Respon Morfofisiologi Tanaman Jagung terhadap Tingkat Salinitas dan Amelioran pada Sistem Budidaya Jenuh Air di Lahan Sulfat Masam

Abstract

Lahan pasang surut sulfat masam dengan pH yang sangat rendah menyebabkan peningkatan kelarutan beberapa jenis kation beracun terutama Al, Fe dan Na, serta penurunan ketersediaan sejumlah unsur hara terutama P sehingga berpotensi menghadirkan cekaman ganda bagi tanaman. Sistem budidaya jenuh air yang dipadukan dengan aplikasi amelioran dan penggunaan varietas adaptif merupakan paket budidaya spesifik yang baik untuk dikembangkan dalam budidaya jagung di lahan seperti ini. Penelitian tahap pertama dilaksanakan pada tanah sulfat masam di lahan pasang surut tipe B di Desa Punggur Besar Kecamatan Sungai Kakap Kabupaten Kubu Raya Kalimantan Barat untuk mengidentifikasi jenis cekaman aktual yang dihadapi tanaman di lahan sulfat masam, mengidentifikasi varietas jagung dengan karakter yang cocok untuk dibudidayakan pada lahan sulfat masam, dan mengetahui kedalaman muka air tanah yang optimal untuk budidaya jagung di lahan sulfat masam. Percobaan lapangan dilaksanakan dengan menggunakan Rancangan Split Split Block dengan 3 faktor dan 3 ulangan. Faktor pertama adalah kedalaman muka air tanah (20, 30 dan 40 cm di bawah permukaan tanah), faktor ke dua adalah pengapuran (0 dan 2 ton/ha) dan faktor ke tiga adalah varietas jagung (Pionir 31, Sukmaraga, ST201341, Bima 7 dan ST 201379). Pengamatan dilakukan terhadap pertumbuhan dan hasil tanaman, kandungan hara tanaman serta perubahan kimiawi tanah. Penelitian tahap kedua dilaksanakan untuk mempelajari perbedaan karakter morfofisiologis antara varietas jagung sensitif dan toleran terhadap cekaman ganda aluminium dan besi serta untuk mengetahui tingkat konsentrasi aluminium dan besi yang beracun terhadap tanaman jagung, dan juga untuk mengetahui tingkat toleransi beberapa varietas jagung terhadap cekaman ganda toksisitas aluminium dan besi. Percobaan kultur larutan dilaksanakan di rumah kaca menggunakan Rancangan Acak Kelompok dengan 3 faktor dan 3 ulangan. Faktor pertama adalah konsentrasi Al (0, 0.1, 0.2, 0.4 dan 0.8 mM), faktor ke dua adalah konsentrasi Fe (0, 0.2 dan 0.4 mM) dan faktor ke tiga adalah varietas jagung (Sukmaraga, Lokal dan Bima 7). Pengamatan dilakukan terhadap pertumbuhan dan keragaan tanaman jagung serta perubahan pH larutan hara. Penelitian tahap ke tiga dilaksanakan untuk mengetahui pengaruh tingkat salinitas dan cara pemberiannya terhadap karakter morfofisiologi tanaman jagung pada tanah sulfat masam dengan sistem budidaya jenuh air, fase pertumbuhan tanaman jagung yang paling peka terhadap cekaman Na dan kadar Na yang dapat ditolerir tanaman. Percobaan rumah kaca dilaksanakan menggunakan Rancangan Acak Kelompok dengan 3 faktor dan 4 ulangan. Faktor pertama adalah kadar NaCl (DHL 0, 3.0 dan 6.0 dSm-1), faktor ke dua adalah periode pemberian NaCl (fase pertumbuhan awal, fase menjelang tasseling dan fase setelah tasseling) dan faktor ke tiga adalah cara pemberian NaCl (penggenangan 30 cm di bawah permukaan tanah dan kombinasi penggenangan dengan penyiraman). Pengamatan dilakukan terhadap pertumbuhan dan hasil tanaman, kandungan hara tanaman serta perubahan kimiawi tanah. Penelitian tahap 4 dilaksanakan untuk mengetahui pengaruh aplikasi amelioran kapur dan pupuk kandang ayam terhadap pertumbuhan dan hasil dua varietas jagung (toleran dan peka cekaman ganda) pada sistem budidaya jenuh air di lahan sulfat masam dan kemampuan amelioran dalam meningkatkan kemampuan adaptasi dan produktivitas tanaman jagung pada lahan sulfat masam. Percobaan dilaksanakan di lahan pasang surut sulfat masam tipe B dengan kedalaman muka air tanah 40 cm di bawah permukaan tanah di Desa Punggur Besar Kecamatan Sungai Kakap Kabupaten Kubu Raya Kalbar menggunakan Rancangan Split Split Plot dengan 3 faktor dan 3 ulangan. Faktor pertama (petak utama) adalah dosis kapur (1 dan 2 ton/ha), faktor kedua (anak petak) adalah