Vol. 5 No. 2 Agustus 2023, Hlm: 86 - 90
e-ISSN: 2685-6646
Efektivitas pemupukan N, P, K dan Mg atas estimasi kebutuhan  unsur  hara makro  untuk  tanaman sawi hijau akuaponik
Effectiveness of N, P, K and Mg fertilization based on the estimation macro-nutrient requirements for the mustard greens to aquaponics
Rahmah Hayati 1 , Muhammad Irzan Majid 2 , Erwin Masrul Harahap 2 1 Fakultas Pertanian, Universitas Abulyatama. Jl. Blang Bintang Lama No 5 Aceh Besar 24415, Indonesia
2 Fakultas  Pertanian,  Universitas  Sumatera  Utara.  Jl.  T  Mansyur  No  9  Medan  20222, Indonesia
Korespondensi: rahmah.hayati_agroteknologi @abulyatama.ac.id
Submit:
27 Juni 2023
Direvisi: 25 Juli 2023
Diterima: 26 Juli 2023
Abstract.  Brassica  juncea  L.  was  know  as  mustard  vegetable  that  has higher  an economic value. However, it was a cultivation depend on the estimation of fertilizer application to increase to crop production. This study determine to nutrients obtained the  optimal  production  results.  Furthermore,  the  method  used  a  survey  method  or qualitative research. Whereas, the conventional planting experimental design with a spacing of 20 × 20 cm per plant in 1 hectare. The percentage of N was calculated using  the  Kjeldahl  method.  Then,  the  compound  of  P,  K,  and  Mg  used  a spectrophotometry.  The  data  was  analyzed  using  Microsoft  Excel  2019.  For parameters observed i.e: the wet weight (gr) and dry weight (gr), dry basis or Md (%), percentage from N, P, K, and Mg. Needed for total fertilizer to 10 tons/ha until 40 tons/ha. The results showed that fertilizer N was found in 3.86%, P was calculate in 0.72%, K was obtain in 3.83% and Mg was found in 0.37%. Furthermore, it was the average weight of Brassica juncea L. was 91.01 gr, wherein the dry weight was found  in  6.72  gr.  The  dry  basis  Md  was  12.54%.  Finally, the  fertilizer recommendations for Brassica juncea L. plants to optimal results up to 40 tons/ha using the fertilizer 5.45 grams. In this case, to the total urea in fertilization was 2.5 grams, and SP-36 fertilizer was 0.6 grams. Then, the KCl fertilizer was 1.8 grams, and dolomite of 0.6 grams with a recommended planting doses to aquaphonic system.
Keywords: Mustard, estimation, fertilizer, macro nutrient, plant.
Abstrak.  Brassica  juncea L.  dikenal  dengan  sayur  sawi  hijau  merupakan  sayuran yang  memiliki  nilai  ekonomi  tinggi.  Namun  untuk  meningkatkan  produksi  dapat dimulai dari estimasi pemberian pupuk makro. Penelitian ini bertujuan menghitung kebutuhan unsur hara untuk mendapatkan hasil produksi yang optimal. Metode yang digunakan  adalah  metode  survei  atau  penelitian  kualitatif.  Rancangan  percobaan penanaman konvensional yaitu dengan jarak tanam 20 × 20 cm per tanaman dalam 1 hektar. Persentase N dihitung menggunakan metode Kjeldahl. Namun unsur P, K, dan Mg  menggunakan metode Spektrofotometri.  Kemudian  data  dianalisis  dengan Microsoft  Excel  2019.  Parameter  yang diamati  termasuk  berat  basah  (g) dan  berat kering (g), basis kering atau Md (%), persentase N, P, K, serta Mg.  Kebutuhan dari pupuk  total  adalah  10  ton/ha  sampai  40  ton/ha.  Penelitian  menunjukkan  hasil yaitu hara N yang  dibutuhkan pertanaman sebesar  3,86%,  P  sebesar  0,72%,  K sebesar  3,83%  dan  Mg  sebesar  0,37%.  Selanjutnya  ditemukan  berat  rata- rata Brassica  juncea L.  yaitu  91,01  g  sedangkan  berat  keringnya  6,72  g.  Md  basis kering  adalah  12,54%.  Rekomendasi  pemupukan  pada  tanaman Brassica  juncea L. untuk hasil optimal sampai dengan 40 ton/ha yaitu 5,45 g per pot. Dalam hal ini, total urea dalam pemupukan adalah 2,5 g, pupuk SP-36 adalah 0,6 g, kemudian pupuk KCl
Vol. 5 No. 2 Agustus 2023, Hlm: 86 - 90
e-ISSN: 2685-6646
yaitu 1,8 g, dan dolomit dengan dosis 0,6 g pertanaman yang direkomendasikan untuk sistem akuaponik.
