Evaluasi Sifat Kimia Tanah pada Lahan Kopi Beberapa Kecamatan di Kabupaten Mandailing Natal
EVALUASI SIFAT KIMIA TANAH PADA LAHAN KOPI BEBERAPA KECAMATAN DI KABUPATEN MANDAILING NATAL
SKRIPSI
OLEH : WILSON 100301179 AGROEKOTEKNOLOGI-ILMU TANAH
DEPARTEMEN AGROEKOTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2014
Universitas sumatera utara
EVALUASI SIFAT KIMIA TANAH PADA LAHAN KOPI BEBERAPA KECAMATAN DI KABUPATEN MANDAILING NATAL
SKRIPSI
OLEH : WILSON 100301179 AGROEKOTEKNOLOGI-ILMU TANAH Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana di Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara
DEPARTEMEN AGROEKOTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2014
Universitas sumatera utara
Judul Skripsi
Nama Nim Departemen Program Studi
: Evaluasi Sifat Kimia Tanah pada Lahan Kopi Beberapa Kecamatan di Kabupaten Mandailing Natal : Wilson
: 100301179 : Agroekoteknologi : Ilmu Tanah
Disetujui Oleh : Komisi Pembimbing
Ir. Supriadi, MS. Ketua
Ir. Hardy Guchi, MP. Anggota
Mengetahui :
Prof. Dr. Ir. T. Sabrina, M.Sc. Ketua Program Studi Agroekoteknologi
Tanggal Lulus :
Universitas sumatera utara
ABSTRACT
Coffee is an agriculture commodity in Mandailing Natal Regency which has economic value most high, however the region’s condition at that area has different land capability which influenced by topography condition, climate and temperature so this research need to be conducted. This research held on some subdistricts in Mandailing Natal Regency, Research and Technology Laboratory Agriculture Faculty North Sumatra University and Soil Biology Laboratory Agriculture Faculty North Sumatra University. Data is obtained by survey system and data sample is gotten random expressly (Purposive Random Sampling) with six parametres i.e. pH, Organic Carbon, Total Nitrogen, Available Phosphate, Cation Exchange Capacity, and Base Saturation. Data is tested by using assumption classic test i.e. outlier test, normality, linearity, correlation analyze and quadratic regression. The research result show that soil chemistry characteristic relationship to production is not influenced obviously. Keyword : Soil Chemistry Characteristic, Coffee Production, Purposive Random
Sampling, Assumption test, Correlation, Quadratic Regression
Universitas sumatera utara
ABSTRAK
Kopi merupakan salah satu komoditas pertanian di Kabupaten Mandailing Natal yang memiliki nilai ekonomi yang cukup tinggi, namun kondisi wilayah di daerah tersebut memiliki kemampuan lahan yang berbeda-beda yang dipengaruhi oleh kondisi topografi, iklim dan suhu sehingga perlu diadakan penelitian. Penelitian ini dilakukan pada beberapa Kecamatan di Kabupaten Mandailing Natal, Laboratorium Riset dan Teknologi FP USU, dan Laboratorium Biologi Tanah Fakultas Pertanian USU. Data diperoleh dengan sistem survei dan sampel data diambil secara acak sengaja (Purposive Random Sampling) dengan 6 parameter yaitu pH, C-organik, Ntotal, P-tersedia, KTK dan Kejenuhan Basa. Data diuji dengan menggunakan uji asumsi klasik yaitu uji outlier, normalitas, linieritas, analisis korelasi dan regresi kuadratik. Pada hasil penelitian menunjukkan bahwa sifat kimia tanah hubungannya terhadap produksi tidak berpengaruh nyata. Kata kunci : Sifat Kimia Tanah, Produksi Kopi, Purposive Random Sampling,
Uji Asumsi, Korelasi, Regresi Kuadratik
Universitas sumatera utara
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Petumbukan pada tanggal 04 November 1992 dari ayah Anton dan ibu Suiling. Penulis merupakan putra pertama dari tiga bersaudara.
Tahun 2010 penulis lulus dari SMA Methodist Tanjung Morawa dan pada tahun yang sama masuk ke Fakultas Pertanian USU melalui ujian tertulis Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri. Penulis memilih program studi Agroekoteknologi minat Ilmu Tanah Fakultas Pertanian.
Selama memulai perkuliahan, penulis aktif sebagai anggota Ikatan Mahasiswa Ilmu Tanah (IMILTA), anggota Himpunan Mahasiswa Agroekoteknologi (Himagrotek), dan anggota Komunitas Mahasiswa Buddhis (KMB). Selain itu penulis juga mengikuti Seminar Nasional seperti Percepatan Pencapaian Ketahanan Pangan melalui Revitalisasi Lahan Marginal, serta pernah mengikuti Olimpiade Sains Nasional Pertamina.
Penulis melaksanakan Praktek Kerja Lapangan di kebun PTPN II Tg. GarbusPagar Marbau pada tahun 2013.
Universitas sumatera utara
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmat dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini tepat pada waktunya. Adapun judul dari skripsi ini adalah “Evaluasi Sifat Kimia Tanah pada Lahan Kopi di Kabupaten Mandailing Natal” .
Dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesarbesarnya kepada kedua orang tua penulis yang telah membesarkan dan mendidik penulis selama ini dan juga kepada ketiga adik yang memberi semangat kepada penulis. Tak lupa penulis menyampaikan ucapan terima kasih Ir. Supriadi, M.P. dan Ir. Hardy Guchi, M.P. selaku ketua dan anggota komisi pembimbing yang telah membantu penulis dari menetapkan judul, melakukan penelitian sampai menyelesaikan skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran demi kesempurnaan skripsi ini.
Akhir kata penulis mengucapkan banyak terima kasih. Semoga skripsi ini dapat menjadi bahan informasi bagi pihak yang membutuhkan.
