Morfologi dan Karakteristik Kimia Tanah Andisol Pada Penggunaan Lahan Di Desa Kuta Rakyat Kecamatan Namanteran Kabupaten Karo.

MORFOLOGI DAN KARAKTERISTIK KIMIA TANAH ANDISOL
PADA PENGGUNAAN LAHAN YANG BERBEDA DI DESA KUTA
RAKYAT KECAMATAN NAMANTERAN KABUPATEN KARO

ANDI ARUM GUSBIANDHA
070303035

DEPARTEMEN ILMU TANAH
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2011

Universitas Sumatera Utara

MORFOLOGI DAN KARAKTERISTIK KIMIA TANAH ANDISOL
PADA PENGGUNAAN LAHAN YANG BERBEDA DI DESA KUTA
RAKYAT KECAMATAN NAMANTERAN KABUPATEN KARO

SKRIPSI

Oleh :

ANDI ARUM GUSBIANDHA
070303035
ILMU TANAH

Skripsi Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Dapat Memperoleh
Gelar Sarjana (S1) di Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara, Medan

DEPARTEMEN ILMU TANAH
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2011

Universitas Sumatera Utara

Judul Skripsi
Nama
NIM
Departemen

: Morfologi dan Karakteristik Kimia Tanah Andisol Pada
Penggunaan Lahan Di Desa Kuta Rakyat Kecamatan
Namanteran Kabupaten Karo
: Andi Arum Gusbiandha
: 070303035
: Ilmu Tanah

Disetujui Oleh :
Komisi Pembimbing

Ir. Mukhlis, M.Si
Ketua

Mariani Sembiring, SP. MP
Anggota

Mengetahui,

Dr. Ir. T. Sabrina, MSc. Ph.D
Ketua Departemen

Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui morfologi dan karakteristik
kimia tanah andisol pada penggunaan lahan yang berbeda di lereng sebelah utara
Gunung Sinabung. Penelitian ini dilakukan di Desa Kuta Rakyat, Kecamatan
Namanteran, Kabupaten Karo dan Analisis Tanah di Laboratorium Kimia
Kesuburan Tanah dan Laboratorium Riset dan Teknologi, Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara.
Dilakukan pengamatan profil di lapangan pada tiga penggunaan lahan
berbeda. Profil pertama pada lahan hutan (P1), profil kedua pada lahan tanaman
tahunan (P2) dan profil ketiga pada lahan tanaman semusim (P3). Masing-masing
profil diamati sifat morfologi tanah dan karakteristik tanah. Analisa tanah
meliputi tekstur tanah, bulkdensiti, pH H2O, pH KCl, pH NaF, Aldd, KTK, KB,
ZPC, C-organik, P-tersedia, Retensi-P, Al-oksalat (Alo), Si-oksalat (Sio), Feoksalat (Feo) dan Al-pyrofosfat (Alp).
Hasil penelitian menunjukkan bahwa penggunaan tanah Andisol sebagai
lahan hutan memiliki morfologi dan sifat-sifat kimia tanah yang lebih baik,
dibandingkan dengan tanah Andisol yang ditanami tanaman semusim dan
tanaman tahunan. Penggunaan lahan yang berbeda tidak mengubah KTK,
Kejenuhan Basa, Retensi-P dan P-tersedia. Penggunaan lahan juga tidak merubah
klasifikasi tanah di Desa Kuta Rakyat, Kecamatan Namanteran, Kabupaten Karo.
Tanah Andisol di kawasan ini memiliki klasifikasi tanah Typic Fulvudand.
Kata kunci : Andisol, Penggunaan Lahan

Universitas Sumatera Utara

ABSTRACT

This research is aimed to know the morphology and chemical
characteristic of different land uses Andisols in north slope of Mount Sinabung.
This research was conducted in Desa Kuta Rakyat, Kecamatan Namanteran,
Kabupaten Karo and soil analyse properties was held in Chemical and Soil
fertility Laboratory and Riset and Technology Laboratory, Agriculture Faculty of
North Sumatera University.
Observation and description of three profiles of each three difference land
uses such as forest land (P1), annual farm (P2) and season farm (P3). Every land
use is observed about morphology and soil characteristic. Soil sample is taken
from each layer in soil profile for soil analyse in laboratory. Soil analysis
included of soil tekstur, bulkdensity, pH H2O, pH KCl, pH NaF, Aldd, Cation
Exchange Capacity (CEC), based saturation, Zero Point of Charge (ZPC),
Organic content, P-available, Phosphate Retention, Al-oxsalate extracted (Alo),
Si-oxsalate extracted (Sio), Fe-oxsalate extracted (Feo) and Al-pyrophosphate
extracted (Alp).
From research result indicate that Andisol with forest land have better
morphology and chemical characteristic than season farm and annual farm. Land
uses on Andisols didn’t change CEC, based saturation, phosphate retention and
P-available. Land uses on Andisols also didn’t change soil classification in Desa
Kuta Rakyat, Kecamatan Namanteran, Kabupaten Karo. Andisols in this area
have soil classification Typic Fulvudand.
Keywords : Andisols, Land uses

Universitas Sumatera Utara

RIWAYAT HIDUP

Andi Arum Gusbiandha, lahir di Medan pada tanggal 4 Agustus 1989.
Putri

kedua

dari

empat

bersaudara

dari

pasangan

Ayahanda

Andi Mohammad Hasbi Assiddick dan Ibunda Yuslida.
Selama hidup, penulis menempuh pendidikan formal di :
-

SD Tri Bhakti 1 Medan lulus pada tahun 2001,

-

SMP Negeri 1 Labuhan Deli lulus pada tahun 2004,

-

MAN 1 Medan lulus pada tahun 2007,

-

Tahun 2007 lulus seleksi masuk Universitas Sumatera Utara melalui jalur
SPMB

di

Program

Studi

Ilmu

Tanah,

Departemen

Ilmu

Tanah,

Fakultas Pertanian.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif mengikuti kegiatan sebagai :
-

Anggota Ikatan Mahasiswa Ilmu Tanah (IMILTA) Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara, Medan.

-

Asisten Laboratorium mata kuliah Praktikum Dasar Ilmu Tanah Tahun 2011.

-

Asisten Laboratorium mata kuliah Praktikum Kesuburan Tanah dan
Pemupukan Tahun 2011.

-

Peserta Seminar Nasional “Tindak Lanjut Pembangunan Pertanian Pasca
Swasembada Beras 2008” pada 8 Agustus 2009 di FP USU Medan.

-

Peserta Seminar dan Lokakarya Nasional “Optimalisasi Pengelolaan Lahan
dalam Upaya Menekan Pemanasan Global Mendukung Pendidikan Berbasis

Universitas Sumatera Utara

Pembangunan

Berkelanjutan

(Sustainable

Development)”

pada

12 Februari 2010 di FP USU Medan.
-

Peserta Seminar Pertanian 2011 “Meningkatkan Ketahanan Pangan Nasional”
pada 29 Mei 2011 di FP USU Medan.

-

Panitia Pengkaderan Nasional II Forum Komunikasi Himpunan Mahasiswa
Ilmu Tanah Indonesia (FOKUSHIMITI) “Mengoptimalkan Kader yang
Mampu

Menjadi

Barometer

Dunia

Pertanian

di

Indonesia”

pada

22 – 26 Januari 2011 di FP USU Medan.
-

Melaksanakan kegiatan Praktek Kerja Lapangan (PKL) di Kebun Bandar
Klippa PTPN II Batang Kuis, pada bulan Juli tahun 2010.

Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT., karena atas berkat dan
rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.
Adapun judul dari skripsi ini adalah “Morfologi dan Karakteristik
Kimia Tanah Andisol Pada Penggunaan Lahan Yang Berbeda di Desa
Kuta Rakyat, Kecamatan Namanteran, Kabupaten Karo”, yang merupakan
salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana (S1) di Departemen Ilmu Tanah,
Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara, Medan.
Pada

kesempatan

ini

penulis

ucapkan

terima

kasih

kepada

Ir. Mukhlis, MSi, selaku ketua komisi pembimbing, Ir. Mariani Sembiring, MP.,
selaku anggota komisi pembimbing yang telah memberikan arahan dan membantu
penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada seluruh staf pengajar dan
pegawai program studi Ilmu Tanah, Departemen Ilmu Tanah, Fakultas Pertanian,
Universitas Sumatera Utara, Medan serta kepada teman-teman angkatan 2007 dan
2008 yang telah banyak membantu dalam menyelesaikan skripsi ini.
Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Terima kasih.

Medan, September 2011

Penulis

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI

ABSTRAK ...........................................................................................................
ABSTRACT .........................................................................................................
RIWAYAT HIDUP ............................................................................................
KATA PENGANTAR ........................................................................................
DAFTAR ISI .......................................................................................................
DAFTAR TABEL ..............................................................................................
DAFTAR GAMBAR ...........................................................................................
DAFTAR LAMPIRAN .......................................................................................

i
ii
iii
v
vi
vii
viii
ix

PENDAHULUAN
Latar Belakang ............................................................................................ 1
Tujuan Penelitian ......................................................................................... 2
Kegunaan Penelitian .................................................................................... 3
TINJAUAN PUSTAKA
Tanah Andisol .............................................................................................. 4
Karakteristik Kimia Fisika Tanah Andisol .................................................. 7
Pemanfaatan Lahan Pada Tanah Andisol .................................................... 14
KONDISI UMUM WILAYAH PENELITIAN ................................................ 17
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu Penelitian ......................................................................
Bahan dan Alat Penelitian ...........................................................................
Metode Penelitian ........................................................................................
Pelaksanaan Penelitian.................................................................................
Analisa Laboratorium ..................................................................................

19
19
19
21
23

HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil .............................................................................................................
Morfologi Tanah .................................................................................
Karakteristik Fisika Tanah ..................................................................
Karakteristik Kimia Tanah ..................................................................
Pembahasan ..................................................................................................
Morfologi Tanah .................................................................................
Karakteristik Kimia Tanah ..................................................................
Klasifikasi Tanah ................................................................................

24
24
28
30
41
41
42
51

KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan .................................................................................................. 56
Saran............................................................................................................. 56
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

No.

Judul

Halaman

1.

Karakteristik Morfologi Tanah ............................................................. 25

2.

Tekstur dan Bulkdensiti Tanah ............................................................. 29

3.

pH H2O, pH KCl, pH NaF dan ZPC ..................................................... 30

4.

Kation Tukar, Kapasitas Tukar Kation (KTK), Kejenuhan Basa,
dan C-Organik ......................................................................................... 33

5.

Kadar Fosfat Tersedia dan Retensi Fosfat ............................................ 36

6.

Indeks Melanik Tanah .......................................................................... 37

7.

Al oksalat (Alo), Fe oksalat (Feo), Si oksalat (Sio),
Al pyrofosfat (Alp), Alo + ½ Feo, %Alofan, dan Rasio Al:Si ................... 38

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR

No.

Judul

Halaman

1.

Peta Lokasi Penelitian .......................................................................... 20

2.

Peta Pengambilan Profil Tanah Pewakil .............................................. 22

3.

Korelasi antara pH KCl dengan Al-dd ................................................. 44

4.

Korelasi antara pH H2O dengan Al-dd .................................................. 45

5.

KorelasiKorelasi antara ZPC dengan C-organik .................................. 47

6.

Korelasi antara KTK dengan C-organik ............................................... 48

7.

Korelasi antara Fosfat tersedia dengan Retensi fosfat .......................... 49

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR LAMPIRAN

No.

Judul

Halaman

1. Deskripsi Profil Tanah pada Penggunaan Lahan yang berbeda .................... 59
2. Data Suhu Udara dan Curah Hujan Bulanan BMKG Stasiun Tongkoh ........ 65

Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui morfologi dan karakteristik
kimia tanah andisol pada penggunaan lahan yang berbeda di lereng sebelah utara
Gunung Sinabung. Penelitian ini dilakukan di Desa Kuta Rakyat, Kecamatan
Namanteran, Kabupaten Karo dan Analisis Tanah di Laboratorium Kimia
Kesuburan Tanah dan Laboratorium Riset dan Teknologi, Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara.
Dilakukan pengamatan profil di lapangan pada tiga penggunaan lahan
berbeda. Profil pertama pada lahan hutan (P1), profil kedua pada lahan tanaman
tahunan (P2) dan profil ketiga pada lahan tanaman semusim (P3). Masing-masing
profil diamati sifat morfologi tanah dan karakteristik tanah. Analisa tanah
meliputi tekstur tanah, bulkdensiti, pH H2O, pH KCl, pH NaF, Aldd, KTK, KB,
ZPC, C-organik, P-tersedia, Retensi-P, Al-oksalat (Alo), Si-oksalat (Sio), Feoksalat (Feo) dan Al-pyrofosfat (Alp).
Hasil penelitian menunjukkan bahwa penggunaan tanah Andisol sebagai
lahan hutan memiliki morfologi dan sifat-sifat kimia tanah yang lebih baik,
dibandingkan dengan tanah Andisol yang ditanami tanaman semusim dan
tanaman tahunan. Penggunaan lahan yang berbeda tidak mengubah KTK,
Kejenuhan Basa, Retensi-P dan P-tersedia. Penggunaan lahan juga tidak merubah
klasifikasi tanah di Desa Kuta Rakyat, Kecamatan Namanteran, Kabupaten Karo.
Tanah Andisol di kawasan ini memiliki klasifikasi tanah Typic Fulvudand.
Kata kunci : Andisol, Penggunaan Lahan

Universitas Sumatera Utara

ABSTRACT

This research is aimed to know the morphology and chemical
characteristic of different land uses Andisols in north slope of Mount Sinabung.
This research was conducted in Desa Kuta Rakyat, Kecamatan Namanteran,
Kabupaten Karo and soil analyse properties was held in Chemical and Soil
fertility Laboratory and Riset and Technology Laboratory, Agriculture Faculty of
North Sumatera University.
Observation and description of three profiles of each three difference land
uses such as forest land (P1), annual farm (P2) and season farm (P3). Every land
use is observed about morphology and soil characteristic. Soil sample is taken
from each layer in soil profile for soil analyse in laboratory. Soil analysis
included of soil tekstur, bulkdensity, pH H2O, pH KCl, pH NaF, Aldd, Cation
Exchange Capacity (CEC), based saturation, Zero Point of Charge (ZPC),
Organic content, P-available, Phosphate Retention, Al-oxsalate extracted (Alo),
Si-oxsalate extracted (Sio), Fe-oxsalate extracted (Feo) and Al-pyrophosphate
extracted (Alp).
From research result indicate that Andisol with forest land have better
morphology and chemical characteristic than season farm and annual farm. Land
uses on Andisols didn’t change CEC, based saturation, phosphate retention and
P-available. Land uses on Andisols also didn’t change soil classification in Desa
Kuta Rakyat, Kecamatan Namanteran, Kabupaten Karo. Andisols in this area
have soil classification Typic Fulvudand.
Keywords : Andisols, Land uses