Kata kunci: Sawi, estimasi, pupuk, hara makro, tanaman.

## PENDAHULUAN
Sayuran  sawi  atau Brassica  juncea L.  berasal  dari  China,  dimana tanaman yang  sering dikonsumsi ini telah masuk ke Indonesia pada abad ke-17. Tanaman ini merupakan jenis sawi hijau yang cukup populer dan laris di kalangan masyarakat. Brassica juncea L. merupakan sayuran yang memiliki nilai  ekonomi  tinggi  serta  dapat  dibudidayakan di  berbagai  tempat  di  dataran  tinggi  maupun  dataran rendah. Kegiatan budidaya sawi hijau sudah lama dilakukan di Indonesia, namun masih sering terjadi kegagalan untuk memperoleh hasil produksi yang maksimal (Shorna et al ., 2020). Menurut Badan Pusat Statistik tahun 2019, produksi sawi hijau di Indonesia rata-rata hanya 10,4 ton/ha dengan total produksi hampir  635.988  ton/tahun.  Luas  tanaman  untuk budidaya  sawi  ini  adalah  61.047  ha.  Namun  hal  ini masih  bisa  ditingkatkan  hingga  20-40  ton/ha  dengan  metode  perbaikan optimasi pemupukan  dan penggunaan lahan yang maksimal (Marbun et al ., 2020).
Pemberian  pupuk  berperan  penting  dalam  memberikan  unsur  hara  pada  tanah  untuk meningkatkan produksi tanaman sayuran. Tanah mengandung unsur hara tersedia dalam jumlah terbatas dan  memiliki  berbagai  unsur  hara  tergantung  pada  tempatnya.  Menurut  hukum  Leibig  menyatakan bahwa unsur hara yang diambil oleh tanaman dapat diganti dengan pemberian pupuk. Berdasarkan teori Hukum Minimum, pemupukan bertujuan untuk mempertahankan dan meningkatkan pengaruh zat-zat yang mengandung satu  atau  lebih  unsur  hara di  dalam tanah  yang  ditambahkan  untuk menggantikan unsur  hara  yang  telah  terserap  dari  dalam  tanah  sehingga  tanaman  akan  terus  tumbuh  subur  serta berproduksi secara optimal (Bremner, 1996).
