu klasik berdasarkan pada hukum tam-bahan hasil yang semakin menurun; dimana suatu fungsi kurvi-linear yang cocok digunakan untuk mendekati data respon hasil.  Fungsi-fungsi yang lazim digunakan adalah kuadratik, fungsi akar kuadrat, logaritmik, dan Mitscherlich.  Dosis pupuk optimum sesuai dengan suatu titik pada kurva dimana revenue- marjinal sama dengan biaya-marjinal. Titik ini dapat ditentukan secara matematik atau secara grafik dengan jalan menggambarkan  garis rasio harga/biaya dalam diagram respon hasil. Hasil optimum terjadi pada titik dalam kurva yang slope garis singgungnya sama dengan slope garis biaya. Persamaan respon hasil juga dapat dikembangkan sesuai dengan pengelompokkan tanah selama kajian korelasi uji tanah. Persamaan res-pon hasil dapat dikembangkan untuk tanah-tanah yang berada dalam kategori “uji tanah rendah”. “uji tanah medium” dan “uji tanah tinggi” .  Gambaran ini juga menyajikan suatu modifikasi pen-ting, yaitu kisaran optimum dan bukannya titik op-timum.  Kisaran A dan C menyatakan rekomen­dasi untuk mencapai profit per hektar yang tertinggi; sedangkan kisaran B dan D mencerminkan biaya pemupukan lebih rendah dan keuntungan per satuan pupuk lebih tinggi.

Model “linear response and plateau” telah dikembangkan oleh Waugh, Cate, dan Nelson. Model ini berdasarkan pada hukum minimum Liebig dan model korelasi Cate-Nelson. Model respon ini pada hakekatnya terdiri atas dua garis lurus.  Garis pertama mencerminkan daerah respon tinggi, dan garis ke dua yang mengikutinya mencerminkan daerah tidak respon (garis horisontal). Hasil ambang adalah ha-sil tanaman yang tidak diberi pupuk (misalnya unsur hara X), sedangkan hasil-konstan menyatakan hasil tanaman dimana unsur hara (unsur X) tidak lagi menjadi faktor pembatas.  Hasil-relatif adalah hasil-ambang dibagi dengan hasil-konstan.  Dosis rekomendasi adalah dosis pupuk yang diper lukan untuk mencapai hasil-konstan.  Kalau unsur hara X tidak lagi menjadi faktor pembatas, maka unsur lainnya mungkin menjadi faktor pembatas. Hasil-ambang terakhir mencerminkan efek faktor pembatas genetik dan peubah lain.

(C).  Rekomendasi untuk Berbagai Tingkat Hasil

Interpretasi hasil-hasil uji tanah melibatkan eva-luasi ekonomi tentang hubungan antara nilai uji tanah dengan respon pupuk.  Akan tetapi pada kenyataannya respon potensial beragam dengan faktor tanah, cuaca, dan kemampuan pengelolaan budidaya oleh petani .  Sehubungan dengan hal tersebut, rekomendasi pupuk bisa beragam sesuai dengan tingkat hasil yang diinginkan .  Dosis rekomendasi pupuk N tergantung pada polatanam sebelumnya dan sasaran hasil.

Kalau teknologi dan praktek pengelolaan tanaman menjadi lebih baik atau insentif ekonomis meningkat, maka potensial hasil dan rekomendasi pupuk dapat ditingkatkan.  Bagi para petani komersial  biasanya sasarannya ialah mempertahankan  unsur hara pada tingkat  yang mampu mempertahankan keuntungan maksimum setiap hektar lahan.  Hal ini berarti  bahwa unsur hara tidak boleh menjadi faktor pembatas selama pertumbuhan tanaman, mulai dari perkecambahan hingga panen.

(D).  Tipe-tipe Rekomendasi

Pada umumnya ada empat macam alternatif tindakan kalau tanah miskin P atau K.

(a). Pupuk Dasar.

Pemupukan dengan maksud korektif  dilakukan untuk mening-katkan keterse­diaan unsur hara dalam tanah hingga taraf tertentu.  Misalnya, tambahan pupuk  10 kg P2O5 akan meningkatkan nilai uji P1 sebesar satu kg, dan penambahan sekitar 3 kg K2O akan emningkatkan nilai uji tanah K sebesar satu kg.  Akan tetapi seringkali jumlah pupukyang harus ditambahkan sangat beragam tergantung pada tekstur tanah.  Tanah diuji kembali dalam 2-3 tahun untuk melihat apakah koreksi pemupukan diperlukan lagi.  Kemudian  penambahan dosis pupuk dilakukan  untuk menggan-tikan kehilangan hara dari tanah, melalui panen, erosi, pencucian dan fiksasi.

