1. Pendahuluan
Penurunan kesuburan tanah dan merupakan masalah yang sangat serius. Menurut studi FAO, tanah pertanian dapat kehilangan unsur hara sebanyak 48 kg/ha per tahun, atau setara dengan 100 kg/pupuk komersil per tahun. Sementara itu, mempertahankan atau meningkatkan kesuburan tanah merupakan salah satu hal terpenting yang harus dilakukan petani jika ingin meningkatkan hasil panen. Sehingga, petani harus mengetahui karakteristik dan kendala pada tanah mereka agar bisa menggunakan metode yang sesuai untuk menjadikan dan menjaga tanah menjadi lebih subur. Beberapa cara yang bisa diterapkan antara lain; membajak, penggunaan kompos, pupuk kandang, sisa tanaman, tumpangsari tanaman legum dengan sereal, serta menerapkan prinsip-prinsip konservasi pertanian seperti rotasi tanaman, membuat tanaman penutup tanah yang permanen, dan tidak mengganggu lapisan tanah atas. Tanah juga harus diberi nutrisi dan dirawat, serta diberikan kesempatan untuk 'beristirahat' dari waktu ke waktu.
Namun, penggunaan pupuk harus mempertimbangkan sifat kimia tanah setempat, jenis tanaman yang dibudidayakan dan target hasil yang diharapkan. Lingkungan setempat harus diperhatikan dengan seksama. Petani diharapkan tidak menggunakan jenis pupuk yang sudah dikhususkan untuk suatu daerah di luar dari daerah mereka. Sangat dianjurkan untuk memakai jenis pupuk yang memang diformulasikan secara khusus untuk tanah setempat.
2. Unsur Hara Tanah
Terdapat tujuh belas elemen unsur yang sangat penting untuk pertumbuhan tanaman. Unsur hara tersebut dikategorikan ke dalam unsur makro dan mikro.
| Unsur Makro | Sumber |
| Karbon (C), Hidrogen (H2), Oksigen (O) | Udara dan air |
| Nitrogen (N), Fosfor (P), Kalium (K), Kalsium (C) | Padatan tanah dan sebagian dari udara |
| Magnesium (Mg), Sulfur (S) | Padatan tanah |
| Unsur Mikro | |
| Besi (Fe), Molibdenum (Mo), Tembaga (Cu), Seng (Zn), Mangan (Mn), Cobalt (Co), Boron (Bo), Klorin (Cl) | Padatan tanah |
Cara menentukan status kesuburan tanah dan kebutuhan nutrisi tanaman
Sumber nutrisi tanaman meliputi cadangan tanah (dari pelapukan batuan), sisa tanaman, serta pupuk organik dan anorganik yang ditambahkan ke tanah selama musim tanam. Untuk memutuskan jenis pupuk yang akan digunakan, diperlukan sejumlah pengamatan atau pengujian. Dengan mengamati pertumbuhan tanaman dan kelimpahan serta gulma yang dominan atau rumput tertentu dapat menunjukkan nutrisi mana yang kurang. Misalnya, gulma striga tumbuh di tanah yang kurang subur dan terganggu pertumbuhannya jika diberi pupuk. Untuk identifikasi dan menentukan kadar nutrisi tanah secara lebih akurat, diperlukan uji tanah dan jaringan tanaman.
Umumnya, tanah berwarna gelap dianggap subur dan tinggi bahan organik tanah. Tanah dengan tekstur lempung juga dianggap lebih subur daripada tanah berpasir.
Gejala tertentu yang muncul pada tanaman bisa diakibatkan oleh kekurangan nutrisi, serangan hama atau penyakit. Sehingga penting untuk memeriksa dengan cermat daun, batang dan akar tanaman untuk menemukan tanda serangan hama atau penyakit tersebut. Hasil pengamatan visual dapat menjadi asumsi bahwa apa yang kurang pada tanaman merupakan gejala dari apa yang kurang di dalam tanah. Kekurangan unsur hara dapat dicurigai sebagai penyebab bila tanaman menunjukkan salah satu dari ciri-ciri berikut:
- Pertumbuhan awal yang buruk
- Stunting pada awal pertumbuhan
- Pertumbuhan akar terhambat atau tidak normal
- Pemasakan dini atau terlambat
- Pertumbuhan berbeda dengan tanaman di sekitarnya
- Kualitas hasil buruk: penampilan, rasa, kekencangan buah, kadar air
- Gejala daun yang menunjukkan kekurangan nutrisi tertentu.
