Kajian Sifat Fisika dan Kimia Tanah pada Lahan Karet dengan Beberapa Jenis Vegetasi yang Tumbuh di Kebun PTP.Nusantara III Gunung Para
52
Lampiran 1. Diagram alir penelitian
Mulai
Penentuan
titik
pengambilan
sampel di
lapangan
Sampel tanah yang diambil dari
lahan dengan jenis vegetasi :
-
Mucuna bracteata
Rumput
Paku harupat
Tanpa vegetasi
Pengambilan
sampel tanah
di lapangan
Pengujian
sampel di
laboratorium
Dianalisis data
yang diperoleh
Selesai
-
Tekstur tanah
Bahan organik tanah
Kerapatan massa tanah
Kerapatan partikel tanah
Porositas tanah
Kadar air kapasitas lapang
Permeabilitas tanah
pH tanah
Kandungan nitrogen total tanah
Kandungan fosfat tersedia tanah
Kandungan kalium tukar tanah
53
Lampiran 2. Hasil analisis sifat fisika tanah
Perhitungan kerapatan massa tanah, kerapatan partikel tanah, porositas tanah, dan laju
permeabilitas tanah pada tanah dengan vegetasi rumput kedalaman 5 cm
Parameter BTKO (g)
Volume partikel tanah (ml)
Laju permeabilitas (cm/jam)
Lokasi I
101,51
40
6,44
Lokasi II
119,95
50
5,75
Lokasi III
109,81
45
7,29
Rata-rata
110,42
45
6,5 (Agak cepat)
Dimana:
BTKO
= Berat tanah kering oven (massa tanah kering)
Volume tanah total (Vt) = Volume ring sampel = πr2 t
= (3,14)(2,45 cm)2 (5 cm)
= 94,24 cm3
Kerapatan massa tanah (bulk density)
Ms
= 110,42 g
Bd
=
=
Ms
Vt
110,42
94,24
g/cm3
= 1,17 g/cm3
Kerapatan partikel tanah (particle density)
Pd
=
=
Ms
Vs
110,42 g
45 ml
= 2,45 g/cm3
Porositas tanah
f
= (1-
= (1-
Bd
Pd
) x 100%
1,17 g/cm³
2,45 g/cm³
= 52,24 %
) x 100%
54
Perhitungan kerapatan massa tanah, kerapatan partikel tanah, porositas tanah, dan laju
permeabilitas tanah pada tanah dengan vegetasi rumput kedalaman 25 cm
Parameter BTKO (g) Volume partikel tanah (ml)
Laju permeabilitas (cm/jam)
Lokasi I
116,97
45
3,40
Lokasi II
121,59
55
4,15
Lokasi III
115,17
45
6,97
Rata-rata
117,91
48,33
4,84 (Sedang)
Dimana:
BTKO
= Berat tanah kering oven (massa tanah kering)
Volume tanah total (Vt) = Volume ring sampel = πr2 t
= (3,14)(2,45 cm)2 (5 cm)
= 94,24 cm3
Kerapatan massa tanah (bulk density)
Ms
= 117,91 g
Bd
=
=
Ms
Vt
117,91
g/cm3
94,24
= 1,25 g/cm3
Kerapatan partikel tanah (particle density)
Pd
=
=
Ms
Vs
117,91 g
48,33 ml
= 2,44 g/cm3
Porositas tanah
f
= (1= (1-
Bd
Pd
) x 100%
1,25 g/cm³
2,44 g/cm³
= 48,77 %
) x 100%
55
Perhitungan kerapatan massa tanah, kerapatan partikel tanah, porositas tanah, dan laju
permeabilitas tanah pada tanah dengan vegetasi paku harupat kedalaman 5 cm
Parameter BTKO (g)
Volume partikel tanah (ml)
Laju permeabilitas (cm/jam)
Lokasi I
102,30
45
6,45
Lokasi II
116,97
50
5,94
Lokasi III
105,38
45
6,70
Rata-rata
108,22
46,67
6,40 (Agak cepat)
Dimana:
BTKO
= Berat tanah kering oven (massa tanah kering)
Volume tanah total (Vt) = Volume ring sampel = πr2 t
= (3,14)(2,45 cm)2 (5 cm)
= 94,24 cm3
Kerapatan massa tanah (bulk density)
Ms
= 108,22 g
Bd
=
=
Ms
Vt
108,22
g/cm3
94,24
3
= 1,15 g/cm
Kerapatan partikel tanah (particle density)
Pd
=
=
Ms
Vs
108,22 g
46,67 ml
= 2,32 g/cm3
Porositas tanah
f
= (1-
= (1-
Bd
Pd
) x 100%
1,15 g/cm³
2,32 g/cm³
= 50,43 %
) x 100%
56
Perhitungan kerapatan massa tanah, kerapatan partikel tanah, porositas tanah, dan laju
permeabilitas tanah pada tanah dengan vegetasi paku harupat kedalaman 25 cm
Parameter BTKO (g)
Volume partikel tanah (ml)
Laju permeabilitas (cm/jam)
Lokasi I
121,70
50
3,21
Lokasi II
104,20
45
3,43
Lokasi III
120,46
50
2,57
Rata-rata
115,45
48,33
3,07 (Sedang)
Dimana:
BTKO
= Berat tanah kering oven (massa tanah kering)
Volume tanah total (Vt) = Volume ring sampel = πr2 t
= (3,14)(2,45 cm)2 (5 cm)
= 94,24 cm3
Kerapatan massa tanah (bulk density)
Ms
= 115,45 g
Bd
=
=
Ms
Vt
115,45
g/cm3
94,24
= 1,23 g/cm3
Kerapatan partikel tanah (particle density)
Pd
=
=
Ms
Vs
115,45 g
48,33 ml
= 2,39 g/cm3
Porositas tanah
f
= (1= (1-
Bd
Pd
) x 100%
1,23 g/cm³
2,39 g/cm³
= 48,53 %
) x 100%
57
Perhitungan kerapatan massa tanah, kerapatan partikel tanah, porositas tanah, dan laju
permeabilitas tanah pada tanah dengan vegetasi Mucuna bracteata kedalaman 5 cm
Parameter BTKO (g)
Volume partikel tanah (ml)
Laju permeabilitas (cm/jam)
Lokasi I
121,02
50
5,60
Lokasi II
103,14
45
6,10
Lokasi III
105,14
45
2,40
Rata-rata
109,77
46,67
4,7 (Sedang)
Dimana:
BTKO
= Berat tanah kering oven (massa tanah kering)
Volume tanah total (Vt) = Volume ring sampel
= πr2 t
= (3,14)(2,45 cm)2 (5 cm)
= 94,24 cm3
Kerapatan massa tanah (bulk density)
Ms
= 109,77 g
Bd
=
=
Ms
Vt
109,77
g/cm3
94,24
= 1,16 g/cm3
Kerapatan partikel tanah (particle density)
Pd
=
=
Ms
Vs
109,77 g
46,67 ml
= 2,35 g/cm3
Porositas tanah
f
= (1= (1-
Bd
Pd
) x 100%
1,16 g/cm³
2,35 g/cm³
= 50,64 %
) x 100%
58
Perhitungan kerapatan massa tanah, kerapatan partikel tanah, porositas tanah dan laju
permeabilitas tanah pada tanah dengan vegetasi Mucuna bracteata kedalaman 25 cm
Parameter BTKO (g) Volume partikel tanah (ml)
Laju permeabilitas (cm/jam)
Lokasi I
110,82
45
3,25
Lokasi II
123,17
55
2,11
Lokasi III
103,60
45
3,10
Rata-rata
112,53
48,33
2,82 (Sedang)
Dimana:
BTKO
= Berat tanah kering oven (massa tanah kering)
Volume tanah total (Vt) = Volume ring sampel = πr2 t
= (3,14)(2,45 cm)2 (5 cm)
= 94,24 cm3
Kerapatan massa tanah (bulk density)
Ms
= 112,53 g
Bd
=
=
Ms
Vt
112,53
94,24
g/cm3
= 1,19 g/cm3
Kerapatan partikel tanah (particle density)
Pd
=
=
Ms
Vs
112,53 g
48,33 ml
= 2,33 g/cm3
Porositas tanah
f
= (1-
= (1-
Bd
Pd
) x 100%
1,18 g/cm³
2,33 g/cm³
= 48,93 %
) x 100%
59
Perhitungan kerapatan massa tanah, kerapatan partikel tanah, porositas tanah, dan laju
permeabilitas tanah pada lahan tanpa vegetasi kedalaman 5 cm
Parameter
BTKO (g)
Volume partikel tanah (ml) Laju permeabilitas (cm/jam)
Lokasi I
116,82
50
3,21
Lokasi II
113,46
50
2,50
Lokasi III
114,28
45
2,69
Rata-rata
114,85
48,33
2,80 (Sedang)
Dimana:
BTKO
= Berat tanah kering oven (massa tanah kering)
Volume tanah total (Vt) = Volume ring sampel = πr2 t
= (3,14)(2,45 cm)2 (5 cm)
= 94,24 cm3
Kerapatan massa tanah (bulk density)
Ms
= 114,85 g
Bd
=
=
Ms
Vt
114,85
94,24
g/cm3
= 1,22 g/cm3
Kerapatan partikel tanah (particle density)
Pd
=
=
Ms
Vs
114,85 g
48,3V ml
= 2,38 g/cm3
Porositas tanah
f
= (1-
= (1-
Bd
Pd
) x 100%
1,22 g/cm³
2,38 g/cm³
= 48,73 %
) x 100%
60
Perhitungan kerapatan massa tanah, kerapatan partikel tanah, porositas tanah, dan laju
permeabilitas pada lahan tanpa vegetasi kedalaman 25 cm
Parameter
BTKO (g)
Volume partikel tanah (ml) Laju permeabilitas (cm/jam)
Lokasi I
118,72
50
2,10
Lokasi II
118,86
50
3,20
Lokasi III
117,88
50
2,35
Rata-rata
118,49
50
2,55 (Sedang)
Dimana:
BTKO
= Berat tanah kering oven (massa tanah kering)
Volume tanah total (Vt) = Volume ring sampel
= πr2 t
= (3,14)(2,45 cm)2 (5 cm)
= 94,24 cm3
Kerapatan massa tanah (bulk density)
Ms
= 118,49 g
Bd
=
=
Ms
Vt
118,49
94,24
g/cm3
= 1,26 g/cm3
Kerapatan partikel tanah (particle density)
Pd
=
Ms
Vs
118,49 g
=
50 ml
= 2,37 g/cm3
Porositas tanah
f
= (1-
= (1-
Bd
Pd
) x 100%
1,26 g/cm³
2,37 g/cm³
= 46,83 %
) x 100%
61
Perhitungan kandungan bahan organik tanah
Jenis vegetasi
Paku harupat
Rumput
Mucuna bracteata
Tanpa vegetasi
Kadar C organik (%)
0,85
0,75
0,71
0,66
Bahan organik tanah (%) = % C organik × 1,724
Perhitungan:
Bahan organik tanah dengan vegetasi paku harupat
Bahan organik tanah (%) = 0,85% × 1,724
= 1,47%
Bahan organik tanah dengan vegetasi rumput
Bahan organik tanah (%) = 0,75% × 1,724
= 1,29%
Bahan organik tanah dengan vegetasi Mucuna bracteata
Bahan organik tanah (%) = 0,71% × 1,724
= 1,22%
Bahan organik tanah tanpa vegetasi
Bahan organik tanah (%) = 0,66% × 1,724
= 1,14%
Bahan organik tanah (%)
1,47
1,29
1,22
1,14
62
Perhitungan kadar air kapasitas lapang
Jenis vegetasi
Paku harupat
Rumput
Mucuna bracteata
Tanpa vegetasi
BTB (g)
149,38
158,64
165,41
168,32
BTKO (g)
105,13
109,58
117,34
125,48
Kadar air kapasitas lapang (%)
42,09
44,77
40,97
34,14
Dimana : BTB = Berat tanah basah
BTKO = Berat tanah kering oven
Kadar air kapasitas lapang =
BTB – BTKO
BTKO
×100%
Perhitungan:
Kadar air kapasitas lapang tanah dengan vegetasi paku harupat
Kadar air kapasitas lapang =
149,38 g – 105,13 g
×100%
105,13 g
= 42,09 %
Kadar air kapasitas lapang tanah dengan vegetasi rumput
Kadar air kapasitas lapang =
158,64 g – 109,58 g
109,58 g
×100%
= 44,77 %
Kadar air kapasitas lapang tanah dengan vegetasi Mucuna bracteata
Kadar air kapasitas lapang =
165,41 g – 117,34 g
117,34 g
×100%
= 40,97 %
Kadar air kapasitas lapang tanah tanpa vegetasi
Kadar air kapasitas lapang =
168,32 g – 125,48 g
125,48 g
= 34,14 %
×100%
63
Lampiran 3. Hasil analisis sifat kimia tanah di laboratorium
Hasil analisis sifat kimia tanah pada tanah dengan vegetasi paku harupat
Parameter
Lokasi I
Lokasi II
Lokasi III
Rata-rata
Kriteria
pH
6,46
6,29
6,26
6,33
Agak
masam
Kadar Corganik (%)
0,76
0,85
0,95
0,85
N-total
(%)
0,12
0,10
0,11
0,11
P-avl (Bray II)
(ppm)
10,41
9,60
9,94
9,98
K-exch.