Medan, April 2014
Penulis
Universitas sumatera utara
DAFTAR ISI
ABSTRACT ...............................................................................................................i
ABSTRAK .................................................................................................................ii
RIWAYAT HIDUP....................................................................................................iii
KATA PENGANTAR ...............................................................................................iv
DAFTAR ISI..............................................................................................................v
DAFTAR TABEL......................................................................................................vi
DAFTAR GAMBAR .................................................................................................vii
DAFTAR LAMPIRAN…………………………………………………...……………………………………….viii
PENDAHULUAN Latar Belakang ...............................................................................................1 Tujuan Penelitian ...........................................................................................3 Kegunaan Penelitian.......................................................................................3
TINJAUAN PUSTAKA Survei Tanah ...................................................................................................4 Sifat Kimia .....................................................................................................5 pH .......................................................................................................5 N-Total ...............................................................................................6 C-Organik ...........................................................................................7 P-Tersedia...........................................................................................9 KTK ....................................................................................................10 Kejenuhan Basa ..................................................................................12 Tanaman kopi .................................................................................................13
KONDISI UMUM WILAYAH Kabupaten Mandailing Natal..........................................................................17
BAHAN DAN METODE Tempat dan Waktu Percobaan ......................................................................19 Bahan dan Alat ..............................................................................................19 Metode Penelitian ..........................................................................................19 Pelaksanaan Penelitian ..................................................................................19 Persiapan.............................................................................................20 Pelaksanaan .....................................................................................20
Universitas sumatera utara
Analisis Laboratorium ........................................................................20 Pengambilan Sampel ..........................................................................21 Pengumpulan Data..............................................................................21 Pengolahan Data.................................................................................22
HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil ............................................................................................................24 Kondisi Umum Sampel ......................................................................24 Sifat Kimia Tanah pada Lahan Kopi Beberapa Kecamatan di Kabupaten Mandailing Natal pH Tanah .......................................................................................25 C-Organik ......................................................................................25 N-Total ..........................................................................................26 P-Tersedia......................................................................................27 KTK ...............................................................................................28 KB..................................................................................................29 Produksi Tanaman Kopi ................................................................30 Analisis Hubungan Sifat Kimia Tanah terhadap Produksi Kopi pada Beberapa Kecamatan di Mandailing Natal Uji Normalitas Data.......................................................................30 Uji Outlier Data .............................................................................31 Uji Linearitas Data ........................................................................32 Analisis Korelasi Sifat Kimia Tanah dan Produksi Kopi...................33 Analisis Regresi Kuadratik Sifat Kimia Tanah terhadap Produksi ....34 Pembahasan ....................................................................................................36
KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan.....................................................................................................39 Saran ............................................................................................................39
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN DATA LAMPIRAN GAMBAR
Universitas sumatera utara
DAFTAR TABEL
No Hal
1 Data Ketinggian Tempat (m) Sampel Lahan Kopi Beberapa 24
Kecamatan di Kabupaten Mandailing Natal 2 Data Suhu (oC) Lokasi Sampel Lahan Kopi Beberapa Kecamatan di 24
Kabupaten Mandailing Natal
3 Persentase Nilai pH (%) Sampel Lahan Kopi Beberapa Kecamatan 25
di Kabupaten Mandailing Natal
4 Data pH Sampel Lahan Kopi Beberapa Kecamatan di Kabupaten 25
Mandailing Natal
5 Persentase Kandungan C-Organik (%) Sampel Lahan Kopi 26
Beberapa Kecamatan di Kabupaten Mandailing Natal
6 Data Kandungan C-Organik (%) Sampel Lahan Kopi Beberapa 26
Kecamatan di Kabupaten Mandailing Natal
7 Persentase Kandungan N-Total (%) Sampel Lahan Kopi Beberapa 26
Kecamatan di Kabupaten Mandailing Natal
8 Data N-Total (%) Sampel Lahan Kopi Beberapa Kecamatan di 27
Kabupaten Mandailing Natal
9 Persentase Kandungan P-Tersedia (ppm) Sampel Lahan Kopi 27
Beberapa Kecamatan di Kabupaten Mandailing Natal
10 Data P-Tersedia (ppm) Sampel Lahan Kopi Beberapa Kecamatan di 28
Kabupaten Mandailing Natal
11 Persentase Kandungan Kapasitas Tukar Kation (%) Sampel Lahan 28
Kopi Beberapa Kecamatan di Kabupaten Mandailing Natal
12 Data Kapasitas Tukar Kation (me/100g) Sampel Lahan Kopi 28
Beberapa Kecamatan di Kabupaten Mandailing Natal
13 Persentase Kandungan Kejenuhan Basa (%) Sampel Lahan Kopi 29
Beberapa Kecamatan di Kabupaten Mandailing Natal
14 Data Kejenuhan Basa (%) Sampel Lahan Kopi Beberapa Kecamatan 29
di Kabupaten Mandailing Natal
15 Data Produksi Kopi (g) Sampel Lahan Kopi Beberapa Kecamatan di 30
Kabupaten Mandailing Natal
16 Uji Asumsi Klasik Data Sifat Kimia Tanah dan Produksi Kopi
31
17 Nilai Uji Linieritas Sifat Kimia Tanah Hubungannya terhadap 32
Produksi
18 Analisis korelasi Sifat Kimia Tanah terhadap Produksi
33
19 Analisis Regresi Kuadratik Sifat Kimia Tanah terhadap Produksi 34
Kopi
Universitas sumatera utara
DAFTAR GAMBAR
No. Hal 1. Peta lokasi pengambilan sampel ..................................................................21
Universitas sumatera utara
DAFTAR LAMPIRAN
No. Hal.
1. Data Ketinggian Tempat dan Suhu Lahan Kopi Beberapa Kecamatan
Di Kabupaten Mandailing Natal
43
2. Hasil Analisis N-Total, P-Tersedia, Kation Basa (K, Ca, Mg)
44
3. Hasil Analisis Na
46
4. Hasil Analisis KTK
48
5. Kriteria Penilaian Sifat Kimia Tanah menurut Balai Penelitian Tanah
Bogor (2005)
49
6. Data Kriteria Penilaian pH Tanah
50
7. Data Kriteria Penilaian Kandungan C-Organik (%) Tanah
51
8. Data Kriteria Penilaian Kandungan N-Total (%) Tanah
52
9. Data Kriteria Penilaian Kandungan P-Tersedia (ppm) Tanah
53
10. Data Kriteria Penilaian Kandungan KTK (me/100g) Tanah
54
11. Data Kriteria Penilaian Kandungan KB (%) Tanah
55
12. Data Produksi Kopi
56
13. Uji Normalitas pH
57
14. Uji Normalitas C-Organik
57
15. Uji Normalitas N-Total
58
16. Uji Normalitas P-Tersedia dan Transformasi Logaritma P-Tersedia 58
17. Uji Normalitas KTK
59
18. Uji Normalitas KB dan Transformasi Logaritma KB
60
19. Uji Normalitas Produksi Kopi dan Transformasi Logaritma Produksi Kopi
61
20. Uji Outlier pH Tanah
62
21. Uji Outlier C-Organik
62
Universitas sumatera utara
22. Uji Outlier N-Total
23. Uji Outlier Transformasi Logaritma P-Tersedia
24. Uji Outlier KTK dan Transformasi Akar KTK
25. Uji Outlier Transformasi Logaritma KB
26. Uji Outlier Transformasi Akar Produksi Kopi
27. Uji Linearitas pH dengan Transformasi Akar Produksi
28. Uji Linearitas Transformasi Logaritma C-Organik dengan Transformasi Akar Produksi
29. Uji Linearitas N-Total dengan Transformasi Akar Produksi
30. Uji Linearitas Transformasi Logaritma P-Tersedia dengan Transformasi Akar Produksi
31. Uji Linearitas Transformasi Logaritma KTK dengan Transformasi Akar Produksi
32. Uji Linearitas Transformasi Logaritma KB dengan Transformasi Akar Produksi
33. Analisis Korelasi Sifat Kimia Tanah terhadap Produksi
34. Analisis Korelasi Antara Sifat Kimia Tanah
35. Analisis Regresi Kuadratik pH terhadap Transformasi Akar Produksi
36. Analisis Regresi Kuadratik Transformasi Logaritma C-Organik Terhadap Transformasi Akar Produksi
37. Analisis Regresi Kuadratik N-Total terhadap Transformasi Akar Produksi
38. Analisis Regresi Kuadratik Transformasi Logaritma P-Tersedia Terhadap Transformasi Akar Produksi
39. Analisis Regresi Kuadratik Transformasi Logaritma KTK terhadap Transformasi Akar Produksi
40. Analisis Regresi Kuadratik Transformasi Logaritma KB terhadap Transformasi Akar Produksi
62 63 63 64 64 65
65 66
66
67
67 68 69
76
77
78
79
79
80
Universitas sumatera utara
ABSTRACT
Coffee is an agriculture commodity in Mandailing Natal Regency which has economic value most high, however the region’s condition at that area has different land capability which influenced by topography condition, climate and temperature so this research need to be conducted. This research held on some subdistricts in Mandailing Natal Regency, Research and Technology Laboratory Agriculture Faculty North Sumatra University and Soil Biology Laboratory Agriculture Faculty North Sumatra University. Data is obtained by survey system and data sample is gotten random expressly (Purposive Random Sampling) with six parametres i.e. pH, Organic Carbon, Total Nitrogen, Available Phosphate, Cation Exchange Capacity, and Base Saturation. Data is tested by using assumption classic test i.e. outlier test, normality, linearity, correlation analyze and quadratic regression. The research result show that soil chemistry characteristic relationship to production is not influenced obviously. Keyword : Soil Chemistry Characteristic, Coffee Production, Purposive Random
Sampling, Assumption test, Correlation, Quadratic Regression
Universitas sumatera utara
ABSTRAK
Kopi merupakan salah satu komoditas pertanian di Kabupaten Mandailing Natal yang memiliki nilai ekonomi yang cukup tinggi, namun kondisi wilayah di daerah tersebut memiliki kemampuan lahan yang berbeda-beda yang dipengaruhi oleh kondisi topografi, iklim dan suhu sehingga perlu diadakan penelitian. Penelitian ini dilakukan pada beberapa Kecamatan di Kabupaten Mandailing Natal, Laboratorium Riset dan Teknologi FP USU, dan Laboratorium Biologi Tanah Fakultas Pertanian USU. Data diperoleh dengan sistem survei dan sampel data diambil secara acak sengaja (Purposive Random Sampling) dengan 6 parameter yaitu pH, C-organik, Ntotal, P-tersedia, KTK dan Kejenuhan Basa. Data diuji dengan menggunakan uji asumsi klasik yaitu uji outlier, normalitas, linieritas, analisis korelasi dan regresi kuadratik. Pada hasil penelitian menunjukkan bahwa sifat kimia tanah hubungannya terhadap produksi tidak berpengaruh nyata. Kata kunci : Sifat Kimia Tanah, Produksi Kopi, Purposive Random Sampling,
Uji Asumsi, Korelasi, Regresi Kuadratik
Universitas sumatera utara
PENDAHULUAN
Latar Belakang Penggunaan lahan menjadi sangat penting seiring semakin meningkatnya
kebutuhan yang berbanding lurus dengan pertambahan jumlah penduduk serta kemajuan teknologi. Sementara kemampuan lahan pada suatu wilayah memiliki sifat dan karakteristik yang berbeda sehingga kemampuan tanah untuk meningkatkan produktivitas tanaman juga berbeda-beda. Evaluasi kimia pada tanah menjadi sangat penting untuk diperhatikan dalam menentukan kemampuan tanah.
