MENINGKATKAN KESEIMBANGAN KALIUM TANAH MELALUI PENGEMBALIAN JERAMI KE LAHAN SAWAH

Salah satu penyebab penurunan produksi padi di Indonesia adalah sebagian besar lahan sawah telah mengalami degradasi kesuburan tanah yang dicirikan dengan semakin rendahnya kandungan bahan organik dan beberapa unsur hara esensial lainnya.  Produksi padi membutuhkan kondisi kesuburan tanah yang optimal, tidak hanya kebutuhan Nitrogen (N), Fosfor (F) dan Sulfur (S), namun juga Kalium (K).  Tanaman padi sawah membutuhkan unsur hara yang cukup dan seimbang pada setiap fase pertumbuhannya.  Unsur hara Kalium (K) merupakan salah satu unsur esensial yang sangat dibutuhkan oleh tanaman sebagai salah satu pendukung pertumbuhan dan perkembangan tanaman (Zhiyi et. al. 2021).  

Kalium (K) sebagai hara esensial dibutuhkan tanaman dalam jumlah banyak, bahkan untuk tanaman padi dan ubi kayu melebihi kebutuhan N.  Peran K pada tanaman berkaitan erat dengan proses biofisika dan biokimia (Beringer 1980). Pada proses biofisika, K berperan penting dalam mengatur tekanan osmosis dan tugor, yang pada gilirannya akan memengaruhi pertumbuhan dan perkembangan sel serta membuka dan menutupnya stomata. Gangguan pada pembukaan dan penutupan stomata akibat tanaman kahat (defisiensi) K akan menurunkan aktivitas fotosintesis karena terganggunya pemasukan CO2 ke daun. Tanaman yang cukup K dapat mempertahankan kandungan air dalam jaringannya, karena mampu menyerap lengas dari tanah dan mengikat air sehingga tanaman tahan terhadap cekaman kekeringan. Dalam proses biokimia, peranan K berkaitan erat dengan 60 macam reaksi enzimatis, di antaranya enzim untuk metabolisme karbohidrat dan protein. Penyediaan K yang cukup sangat diperlukan dalam proses pengubahan tenaga surya menjadi tenaga kimia (ATP atau senyawa organik).  Ada hubungan yang erat antara kadar K dalam jaringan dengan asimilasi CO2 pada tanaman.   Apabila tanaman kekurangan K, maka pengangkutan (translokasi) karbohidrat dari daun ke organ lainnya terhambat sehingga hasil fotosintesis terakumulasi pada daun dan menurunkan kecepatan fotosintesis itu sendiri (Hartt dalam Mengel dan Kirkby 1978).  

Peran penting hara K dalam menentukan kualitas produk pertanian berkaitan dengan komposisi kimia dan tampilan fisik. Pada tanaman yang kekurangan K, pembentukan protein akan terganggu sehingga kadar N protein menurun dan kadar N-bukan protein meningkat. Apabila kekurangan K sudah sampai pada tingkat yang serius, jaringan tanaman banyak mengandung nitrat dan amonium bebas, amida, dan asam-asam organik yang akan menurunkan kualitas hasil pertanian. Tanaman yang cukup K akan lebih tahan terhadap serangan penyakit. Pada padi, jagung, ubi kayu, dan kedelai, tingkat serangan penyakit akan menurun bila kebutuhan hara K cukup.  Pengaruh positif unsur K pada ketahanan tanaman terhadap penyakit terjadi melalui peningkatan pembentukan senyawa fenol yang bersifat fungisida dan menurunnya kandungan N anorganik dalam jaringan tanaman.  

Ketersediaan unsur K di dalam tanah semakin menurun seiring dengan semakin meningkatnya penggunaan pupuk anorganik terutama Nitrogen dan Fosfor serta menurunnya penggunaan pupuk organik. Hal tersebut terjadi di sebagian besar wilayah pertanian di dunia, termasuk di Indonesia (Zhiyi et. al. 2021).  Unsur K di dalam tanah juga dapat berkurang karena penyerapan K oleh tanaman (permanen), pencucian K oleh air, dan terjadinya erosi tanah.  Pengolahan lahan dan penanaman yang intensif juga dapat menyebabkan kehilangan K akibat pemanenan cenderung lebih cepat jika dibandingkan penambahan K secara alami pada tanah. Dalam pengelolaan unsuk K di dalam tanah, diantaranya dapat dilakukan melalui pemanfaatan sisa-sisa limbah tanaman terutama pemanfaatan jerami sebagai kompos.  Dengan asumsi rata-rata produktivitas tanaman padi dengan hasil 4,7 t/ha saja dapat menyerap 122,4 kg K/ha.  Sebanyak 89% unsur K yang diambil tanaman padi berada dalam jerami, dengan demikian, banyaknya K dalam jerami padi adalah 108,9 kg.  Data tersebut menunjukkan bahwa jerami padi merupakan sumber hara K yang potensial (Subandi., 2013).  