dosis pupuk kandang (0, 7.5 dan 15 ton/ha) dan faktor ke tiga (anak anak petak) adalah varietas jagung (Sukmaraga dan Bima7). Pengamatan dilakukan terhadap pertumbuhan dan hasil tanaman serta perubahan kimiawi tanah. Penelitian tahap ke lima dilaksanakan untuk mengetahui pengaruh pemberian amelioran air gambut terhadap daya adaptasi tanaman jagung pada tanah sulfat masam. Percobaan dilaksanakan di rumah kaca menggunakan Rancangan Split Plot dengan 2 faktor dan 4 ulangan. Faktor pertama (petak utama) adalah varietas jagung (Sukmaraga dan Bima 7) dan faktor ke dua (anak petak) adalah dosis air gambut (0, 1.2 dan 2.4 liter/kg tanah). Pengamatan dilakukan terhadap pertumbuhan dan hasil tanaman serta perubahan kimiawi tanah. Hasil penelitian menunjukkan bahwa lahan pasang surut sulfat masam memiliki potensi cekaman ganda berupa defisiensi hara P, K dan Ca, serta cekaman toksisitas Na, Al dan Fe bagi tanaman. Pemberian kapur dengan dosis 2 ton/ha dapat meningkatkan daya adaptasi jagung di lahan sulfat masam terutama dengan meningkatkan persentase tanaman menghasilkan. Pada kondisi tanpa kapur persentase tanaman menghasilkan sebesar 47.0 % dan dengan dosis kapur 2 ton/ha meningkat menjadi 79.2 %, sementara hasil biji per hektar meningkat dari 1.47 ton menjadi 2.19 ton. Kombinasi kapur dan kedalaman muka air tanah 40 cm paling baik dalam meningkatkan daya adaptasi jagung di lahan sulfat masam. Pionir 31 dan Sukmaraga merupakan varietas yang adaptif terhadap kondisi lahan sulfat masam. Peningkatan tinggi permukaan air tanah (dari 40 cm menjadi 20 cm) mampu meningkatkan pH tanah dan mengurangi penyerapan Al dan Fe oleh tanaman, namun tidak mampu memperbaiki pertumbuhan dan hasil jagung karena meningkatkan cekaman salinitas (Na). Bagi tanaman jagung, konsentrasi kritis Al dan Fe di dalam larutan hara masing-masing adalah 0,2 dan 0,4 mM, namun varietas jagung mempunyai respon beragam terhadap cekaman Al dan Fe. Varietas Sukmaraga dan Lokal cukup toleran, sedangkan Bima 7 sensitif terhadap cekaman Al dan Fe. Varietas jagung yang mampu beradaptasi pada tanah sulfat masam ternyata cukup toleran terhadap cekaman ganda Al dan Fe. Cekaman salinitas secara nyata menurunkan pertumbuhan dan hasil jagung pada budidaya jenuh air di tanah sulfat masam. Salinitas 3.0 dSm-1 belum bisa ditolerir oleh jagung varietas Sukmaraga, meskipun varietas tersebut sudah dikenal adaptif terhadap kondisi tanah sulfat masam. Fase pertumbuhan awal jagung merupakan fase paling rentan terhadap cekaman salinitas. Perlakuan salinitas melalui kombinasi irigasi bawah tanah dan permukaan memperburuk pengaruh salinitas pada tanaman jagung. Peningkatan dosis kapur dari 1 menjadi 2 ton/ha tidak berpengaruh nyata terhadap pertumbuhan dan hasil jagung. Pupuk kandang dengan dosis 7.5 ton/ha secara sangat nyata meningkatkan pertumbuhan dan hasil jagung dalam sistem budidaya jenuh air di lahan sulfat masam (dari 0.84 ton pipilan kering/ha pada kondisi tanpa pupuk kandang, menjadi 4.06 ton pipilan kering/ha). Terdapat perbedaan antar varietas jagung dalam merespon aplikasi pupuk kandang di mana Sukmaraga merespon dengan lebih meningkatkan pertumbuhan vegetatif (peningkatan pertumbuhan vegetatif 497 % dan peningkatan hasil 319%), sebaliknya Bima 7 merespon dengan lebih meningkatkan komponen hasil (peningkatan pertumbuhan vegetatif 262 % dan peningkatan hasil 443 %). Ameliorasi dengan air gambut dengan dosis 2.4 liter/kg tanah mampu meningkatkan daya adaptasi tanaman jagung di lahan sulfat masam. Dibanding Sukmaraga, Bima 7 yang lebih sensitif terhadap cekaman di tanah sulfat masam lebih responsif terhadap perbaikan kondisi tanah sulfat masam yang dilakukan melalui pemberian amelioran air gambut. Varietas Bima 7 mengalami peningkatan bobot biji per tongkol sebesar 131% ketika tanah sulfat masam diameliorasi dengan air gambut (2.4 liter/kg tanah) dibanding yang tidak diameliorasi dengan air gambut, sedangkan Sukmaraga mengalami penurunan 20,9 %.