sehingga tidak mampu menghasilkan produk. Kondisi iklim Indonesia dengan curah hujan dan suhu yang tinggi khususnya Indonesia bagian barat,
menyebabkan tanah-tanah sangat rentan terdegradasi menjadi lahan kritis. Badan Pusat Statistik Provinsi Sumatera Utara menyebutkan angka curah hujan tahunan
di Kabupaten Humbang Hasundutan sebesar 3.322 mm di tahun 2010 bersumber dari stasiun klimatologi Sampali Medan. Degradasi yang paling penting di iklim
tropis basah adalah erosi tanah, degradasi sifat kimia tanah berupa penurunan kandungan bahan organik tanah dan pencucian unsur hara Firmansyah 2003.
Tingkat kecepatan bahaya erosi dan pencucian hara juga dipengaruhi oleh kondisi topografi di lokasi tersebut. Kecamatan Pollung Kabupaten Humbang
Hasundutan memiliki kontur yang relatif miring.
5.2.1 Perbandingan sifat kimia tanah
Setelah menganalisis data parameter sifat kimia tanah pada hasil penelitian di atas dijelaskan bahwa pada keseluruhan parameter kimia tanah mengalami selisih
penurunan nilai rata-rata kimia tanah di lahan terbuka terhadap hutan pinus. Dampak terjadinya degradasi kimia tanah akibat keterbukaan lahan adalah
penurunan kandungan bahan organik tanah dan pencucian unsur hara. Reaksi tanah di lahan terbuka menjadi lebih masam ditandai dengan pH 4,40.
Perbandingan yang lebih rendah ini disebabkan oleh keterbukaan lahan yang menyebabkan terjadinya pencucian kation basa saat hujan.
Foth 1994 menjelaskan akibat meningkatnya perpindahan air melalui tanah maka kation basa seperti Ca
2+
, Mg
2+
, K
+
dan Na
+
akan hilang dari tanah kemudian H
+
mulai menjenuhi kapasitas tukar kation dan kejenuhan basa pun menurun. Selama pencucian terus menerus pH tanah akan menurun berdasarkan reduksi dari
pH bahan organik. Pada kondisi masam, alumunium akan tertarik ke luar struktur liat dan menduduki muatan-muatan negatif yang kosong. Aluminium dapat
ditukar Al
dd
ini diadsorpsi sangat kuat oleh koloid dan ketika terjadi hidrolisis Al, hal ini menjadi sumber utama ion-ion H
+
. Faktor-faktor lain yang kadangkala mempengaruhi pH tanah terutama di daerah industri gas, antara lain adalah sulfur
jika bereaksi dengan air akan menghasilkan asam sulfur dan asam nitrit yang secara alamiah merupakan komponen dari air hujan Hanafiah 2005.
Dampak terjadinya degradasi kimia tanah akibat keterbukaan lahan adalah penurunan kandungan bahan organik tanah dan pencucian unsur hara. Kandungan
C-Organik merupakan penyusun utama bahan organik tanah. Fakta yang menarik bahwa jumlah bahan organik total sama pada setiap ekosistem tetapi sebagian
besar bahan-bahan organik didalam hutan terdapat di dalam hutan terdapat pada pohon-pohon yang tegak yaitu jaringan organik tanaman baik berupa daun,
batangcabang, ranting, buah maupun akar, sementara itu lebih dari 90 bahan organik terdapat di dalam tanah Foth 1994. Hal tersebut membuktikan bahwa
tingginya kandungan C-Organik dihutan pinus sebesar 35,45 berasal dari vegetasi pinus dan biologi tanah didalamnya. Perambahan hutan menjadi faktor
penyebab tingginya selisih perbandingan sebesar 21,23 jumlah kandungan C- Organik menjadi 14,22 atau 59,90 lebih rendah dibandingkan hutan pinus.
Foth 1994 menyebutkan jika terjadi penebangan hutan maka bersamaan dengan itu terjadi pemindahan setengah dari bahan organik tanah. Menurunnya jumlah
bahan organik tanah disebabkan oleh hilangnya penutupan lahan sehingga pemasok utama bahan organik tanah pun hilang. Keberadaan bahan organik tanah
ini sangat penting dalam penentuan kesuburan suatu tanah. Pada bahan organik tersimpan unsur-unsur hara seperti N total, hara
essensial, mineral tanah dan sebagainya. Secara biologis merupakan sumber energi dan karbon bagi organisme hidup dan mikrobia heterotrofik. Berkurangnya
jumlah kandungan N Total seiring dengan berkurangnya bahan organik tanah. Hardjowigeno 2003 menjelaskan nitrogen dalam tanah berasal dari bahan
organik tanah dan pengikatan mikroorganisme N di udara. Rendahnya nilai kandungan N total sangat dipengaruhi oleh pH masam dan jenis bahan organik.