Apabila  diterapkan  dengan  dosis  yang  optimal,  pupuk  nitrogen  merupakan  sumber  unsur  hara yang baik untuk tanah dan berpengaruh positif terhadap pertumbuhan, perkembangan dan hasil sayuran. Penelitian sebelumnya oleh Marbun et al . (2020), perlakuan 150 kg urea/ha atau 100 kg urea/ha secara statistik berpengaruh nyata terhadap hasil produksi sebesar 878 kg/ha. Penelitian lainnya oleh Singh et al. (2020) yaitu perlakuan aplikasi pupuk NPK mengandung unsur N 60 kg/ha, unsur P 13 kg/ha, dan unsur K 17 kg/ha, menunjukkan produksi hasil rata-rata sebesar 968 kg/ha. Penelitian tersebut dilakukan di India, dan masih di bawah estimasi produksi (Kumar et al ., 2020)
Hukum  minimum  Leibig  menyatakan  bahwa  pertumbuhan  tanaman  sangat  bergantung  pada kandungan unsur hara dalam tanah. Kandungan unsur hara yang minimal atau terbatas merupakan faktor penentu  pertumbuhan  tanaman.  Faktor  pembatas  kesuburan  tanah  yaitu  N,  P,  K,  dan  Mg (Marchesi, 2020). Hal ini dapat diatasi dengan pemberian unsur hara dari tanah ke tanaman dengan takaran pupuk yang sesuai dengan kebutuhan unsur hara yang dibutuhkan oleh tanaman Brassica juncea L. Penelitian ini  bertujuan  menghitung  unsur  N,  P,  K  serta  Mg  terhadap  kebutuhan  unsur  hara  tanaman Brassica juncea L. atas  pemberian  pupuk  urea,  SP-36,  KCl,  serta  dolomit  untuk  memperoleh hasil yang maksimal pada penanaman sawi sistem akuaponik.

## BAHAN DAN METODE
Tanaman yang digunakan dalam penelitian adalah tanaman Brassica juncea. L varietas Kumala dengan spesifikasi  tinggi tanaman  30  cm; jumlah  daun  9-10  helai  pertanaman, umur  panen  28  HST, serta potensi hasil 28-30 ton/ha. Tanaman ini ditanam secara konvensional dengan jarak tanam 20 x 20 cm per hektar. Sebanyak 10 sampel segar yang sudah siap panen di sortir  untuk sampel percobaan.

## Berat Kering Tanaman
Daun  dan  akar tanaman Brassica juncea L. dicuci  bersih dan dijemur  di  bawah sinar matahari selama 2 minggu. Kemudian dihaluskan menggunakan blender hingga menjadi ekstrak kering. Ekstrak kering dicampur untuk semua sampel untuk analisis berat kering.
Vol. 5 No. 2 Agustus 2023, Hlm: 86 - 90
e-ISSN: 2685-6646

## Analisis Data
Metode yang digunakan dalam penelitian adalah metode penelitian kualitatif atau survey untuk mengumpulkan  data  primer  populasi  tanaman Brassica  juncea L.  Selanjutnya  data  dianalisis di Laboratorium.  Berat  basah  dan  berat  kering  sawi  digunakan  untuk  menghitung  persentase  N  total dengan metode Kjeldahl. Selanjutnya persentase N, P, K, dan Mg tersedia, ditentukan dengan metode Spektrofotometri dan data dianalisis menggunakan Microsoft Excel tahun 2019.
Analisis data yang dilakukan adalah berat basah (g), berat kering (g), Md atau basis kering (%), kebutuhan unsur hara N, P, K, dan Mg dalam persentase serta jumlah pupuk yang dibutuhkan untuk optimasi. Target produksi hasil dimulai 10 ton/ha, 20 ton/ha, 30 ton/ha, dan 40 ton/ha.
Berat  basah  dan  berat  kering  dalam  gram  ditimbang pada  saat  panen  dengan cara  menimbang seluruh  bagian  tanaman  meliputi  akar,  batang,  dan  daun  menggunakan  timbangan  digital.  Hal  ini dilakukan  seminggu  setelah  panen  serta  penimbangan  berat  basah  tanaman  merupakan  total penimbangan  bagian  daun  dan  bagian  akar  tanaman.  Penimbangan  berat  basah  tanaman  dengan menggunakan neraca analitis. Sedangkan berat kering tanaman (gram) dilakukan setelah penimbangan berat  basah,  dimana  sampel  dikeringkan  dalam  oven pada temperatur  105  °C  selama  24 jam  sampai bobot sampel konstan. Setelah kering sampel ditimbang dengan timbangan digital.