Untuk mengevaluasi sifat dan karakteristik tanah terutama sifat kimia tanah pada suatu lahan, dibutuhkan kegiatan evaluasi atau survei pada lahan tersebut. Menurut Hardjowigeno (1995) menyatakan bahwa tujuan survei tanah adalah untuk mengklasifikasikan, menganalisis dan memetakan tanah dengan mengelompokkan tanah-tanah yang sama dan hampir sama sifatnya ke dalam satuan peta tanah tertenu dengan mengamati sifat dan karakteristik tanah.
Sifat kimia tanah merupakan salah satu indikator untuk menentukan tingkat kemampuan lahan. Sifat kimia tanah menunjukkan aktivitas ion yang tidak dapat dilihat secara langsung namun dapat diuji dengan menggunakan bahan-bahan kimia. Sifat kimia tanah juga dapat digunakan sebagai rekomendasi dalam pemupukan untuk unsur hara tanaman.
Tanaman kopi merupakan salah satu komoditi yang diekspor di dunia dan juga menjadi salah satu sumber devisa negara. Tanaman kopi juga memiliki prospek pasar dengan nilai jual yang cukup tinggi yang diiringi dengan kebutuhan sehingga membutuhkan teknologi untuk meningkatkan produksi dan kualitas kopi tersebut.
Universitas sumatera utara
Dalam era perdagangan bebas, komoditas kopi sebagai bahan baku utama
industri kopi bubuk, mutu menjadi penentu daya saing di pasar ekspor maupun dalam
negeri. Dengan teknik budidaya yang baik dan sesuai maka bisa dihasilkan mutu
produk yang baik dan sesuai dengan kehendak konsumen
(Ernawati et al.,
2008).
Kabupaten Mandailing Natal merupakan salah satu daerah dengan areal
pertanian yang luas dan merupakan daerah penghasil tanaman pertanian dan
perkebunan yang banyak mengusahakan tanaman musiman dan tahunan. Salah satu
tanaman perkebunan yang produksinya cukup tinggi yaitu kopi. Menurut BPS (2012)
menyatakan bahwa pada kopi robusta dengan luasan areal produktif sebesar 866,60
ha dapat menghasilkan produksi sebesar 654,83 ton sementara pada kopi arabika
dengan luasan areal produktif sebesar 1.177,94 ha dapat menghasilkan produksi
sebesar 1.422,27 ton.
Sifat kimia juga mempengaruhi produktivitas kopi. Apabila tanaman kopi
mengalami kekurangan salah satu unsur hara yang dibutuhkannya dapat
mengakibatkan terjadinya defisiensi unsur hara serta penghambatan pertumbuhan
dan produksi kopi sehingga produktivitas tanaman kopi tidak optimal.
Berdasarkan latar belakang diatas, melihat pentingnya evaluasi sifat kimia
pada pertanaman kopi membuat penulis tertarik untuk melakukan penelitian ini di
Kabupaten Mandailing Natal.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi sifat kimia tanah pada lahan
pertanaman kopi di Kabupaten Mandailing Natal dan untuk mengetahui hubungan
sifat kimia terhadap produksi.
Universitas sumatera utara
Kegunaan Penelitian - Sebagai salah satu syarat untuk melaksanakan penelitian di Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara, Medan. - Sebagai bahan informasi bagi pihak yang membutuhkan.
Universitas sumatera utara
TINJAUAN PUSTAKA
Survei Tanah Survei tanah menggambarkan karakteristik tanah pada daerah tertentu,
mengklasifikasikan tanah menurut sistem standar klasifikasi, batas-batas tanah pada peta, dan membuat prediksi tentang sifat tanah. Perbedaan penggunaan tanah dan bagaimana respon dari manajemen yang dianggap mempengaruhi mereka. Informasi yang dikumpulkan dalam survei tanah membantu dalam pengembangan rencana penggunaan lahan dan mengevaluasi serta memprediksi efek penggunaan lahan terhadap lingkungan (NRCS, 2014).
Tujuan survei tanah adalah mengklasifikasikan dan memetakan tanah dengan mengelompokkan tanah-tanah yang sama atau hampir sama sifatnya kedalam satuan peta tanah yang sama serta melakukan interpretasi kesesuaian lahan dari masingmasing satuan peta tanah tersebut untuk penggunaan-penggunaan lahan tertentu (Hardjowigeno dan Widiatmaka, 2007).
Survei tanah memberikan informasi ilmiah yang diperlukan untuk benar mengelola dan melestarikan tanah. Survei tanah memberikan data tentang kimia, fisika, dan biologi tanah, mereka menunjukkan hubungan tanah untuk tanaman dan air, mereka menyediakan peta untuk menampilkan hubungan untuk penilaian dan penggunaan, memberikan dasar untuk memprediksi dan meminimalkan degradasi tanah dan sumber daya air, memungkinkan penilaian dampak manajemen pada perubahan ekologi dan lingkungan, dan memungkinkan pengguna lahan untuk mengelola lahan secara berkelanjutan (NRCS, 2012).
Survei tanah berperan penting pada suatu penelitian lahan potensi sumber daya, khususnya untuk pengembangan pertanian. Tanah, sama seperti media utama
Universitas sumatera utara
untuk pengolahan, membutuhkan survey, yang akan digunakan sebagaimana potensi
alaminya. Untuk memproses data survey tanah, Sistem Informasi Geografis (GIS)
dapat digunakan (Kundarto dan Virgawati, 2004).
