neraca hara n, p, k pada beberapa pola tumpangsari sayuran organik

NERACA HARA N, P, K PADA BEBERAPA POLA
TUMPANGSARI SAYURAN ORGANIK
D. Setyorini dan W. Hartatik
Balai Penelitian Tanah, Bogor
PENDAHULUAN
Dewasa ini penggunaan input kimia dari pupuk dan pestisida kimia pada
tanaman sayuran dataran tinggi di Asia cenderung berlebihan sehingga
berpotensi untuk menimbulkan polusi lingkungan dan akhirnya berdampak pada
menurunnya kesehatan masyarakat. Sebaliknya, cara budidaya secara organik
dapat mereduksi pengaruh buruk yang diakibatkan oleh cara budidaya
konvensional dengan input tinggi (www.qlif.org).
Penilaian yang dilakukan Alfoeldi et al. (2002) menyatakan bahwa sistem
pertanian organik unggul dalam berbagai kondisi lingkungan: mencegah
penurunan sumberdaya (air, energi, dan hara), berkontribusi meningkatkan stok
karbon dalam tanah, berkontribusi positif dalam pengurangan GRK dan
meningkatkan biodiversitas pada tingkat yang lebih luas. Senada dengan hal
tersebut, Moeskops et al. (2009) menyatakan bahwa penggunaan pupuk dan
pestisida kimia pada budidaya sayuran konvensional sangat nyata menurunkan
aktivitas mikrobia di dalam tanah yang ditunjukkan dengan menurunnya aktivitas
enzim. Pada daerah tropis beriklim basah seperti di Jawa Barat, budidaya
pertanian organik dapat memperbaiki fungsi biologis (keragaman dan aktivitas
mikrobia) di dalam tanah dalam waktu sekitar dua tahun. Bending (2002)
menunjukkan bahwa terjadi kontras yang sangat nyata antara sistem pertanian
organik dan konvensional dalam penilaian kualitas tanah (sifat fisik, kimia dan
biologi). Kualitas biologi tanah kebun sayuran organik sangat nyata lebih baik
dibandingkan tanah di kebun konvensional, namun hanya terdapat sedikit
perbedaan untuk kualitas sifat kimia tanahnya.
Dalam sistem budidaya pertanian organik dimana penggunaan input kimia
sintetis tidak diperbolehkan, sangatlah penting untuk mengetahui neraca hara
(input dan output) agar dapat dinilai tingkat keberlanjutan produktivitas dalam
upaya menjaga (maintaining) kesuburan tanah dalam jangka panjang. Hasil
analisis neraca hara di 88 kebun organik di sembilan negara sub tropik
menunjukkan bahwa telah terjadi surplus N dengan rata-rata 83,2 kgN/tahun dan
nilai efisiensi (output/input) penggunaan N sebesar 0,2-0,9. Untuk fosfor (P) dan
17

18
D. Setyorini dan W. Hartatik
kalium (K) diperoleh neraca positif (3,6 kg P/ha/tahun dan 14,2 kg K/ha/tahun)
pada pertanaman hortikultura (Berry et al., 2003). Secara umum dapat
disimpulkan bahwa tingkat pengelolaan di kebun-kebun organik sangat bervariasi
oleh karena itu diperoleh nilai neraca hara yang beragam. Neraca dan hara dan
analisa tanah merupakan alat yang baik dalam melakukan penilaian
keberlanjutan sistem pertanian organik. Neraca N, P, K di kebun sayuran organik
pada tanah Eutric Hapludand Little Farm Cisarua, Lembang menunjukkan neraca
positif dan meningkatkan kesuburan fisik, kimia dan biologi tanahnya. Pupuk
organik yang direkomendasikan adalah kotoran sapi, kambing, kuda takaran 25
t/ha atau kotoran ayam takaran ≥ 20 t/ha atau ditambah dengan hijauan tithonia
atau sisa tanaman (Fahmuddin et al., 2009).
Sejalan dengan prinsip pemupukan, sumber dan jenis pupuk organik yang
ditambahkan dapat berasal dari berbagai sumber dengan jumlah yang
mencukupi, namun tidak berlebihan untuk setiap unsur hara esensial yang
dibutuhkan tanaman. Oleh karena itu, perhitungan neraca hara penting untuk
dilakukan sebagai salah satu penilaian kelestarian dan keberlanjutan pengelolaan
hara dalam jangka panjang dalam sistem pertanian organik (Dalgaard et al.,
2006).