(me/100gr)
0,47
0,43
0,43
0,44
Sangat rendah
Rendah
Rendah
Sedang
Hasil analisis sifat kimia tanah pada tanah dengan vegetasi rumput
Parameter
Lokasi I
Lokasi II
Lokasi III
Rata-rata
Kriteria
pH
6,51
6,50
6,41
6,47
Agak
masam
Kadar Corganik (%)
0,78
0,85
0,61
0,75
N-total
(%)
0,10
0,09
0,11
0,10
P-avl (Bray II)
(ppm)
5,51
6,11
5,11
5,6
K-exch.
(me/100gr)
0,54
0,81
0,2
0,52
Sangat rendah
Rendah
Sangat rendah
Sedang
Hasil analisis sifat kimia tanah pada tanah dengan vegetasi Mucuna bracteata
Parameter
Lokasi I
Lokasi II
Lokasi III
Rata-rata
Kriteria
pH
6,37
6,38
6,36
6,37
Agak
masam
Kadar Corganik (%)
0,71
0,57
0,85
0,71
N-total
(%)
0,10
0,12
0,10
0,11
P-avl (Bray II)
(ppm)
5,22
7,50
5,81
6,2
K-exch.
(me/100gr)
0,38
0,67
0,46
0,50
Sangat rendah
Rendah
Sangat rendah
Sedang
Hasil analisis sifat kimia tanah pada tanah tanpa vegetasi
Parameter
Lokasi I
Lokasi II
Lokasi III
Rata-rata
Kriteria
pH
6,56
6,39
6,32
6,42
Agak
masam
Kadar Corganik (%)
0,61
0,61
0,76
0,66
Sangat rendah
N-total
(%)
0,07
0,11
0,09
0,09
Sangat
rendah
P-avl (Bray II)
(ppm)
5,12
5,34
5,97
5,5
K-exch.
(me/100gr)
0,24
0,35
0,39
0,33
Sangat rendah
Sedang
64
Lampiran 4. Hasil analisis tanah di laboratorium
65
66
67
Lampiran 5. Dokumentasi penelitian
Lahan karet tanpa vegetasi
Lahan karet dengan vegetasi paku harupat
68
Lahan karet dengan vegetasi Mucuna bracteata
Lahan karet dengan vegetasi rumput
69
Tanah dalam ring sample sebelum diovenkan
Tanah dalam ring sample setelah diovenkan
DAFTAR PUSTAKA
Arsyad, S. 1989. Konservasi Tanah dan Air. IPB Press. Bogor.
Aulia, H. 2011. Laju Penutupan Tanah Oleh Pertumbuhan Mucuna bracteata DC.
dan Centrosema pubescens BENTH Pada Ex-Borrow PIT Jabung Timur.
[Skripsi]. Fakultas Pertanian. Departemen Agronomi dan Hortikultura.
Institut Pertanian Bogor. Bogor.
Baver, L.D. 1956. Soil Physics. Third Edition. John Wiley and Sons. New York.
BPS Provinsi Sumatera Utara. 2005. Karet. http://www.sumutprov.go.id
[30 Januari 2015].
Ceri, B., I. Lovadi, R. Linda. 2014. Keanekaragaman Jenis Paku-pakuan di
Mangrove Muara Sungai Peniti Kecamatan Segedong Kabupaten
Pontianak. Jurnal Protobiont Vol 3:245.
Craig, R.F. 1987. Mekanika Tanah Edisi Keempat. Erlangga. Jakarta.
Damanik, S., M. Syakir, M. Tasma dan Siswanto. 2010. Budidaya dan Pasca
Karet. Pusat Penelitian dan Pengembangan Perkebunan. Bogor.
Dariah, A. 2005. Konservasi Tanah Pada Lahan Usaha Tani Berbasis Tanaman
Perkebunan. Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanah Agroklimat.
Bogor.
Dingus, D.D. 1999. Soil Science Laboratory Manual. Prentice Hall. United States
of America.
Foth, H.D. 1951. Fundamentals Of Soil Science Eight Edition, John Wiley and
Sons. New York.
Hakim, N., Y. Nyakpa, A.M. Lubis, A.G. Nugroho, M.A. Diha, G.B.Gong, dan
H.H. Bailey. 1986. Ilmu Tanah. Universitas Lampung. Lampung.
Hanafiah, K.A. 2005. Dasar-Dasar Ilmu Tanah. PT Raja Grafindo Persada.
Jakarta.
Hansen, V.E, O.W. Israelsen, dan G.E. Stringham. 1992. Dasar-Dasar dan Praktek
Irigasi. Penerjemah: Endang. Erlangga. Jakarta.
Janudianto, A. Prahmono, H. Napitupulu, dan S. Rahayu. 2013. Panduan
Budidaya Karet untuk Petani Skala Kecil. World Agroforestry Center
Southeast Asia Regional. Bogor.
49
50
Kartasapoetra, G., A.G. Kartasapoetra, dan M.M. Sutedjo. 1995. Teknologi
Konservasi Tanah dan Air. PT.Bina Aksara. Jakarta.
Karyudi dan N.Siagian.2005. Peluang dan Kendala dalam Pengusahaan Tanaman
Penutup Tanah di Perkebunan Karet. Balai Penelitian Karet Sungei Putih.
Sumatera Utara.
Lingga, P. dan Marsono. 2004. Petunjuk Penggunaan Pupuk. Edisi Revisi.
Penebar Swadaya. Jakarta.
Lubis, K.S. 2015. Pengantar Fisika Tanah. USU Press. Medan
Mukhlis, 2007. Analisis Tanah Tanaman. USU Press. Medan.
Murbandono, L. 1995. Membuat Kompos. Penebar Swadaya. Jakarta.
Notohadiprawiro, T. 1998. Tanah dan Lingkungan. Direktorat Jenderal
Pendidikan Tinggi. Jakarta.
Pandutama, M.H., A. Mudjiharjati, Suyono, dan Wustamidin. 2003. Dasar-Dasar
Ilmu Tanah. Universitas Jember. Bandung.
Prasetyo, B.H. dan Suriadikarta, D.A. 2006. Karakteristik, Potensi, dan Teknologi
Pengelolaan Tanah Ultisol untuk Pengembangan Pertanian Lahan Kering
di Indonesia Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Sumberdaya Lahan
Pertanian. Jurnal Litbang Pertanian Bogor Vol 25(2): 40.
Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanah dan Agroklimat. 2005. Pemupukan
Fosfat dan Kalium Tanah Sawah Berdasarkan Uji Tanah Mendukung
Pertanian Organik. Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanah dan
Agroklimat. Bogor.
PTPN III. 2010. PTPN III. http://www.kpbptn [30 Januari 2015].
PTPN III. 2014. PTPN III. http://www.kpbptn [01 Agustus 2015].
Rachman, L.M. 1987. Penerapan Sistem Budidaya Pertanian Tanpa Olah Tanah
Ditinjau Dari Sifat Fisik Tanah. Penerbit IPB. Bogor.
Rauf, A. 2011. Sistem Agroforestry. USU Press. Medan.
Reinhold, V,N. 1987. Soil Mechanics. Erlangga. Jakarta.
Rosliani, R., N. Sumarni, dan I. Sulastrini. 2009. Pengaruh Cara Pengolahan
Tanah dan Tanaman Kacang-kacangan Sebagai Tanaman Vegetasi yang
tumbuh terhadap Kesuburan Tanah dan Hasil Kubis di Dataran Tinggi.
Jurnal Hort Vol 20 No.1:38.
51
Rosmarkam, A. dan N.W. Yuwono. 2002. Ilmu Kesuburan Tanah. Kanisius.
Yogyakarta.
Sanchez, P.A. 1992. Sifat dan Pengelolaan Tanah Tropika, Jilid 2; Terjemahan
Amir Hamzah. Penerbit ITB. Bandung.
Setyamidjaja, D. 1993. Karet Budidaya dan Pengolahan. Kanisius. Yogyakarta.
Tolaka, W., Wardah, dan Rahmawati. 2013. Sifat Fisik Hutan Primer,
Agroforestri dan Kebun Kakao di Subdas Wera Saluopa Desa Leboni
Kecamatan Pamona Puselemba Kabupaten Poso. Warta Rimba. Palu.
Uhland, R.E., and O’Neal, A.M. 1951. Soil Permeability For Use In Soil and
Water Conservation. Illus. New York.
Winarso, S. 2005. Kesuburan Tanah; Dasar Kesehatan dan Kualitas Tanah. Gava
Media. Yogyakarta.
Yardha. 2011. Manfaat Tanaman Vegetasi yang tumbuh Sebagai Tanaman
Konservasi di Perkebunan. Balai Pengkajian Teknologi Pertanian. Jambi.
Yulipriyanto, H. 2010. Biologi Tanah dan Strategi Pengelolaannya. Graha Ilmu,
Yogyakarta
METODOLOGI PENELITIAN
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini telah dilaksanakan pada bulan April sampai dengan bulan
Agustus 2015 di PTP.Nusantara III Gunung Para, Kecamatan Dolok Merawan,
Kabupaten Serdang Bedagai untuk menganalisis jenis vegetasi yang tumbuh pada
lahan tanaman karet berumur 5 tahun. Pengukuran sifat fisika dan kimia tanah
telah dilakukan di laboratorium sentral Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera
Utara pada bulan April sampai dengan bulan Agustus 2015.
Bahan dan Alat Penelitian
Bahan penelitian
Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah sampel tanah tanaman
karet dari lahan tanpa vegetasi dan dari lahan dengan jenis vegetasi paku harupat
(Nephrolepis bisserata), Mucuna bracteata, dan rumput untuk diamati sifat fisika
dan kimia tanahnya, plastik yang digunakan sebagai wadah tanah tanaman karet,
karet untuk mengikat plastik tanah, label untuk memberi tanda pada ring sample.
Alat penelitian
Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah ring sample untuk tempat
tanah yang akan dianalisis sifat fisikanya, oven untuk mengeringkan tanah,
timbangan digital untuk menghitung berat tanah, alat tulis untuk mencatat data
yang
diperoleh
dari
penelitian,
kamera
digital
digunakan
untuk
mendokumentasikan penelitian, erlenmeyer untuk mengetahui volume partikel
tanah, penggaris untuk mengukur kedalaman lahan, penutup ring sample untuk
menjaga tanah agar tidak rusak, cangkul untuk menggali tanah, parang untuk
29
30
memudahkan proses pengambilan tanah, kotak sebagai wadah ring sample dari
lahan karet menuju laboratorium, dan kalkulator untuk menghitung.
Metode Penelitian
Metode penelitian yang dilakukan adalah metode survei/observasi di
lapangan dan analisis di laboratorium.
