Aplikasi Pupuk dan Kompos Berkelanjutan:Pedoman Kebun dan Pertanian Mikro

Menerapkan kotoran hewan dan kompos ke tanah adalah praktik lama bagi petani di seluruh dunia. Ketika dikelola dengan benar, kotoran hewan meningkatkan kesuburan tanah, membangun bahan organik tanah, dan mendaur ulang nutrisi secara berkelanjutan. Namun, mengetahui berapa banyak dan kapan harus menerapkan pupuk kandang sangat penting untuk kesehatan tanah jangka panjang. Artikel ini memberikan informasi umum tentang karakteristik pupuk kandang dan kompos serta contoh langkah demi langkah untuk menghitung tingkat aplikasi yang sesuai untuk kebun dan pertanian mikro (<5 hektar).

Dasar-Dasar Nutrisi Tanaman

Ada 14 unsur hara mineral yang penting untuk pertumbuhan tanaman. Enam nutrisi diklasifikasikan sebagai nutrisi makro karena tanaman membutuhkan nutrisi ini dalam jumlah yang lebih besar, dan delapan adalah nutrisi mikro karena tanaman hanya membutuhkan jumlah sedikit. Hasil tanaman akan menurun jika tanah tidak memiliki kadar masing-masing unsur hara yang cukup. Tiga nutrisi makro yang paling penting untuk dikelola adalah nutrisi makro utama :nitrogen (N), fosfor (P), dan kalium (K). Untuk memastikan pertumbuhan tanaman yang optimal, N umumnya perlu ditambahkan setiap tahun pada tanaman non legum untuk meningkatkan atau mempertahankan hasil. P dan K dapat terakumulasi di tanah Utah, sehingga penting untuk melakukan uji tanah secara teratur untuk melihat apakah penambahan diperlukan. nutrisi makro sekunder adalah kalsium (Ca), magnesium (Mg), dan belerang (S). nutrisi mikro adalah boron (B), kobalt (Co), tembaga (Cu), besi (Fe), klorin (Cl), mangan (Mn), molibdenum (Mo) dan seng (Zn). Sebagian besar tanah Utah memiliki tingkat makronutrien sekunder dan mikronutrien yang cukup tinggi (dan terkadang terlalu tinggi) untuk mendukung pertumbuhan tanaman yang sehat. Oleh karena itu, nutrisi ini seringkali tidak memerlukan pengujian atau aplikasi tanah secara teratur. Untuk informasi lebih lanjut tentang jenis nutrisi, rujuk USU Penyuluhan Master Gardener Bab, Pupuk.

Pupuk Kotoran Sebagai Pembangun Tanah dan Sumber Nutrisi

Pupuk kandang mengandung sebagian besar, atau semua, dari 14 nutrisi mineral tanaman yang berasal dari tanah, serta bahan organik. Bahan organik adalah jaringan tumbuhan dan hewan yang terdekomposisi yang akan melapisi partikel-partikel tanah untuk memberikan warna tanah lapisan atas yang kaya dan gelap. Meningkatkan jumlah bahan organik dalam tanah melalui pupuk kandang atau aplikasi kompos dapat meningkatkan kesehatan dan produktivitas tanah dengan: 

• meningkatkan ketersediaan hara bagi tanaman dan penyimpanan hara di dalam tanah,
• meningkatkan ketersediaan air bagi tanaman dan penyimpanan air di dalam tanah,
• memperbaiki struktur tanah, yang meningkatkan aerasi dan drainase,
• mendukung komunitas mikroba tanah,
• mengurangi pemadatan dan pengerasan permukaan, dan
• mengurangi erosi.
  