Tujuan percobaan ini adalah menghitung neraca hara N, P, K pada empat
pola tumpangsari sayuran organik.
BAHAN DAN METODE
Percobaan dilakukan di lahan pertanian organik di Permata Hati Farm,
Cisarua pada Musim Tanam 2007-2008 dengan empat jenis tumpangsari yang
merupakan kombinasi dari sayuran umbi/buah/bunga dengan sayuran daun, yaitu
tanaman sayuran brokoli+sawi putih, bit+selada, bawang daun+kembang kol dan
wortel+caisim. Sayuran ditanam pada bedengan berukuran 16,8 m 2 (2,4 x 7 m) di
Permata Hati Farm dengan perlakuan berbagai jenis pupuk organik.
Rancangan percobaan yang digunakan adalah Rancangan Acak Kelompok
dengan enam perlakuan dan tiga ulangan. Perlakuan terdiri atas kombinasi
antara berbagai sumber pupuk organik (kotoran ayam, sapi, kambing) yang
diperkaya dengan bahan alami (P-alam, abu sekam) dan pupuk hayati (MTM).
Pada tahun 2007 takaran pupuk organik 25 t/ha/musim dengan bahan pengkaya
P-alam 0,1% (20 kg/ha) dan abu sekam 0,25% (25 kg/ha) diberikan pada waktu
proses pengomposan. Selama proses pengomposan digunakan Biodec kecuali
kontrol. Pupuk hayati (PH) mikroflora tanah multiguna (MTM) takaran 10 kg/ha

Neraca Hara N, P, K pada Beberapa Pola Tumpangsari Sayuran Organik
dan biofosfat 200 g/ha diberikan disekitar lubang tanam. Tanaman yang ditanam
adalah brokoli dan sawi putih serta bit dan selada head.
Pada tahun 2008, perlakuan yang diberikan adalah kombinasi pupuk
organik dari kotoran ayam dan hijauan (sisa tanaman, tithonia, batang pisang)
dan arang sekam masing-masing dengan takaran 10t/ha dan hijauan tithonia 5
t/ha, batang pisang 1 t/ha, arang sekam 500 kg/ha. Tanaman yang
ditumpangsarikan adalah bawang daun dan kembang kol serta wortel dan caisim.
Neraca hara sederhana dihitung berdasarkan unsur hara yang hilang
(nutrient loss) dan unsur yang ditambahkan (nutrient gain). Unsur hara yang
hilang merupakan hara yang terangkut tanaman lewat hasil panen, dihitung dari
produksi bahan kering saat panen dikalikan kadar unsur hara dalam biomassa.
Sedangkan hara yang masuk (input) berasal dari pupuk organik yang
ditambahkan. Neraca hara yang diamati adalah unsur hara N, P, dan K.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Kombinasi tanaman brokoli+sawi putih menyerap hara N, P, K sekitar 1.5-2
kali lebih besar dibanding kombinasi bit+selada, sehingga dengan pemberian
pupuk dalam jumlah yang sama pada pola tumpangsari brokoli dan sawi putih
akan memberikan sisa hara lebih sedikit. Kombinasi pupuk organik (pukan
kambing atau ayam diperkaya abu sekam, tithonia. dan pupuk hayati),
memberikan neraca N dan K negatif untuk tumpangsari brokoli+sawi, dan neraca
K negatif pada tumpangsari bit+selada head (Tabel 1 dan 2). Hal ini disebabkan
produksi biomassa brokoli dan sawi putih jauh lebih tinggi dibandingkan bit dan
selada head. Neraca postitif untuk P disebabkan senyawa P di dalam tanah
(dalam bentuk orthofosfat) tidak mudah tercuci sehingga karena terfiksasi cukup
kuat dengan Al, Fe, Mn atau asam-asam organik. Input pukan ayam dan kambing
25t/ha diperkaya dengan abu sekam 300 kg/ha belum mencukupi kebutuhan N
dan K tanaman brokoli dan sawi putih yang ditanam secara tumpangsari, namun
untuk bit dan selada sudah sesuai.