Prosedur Penelitian
1. Pengambilan sample di lapangan
1. Ditentukan titik pengambilan sample tanah pada lahan dengan vegetasi
paku harupat, Mucuna bracteata, rumput, dan lahan tanpa vegetasi
2. Diambil sample tanah pada kedalaman 5 cm dan 25 cm dengan
menggunakan ring sample sebanyak 52 ring dengan masing-masing
sample tanah dengan vegetasi dan tanpa vegetasi sebanyak 13 sample
untuk dikaji sifat fisika tanahnya
3.
Ditutup dan dimasukkan ring sample ke dalam plastik kemudian diikat
dengan karet kemudian diberi label
4. Diambil dan dicampur tanah sampai kedalaman 25 cm sebanyak 12
sample dengan masing-masing sample yang memiliki vegetasi dan tanpa
vegetasi sebanyak 3 sample untuk dikaji sifat kimia tanahnya
5. Diikat plastik dengan menggunakan karet kemudian diberi label
6. Disusun ring sample dan sample tanah dalam plastik kedalam kotak untuk
dibawa ke laboratorium
2. Pengujian di laboratorium
1. Diukur tekstur tanah dengan metode hidrometer dan dianalisis dengan
menggunakan segitiga USDA
31
2. Dianalisis bahan organik tanah dengan metode Walkley&Black
3. Dianalisis kerapatan massa tanah (bulk density)
4. Dianalisis kerapatan partikel tanah (particle density)
5. Dianalisis porositas tanah
6. Dianalisis kadar air kapasitas lapang tanah dengan metode gravimetrik
7. Dianalisis permeabilitas tanah dengan metode constant head test
8. Dianalisis pH tanah dengan alat pH meter
9. Dianalisis kandungan nitrogen total tanah dengan metode Kjeldhal
Digestasi
10. Dianalisis kandungan fosfat tersedia tanah dengan metode Bray II
11. Dianalisis kandungan kalium tukar tanah dengan alat flamephotometer
Parameter Penelitian
1. Tekstur tanah
Tekstur tanah diukur dengan metode hidrometer dan dianalisis dengan
menggunakan segitiga USDA.
2. Bahan organik tanah
Bahan organik tanah dihitung dengan menggunakan persamaan (1)
3. Kerapatan massa tanah
Kerapatan massa tanah dihitung dengan menggunakan persamaan (2)
4. Kerapatan partikel tanah
Kerapatan partikel tanah dihitung dengan menggunakan persamaan (3)
5. Porositas tanah
Porositas tanah dihitung dengan menggunakan persamaan (4)
32
6. Kadar air kapasitas lapang
Kadar air kapasitas lapang dihitung dengan menggunakan persamaan (5)
7. Permeabilitas tanah
Permeabilitas tanah dihitung dengan menggunakan persamaan (6)
8. pH tanah
Nilai pH tanah diukur dengan menggunakan alat pH meter
9. Kandungan nitrogen total tanah
Kandungan nitrogen total tanah diperoleh dengan menggunakan metode
Kjeldhal Digestasi
10. Kandungan fosfat tersedia tanah
Kandungan fosfat tersedia tanah diperoleh dengan menggunakan metode
Bray II
11. Kandungan kalium tukar tanah
Kandungan kalium tukar tanah diperoleh dengan menggunakan alat
flamephotometer
HASIL DAN PEMBAHASAN
Kondisi Daerah Penelitian
Penelitian ini dilakukan di PTP.Nusantara III Gunung Para. Kebun
Gunung Para adalah salah satu kebun PTP.Nusantara III yang terletak di
Kecamatan Dolok Merawan (terdapat 4 desa yaitu desa Kalembak, Gunung Para
II, Panglong dan desa Bandarawan), Kabupaten Serdang Bedagai, Provinsi
Sumatera Utara dengan jarak ±112 km dari Medan berada antara 03°09′52″ LU
dan 99°06′27″ BT dengan ketinggian 96-114 meter diatas permukaan laut, dengan
jenis tanah ultisol berwarna merah kuning, topografi berbukit sampai dengan
bergelombang. PTP.Nusantara III Gunung Para terdiri dari 6 afdeling yaitu 5
afdeling komoditas karet, 1 afdeling komoditas kelapa sawit, pabrik pengolahan
karet ribbed smoked sheet dan pabrik pengolahan crumb rubber (PTPN III, 2014).
PTP.Nusantara III Gunung Para sampai saat ini memiliki luasan lahan
tanaman menghasilkan karet seluas 1.564,03 ha, tanaman belum menghasilkan
karet seluas 964,80 ha, tanaman utama karet seluas 394 ha, kebun enteres karet
seluas 5 ha, bibitan seluas 15 ha, jumlah tanaman karet seluas 2.954,03 ha,
tanaman menghasilkan kelapa sawit seluas 552,44 ha, jumlah tanaman kelapa
sawit 552,44 ha, jumlah tanaman karet dan sawit seluas 3.495,29 ha, lain-lain
seluas 523,533 ha dan total luas lahan PTP.Nusantara III Gunung Para adalah
4.030,003 ha (PTPN III, 2014).
Tanah Ultisol
Jenis tanah di PTP.Nusantara III Gunung Para adalah tanah ultisol
berwarna merah-kuning yang terbentuk dari proses pelapukan yang cukup
33
34
panjang, memiliki liat yang lebih banyak pada lapisan bawah tanah, bahan organik
yang terkonsentrasi pada lapisan atas tanah saja sehingga kemungkinan terjadinya
erosi lebih besar. Menurut Prasetyo dan Suriadikarta (2006) ultisol dicirikan oleh
adanya akumulasi liat pada horizon bawah permukaan sehingga mengurangi daya
resap air dan meningkatkan aliran permukaan dan erosi tanah. Erosi merupakan
salah satu kendala fisik pada tanah ultisol dan sangat merugikan karena dapat
mengurangi kesuburan tanah. Hal ini karena kandungan bahan organik tanah
paling banyak terdapat pada lapisan atas. Bila lapisan ini tererosi maka tanah akan
menjadi miskin bahan organik dan hara.
PTP.Nusantara III Gunung Para memiliki sifat khas tanah ultisol yaitu
miskin unsur hara dan bahan organik diakibatkan terjadinya erosi dan aliran
permukaan. Hal ini sesuai dengan literatur Rosliani, dkk (2009) yang menyatakan
bahwa tanah ultisol mempunyai kandungan aluminium dan besi yang tinggi.
Aluminium dan besi yang tinggi dalam tanah menyebabkan kation-kation lainnya
seperti seperti kalsium, magnesium, kalium, dan natrium menjadi rendah. Hal ini
menyebabkan kejenuhan basanya juga rendah. Selain itu, Al dan Fe yang tinggi
dapat mengikat P membentuk senyawa Al-P dan Fe-P yang menyebabkan P
tersedia tanah menjadi rendah.
35
Sifat Fisika Tanah
Tekstur tanah
Hasil analisis tekstur tanah dapat dilihat pada Tabel 6
Tabel 6. Hasil analisis tekstur tanah
Jenis vegetasi
Paku harupat
Rumput
Mucuna bracteata
Tanpa vegetasi
Pasir (%)
53,17
47,17
49,17
47,84
Fraksi
Debu (%)
22,56
19,23
21,89
19,89
Liat (%)
24,27
32,93
28,93
32,27
Tekstur tanah
Lempung liat berpasir
Lempung liat berpasir
Lempung liat berpasir
Lempung liat berpasir
Dari Tabel 6 dapat dilihat bahwa lahan dengan vegetasi paku harupat,
rumput, Mucuna bracteata dan tanpa vegetasi memiliki tekstur tanah lempung liat
berpasir. Tekstur tanah diperoleh dari persentase kandungan 3 fraksi tanah yaitu
pasir, debu, dan liat yang kemudian akan menentukan jenis tekstur tanah sehingga
tekstur tanah dapat diartikan sebagai perbandingan kandungan partikel tanah
primer berupa fraksi liat, debu, dan pasir dalam suatu massa tanah. Tekstur tanah
merupakan salah satu faktor penting yang mempengaruhi kapasitas tanah untuk
menahan air dan permeabilitas tanah serta berbagai sifat fisik dan kimia tanah
lainnya. Tanah yang didominasi pasir akan banyak mempunyai pori-pori makro
(besar) atau lebih porous, tanah yang didominasi debu akan banyak mempunyai
pori-pori meso (sedang) atau agak porous, dan tanah yang didominasi liat akan
mempunyai banyak pori-pori mikro (kecil) atau tidak porous. Tanah dengan fraksi
pasir yang dominan akan memiliki jumlah partikel yang lebih sedikit dan luas
permukaan yang lebih kecil sedangkan pada tanah yang didominasi fraksi liat
akan memiliki jumlah partikel yang lebih banyak dan luas permukaan yang lebih
besar (Hanafiah, 2005).
36
Bahan organik tanah
Hasil pengukuran bahan organik tanah dapat dilihat pada Tabel 7
Tabel 7. Hasil analisis bahan organik tanah
Jenis vegetasi
Paku harupat
Rumput
Mucuna bracteata
Tanpa vegetasi
Bahan organik tanah (%)
1,47
1,29
1,22
1,14
Kriteria
Rendah
Rendah
Rendah
Rendah
Dari Tabel 7 dapat dilihat bahwa lahan tanpa vegetasi memiliki kandungan
bahan organik paling rendah bila dibandingkan dengan lahan yang memiliki
vegetasi. Lahan tanpa vegetasi tidak memiliki akar-akar dan serasah tumbuhan
seperti yang dimiliki oleh lahan dengan vegetasi. Akar dan serasah tumbuhan
merupakan sumber bahan organik yang akan mengalami pelapukan sehingga
dapat meningkatkan bahan organik. Bahan organik berperan penting untuk
menciptakan kesuburan tanah. Peranan bahan organik bagi tanah adalah dalam
kaitannya dengan perubahan sifat-sifat tanah, yaitu sifat fisika tanah, biologi, dan
sifat kimia tanah. Bahan organik merupakan pembentuk granulasi dalam tanah
dan
sangat
penting
dalam
pembentukan
agregat
tanah
yang
stabil
(Tolaka, dkk., 2013).
Pada lahan dengan vegetasi, paku harupat memiliki bahan organik lebih
tinggi dibandingkan rumput dan Mucuna bracteata. Hal ini diperkirakan
dipengaruhi oleh akar-akar pada paku harupat yang membuat tanah memiliki lebih
banyak bahan organik. Kriteria bahan organik pada semua lahan yang ditumbuhi
vegetasi adalah rendah sesuai dengan sifat tanah ultisol yaitu miskin unsur hara
karena memiliki sifat yang mudah tererosi sehingga unsur hara terbawa pada saat
terjadi erosi. Hal ini sesuai dengan literatur Prasetyo dan Suriadikarta (2006) yang
menyatakan bahwa kandungan hara pada tanah ultisol umumnya rendah karena
37
pencucian basa berlangsung intensif, sedangkan kandungan bahan organik rendah
karena proses dekomposisi berjalan cepat dan sebagian terbawa erosi.
Kerapatan massa tanah
Hasil pengukuran kerapatan massa tanah dapat dilihat pada Tabel 8
Tabel 8. Hasil analisis kerapatan massa tanah
Jenis vegetasi
Paku harupat
Rumput
Mucuna bracteata
Tanpa vegetasi
Kerapatan massa tanah
(g/cm3) kedalaman 5 cm
1,15
1,17
1,16
1,22
Kerapatan massa tanah
(g/cm3) kedalaman 25 cm
1,23
1,25
1,19
1,26
Dari Tabel 8 dapat dilihat bahwa pada kedalaman 5 cm dan 25 cm, lahan
tanpa vegetasi memiliki kerapatan massa lebih tinggi dibandingkan dengan lahan
yang memiliki vegetasi. Hal ini terjadi karena lahan tanpa vegetasi tidak memiliki
akar-akar tumbuhan sehingga tanah lebih padat dan memiliki kerapatan massa
tanah lebih tinggi. Pada tanah-tanah dengan berat massa yang tinggi akar tanaman
sulit menembus lapisan tanah karena tanahnya memadat dan oksigen kurang
tersedia akibat berkurangnya pori tanah. Berat isi (bulk density) menunjukkan
berat tanah kering persatuan volume tanah (termasuk pori-pori tanah). Berat isi
berguna
untuk
evaluasi
terhadap
kemungkinan
akar
menembus
tanah
(Tolaka, dkk., 2013).