(b). Pemupukan musiman

Pupuk N, P dan K dapat ditambahkan kepada setiap musim tanam dalam sistem rotasi tanaman.  Praktek seperti ini mungkin dapat mengakibatkan penin­gkatan ketersediaan hara dalam tanah atau paling tidak mempertahankan tingkat ketersediaan unsur hara dalam tanah.  Pendekatan pemupukan seper­ti ini mungkin lebih sesuai kalau kapital pe-tani terbatas, lahan yang dipupuk masih baru diusahakan, atau lahan sewaan.  Hasil tanaman akan tidak terlalu tinggi, dan keuntungan per hekytar lahan lebih rendah, tetapi keuntungan per satuan biaya akan lebih tinggi dibandingkan dengan metode pemupukan dasar.

Tabel 4. Rekomendasi pupuk N dan P untuk jagung

Uji tanah; P1 Sasaran hasil;  bu/Acre:
(lb/P/Acre) 100-124 125-149 150-174 > 175
….. Dosis pupuk tahunan P2O5  lb/Ac
0- 9 70 80 90 100
10-19 60 70 80 90
20-29 50 60 70 80
30-59 40 50 60 70
60-99 30 40 50 60
> 100 20 20 25 30
……. Dosis pupuk N………
Jagung terus
menerus 140 180 220 260

Sumber: Tisdale dan Nelson, 1975.

(c).  Rotasi Tanaman

Dalam suatu sistem rotasi, misalnya jagung-kedelai, umumnya petani hanya memupuk tanaman jagung.  Akan tetapi harus diingat bahwa setiap tanaman dalam sistem rotasi menyerap sejumlah unsur hara dari tanah.  Dalam program pemupukan sistem rotasi tanaman harus diperhatikan bebera­pa hal berikut:

(1).  pupuk diberikan sebelum tanaman yang paling responsif dan menguntungkan,

(2).  pupuk fosfat diberikan di dekat tanaman jagung

(3).  tanaman hijauan pakan menyerap banyak kalium, sehingga pemupukan musiman diperlu­kan untuk mempertahankan hasil

(4).  Kedelai lebih respon terhadap tingkat kesuburan tanah  yang tinggi daripada pemupukan langsung.  Akan tetapi pada tanah-tanah yang ku-rang subur diperlukan pemupukan langsung pada kedelai.

(E). Sistem Penggantian

Kalau ketersediaan P dan K tanah ditingkatkan hingga  taraf yang dibu­tuhkan, maka rekomendasi pupuk selanjutnya dilakukan dengan tujuan untuk menggantikan kehilangan unsur hara sesuai dengan tingkat hasil yang diharapkan.  Misalnya kalau thasil biji kedelai sebesar 50 kg dan mengam­bil 3/4 kg P2O5 dan 1.4 kg K2O per ha, maka dosis pupuk yang mungkin dapat disarankan adalah 40 kg P2O5 dan 70 kg K2O.

Ada beberapa aspek yang harus diperhatikan dalam  sistem seperti di atas, yaitu:

(a).  Pada tanah-tanah yang mempunyai kemampuan besar untuk mensuplai unsur hara, maka rekomendasi pupuk hanya 50% dari kehilangan hara

(b).  Berapa tingkat ketersediaan unsur hara dalam ta-nah yang dianggap cukup?

(c).  Apakah petani masih ingin meningkatkan dosis pupuk kalau potensial hasil tanamannya meningkat?

(d).  Kandungan P, K, dan unsur hara lain dalam  hasil tanaman beragam

(e).  Apakah pemupukan hanya ditujukan untuk menggantikan jumlah hara yang hilang agar tingkat kesuburan tanah dapat dipertahankan?  Hal ini akantergantung pada fiksasi dan pelepasan unsur hara dalam tanah dan kehilangan-kehilangan la-innya.

(f).  Kalau sejumlah pupuk ditambahkan apakah dapat diharapkan tanaman mampu 100% efisien menyerap unsur haranya?

(g).  Dalam beberapa tanah jumlah pupuk yang diperlukan setara dengan jumlah kehilangan ditambah 10-25%-nya.

(F).  Metode Resep

Metode resep untuk menyusun rekomendasi pupuk pada hakekatnya didasarkan pada  gagasan bahwa ta-naman dapat hidup ‘aman’ dengan memanfaatkan jumlah tertentu N, P, dan K yang terkandung dalam tanah, rabuk, dan pupuk.  Kalau jumlah unsur hara yang diperlukan untuk mencapai tingkat hasil tertentu dapat diketahui, maka jumlah tambahan lewat pupuk dan/atau rabuk dapat diperhitungkan.  Prinsip yang melandasi  metode ini ialah memformu­lasikan  rekomendasi pupuk yang sesuai dengan kebutuhan.  Kebutuhan ini ditentukan oleh sistem rotasi tanaman, pengelolaan tanaman, analisis tanah, dan tanaman yang akan ditanam.

sumber : http://soemarno.multiply.com/

Iklan