Sifat Kimia Tanah Gambut

Nilai pH tanah yang rendah disebabkan oleh asam-asam organik dan ion hidrogen dapat ditukar H-dd yang tinggi terkandung dalam tanah gambut. Menurut Buckman dan Brady 1982 kompleks koloid gambut dipengaruhi oleh hidrogen yang menyebabkan pH tanah gambut lebih rendah dibandingkan dengan tanah mineral. Bahan organik yang telah mengalami dekomposisi mengandung gugus-gugus reaktif yang mendominasi kompleks pertukaran yang bertindak sebagai asam lemah sehingga dapat terdisosiasi dan menghasilkan ion H + dalam jumlah banyak, bergantung pada jumlah gugus fungsional dan derajat disosiasi. Rachim 1995 menyatakan bahwa muatan pada bahan organik sekitar 85 sampai 95 disebabkan oleh gugus karboksil dan fenol. Tingkat kesuburan gambut ditentukan oleh kandungan bahan mineral dan basa-basa, bahan substratumdasar gambut dan ketebalan lapisan gambut. Berdasarkan pada kedalamannya gambut dibedakan menjadi: gambut dangkal 50–100 cm, gambut sedang 100–200 cm, gambut dalam 200–300 cm, dan gambut sangat dalam 300 cm. Kandungan mineral gambut di Indonesia umumnya kurang dari 5 dan sisanya adalah bahan organik. Fraksi organik terdiri dari senyawa-senyawa humat sekitar 10-20 dan sebagian besar lainnya adalah senyawa lignin, selulosa, hemiselulosa, resin, suberin, protein, dan senyawa lainnya. Kapasitas tukar kation KTK gambut tergolong tinggi. Muatan negatif yang menentukan KTK pada tanah gambut seluruhnya adalah muatan bergantung pada pH pH dependent charge, dimana KTK akan naik bila pH gambut ditingkatkan Salampak 1999. Nilai KTK yang tinggi disebabkan oleh banyaknya kandungan asam-asam organik pada tanah tersebut. Asam-asam organik dengan gugus karboksil -COOH dan gugus fenol -OH memberikan kontribusi yang besar bagi tingginya nilai KTK tanah gambut. Kejenuhan basa KB tanah gambut sangat rendah, dikarenakan bahan dasar pembentukan gambut di Indonesia merupakan pelapukan kayu-kayuan yang mengandung lignin dalam jumlah besar dan miskin unsur hara. Lignin yang mengalami proses degradasi dalam keadaan anaerob akan terurai menjadi senyawa humat dan asam-asam fenolat. Asam-asam fenolat dan derivatnya bersifat fitotoksik meracuni tanaman yang menyebabkan pertumbuhan tanaman terhambat. Asam fenolat merusak sel akar tanaman sehingga asam-asam amino dan bahan lain mengalir keluar dari sel, menghambat pertumbuhan akar dan serapan hara yang menyebabkan pertumbuhan tanaman menjadi kerdil, daun mengalami klorosis yang pada akhirnya tanaman akan mati Driessen 1978. Tanah gambut dengan ciri KTK sangat tinggi dan kejenuhan basa sangat rendah akan menyulitkan penyerapan hara terutama basa-basa yang diperlukan oleh tanaman. Tanah gambut umumnya mempunyai CN rasio yang tinggi. Unsur hara N yang terkandung di tanah gambut cukup tinggi, tetapi pertumbuhan tanaman sering terlihat mengalami gejala defisiensi N Munir 1995. Driessen 1978 menyatakan bahwa pada tanah gambut, N tersedia kurang dari 3 dan selebihnya terdapat dalam bentuk bahan organik yang kompleks. Rachim 1995 menyatakan bahwa pada umumnya kandungan N total tanah organik lebih tinggi dibandingkan dengan tanah mineral. Sebagian besar N total tanah ada dalam bentuk senyawa organik dan setelah mengalami proses aminisasi, amonifikasi atau nitrifikasi, terbentuk senyawa NH 4 -N dan NO 3 -N yang tersedia bagi tanaman. Tanaman padi yang tumbuh di tanah gambut sering mengalami defisiensi Cu dan kehampaan gabah yang tinggi. Tan 1998 menyatakan bahwa pada tanah yang mengandung bahan organik tinggi, ketersediaan unsur hara mikro seperti Cu, Fe, Mn, dan Zn sangat rendah karena diikat oleh senyawa-senyawa organik. Tanah gambut bereaksi masam. Dengan demikian, diperlukan upaya ameliorasi untuk meningkatkan pH sehingga memperbaiki media perakaran tanaman. Kapur, tanah mineral, pupuk kandang dan abu sisa pembakaran dapat diberikan sebagai bahan amelioran untuk meningkatkan pH dan basa-basa tanah Salampak 1999. Nilai pH tanah gambut cukup ditingkatkan sampai pH 5 saja karena gambut tidak memiliki potensi Al yang beracun. Peningkatan pH sampai tidak lebih dari 5 dapat memperlambat laju dekomposisi gambut. Pengaruh buruk asam-asam organik beracun juga dapat dikurangi dengan menambahkan bahan- bahan amelioran yang banyak mengandung kation polivalen seperti terak baja, tanah mineral laterit atau lumpur sungai Salampak 1999; Sabiham et al. 1997.

