Bahan organik tersebut dapat berasal dari tubuh manusia, hewan dan juga tumbuhan. Dalam hal ini, seperti yang telah diketahui bahwa bahan organik ini
dapat tersusun dari bahan humus dan non humus. Dimana bahan non humus ini merupakan suatu organisme yang telah mati sedang melalui proses dekomposisi di
sebagian tubuhnya untuk kemudian dapat digunakan sebagai unsur hara bagi mikroorganisme dan tanaman. Sedangkan bahan humus yaitu suatu organisme
mati yang telah sepenuhnya terdekomposisi sehingga menjadi salah satu lapisan tanah yang sangat subur. Faktor yang mempengaruhi dekomposisi bahan organik
yaitu iklim yang dapat memperlambat bahkan mempercepat terjadinya proses dekomposisi, tipe penggunaan lahan dimana lahan tersebut berfungsi sebagai
sumber bahan organik yang baik bagi lahan tersebut, bentuk lahan yang membantu dekomposisi pada proses pengumpulan bahan-bahan organik tersebut,
dan adanya kegiatan manusia ini pun akan sangat berpengaruh pada terjadinya proses dekomposisi Atmojo, 2003.
3. Kapasitas Tukar Kation KTK
Kapasitas Tukar Kation KTK atau Cation Exchange capacity CEC merupakan jumlah total kation yang dapat dipertukarkan pada permukaan koloid
yang bermuatan negative. Berdasarkan pada jenis permukaan koloid yang bermuatan negative, KTK dapat dikelompokkan menjadi tiga, yaitu : a KTK
koloid anorganik atau KTK liat yaitu jumlah kation yang dapat dipertukarkan pada permukaan koloid anorganik koloid liat yang bermuatan negative, b KTK
koloid organik yaitu jumlah kation yang dapat dipertukarkan pada permukaan koloid organik yang bermuatan negatif, dan c KTK total atau KTK tanah yaitu
jumlah total kation yang dapat dipertukarkan dari suatu tanah baik kation pada
Universitas Sumatera Utara
permukaan koloid organik humus maupun kation pada permukaan koloid anorganik Madjid, 2007.
Besarnya KTK tanah tergantung pada tekstur tanah, tipe mineral liat tanah, dan kandungan bahan organik. Semakin tinggi kadar liat atau tekstur semakin
halus maka KTK tanah akan semakin besar. Demikian pula pada kandungan bahan organik tanah, semakin tinggi bahan organik tanah maka KTK tanah akan
semakin tinggi Mukhlis, 2007.
4. Kandungan hara dalam tanah
a. Nitrogen N
Nitrogen merupakan unsur hara makro utama yang dibutuhkan tanaman dalam jumlah yang banyak, diserap tanaman dalam bentuk amonium NH
4+
dan nitrat Gardner et al, 1991. Nitrogen adalah unsur yang diperlukan untuk
membentuk senyawa penting di dalam sel, termasuk protein, DNA dan RNA. Tanaman harus mengekstraksi kebutuhan nitrogennya dari dalam tanah. Sumber
nitrogen yang terdapat dalam tanah, makin lama makin tidak mencukupi kebutuhan tanaman, sehingga perlu diberikan pupuk sintetik yang merupakan
sumber nitrogen untuk mempertinggi produksi Dewi, 2007. Menurut Hardjowigeno 2003, nitrogen dalam tanah terdapat dalam
berbagai bentuk yaitu protein bahan organik, senyawa-senyawa amino, amonium NH
4 +
dan nitrat NO
3 -
. Fungsi N adalah untuk memperbaiki pertumbuhan vegetatif tanaman tanaman yang tumbuh pada tanaha yang cukup N
akan berwarna lebih hijau dan membantu proses pembentukan protein. Nitrogen dalam tanah berasal dari bahan organik tanah bahan organik
halus dan bahan organik kasar, pengikatan oleh mikroorganisme dari N udara,
Universitas Sumatera Utara
pupuk, dan air hujan. Sumber N berasal dari atmosfer sebagai sumber primer, dan lainnya berasal dari aktifitas didalam tanah sebagai sumber sekunder. Fiksasi N
secara simbiotik khususnya terdapat pada tanaman jenis leguminoseae sebagai bakteri tertentu. Bahan organik juga membebaskan N dan senyawa lainnya setelah
mengalami proses
dekomposisi oleh
aktifitas jasad
renik tanah
Hardjowigeno 2003. Tanaman menyerap unsur ini terutama dalam bentuk NO
3
, namun bentuk lain yang juga dapat menyerap adalah NH4, dan urea CON
2 2
dalam bentuk NO
3
. Selanjutnya, dalam siklusnya, nitrogen organik di dalam tanah mengalami mineralisasi sedangkan bahan mineral mengalami imobilisasi. Sebagian N
terangkut, sebagian kembali scbagai residu tanaman, hilang ke atmosfer dan kembali lagi, hilang melalui pencucian dan bertambah lagi melalui pemupukan
Dewi. 2007. b.