  

Ini penting di Utah, di mana bahan organik tanah asli rendah (0,50 – 2%) karena iklim semi-kering. Meningkatkan bahan organik menjadi sekitar 5% sangat ideal untuk banyak tanah dan tanaman. Memasukkan pupuk kandang dan kompos ke dalam tanah adalah cara terbaik untuk membangun bahan organik tanah sambil mengelola kesuburan tanah untuk pertumbuhan tanaman yang optimal. Kotoran yang banyak mengandung bahan yang tidak tercerna atau bahan dasar non-pasir dalam jumlah besar (jerami, serutan kayu, dll.) akan terurai perlahan seiring waktu dan menambahkan bahan organik ke tanah. Pupuk kandang padat dan semi padat (kadar air <75%) dan kompos mengandung lebih banyak bahan organik dan umumnya lebih efektif sebagai pembangun tanah daripada pupuk cair dan bubur (kadar air>75%). Kotoran juga mudah dikomposkan karena memiliki rasio karbon terhadap nitrogen (C:N) yang relatif rendah yang memungkinkan pengomposan cepat. Artikel ini akan berfokus pada pupuk kandang padat dan kompos yang paling  umum di lingkungan perkotaan, kebun, dan pertanian mikro.

Kelemahan Aplikasi Pupuk Kandang dan Kompos 

Dengan manfaat aplikasi kotoran hewan, mungkin tergoda untuk menggunakan pupuk kandang atau pupuk kompos sebanyak mungkin, terutama jika tersedia dalam jumlah besar. Namun, aplikasi yang berlebihan (jumlah besar atau terlalu sering) dan aplikasi yang tidak tepat waktu dapat mengakibatkan tingkat salinitas tanah yang tinggi, pembakaran tanaman, pertumbuhan tanaman yang buruk, dan pencemaran lingkungan. Untuk memastikan keberlanjutan jangka panjang, ada pertimbangan pengelolaan utama yang harus diikuti yang sangat penting untuk tanah Utah . Secara khusus, pupuk kandang sering mengandung lebih banyak P dan K daripada yang dibutuhkan oleh tanaman, tetapi tidak cukup N. Hal ini dapat menyebabkan penumpukan P dan K di dalam tanah. Terlalu banyak P dapat mengurangi kemampuan tanaman untuk mengambil unsur hara mikro dari tanah, seperti Zn, tetapi juga dapat menjadi pencemar lingkungan dengan mencemari air permukaan ketika limpasan musim semi terjadi. Terlalu banyak K dapat meningkatkan salinitas tanah, yang dapat mengurangi pertumbuhan dan hasil tanaman. PH dan salinitas pupuk kandang juga cenderung lebih besar dari bahan pembenah tanah lainnya, terutama pupuk kandang dari ternak tertentu seperti unggas (Tabel 1). Penting untuk menyadari efek pH dan salinitas yang datang dengan aplikasi pupuk kandang karena tanah Utah cenderung sudah basa (memiliki pH tinggi untuk pertumbuhan tanaman) dan mudah menumpuk garam. Peningkatan pH dan salinitas tanah lebih lanjut melalui aplikasi pupuk kandang atau pupuk kompos dapat mengurangi hasil panen, terutama sayuran, buah-buahan, dan bunga potong. Sebagai aturan umum, tanaman ini mulai menurun ketika tanah mencapai pH lebih besar dari 8 dan tingkat salinitas lebih besar dari 2 dS/m.

Kotoran mentah juga menimbulkan risiko kesehatan bagi tanaman yang ditanam untuk konsumsi manusia. Kotoran mentah dapat menampung patogen yang tidak aman seperti E. coli, Listeria, dan Salmonella. Standar Program Organik Nasional USDA adalah menerapkan pupuk mentah setidaknya 120 hari sebelum panen tanaman yang bersentuhan dengan tanah (wortel, bawang, kentang) dan 90 hari untuk tanaman yang tidak menyentuh tanah (stroberi, tomat, paprika). Sangat penting bagi petani untuk secara waspada mengikuti praktik keamanan pangan dan dengan hati-hati merencanakan waktu aplikasi untuk mengurangi risiko kontaminasi tanaman. Menyeimbangkan kebutuhan nutrisi tanah dan tanaman, membangun bahan organik, memenuhi kebutuhan pembuangan kotoran, memantau pH tanah dan tingkat salinitas, dan memperhatikan keamanan pangan adalah kunci pengelolaan lahan berkelanjutan dengan pupuk kandang.