Universitas Sumatera Utara

PENDAHULUAN

Latar Belakang
Tanah Andisol merupakan salah satu jenis tanah memiliki sifat fisika dan
kimia yang khas. Sifat khas yang dimiliki antara lain bahan organik tinggi,
bulkdensiti rendah sehingga kapasitas menahan air dan porositasnya tinggi.
Andisol didominasi mineral liat amorf yaitu alofan. Alofan memegang peranan
utama dalam menentukan bulkdensiti yang rendah. Kondisi yang demikian sangat
baik untuk digunakan untuk budidaya pertanian (Tan, 1998).
Tanah vulkanik ini merupakan tanah yang ideal untuk dibudidayakan.
Kondisi tanah yang gembur dan mudah diolah akan mendorong pertumbuhan akar
tanaman dengan baik. Tanah ini umumnya tersebar di dataran tinggi atau kawasan
pegunungan yang cocok untuk tanaman hortikultura dan tanaman perkebunan
seperti kentang, wortel, bawang, jeruk, kopi, dan lainnya. Selain itu, Andisol
mengandung

bahan

inilah

mendukung

yang

organik

dan

KTK

terpenuhinya

yang

tinggi.

kebutuhan

hara

Sifat-sifat
bagi

tanah

tanaman

(Chesworth, 2008, Munir, 2005, dan Neall, 2009).
Oleh karena potensi yang tinggi dan tersebar di dataran tinggi maka tanah
Andisol banyak digunakan untuk budidaya pertanian. Pembudidayaannya akan
mempengaruhi karakteristik tanah Andisol. Ini bisa terjadi karena, aktifitas
budidaya pertanian yang intensif seperti pengolahan tanah yang meliputi
penanaman, pemeliharaan dan pemanenan akan merubah tingkat kesuburan tanah

Universitas Sumatera Utara

yang pada akhirnya akan mempengaruhi sifat fisika maupun kimia tanah Andisol
tersebut.
Desa Kuta Rakyat, Kecamatan Namanteran, Kabupaten Karo dipilih
sebagai lokasi penelitian karena wilayah ini memiliki areal hutan asli, kawasan
pertanian untuk tanaman tahunan dan semusim di satu hamparan lahan. Lokasi ini
terletak di lereng sebelah utara Gunung Sinabung pada ketinggian 1432 meter
hingga 1439 meter diatas permukaan laut. Secara geografis kawasan ini berada
pada 03º12’00” - 03º16’48.0” LU dan 98º20’.24.0’ - 98º24.36.0” BT, dimana
kawasan ini memiliki bahan induk yang sama yaitu Tuff Sinabung.
Penggunaan lahan akibat budidaya pertanian akan mempengaruhi masingmasing kondisi tanah. Perubahan kondisi tanah akan mempengaruhi sifat tanah
baik secara morfologi, kimia, maupun fisika tanah. Oleh karena itu, diteliti
perbedaan morfologi dan karakteristik kimia tanah Andisol pada tiga penggunaan
lahan yang berbeda, yaitu pada lahan hutan, tanaman tahunan, dan tanaman
semusim.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui morfologi dan karakteristik
kimia tanah Andisol pada penggunaan lahan yang berbeda di Desa Kuta Rakyat,
Kecamatan Namanteran, Kabupaten Karo.

Universitas Sumatera Utara

Kegunaan Penelitian
 Sebagai

salah

satu

syarat

untuk

mendapat

gelar

Sarjana

di

Departemen Ilmu Tanah, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara,
Medan.
 Sebagai bahan informasi bagi kepentingan ilmu pengetahuan.

Universitas Sumatera Utara

TINJAUAN PUSTAKA

Tanah Andisol
Tanah Andisol adalah tanah yang memiliki bahan andik dengan ketebalan
sebesar 60% atau lebih bila : 1) terdapat dalam 60 cm dari permukaan mineral
atau pada permukaan bahan organik dengan sifat andik yang lebih dangkal, jika
tidak terdapat kontak densik, litik, atau paralitik, horizon duripan atau horizon
petrokalsik pada kedalaman tersebut, atau 2) diantara permukaan tanah mineral
atau lapisan organik dengan sifat andik, yang lebih dangkal dan kontak densik,
litik,

atau

paralitik,

horizon

duripan

atau

horizon

petroklasik

(Soil Survey Staff , 2010).
Suatu tanah memiliki sifat andik bila : 1) mengandung bahan organik
< 25 % (berdasarkan berat) karbon organik, dan memenuhi satu atau kedua syarat
berikut, 2) memenuhi semua syarat berikut a) bulk densiti, ditetapkan pada retensi
air 33 kPa yaitu < 0.90 g/cm3, b) retensi fosfat > 85 %, dan c) jumlah persentase
Al + ½ Fe (ekstrak ammonium oksalat) > 2.0 %, atau 3) memenuhi syarat berikut
: a) mengandung > 30 % fraksi tanah yang berukuran 0.02 – 2.00 mm, b) retensi
fosfat > 25 %, c) jumlah persentase Al + ½ Fe (ekstrak ammonium oksalat)
> 0.4 %, d) mengandung volcanic glass > 5 %, dan e) [(% Al + ½ Fe) × (15.625)]
+ [% volcanic glass] > 36.25 (Soil Survey Staff, 2010).
Penamaan tanah Andisol memiliki sejarah yang panjang. Pada tahun 1947,
Ando soil merupakan nama dari bahasa Jepang dari kata Anshokudo yang berarti

Universitas Sumatera Utara

gelap (An), warna (Shoku) dan tanah (Do). Banyak nama yang diberikan kepada
tanah ini. Diantaranya Trumao Soils (Amerika Selatan), Andosol, Tanah Debu
Hitam, Tanah Pegunungan (Indonesia), Kuroboku, Black Volcanic Soils,
Kurotsuchi, Andosols, Humic Allophane Soils, atau brown Forest Soils (jepang),
Brown Loam Soils (New Zaland), Talpetate Soils (Nikaragua), Andept atau
Hydrol Humic Latosols (USA) (Mukhlis, 2011).
Pada tahun 1964, Dudal melihat banyak perbedaan dan persamaan
penamaan Andosol. Berdasarkan fakta-fakta tersebut, maka sejak tahun itulah
tanah ini resmi digunakan dengan nama Andosol. Nama Andosol pun kian kuat
karena juga dipakai dalam peta tanah dunia FAO-Unesco. Namun dalam Soil
Taksonomi 1979, digunakan nama Andept sebagai sub ordo Inseptisol. Tahun
1978, Smith mengusulkan Andept sebagai satu ordo baru, yaitu Andisol. Nama ini
resmi digunakan dalam Soil Taksonomi 1990 hingga sekarang (Mukhlis, 2011).
Pada sistem klasifikasi 7th Approxionation, Andisol dinamakan Andept
sebagai sub ordo Inseptisol. Nama sub ordo Andept ini, digunakan dalam
klasifikasi Soil Taxonomy A Basic System of Soil Classification for Making and
Interpreting Soil Surveys pada tahun 1979. Sub ordo ini terdiri dari 7 great group,
yaitu Cryandept, Durandept, Hydrandept, Placandept, Vitrandept, Entrandept, dan
Dystrandept. Sub ordo ini digunakan pada Keys to Soil Taxonomy tahun 1983,
tahun 1985, dan tahun 1987. Ordo Andisol digunakan sebagai ordo ke 11 pada
Keys to Soil Taxonomy tahun 1990. Ordo Andisol terdiri dari 7 sub ordo
berdasarkan regim temperatur, kelembaban serta sifat retensi air antara lain
Aquand, Cryand, Torrand, Xerand, Vitrand, Ustand, dan Udand. Klasifikasi ini
tidak berubah pada Keys to Soil Taxonomy tahun 1992, tahun 1994, tahun 1996,