Phosfor P Fosfor tergolong unsur hara makro utama dan diserap tanaman umumnya
dalam bentuk anion ortofosfat H
2
PO
4 -
dan HPO
4 2-
. Andisol pada umumnya kahat unsur fosfor karena Andisol memiliki kapasitas fiksasi fosfor yang sangat
tinggi, dan bila terjadi kekurangan fosfor akan menghambat pertumbuhan tanaman Yunus, 2012.
Sering terjadi kekurangan P di dalam tanah yang disebabkan oleh jumlah P yang sedikit di dalam tanah, sebagian besar terdapat dalam bentuk yang tidak
dapat diambil oleh tanaman dan terjadi pengikatan fiksasi oleh Al pada tanah masam atau oleh Ca pada tanah alkalis Hardjowigeno, 2007. Adapun peranan
phosfat yang penting adalah dalam proses fotosintesa, perubahan-perubahan
Universitas Sumatera Utara
karbohidrat dan senyawa-senyawa yang berhubungan, glikolisis, metabolisme asam amino, metabolisme lemak, metabolisme sulfur, oksidasi biologis dan
sejumlah reaksi dalam proses hidup. Oleh karena itu, phosfat merupakan unsur yang sangat penting dalam transfer energi, suatu proses vital dalam hidup dan
pertumbuhan Leiwakabessy et al, 2003. Ketersediaan dan bentuk- bentuk P di dalam tanah sangat erat
hubungannnya dengan kemasaman pH tanah. Pada kebanyakan tanah ketersediaan P maksimum dijumpai pada kisaran pH antara 5,5
– 7. Ketersediaan P akan menurun bila pH tanah lebih rendah dari 5,5 atau lebih tinggi dari 7.
Adsorpsi P dalam larutan tanah oleh Fe dan Al oksida dapat menurun apabila pH meningkat. Apabila kemasaman makin rendah pH makin tinggi ketersediaan P
juga akan berkurang oleh fiksasi Ca dan Mg yang banyak pada tanah- tanah alkalin. P sangat rentan untuk diikat baik pada kondisi masam maupun alkalin.
Semakin lama antara P dan tanah bersentuhan, semakin banyak P terfiksasi. Dengan waktu Al akan diganti oleh Fe, sehingga kemungkinan akan terjadi
bentuk Fe –P yang lebih sukar larut jika dibandingkan dengan Al –P
Buckman dan Brady, 1982. Selain pH yang merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi
katersediaan fosfat di dalam tanah, ada juga faktor yang mempengaruhi pasokan P dalam tanah sebagai berikut; 1 Aerasi. Ketersediaan fosfat pada tanah yang
padat atau tergenang air, penyerapan unsur P dan unsur – unsur lainnya akan
terganggu; 2 Temperatur. Pada temperatur yang relatif hangat, ketersediaan P akan meningkat karena proses perombakan bahan organik juga meningkatkan
ketersediaan P menipis di daerah yang bersuhu rendah; 3 Bahan organik. Fosfat
Universitas Sumatera Utara
yang mudah larut diambil oleh mikroorganisme tanah untuk pertumbuhannya. Akhirnya P ini diubah menjadi humus. Karena itu, untuk menyediakan cukup P,
kondisi tanah yang menguntungkan bagi perkembangan mikroorganisme tanah perlu dipertahankan; 4 Unsur hara lain. Kekurangan unsur hara mikro dapat
menghambat respon tanaman terhadap pemupukan fosfat Novizan, 2002 c.