Tabel 1. Karakteristik pupuk kandang rata-rata menurut jenis hewan. Kandungan nutrisi dinyatakan sebagai persen Nitrogen (N), Fosfat (P2O5), dan Kalium (K2O). Salinitas pH, kadar air, dan rasio C:N juga diberikan. Data dikumpulkan dari Utah State University Analytical Laboratory (USUAL) dari tahun 2005 – 2019.

*Rata-rata berdasarkan tiga sampel atau lebih sedikit.

Berapa Banyak Pupuk Kandang yang Harus Saya Aplikasikan?

Mengetahui berapa banyak pupuk kandang yang harus diterapkan tergantung pada berapa banyak N, P, dan K dalam pupuk kandang, tanaman apa yang akan ditanam, dan status nutrisi tanah, seperti yang ditentukan oleh uji tanah. Kandungan nutrisi pupuk kandang bervariasi menurut: 

• jenis hewan,
• program pemberian makan,
• jumlah bedding yang dicampur dengan pupuk kandang,
• umur pupuk kandang dan penyimpanan sebelumnya, dan
• kadar air pupuk kandang dan apakah pupuk kandang akan langsung dimasukkan ke dalam tanah atau tidak (misalnya digarap ke dalam tanah saat aplikasi atau disebarkan ke permukaan)

Karena pupuk kandang sangat bervariasi dan berubah dengan banyak faktor yang terdaftar, pupuk kandang atau kompos harus diuji untuk akurasi terbaik. Laboratorium Analitik USU menguji pupuk kandang dan kompos dan memberikan informasi tentang pengumpulan sampel yang tepat dan harga pengujian. Untuk memberikan perkiraan kandungan pupuk kandang di Utah, kami menganalisis semua sampel pupuk kandang yang dikirim ke Laboratorium Analisis Universitas Negeri Utah dari tahun 2005 – 2019. Tabel 1 mencantumkan kandungan N, P, dan K yang diharapkan, pH, salinitas, kelembaban, dan rasio C:N.

Waktu pemberian pupuk kandang juga penting untuk dipertimbangkan karena tidak semua unsur hara, terutama N, tersedia untuk digunakan tanaman secara langsung. N dalam kotoran hewan datang dalam bentuk organik dan anorganik. Bentuk organik dapat dianggap sebagai pupuk 'lepas lambat' - secara bertahap terurai dan menyediakan N yang tersedia untuk tanaman dari waktu ke waktu, sedangkan bentuk anorganik sudah tersedia untuk digunakan tanaman. Karena itu, N dari pupuk kandang harus dikreditkan hingga tiga tahun setelah aplikasi. Ketika mempertimbangkan jumlah total N dalam pupuk kandang, kira-kira setengah dari N akan tersedia selama tahun pertama jika pupuk kandang segera dimasukkan ke dalam tanah. Ketika pupuk kandang tertinggal di permukaan tanah, hanya sekitar 30% N dalam pupuk kandang yang tersedia bagi tanaman pada tahun pertama. Pada tahun kedua, sekitar 10% dari sisa nitrogen tersedia, dan sekitar 5% tersedia pada tahun ketiga.

Sebaliknya, sebagian besar P dan K dalam pupuk kandang tersedia untuk tanaman pada tahun pertama. Penting untuk dicatat bahwa dalam banyak kasus, pupuk kandang mengandung lebih banyak P dan K daripada yang dikeluarkan oleh tanaman dan tidak cukup N. Oleh karena itu, jika pupuk diberikan pada tingkat yang memenuhi kebutuhan N tanaman, P dan K tanah dapat menjadi terlalu tinggi. Seperti disebutkan sebelumnya, terlalu banyak P dianggap sebagai bahaya lingkungan dan terlalu banyak K tidak perlu meningkatkan salinitas tanah, yang bisa mahal untuk diperbaiki di kemudian hari.