Zhiyi et.al. (2021) melaporkan bahwa pengembalian jerami ke lahan sawah sebagai kompos dapat meningkatkan ketersediaan unsur K yang diperlukan untuk pertumbuhan tanaman dan meningkatkan kapasitas pasokan unsur K tanah serta keseimbangan kalium.  Hasil yang sama dilaporkan oleh Yadvinder-Singh et.al. (2004) bahwa pengembalian jerami ke lahan sawah dapat meningkatkan ketersediaan K tanah dari dari 50 mg/kg tanah tanpa perlakuan jerami menjadi 66 mg/kg tanah yang diberi perlakuan jerami pada 10 hari setelah perlakuan pemberian kompos jerami.  Pengembalian jerami ke lahan sawah mempunyai potensi besar untuk mengurangi penggunaan pupuk kimia (Yadvinder-Singh et.al. 2004).  Yin et. al. (2018) melaporkan bahwa pengembalian jerami ke lahan pertanian dapat mengimbangi keseluruhan K2O, sebagian P2O5 dan Sebagian N dalam pupuk kimia. Unsur K yang dilepaskan dari jerami jagung dan padi dapat mensuplai sekitar setengah dari pupuk kimia K, tergantung pada kandungan K tanah di lahan pertanaman padi atau jagung.  Pengembalian jerami padi maupun jagung ke lahan pertanaman selama 2 – 3 musim berturut-turut dapat menyeimbangkan ketersediaan unsur K di dalam tanah. Selain itu, juga dilaporkan bahwa pengembalian jerami ke lahan pertanaman meningkatkan kesuburan dan kualitas tanah dan secara langsung berpengaruh terhadap peningkatan kualitas hasil panen (Chen et.al. 2017).

Asmin dan Karimuna (2014) melaporkan bahwa aplikasi jerami di lahan sawah cetakan baru dengan pemupukan Kalium dapat meningkatkan hasil padi sawah lebih tinggi dibandingkan dengan teknik budidaya padi konvensional yang dilakukan oleh petani tanpa kompos jerami.  Pemberian 2.5 ton jerami padi/ha dapat mengurangi kebutuhan KCL dari 100 kg/ha menjadi 75 kg/ha dan efektif meningkatkan hasil gabah.  Pemberian 10 ton jerami padi dapat mensubstitusi pemberian pupuk Kalium dan hasil yang diperoleh berbeda tidak nyata dengan pemberian KCL 100 kg/ha, dan sekaligus efektif mengurangi atau menurunkan tingkat keracunan besi (Fe).  Hasil tersebut menunjukkan bahwa pengembalian jerami ke lahan sawah sebagai kompos memberikan hasil yang sama dengan menggunakan pupuk kimia KCL 100 kg/ha.  selain penghematan biaya produksi akibat berkurangnya kebutuhan pupuk kimia terutama KCL, keuntungan lainnya adalah peningkatan kesuburan tanah serta peningkatan kualitas hasil panen.  

Telah banyak hasil-hasil penelitian yang melaporkan berbagai keuntungan pengembalian jerami ke lahan pertanaman baik padi maupun jagung untuk mendukung program pemerintah menuju pertanian ramah lingkungan yang berkelanjutan. Tuntutan kebutuhan pangan berkualitas dan sehat bebas dari cemaran bahan kimia yang semakin meningkat, maka pengembalian jerami ke lahan pertanaman menjadi salah satu cara yang efektif menjawab tantangan kebutuhan pangan tersebut.

Kontributor : Dr. Tuminem, S.P., M.Si. (POPT Ahli Madya) dan Fadhilah Rahmah Aprianti, S.P., M. Agr. (POPT Ahli Pertama)

DAFTAR PUSTAKA

Chen, Z. et al. Changes in soil microbial community and organik carbon fractions under short-term straw return in a rice–wheat cropping system. Soil Tillage Res. 165, 121–127. https://doi.org/10.1016/j.still.2016.07.018 (2017).

Subandi.  2013.  Peran dan pengelolaan hara Kalium untuk Produksi pangan Indonesia.  Pengembangan Inovasi Pertanian. Vol. 6:1. 

Zhiyi Z., Dongbi L., Maoqin W., Fulin Z and Xianpeng F.  2021.  Long-term returning improve soil K balance and potassium supplying ability under rice and wheat cultivation.  Scientific Report. DOI.org/10.1038/s41598-021-01594-8. 

Yadvinder-Singh, Bijay-Singh, J.K. Ladha, Khind C.S., Gupta R.K., Meelu P., and Pasaquin E.  2004.  Long-term Effects of organik inputs on yield and soil fertility in rice-wheat rotation.  Soil Science Society of America Journal. Vol 68:3.

Yin, H., Zhao, W., Li, T., Cheng, X. & Liu, Q.  (2018).   Balancing straw returning and chemical fertilizers in China: Role of straw nutrient resources. Renew. Sustain. Energy Rev. 81, 2695–2702. https://doi.org/10.1016/j.rser.2017.06.076 (2018).