Kalium K Kalium adalah unsur hara yang berasal dari mineral yang melapuk dan
melepaskan ion kalium. Ketersediaan kalium di dalam tanah dipengaruhi oleh tipe koloid tanah, suhu, pembasahan dan pengeringan Yunus, 2012. Kalium
tanah terbentuk dari pelapukan batuan dan mineral-mineral yang mengandung kalium dan melalui proses dekomposisi bahan tanaman dan jasad renik maka
kalium akan larut dan kembali ke tanah. Kalium diserap oleh tanaman dalam bentuk ion K+. Muatan positif dari
kalium akan membantu menetralisir muatan listrik yang disebabkan oleh muatan negatif nitrat, fosfat, atau unsur lainnya. Hakim et al 1986 dalam
Sinuraya 2007 menyatakan bahwa ketersediaan kalium merupakan kalium yang dapat dipertukarkan dan dapat diserap tanaman yang tergantung penambahan dari
luar, fiksasi oleh tanahnya sendiri. Kalium merupakan salah satu unsur penting yang dibutuhkan tanaman.
Peran kalium untuk tanaman adalah sebagai pembentukan pati, mengaktifkan enzim, pembukaan stomata, proses fisiologis dalam tanaman, proses metabolik
dalam sel, mempengaruhi penyerapan unsur-unsur lain, mempertinggi daya tahan terhadap kekeringan, dan dalam perkembangan akar Hardjowigeno, 2007.
Universitas Sumatera Utara
d. Kalsium Ca
Kalsium diserap tanaman dalam bentuk Ca
2+
. Kalsium dalam larutan tanah dapat habis karena diserap tanaman, terikat oleh kompleks adsorpsi tanaman,
mengendap kembali sebagai endapan-endapan sekunder dan tercuci. Di dalam tanah kalsium berada dalam bentuk anorganik, namun dalam jumlah yang cukup
signifikan juga
berasosiasi dengan
materi organik
dalam humus
Leikawabessy et al, 2003. Kalsium penting dalam pembentukan zat putih telur, mencegah
kemasaman pada cairan sel, mengatur permeabilitas cairan. Zat kapur ini terdapat pada daun dan batang dan berpengaruh baik pada pertumbuhan ujung dan bulu-
bulu akar. Kalsium diperlukan untuk semua tanaman, baik tingkat tinggi maupun rendah Sarief, 1989.
e. Magnesium Mg
Di dalam tanah, magnesium berada dalam bentuk anorganik unsur makro, diserap oleh tanaman dalam bentuk Mg
2+
Hardjowigeno, 2007. Magnesium di dalam tanah berasal dari dekomposisi batuan yang berisi mineral,
antar lain biotit, dolomit, serpentin, klorit, dan olivin. Menurut Sarief 1989 sumber-sumber magnesium antara lain adalah:
1. Dolomitic limestone CaCO
3
MgCO
3
Batuan ini berisi campuran Mg dan Ca. Jumlah magnesium yang dapat dikeluarkan dari sumbernya di dalam tanah ke dalam tanaman lebih rendah
daripada kalsium.
Universitas Sumatera Utara
2. Sulfat of Potash Magnesium Sul Po Mag. Kandungan sulfur adalah 22,
sulfat 67, kalium 18,2, K
2
O 22, magnesium 11,1, dan kandungan MgO 18,5.
3. Epsom salt MgSO
4
.7H
2
O. Sifat dari batuan ini adalah sangat mudah larut di dalam air, sehingga pemakaian dengan jalan penyemprotan melalui daun akan
memberikan pengaruh yang lebih baik bagi tanaman daripada bila diberikan melalui tanah.
4. Kieserit MgSO
4
.H
2
O. Kandungan K
2
O adalah 2, magnesium oksida 30,5 dan kandungan magnesium 18,3.
5. Magnesia MgO Magnesia berasal dari air laut yang telah mengalami proses
sebagai berikut: MgCl
2
+ CaOH
2
→ MgOH
2
+ CaCl
2 …………
MgOH → MgO + H
2
O 6.
Serpentin Mg
3
SiO
2
OH
4
7. Magnesit MgCO
3
8. Karnalit MgCl
2
KCl 6H
2
O 9.
Kainit MgSO4 KCL 3H
2
O 10.