Sifat Kimia Tanah
pH
Derajat ionisasi dan disosiasi ke dalam larutan tanah menentukan khuluk
kemasaman tanah. Ion-ion H+ yang dapat dipertukarkan merupakan penyebab
terbentuknya kemasaman tanah potensial atau cadangan. Besaran dari kemasamana
tanah potensial ini dapat ditentukan dengan titrasi tanah. Ion-ion H+ bebas
menciptakan kemasaman aktif. Kemasaman aktif diukur dan dinyatakan sebagai pH
tanah (Tan, 1998).
Nilai pH tanah yang rendah tidak hanya membatasi pertumbuhan tanaman
tetapi juga mempengaruhi faktor-faktor lain yang berpengaruh terhadap pertumbuhan
tanaman. pH rendah menurunkan ketersediaan unsur hara bagi tanaman, menurunkan
aktivitas biologi tanah dan meningkatkan keracunan aluminium (Damanik et al.,
2011). Nilai pH menunjukkan konsentrasi ion H+ dalam larutan tanah, yang
dinyatakansebagai –log[H+]. Peningkatan konsentrasi H+ menaikkan potensial
larutan yang diukur oleh alat dan dikonversi dalam skala pH. Elektrode gelas
merupakan elektrode selektif khusus H+, hingga memungkinkan untuk hanya
mengukur potensial yang disebabkan kenaikan konsentrasi H+
(Sulaeman
et al., 2005).
PH tanah dapat berubah sepanjang tahun. Hal ini tergantung pada suhu dan
kondisi kelembaban, dan bervariasi sebanyak seluruh unit pH selama musim tanam. Karena pH merupakan ukuran aktivitas ion hidrogen [H+], banyak reaksi kimia yang
Universitas sumatera utara
berbeda dapat mempengaruhi hal tersebut. Suhu mengubah aktivitas kimia, sehingga sebagian besar pengukuran pH meliputi koreksi suhu standar 25 oC (77oF). PH
tanah umumnya dicatat sebagai rentang nilai untuk kedalaman tanah yang dipilih
(NRCS, 1998).
Setiap tanaman memiliki tingkat adaptasi yang berbeda pada tanah masam.
Beberapa tanaman mampu beradaptasi pada tanah yang berpH rendah tetapi sebagian
besar tanaman akan tumbuh baik pada pH diatas 5,5. Terhambatnya pertumbuhan
tanaman di tanah masam berkaitan erat dengan beberapa permasalahan kesuburan
tanah (Damanik et al., 2011).
Tabel Kelas Kemasaman (pH) Tanah
Kelas
pH tanah
Sangat masam
8,5
Sumber : Ritung et al., 2007
N Total
Nitrogen di dalam tanah berada dalam dua bentuk yaitu bentuk N-organik dan
N-anorganik. Bentuk organik merupakan yang terbesar yakni berada dalam ikatan-
ikatan senyawa organik misalnya bahan-bahan organik yang berasal dari hasil
pelapukan tumbuhan dan hewan. Bentuk-bentuk anorganik terdapat sebagai bentuk
ammonium, nitrat, N2O, NO dan gas N2 yang hanya dapat digunakan setelah ditambat oleh bakteri rhizobium (Damanik et al., 2011).
Universitas sumatera utara
Kurangnya sinkronisasi pada mineralisasi nitrogen dan serapan tanaman, dan N yang dibutuhkan dalam jumlah besar oleh kopi untuk mempertahankan hasil yang tinggi. Karena sejak N total bukan merupakan indikator yang dapat diandalkan dari ketersediaan N, praktek manajemen N harus didasarkan pada hasil yang diharapkan dan penilaian empiris spesifik antara aplikasi pupuk N dan respon tanaman secara ekonomi (Nunez, 2011).
Tinggi rendahnya kandungan nitrogen total tanah ini dipengaruhi oleh jenis dan sifat bahan organik yang diberikan terutama tingkat dekomposisinya. Dengan semakin lanjut dekomposisi suatu bahan organik maka semakin banyak pula nitrogen organik yang mengalami mineralisai sehingga akumulasi nitrogen di dalam tanah semakin besar jumlahnya (Ningsih, 2011). C-Organik
Bahan organik di wilayah tropika berperan menyediakan unsur N, P, dan S yang dilepaskan secara lambat, meningkatkan kapasitas tukar kation (KTK) tanah masam, menurunkan fiksasi P karena pemblokan sisi fiksasi oleh radikal organik, membantu memantapkan agregat tanah, memodifikasi retensi air dan membentuk komplek dengan unsur mikro. Meskipun kandungan bahan organik kebanyakan tanah hanya berkisar 2-10% peranannya sangat penting (Supriyadi, 2008).
Kandungan C-organik yang rendah merupakan indikator rendahnya jumlah bahan organik tanah yang tersedia dalam tanah. Rendahnya kandungan bahan organik disebabkan antara lain letak lahan yang berlereng. Hal ini menyebabkan terjadinya pencucian unsur hara pada saat hujan, sehingga menghanyutkan partikelpartikel tanah yang ada. Bahan organik umumnya ditemukan di permukaan tanah sekitar 3-5%. Tanah yang ba-nyak mengandung bahan organik adalah tanah-tanah lapisan atas atau topsoil. Kandungan bahan organik tanah semakin menurun seiring
Universitas sumatera utara
dengan penambahan ke-dalaman tanah. Semakin dalam, maka bahan organik
semakin berkurang (Njurumana et al., 2008).
Penyimpanan karbon dalam tanah menunjukkan keseimbangan dinamis
antara input detrital (terutama oleh sampah, pemangkasan ranting dengan daun dan
akar mati) dan output bahan organik dalam bentuk karbon dioksida penghabisan dari
tanah. Suhu dan kelembaban adalah dua faktor lingkungan vertikal mempengaruhi
respirasi tanah dan penyimpanan karbon tanah. Biasanya, karbon organik tanah
adalah fungsi dari iklim dan penggunaan lahan. Nilai karbon organik tanah terutama
diinterpretasikan berdasarkan iklim yang berlaku di daerah tersebut, Secara umum,
peningkatan karbon organik tanah dengan peningkatan curah hujan, penurunan suhu
dan rasio penguapan presipitasi
(Devi dan Kumar, 2009).
Tabel Kelas Kandungan C-Organik
Kelas
C-organik
Nilai
Sangat Rendah
5 (gambut)
Sumber : Hardjowigeno dan Widiatmaka (2007)
0 1 2 3 4
P Tersedia
Unsur P merupakan komponen utama dari proses fotosintesis. Unsur P
biasanya terkandung dalam berbagai pupuk. Pupuk tersebut penting untuk tanah yang
mengalami defisiensi unsur P, terutama tanah yang sering tidak dipupuk. Seperti
halnya nitrogen, unsur P harus ada dalam bentuk anorganik sederhana sebelum diadsorpsi oleh tanaman. Unsur P biasanya dalam bentuk ion ortophosphat (H2PO4dan HPO42-) yang pada pH tanah mendekati netral. Dalam tanah yang relatif asam,
Universitas sumatera utara
ion ortophosphat diendapkan atau desorpsi oleh ion-ion Al3+ dan Fe3+. merupakan jenis paling tersedia untuk tanaman (Suhariyono dan Menry, 2005).
Dalam analogi potensial air tanah, potensial fosfat yang rendah mengisyaratkan ketersediaan P yang tinggi, sedangkan potensial fosfat yang tinggi menunjukkan ketersediaan P yang lebih rendah bagi tanaman. Oleh karena ketersediaan P bagi tanaman berkaitan dengan kelarutan P, potensial fosfat dapat digunakan untuk membuat prediksi tak langsung ketersediaan fosfat bagi tanaman (Tan, 1998).