Praktik terbaik untuk menghindari masalah ini adalah dengan menggunakan pupuk kandang untuk memenuhi kebutuhan P tanaman. Jika aplikasi pupuk kandang tidak menyediakan cukup N, Anda perlu melengkapi dengan pupuk N tinggi, P dan K rendah atau amandemen (misalnya:urea, tepung darah, tepung bulu, emulsi ikan, dll.); bergilir dengan tanaman legum (kacang polong, kacang polong); atau menanam tanaman penutup tanah polong-polongan
(trefoil kaki burung, vetch berbulu, petugas medis). Lembar kerja di akhir artikel ini adalah panduan langkah demi langkah yang membantu menentukan berapa banyak pupuk kandang yang dapat ditambahkan secara berkelanjutan ke tanah Anda dan apakah N tambahan akan dibutuhkan. Artikel ini memiliki buku kerja pendamping yang dapat diisi yang secara otomatis akan menghitung tarif berkelanjutan untuk tanah Anda.

Pengomposan Pupuk kandang sebelum Aplikasi 

Pilihan lain untuk penggunaan kotoran hewan yang berkelanjutan adalah dengan membuat pupuk kompos terlebih dahulu. Pupuk kompos dapat menjadi salah satu sumber bahan organik terbaik untuk tanah Anda. Pupuk kandang akan menjadi kompos dengan cepat ketika kompos sering dibalik, tingkat kelembaban yang memadai dipertahankan, dan bahan kompos lainnya ditambahkan. Lihat lembar fakta pengomposan USU untuk informasi lebih lanjut tentang teknik pengomposan. Manfaat pengomposan pupuk kandang meliputi:mengurangi potensi membakar tanaman, mengurangi bau dan lalat, kemampuan untuk dengan cepat memproses limbah kebun dan pertanian lainnya (seperti gulma, sisa makanan mentah, serasah daun, alas non-pasir), dan mengurangi volume pupuk kandang. (sebesar 20-40%) yang menyederhanakan transportasi dan penggabungan.

Pengomposan pupuk kandang sebelum aplikasi juga dapat berfungsi sebagai metode penyimpanan yang efektif, memungkinkan Anda untuk memiliki kontrol penuh atas aplikasi waktu yang optimal ke tanah. Saat membuat kompos kotoran, penting untuk diingat bahwa beberapa N akan hilang dalam proses pengomposan, sedangkan P dan K umumnya tetap. Juga, karena pengomposan mengkonsolidasikan bahan, pH dan salinitas kompos berbasis pupuk kandang bisa lebih besar dalam produk jadi. Ini harus menjadi pertimbangan ketika menerapkan kompos ke tanah, karena kompos dapat berkontribusi pada tingkat salinitas tanah yang terlalu tinggi. Kompos nabati, dan kompos yang mengecualikan urin, cenderung menjadi pilihan yang lebih rendah garam.

Sebagai aturan umum, sekitar 1 inci kompos dapat ditambahkan secara berkelanjutan ke sebagian besar tanah Utah setiap tahun. Lebih banyak dapat ditambahkan tergantung pada sumber kompos dan uji tanah Anda. Kurangi penggunaan kompos, terutama kompos yang berasal dari pupuk kandang, jika uji tanah Anda menunjukkan peningkatan kadar P, K, dan salinitas. Di sini, kami memberikan perkiraan karakteristik kompos Utah berdasarkan analisis sampel kompos yang dikirim ke Laboratorium Analisis Universitas Negeri Utah dari tahun 2005 – 2019. Tabel 2 mencantumkan kandungan N, P, dan K yang diharapkan, pH, salinitas, kadar air, dan Rasio C:N.

Pertimbangan Keberlanjutan 

Memasukkan pupuk kandang dan kompos ke dalam kebun dan ladang pertanian akan mengurangi limbah, mendaur ulang nutrisi  kembali ke lanskap, dan dapat meningkatkan kesehatan tanah. Ketika pemilik rumah atau petani tidak memelihara hewan, pupuk kandang atau kompos biasanya dapat diperoleh dari sumber lokal. Aplikasi pupuk kandang dan kompos berbasis pupuk kandang jangka panjang dan berkelanjutan bergantung pada tingkat kesuburan tanah kebun atau ladang melalui uji tanah, serta pemahaman tingkat nutrisi, pH, dan salinitas pupuk kandang atau kompos yang akan diterapkan. Aplikasi yang berlebihan dapat menyebabkan kelebihan nutrisi yang mengurangi pertumbuhan tanaman, mencemari sumber air, dan menciptakan masalah salinitas tanah yang sulit atau mahal untuk diklaim kembali. Anda mungkin telah memperhatikan bahwa kotoran kucing dan anjing dan kompos tidak terdaftar. Kotoran itu harus dibuang ke tempat sampah. Menambahkan kotoran kucing atau anjing ke kebun atau kompos menarik hewan yang tidak diinginkan (rakun, tikus, tikus, ular), meningkatkan risiko paparan patogen, dan dengan mudah melepaskan bau busuk selama pembusukan.