Tanaman bawang daun dan kembang kol menyerap hara N, P, K lebih
banyak dibandingkan wortel dan caisim, hal ini disebabkan karena
produktivitasnya yang tinggi (Tabel 3 dan 4). Proporsi antara bunga dan
biomassa daun dan batang pada tanaman kembang kol sekitar 1:3, oleh karena
itu unsur N dan terserap lebih banyak dibandingkan P. Hal serupa juga dialami
tanaman wortel yang menghasilkan biomassa tanaman lebih banyak
dibandingkan umbi wortelnya. Mengingat sisa daun tanaman wortel mengandung
19

20
D. Setyorini dan W. Hartatik
hara yang cukup tinggi, maka sebaiknya dikembalikan lagi ke lahan sebagai
kompos sisa tanaman. Serapan hara N, P, K terendah dicapai tanaman caisim
karena hanya terdiri atas biomassa saja tanpa buah/bunga/umbi. Kombinasi
pupuk organik dari kotoran ayam dan kambing dengan sisa tanaman, tithonia dan
arang sekam dengan takaran 10-13 t/ha (diturunkan setengah dari tahun 2007)
tidak dapat mencukupi kebutuhan hara tanaman. Hal ini ditunjukkan oleh
perhitungan neraca negatif untuk N dan K dalam jumlah yang cukup tinggi. Untuk
kombinasi pertanaman seperti ini, takaran pupuk organik hendaknya ditingkatkan
menjadi sekitar 15-20 t/ha agar tidak terjadi penurunan produktivitas. Hasil
penelitian Wong et al. (1999) memperlihatkan bahwa penambahan 25 t/ha
kompos kotoran hewan dapat memberikan hasil kol tertinggi 0,75 t/ha bahan
kering.
Hasil serupa ditunjukkan oleh Andriest-Rangel et al. (2006) dalam Agus et
al. (2009) yang menyatakan bahwa lahan yang dibudidayakan secara
konvesional dan pertanian organik selama 18 tahun mengalami neraca K negatif
sebesar -21 hingga -60 kg K/ha/tahun pada sistem pertanian konvensional dan
-22 sampai -75 kg K/ha/tahun di bawah sistem pertanian organik. Kondisi ini
mengindikasikan bahwa pengelolaan hara K sangat dibutuhkan dalam semua
sistem pertanian. Sebaliknya, Khai et al. (2007) menunjukkan bahwa sistem
pertanian di Hanoi memberikan neraca N positif sebesar 85 sampai 882 kg/ha/
tahun, dan untuk P dan K mengalami surplus P 109-196 kg/ha/tahun dan surplus
K 20-306 kg/ha/tahun. Surplus N, P, K ini berbahaya bagi lingkungan karena
akan terakumulasikan di badan-badan air yang berisiko terhadap rantai makanan.
Neraca hara negatif untuk N dan K memberikan arti bahwa hara yang
terangkut keluar lebih tinggi dibandingkan input yang ditambahkan ke lahan.
Dalam jangka panjang kondisi ini dapat menguras hara tanah yang berakibat
pada penurunan kesuburan tanah. Hara N yang sangat dibutuhkan tanaman,
khususnya tanaman sayuran berdaun harus ditambahkan kembali agar
pertumbuhan tanaman tidak terganggu. Strategi penambahan N dapat melalui
rotasi dengan tanaman legum yang mempunyai kemampuan fiksasi N2 udara
atau memberikan pupuk hijau dari tanaman legum.