Fosfat dalam suasana asam akan diikat sebagai senyawa Fe, Al-fosfat yang sukar larut. NH4F yang terkandung dalam pengekstrak Bray akan membentuk senyawa rangkai dengan Fe & Al dan membebaskan ion PO43-. Pengekstrak ini biasanya digunakan pada tanah dengan pH
SKRIPSI
OLEH : WILSON 100301179 AGROEKOTEKNOLOGI-ILMU TANAH
DEPARTEMEN AGROEKOTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2014
Universitas sumatera utara
EVALUASI SIFAT KIMIA TANAH PADA LAHAN KOPI BEBERAPA KECAMATAN DI KABUPATEN MANDAILING NATAL
SKRIPSI
OLEH : WILSON 100301179 AGROEKOTEKNOLOGI-ILMU TANAH Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana di Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara
DEPARTEMEN AGROEKOTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2014
Universitas sumatera utara
Judul Skripsi
Nama Nim Departemen Program Studi
: Evaluasi Sifat Kimia Tanah pada Lahan Kopi Beberapa Kecamatan di Kabupaten Mandailing Natal : Wilson
: 100301179 : Agroekoteknologi : Ilmu Tanah
Disetujui Oleh : Komisi Pembimbing
Ir. Supriadi, MS. Ketua
Ir. Hardy Guchi, MP. Anggota
Mengetahui :
Prof. Dr. Ir. T. Sabrina, M.Sc. Ketua Program Studi Agroekoteknologi
Tanggal Lulus :
Universitas sumatera utara
ABSTRACT
Coffee is an agriculture commodity in Mandailing Natal Regency which has economic value most high, however the region’s condition at that area has different land capability which influenced by topography condition, climate and temperature so this research need to be conducted. This research held on some subdistricts in Mandailing Natal Regency, Research and Technology Laboratory Agriculture Faculty North Sumatra University and Soil Biology Laboratory Agriculture Faculty North Sumatra University. Data is obtained by survey system and data sample is gotten random expressly (Purposive Random Sampling) with six parametres i.e. pH, Organic Carbon, Total Nitrogen, Available Phosphate, Cation Exchange Capacity, and Base Saturation. Data is tested by using assumption classic test i.e. outlier test, normality, linearity, correlation analyze and quadratic regression. The research result show that soil chemistry characteristic relationship to production is not influenced obviously. Keyword : Soil Chemistry Characteristic, Coffee Production, Purposive Random
Sampling, Assumption test, Correlation, Quadratic Regression
Universitas sumatera utara
ABSTRAK
Kopi merupakan salah satu komoditas pertanian di Kabupaten Mandailing Natal yang memiliki nilai ekonomi yang cukup tinggi, namun kondisi wilayah di daerah tersebut memiliki kemampuan lahan yang berbeda-beda yang dipengaruhi oleh kondisi topografi, iklim dan suhu sehingga perlu diadakan penelitian. Penelitian ini dilakukan pada beberapa Kecamatan di Kabupaten Mandailing Natal, Laboratorium Riset dan Teknologi FP USU, dan Laboratorium Biologi Tanah Fakultas Pertanian USU. Data diperoleh dengan sistem survei dan sampel data diambil secara acak sengaja (Purposive Random Sampling) dengan 6 parameter yaitu pH, C-organik, Ntotal, P-tersedia, KTK dan Kejenuhan Basa. Data diuji dengan menggunakan uji asumsi klasik yaitu uji outlier, normalitas, linieritas, analisis korelasi dan regresi kuadratik. Pada hasil penelitian menunjukkan bahwa sifat kimia tanah hubungannya terhadap produksi tidak berpengaruh nyata. Kata kunci : Sifat Kimia Tanah, Produksi Kopi, Purposive Random Sampling,
Uji Asumsi, Korelasi, Regresi Kuadratik
Universitas sumatera utara
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Petumbukan pada tanggal 04 November 1992 dari ayah Anton dan ibu Suiling. Penulis merupakan putra pertama dari tiga bersaudara.
Tahun 2010 penulis lulus dari SMA Methodist Tanjung Morawa dan pada tahun yang sama masuk ke Fakultas Pertanian USU melalui ujian tertulis Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri. Penulis memilih program studi Agroekoteknologi minat Ilmu Tanah Fakultas Pertanian.
Selama memulai perkuliahan, penulis aktif sebagai anggota Ikatan Mahasiswa Ilmu Tanah (IMILTA), anggota Himpunan Mahasiswa Agroekoteknologi (Himagrotek), dan anggota Komunitas Mahasiswa Buddhis (KMB). Selain itu penulis juga mengikuti Seminar Nasional seperti Percepatan Pencapaian Ketahanan Pangan melalui Revitalisasi Lahan Marginal, serta pernah mengikuti Olimpiade Sains Nasional Pertamina.
Penulis melaksanakan Praktek Kerja Lapangan di kebun PTPN II Tg. GarbusPagar Marbau pada tahun 2013.
Universitas sumatera utara
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmat dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini tepat pada waktunya. Adapun judul dari skripsi ini adalah “Evaluasi Sifat Kimia Tanah pada Lahan Kopi di Kabupaten Mandailing Natal” .
Dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesarbesarnya kepada kedua orang tua penulis yang telah membesarkan dan mendidik penulis selama ini dan juga kepada ketiga adik yang memberi semangat kepada penulis. Tak lupa penulis menyampaikan ucapan terima kasih Ir. Supriadi, M.P. dan Ir. Hardy Guchi, M.P. selaku ketua dan anggota komisi pembimbing yang telah membantu penulis dari menetapkan judul, melakukan penelitian sampai menyelesaikan skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran demi kesempurnaan skripsi ini.
Akhir kata penulis mengucapkan banyak terima kasih. Semoga skripsi ini dapat menjadi bahan informasi bagi pihak yang membutuhkan.
