Efisiensi Hara Melalui Pemberian Amelioran dan Aktinobakteri Pada Rotasi Bawang Merah dan Kedelai Pada Budidaya Jenuh Air di Lahan Pasang Surut

Abstract

Tanaman bawang merah dan kedelai merupakan komoditi hortikultura dan tanaman pangan yang jumlah produksinya masih belum dapat memenuhi kebutuhan nasional, salah satu faktor penyebabnya adalah semakin berkurangnya areal penanaman bawang merah dan kedelai. Optimalisasi lahan pada tanaman bawang merah dengan pola rotasi tanam dengan kedelai merupakan upaya yang dapat dilakukan untuk pemanfaatan lahan secara optimal. Lahan suboptimal seperti lahan pasang surut memiliki potensi besar untuk dikembangkan sebagai lahan pertanian dikarenakan memiliki lahan yang luas, namun permasalahan lahan pasang surut adalah tingginya kadar pirit dan cekaman Al, sehingga pH menjadi lebih rendah dan dapat meracuni tanaman. Upaya yang dapat dilakukan untuk mengatasi permasalahan tersebut adalah dengan melakukan kombinasi amelioran pupuk kandang, aktinobakteri dan dolomit, serta mengatur tata air mikro seperti penerapan sistem budidaya jenuh air (BJA) dan pemanfaatan mikroorganisme seperti aktinobakteri. Penelitian ini terbagi dalam empat rangkaian percobaan. Secara umum penelitian ini bertujuan untuk menentukan varietas bawang merah yang adaptif pada sistem BJA di lahan rawa pasang surut yang berkelanjutan. Percobaan pertama bertujuan untuk menganalisis pengaruh kedalaman muka air, respon pertumbuhan dan hasil varietas bawang merah pada system BJA di lahan rawa pasang surut. Percobaan disusun dengan menggunakan rancangan split plot. Hasil percobaan menunjukkan bahwa budidaya bawang merah dengan teknologi budidaya jenuh air di lahan pasang surut tipe B terbukti bisa dilakukan. Interaksi antara kedalaman muka air dan varietas bawang merah tidak berpengaruh nyata terhadap pertumbuhan tanaman bawang merah yaitu tinggi tanaman, jumlah daun, bobot umbi, kadar hara, dan serapan hara N, P, K. Sedangkan interaksi antara kedalaman muka air dan varietas bawang merah berpengaruh nyata terhadap jumlah umbi perumpun, bobot segar perumpun, bobot kering umbi perumpun dan produktivitas. Secara faktor tunggal perlakuan varietas berpengaruh nyata terhadap tinggi tanaman, jumlah daun, bobot umbi, kadar hara dan serapan hara N, P dan K. Pertumbuhan dan hasil bawang merah varietas Bima Brebes dengan kedalaman muka air 30 cm DPT merupakan perlakuan yang terbaik dengan menghasilkan produktivitas 7,3 ton ha-1. Akan tetapi secara ekonomis untuk kedalaman 20 cm DPT lebih efektif dan lebih mudah diterapkan dilapangan dengan alat ditcher dan traktor dalam pembuatan saluran di lahan pasang surut. Percobaan kedua dan ketiga bertujuan untuk mengkaji peran aktinobakteri dalam menurunkan kadar Fe dan Al dalam system BJA di lahan rawa pasang surut dan menganalisis respon varietas bawang merah terhadap pemberian amelioran dan aktinobakteri untuk pertumbuhan dan produksi bawang merah dengan BJA. Percobaan kedua dilaksanakan di rumah plastik dengan menggunakan polybag di di daerah pasang surut dengan menggunakan rancangan RAL faktorial dan percobaan ketiga dilaksanakan di lapangan pada lahan pasang surut tipe B dengan