 |
| Gejala kekurangan phosphor (P) pada daun jagung muda |
 |
| Gejala kekurangan nitrogen (N) pada daun tanaman kacang-kacangan |
 |
| Gejala kekurangan kalium (K) pada daun mangga |
3. Pupuk Organik: Pupuk Kandang, Kompos, Sisa-sisa Tanaman
Pupuk organik adalah bahan yang berasal dari tumbuhan dan kotoran hewan seperti sisa gulma, pangkasan pohon, urin, pupuk hijau, pupuk kandang, sisa tanaman, dan lain-lain. Bahan-bahan tersebut bermanfaat untuk menyuburkan tanah. Terdapat tiga zat pada tanaman yang menjadikannya penting sebagai pupuk organik yaitu, Nitrogen, Fenol dan Lignin.
Nitrogen
Semua tanaman membutuhkan nitrogen untuk tumbuh. Nitrogen diperoleh dari tanah dan/atau udara dan kemudian disimpan di daun, batang dan akar. Beberapa jenis tanaman sangat baik dalam menyerap nitrogen sehingga cocok sebagai bahan organik atau ditanam sebagai tanaman sela karena akan meningkatkan ketersediaan nitrogen di dalam tanah. Termasuk diantaranya adalah tanaman kacang-kacangan seperti kacang polong, buncis, sesbania, leucaena dan banyak lagi. Tumbuhan lain seperti jagung, tidak begitu baik dalam menyerap nitrogen.
Tanaman dengan daun kekuningan berarti memiliki sedikit nitrogen sehingga tidak cocok digunakan sebagai pupuk organik.Fenol
- Kandungan fenol pada tanaman dapat diketahui dengan sedikit mencicipi: Jika merasakan astringency, yaitu sensasi kerutan atau kekeringan yang diciptakan di mulut dan tenggorokan (terutama di permukaan lidah), menandakan adanya kandungan fenol yang tinggi.
Lignin
Kandungan lignin menentukan kecepatan proses pembusukan pada setelah tanaman mati. Pada tumbuhan berkayu pembusukan berlangsung lambat karena mengandung banyak lignin. Kandungan lignin rendah menyebabkan tanaman lebih cepat busuk, sehingga biasanya menjadi pupuk organik yang baik, karena akan melepaskan unsur haranya pada tanah lebih cepat. Sebaliknya, tanaman dengan kandungan lignin yang tinggi tidak cocok digunakan sebagai pupuk organik.
- Kandungan lignin pada tanaman dapat diketahui dengan cara mencacah langsung menggunakan tangan kosong. Jika mudah rusak artinya tidak banyak kandungan lignin. Jika sulit dirusak maka memiliki kandungan lignin yang tinggi.
| Bahan Organik | Nitrogen (N) (%) | Fosfor (P) (%) | Kalium (K) (%) |
| Kotoran sapi | 0,4-0,6 | 0,2 | 0,2-0,5 |
| Kotoran kambing | 1,4 | 0,2 | 0,3-1,0 |
| Kotoran domba | 0,7 | 0,3 | 0,4 |
| Kotoran unggas | 1,1-1,5 | 0,8-1,3 | 0,5-2,7 |
| Kotoran kelinci | 1,1-2,4 | 1,2-1,4 | 0,6 |
| Kompos sampah rumah tangga | 0,5 | 0,2 | 0,8 |
| Batang pisang | 0,73 | 0,18 | 4,10 |
| Sampah tebu | 0,47 | 0,06 | 1,23 |
| Daun pisang | 1,3 | 0,1 | 1,72 |
| Kulit kopi | 1,63 | 0,14 | 4,45 |
4. Cacing Tanah
Mikroorganisme dan makroorganisme tanah memiliki peran utama dalam dekomposisi bahan organik dan pembentukan humus, sehingga penting untuk kesehatan tanah. Organisme tersebut berperan dalam mendaur ulang nutrisi tanah dan meningkatkan ketersediaannya bagi tanaman.