Medan, April 2014
Penulis
Universitas sumatera utara
DAFTAR ISI
ABSTRACT ...............................................................................................................i
ABSTRAK .................................................................................................................ii
RIWAYAT HIDUP....................................................................................................iii
KATA PENGANTAR ...............................................................................................iv
DAFTAR ISI..............................................................................................................v
DAFTAR TABEL......................................................................................................vi
DAFTAR GAMBAR .................................................................................................vii
DAFTAR LAMPIRAN…………………………………………………...……………………………………….viii
PENDAHULUAN Latar Belakang ...............................................................................................1 Tujuan Penelitian ...........................................................................................3 Kegunaan Penelitian.......................................................................................3
TINJAUAN PUSTAKA Survei Tanah ...................................................................................................4 Sifat Kimia .....................................................................................................5 pH .......................................................................................................5 N-Total ...............................................................................................6 C-Organik ...........................................................................................7 P-Tersedia...........................................................................................9 KTK ....................................................................................................10 Kejenuhan Basa ..................................................................................12 Tanaman kopi .................................................................................................13
KONDISI UMUM WILAYAH Kabupaten Mandailing Natal..........................................................................17
BAHAN DAN METODE Tempat dan Waktu Percobaan ......................................................................19 Bahan dan Alat ..............................................................................................19 Metode Penelitian ..........................................................................................19 Pelaksanaan Penelitian ..................................................................................19 Persiapan.............................................................................................20 Pelaksanaan .....................................................................................20
Universitas sumatera utara
Analisis Laboratorium ........................................................................20 Pengambilan Sampel ..........................................................................21 Pengumpulan Data..............................................................................21 Pengolahan Data.................................................................................22
HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil ............................................................................................................24 Kondisi Umum Sampel ......................................................................24 Sifat Kimia Tanah pada Lahan Kopi Beberapa Kecamatan di Kabupaten Mandailing Natal pH Tanah .......................................................................................25 C-Organik ......................................................................................25 N-Total ..........................................................................................26 P-Tersedia......................................................................................27 KTK ...............................................................................................28 KB..................................................................................................29 Produksi Tanaman Kopi ................................................................30 Analisis Hubungan Sifat Kimia Tanah terhadap Produksi Kopi pada Beberapa Kecamatan di Mandailing Natal Uji Normalitas Data.......................................................................30 Uji Outlier Data .............................................................................31 Uji Linearitas Data ........................................................................32 Analisis Korelasi Sifat Kimia Tanah dan Produksi Kopi...................33 Analisis Regresi Kuadratik Sifat Kimia Tanah terhadap Produksi ....34 Pembahasan ....................................................................................................36
KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan.....................................................................................................39 Saran ............................................................................................................39
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN DATA LAMPIRAN GAMBAR
Universitas sumatera utara
DAFTAR TABEL
No Hal
1 Data Ketinggian Tempat (m) Sampel Lahan Kopi Beberapa 24
Kecamatan di Kabupaten Mandailing Natal 2 Data Suhu (oC) Lokasi Sampel Lahan Kopi Beberapa Kecamatan di 24
Kabupaten Mandailing Natal
3 Persentase Nilai pH (%) Sampel Lahan Kopi Beberapa Kecamatan 25
di Kabupaten Mandailing Natal
4 Data pH Sampel Lahan Kopi Beberapa Kecamatan di Kabupaten 25
Mandailing Natal
5 Persentase Kandungan C-Organik (%) Sampel Lahan Kopi 26
Beberapa Kecamatan di Kabupaten Mandailing Natal
6 Data Kandungan C-Organik (%) Sampel Lahan Kopi Beberapa 26
Kecamatan di Kabupaten Mandailing Natal
7 Persentase Kandungan N-Total (%) Sampel Lahan Kopi Beberapa 26
Kecamatan di Kabupaten Mandailing Natal
8 Data N-Total (%) Sampel Lahan Kopi Beberapa Kecamatan di 27
Kabupaten Mandailing Natal
9 Persentase Kandungan P-Tersedia (ppm) Sampel Lahan Kopi 27
Beberapa Kecamatan di Kabupaten Mandailing Natal
10 Data P-Tersedia (ppm) Sampel Lahan Kopi Beberapa Kecamatan di 28
Kabupaten Mandailing Natal
11 Persentase Kandungan Kapasitas Tukar Kation (%) Sampel Lahan 28
Kopi Beberapa Kecamatan di Kabupaten Mandailing Natal
12 Data Kapasitas Tukar Kation (me/100g) Sampel Lahan Kopi 28
Beberapa Kecamatan di Kabupaten Mandailing Natal
13 Persentase Kandungan Kejenuhan Basa (%) Sampel Lahan Kopi 29
Beberapa Kecamatan di Kabupaten Mandailing Natal
14 Data Kejenuhan Basa (%) Sampel Lahan Kopi Beberapa Kecamatan 29
di Kabupaten Mandailing Natal
15 Data Produksi Kopi (g) Sampel Lahan Kopi Beberapa Kecamatan di 30
Kabupaten Mandailing Natal
16 Uji Asumsi Klasik Data Sifat Kimia Tanah dan Produksi Kopi
31
17 Nilai Uji Linieritas Sifat Kimia Tanah Hubungannya terhadap 32
Produksi
18 Analisis korelasi Sifat Kimia Tanah terhadap Produksi
33
19 Analisis Regresi Kuadratik Sifat Kimia Tanah terhadap Produksi 34
Kopi
Universitas sumatera utara
DAFTAR GAMBAR
No. Hal 1. Peta lokasi pengambilan sampel ..................................................................21
Universitas sumatera utara
DAFTAR LAMPIRAN
No. Hal.
1. Data Ketinggian Tempat dan Suhu Lahan Kopi Beberapa Kecamatan
Di Kabupaten Mandailing Natal
43
2. Hasil Analisis N-Total, P-Tersedia, Kation Basa (K, Ca, Mg)
44
3. Hasil Analisis Na
46
4. Hasil Analisis KTK
48
5. Kriteria Penilaian Sifat Kimia Tanah menurut Balai Penelitian Tanah
Bogor (2005)
49
6. Data Kriteria Penilaian pH Tanah
50
7. Data Kriteria Penilaian Kandungan C-Organik (%) Tanah
51
8. Data Kriteria Penilaian Kandungan N-Total (%) Tanah
52
9. Data Kriteria Penilaian Kandungan P-Tersedia (ppm) Tanah
53
10. Data Kriteria Penilaian Kandungan KTK (me/100g) Tanah
54
11. Data Kriteria Penilaian Kandungan KB (%) Tanah
55
12. Data Produksi Kopi
56
13. Uji Normalitas pH
57
14. Uji Normalitas C-Organik
57
15. Uji Normalitas N-Total
58
16. Uji Normalitas P-Tersedia dan Transformasi Logaritma P-Tersedia 58
17. Uji Normalitas KTK
59
18. Uji Normalitas KB dan Transformasi Logaritma KB
60
19. Uji Normalitas Produksi Kopi dan Transformasi Logaritma Produksi Kopi
61
20. Uji Outlier pH Tanah
62
21. Uji Outlier C-Organik
62
Universitas sumatera utara
22. Uji Outlier N-Total
23. Uji Outlier Transformasi Logaritma P-Tersedia
24. Uji Outlier KTK dan Transformasi Akar KTK
25. Uji Outlier Transformasi Logaritma KB
26. Uji Outlier Transformasi Akar Produksi Kopi
27. Uji Linearitas pH dengan Transformasi Akar Produksi
28. Uji Linearitas Transformasi Logaritma C-Organik dengan Transformasi Akar Produksi
29. Uji Linearitas N-Total dengan Transformasi Akar Produksi
30. Uji Linearitas Transformasi Logaritma P-Tersedia dengan Transformasi Akar Produksi
31. Uji Linearitas Transformasi Logaritma KTK dengan Transformasi Akar Produksi
32. Uji Linearitas Transformasi Logaritma KB dengan Transformasi Akar Produksi
33. Analisis Korelasi Sifat Kimia Tanah terhadap Produksi
34. Analisis Korelasi Antara Sifat Kimia Tanah
35. Analisis Regresi Kuadratik pH terhadap Transformasi Akar Produksi
36. Analisis Regresi Kuadratik Transformasi Logaritma C-Organik Terhadap Transformasi Akar Produksi
37. Analisis Regresi Kuadratik N-Total terhadap Transformasi Akar Produksi
38. Analisis Regresi Kuadratik Transformasi Logaritma P-Tersedia Terhadap Transformasi Akar Produksi
39. Analisis Regresi Kuadratik Transformasi Logaritma KTK terhadap Transformasi Akar Produksi
40. Analisis Regresi Kuadratik Transformasi Logaritma KB terhadap Transformasi Akar Produksi
62 63 63 64 64 65
65 66
66
67
67 68 69
76
77
78
79
79
80
Universitas sumatera utara
ABSTRACT
Coffee is an agriculture commodity in Mandailing Natal Regency which has economic value most high, however the region’s condition at that area has different land capability which influenced by topography condition, climate and temperature so this research need to be conducted. This research held on some subdistricts in Mandailing Natal Regency, Research and Technology Laboratory Agriculture Faculty North Sumatra University and Soil Biology Laboratory Agriculture Faculty North Sumatra University. Data is obtained by survey system and data sample is gotten random expressly (Purposive Random Sampling) with six parametres i.e. pH, Organic Carbon, Total Nitrogen, Available Phosphate, Cation Exchange Capacity, and Base Saturation. Data is tested by using assumption classic test i.e. outlier test, normality, linearity, correlation analyze and quadratic regression. The research result show that soil chemistry characteristic relationship to production is not influenced obviously. Keyword : Soil Chemistry Characteristic, Coffee Production, Purposive Random
Sampling, Assumption test, Correlation, Quadratic Regression
Universitas sumatera utara
ABSTRAK
Kopi merupakan salah satu komoditas pertanian di Kabupaten Mandailing Natal yang memiliki nilai ekonomi yang cukup tinggi, namun kondisi wilayah di daerah tersebut memiliki kemampuan lahan yang berbeda-beda yang dipengaruhi oleh kondisi topografi, iklim dan suhu sehingga perlu diadakan penelitian. Penelitian ini dilakukan pada beberapa Kecamatan di Kabupaten Mandailing Natal, Laboratorium Riset dan Teknologi FP USU, dan Laboratorium Biologi Tanah Fakultas Pertanian USU. Data diperoleh dengan sistem survei dan sampel data diambil secara acak sengaja (Purposive Random Sampling) dengan 6 parameter yaitu pH, C-organik, Ntotal, P-tersedia, KTK dan Kejenuhan Basa. Data diuji dengan menggunakan uji asumsi klasik yaitu uji outlier, normalitas, linieritas, analisis korelasi dan regresi kuadratik. Pada hasil penelitian menunjukkan bahwa sifat kimia tanah hubungannya terhadap produksi tidak berpengaruh nyata. Kata kunci : Sifat Kimia Tanah, Produksi Kopi, Purposive Random Sampling,
Uji Asumsi, Korelasi, Regresi Kuadratik
Universitas sumatera utara
PENDAHULUAN
Latar Belakang Penggunaan lahan menjadi sangat penting seiring semakin meningkatnya
kebutuhan yang berbanding lurus dengan pertambahan jumlah penduduk serta kemajuan teknologi. Sementara kemampuan lahan pada suatu wilayah memiliki sifat dan karakteristik yang berbeda sehingga kemampuan tanah untuk meningkatkan produktivitas tanaman juga berbeda-beda. Evaluasi kimia pada tanah menjadi sangat penting untuk diperhatikan dalam menentukan kemampuan tanah.