Tabel 2. Rata-rata kompos karakteristik. Kandungan nutrisi dinyatakan sebagai persen Nitrogen (N), Fosfat (P2O5), dan Kalium (K2O). PH, salinitas, persen bahan kering (%), dan C:N juga diberikan. Data dikumpulkan dari Utah State University Analytical Laboratory (USUAL) dari tahun 2005 – 2019.

Kesimpulan

Dengan aplikasi yang penuh perhatian, pupuk kandang merupakan sumber nutrisi yang bagus dengan banyak manfaat sekunder. Ingatlah untuk membuat aplikasi berdasarkan kebutuhan P untuk menghindari penumpukan P dan K di dalam tanah, dan perlu diingat bahwa pupuk kandang juga mempengaruhi salinitas dan pH tanah. Nilai gizi yang disajikan pada Tabel 1 dan 2 adalah rata-rata dan penting untuk diketahui bahwa masing-masing sumber sangat bervariasi. Pertimbangkan untuk menguji pupuk kandang atau kompos yang akan Anda gunakan untuk mengetahui karakteristik spesifiknya.

Lembar Kerja Perhitungan Tarif Aplikasi Pupuk Kandang

Unduh lembar kerja

Sumber Daya Tambahan 

• Bihn, E.A., M.A. Schermann, A.L. Wxzelaki, GL Wall dan S.K Amundson. 2014. Proyek pohon keputusan di lahan pertanian:Amandemen tanah –v5. Cornell CALS. https://gaps.cornell.edu/educational-materials/decision-trees/soil-amendments/ 
• Pupuk Cardon, G.E. (n.d.). Bab 4 dalam Pedoman Penyuluh Tukang Kebun USU. P 4-1 hingga 4-10. https://extension.usu.edu/mastergardener/oufiles/chapter4.pdf
• Davis, J., R. Koenig dan R. Flynn. 1999. Praktik Pengelolaan Terbaik Kotoran:Panduan Praktis untuk Perusahaan Susu di Colorado, Utah, dan New Mexico. AGWM-04 https://digitalcommons.usu.edu/cgi/viewcontent.c gi?article=1049&context=extension_histall
• Farrell-Poe, K., J. Barnhill, R. Koenig, dan B. Miller. 1997. Penggunaan Kompos di Kebun Utah. https://digitalcommons.usu.edu/cgi/viewcontent.c gi?referer=https://www.google.com/&httpsredir=1 &article=1491&context=extension_curall
• Laboski, C.A.M. dan J.B. Peters. 2012. Pedoman aplikasi nutrisi untuk tanaman lapangan, sayuran dan buah-buahan di Wisconsin. Bab 6:Nitrogen. P. 50. Universitas Wisconsin. https://www.rockriverlab.com/file_open.php?id=123
• NRSC. 2008. Buku Panduan Bidang Pengelolaan Limbah Pertanian. Bab 4:Karakteristik Limbah Pertanian. P. 4-5. Departemen Pertanian Amerika Serikat, Layanan Konservasi Sumber Daya Alam Bagian 651. https://directives.sc.egov.usda.gov/OpenNonWeb Content.aspx?content=31475.wba
• Program Organik Nasional USDA. 2018. Program Organik Nasional. https://www.ams.usda.gov/
• Universitas California, Program Master Tukang Kebun Inyo-Mono. Cara Menghitung Rasio Karbon-Nitrogen Campuran Kompos Anda. https://ucanr.edu/sites/mginyomono/files/170818.pdf