Diantara organisme makro yang sangat penting adalah cacing tanah karena memakan bahan yang telah mati dan membusuk. Cacing tanah mengeluarkan kotoran yang kaya nutrisi dan berkembangbiak dengan baik pada bahan organik. Pengembangan cacing tanah dalam limbah organik disebut vermikultur, sedangkan proses pengolahan bahan organik menggunakan cacing tanah disebut vermicomposting.
Cara memperbanyak cacing tanah
Bahan yang dibutuhkan:
- Drum plastik terbuka atau kotak kayu berukuran tinggi 60 cm, panjang 180 cm, dan lebar 120 cm
- Lapisan tanah atas dengan beberapa cacing
- Kotoran segar dari sapi, domba, kambing, atau kelinci
- Bahan kering, mis. rumput
- Penutup yang sesuai, mis. karung goni, kain tebal
- Air
Prosedur
- Langkah 1: Campurkan semua bahan tanah, kotoran segar, rumput dan air kedalam drum atau kotak kayu. Tambahkan air secukupnya agar media tidak terlalu basah sehingga tidak disukai cacing.
- Langkah 2: Tutup drum dengan karung/kain dan letakkan di tempat teduh. Pastikan kondisi media terjaga cukup lembab sepanjang waktu.
- Langkah 3: Pemanenan. Cacing telah berkembang biak dalam waktu dua minggu. Cacing besar dapat dipanen dengan cara diayak. Tempatkan dalam wadah terpisah untuk digunakan sesuai kebutuhan.
Menggunakan cacing tanah untuk membuat kascing
Vermicomposting adalah proses mengubah bahan organik menjadi pupuk organik yang kaya nutrisi menggunakan cacing tanah. Cacing berfungsi mempercepat proses pengomposan, memperbaiki sifat kimia, biologi dan fisik tanah sehingga menguntungkan pertumbuhan tanaman.
Beberapa jenis cacing tanah yang umum antara lain:
- Cacing harimau (Eisenia foetida). Ini adalah spesies yang paling umum digunakan dalam vermikultur komersial dan pengurangan limbah. Spesies ini umum digunakan di Kenya oleh beberapa perkebunan bunga di Dataran Tinggi Tengah dan Lembah Rift.
- Cacing tanah berpigmen dari hutan dataran tinggi Kenya. Cacing tanah yang belum teridentifikasi ditemukan dari serasah hutan dataran tinggi dekat Muguga, Kenya. Ini menghasilkan kascing yang lebih halus daripada E. foetida tetapi komposisi kimianya sebanding.
- African night crawler (Eudrilus eugeniae). Ini adalah cacing Afrika besar yang produktif, banyak dibudidayakan di AS dan di tempat lain. E. eugeniae sesuai dikembangkan di daerah tropis dan sub-tropis karena lebih menyukai suhu yang lebih hangat dan tidak toleran dengan suhu dibawah 16 derajat Celcius dalam waktu lama.
- Perionyx excavatus. Ini adalah spesies yang beradaptasi dengan baik untuk vermicomposting di daerah tropis. Cacing tanah sangat produktif dan mudah ditangani dan dipanen tetapi tidak dapat mentolerir suhu di bawah 5 derajat Celcius, sehingga lebih cocok untuk daerah tropis.
- Dendrobaena veneta. Cacing besar dengan potensi untuk digunakan dalam vermikultur dan juga dapat menghuni tanah. Ini memiliki tingkat pertumbuhan yang lambat dan spesies yang paling tidak cocok untuk penguraian bahan organik yang cepat.
- Polypheretima elongata. Spesies ini cocok untuk digunakan dalam pengurangan padatan organik, limbah kota dan rumah pemotongan hewan, kotoran manusia dan kotoran unggas dan susu tetapi tidak tersedia secara luas. Ini terbatas pada daerah tropis, dan mungkin tidak bertahan di musim dingin yang beriklim sedang.