Pada kedalaman 5 cm, akar-akar vegetasi yang tumbuh pada lahan karet
membuat tanah menjadi kurang padat karena memiliki banyak pori-pori tanah
sehingga kerapatan massa tanah paling rendah dimiliki oleh lahan dengan vegetasi
paku harupat yang memiliki bahan organik lebih tinggi dibandingkan lahan
dengan vegetasi rumput dan Mucuna bracteata. Pada kedalaman 25 cm, tanah
sudah semakin dalam dan padat, diperkirakan akar-akar vegetasi yang tumbuh
38
sudah sedikit yang sampai pada kedalaman ini sehingga kerapatan massa tanah
semakin meningkat dan tidak terlalu berbeda dengan yang tidak memiliki
vegetasi. Keuntungan dari adanya bahan organik pada tanah adalah mengurangi
kerapatan massa pada tanah sehingga dapat melarutkan mineral tanah. Kerapatan
massa yang rendah biasanya berhubungan dengan naiknya porositas dikarenakan
oleh adanya fraksi-fraksi organik dan anorganik pada tanah. Bahan organik dapat
menahan air lebih besar dibandingkan beratnya sendiri (Yulipriyanto, 2010).
Kerapatan partikel tanah
Hasil pengukuran kerapatan partikel tanah dapat dilihat pada Tabel 9
Tabel 9. Hasil analisis kerapatan partikel tanah
Jenis vegetasi
Paku harupat
Rumput
Mucuna bracteata
Tanpa vegetasi
Kerapatan partikel tanah
(g/cm3) kedalaman 5 cm
2,32
2,45
2,35
2,38
Kerapatan partikel tanah
(g/cm3) kedalaman 25 cm
2,39
2,44
2,33
2,37
Dari Tabel 9 dapat dilihat bahwa pada kedalaman 5 cm, lahan tanpa
vegetasi memiliki kerapatan partikel lebih tinggi dibandingkan dengan lahan
dengan vegetasi paku harupat dan Mucuna bracteata. Lahan tanpa vegetasi
memiliki bahan organik paling rendah dengan kandungan fraksi pasir yang lebih
rendah dan fraksi liat yang lebih tinggi dibandingkan dengan lahan yang memiliki
vegetasi sehingga tanahnya lebih padat dan kerapatan partikelnya tinggi
sedangkan lahan dengan vegetasi memiliki akar-akar dan bahan organik yang
lebih tinggi sehingga tanahnya lebih porous. Bahan organik pada tanah menempati
ruang di antara partikel tanah sehingga tanah menjadi porous. Bahan organik
mengandung berbagai macam senyawa yang akan diuraikan oleh mikroorganisme
dan membantu melekatkan partikel-partikel tanah membentuk agregat. Sehingga
39
tanah yang memiliki bahan organik yang tinggi akan menjadi lebih berpori,
gembur, memiliki kerapatan partikel yang lebih kecil, dapat menyimpan, dan
mengalirkan udara dan air. Kerapatan partikel tanah dipengaruhi oleh kadar air
tanah, tekstur tanah, struktur tanah, bahan organik tanah, dan topografi lahan
(Baver, 1956).
Pada kedalaman 5 cm, lahan dengan vegetasi paku harupat memiliki
kerapatan partikel tanah paling rendah kemudian dilanjutkan oleh Mucuna
bracteata dan rumput memiliki kerapatan partikel tanah paling tinggi, hal ini
terjadi karena lahan dengan vegetasi rumput memiliki fraksi pasir dan debu yang
paling rendah serta fraksi liat yang paling tinggi. Namun nilai kerapatan partikel
tanah baik pada kedalaman 5 cm dan 25 cm tidak jauh berbeda. Perbandingan
kerapatan partikel tanah diantara jenis-jenis tanah tidak begitu besar kecuali
terdapat variasi yang besar di dalam kandungan bahan organik dan komposisi
mineral tanah. Kerapatan partikel tanah adalah parameter yang sangat penting
dalam menentukan sifat fisika, kimia dan biologi tanah. Kerapatan partikel tanah
adalah bobot massa partikel padat per satuan volume tanah biasanya tanah
memiliki kerapatan partikel 2,6 g/cm3 (Hanafiah, 2005).
Porositas tanah
Hasil pengukuran porositas tanah dapat dilihat pada Tabel 10
Tabel 10. Hasil analisis porositas tanah
Jenis vegetasi
Paku harupat
Rumput
Mucuna bracteata
Tanpa vegetasi
Porositas tanah kedalaman
5 cm (%)
50,43
52,24
50,64
48,73
Porositas tanah kedalaman
25 cm (%)
48,53
48,77
48,93
46,83
40
Dari Tabel 10 dapat dilihat bahwa pada kedalaman 5 cm dan 25 cm, lahan
tanpa vegetasi memiliki porositas paling rendah. Hal ini terjadi karena lahan tanpa
vegetasi tidak memiliki akar-akar tumbuhan sehingga kerapatan massa tanah
menjadi tinggi karena tanah menjadi padat dan kurang porous. Hal ini sesuai
dengan literatur (Hanafiah, 2005) yang menyatakan bahwa porositas adalah
proporsi ruang pori total (ruang kosong) yang terdapat dalam satuan volume tanah
yang dapat ditempati oleh air dan udara. Tanah yang porous berarti tanah yang
cukup mempunyai ruang pori untuk pergerakan air dan udara masuk-keluar tanah
secara leluasa.
Pada lahan dengan vegetasi yang tumbuh kedalaman 5 cm, porositas
tertinggi dimiliki oleh lahan dengan vegetasi rumput kemudian Mucuna bracteata
dan porositas paling rendah dimiliki oleh lahan dengan vegetasi paku harupat.
Lahan dengan vegetasi rumput memiliki porositas paling tinggi karena memiliki
fraksi liat paling tinggi dan fraksi pasir paling rendah serta kandungan bahan
organik lahan dengan vegetasi rumput berada pada urutan kedua sehingga
menjadikan tanah lebih porous dan tidak padat. Lahan dengan vegetasi rumput
memiliki kerapatan partikel tanah paling tinggi dan untuk menghitung persentase
ruang pori tanah dilakukan dengan membandingkan nilai kerapatan massa dan
kerapatan partikel tanah dimana selisih kerapatan partikel tanah dengan kerapatan
massa lahan dengan vegetasi rumput adalah yang paling besar sehingga diperoleh
hasil nilai porositasnya paling besar. Kerapatan partikel yang tinggi akan
menjadikan porositas tanah tinggi (Hansen, dkk., 1992).
Pada lahan dengan vegetasi yang tumbuh kedalaman 25 cm, porositas
tanah lahan dengan vegetasi Mucuna bracteata lebih tinggi daripada paku harupat
41
dan rumput namun tidak jauh berbeda karena kemungkinan akar-akar tumbuhan
sudah sangat sedikit yang sampai pada kedalaman ini. Porositas tanah semakin
rendah karena tanah semakin dalam, padat dan semakin tinggi kerapatan
massanya (Tabel 7). Hal ini sesuai dengan literatur Rachman (1987) yang
menyatakan bahwa semakin tinggi kerapatan massa tanah maka semakin padat
tanah (porositas tanah semakin rendah) sehingga sirkulasi udara dan kondisi air
tidak menguntungkan untuk pertumbuhan tanaman.
Kadar air kapasitas lapang
Hasil pengukuran kadar air kapasitas lapang dapat dilihat pada Tabel 11
Tabel 11. Hasil analisis kadar air kapasitas lapang
Jenis vegetasi
Paku harupat
Rumput
Mucuna bracteata
Tanpa vegetasi
Kadar air kapasitas lapang (%)
42,09
44,77
40,97
34,14
Dari Tabel 11 dapat dilihat bahwa lahan karet tanpa vegetasi memiliki
kapasitas lapang paling rendah. Selain itu porositas tanah yang diperoleh juga
paling rendah sehingga pori-pori tanah juga lebih sedikit dibandingkan dengan
lahan yang memiliki vegetasi yang memiliki pori-pori tanah lebih banyak
(Tabel 10). Kapasitas lapang adalah kondisi setelah tanah jenuh air dan semua air
yang masuk ke dalam tanah telah berhenti menetes. Kapasitas lapang adalah
kondisi dimana tebal lapisan air dalam pori-pori tanah mulai menipis menjadikan
tegangan antar air-udara meningkat hingga seimbang dengan gaya gravitasi, air
gravitasi (pori-pori makro) habis dan air tersedia (pada pori-pori meso dan mikro)
bagi tanaman dalam keadaan optimum (Hanafiah, 2005).
Lahan yang memiliki vegetasi rumput memiliki kadar air kapasitas lapang
paling tinggi karena porositas paling tinggi dan kandungan bahan organik kedua
42
terbanyak sesudah paku harupat berarti rumput memiliki ruang pori tanah yang
lebih banyak, tanah menjadi porous dan kemampuan menahan air semakin besar.
Hal ini sesuai dengan literatur Yulipriyanto (2010) yang menyatakan bahwa
naiknya porositas tanah terjadi karena adanya bahan organik tanah yang dapat
menahan air lebih besar dibandingkan beratnya sendiri. Lahan dengan vegetasi
paku harupat memiliki kadar air kapasitas lapang lebih tinggi dibandingkan lahan
dengan vegetasi Mucuna bracteata meskipun porositas Mucuna bracteata lebih
besar daripada paku harupat. Hal ini terjadi karena kandungan bahan organik paku
harupat yang paling tinggi sehingga meningkatkan kemampuan tanah menahan air
dan menyediakan air bagi tanaman (Murbandono, 1995).
Permeabilitas tanah
Hasil pengukuran permeabilitas tanah dapat dilihat pada Tabel 12
Tabel 12. Hasil analisis permeabilitas tanah kedalaman 5 cm dan 25 cm
Jenis vegetasi
Paku harupat
Rumput
Mucuna bracteata
Tanpa vegetasi
Permeabilitas tanah kedalaman
5 cm (cm/jam)
6,4 (Agak cepat)
6,5 (Agak cepat)
4,7 (Sedang)
2,8 (Sedang)
Permeabilitas tanah kedalaman
25 cm (cm/jam)
3,07 (Sedang)
4,84 (Sedang)
2,82 (Sedang)
2,55 (Sedang)
Permeabilitas tanah adalah kecepatan laju air menembus tanah yang sangat
dipengaruhi oleh vegetasi yang ada diatasnya. Permeabilitas adalah kecepatan laju
air dalam medium massa tanah yang merupakan kemudahan cairan, gas dan akar
menembus tanah. Permeabilitas tanah merupakan parameter sifat fisika tanah
yang menentukan kecepatan pergerakan air dalam tanah. Kemampuan air dalam
meloloskan diri juga berbeda pada setiap tanah (Reinhold, 1987).
Tanah ultisol di PTP.Nusantara III Gunung Para memiliki permeabilitas
tanah dengan kriteria agak cepat sampai sedang. Dari Tabel 12 dapat dilihat
43
bahwa lahan tanpa vegetasi memiliki permeabilitas paling rendah baik pada
kedalaman 5 cm dan 25 cm karena porositas tanah pada lahan tanpa vegetasi
memiliki persentase paling rendah sehingga tanah lebih padat dan kurang porous.
Menurut Reinhold (1987) koefisien permeabilitas terutama tergantung pada
ukuran rata-rata pori yang dipengaruhi oleh distribusi ukuran partikel tanah,
bentuk partikel tanah, dan struktur tanah. Makin kecil ukuran partikel tanah maka
makin kecil pula ukuran pori dan makin rendah koefisien permeabilitasnya.