Untuk mengevaluasi sifat dan karakteristik tanah terutama sifat kimia tanah pada suatu lahan, dibutuhkan kegiatan evaluasi atau survei pada lahan tersebut. Menurut Hardjowigeno (1995) menyatakan bahwa tujuan survei tanah adalah untuk mengklasifikasikan, menganalisis dan memetakan tanah dengan mengelompokkan tanah-tanah yang sama dan hampir sama sifatnya ke dalam satuan peta tanah tertenu dengan mengamati sifat dan karakteristik tanah.
Sifat kimia tanah merupakan salah satu indikator untuk menentukan tingkat kemampuan lahan. Sifat kimia tanah menunjukkan aktivitas ion yang tidak dapat dilihat secara langsung namun dapat diuji dengan menggunakan bahan-bahan kimia. Sifat kimia tanah juga dapat digunakan sebagai rekomendasi dalam pemupukan untuk unsur hara tanaman.
Tanaman kopi merupakan salah satu komoditi yang diekspor di dunia dan juga menjadi salah satu sumber devisa negara. Tanaman kopi juga memiliki prospek pasar dengan nilai jual yang cukup tinggi yang diiringi dengan kebutuhan sehingga membutuhkan teknologi untuk meningkatkan produksi dan kualitas kopi tersebut.
Universitas sumatera utara
Dalam era perdagangan bebas, komoditas kopi sebagai bahan baku utama
industri kopi bubuk, mutu menjadi penentu daya saing di pasar ekspor maupun dalam
negeri. Dengan teknik budidaya yang baik dan sesuai maka bisa dihasilkan mutu
produk yang baik dan sesuai dengan kehendak konsumen
(Ernawati et al.,
2008).
Kabupaten Mandailing Natal merupakan salah satu daerah dengan areal
pertanian yang luas dan merupakan daerah penghasil tanaman pertanian dan
perkebunan yang banyak mengusahakan tanaman musiman dan tahunan. Salah satu
tanaman perkebunan yang produksinya cukup tinggi yaitu kopi. Menurut BPS (2012)
menyatakan bahwa pada kopi robusta dengan luasan areal produktif sebesar 866,60
ha dapat menghasilkan produksi sebesar 654,83 ton sementara pada kopi arabika
dengan luasan areal produktif sebesar 1.177,94 ha dapat menghasilkan produksi
sebesar 1.422,27 ton.
Sifat kimia juga mempengaruhi produktivitas kopi. Apabila tanaman kopi
mengalami kekurangan salah satu unsur hara yang dibutuhkannya dapat
mengakibatkan terjadinya defisiensi unsur hara serta penghambatan pertumbuhan
dan produksi kopi sehingga produktivitas tanaman kopi tidak optimal.
Berdasarkan latar belakang diatas, melihat pentingnya evaluasi sifat kimia
pada pertanaman kopi membuat penulis tertarik untuk melakukan penelitian ini di
Kabupaten Mandailing Natal.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi sifat kimia tanah pada lahan
pertanaman kopi di Kabupaten Mandailing Natal dan untuk mengetahui hubungan
sifat kimia terhadap produksi.
Universitas sumatera utara
Kegunaan Penelitian - Sebagai salah satu syarat untuk melaksanakan penelitian di Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara, Medan. - Sebagai bahan informasi bagi pihak yang membutuhkan.
Universitas sumatera utara
TINJAUAN PUSTAKA
Survei Tanah Survei tanah menggambarkan karakteristik tanah pada daerah tertentu,
mengklasifikasikan tanah menurut sistem standar klasifikasi, batas-batas tanah pada peta, dan membuat prediksi tentang sifat tanah. Perbedaan penggunaan tanah dan bagaimana respon dari manajemen yang dianggap mempengaruhi mereka. Informasi yang dikumpulkan dalam survei tanah membantu dalam pengembangan rencana penggunaan lahan dan mengevaluasi serta memprediksi efek penggunaan lahan terhadap lingkungan (NRCS, 2014).
Tujuan survei tanah adalah mengklasifikasikan dan memetakan tanah dengan mengelompokkan tanah-tanah yang sama atau hampir sama sifatnya kedalam satuan peta tanah yang sama serta melakukan interpretasi kesesuaian lahan dari masingmasing satuan peta tanah tersebut untuk penggunaan-penggunaan lahan tertentu (Hardjowigeno dan Widiatmaka, 2007).
Survei tanah memberikan informasi ilmiah yang diperlukan untuk benar mengelola dan melestarikan tanah. Survei tanah memberikan data tentang kimia, fisika, dan biologi tanah, mereka menunjukkan hubungan tanah untuk tanaman dan air, mereka menyediakan peta untuk menampilkan hubungan untuk penilaian dan penggunaan, memberikan dasar untuk memprediksi dan meminimalkan degradasi tanah dan sumber daya air, memungkinkan penilaian dampak manajemen pada perubahan ekologi dan lingkungan, dan memungkinkan pengguna lahan untuk mengelola lahan secara berkelanjutan (NRCS, 2012).
Survei tanah berperan penting pada suatu penelitian lahan potensi sumber daya, khususnya untuk pengembangan pertanian. Tanah, sama seperti media utama
Universitas sumatera utara
untuk pengolahan, membutuhkan survey, yang akan digunakan sebagaimana potensi
alaminya. Untuk memproses data survey tanah, Sistem Informasi Geografis (GIS)
dapat digunakan (Kundarto dan Virgawati, 2004).
Sifat Kimia Tanah
pH
Derajat ionisasi dan disosiasi ke dalam larutan tanah menentukan khuluk
kemasaman tanah. Ion-ion H+ yang dapat dipertukarkan merupakan penyebab
terbentuknya kemasaman tanah potensial atau cadangan. Besaran dari kemasamana
tanah potensial ini dapat ditentukan dengan titrasi tanah. Ion-ion H+ bebas
menciptakan kemasaman aktif. Kemasaman aktif diukur dan dinyatakan sebagai pH
tanah (Tan, 1998).