Selanjutnya,  setelah  diperoleh  berat  basah  dan  berat  kering  tanaman  dihitung  perbedaan penyerapan kebutuhan unsur hara N, P, K, dan Mg dari sampel tanah tempat tumbuh tanaman tersebut dengan  basis  kelembaban  kering  yang  mengikuti  standar Association  of  Official  Analytical Chemist (Bremner,  1996).  Perhitungan  basis  kering  (Md)  dilakukan  untuk  menghitung  unsur  hara berdasarkan kebutuhan dari tanah ke tanaman dengan rumus:
Basis kering (Md) = (W−D)/D × 100 (Hartatik dan Asmawan, 2021)
Untuk menghitung kebutuhan unsur hara yaitu menggunakan rumus:
NR = Target Produksi (PT)/Md x unsur hara (%) x Pupuk Majemuk/Total tanaman (Mustaqim, 2018)
Pemeliharaan tanaman Brassica juncea L. dalam penelitian ini meliputi:
a) Penyulaman dilakukan untuk mengganti bibit yang mati, maksimal 1 minggu setelah tanam.
b) Penyiraman  dilakukan  dengan  selang  dari  pompa  yang  mengalirkan  air  ke  sampel  tanaman percobaan.
c) Pengendalian hama dan penyakit dilakukan dengan pengendalian manual.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Produksi  tanaman Brassica  juncea L.  yang  kurang  optimal  disebabkan  oleh  faktor  tingkat kesuburan  tanah  yang  berbeda  karena  sifat  tanah  yang  bervariasi  atau  kompleks.  Total produksi minimum yang dihitung dari sampel bobot basah ditunjukkan pada Tabel 1.
Tabel 1. Sampel hasil produksi Brassica juncea L.
Sampel Berat Basah (g) Berat Kering (gr) BJ1 137,45 8,81 BJ2 58,79 4,66 BJ3 65,26 4,28 BJ4 61,10 4,52 BJ5 65,61 8,13 BJ6 96,32 5,64 BJ7 112,13 8,20 BJ8 99,72 7,72 BJ9 95,16 4,91 BJ10 119,11 10,40 Ratio 1,35% Rataan 91,11 6,72
Vol. 5 No. 2 Agustus 2023, Hlm: 86 - 90
e-ISSN: 2685-6646
Berdasarkan ciri-cirinya, tanah dibagi atas 3 jenis yaitu mampu memperbaiki atau mengikat unsur hara  dalam  tanah,  memberi  atau  menambah  unsur  hara,  atau  tidak  memberikan  unsur  hara  sama sekali (Omar  dan  Kobbia, 1996).  Pemberian  pupuk  N,  P,  K,  dan  Mg  bertujuan  untuk  memenuhi kebutuhan tanaman Brassica juncea L. selama masa vegetatif. Selanjutnya untuk mengacu pada kondisi tanaman  kekurangan  atau  tidak,  diukur  dengan  menggunakan  perhitungan  kebutuhan  hara khusus tanaman Brassica juncea L. berdasarkan hukum minimum Leibig untuk mencapai estimasi pemupukan. Setelah  dilakukan  penelitian,  hasilnya  menunjukkan  perlakuan  tanaman Brassica  juncea L. membutuhkan unsur hara N yaitu 3,86%, unsur P 0,72%, unsur K 3,83 % dan unsur Mg 0,37% (Tabel 2).
Tabel 2. Total kebutuhan unsur hara N, P, K dan Mg untuk tanaman Brassica juncea L. Unsur Hara % Total Kebutuhan N 3,86 P 0,72 K 3,83 Mg 0,37
Target produksi didasarkan pada kebutuhan nutrisi tanaman Brassica juncea L.
Berat  rata-rata Brassica  juncea L.  dalam  berat  basah  adalah  91,01  g,  sedangkan  berat  kering adalah 6,72 g. Selanjutnya dihitung kadar air basis kering Md diperoleh 12,54. Untuk target produksi 10 ton/ha s/d target produksi 40 ton/ha dijelaskan dalam Tabel 3.