Universitas Sumatera Utara

dan tahun 1998. Namun, pada Keys to Soil Taxonomy tahun 2003 ordo Andisol
mengalami penambahan 1 sub ordo, sehingga menjadi 8 sub ordo, yaitu Geland.
Klasifikasi ini tidak berubah pada Keys to Soil Taxonomy tahun 2006 dan tahun
2010 (Soil Survey Staff, 2003).
Bahan induk tanah Andisol terbentuk dari bahan vulkanik yang berasal
dari wilayah dan aktivitas vulkanik. Bahan induk ini awalnya terbentuk dari debu
vulkan menjadi aliran lava, beberapa terdapat batuan besar dan ledakan vulkanik
hasil dari ledakan erupsi. Karena letusan mengandung banyak bahan (debu,
pumice, batuan), banyak lapisan tanah Andisol terbentuk sepanjang pergerakan
massa tanah membentuk berbagai lapisan. Pembentukan tanah Andisol juga
tergantung dengan kelembaban dan regim temperatur dimana ditemukan banyak
variasi terhadap pembentukannya. Namun umumnya tanah Andisol dijumpai di
daerah beriklim tropis (Kimble, dkk, 1999).
Andisol terbentuk dari debu volkanik. Debu vulkanik kaya dengan mineral
liat amorf atau alofan yang mengandung banyak Al dan Fe. Logam-logam ini
akan dibebaskan oleh proses hancuran iklim. Khelasi antar asam humik dan Al
dan Fe tersebut, membentuk khelat logam-humik, yang juga akan meningkatkan
retensi humus terhadap dekomposisi mikrobiologis (Tan, 1998).
Penyebaran tanah Andisol dominan di wilayah dekat dengan pusat-pusat
erupsi gunung api. Jenis tanah banyak tersebar di Chile, Peru, Ecuador, Colombia,
Amerika Tengah, USA, Kamchatka, Jepang, Filipina, Indonesia, New Zealand,
dan Negara bagian kepulauan Selatan-Barat Pasifik. Di Indonesia, luas
penyebaran Andisol 3,4 % luas daratan Indonesia yang diperkirakan seluas
6.491.000 ha. Andisol paling banyak tersebar di Sumatera Utara dengan

Universitas Sumatera Utara

luas

area

1.875.000

ha,

Jawa

Timur

0,73

juta

Ha,

Jawa

Barat

0,50 juta Ha, Jawa Tengah 0,45 juta Ha, dan Maluku 0,32 juta Ha
(Munir, 1995, Neall, 2009, dan Subagyo, dkk, 2000).
Tanah Andisol banyak tersebar di dataran rendah hingga dataran tinggi
dengan berbagai jenis vegetasi. Andisol tersebar di wilayah dataran tinggi sekitar
700 m dpl atau lebih. Umumnya digunakan untuk pertanian pangan lahan kering
seperti jagung, kacang-kacangan, ubi kayu, umbi-umbian. Untuk tanaman
hortikultura sayuran dataran tinggi seperti kentang, wortel, kubis dan kacangkacangan sedangkan untuk budidaya bunga-bungaan serta tanaman perkebunan
seperti kopi dan teh (Kimble, dkk, 1999, Tan, 1998 dan Subagyo, dkk, 2000).
Karakteristik Kimia Fisika Tanah Andisol
Mineral yang sangat banyak terdapat pada tanah Andisol adalah alofan dan
imogolit. Alofan merupakan penentu struktur tanah. Alofan memiliki diameter
3-5 nm yang dapat dilihat dibawah mikroskop elektron dan memiliki rasio Si/Al
antara 0,5-1. Alofan menunjukkan karakteristik komplek pertukaran dan
selektifitas yang tinggi terhadap kation divalen, dan sangat reaktif pada fosfat.
Imogolit merupakan mineral yang memiliki rasio Si/Al 0.5 dan bentuknya
panjang dengan diameter didalamnya 1 nm dan luar 2 nm (Nanzyo, 2002).
Alofan adalah salah satu mineral alumino hidrous silikat dari orde rentang
pendek dan didominasi oleh gugus Si-O-Al. Ada dua pokok utama alofan yang
terdapat dalam tanah dari abu vulkan ini yaitu : alofan kaya Al dengan
perbandingan Al/Si = 2/1 dan alofan kaya Si dengan Al/Si = 1/1. Rumus kimia

Universitas Sumatera Utara

alofan diduga sebagai berikut : SiO2.Al2O3.2H2O atau Al2O3.SiO2.2H2O
(Parfitt, 1984 dan Tan, 1998).
Nilai Al/Si pada tanah Andisol akan menentukan jenis mineral dari alofan.
Nisbah Al/Si kecil didominasi oleh mineral liat kristalin seoerti Haloisit. Nisbah
Al/Si tinggi didominasi oleh mineral liat oleh rentang pendek. Rasio Al/Si dengan
kisaran 1-2 memiliki campuran protoimogolite alofan dan alofan dengan
Al/Si = 1. Rasio Al/Si > 2 memiliki struktur protoimogolit dengan kekosongan
beberapa silikat tetrahedral. Rasio Al/Si jika < 1 maka memiliki sejumlah besar
polimer silikat dalam strukturnya (Arifin, 1994).
Alofan mengandung area permukaan spesifik yang sangat luas. Bentuk
dan ukurannya menandakan bahwa alofan mempunyai porositas yang sangat
tinggi. Alofan mempunyai muatan variabel yang tinggi dan bersifat amfotermik
dan dapat memfiksasi fosfat dalam jumlah yang tinggi, kapasitas tukar kation
sebesar 20-50 cmol/kg dan kapasitas tukar anion sebesar 5-30 cmol/kg
(Parfitt, 1984 dan Tan, 1998).
Imogolit memiliki struktur seperti silikat. Imogolit dalam debu vulkanik
kebanyakan dalam kondisi bercampur dengan alofan. Imogolit lebih sedikit reaktif
dengan fosfat dari pada alofan (Nanzyo, 2002).
Imogolit dianggap penting dalam tanah Andisol. Imogolit menunjukkan
sifat kimia serupa dengan alofan tetapi imogolit bersifat parakristalin karena
berbentuk silinder halus berdiameter 18.3-20.2 Å . Rumus kimia Imogolit adalah
1.1SiO2.Al2O3.2.5H2O (Tan, 1998).