Proses pembuatan kascing membutuhkan waktu tiga sampai enam bulan.
Cara membuat kascing - Tehnik bedengan
Langkah 1. Membuat bedengan. Buat bedengan dengan alas dari beton, kayu atau lembaran plastik dengan dinding dari bahan kayu, balok atau batu setinggi 20 hingga 30 cm. Tempatkan papan kayu di bagian bawah dan kawat ayam diatasnya untuk penanganan dan aerasi yang lebih baik.
Langkah 2. Tambahkan bahan organik kasar. Masukkan bahan organik kasar berukuran 10 sampai 15 cm seperti sampah pisang, brangkasan jagung, kulit kopi dan sisa tanaman lainnya di atas kawat ayam. Bahan tidak boleh mengandung kotoran unggas karena tidak disukai cacing.
Langkah 3. Tambahkan bahan organik halus dan air. Masukkan pupuk kandang kotoran sapi, domba atau kambing dengan ketebalan 5-10 cm di atas bahan organik kasar. Campur sebagian bahan organik halus dengan lapisan bahan organik kasar. Campuran bahan halus seperti cacahan rumput, jagung atau dedak gandum lebih disukai. Jika bahan-bahan tersebut terbatas jumlahnya, cukup gunakan mengelilingi area tertentu dimana cacing tanah dilepaskan. Basahi bahan organik secara menyeluruh sebelum memasukkan cacing. Bahan basah seperti sampah pisang dan pupuk kandang segar memerlukan sedikit penyiraman, sedangkan bahan organik kering membutuhkan air sebanyak 30 liter per m2 bedengan.
Langkah 4. Lepaskan cacing. Lepaskan cacing tanah ke bedengan yang sudah lembab. Caranya, ambil segenggam kecil bahan yang mengandung sekelompok cacing tanah dan letakkan pada lubang-lubang dengan jarak sekitar 0,5 m.
Langkah 5. Tutup bedengan. Tutupi bedengan dengan daun pisang atau plastik polietilen gelap. Amati bedengan secara teratur selama pengomposan untuk memeriksa kelembaban dan keberadaan predator. Semut biasanya akan meninggalkan bedengan jika kawat ayam di bawahnya diguncang keras dan berulang kali. Tambahkan lapisan baru daun pisang jika diperlukan karena cacing memakan daun yang lebih tua.
Langkah 6. Tambahkan bahan organik. Berikan bahan organik ke bedengan secara teratur sebagai lapisan tambahan. Biasanya bahan organik tambahan diberikan secara berkala dengan membenamkannya di posisi yang berbeda di bedengan. Umumnya proses vermikompos berlangsung tiga sampai enam bulan. Pemberian bahan organik tambahan akan memperpanjang prosesnya tetapi menghasilkan kascing dalam jumlah yang lebih besar. Biarkan bahan organik baru sekitar tiga minggu sebelum kascing dipanen untuk mendapatkan hasil yang lebih halus dan homogen.
Langkah 7. Memanen cacing dan kascing. Ketika kascing sudah siap, cacing dipanen dan kompos diproses. Tempatkan pakan sebagai umpan di atas bedengan sebelum panen kascing untuk memudahkan pengumpulan cacing. Dedak gandum atau kotoran sapi segar adalah pakan yang sangat baik untuk memikat cacing tanah. Selanjutnya, jemur kascing beberapa saat di bawah sinar matahari untuk mengumpulkan cacing yang masih tersisa saat kascing mengering. Setelah cacing dikumpulkan, siklus vermicomposting dapat diulang. Cacing yang dipanen juga dapat digunakan sebagai pakan ikan dan unggas. Kascing yang matang berwarna seragam, gelap dan bertekstur halus. Untuk penggunaan sebagai bahan utama media persemaian atau pot gunakan ayakan ukuran 5 atau 10 mm. Kascing berbasis pupuk kandang menggunakan E. foetida memiliki kandungan hara 1,9% N, 0,3% P dan 2,7% K.