Basic slag. Kandungan magnesium dari basic slag adalah 3,4 dan 20 dari jumlah tersebut tersedia bagi tanaman.
Magnesium merupakan unsur pembentuk klorofil. Selain itu, magnesium berperan sebagai stabilitator partikel-partikel ribosom, terlibat dalam reaksi
enzimatik dengan kapasitas yang bervariasi, bertindak sebagai penghubung enzim dengan substratnya, mengubah konstanta keseimbangan reaksi dengan cara
berikatan dengan produk, misalnya pada reaksi-reaksi kinase tertentu, dan membentuk kompleks dengan suatu inhibitor enzim Hardjowigeno, 2007.
Universitas Sumatera Utara
f. Sulfur
Belerang atau sulfur adalah salah satu dari unsur hara makro esensial bagi
pertumbuhan tanaman. Belerang memiliki lambang „S‟ dalam tabel periodik dan nomor atomnya 16. Belerang merupakan unsur yang tak berasa, tak berbau,
danmultivalent. Dalam bentuk aslinya, adalah zat padat kristal berwarna kuning. Belerang biasa dapat ditemukan di sekitar gunung berapi.
Sulfur terdapat dalam bentuk sulfat anorganik. Belerang atau sulfur merupakan unsur penyusun protein. Tumbuhan mendapat sulfur dari dalam tanah
dalam bentuk sulfat SO
4
. Kemudian tumbuhan tersebut dimakan hewan sehingga sulfur berpindah ke hewan, setelah itu Sulfur direduksi oleh bakteri
menjadi sulfida dan kadang-kadang terdapat dalam bentuk sulfur dioksida atau hidrogen sulfida. Hidrogen sulfida ini seringkali mematikan mahluk hidup di
perairan dan pada umumnya dihasilkan dari penguraian bahan organik yang mati. Tumbuhan menyerap sulfur dalam bentuk sulfat SO
4
. Perpindahan sulfat terjadi melalui proses rantai makanan, lalu semua mahluk hidup mati dan akan diuraikan
komponen organiknya oleh bakteri. Beberapa jenis bakteri terlibat dalam daur sulfur, antara lain Desulfomaculum dan Desulfibrio yang akan mereduksi sulfat
menjadi sulfida dalam bentuk hidrogen sulfida H
2
S. Kemudian H
2
S digunakan bakteri fotoautotrof anaerob seperti Chromatium dan melepaskan sulfur dan
oksigen. Sulfur di oksidasi menjadi sulfat oleh bakteri kemolitotrof seperti Thiobacillus Yunus, 2012. Belerang merupakan produk yang berasal dari
gunung berapi dan bertanggungjawab terhadap keasaman tanah pada tanah disekitarnya sebagai akibat terbentuknya asam sulfat. Tanaman akan mati kalau
Universitas Sumatera Utara
belerang teroksidasi dan berubah menjadi asam sulfida dan pH tanah menjadi sangat rendah Foth, 1994.
g. Al-dd
Handayanto 1998 menyatakan bahwa, kandungan Al-dd dapat ditetapkan dengan menggunakan metode titrasi. Kegiatan titrasi pada tahap pertama akan
mengukur jumlah total asam yang dititrasi dapat digantikan oleh ion K+, yang setara dengan jumlah H-dd dan Al-dd. Titrasi pada tahap kedua akan mengukur
jumlah ion H yang diganti sehingga jumlah ion Al yang digantikan dapat dihitung dengan pengurangan. Kandungan H-dd dan Al-dd ini dinyatakan dalam me
terhadap kation per 100 gram tanah kering. h.
Besi Fe Mineral Fe sangat melimpah di kerak bumi, juga dalam tanah dalam bentuk
mineral primer, bagian dari lempung, oksida dan hidroksida. Dalam larutan tanah, kelarutan mineral Fe sangat rendah, mineral amorf FeOH
3
mengatur kadar Fe dalam larutan tanah. Pada tanah dengan drainase baik, kondisinya teroksidasi
kadar Fe
3+
Fe
2+
. Sebaliknya pada tanah jenuh air Fe
3+
mengalami reduksi menjadi Fe
2+
. Kekahatan Fe sering dijumpai pada tanah dengan pH tinggi Handayanto 1998.
5. Faktor yang mempengaruhi sifat kimia tanah