Universitas Sumatera Utara

Hubungan antara alofan dan imogolit serta mineral-mineral liat lainnya
dapat diilustrasikan dengan deretan hancuran iklim sebagai berikut :
Gelas volkanik

Hidrat Al dan Si amorf

Alofan

Imogolit

Halosit

Kaolinit

Gibbsit

(Tan, 1998).
Mineral rentang pendek yang menjadi ciri khas Andisol adalah Ferrihidrit.
Ferrihidrit adalah hidroksida besi yang sedang atau telah melapuk dari kumpulan
kaca atau kristal dalam batuan induk vulkanik yang terekstraksi dan besi
diekstraksi oksalat. Ferrihidit memiliki permukaan kimia yang hampir sama
dengan alofan. Konsentrasi ferrihidrit dapat diduga dari konsentrasi Fe ekstrak
oksalat (Feo), dengan mengalikan faktor 1,7 untuk mengkonversikan nilai Feo
menjadi konsentrasi Ferrihidrit (Neall, 2009 dan Mukhlis, 2011).
Mineral silika opalin merupakan hasil dari hancuran iklim tingkat awal
dari abu volkanik, dan pembentukannya sesuai pada horizon permukaan dimana
aktivitas Al didukung oleh pembentukan kompleks Al-humus. Pembentukan silika
opalin diduga melalui konsentrasi dan presipitasi silika yang tersedia dari gelas
volkanik. Silika opalin ditemukan pada tanah-tanah muda daripada di tanah yang
telah lanjut, dihorizon A yang kaya humus dari pada horizon B dan C. Opal
tanaman terbentuk pada horizon A atau horizon A tertimbun dan berasal dari
spesies rumput dan serasah, ini menunjukkan bahwa tipe vegetasi penting bagi
biosiklus silika (Mukhlis, 2011).
Rendahnya bulkdensiti merupakan salah satu kriteria utama pada tanah
Andisol. Besar bulkdensiti tanah Andisol adalah < 0.9 g/cm3. Bulkdensiti yang
rendah disebabkan oleh bahan organik yang tinggi dan agregat tanah
(Chesworth, 2008).

Universitas Sumatera Utara

Rendahnya bulkdensiti sebagian disebabkan oleh rendahnya partikel
density yaitu 1,4-1,8 g/cm3. Rendahnya partikel densiti gelas volkanik 2,4 g/cm3
juga menyumbang rendahnya bulkdensiti tanah Andisol. Namun rendahnya
bulkdensiti merupakan refleksi dari porositas yang tinggi, jadi alofan sendiri
bukanlah alasan untuk rendahnya bulkdensiti tanah Andisol. Rendahnya
bulkdensiti disebabkan oleh porositas tinggi yang terjadi oleh agregat yang
berkembang baik dari mineral non kristalin (Mukhlis, 2011).
Tanah Andisol memiliki kemampuan menyerap dan menyimpan air yang
tidak dapat kembali seperti semula apabila mengalami kekeringan (irreversible
drying). Sifat irreversible ini menyebabkan perubahan ukuran partikel, karena
alofan yang dikandung tanah Andisol akan cenderung membentuk fraksi pasir
semu (pseudosand) hasil agregasi alofan dengan partikel lainya termasuk bahan
organik (Munir, 1995).
Alofan dalam Andisol bereaksi dengan asam humik mengakibatkan
akumulasi bahan organik. Al dan Fe dipermukaan alofan akan bereaksi dan
membentuk khelat alofan-asam humik. Khelasi antara asam humik dan Al-Fe
tersebut membentuk khelat logam-humik yang akan meningkatkan retensi humus
terhadap dekomposisi mikrobiologis. Akumulasi humus karena khelasi dengan Al
ini akan mempengaruhi pertukaran ligan dikarenakan khelatnya mengendap dan
menjadi imobil (Tan, 1998).
Pada tanah Andisol banyak humus terakumulasi di horizon A,
sebagaimana ditunjukkan oleh sekuen profil tanah. Hal ini disebabkan karena
kompleksasi humus dan Al. Rumus kimia Al-humus {C36(COO[Al])3COO-}n.
Alasan yang penting untuk akumulasi humus yang tinggi adalah stabilitas humus

Universitas Sumatera Utara

akibat kompleksasi dengan Al. Stabilitas humus akibat kompleksasi dengan Al
diperlihatkan oleh hubungan antara Al ekstrak pirofosfat (Alp) dan kadar
C-organik (Mukhlis, 2011).
Kompleks Al- dan Fe-humus memiliki arti penting pada genesis Andisol
dan terhadap sifat-sifatnya. Ternyata ada tanah Andisol yang tidak memiliki
alofan tetapi kaya dengan kompleks Al- dan Fe-humus, terutama di lapisan atas,
memperlihatkan sifat-sifat tanah andik. Penemuan ini telah membawa beberapa
perubahan dalam konsep utama dan definisi sifat-sifat tanah andik pada Andisol
(Arifin, 1994).
Rasio Alp : Alo digunakan untuk menunjukkan komposisi fraksi koloid dan
klasifikasi andisol alofanik atau non alofanik. Jika nilai rasio > 0.5 menunjukkan
bahwa asam organik yang dominan dalam proses hancuran iklim membentuk
Andisol non alofanik. Bila nilai < 0.5 menunjukkan dominasi asam karbonat
dalam

proses

hancuran

iklim

membentuk

Andisol

alofanik

(Mukhlis, 2011).
Tanah yang memiliki sifat andik ini memiliki muatan yang berbeda.
Terkadang bermuatan positif atau kondisi pH asam dan bermuatan negatif pada
pH yang lebih tinggi. Kondisi ini disebut dengan kondisi tanah yang bermuatan
variabel. Kondisi pH yang demikian merupakan kondisi dimana titik antara
muatan positif dan negatif permukaan koloid bernilai nol sehingga dikatakan titik
tersebut adalah titik muatan pada kondisi nol atau zero point of charge (ZPC).
Nilai ZPC yang bergantung dengan pH ini dikatakan bermuatan negatif jika pH
tanah > ZPC dan bermuatan positif jika pH < ZPC. Tanah Andisol diharapkan
bermuatan positif atau nol. Namun, muatan positif berpengaruh terhadap sifat

Universitas Sumatera Utara

kimia tanah. Pada saat pH rendah, tanah memiliki kapasitas yang rendah untuk
mengikat kation dan mungkin dianggap tidak subur kecuali untuk spesies tanaman
yang toleran asam (Mukhlis, 2011, Neall, 2009 dan Tan, 1998).
Sifat kimia Andisol yang mempengaruhi muatan variabel adalah gugus
OH dari aluminol, ferrol, dan silanol dari liat amorf. Semua fraksi liat Andisol
bersifat amfotermik kecuali silanol. Pada pH tanah tinggi Al-OH melepaskan H+
dan permukaan aluminol bermuatan negatif, tetapi pada pH tanah rendah aluminol
akan menerima tambahan H+ hingga muatan positif, begitu juga dengan ferrol.
Sedangkan silanol akan melepaskan H+ saja, tetapi tidak akan menerima tambahan
proton diatas pH 2, jadi silanol tidak bersifat amfotermik pada pH 3-10
(Tan, 1998).
Nilai ZPC dipengaruhi oleh bahan organik. Muatan variabel memiliki pH0
yang lebih rendah dari pada horizon di bawah permukaan karena tingginya bahan
organik. Nilai ZPC dapat diturunkan dengan pemberian bahan organik
(Uehara dan Gillman, 1981). Oleh Mukhlis, Sitourus, dan Sihotang (2011)
dijelaskan bahwa nilai ZPC pada tanah Andisol di beberapa kemiringan lereng
sejalan menurun dengan meningkatnya nilai C-organik tanah. Kadar C-organik
tanah 4.43% memiliki nilai ZPC 5.05, peningkatan kadar C-organik tanah sebesar
13.57% mampu menurunkan nilai ZPC menjadi 4.70.
Identifikasi alofan dapat dilakukan dengan berbagai cara. Dengan
pengukuran pH dengan pengekstrak kuat NaF, pengukuran retensi fosfat,
pengukuran dengan DTA (Differential Thermal Analysis), dan dengan mikroskop
electron. Keberadaan jumlah Alofan dalam tanah Andisol dapat dihitung dengan
menggunakan larutan terseleksi untuk mengekstrak Al, Si, dan Fe. Jumlah Si yang