menggunakan rancangan split plot. Hasil percobaan menunjukkan bahwa interaksi pemberian kombinasi amelioran pupuk kandang, aktinobakteri dan dolomit dengan varietas Bima Brebes pada tanaman bawang merah mampu meningkatkan pertumbuhan tanaman bawang merah yang terlihat pada peningkatan produktivitas 16,46% pada perlakuan varietas Bima Brebes yang diberikan perlakuan amelioran + aktinobakteri + dolomit jika dibandingkan dengan perlakuan varietas Bima Brebes yang diberikan perlakuan aktinobakteri + pupuk kandang saja. Interaksi antara pemberian aktinobakteri, pupuk kandang, dan dolomit dengan varietas bawang merah pada peubah nutrient use efficiency N, P, K, kadar hara P dan produktivitas bawang merah berpengaruh nyata. Secara faktor tunggal varietas bawang merah berpengaruh nyata terhadap tinggi tanaman, jumlah daun, jumlah anakan, total klorofil, jumlah stomata kerapatan stomata, kadar hara Fe dan Al. Kombinasi aktinobakteri dan pupuk kandang mampu mengkhelat Fe dan Al di lahan pasang surut tipe B. Pertumbuhan dan hasil bawang merah varietas Bima Brebes dengan kedalaman muka air 20 cm DPT mampu meningkatkan produktivitas 8,4 ton ha-1. Perlakuan kombinasi aktinobakteri dengan pupuk kandang dan dolomit menunjukkan adanya interaksi yang signifikan terhadap efisiensi penggunaan hara N, P, dan K, serta kadar hara P dan produktivitas bawang merah. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kombinasi aktinobakteri dan amelioran yang diberikan pada tanaman menyebabkan pertumbuhan vegetatif tanaman semakin baik. Aktinobakteri ketika mendapatkan nutrisi dari pupuk kandang mampu menurunkan Al-dd menjadi 0,05 ppm dan kombinasi amelioran aktinobakteri + pupuk kandang dan dolomit Al-dd menjadi tidak terukur. Percobaan keempat bertujuan untuk mengevaluasi efek residual pemberian amelioran dan aktinobakteri untuk pertumbuhan dan produksi kedelai dengan BJA melalui rotasi tanam yang merupakan penelitian lanjutan dari penelitian tahap ketiga dengan memanfaatkan efek residual ameliorant pada tanaman kedelai. Hasil percobaan menujukkan bahwa efisiensi hara melalui pemanfaatan efek residual amelioran terjadi peningkatan nutrient use efficiency N, P dan K dari perlakuan aktinobakteri dan pupuk kandang saja secara berturut-turut sebesar 180,19%, 180,72% dan 180,15% dibandingkan tanpa pemberian amelioran pada tanaman kedelai. Sedangkan peningkatan nutrient use efficiency N, P dan K dari perlakuan aktinobakteri + pupuk kandang dan dolomit secara berturut-turut sebesar 211,09%, 194,57% dan 194,13%, jika dibandingkan dengan perlakuan tanpa pemberian amelioran. Efek residual tidak terlihat nyata pada perlakuan secara tunggal pada perlakuan tanpa pemberian amelioran dan pemberian aktinobakteri. Akan tetapi terjadi peningkatan yang nyata pada kombinasi pemberian aktinobakteri + pupuk kandang dan dolomit. Sehingga terjadi peningkatan peningkatan produksi dari perlakuan aktinobakteri dan pupuk kandang saja sebesar 181,8% dibandingkan tanpa pemberian amelioran. Sedangkan peningkatan produktivitas dari perlakuan aktinobakteri + pupuk kandang dan dolomit sebesar 195,4% jika dibandingkan dengan perlakuan tanpa pemberian amelioran.