Pada kedalaman 5 cm dan 25 cm, lahan yang memiliki vegetasi rumput
memiliki permeabilitas paling cepat karena porositas paling tinggi sehingga tanah
menjadi tidak padat dan porous kemudian dilanjutkan oleh lahan dengan vegetasi
paku harupat dan Mucuna bracteata yang memiliki permeabilitas paling rendah
karena fraksi liat Mucuna bracteata lebih banyak dan fraksi pasir yang lebih
rendah dibandingkan paku harupat sehingga fraksi liat yang memiliki ukuran
partikel yang sangat kecil (
Lampiran 1. Diagram alir penelitian
Mulai
Penentuan
titik
pengambilan
sampel di
lapangan
Sampel tanah yang diambil dari
lahan dengan jenis vegetasi :
-
Mucuna bracteata
Rumput
Paku harupat
Tanpa vegetasi
Pengambilan
sampel tanah
di lapangan
Pengujian
sampel di
laboratorium
Dianalisis data
yang diperoleh
Selesai
-
Tekstur tanah
Bahan organik tanah
Kerapatan massa tanah
Kerapatan partikel tanah
Porositas tanah
Kadar air kapasitas lapang
Permeabilitas tanah
pH tanah
Kandungan nitrogen total tanah
Kandungan fosfat tersedia tanah
Kandungan kalium tukar tanah
53
Lampiran 2. Hasil analisis sifat fisika tanah
Perhitungan kerapatan massa tanah, kerapatan partikel tanah, porositas tanah, dan laju
permeabilitas tanah pada tanah dengan vegetasi rumput kedalaman 5 cm
Parameter BTKO (g)
Volume partikel tanah (ml)
Laju permeabilitas (cm/jam)
Lokasi I
101,51
40
6,44
Lokasi II
119,95
50
5,75
Lokasi III
109,81
45
7,29
Rata-rata
110,42
45
6,5 (Agak cepat)
Dimana:
BTKO
= Berat tanah kering oven (massa tanah kering)
Volume tanah total (Vt) = Volume ring sampel = πr2 t
= (3,14)(2,45 cm)2 (5 cm)
= 94,24 cm3
Kerapatan massa tanah (bulk density)
Ms
= 110,42 g
Bd
=
=
Ms
Vt
110,42
94,24
g/cm3
= 1,17 g/cm3
Kerapatan partikel tanah (particle density)
Pd
=
=
Ms
Vs
110,42 g
45 ml
= 2,45 g/cm3
Porositas tanah
f
= (1-
= (1-
Bd
Pd
) x 100%
1,17 g/cm³
2,45 g/cm³
= 52,24 %
) x 100%
54
Perhitungan kerapatan massa tanah, kerapatan partikel tanah, porositas tanah, dan laju
permeabilitas tanah pada tanah dengan vegetasi rumput kedalaman 25 cm
Parameter BTKO (g) Volume partikel tanah (ml)
Laju permeabilitas (cm/jam)
Lokasi I
116,97
45
3,40
Lokasi II
121,59
55
4,15
Lokasi III
115,17
45
6,97
Rata-rata
117,91
48,33
4,84 (Sedang)
Dimana:
BTKO
= Berat tanah kering oven (massa tanah kering)
Volume tanah total (Vt) = Volume ring sampel = πr2 t
= (3,14)(2,45 cm)2 (5 cm)
= 94,24 cm3
Kerapatan massa tanah (bulk density)
Ms
= 117,91 g
Bd
=
=
Ms
Vt
117,91
g/cm3
94,24
= 1,25 g/cm3
Kerapatan partikel tanah (particle density)
Pd
=
=
Ms
Vs
117,91 g
48,33 ml
= 2,44 g/cm3
Porositas tanah
f
= (1= (1-
Bd
Pd
) x 100%
1,25 g/cm³
2,44 g/cm³
= 48,77 %
) x 100%
55
Perhitungan kerapatan massa tanah, kerapatan partikel tanah, porositas tanah, dan laju
permeabilitas tanah pada tanah dengan vegetasi paku harupat kedalaman 5 cm
Parameter BTKO (g)
Volume partikel tanah (ml)
Laju permeabilitas (cm/jam)
Lokasi I
102,30
45
6,45
Lokasi II
116,97
50
5,94
Lokasi III
105,38
45
6,70
Rata-rata
108,22
46,67
6,40 (Agak cepat)
Dimana:
BTKO
= Berat tanah kering oven (massa tanah kering)
Volume tanah total (Vt) = Volume ring sampel = πr2 t
= (3,14)(2,45 cm)2 (5 cm)
= 94,24 cm3
Kerapatan massa tanah (bulk density)
Ms
= 108,22 g
Bd
=
=
Ms
Vt
108,22
g/cm3
94,24
3
= 1,15 g/cm
Kerapatan partikel tanah (particle density)
Pd
=
=
Ms
Vs
108,22 g
46,67 ml
= 2,32 g/cm3
Porositas tanah
f
= (1-
= (1-
Bd
Pd
) x 100%
1,15 g/cm³
2,32 g/cm³
= 50,43 %
) x 100%
56
Perhitungan kerapatan massa tanah, kerapatan partikel tanah, porositas tanah, dan laju
permeabilitas tanah pada tanah dengan vegetasi paku harupat kedalaman 25 cm
Parameter BTKO (g)
Volume partikel tanah (ml)
Laju permeabilitas (cm/jam)
Lokasi I
121,70
50
3,21
Lokasi II
104,20
45
3,43
Lokasi III
120,46
50
2,57
Rata-rata
115,45
48,33
3,07 (Sedang)
Dimana:
BTKO
= Berat tanah kering oven (massa tanah kering)
Volume tanah total (Vt) = Volume ring sampel = πr2 t
= (3,14)(2,45 cm)2 (5 cm)
= 94,24 cm3
Kerapatan massa tanah (bulk density)
Ms
= 115,45 g
Bd
=
=
Ms
Vt
115,45
g/cm3
94,24
= 1,23 g/cm3
Kerapatan partikel tanah (particle density)
Pd
=
=
Ms
Vs
115,45 g
48,33 ml
= 2,39 g/cm3
Porositas tanah
f
= (1= (1-
Bd
Pd
) x 100%
1,23 g/cm³
2,39 g/cm³
= 48,53 %
) x 100%
57
Perhitungan kerapatan massa tanah, kerapatan partikel tanah, porositas tanah, dan laju
permeabilitas tanah pada tanah dengan vegetasi Mucuna bracteata kedalaman 5 cm
Parameter BTKO (g)
Volume partikel tanah (ml)
Laju permeabilitas (cm/jam)
Lokasi I
121,02
50
5,60
Lokasi II
103,14
45
6,10
Lokasi III
105,14
45
2,40
Rata-rata
109,77
46,67
4,7 (Sedang)
Dimana:
BTKO
= Berat tanah kering oven (massa tanah kering)
Volume tanah total (Vt) = Volume ring sampel
= πr2 t
= (3,14)(2,45 cm)2 (5 cm)
= 94,24 cm3
Kerapatan massa tanah (bulk density)
Ms
= 109,77 g
Bd
=
=
Ms
Vt
109,77
g/cm3
94,24
= 1,16 g/cm3
Kerapatan partikel tanah (particle density)
Pd
=
=
Ms
Vs
109,77 g
46,67 ml
= 2,35 g/cm3
Porositas tanah
f
= (1= (1-
Bd
Pd
) x 100%
1,16 g/cm³
2,35 g/cm³
= 50,64 %
) x 100%
58
Perhitungan kerapatan massa tanah, kerapatan partikel tanah, porositas tanah dan laju
permeabilitas tanah pada tanah dengan vegetasi Mucuna bracteata kedalaman 25 cm
Parameter BTKO (g) Volume partikel tanah (ml)
Laju permeabilitas (cm/jam)
Lokasi I
110,82
45
3,25
Lokasi II
123,17
55
2,11
Lokasi III
103,60
45
3,10
Rata-rata
112,53
48,33
2,82 (Sedang)
Dimana:
BTKO
= Berat tanah kering oven (massa tanah kering)
Volume tanah total (Vt) = Volume ring sampel = πr2 t
= (3,14)(2,45 cm)2 (5 cm)
= 94,24 cm3
Kerapatan massa tanah (bulk density)
Ms
= 112,53 g
Bd
=
=
Ms
Vt
112,53
94,24
g/cm3
= 1,19 g/cm3
Kerapatan partikel tanah (particle density)
Pd
=
=
Ms
Vs
112,53 g
48,33 ml
= 2,33 g/cm3
Porositas tanah
f
= (1-
= (1-
Bd
Pd
) x 100%
1,18 g/cm³
2,33 g/cm³
= 48,93 %
) x 100%
59
Perhitungan kerapatan massa tanah, kerapatan partikel tanah, porositas tanah, dan laju
permeabilitas tanah pada lahan tanpa vegetasi kedalaman 5 cm
Parameter
BTKO (g)
Volume partikel tanah (ml) Laju permeabilitas (cm/jam)
Lokasi I
116,82
50
3,21
Lokasi II
113,46
50
2,50
Lokasi III
114,28
45
2,69
Rata-rata
114,85
48,33
2,80 (Sedang)
Dimana:
BTKO
= Berat tanah kering oven (massa tanah kering)
Volume tanah total (Vt) = Volume ring sampel = πr2 t
= (3,14)(2,45 cm)2 (5 cm)
= 94,24 cm3
Kerapatan massa tanah (bulk density)
Ms
= 114,85 g
Bd
=
=
Ms
Vt
114,85
94,24
g/cm3
= 1,22 g/cm3
Kerapatan partikel tanah (particle density)
Pd
=
=
Ms
Vs
114,85 g
48,3V ml
= 2,38 g/cm3
Porositas tanah
f
= (1-
= (1-
Bd
Pd
) x 100%
1,22 g/cm³
2,38 g/cm³
= 48,73 %
) x 100%
60
Perhitungan kerapatan massa tanah, kerapatan partikel tanah, porositas tanah, dan laju
permeabilitas pada lahan tanpa vegetasi kedalaman 25 cm
Parameter
BTKO (g)
Volume partikel tanah (ml) Laju permeabilitas (cm/jam)
Lokasi I
118,72
50
2,10
Lokasi II
118,86
50
3,20
Lokasi III
117,88
50
2,35
Rata-rata
118,49
50
2,55 (Sedang)
Dimana:
BTKO
= Berat tanah kering oven (massa tanah kering)
Volume tanah total (Vt) = Volume ring sampel
= πr2 t
= (3,14)(2,45 cm)2 (5 cm)
= 94,24 cm3
Kerapatan massa tanah (bulk density)
Ms
= 118,49 g
Bd
=
=
Ms
Vt
118,49
94,24
g/cm3
= 1,26 g/cm3
Kerapatan partikel tanah (particle density)
Pd
=
Ms
Vs
118,49 g
=
50 ml
= 2,37 g/cm3
Porositas tanah
f
= (1-
= (1-
Bd
Pd
) x 100%
1,26 g/cm³
2,37 g/cm³
= 46,83 %
) x 100%
61
Perhitungan kandungan bahan organik tanah
Jenis vegetasi
Paku harupat
Rumput
Mucuna bracteata
Tanpa vegetasi
Kadar C organik (%)
0,85
0,75
0,71
0,66
Bahan organik tanah (%) = % C organik × 1,724
Perhitungan:
Bahan organik tanah dengan vegetasi paku harupat
Bahan organik tanah (%) = 0,85% × 1,724
= 1,47%
Bahan organik tanah dengan vegetasi rumput
Bahan organik tanah (%) = 0,75% × 1,724
= 1,29%
Bahan organik tanah dengan vegetasi Mucuna bracteata
Bahan organik tanah (%) = 0,71% × 1,724
= 1,22%
Bahan organik tanah tanpa vegetasi
Bahan organik tanah (%) = 0,66% × 1,724
= 1,14%
Bahan organik tanah (%)
1,47
1,29
1,22
1,14
62
Perhitungan kadar air kapasitas lapang
Jenis vegetasi
Paku harupat
Rumput
Mucuna bracteata
Tanpa vegetasi
BTB (g)
149,38
158,64
165,41
168,32
BTKO (g)
105,13
109,58
117,34
125,48
Kadar air kapasitas lapang (%)
42,09
44,77
40,97
34,14
Dimana : BTB = Berat tanah basah
BTKO = Berat tanah kering oven
Kadar air kapasitas lapang =
BTB – BTKO
BTKO
×100%
Perhitungan:
Kadar air kapasitas lapang tanah dengan vegetasi paku harupat
Kadar air kapasitas lapang =
149,38 g – 105,13 g
×100%
105,13 g
= 42,09 %
Kadar air kapasitas lapang tanah dengan vegetasi rumput
Kadar air kapasitas lapang =
158,64 g – 109,58 g
109,58 g
×100%
= 44,77 %
Kadar air kapasitas lapang tanah dengan vegetasi Mucuna bracteata
Kadar air kapasitas lapang =
165,41 g – 117,34 g
117,34 g
×100%
= 40,97 %
Kadar air kapasitas lapang tanah tanpa vegetasi
Kadar air kapasitas lapang =
168,32 g – 125,48 g
125,48 g
= 34,14 %
×100%
63
Lampiran 3. Hasil analisis sifat kimia tanah di laboratorium
Hasil analisis sifat kimia tanah pada tanah dengan vegetasi paku harupat
Parameter
Lokasi I
Lokasi II
Lokasi III
Rata-rata
Kriteria
pH
6,46
6,29
6,26
6,33
Agak
masam
Kadar Corganik (%)
0,76
0,85
0,95
0,85
N-total
(%)
0,12
0,10
0,11
0,11
P-avl (Bray II)
(ppm)
10,41
9,60
9,94
9,98
K-exch.