Universitas Sumatera Utara

terekstrak dengan ammonium oksalat (Sio) dikonversi untuk menghitung
persentase alofan dengan humus yaitu % Alofan = % Sio x 7,1
(Devnita, dkk, 2005).
Alofan yang terdiri dari senyawa kimia Al, Fe, dan Si dapat ditentukan
jumlahnya dapam tanah. Ekstraksi asam amonium oksalat merupakan cara yang
efektif untuk memisahkan Al dan Fe dalam kompleks alofan, imogolit dan Alhumus. Ekstraksi dengan larutan amonium pyrofosfat dapat mengekstrak senyawa
Al dari kompleks Al-humus. Metode ekstraksi asam amonium oksalat ini
merupakan metode terbaik untuk menentukan persentase alofan dalam tanah
Andisol (Parfitt, 1984)
Salah satu cara menganalisa ada tidaknya bahan andik adalah analisa pH
NaF. Bahan andik umumnya menghasilkan pH NaF lebih tinggi dari tanah lain
dan dengan karakteristik nilai pH NaF > 9.4 sehingga dikatakan tanah tersebut
digolongkan memiliki bahan andik. Analisa pH NaF dilakukan dengan pertukaran
ligan antara F¯ dan OH¯dalam 1 gram tanah yang memiliki material andik dengan
menggunakan larutan NaF 1 N (Uehara, 1984).
Tanah Andisol memiliki rentang pH tanah H2O. Logam-humus yang
mendominasi tanah menyebabkan kemasaman (< 5) dengan kejenuhan basa yang
rendah dan juga berhubungan dengan keracunan Al. Tanah yang didominasi oleh
alofan umumnya memiliki pH 5.5-6.5. Reaksi kemasaman tanah dengan KCl
cenderung lebih rendah 0.5-1.5 dari pada pH H2O, perbedaan besar antara
keduanya terjadi karena kompleks logam-humus didalam tanah. Reaksi
kemasaman tanah dengan KCl penting untuk menunjukkan kemasaman tanah

Universitas Sumatera Utara

dalam reaksi kemasaman Andisol dan jika pH KCl < 5.5 maka jumlah logam Al
nyata dalam larutan tanah (Chestworth, 2008 dan Mukhlis, 2007).
Selisih antara pH KCl dan pH H2O atau disebut juga ΔpH. Nilai ΔpH
merupakan gambaran suatu tanah bermuatan variabel. Suatu tanah bermuatan
variabel jika memiliki nilai ΔpH antara – 0.5 s/d ~ . Kemasaman tanah dengan
nilai ΔpH

yang mendekati nol diharapkan memiliki aluminium yang dapat

dipertukarkan dalam jumlah yang sedikit. Jika nilai ΔpH lebih mendekati nilai
negatif, tidak dapat dikatakan apakah muatan tersebut permanen atau tetap, tetapi
lebih

diindikasikan

dengan

muatan

variabel

yang

negatif

(Uehara and Gillman, 1981).
Sifat yang tidak baik pada tanah Andisol ini adalah memiliki retensi fosfat
> 85 %. Retensi fosfat pada tanah Andisol menyebabkan P yang tidak tersedia
bagi tanah sehingga perlu aplikasi pemupukan (Neall, 2009).
Fosfor dalam tanah Andisol sangat kuat terikat oleh Al dan Fe dari mineral
nonkristalin. Debu vulkanik yang masih baru mengandung fosfor yang mudah
larut dalam larutan asam. Tanaman dapat menyerap fosfor yang larut dan dengan
mudah fosfor juga dapat membentuk ikatan. Aplikasi fosfor dapat bereaksi
dengan debu vulkanik hasil hancuran iklim seperti Al dan Fe dari mineral
nonkristalin sehingga menghasilkan ikatan metal fosfor yang tidak mudah larut
(Shoji dan Takahasi, 2002).
Pemanfaatan Lahan Pada Tanah Andisol
Tanah Andisol di Indonesia sampai saat ini digunakan untuk budidaya
pertanian tanaman hortikultura, perkebunan, dan hutan. Andisol yang berkembang

Universitas Sumatera Utara

di daerah datar dan daerah miring yang diteras sudah diusahakan untuk bercocok
tanaman padi, palawija, dan kelapa sawit. Sedangkan di daerah tinggi umumnya
digunakan untuk perkebunan kopi, teh, sayuran dan berupa kawasan hutan
lindung (Munir, 1995).
Bulkdensiti yang rendah pada tanah Andisol membuat tanah ini menjadi
media yang ideal untuk pertumbuhan tanaman. Pada dasarnya tanah ini memiliki
kapasitas menahan air yang tinggi sehingga tanah ini cocok untuk tanaman
dengan perakaran yang dalam. Namun, kekurangan dari tanah vulkanik ini adalah
penetrasi akar yang hanya mampu pada kedalaman 6 m untuk menyalurkan air
dan unsur hara. Sehingga Andisol lebih banyak digunakan untuk tanaman
hortikultura (Neall, 2009).
Banyak bagian dunia memanen hasil pertanian yang sangat tinggi di tanah
Andisol. Akumulasi debu yang melapuk menjadi tanah Andisol menyebabkan
tanah ini menjadi subur. Konsekuensinya, ketersediaan P menjadi sedikit dalam
tanah, dimana P mendukung kesuksesan produksi pertanian pada tanah Andisol.
Walaupun Andisol mengandung kemasaman yang tinggi karena berasal dari
bahan induk asam, penambahan bahan kapur dapat meredakan keracunan Al atau
dengan alternatif lain menanam tanaman yang toleran terhadap kemasaman.
(Kimble, dkk, 1999).
Konversi hutan menjadi lahan pertanian pada tanah Andisol sudah banyak
dilakukan. Budidaya tanaman tahunan dan semusim melibatkan factor-faktor
komplek berupa kegiatan pengelolahan tanah yang berkaitan dengan penanaman,
pemeliharaan dan pemanenan tanman yang dibudidayakan. Penggunaan lahan dan
pengelolaan tanah dapat menyebabkan perubahan sifat fisika tanah seperti

Universitas Sumatera Utara

kandungan bahan organik, permeabilitas tanah, kapasitas infiltrasi, kemantapan
agregat dan porositas tanah (Saidi, dkk, 2002).
Pengelolaan tanah Andisol mempengaruhi jumlah dan ketersediaan unsur
hara dalam tanah. Respon terhadap kimia kesuburan tanah akibat pengelolaan
lebih spesifik dan tergantung pada jenis tanah, sistem pertanaman, iklim, aplikasi
pemupukan dan manajen pengelolaan. Pengelolaan konvensional meningkatkan
kadar bahan organik tanah pada lahan tanaman yang dilakukan pengelolaan,
walaupun umumnya lebih banyak terdapat pada lapisan atas saja. Pengelolaan
tanah juga menyebabkan nilai pH yang bervariasi terhadap penggunaan lahan
yang berbeda. Nilai pH terendah terdapat pada lahan tanaman yang tidak
dilakukan pengelolaan didalamnya. Demikian pula dengan nilai KTK tanah yang
juga mengikuti nilai pH tanah. (Rahman, dkk, 2008).
Tanaman sayur-sayuran pada umumnya akan tumbuh baik pada tanah
dengan kandungan bahan organik (humus) yang tinggi, tidak tergenang, memiliki
aerasi dan drainasi yang baik. Kandungan bahan organik yang rendah merupakan
kendala utama dalam produksi sayur-sayuran. Oleh karena itu untuk mendapatkan
produksi sayur-sayuran yang tinggi, disamping pemberian pupuk kimia juga harus
dilakukan pemberian pupuk organik Peningkatan efisiensi pemupukan dapat
dilakukan dengan pemberian bahan organik. Salah satu sumber bahan organik
yang banyak tersedia disekitar petani adalah pupuk kandang. Pemberian
meningkatkan efisiensi penggunaan pupuk kimia juga akan menyumbangkan
unsur hara bagi tanaman serta meningkatkan serapan unsur hara oleh tanaman.
Pemberian pupuk kandang berpengaruh nyata meningkatkan pH tanah, pH KCl,
KTK tanah, dan kandungan bahan organik tanah. Bahan organik dapat memicu