21
Tabel 1. Serapan hara N, P, dan K tanaman brokoli, sawi putih, bit, dan selada head pada percobaan pengelolaan hara
pada sayuran organik di Kebun Permata Hati Farm, MT 2007
Serapan hara
brokoli
Serapan hara
sawi putih
Serapan hara
selada heed
Perlakuan
Serapan hara bit
N P K N P K N P K N P K
…....…………………………………… kg/ha ……...…………………………….……
Pukan kambing + abu sekam + PH 44 6 37 21 3 24 36 4 33 8 2 7
Pukan ayam + abu sekam + PH 79 13 58 24 6 33 44 7 43 14 3 14
Pukan kambing + abu sekam + Tithonia + PH 53 7 37 15 3 17 41 4 44 9 2 12
Pukan ayam + sekam + Tithonia + PH 60 11 51 17 6 25 46 6 42 12 2 10
Pukan kambing + abu sekam 88 9 45 27 4 29 43 4 36 9 2 9
Pukan ayam + abu sekam 78 12 57 18 6 20 60 9 50 15 4 17
Tabel 2. Neraca hara N, P, dan K pada pertanaman brokoli, sawi putih, bit, dan selada head pada percobaan
pengelolaan hara pada sayuran organik di Kebun Permata Hati Farm, MT 2007
Serapan brokoli
+ sawi
Serapan bit +
selada heed
Neraca hara
brokoli + sawi
Neraca bit +
salada heed
Perlakuan
Input pupuk
N P K N P K N P K N P K N P K
……………..……………………………… kg/ha ……………..………………………………
Pukan kambing + abu sekam + PH 65 9 61 43 5 40 57 29 42 -8 19 -19 14 23 2
Pukan ayam + abu sekam + PH 103 18 91 57 9 57 60 34 47 -43 16 -44 2 25 -10
Pukan kambing + abu sekam +
Tithonia + PH
68 10 54 50 6 65 60 31 46 -8 21 -8 10 25 -10
Pukan ayam + sekam + Tithonia + PH 77 17 76 58 8 52 62 37 50 -14 20 -26 5 29 -2
Pukan kambing +abu sekam 114 14 74 52 6 45 57 29 42 -57 15 -31 5 23 -2
Pukan ayam + abu sekam 105 18 77 75 13 67 60 34 47 -46 17 -30 -15 22 -20
Neraca Hara N, P, K pada Beberapa Pola Tumpangsari Sayuran Organik

22
Tabel 3. Serapan hara N, P, dan K tanaman bawang daun, kembang kol, wortel, dan caisim pada percobaan
pengelolaan hara pada sayuran organik di Kebun Permata Hati Farm, MT 2008
Serapan bawang
daun
Serapan kembang
kol
Perlakuan
Serapan wortel Serapan ceisim
N P K N P K N P K N P K
Bawang daun …………….….……………………… kg/ha ……………….……………….………
Pukan ayam + arang sekam 19 3 31 126 41 175 17 8 40 11 2 13
Pukan ayam + arang sekam + kirinyu 22 3 31 143 43 169 0 11 55 14 2 11
Pukan ayam +Tithonia + sisa tanaman 16 2 23 160 35 173 13 6 33 10 2 12
Pukan ayam + Tithonia + batang pisang 15 2 25 131 38 170 18 8 41 13 2 11
Pukan ayam +Tithonia 27 4 35 155 45 195 18 8 46 14 2 10
Pukan ayam 23 3 30 128 41 153 24 9 34 14 2 11
Pukan kambing + arang sekam 22 3 29 145 44 161 20 9 36 10 1 8
Petani 21 3 23 137 41 173 27 11 45 14 2 11
Tabel 4. Neraca hara N, P, dan K pada pertanaman bawang daun+kembang kol dan wortel+caisim pada percobaan
pengelolaan hara pada sayuran organik di Kebun Permata Hati Farm, MT 2008
Serapan bw daun
+ kemb. kol
Serapan wortel
+ ceisim
Neraca bawang
daun kemb. kol
Neraca wortel +
ceisim
Perlakuan
Input pupuk
N P K N P K N P K N P K N P K
………………………………….……… kg/ha ……………..………………………………
Pukan ayam + arang sekam 134 40 177 28 11 53 96 81 108 -39 41 -69 -67 31 -122
Pukan ayam + abu sekam + kirinyu 152 42 170 35 13 66 108 82 117 -45 40 -54 -79 27 -120
Pukan ayam + Tithonia + sisa
tanaman
162 34 157 24 8 45 118 95 125 -44 60 -32 -67 52 -77
Pukan ayam + Tithonia + bt. piang 135 36 157 31 10 52 115 83 115 -20 47 -43 -51 36 -95
Pukan ayam Tithonia 169 45 185 32 10 56 112 82 107 -57 37 -78 -89 26 -134
Pukan ayam 139 40 156 38 11 44 93 81 104 -47 41 -51 -85 30 -96
Pukan kambing + arang sekam 154 43 160 29 10 44 83 32 54 -71 -11 -106 -101 -21 -151
Petani 147 40 156 42 13 56 174 58 221 27 18 66 -14 4 10
D. Setyorini dan W. Hartatik

Neraca Hara N, P, K pada Beberapa Pola Tumpangsari Sayuran Organik
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil perhitungan neraca hara N, P, K untuk kombinasi
tanaman brokoli + sawi putih, bit + selada head, kembang kol+bawang daun,
serta wortel+caisim, dapat disimpulkan bahwa :
1. Tanaman kembang kol dan brokoli dapat digolongkan tanaman yang
membutuhkan hara tinggi, bit, wortel, dan sawi putih membutuhkan hara
sedang, selada head dan caisim merupakan tanaman yang membutuhkan
hara sedikit. Pemilihan jenis tanaman tumpangsari harus mempertimbangkan
kebutuhan hara tanaman ini.