(me/100gr)
0,47
0,43
0,43
0,44
Sangat rendah
Rendah
Rendah
Sedang
Hasil analisis sifat kimia tanah pada tanah dengan vegetasi rumput
Parameter
Lokasi I
Lokasi II
Lokasi III
Rata-rata
Kriteria
pH
6,51
6,50
6,41
6,47
Agak
masam
Kadar Corganik (%)
0,78
0,85
0,61
0,75
N-total
(%)
0,10
0,09
0,11
0,10
P-avl (Bray II)
(ppm)
5,51
6,11
5,11
5,6
K-exch.
(me/100gr)
0,54
0,81
0,2
0,52
Sangat rendah
Rendah
Sangat rendah
Sedang
Hasil analisis sifat kimia tanah pada tanah dengan vegetasi Mucuna bracteata
Parameter
Lokasi I
Lokasi II
Lokasi III
Rata-rata
Kriteria
pH
6,37
6,38
6,36
6,37
Agak
masam
Kadar Corganik (%)
0,71
0,57
0,85
0,71
N-total
(%)
0,10
0,12
0,10
0,11
P-avl (Bray II)
(ppm)
5,22
7,50
5,81
6,2
K-exch.
(me/100gr)
0,38
0,67
0,46
0,50
Sangat rendah
Rendah
Sangat rendah
Sedang
Hasil analisis sifat kimia tanah pada tanah tanpa vegetasi
Parameter
Lokasi I
Lokasi II
Lokasi III
Rata-rata
Kriteria
pH
6,56
6,39
6,32
6,42
Agak
masam
Kadar Corganik (%)
0,61
0,61
0,76
0,66
Sangat rendah
N-total
(%)
0,07
0,11
0,09
0,09
Sangat
rendah
P-avl (Bray II)
(ppm)
5,12
5,34
5,97
5,5
K-exch.
(me/100gr)
0,24
0,35
0,39
0,33
Sangat rendah
Sedang
64
Lampiran 4. Hasil analisis tanah di laboratorium
65
66
67
Lampiran 5. Dokumentasi penelitian
Lahan karet tanpa vegetasi
Lahan karet dengan vegetasi paku harupat
68
Lahan karet dengan vegetasi Mucuna bracteata
Lahan karet dengan vegetasi rumput
69
Tanah dalam ring sample sebelum diovenkan
Tanah dalam ring sample setelah diovenkan
DAFTAR PUSTAKA
Arsyad, S. 1989. Konservasi Tanah dan Air. IPB Press. Bogor.
Aulia, H. 2011. Laju Penutupan Tanah Oleh Pertumbuhan Mucuna bracteata DC.
dan Centrosema pubescens BENTH Pada Ex-Borrow PIT Jabung Timur.
[Skripsi]. Fakultas Pertanian. Departemen Agronomi dan Hortikultura.
Institut Pertanian Bogor. Bogor.
Baver, L.D. 1956. Soil Physics. Third Edition. John Wiley and Sons. New York.
BPS Provinsi Sumatera Utara. 2005. Karet. http://www.sumutprov.go.id
[30 Januari 2015].
Ceri, B., I. Lovadi, R. Linda. 2014. Keanekaragaman Jenis Paku-pakuan di
Mangrove Muara Sungai Peniti Kecamatan Segedong Kabupaten
Pontianak. Jurnal Protobiont Vol 3:245.
Craig, R.F. 1987. Mekanika Tanah Edisi Keempat. Erlangga. Jakarta.
Damanik, S., M. Syakir, M. Tasma dan Siswanto. 2010. Budidaya dan Pasca
Karet. Pusat Penelitian dan Pengembangan Perkebunan. Bogor.
Dariah, A. 2005. Konservasi Tanah Pada Lahan Usaha Tani Berbasis Tanaman
Perkebunan. Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanah Agroklimat.
Bogor.
Dingus, D.D. 1999. Soil Science Laboratory Manual. Prentice Hall. United States
of America.
Foth, H.D. 1951. Fundamentals Of Soil Science Eight Edition, John Wiley and
Sons. New York.
Hakim, N., Y. Nyakpa, A.M. Lubis, A.G. Nugroho, M.A. Diha, G.B.Gong, dan
H.H. Bailey. 1986. Ilmu Tanah. Universitas Lampung. Lampung.
Hanafiah, K.A. 2005. Dasar-Dasar Ilmu Tanah. PT Raja Grafindo Persada.
Jakarta.
Hansen, V.E, O.W. Israelsen, dan G.E. Stringham. 1992. Dasar-Dasar dan Praktek
Irigasi. Penerjemah: Endang. Erlangga. Jakarta.
Janudianto, A. Prahmono, H. Napitupulu, dan S. Rahayu. 2013. Panduan
Budidaya Karet untuk Petani Skala Kecil. World Agroforestry Center
Southeast Asia Regional. Bogor.
49
50
Kartasapoetra, G., A.G. Kartasapoetra, dan M.M. Sutedjo. 1995. Teknologi
Konservasi Tanah dan Air. PT.Bina Aksara. Jakarta.
Karyudi dan N.Siagian.2005. Peluang dan Kendala dalam Pengusahaan Tanaman
Penutup Tanah di Perkebunan Karet. Balai Penelitian Karet Sungei Putih.
Sumatera Utara.
Lingga, P. dan Marsono. 2004. Petunjuk Penggunaan Pupuk. Edisi Revisi.
Penebar Swadaya. Jakarta.
Lubis, K.S. 2015. Pengantar Fisika Tanah. USU Press. Medan
Mukhlis, 2007. Analisis Tanah Tanaman. USU Press. Medan.
Murbandono, L. 1995. Membuat Kompos. Penebar Swadaya. Jakarta.
Notohadiprawiro, T. 1998. Tanah dan Lingkungan. Direktorat Jenderal
Pendidikan Tinggi. Jakarta.
Pandutama, M.H., A. Mudjiharjati, Suyono, dan Wustamidin. 2003. Dasar-Dasar
Ilmu Tanah. Universitas Jember. Bandung.
Prasetyo, B.H. dan Suriadikarta, D.A. 2006. Karakteristik, Potensi, dan Teknologi
Pengelolaan Tanah Ultisol untuk Pengembangan Pertanian Lahan Kering
di Indonesia Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Sumberdaya Lahan
Pertanian. Jurnal Litbang Pertanian Bogor Vol 25(2): 40.
Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanah dan Agroklimat. 2005. Pemupukan
Fosfat dan Kalium Tanah Sawah Berdasarkan Uji Tanah Mendukung
Pertanian Organik. Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanah dan
Agroklimat. Bogor.
PTPN III. 2010. PTPN III. http://www.kpbptn [30 Januari 2015].
PTPN III. 2014. PTPN III. http://www.kpbptn [01 Agustus 2015].
Rachman, L.M. 1987. Penerapan Sistem Budidaya Pertanian Tanpa Olah Tanah
Ditinjau Dari Sifat Fisik Tanah. Penerbit IPB. Bogor.
Rauf, A. 2011. Sistem Agroforestry. USU Press. Medan.
Reinhold, V,N. 1987. Soil Mechanics. Erlangga. Jakarta.
Rosliani, R., N. Sumarni, dan I. Sulastrini. 2009. Pengaruh Cara Pengolahan
Tanah dan Tanaman Kacang-kacangan Sebagai Tanaman Vegetasi yang
tumbuh terhadap Kesuburan Tanah dan Hasil Kubis di Dataran Tinggi.
Jurnal Hort Vol 20 No.1:38.
51
Rosmarkam, A. dan N.W. Yuwono. 2002. Ilmu Kesuburan Tanah. Kanisius.
Yogyakarta.
Sanchez, P.A. 1992. Sifat dan Pengelolaan Tanah Tropika, Jilid 2; Terjemahan
Amir Hamzah. Penerbit ITB. Bandung.
Setyamidjaja, D. 1993. Karet Budidaya dan Pengolahan. Kanisius. Yogyakarta.
Tolaka, W., Wardah, dan Rahmawati. 2013. Sifat Fisik Hutan Primer,
Agroforestri dan Kebun Kakao di Subdas Wera Saluopa Desa Leboni
Kecamatan Pamona Puselemba Kabupaten Poso. Warta Rimba. Palu.
Uhland, R.E., and O’Neal, A.M. 1951. Soil Permeability For Use In Soil and
Water Conservation. Illus. New York.
Winarso, S. 2005. Kesuburan Tanah; Dasar Kesehatan dan Kualitas Tanah. Gava
Media. Yogyakarta.
Yardha. 2011. Manfaat Tanaman Vegetasi yang tumbuh Sebagai Tanaman
Konservasi di Perkebunan. Balai Pengkajian Teknologi Pertanian. Jambi.
Yulipriyanto, H. 2010. Biologi Tanah dan Strategi Pengelolaannya. Graha Ilmu,
Yogyakarta
METODOLOGI PENELITIAN
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini telah dilaksanakan pada bulan April sampai dengan bulan
Agustus 2015 di PTP.Nusantara III Gunung Para, Kecamatan Dolok Merawan,
Kabupaten Serdang Bedagai untuk menganalisis jenis vegetasi yang tumbuh pada
lahan tanaman karet berumur 5 tahun. Pengukuran sifat fisika dan kimia tanah
telah dilakukan di laboratorium sentral Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera
Utara pada bulan April sampai dengan bulan Agustus 2015.
Bahan dan Alat Penelitian
Bahan penelitian
Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah sampel tanah tanaman
karet dari lahan tanpa vegetasi dan dari lahan dengan jenis vegetasi paku harupat
(Nephrolepis bisserata), Mucuna bracteata, dan rumput untuk diamati sifat fisika
dan kimia tanahnya, plastik yang digunakan sebagai wadah tanah tanaman karet,
karet untuk mengikat plastik tanah, label untuk memberi tanda pada ring sample.
Alat penelitian
Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah ring sample untuk tempat
tanah yang akan dianalisis sifat fisikanya, oven untuk mengeringkan tanah,
timbangan digital untuk menghitung berat tanah, alat tulis untuk mencatat data
yang
diperoleh
dari
penelitian,
kamera
digital
digunakan
untuk
mendokumentasikan penelitian, erlenmeyer untuk mengetahui volume partikel
tanah, penggaris untuk mengukur kedalaman lahan, penutup ring sample untuk
menjaga tanah agar tidak rusak, cangkul untuk menggali tanah, parang untuk
29
30
memudahkan proses pengambilan tanah, kotak sebagai wadah ring sample dari
lahan karet menuju laboratorium, dan kalkulator untuk menghitung.
Metode Penelitian
Metode penelitian yang dilakukan adalah metode survei/observasi di
lapangan dan analisis di laboratorium.
Prosedur Penelitian
1. Pengambilan sample di lapangan
1. Ditentukan titik pengambilan sample tanah pada lahan dengan vegetasi
paku harupat, Mucuna bracteata, rumput, dan lahan tanpa vegetasi
2. Diambil sample tanah pada kedalaman 5 cm dan 25 cm dengan
menggunakan ring sample sebanyak 52 ring dengan masing-masing
sample tanah dengan vegetasi dan tanpa vegetasi sebanyak 13 sample
untuk dikaji sifat fisika tanahnya
3.