Tabel 3. Kebutuhan unsur hara berdasarkan target produksi
Target Produksi (ton/ha) N (gr) P (gr) K (gr) Mg (gr) 10 0,62 0,14 0,46 0,15 20 1,23 0,29 0,92 0,29 30 1,85 0,43 1,37 0,44 40 2,46 0,57 1,83 0,58
Total  pupuk  1,34  g/pot,  bila  menggunakan  urea  target  produksi  10  ton/ha  adalah  0,62  g/pot. Penelitian yang berbeda sebelumnya yaitu menggunakan kombinasi aplikasi pupuk dengan pupuk urea 0,5  g/pot  dan  SP-36  0,375  g/pot  serta  kompos  50  g/pot  menghasilkan  rata-rata  berat  segar Brassica juncea L.  adalah  67,50  g (Singh et  al .,  2020).  Selanjutnya  untuk  target  produksi  20  ton/ha  yaitu diperoleh 1,23 g unsur N, 0,29 g unsur P, 0,92 g unsur K dan 0,29 g unsur Mg.
Total pupuk yang dibutuhkan yaitu 2,73 g/tanaman, dimana unsur K yang digunakan untuk target produksi 20 ton/ha adalah 0,92 g. Penelitian sebelumnya juga menggunakan perhitungan K total yaitu 14,5 mg/kg dalam larutan kesetimbangan cukup untuk mendapatkan hasil tertinggi dari tanaman yang membutuhkan K. Fungsi unsur kalium (K) bagi tanaman adalah untuk mempengaruhi komposisi dan sirkulasi  karbohidrat  dalam  tanaman  serta  mempercepat  metabolisme  nitrogen (Abdel et  al. ,  2007). Selanjutnya untuk target produksi Brassica juncea L. 30 ton/ha membutuhkan 1,85 g unsur N, 0,43 g unsur P, 1,37 g unsur K dan 0,44 g unsur Mg.
Upaya  untuk  menghasilkan  produksi Brassica  juncea L. sebesar 30  ton,  pupuk  yang dianjurkan adalah 4,09 g. Hal ini termasuk unsur P yaitu 0,43 g per tanaman (Singh dan Meena, 2020). Unsur P diperoleh dari fosfat alam yang merupakan batuan apatit yang mengandung fosfat cukup tinggi, sehingga dapat dimanfaatkan sebagai pupuk. Batuan fosfat bersifat tidak larut, sehingga jumlah unsur P tergolong  rendah  untuk  pertumbuhan  tanaman.  Selanjutnya  untuk  target  produksi  40  ton/ha membutuhkan 2,46 g unsur N, 0,57 g unsur P, 1,83 g unsur K, dan 0,58 g unsur Mg.
Data  yang  diperoleh  menunjukkan  bahwa  dosis  untuk  produksi Brassica  juncea L  maksimum adalah 5,45 g per tanaman.  Pupuk urea merupakan pupuk kimia yang mengandung sumber Nitrogen (N). Pada tumbuhan, unsur P dan K merupakan unsur hara yang saling bergantung. Kalium berperan sebagai  media  transportasi  yang  membawa  hara  K  dari  akar  termasuk  daun, ke  daun lainnya dan mentranslokasikan asimilasi dari daun ke seluruh jaringan tanaman. Untuk produksi Brassica juncea L. hingga  40  ton/ha  diperlukan  unsur  Mg  0,58  g.  Total  serapan  unsur  Mg  0,59  g/pot  telah  diteliti
Vol. 5 No. 2 Agustus 2023, Hlm: 86 - 90
e-ISSN: 2685-6646
sebelumnya dalam unsur hara yang mungkin disebabkan kandungan Mg awal lebih tinggi dalam tanah serta menunjukkan respon tanaman yang baik (Ngantung et al. , 2018).