Shallots and soybeans are horticultural and food crop commodities whose production levels still fail to meet national demands. One of the contributing factors is the decreasing cultivation area for these crops. Optimizing shallot cultivation through crop rotation with soybeans is a viable approach to maximize land utilization. Suboptimal lands, such as tidal swamps, possess great potential for agricultural development due to their vast areas. However, tidal swamps face challenges like high pyrite content and aluminum stress, resulting in lower pH levels that can be toxic to plants. To address these issues, a combination of strategies can be employed, including the application of manure, actinobacteria, and dolomite as soil amendments, as well as implementing micro water management techniques such as water-saturated cultivation systems. Additionally, the use of microorganisms like actinobacteria can be beneficial in improving soil conditions. This research comprises four series of experiments. The overall objective is to determine shallot varieties that are adaptive to the saturated soil culture (SSC) in sustainable tidal swamp areas. The first experiment aims to analyze the effects of water table depth on the growth response and yield of shallot varieties saturated soil culture (SSC) in tidal swamp land. The experiment was designed using a splitplot arrangement. Results demonstrate that shallot cultivation using SSC technology in type B tidal swamps is feasible. The interaction between water table depth and shallot varieties did not significantly affect shallot plant growth parameters such as plant height, leaf number, bulb weight, nutrient content, and N, P, K nutrient uptake. However, the interaction between water table depth and shallot varieties significantly influenced the number of bulbs per cluster, fresh weight per cluster, dry bulb weight per cluster, and overall productivity. As a single factor, variety treatment significantly affected plant height, leaf number, bulb weight, nutrient content, and N, P, K nutrient uptake. The growth and yield of the Bima Brebes shallot variety at a water table depth of 30 cm water depth level proved to be the best treatment, resulting in a productivity of 7,3 tons ha?¹. However, from an economic and practical standpoint, a water depth level of 20 cm is more effective and easier to implement in the field using ditchers and tractors for channel construction in tidal swamp areas. The second and third experiments aim to examine the role of actinobacteria in reducing Fe and Al levels in the saturated soil culture system (SSC) in tidal swamp areas, and to analyze the response of shallot varieties to the application of ameliorants and actinobacteria for growth and production of shallots under SSC. The second experiment was conducted in a plastic house using polybags in a tidal area, employing a factorial completely randomized design (CRD). The third experiment was carried out in the field on type B tidal swamp land using a splitplot design. Results show that the interaction between the combination of ameliorants (manure, actinobacteria, and dolomite) and the Bima Brebes variety significantly enhanced shallot plant growth. This was evident in the 16,46% increase in productivity for the Bima Brebes variety treated with ameliorant + actinobacteria + dolomite compared to the treatment with actinobacteria + manure alone. The interaction between the application of actinobacteria, manure, and dolomite with shallot varieties significantly affected nutrient use efficiency for N, P, K, P nutrient content, and shallot productivity. As a single factor, shallot variety significantly influenced plant height, leaf number, tiller number, total chlorophyll, stomata number, stomatal density, and Fe and Al nutrient content. The combination of actinobacteria and manure effectively chelated Fe and Al in type B tidal swamp land. Growth and yield of the Bima Brebes shallot variety with a water table depth of 20 cm water depth level increased productivity to 8,4 tons ha-1. The combined treatment of actinobacteria with manure and dolomite demonstrated significant interactions regarding nutrient use efficiency for N, P, and K, as well as P nutrient content and shallot productivity. Research findings indicate that the combination of actinobacteria and ameliorants applied to the plants resulted in improved vegetative growth. When provided with nutrients from manure, actinobacteria were able to reduce exchangeable aluminum (Al-exc) levels to 0,05 ppm. Furthermore, the combination of ameliorants (actinobacteria + manure) and dolomite reduced Al-exc to undetectable levels. The fourth experiment evaluates the residual effects of administering ameliorant and actinobacterial for the growth and production of soybeans with SSC through crop rotation. This is follow-up research to the third stage of research by utilizing the residual effects of ameliorant on soybean plants. The experimental results showed that nutrient efficiency through the use of the residual effect of ameliorant increased the nutrient use efficiency of N, P, and K from the treatment of actinobacteria and manure alone, respectively, by 180,19%, 180,72%, and 180,15% compared to without giving ameliorant to soybean plants. Meanwhile, the increase in nutrient use efficiency of N, P, and K from the actinobacterial + manure and dolomite treatment amounted to 211,09%, 194,57%, and 194,13%, compared to the treatment without ameliorant. The residual effect was not significantly evident in single treatments without ameliorants or with actinobacteria application alone. However, a significant increase was observed in the combined application of actinobacteria + manure and dolomite. This resulted in a substantial productivity enhancement. The treatment with actinobacteria and manure alone showed a 181,8% increase in crop yield compared to the control without ameliorants. Meanwhile, the combination of actinobacteria + manure and dolomite led to an even more remarkable 195,4% increase in productivity when compared to the unamended control treatment.