Ditutup dan dimasukkan ring sample ke dalam plastik kemudian diikat
dengan karet kemudian diberi label
4. Diambil dan dicampur tanah sampai kedalaman 25 cm sebanyak 12
sample dengan masing-masing sample yang memiliki vegetasi dan tanpa
vegetasi sebanyak 3 sample untuk dikaji sifat kimia tanahnya
5. Diikat plastik dengan menggunakan karet kemudian diberi label
6. Disusun ring sample dan sample tanah dalam plastik kedalam kotak untuk
dibawa ke laboratorium
2. Pengujian di laboratorium
1. Diukur tekstur tanah dengan metode hidrometer dan dianalisis dengan
menggunakan segitiga USDA
31
2. Dianalisis bahan organik tanah dengan metode Walkley&Black
3. Dianalisis kerapatan massa tanah (bulk density)
4. Dianalisis kerapatan partikel tanah (particle density)
5. Dianalisis porositas tanah
6. Dianalisis kadar air kapasitas lapang tanah dengan metode gravimetrik
7. Dianalisis permeabilitas tanah dengan metode constant head test
8. Dianalisis pH tanah dengan alat pH meter
9. Dianalisis kandungan nitrogen total tanah dengan metode Kjeldhal
Digestasi
10. Dianalisis kandungan fosfat tersedia tanah dengan metode Bray II
11. Dianalisis kandungan kalium tukar tanah dengan alat flamephotometer
Parameter Penelitian
1. Tekstur tanah
Tekstur tanah diukur dengan metode hidrometer dan dianalisis dengan
menggunakan segitiga USDA.
2. Bahan organik tanah
Bahan organik tanah dihitung dengan menggunakan persamaan (1)
3. Kerapatan massa tanah
Kerapatan massa tanah dihitung dengan menggunakan persamaan (2)
4. Kerapatan partikel tanah
Kerapatan partikel tanah dihitung dengan menggunakan persamaan (3)
5. Porositas tanah
Porositas tanah dihitung dengan menggunakan persamaan (4)
32
6. Kadar air kapasitas lapang
Kadar air kapasitas lapang dihitung dengan menggunakan persamaan (5)
7. Permeabilitas tanah
Permeabilitas tanah dihitung dengan menggunakan persamaan (6)
8. pH tanah
Nilai pH tanah diukur dengan menggunakan alat pH meter
9. Kandungan nitrogen total tanah
Kandungan nitrogen total tanah diperoleh dengan menggunakan metode
Kjeldhal Digestasi
10. Kandungan fosfat tersedia tanah
Kandungan fosfat tersedia tanah diperoleh dengan menggunakan metode
Bray II
11. Kandungan kalium tukar tanah
Kandungan kalium tukar tanah diperoleh dengan menggunakan alat
flamephotometer
HASIL DAN PEMBAHASAN
Kondisi Daerah Penelitian
Penelitian ini dilakukan di PTP.Nusantara III Gunung Para. Kebun
Gunung Para adalah salah satu kebun PTP.Nusantara III yang terletak di
Kecamatan Dolok Merawan (terdapat 4 desa yaitu desa Kalembak, Gunung Para
II, Panglong dan desa Bandarawan), Kabupaten Serdang Bedagai, Provinsi
Sumatera Utara dengan jarak ±112 km dari Medan berada antara 03°09′52″ LU
dan 99°06′27″ BT dengan ketinggian 96-114 meter diatas permukaan laut, dengan
jenis tanah ultisol berwarna merah kuning, topografi berbukit sampai dengan
bergelombang. PTP.Nusantara III Gunung Para terdiri dari 6 afdeling yaitu 5
afdeling komoditas karet, 1 afdeling komoditas kelapa sawit, pabrik pengolahan
karet ribbed smoked sheet dan pabrik pengolahan crumb rubber (PTPN III, 2014).
PTP.Nusantara III Gunung Para sampai saat ini memiliki luasan lahan
tanaman menghasilkan karet seluas 1.564,03 ha, tanaman belum menghasilkan
karet seluas 964,80 ha, tanaman utama karet seluas 394 ha, kebun enteres karet
seluas 5 ha, bibitan seluas 15 ha, jumlah tanaman karet seluas 2.954,03 ha,
tanaman menghasilkan kelapa sawit seluas 552,44 ha, jumlah tanaman kelapa
sawit 552,44 ha, jumlah tanaman karet dan sawit seluas 3.495,29 ha, lain-lain
seluas 523,533 ha dan total luas lahan PTP.Nusantara III Gunung Para adalah
4.030,003 ha (PTPN III, 2014).
Tanah Ultisol
Jenis tanah di PTP.Nusantara III Gunung Para adalah tanah ultisol
berwarna merah-kuning yang terbentuk dari proses pelapukan yang cukup
33
34
panjang, memiliki liat yang lebih banyak pada lapisan bawah tanah, bahan organik
yang terkonsentrasi pada lapisan atas tanah saja sehingga kemungkinan terjadinya
erosi lebih besar. Menurut Prasetyo dan Suriadikarta (2006) ultisol dicirikan oleh
adanya akumulasi liat pada horizon bawah permukaan sehingga mengurangi daya
resap air dan meningkatkan aliran permukaan dan erosi tanah. Erosi merupakan
salah satu kendala fisik pada tanah ultisol dan sangat merugikan karena dapat
mengurangi kesuburan tanah. Hal ini karena kandungan bahan organik tanah
paling banyak terdapat pada lapisan atas. Bila lapisan ini tererosi maka tanah akan
menjadi miskin bahan organik dan hara.
PTP.Nusantara III Gunung Para memiliki sifat khas tanah ultisol yaitu
miskin unsur hara dan bahan organik diakibatkan terjadinya erosi dan aliran
permukaan. Hal ini sesuai dengan literatur Rosliani, dkk (2009) yang menyatakan
bahwa tanah ultisol mempunyai kandungan aluminium dan besi yang tinggi.
Aluminium dan besi yang tinggi dalam tanah menyebabkan kation-kation lainnya
seperti seperti kalsium, magnesium, kalium, dan natrium menjadi rendah. Hal ini
menyebabkan kejenuhan basanya juga rendah. Selain itu, Al dan Fe yang tinggi
dapat mengikat P membentuk senyawa Al-P dan Fe-P yang menyebabkan P
tersedia tanah menjadi rendah.
35
Sifat Fisika Tanah
Tekstur tanah
Hasil analisis tekstur tanah dapat dilihat pada Tabel 6
Tabel 6. Hasil analisis tekstur tanah
Jenis vegetasi
Paku harupat
Rumput
Mucuna bracteata
Tanpa vegetasi
Pasir (%)
53,17
47,17
49,17
47,84
Fraksi
Debu (%)
22,56
19,23
21,89
19,89
Liat (%)
24,27
32,93
28,93
32,27
Tekstur tanah
Lempung liat berpasir
Lempung liat berpasir
Lempung liat berpasir
Lempung liat berpasir
Dari Tabel 6 dapat dilihat bahwa lahan dengan vegetasi paku harupat,
rumput, Mucuna bracteata dan tanpa vegetasi memiliki tekstur tanah lempung liat
berpasir. Tekstur tanah diperoleh dari persentase kandungan 3 fraksi tanah yaitu
pasir, debu, dan liat yang kemudian akan menentukan jenis tekstur tanah sehingga
tekstur tanah dapat diartikan sebagai perbandingan kandungan partikel tanah
primer berupa fraksi liat, debu, dan pasir dalam suatu massa tanah. Tekstur tanah
merupakan salah satu faktor penting yang mempengaruhi kapasitas tanah untuk
menahan air dan permeabilitas tanah serta berbagai sifat fisik dan kimia tanah
lainnya. Tanah yang didominasi pasir akan banyak mempunyai pori-pori makro
(besar) atau lebih porous, tanah yang didominasi debu akan banyak mempunyai
pori-pori meso (sedang) atau agak porous, dan tanah yang didominasi liat akan
mempunyai banyak pori-pori mikro (kecil) atau tidak porous. Tanah dengan fraksi
pasir yang dominan akan memiliki jumlah partikel yang lebih sedikit dan luas
permukaan yang lebih kecil sedangkan pada tanah yang didominasi fraksi liat
akan memiliki jumlah partikel yang lebih banyak dan luas permukaan yang lebih
besar (Hanafiah, 2005).
36
Bahan organik tanah
Hasil pengukuran bahan organik tanah dapat dilihat pada Tabel 7
Tabel 7. Hasil analisis bahan organik tanah
Jenis vegetasi
Paku harupat
Rumput
Mucuna bracteata
Tanpa vegetasi
Bahan organik tanah (%)
1,47
1,29
1,22
1,14
Kriteria
Rendah
Rendah
Rendah
Rendah
Dari Tabel 7 dapat dilihat bahwa lahan tanpa vegetasi memiliki kandungan
bahan organik paling rendah bila dibandingkan dengan lahan yang memiliki
vegetasi. Lahan tanpa vegetasi tidak memiliki akar-akar dan serasah tumbuhan
seperti yang dimiliki oleh lahan dengan vegetasi. Akar dan serasah tumbuhan
merupakan sumber bahan organik yang akan mengalami pelapukan sehingga
dapat meningkatkan bahan organik. Bahan organik berperan penting untuk
menciptakan kesuburan tanah. Peranan bahan organik bagi tanah adalah dalam
kaitannya dengan perubahan sifat-sifat tanah, yaitu sifat fisika tanah, biologi, dan
sifat kimia tanah. Bahan organik merupakan pembentuk granulasi dalam tanah
dan
sangat
penting
dalam
pembentukan
agregat
tanah
yang
stabil
(Tolaka, dkk., 2013).
Pada lahan dengan vegetasi, paku harupat memiliki bahan organik lebih
tinggi dibandingkan rumput dan Mucuna bracteata. Hal ini diperkirakan
dipengaruhi oleh akar-akar pada paku harupat yang membuat tanah memiliki lebih
banyak bahan organik. Kriteria bahan organik pada semua lahan yang ditumbuhi
vegetasi adalah rendah sesuai dengan sifat tanah ultisol yaitu miskin unsur hara
karena memiliki sifat yang mudah tererosi sehingga unsur hara terbawa pada saat
terjadi erosi. Hal ini sesuai dengan literatur Prasetyo dan Suriadikarta (2006) yang
menyatakan bahwa kandungan hara pada tanah ultisol umumnya rendah karena
37
pencucian basa berlangsung intensif, sedangkan kandungan bahan organik rendah
karena proses dekomposisi berjalan cepat dan sebagian terbawa erosi.
Kerapatan massa tanah
Hasil pengukuran kerapatan massa tanah dapat dilihat pada Tabel 8
Tabel 8. Hasil analisis kerapatan massa tanah
Jenis vegetasi
Paku harupat
Rumput
Mucuna bracteata
Tanpa vegetasi
Kerapatan massa tanah
(g/cm3) kedalaman 5 cm
1,15
1,17
1,16
1,22
Kerapatan massa tanah
(g/cm3) kedalaman 25 cm
1,23
1,25
1,19
1,26
Dari Tabel 8 dapat dilihat bahwa pada kedalaman 5 cm dan 25 cm, lahan
tanpa vegetasi memiliki kerapatan massa lebih tinggi dibandingkan dengan lahan
yang memiliki vegetasi. Hal ini terjadi karena lahan tanpa vegetasi tidak memiliki
akar-akar tumbuhan sehingga tanah lebih padat dan memiliki kerapatan massa
tanah lebih tinggi. Pada tanah-tanah dengan berat massa yang tinggi akar tanaman
sulit menembus lapisan tanah karena tanahnya memadat dan oksigen kurang
tersedia akibat berkurangnya pori tanah. Berat isi (bulk density) menunjukkan
berat tanah kering persatuan volume tanah (termasuk pori-pori tanah). Berat isi
berguna
untuk
evaluasi
terhadap
kemungkinan
akar
menembus
tanah
(Tolaka, dkk., 2013).