Nilai pH tanah yang rendah tidak hanya membatasi pertumbuhan tanaman
tetapi juga mempengaruhi faktor-faktor lain yang berpengaruh terhadap pertumbuhan
tanaman. pH rendah menurunkan ketersediaan unsur hara bagi tanaman, menurunkan
aktivitas biologi tanah dan meningkatkan keracunan aluminium (Damanik et al.,
2011). Nilai pH menunjukkan konsentrasi ion H+ dalam larutan tanah, yang
dinyatakansebagai –log[H+]. Peningkatan konsentrasi H+ menaikkan potensial
larutan yang diukur oleh alat dan dikonversi dalam skala pH. Elektrode gelas
merupakan elektrode selektif khusus H+, hingga memungkinkan untuk hanya
mengukur potensial yang disebabkan kenaikan konsentrasi H+
(Sulaeman
et al., 2005).
PH tanah dapat berubah sepanjang tahun. Hal ini tergantung pada suhu dan
kondisi kelembaban, dan bervariasi sebanyak seluruh unit pH selama musim tanam. Karena pH merupakan ukuran aktivitas ion hidrogen [H+], banyak reaksi kimia yang
Universitas sumatera utara
berbeda dapat mempengaruhi hal tersebut. Suhu mengubah aktivitas kimia, sehingga sebagian besar pengukuran pH meliputi koreksi suhu standar 25 oC (77oF). PH
tanah umumnya dicatat sebagai rentang nilai untuk kedalaman tanah yang dipilih
(NRCS, 1998).
Setiap tanaman memiliki tingkat adaptasi yang berbeda pada tanah masam.
Beberapa tanaman mampu beradaptasi pada tanah yang berpH rendah tetapi sebagian
besar tanaman akan tumbuh baik pada pH diatas 5,5. Terhambatnya pertumbuhan
tanaman di tanah masam berkaitan erat dengan beberapa permasalahan kesuburan
tanah (Damanik et al., 2011).
Tabel Kelas Kemasaman (pH) Tanah
Kelas
pH tanah
Sangat masam
8,5
Sumber : Ritung et al., 2007
N Total
Nitrogen di dalam tanah berada dalam dua bentuk yaitu bentuk N-organik dan
N-anorganik. Bentuk organik merupakan yang terbesar yakni berada dalam ikatan-
ikatan senyawa organik misalnya bahan-bahan organik yang berasal dari hasil
pelapukan tumbuhan dan hewan. Bentuk-bentuk anorganik terdapat sebagai bentuk
ammonium, nitrat, N2O, NO dan gas N2 yang hanya dapat digunakan setelah ditambat oleh bakteri rhizobium (Damanik et al., 2011).
Universitas sumatera utara
Kurangnya sinkronisasi pada mineralisasi nitrogen dan serapan tanaman, dan N yang dibutuhkan dalam jumlah besar oleh kopi untuk mempertahankan hasil yang tinggi. Karena sejak N total bukan merupakan indikator yang dapat diandalkan dari ketersediaan N, praktek manajemen N harus didasarkan pada hasil yang diharapkan dan penilaian empiris spesifik antara aplikasi pupuk N dan respon tanaman secara ekonomi (Nunez, 2011).
Tinggi rendahnya kandungan nitrogen total tanah ini dipengaruhi oleh jenis dan sifat bahan organik yang diberikan terutama tingkat dekomposisinya. Dengan semakin lanjut dekomposisi suatu bahan organik maka semakin banyak pula nitrogen organik yang mengalami mineralisai sehingga akumulasi nitrogen di dalam tanah semakin besar jumlahnya (Ningsih, 2011). C-Organik
Bahan organik di wilayah tropika berperan menyediakan unsur N, P, dan S yang dilepaskan secara lambat, meningkatkan kapasitas tukar kation (KTK) tanah masam, menurunkan fiksasi P karena pemblokan sisi fiksasi oleh radikal organik, membantu memantapkan agregat tanah, memodifikasi retensi air dan membentuk komplek dengan unsur mikro. Meskipun kandungan bahan organik kebanyakan tanah hanya berkisar 2-10% peranannya sangat penting (Supriyadi, 2008).
Kandungan C-organik yang rendah merupakan indikator rendahnya jumlah bahan organik tanah yang tersedia dalam tanah. Rendahnya kandungan bahan organik disebabkan antara lain letak lahan yang berlereng. Hal ini menyebabkan terjadinya pencucian unsur hara pada saat hujan, sehingga menghanyutkan partikelpartikel tanah yang ada. Bahan organik umumnya ditemukan di permukaan tanah sekitar 3-5%. Tanah yang ba-nyak mengandung bahan organik adalah tanah-tanah lapisan atas atau topsoil. Kandungan bahan organik tanah semakin menurun seiring
Universitas sumatera utara
dengan penambahan ke-dalaman tanah. Semakin dalam, maka bahan organik
semakin berkurang (Njurumana et al., 2008).
Penyimpanan karbon dalam tanah menunjukkan keseimbangan dinamis
antara input detrital (terutama oleh sampah, pemangkasan ranting dengan daun dan
akar mati) dan output bahan organik dalam bentuk karbon dioksida penghabisan dari
tanah. Suhu dan kelembaban adalah dua faktor lingkungan vertikal mempengaruhi
respirasi tanah dan penyimpanan karbon tanah. Biasanya, karbon organik tanah
adalah fungsi dari iklim dan penggunaan lahan. Nilai karbon organik tanah terutama
diinterpretasikan berdasarkan iklim yang berlaku di daerah tersebut, Secara umum,
peningkatan karbon organik tanah dengan peningkatan curah hujan, penurunan suhu
dan rasio penguapan presipitasi
(Devi dan Kumar, 2009).
Tabel Kelas Kandungan C-Organik
Kelas
C-organik
Nilai
Sangat Rendah
5 (gambut)
Sumber : Hardjowigeno dan Widiatmaka (2007)
0 1 2 3 4
P Tersedia
Unsur P merupakan komponen utama dari proses fotosintesis. Unsur P
biasanya terkandung dalam berbagai pupuk. Pupuk tersebut penting untuk tanah yang
mengalami defisiensi unsur P, terutama tanah yang sering tidak dipupuk. Seperti
halnya nitrogen, unsur P harus ada dalam bentuk anorganik sederhana sebelum diadsorpsi oleh tanaman. Unsur P biasanya dalam bentuk ion ortophosphat (H2PO4dan HPO42-) yang pada pH tanah mendekati netral. Dalam tanah yang relatif asam,
Universitas sumatera utara
ion ortophosphat diendapkan atau desorpsi oleh ion-ion Al3+ dan Fe3+. merupakan jenis paling tersedia untuk tanaman (Suhariyono dan Menry, 2005).
Dalam analogi potensial air tanah, potensial fosfat yang rendah mengisyaratkan ketersediaan P yang tinggi, sedangkan potensial fosfat yang tinggi menunjukkan ketersediaan P yang lebih rendah bagi tanaman. Oleh karena ketersediaan P bagi tanaman berkaitan dengan kelarutan P, potensial fosfat dapat digunakan untuk membuat prediksi tak langsung ketersediaan fosfat bagi tanaman (Tan, 1998).
Fosfat dalam suasana asam akan diikat sebagai senyawa Fe, Al-fosfat yang sukar larut. NH4F yang terkandung dalam pengekstrak Bray akan membentuk senyawa rangkai dengan Fe & Al dan membebaskan ion PO43-. Pengekstrak ini biasanya digunakan pada tanah dengan pH