5. Pengapuran
Tanah harus berada dalam kisaran pH optimum agar menjadi produktif. Kisaran pH 5,5 hingga 6,5 memberikan hasil yang moderat untuk sebagian besar tanaman. Namun, untuk produktivitas tinggi rentang pH optimum berbeda untuk tanah dan tanaman yang berbeda. Nilai pH dibawah 4,5 hingga 5,0 (asam) bisa sangat merusak tanaman karena menyebabkan kekurangan nutrisi (seperti P, Mg, dll) dan keracunan (Al, Mn, dan Fe). Sehingga, kapur sangat diperlukan untuk menetralkan keasaman tanah.
Bagaimana cara mengetahui tanah bersifat asam?
Lakukan uji/tes pH tanah sendiri, atau tanyakan kepada petugas penyuluh pertanian setempat dimana tempat untuk menguji pH tanah.
Aplikasi kapur
Jumlah kapur yang diperlukan tergantung pada pH dan tekstur tanah. Semakin asam tanah semakin banyak kapur yang dibutuhkan. Tanah liat dan tanah dengan bahan organik tinggi juga perlu diberikan kapur. Untuk meningkatkan pH berbagai jenis tanah, gunakan pedoman sebagaiberikut:
| Tekstur Tanah | pH 4,5-5,5 (t/ha) | pH 5,5-6,5 (t/ha) |
|---|---|---|
| Pasir sampai lempung berpasir | 0,5 | 0,75 |
| Lempung berpasir | 1,0 | 1,5 |
| Lempung | 1,5 | 2,0 |
| Lumpur lempung | 2,5 | 3,0 |
| Lempung tanah liat | 3,0 | 4,0 |
Kapan kapur perlu diberikan dan seberapa sering?
- Untuk tanah yang berat, aplikasikan kapur sekitar 3-4 tahun sekali. Pengaruhnya optimalnya akan tampak 2-3 tahun setelah aplikasi.
- Setelah 3 tahun lakukan pengujian pH kembali untuk mengetahui apakah pengapuran masih diperlukan
- Pada tanah berpasir dosis kapur diberikan lebih sedikit tetapi dengan intensitas lebih sering untuk menghindari pengapuran berlebih.
- Jika diperlukan kapur dapat diberikan setiap tahun tetapi lebih baik sebelum pengolahan tanah. Lakukan setidaknya 6-8 minggu sebelum tanam karena kapur bereaksi lambat di tanah.
Catatan: Jangan menggunakan kapur secara berlebih! Jika tanah terlalu basa, nutrisi seperti besi, mangan, seng dan fosfor menjadi tidak tersedia bagi tanaman.
Kapur jenis apa yang digunakan?
- Kapur pertanian dengan kandungan kalsium karbonat (CaCO3) minimal 80%.
- Kapur dolomit yang mengandung kalsium dan magnesium karbonat (CACO3 + MgCO3) dalam jumlah yang sama, dan harus digunakan pada tanah masam dengan defisiensi magnesium.
- Kapur bangunan mungkin lebih ekonomis tetapi bersifat menyerap kelembapan dan panas, sehingga lebih sulit untuk ditangani.
Manfaat pemberian kapur:
- Menetralkan tanah masam dan memperbaiki pH sehingga akan meningkatkan hasil tanaman
- Memastikan kelarutan air dan ketersediaan fosfat untuk tanaman
- Mencegah defisiensi molibdenum
- Meningkatkan aktivitas cacing tanah dan bakteri pengikat nitrogen, serta mempercepat pembusukan bahan organik yang menghasilkan nitrogen, fosfor, belerang, dan unsur-unsur mikro
- Meningkatkan pengaruh pupuk
- Ekonomis
- Mencegah penumpukan kadar beracun aluminium dan mangan
- Mencegah kekurangan kalsium dan magnesium
- Memperbaiki struktur tanah yang berat
Demikian cara-cara yang bisa dilakukan untuk meningkatkan kesuburan tanah. Semoga bermanfaat.
Daftar Pustaka
Infonet-Biovision. 2022. How to improve soil fertility. Available at: https://infonet-biovision.org/EnvironmentalHealth/How-improve-soil-fertility