Pada kedalaman 5 cm, akar-akar vegetasi yang tumbuh pada lahan karet
membuat tanah menjadi kurang padat karena memiliki banyak pori-pori tanah
sehingga kerapatan massa tanah paling rendah dimiliki oleh lahan dengan vegetasi
paku harupat yang memiliki bahan organik lebih tinggi dibandingkan lahan
dengan vegetasi rumput dan Mucuna bracteata. Pada kedalaman 25 cm, tanah
sudah semakin dalam dan padat, diperkirakan akar-akar vegetasi yang tumbuh
38
sudah sedikit yang sampai pada kedalaman ini sehingga kerapatan massa tanah
semakin meningkat dan tidak terlalu berbeda dengan yang tidak memiliki
vegetasi. Keuntungan dari adanya bahan organik pada tanah adalah mengurangi
kerapatan massa pada tanah sehingga dapat melarutkan mineral tanah. Kerapatan
massa yang rendah biasanya berhubungan dengan naiknya porositas dikarenakan
oleh adanya fraksi-fraksi organik dan anorganik pada tanah. Bahan organik dapat
menahan air lebih besar dibandingkan beratnya sendiri (Yulipriyanto, 2010).
Kerapatan partikel tanah
Hasil pengukuran kerapatan partikel tanah dapat dilihat pada Tabel 9
Tabel 9. Hasil analisis kerapatan partikel tanah
Jenis vegetasi
Paku harupat
Rumput
Mucuna bracteata
Tanpa vegetasi
Kerapatan partikel tanah
(g/cm3) kedalaman 5 cm
2,32
2,45
2,35
2,38
Kerapatan partikel tanah
(g/cm3) kedalaman 25 cm
2,39
2,44
2,33
2,37
Dari Tabel 9 dapat dilihat bahwa pada kedalaman 5 cm, lahan tanpa
vegetasi memiliki kerapatan partikel lebih tinggi dibandingkan dengan lahan
dengan vegetasi paku harupat dan Mucuna bracteata. Lahan tanpa vegetasi
memiliki bahan organik paling rendah dengan kandungan fraksi pasir yang lebih
rendah dan fraksi liat yang lebih tinggi dibandingkan dengan lahan yang memiliki
vegetasi sehingga tanahnya lebih padat dan kerapatan partikelnya tinggi
sedangkan lahan dengan vegetasi memiliki akar-akar dan bahan organik yang
lebih tinggi sehingga tanahnya lebih porous. Bahan organik pada tanah menempati
ruang di antara partikel tanah sehingga tanah menjadi porous. Bahan organik
mengandung berbagai macam senyawa yang akan diuraikan oleh mikroorganisme
dan membantu melekatkan partikel-partikel tanah membentuk agregat. Sehingga
39
tanah yang memiliki bahan organik yang tinggi akan menjadi lebih berpori,
gembur, memiliki kerapatan partikel yang lebih kecil, dapat menyimpan, dan
mengalirkan udara dan air. Kerapatan partikel tanah dipengaruhi oleh kadar air
tanah, tekstur tanah, struktur tanah, bahan organik tanah, dan topografi lahan
(Baver, 1956).
Pada kedalaman 5 cm, lahan dengan vegetasi paku harupat memiliki
kerapatan partikel tanah paling rendah kemudian dilanjutkan oleh Mucuna
bracteata dan rumput memiliki kerapatan partikel tanah paling tinggi, hal ini
terjadi karena lahan dengan vegetasi rumput memiliki fraksi pasir dan debu yang
paling rendah serta fraksi liat yang paling tinggi. Namun nilai kerapatan partikel
tanah baik pada kedalaman 5 cm dan 25 cm tidak jauh berbeda. Perbandingan
kerapatan partikel tanah diantara jenis-jenis tanah tidak begitu besar kecuali
terdapat variasi yang besar di dalam kandungan bahan organik dan komposisi
mineral tanah. Kerapatan partikel tanah adalah parameter yang sangat penting
dalam menentukan sifat fisika, kimia dan biologi tanah. Kerapatan partikel tanah
adalah bobot massa partikel padat per satuan volume tanah biasanya tanah
memiliki kerapatan partikel 2,6 g/cm3 (Hanafiah, 2005).
Porositas tanah
Hasil pengukuran porositas tanah dapat dilihat pada Tabel 10
Tabel 10. Hasil analisis porositas tanah
Jenis vegetasi
Paku harupat
Rumput
Mucuna bracteata
Tanpa vegetasi
Porositas tanah kedalaman
5 cm (%)
50,43
52,24
50,64
48,73
Porositas tanah kedalaman
25 cm (%)
48,53
48,77
48,93
46,83
40
Dari Tabel 10 dapat dilihat bahwa pada kedalaman 5 cm dan 25 cm, lahan
tanpa vegetasi memiliki porositas paling rendah. Hal ini terjadi karena lahan tanpa
vegetasi tidak memiliki akar-akar tumbuhan sehingga kerapatan massa tanah
menjadi tinggi karena tanah menjadi padat dan kurang porous. Hal ini sesuai
dengan literatur (Hanafiah, 2005) yang menyatakan bahwa porositas adalah
proporsi ruang pori total (ruang kosong) yang terdapat dalam satuan volume tanah
yang dapat ditempati oleh air dan udara. Tanah yang porous berarti tanah yang
cukup mempunyai ruang pori untuk pergerakan air dan udara masuk-keluar tanah
secara leluasa.
Pada lahan dengan vegetasi yang tumbuh kedalaman 5 cm, porositas
tertinggi dimiliki oleh lahan dengan vegetasi rumput kemudian Mucuna bracteata
dan porositas paling rendah dimiliki oleh lahan dengan vegetasi paku harupat.
Lahan dengan vegetasi rumput memiliki porositas paling tinggi karena memiliki
fraksi liat paling tinggi dan fraksi pasir paling rendah serta kandungan bahan
organik lahan dengan vegetasi rumput berada pada urutan kedua sehingga
menjadikan tanah lebih porous dan tidak padat. Lahan dengan vegetasi rumput
memiliki kerapatan partikel tanah paling tinggi dan untuk menghitung persentase
ruang pori tanah dilakukan dengan membandingkan nilai kerapatan massa dan
kerapatan partikel tanah dimana selisih kerapatan partikel tanah dengan kerapatan
massa lahan dengan vegetasi rumput adalah yang paling besar sehingga diperoleh
hasil nilai porositasnya paling besar. Kerapatan partikel yang tinggi akan
menjadikan porositas tanah tinggi (Hansen, dkk., 1992).
Pada lahan dengan vegetasi yang tumbuh kedalaman 25 cm, porositas
tanah lahan dengan vegetasi Mucuna bracteata lebih tinggi daripada paku harupat
41
dan rumput namun tidak jauh berbeda karena kemungkinan akar-akar tumbuhan
sudah sangat sedikit yang sampai pada kedalaman ini. Porositas tanah semakin
rendah karena tanah semakin dalam, padat dan semakin tinggi kerapatan
massanya (Tabel 7). Hal ini sesuai dengan literatur Rachman (1987) yang
menyatakan bahwa semakin tinggi kerapatan massa tanah maka semakin padat
tanah (porositas tanah semakin rendah) sehingga sirkulasi udara dan kondisi air
tidak menguntungkan untuk pertumbuhan tanaman.
Kadar air kapasitas lapang
Hasil pengukuran kadar air kapasitas lapang dapat dilihat pada Tabel 11
Tabel 11. Hasil analisis kadar air kapasitas lapang
Jenis vegetasi
Paku harupat
Rumput
Mucuna bracteata
Tanpa vegetasi
Kadar air kapasitas lapang (%)
42,09
44,77
40,97
34,14
Dari Tabel 11 dapat dilihat bahwa lahan karet tanpa vegetasi memiliki
kapasitas lapang paling rendah. Selain itu porositas tanah yang diperoleh juga
paling rendah sehingga pori-pori tanah juga lebih sedikit dibandingkan dengan
lahan yang memiliki vegetasi yang memiliki pori-pori tanah lebih banyak
(Tabel 10). Kapasitas lapang adalah kondisi setelah tanah jenuh air dan semua air
yang masuk ke dalam tanah telah berhenti menetes. Kapasitas lapang adalah
kondisi dimana tebal lapisan air dalam pori-pori tanah mulai menipis menjadikan
tegangan antar air-udara meningkat hingga seimbang dengan gaya gravitasi, air
gravitasi (pori-pori makro) habis dan air tersedia (pada pori-pori meso dan mikro)
bagi tanaman dalam keadaan optimum (Hanafiah, 2005).
Lahan yang memiliki vegetasi rumput memiliki kadar air kapasitas lapang
paling tinggi karena porositas paling tinggi dan kandungan bahan organik kedua
42
terbanyak sesudah paku harupat berarti rumput memiliki ruang pori tanah yang
lebih banyak, tanah menjadi porous dan kemampuan menahan air semakin besar.
Hal ini sesuai dengan literatur Yulipriyanto (2010) yang menyatakan bahwa
naiknya porositas tanah terjadi karena adanya bahan organik tanah yang dapat
menahan air lebih besar dibandingkan beratnya sendiri. Lahan dengan vegetasi
paku harupat memiliki kadar air kapasitas lapang lebih tinggi dibandingkan lahan
dengan vegetasi Mucuna bracteata meskipun porositas Mucuna bracteata lebih
besar daripada paku harupat. Hal ini terjadi karena kandungan bahan organik paku
harupat yang paling tinggi sehingga meningkatkan kemampuan tanah menahan air
dan menyediakan air bagi tanaman (Murbandono, 1995).
Permeabilitas tanah
Hasil pengukuran permeabilitas tanah dapat dilihat pada Tabel 12
Tabel 12. Hasil analisis permeabilitas tanah kedalaman 5 cm dan 25 cm
Jenis vegetasi
Paku harupat
Rumput
Mucuna bracteata
Tanpa vegetasi
Permeabilitas tanah kedalaman
5 cm (cm/jam)
6,4 (Agak cepat)
6,5 (Agak cepat)
4,7 (Sedang)
2,8 (Sedang)
Permeabilitas tanah kedalaman
25 cm (cm/jam)
3,07 (Sedang)
4,84 (Sedang)
2,82 (Sedang)
2,55 (Sedang)
Permeabilitas tanah adalah kecepatan laju air menembus tanah yang sangat
dipengaruhi oleh vegetasi yang ada diatasnya. Permeabilitas adalah kecepatan laju
air dalam medium massa tanah yang merupakan kemudahan cairan, gas dan akar
menembus tanah. Permeabilitas tanah merupakan parameter sifat fisika tanah
yang menentukan kecepatan pergerakan air dalam tanah. Kemampuan air dalam
meloloskan diri juga berbeda pada setiap tanah (Reinhold, 1987).
Tanah ultisol di PTP.Nusantara III Gunung Para memiliki permeabilitas
tanah dengan kriteria agak cepat sampai sedang. Dari Tabel 12 dapat dilihat
43
bahwa lahan tanpa vegetasi memiliki permeabilitas paling rendah baik pada
kedalaman 5 cm dan 25 cm karena porositas tanah pada lahan tanpa vegetasi
memiliki persentase paling rendah sehingga tanah lebih padat dan kurang porous.
Menurut Reinhold (1987) koefisien permeabilitas terutama tergantung pada
ukuran rata-rata pori yang dipengaruhi oleh distribusi ukuran partikel tanah,
bentuk partikel tanah, dan struktur tanah. Makin kecil ukuran partikel tanah maka
makin kecil pula ukuran pori dan makin rendah koefisien permeabilitasnya.
Pada kedalaman 5 cm dan 25 cm, lahan yang memiliki vegetasi rumput
memiliki permeabilitas paling cepat karena porositas paling tinggi sehingga tanah
menjadi tidak padat dan porous kemudian dilanjutkan oleh lahan dengan vegetasi
paku harupat dan Mucuna bracteata yang memiliki permeabilitas paling rendah
karena fraksi liat Mucuna bracteata lebih banyak dan fraksi pasir yang lebih
rendah dibandingkan paku harupat sehingga fraksi liat yang memiliki ukuran
partikel yang sangat kecil (