## SIMPULAN
Rekomendasi optimasi  pemupukan tanaman Brassica  juncea L.  untuk  hasil  optimal  pada penanaman sistem akuaponik dengan target produksi hingga 40 ton/ha adalah 5,45 g. Hasil penelitian menyimpulkan dosis pupuk yang direkomendasikan adalah urea 2,46 g, pupuk SP-36 0,57 g, pupuk KCl 1,83 g dan pupuk dolomit 0,58 g per tanaman. Pemupukan ini bertujuan untuk mempertahankan dan meningkatkan  pengaruh  zat-zat  yang  mengandung  satu  atau  lebih  unsur  hara  dari  dalam  tanah  yang diberikan  untuk  menggantikan  unsur  hara  yang  telah  diserap  dari  dalam  tanah  agar  tanaman  tetap tumbuh dengan baik dan mampu berproduksi secara optimal.

## DAFTAR PUSTAKA
Abdel, A. M, Greadly, N. H. M., Singer, S. M. (2007). Responses of tomatoplants to different rates of humic-based fertilizer and NPK fertilization . Res J Appl Sci , 3(2), 169. Badan Pusat Statistik. (2019). Statistik Holtikultura Indonesia 2019. bps.go.id. Bremner, J. M. (1996). Total  Nitrogen, Summery Methods  of  Soil  Analysis . Soil  Science  Society of America Inc, pp 1123.
Hartatik, S., Asmawan, S. P. (2022). Respon Pertumbuhan Dan Hasil Tanaman Pakcoy ( Brassica Rapa L.)  Terhadap  Aplikasi  Pupuk  Majemuk  NPK  Dan  Micronutrien  Growmore. J.  Penelitian IPTEKS , 7 (1), 38-44.
Kumar, B., Sharma, G. K, Chandrakar, T., Kumar, T. (2020). Crop response based assessment of soil fertility through nutrient omission technique in alfisol of bastar district of Chhattisgarh state in India. Int J Curr Microbiol App Sci , 9(8), 40.
Marbun, P.,  Nasution, Z.,  Hanum, H.,  Karim, H. (2020). The  classification,  characteristics,  and assessment of soil profile fertility on Coffea arabica productivity in north Sumatera Bulg. J Agric Sci, 26(3), 622.
Marchesi, G. (2020). Justus  von  liebig  makes  the  world:  soil  properties  and  social  change  in  the nineteenth century . Environ. Hum ., 12(1), 205.
Mustaqim,  W.  A.  (2018).  Hukum  Minimum  Liebig-sebuah  ulasan  dan  aplikasi  dalam  biologi kontemporer. J. Bumi Lestari , 18(1), 28-32. Ngantung, J. A. B., Rondonuwu, J. J., Kawulusan, R. I. (2018). Respon tanaman sawi hijau ( Brassica juncea L.) terhadap pemberian pupuk organik dan anorganik di kelurahan Rurukan Kecamatan Tomohon Timur. Journal Eugenia, 24(1), 44-51.
Omar, M. A.,  Kobbia, T. E. L. (1996). Some  observations  on  the  inter  relationship  of  potassium  and magnesium . Soil Sci. Journal, 49, 856-61.
Singh, A.,  Meena, R. S. (2020). Response  of  bioregulators  and  irrigation  on  plant  height  of  Indian mustard ( Brassica juncea L.) J. Oil seeds Res. 11, 9-14.
Singh, S., Behera, T., Singh, R. K., Rakshit, A. (2020). Impact of improved forms of sulphur on NPK status of soil under mustard ( Brassica juncea L.) cultivation . IJCS, 2, 645.
Shorna, S. I.,  Polash, M. A. S.,  Sakil, M. A.,  Mou, M. A.,  Hakim, M. A.,  Biswas, A.,  Hossain M. A. (2020). Effects of nitrogenous fertilizer on growth and yield of Mustard Green . Trop Plant Res Journal, 7, 30.