2. Kotoran ayam dan kambing yang tidak maupun yang diperkaya dengan abu
sekam, fosfat alam, tithonia dapat digunakan sebagai salah satu sumber
pupuk organik dalam budidaya pertanian organik apabila takarannya 25 t/ha,
apabila takarannya diturunkan menjadi 10-15 t/ha maka memberikan neraca
hara N, K negatif.
3. Pada keempat pola tumpangsari, hara P memberikan neraca positif
sedangkan N dan K negatif. Perlu dilakukan pengayaan dengan tanaman
legum (sumber N) atau abu mineral, sekam (sumber K) agar kebutuhan
tanaman tercukupi.
DAFTAR PUSTAKA
Alfoeldi, T., F. Andreas, G. Uwe, K. Lukas, N. Urs, P. Lukas, S. Matthias, and W.
Olga. 2002. Organic agriculture and the environment. In El-hage Scialabba,
Nadia, and Caroline, Hattam (Eds.). Organic Agriculture, Environment and
Food Security, Food and Agriculture Organization of the United Nation
(FAO), Rome, chapter 2.
Andrist-Rangel, Y., A.C. Edwards, S. Hillier, and I.S. Öborn. 2007. Long-term K
dynamics in organic and conventional mixed cropping systems as related
to management and soil properties. Agriculture, Ecosystems &
Environment 122(4):413-426.
Bending, G. 2002. Changes to soil quality indicators following conversion to
organic vegetable production (OF0401). www.defra.gov.uk.
Berry, P.M., E.A. Stockdale, R. Sylvester-Bradley, L. Philipps, K.A. Smith, E.I.
Lord, C.A. Watson, and S. Fortune. 2003. N, P, K budgets for crop
rotations on nine organic farms in teh UK. Soil Use and Management,
19(2):112-118.
23

24
D. Setyorini dan W. Hartatik
Dalgaard, R., N. Halberg, I.S. Kristensen, and I. Larsen. 2006. Modelling
representative and coherent Danish farm types based on farm accountancy
data for use in environmental assessments. Agriculture Ecosystem and
Environment 117:223-237.
Fahmuddin, A., D. Setyorini, W. Hartatik, Sang-Min Lee, Jwa-Kyung Sung, and
Jae-Hoon Shin. 2009. Nutrient balance and vegetable crop production as
affected by different sources of organic fertilizers. Korean J. Soil Sci. Fert.
42(1):1-13.
Khai, M.N., P.Q. Ha, and I. Öborn. 2007. Nutrient flows in small-scale peri-urban
vegetable farming systems in Southeast Asia-A case study in Hanoi.
Agriculture, Ecosystems and Environment 122:192–202.
Moeskops, B., Sukristiyonubowo, L. Herawaty, L. Anggria, E. Husen, R.
Saraswati, D. Buchan, and S. De Neve. 2009. Effect of organic and
conventional farming on soil microbiological and N dynamics in Java,
Indonesia. Dep. of Soil Management, Ghent Univ., Belgium.
Wong, J.W.C., K.K. Ma, K.M. Fang, and C. Cheung. 1999. Utilization of a manure
compost for organic farming in Hongkong. Bioresource Technology 67:43-
46.