Universitas Sumatera Utara

dekomposisi oleh mikrobia menghasilkan CO3- dan OH- yang meningkatkan pH
H2O. Selain itu pupuk kandang juga menambah kandungan K+ yang jika bereaksi
dengan H2O akan menghasilkan KOH yang akan melepaskan OH-, sehingga
meningkatkan pH tanah (Syukur dan Harsono, 2008 dan Sarno, 2009).
KONDISI UMUM WILAYAH PENELITIAN

Desa Kuta Rakyat, Kecamatan Namanteran, Kabupaten Karo memiliki
jenis tanah Andisol dengan tiga penggunaan lahan yang berbeda dalam satu areal.
Ketiga penggunaan lahan yang dimaksud antara lain, lahan hutan asli, lahan
tanaman tahunan, dan lahan tanaman semusim. Terletak di lereng sebelah utara
Gunung Sinabung pada ketinggian 1432 meter hingga 1439 meter diatas
permukaan laut. Secara geografis kawasan ini berada pada 03º12’00” 03º16’48.0” LU dan 98º20’24.0” - 98º24’36.0” BT.
Wilayah ini memiliki bahan induk yang sama. Berasal dari bahan induk
Tuff Sinabung yang meletus + 400 tahun lalu. Pada Peta Satuan Lahan dan Tanah,
unit lahan wilayah penelitian ini adalah Va 1.4.2 yaitu Stratovolcanocs,
intermediate, maffic tuff, volcano lower, slope & footslope, dengan ketinggian
tempat 1000 m (1200-1300 m dpl). Bahan induk dengan pelapukan Parsial,
lithologi Tuff Andesiti, dan formasi geologi Qvt. Wilayah ini berada pada
kemiringan lereng 3 – 8 % dan ketinggian lereng

201 – 500 m

(Wahyunto, dkk, 1990).
Data rata-rata curah hujan tahunan di wilayah ini terdapat 9 bulan basah
dan 3 bulan kering. Penggolongan iklim ini berdasarkan Oldeman, yaitu bulan
basah jika curah hujan > 200 mm, bulan kering jika curah hujan < 100 mm.

Universitas Sumatera Utara

Penentuan temperatur tanah diperoleh dari pendekatan rata rata temperatur udara
tahunan + 1°C, sehingga rata rata suhu tanah yang diperoleh adalah 28,8 °C
(Hardjowigeno, 1993 dan Kartasapoetra, 1993).
Vegetasi yang dominan di lahan hutan asli adalah tanaman hutan dan
semak belukar. Pada lahan tanaman tahunan, vegetasinya adalah kopi dan jeruk.
Pada lahan tanaman semusim, vegetasi yang dominan adalah kentang, kol, cabai,
bawang merah dan bawang putih.
Pemupukan untuk tanaman tahunan dilakukan dua tahap, yaitu dua tahun
sekali untuk pupuk NPK dengan aplikasi di lubang tanam dan setahun sekali
untuk pupuk kandang dengan aplikasi di bedengan. Pada tanaman semusim,
pemupukan tanaman dilakukan setiap masa tanam, jenis pupuk dan aplikasi yang
dilakukan sama seperti tanaman tahunan. Untuk dosis yang diberikan, para petani
di wilayah ini tidak pernah menghitung besar pupuk yang diberikan, baik untuk
tanaman tahunan dan tanaman semusim.

Universitas Sumatera Utara

BAHAN DAN METODE PENELITIAN

Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini di laksanakan di Desa Kuta Rakyat, Kecamatan Namanteran,
Kabupaten Karo dilereng sebelah utara Gunung Sinabung dengan jarak + 90 km
dari kota Medan. Analisis tanah dilakukan di Laboratorium Kimia/ Kesuburan
Tanah

dan

Laboratorium

Riset

&

Teknologi,

Fakultas

Pertanian,

Universitas Sumatera Utara, Medan, yang dilaksanakan pada bulan November
2010 sampai dengan Juni 2011.
Bahan dan Alat Penelitian
Adapun bahan yang digunakan adalah profil pewakil, formulir isian profil,
sampel tanah dari 3 profil yang diambil tiap lapisan, serta bahan-bahan kimia
yang digunakan untuk analisis di laboratorium.
Adapun alat yang digunakan adalah GPS (Global Positioning System),
klinometer, pisau pandu, Munsell Soil Colour Chart, Key to Soil Taxonomy 2010,
meteran, ring sampel, spectrofotometer, sentifuse, AAS (Atomic Absorbtion
Spectrofotometer), shaker serta alat-alat yang digunakan untuk analisis di
laboratorium.
Metode Penelitian
Penelitian ini merupakan penelitian survey terhadap morfologi dan
karakteristik tanah Andisol di Gunung Sinabung yang masih asli dan yang telah
dibudidayakan.

Universitas Sumatera Utara

Gambar 1. Peta Lokasi Penelitian

Universitas Sumatera Utara

Pelaksanaan Penelitian
Penelitian ini diawali dengan kegiatan prasurvey, berupa pengumpulan
data-data sekunder daerah penelitian dan kunjungan lapangan untuk menentukan
lokasi pembuatan tiga profil pewakil berdasarkan tipe penggunaan lahan yang
berbeda, yaitu :
P1 = Penggunaan Lahan Hutan
P2 = Penggunaan Lahan Tanaman Tahunan (Perkebunan)
P3 = Penggunaan Lahan Tanaman Semusim (Hortikultura)
Selanjutnya dilakukan survey morfologi dan karakteristik kimia tanah dari
ketiga profil pada tipe penggunaan lahan yang berbeda, pengamatan bentang
alam, topografi makro dan mikro serta lingkungan disekitarnya yang dimasukkan
pada formulir isian profil yang selanjutnya dideskripsikan. Sampel tanah diambil
dari setiap lapisan pada masing-masing profil tanah untuk analisa kimia di
laboratorium.