2.4 Aplikasi Amelioran pada Gambut

Amelioran adalah bahan yang dapat meningkatkan kesuburan tanah melalui perbaikan kondisi fisik dan kimia. Kriteria amelioran yang baik bagi lahan gambut adalah memiliki kejenuhan basa KB yang tinggi, mampu meningkatkan derajat pH secara nyata, mampu memperbaiki struktur tanah, memiliki kandungan unsur hara yang lengkap, dan mampu mengusir senyawa beracun terutama asam- asam organik. Amelioran dapat berupa bahan organik maupun anorganik. Beberapa bahan amelioran yang sering digunakan di lahan gambut antara lain: dolomit, batu fosfat, tanah mineral, lumpur, pupuk kompos atau bokasi, pupuk kandang kotoran ayam, sapi dan kerbau dan steel slag Susilawati et al. 2011.

2.4.1 Terak Baja Steel Slag sebagai Amelioran di Tanah Gambut

Terak baja steel slag merupakan produk sampingan dari proses pembuatan baja. Steel slag terdiri atas iron-making slag atau blast furnace slag dan steel-making slag converter furnace slag dan electric furnace slag yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan pengapuran untuk meningkatkan pH tanah masam ataupun sebagai sumber silikat bagi tanaman padi. Kandungan unsur- unsur dalam steel slag bervariasi tergantung dari sifat dan jenis steel slag. Pada umumnya, steel slag mengandung Ca, Mg, Fe, Si, dan beberapa unsur mikro. Steel slag Indonesia electric furnace slag mengandung: 42 Fe 2 O 3 , 7.2 Al 2 O 3 , 21.5 CaO, 11.2 MgO, 14.6 SiO₂, dan 0.4 P 2 O 5 Suwarno dan Goto 1997a. Menurut Susilawati et al. 2011 steel slag dapat dimanfaatkan sebagai amelioran pada tanah gambut berdasarkan pada penelitian yang dilakukan di Balai Penelitian Lingkungan Pertanian pada tahun 2007-2010. Pemberian amelioran seperti steel slag dapat menurunkan emisi gas rumah kaca GRK sebesar 14. Nicolas 2002 menunjukkan bahwa pemberian steel slag sekitar 6 tonha di lahan gambut Sampit dan Samuda, Kotawaringin, Kalimantan Tengah dapat meningkatkan produksi gabah sekitar 38. Pemberian steel slag dapat meningkatkan pertumbuhan dan hasil padi di tanah sawah, berhubungan dengan pengisian gabah dimana kandungan steel slag didominasi adalah Fe, Ca, Mg, Si, dan Al Suwarno dan Goto, 1997b. Oleh sebab itu, steel slag dapat dijadikan sebagai alternatif amelioran di tanah gambut. Syihabuddin 2011 menunjukkan bahwa pemberian steel slag di tanah gambut dalam Jambi berpengaruh sangat nyata meningkatkan pH, Ca dan Mg dapat ditukarkan, serta Mn tersedia tanah. Pemberian steel slag juga berpengaruh sangat nyata meningkatkan tinggi, jumlah anakan maksimum dan anakan produktif, biomassa tanaman, bobot gabah kering panen, bobot gabah kering giling dan bobot kering gabah bernas, serta menurunkan persentase gabah hampa.

2.4.2 Dolomit sebagai Bahan Pengapuran

Kapur yang diberikan ke dalam tanah gambut akan memperbaiki kondisi tanah gambut dengan cara: menaikkan pH tanah, mengurangi ketersediaan senyawa-senyawa organik beracun, meningkatkan kejenuhan basa, menambah unsur Ca dan Mg, menambah ketersedian hara, dan memperbaiki kehidupan mikroorganisme tanah termasuk yang berada di dalam bintil-bintil akar. Dolomit merupakan salah satu jenis kapur yang digunakan untuk kesuburan tanah dan mengurangi keasaman, secara teoritis mengandung 45.6 MgCO 3 atau 21.9 MgO dan 54.3 CaCO 3 atau 30.4 CaO. Reaksi pelarutan partikel kapur dalam tanah sebagai berikut: CaCO 3 + H 2 O Ca 2+ + HCO 3 - +OH - unsur Ca dan Mg dalam kapur akan terlarut dan menggantikan posisi H + yang berasal dari disosiasi asam-asam organik sehingga dapat menaikkan pH tanah gambut. Selain itu, dengan pengapuran dapat mengurangi pengaruh buruk asam- asam organik dalam mengkhelat unsur hara seperti P, sehingga ketersediaan P dalam tanah akan meningkat. Pemberian kapur, selain dapat mengurangi kemasaman tanah, juga dapat meningkatkan kandungan kation-kation basa, yaitu Ca dan Mg, dan meningkatkan kejenuhan basa gambut Hardjowigeno 1986. Pengapuran pada lahan gambut dapat memperbaiki kesuburan tanah gambut, namun efek residunya tidak berlangsung lama hanya 3-4 kali musim tanam sehingga pengapuran harus dilakukan secara periodik. Pengapuran mempengaruhi pertumbuhan tanaman melalui dua cara yaitu peningkatan