Universitas Sumatera Utara

Gambar 2. Peta Lokasi Pengambilan Profil Tanah Pewakil

Universitas Sumatera Utara

 

Analisa Laboratorium
Setiap lapisan dari masing-masing profil dilakukan analisis sebagai
berikut:
1. Analisa Tekstur, dengan metode Hydrometer
2. Analisa Bulkdensity dengan ring sampel
3. Analisa pH H2O (1:2,5), pH KCl, pH NaF dengan metode Elektometri
4. Analisa Aldd, dengan ekstraksi KCl 1 N
5. Analisa

Kapasitas

Tukar

Kation

(KTK)

Tanah,

dengan

ekstraksi

NH4OAc pH 7
6. Analisa Kejenuhan Basa (KB)
7. Analisa C-Organik, dengan metode Walkley & Black
8. Analisa ZPC, dengan metode Salt Titration
9. Analisa Retensi Fosfat, dengan metode Blackmore
10. Analisa P tersedia, dengan metode Bray II
11. Analisa Indeks melanik untuk menentukan ada tidaknya sifat melanik,
di analisis pada lapisan atas.
12. Analisa Al-oksalat (Alo) untuk menganalisis bentuk Al-amorf dan kompleks
Al-organik dengan ekstraksi NH4 Oksalat
13. Analisa Si-oksalat (Sio) untuk menganalisis Si-amorf, dengan ekstraksi NH4
Oksalat
14. Analisa Fe-oksalat (Feo), untuk menganalisis bentuk anorganik dan kompleks
Fe-organik dengan ekstraksi NH4 Oksalat
15. Analisa Al-pyrofosfat (Alp), untuk menganalisis Al organik kompleks tanah,
dengan ekstraksi Na-pyrofosfat

Universitas Sumatera Utara

 

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil

1. Morfologi Tanah
Pengamatan sifat morfologi tanah meliputi horizon tanah, kedalaman
horizon, warna tanah, struktur tanah, konsistensi, batas topografi dan batas
horizon. Ketiga profil tanah yang diamati memperlihatkan sifat morfologi yang
berbeda-beda. Morfologi ketiga profil tersebut disajikan pada Tabel 1.
1.1.

Profil Tanah Lahan Hutan
Profil lahan hutan terdapat enam horizon, yaitu horizon O (0 – 10 cm),

horizon A (10 – 45 cm), horizon AB (45 – 87 cm), horizon Bw1 (87 – 134 cm),
horizon Bw2 (134 – 185 cm), dan horizon C (> 185 cm).
Horizon O merupakan horizon yang terdapat pada lapisan paling atas (top
soil). Horizon ini memiliki warna tanah hitam (5 YR 2,5/1) dengan struktur tanah
remah. Ukurannya halus dan tingkat kematangan lemah. Dibawah top soil
ditemukan horizon A. Horizon ini memiliki warna tanah coklat kekuningan gelap
(10 YR 3/4). Sama halnya dengan horizon O, horizon A memiliki struktur tanah
yang remah, ukuran halus dan tingkat kematangan lemah. Selanjutnya ditemukan
horizon AB dengan warna tanah coklat kekuningan gelap (10 YR 4/4), horizon
Bw1 dengan warna tanah coklat kekuningan terang (10 YR 6/6), horizon Bw2
dengan warna tanah coklat kekuningan gelap (10 YR 4/6) dan horizon C yang
memiliki warna tanah coklat terang (7.5 YR 4/6).

Universitas Sumatera Utara

 

Tabel 1. Karakteristik Morfologi Tanah
Horizon

Kedalaman

Warna

Struktur

Konsistensi

Batas
Topografi

Batas
Horizon

lepas
lepas
lunak
lunak
lepas

berombak
berombak
lurus
lurus
lurus

tegas
baur
baur
baur
Nyata

lepas

-

-

----- cm ---O
A
AB
Bw1
Bw2

0 - 10
10 - 45
45 - 87
87 - 134
134 - 185

C

> 185

Profil Tanah Lahan Hutan
Hitam (5 YR 2,5/1)
remah, lemah, halus,
Coklat kekuningan gelap (10 YR 3/4)
remah, lemah, halus,
Coklat kekuningan gelap (10 YR 4/4)
gumpal bersudut, sedang, lemah,
Coklat kekuningan gelap (10 YR 4/6)
gumpal bersudut, sedang, lemah,
Coklat terang (7.5 YR 4/6)
gumpal bersudut, sedang, lemah,
Kuning kecoklatan (10 YR 6/8)

gumpal bersudut, sedang, lemah,

Profil Tanah Lahan Tanaman Tahunan
A1
A2
Bw1
Bw2

0 - 70
70 - 95/110
95/110 - 125
125 - 170

Abu abu kemerahan gelap (5 YR 4/2)
Coklat kemerahan gelap (5 YR 3/2)
Coklat terang (7.5 YR 5/6)
Kuning kemerahan (7.5 YR 6/8)

remah, halus, lemah
remah, halus, lemah
gumpal bersudut, halus, lemah
gumpal bersudut, halus, lemah

sangat gembur
sangat gembur
gembur
gembur

berombak
berombak
lurus
lurus

Baur
Baur
Baur
Tegas

C

> 170

Coklat/ Coklat gelap (10 YR 5/6)

lepas, halus, agak kuat

teguh

-

-

Profil Tanah Lahan Tanaman Semusim
Ap

0 - 40

Coklat kekuningan gelap (10 YR 3/6)

remah, halus, lemah

lepas

berombak

Nyata

AB

40 - 60

Coklat/ Coklat gelap (7.5 YR 4/4)

gumpal bersudut halus lemah

sangat gembur

lurus

Baur

Bw1

60 - 110

Coklat kekuningan gelap (10 YR 4/6)

gumpal bersudut, halus, lemah

gembur

lurus

Baur

Bw2
BC
C

110 - 135
135 - 175
>175

Coklat gelap (7.5 YR 3/4)
Coklat terang (7,5 YR 4/6)
Coklat kekuningan terang (10 YR 6/4)

gumpal bersudut, sedang, lemah
gumpal bersudut, sedang, agak kuat
lepas, halus, agak kuat

gembur
teguh
sangat teguh

lurus
lurus
-

Baur
Baur
-

Universitas Sumatera Utara

 

Keempat horizon tersebut memiliki struktur tanah yang sama yaitu,
gumpal bersudut dengan ukuran sedang dan tingkat kematangan yang lemah.
Konsistensi tanah yang dimiliki oleh horizon O, A, Bw2 dan C yang diamati
dilapangan adalah lepas, sedangkan konsistensi tanah pada horizon AB dan Bw1
adalah lunak. Batas topografi horizon O dan A adalah berombak dan horizon AB,
Bw1 dan Bw2 memiliki batas topogarafi lurus.
Untuk batas horizon, pada horizon O memiliki batas horizon tegas,
horizon A, AB, dan Bw1 memiliki batas horizon baur, sedangkan pada horizon
Bw2 memiliki batas horizon nyata.
1.2.

Profil Tanah Lahan Tanaman Tahunan
Profil tanah lahan tanaman hutan memiliki lima horizon, diantaranya

horizon A1 (0 – 70 cm), horizon A2 (70 – 95/110 cm), horizon Bw1
(95/110 – 125 cm), Bw2 (125 – 170 cm), dan horizon C (> 170 cm).
Horizon A1 memiliki warna tanah abu abu kemerahan gelap
(5 YR 4/2) dan

horizon A2 memiliki warna tanah coklat kemerahan gelap

(5 YR 3/2). Kedua horizon ini memiliki struktur remah dengan ukuran halus dan
tingkat kematangan lemah. Horizon Bw1 dengan warna tanah coklat terang (7.5
YR 5/6) dan horizon Bw2 dengan warna tanah kuning kemerahan (7.5 YR 6/8)
memiliki struktur gumpal bersudut dengan ukuran halus dan tingkat kematangan
lemah. Sedangkan horizon C dengan warna tanah coklat/ coklat gelap (10 YR 5/6)
memiliki struktur l