Nilai pH yang semakin masam di lahan terbuka menyebabkan proses dekomposisi bahan organik sangat lambat juga bahan organik yang berasal dari pinus sulit
dihancurkan sehingga fiksasi N dalam tanah terhambat. Nitrogen dalam tanah dikenal dengan istilah humus dan dapat berbentuk protein, senyawa amino,
ammonium NH
4 +
dan nitrat NO
3 -
. Hilangnya N dari tanah juga disebabkan penggunaan untuk metabolisme tanaman dan mikrobia selain itu juga N dalam
bentuk nitrat sangat mudah tercuci oleh air hujan Hanafiah 2005. Angka curah hujan yang tinggi dan tanpa penutupan lahan menyebabkan aliran permukaan
meningkat bersama hilangnya kandungan N Total. Oleh karena itu di lahan terbuka kandungan N hanya sebesar 0.29 atau 34,09 lebih rendah dari hutan
pinus. P-tersedia dalam tanah relatif lebih cepat menjadi tidak tersedia akibat segera
terikat oleh kation tanah terutama Al dan Fe pada kondisi masam atau dengan Ca dan Mg pada kondisi netral selain itu yang menjadi faktor ketidak tersediaan P
dalam tanah akibat menurunnya pH tanah di lahan terbuka menjadi masam atau dibawah 5,6. P optimum tersedia pada pH berkisar 6,0
−7,0 Foth 1994. Fosfor dalam tanah tidak dapat segera tersedia, hal ini tergantung pada sifat dan ciri tanah
serta pengelolaan tanah, hal tersebut dikarenakan laju kelarutan fosfor sangat lambat Soepardi 1983. Penurunan jumlah kandungan unsur P sebesar 7,53 ppm
32,75 juga merupakan dampak dari hilangnya bahan organik tanah. Fosfor bersumber dari bahan organik, pupuk buatan, dan mineral-mineral tanah, di dalam
tanah terdapat dua jenis fosfor yaitu fosfor organik dan fosfor anorganik. Bentuk fosfor organik biasanya terdapat banyak di lapisan atas yang lebih kaya akan
bahan organik diduga mengandung kurang lebih 0,21 fosfor Hakim et al. 1986.
Pembahasan sebelumnya menyebutkan bahwa reaksi tanah pada kedua lokasi baik hutan pinus maupun lahan terbuka pH tanah tergolong masam. Peningkatan
kemasaman tanah ini diperlihatkan dengan lebih rendahnya pH tanah di lahan terbuka berdampak pada hilangnya kation-kation basa seperti Ca
2+
, Mg
2+
, K
+
dan Na
+
. Kandungan kalsium Ca dihutan pinus 4,17 me100g sedangkan di lahan terbuka 2,28 me100g atau 45,28 lebih rendah. Kalsium tergolong dalam unsur-
unsur mineral essensial sekunder seperti magnesium dan belerang. Ca
2+
dalam larutan dapat habis karena diserap tanaman, diambil jasad renik, terikat oleh
kompleks adsorpsi tanah, mengendap kembali sebagai endapan-endapan sekunder dan tercuci Leiwakabessy 1988. Kalsium dan magnesium memiliki kesamaan
yaitu bervalensi dua dan merupakan kation penyusun kalsit CaCO
3
dan dolomit CaMgCO
3 2
yang terkait dengan upaya pengapuran tanah masam Hanafiah 2005. Menurut Foth 1994 kation dengan valensi lebih besar diabsorbsi lebih
kuat atau lebih efisien daripada kation dengan valensi yang lebih rendah yaitu
CaMgKNa. Ketersediaan Ca dan Mg terkait dengan kapasitas tukar kation dan persen kejenuhan kation basa.
Magnesium sangat berperan dalam pembentukan klorofil dan aktivator pada beberapa sistem enzim. Berdasarkan hasil analisis parameter kimia tanah
kandungan magnesium di hutan pinus relatif tinggi 5,70 me100g dan 3,17 me100g di lahan terbuka. Persentase penurunan Ca dan Mg tergolong tinggi
berturut-turut sebesar 45,28 dan 44,39. Kation basa lainnya yaitu kalium dan natrium, unsur K merupakan unsur hara makro kedua setelah N yang paling
banyak diserap oleh tanaman. Ketersediaan K dalam tanah dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti tipe koloid tanah, temperatur, kondisi basah-kering pH
tanah dan tingkat pelapukan Hanafiah 2005. Ion-Ion K dengan valensi satu tidak terikat secara kuat dibandingkan Ca dan Mg yang bervalensi dua.
Pembukaan hutan dengan curah hujan yang cukup tinggi menyebabkan K terlarut jika tidak dimanfaatkan oleh tanaman atau mikrobia akan mudah hilang
melalui aliran air tanah atau pencucian air hujan. Pengambilan K oleh tanaman cenderung mengambil K dalam jumlah yang jauh lebih banyak dari yang
dibutuhkan tetapi tidak menambah produksi. Perbandingan kandungan K dalam tanah antara hutan pinus dan lahan terbuka relatif stabil dengan perbandingan
selisih 12,63 sebesar 0,04 me100g. Jumlah kandungan natrium memiliki persentase selisih terkecil 9,30
sebesar 0,03 me100g dibandingkan parameter kimia lainnya. Ketersediaan unsur natrium ini relatif stabil terhadap keterbukaan lahan, menunjukkan bahwa unsur
natrium termasuk sebagai hara non essensial sangat sedikit kebutuhannya untuk tanaman. Walaupun kebutuhannya kecil tetapi harus tetap tersedia dalam tanah,
tidak boleh kurang dan tidak boleh lebih. Uraian di atas menjelaskan kation atau unsur-unsur hara tersebut terlarut
dalam air tanah atau di jerap oleh koloid-koloid tanah. Banyaknya kation dalam miliekivalen yang dapat dijerap oleh tanah per satuan berat tanah biasanya per
100 g dinamakan kapasitas tukar kation KTK Hardjowigeno 2003. Persentase selisih perubahan KTK tanah 16,02 atau sebesar 6,88 me100g lebih rendah
dibandingkan di hutan pinus. Besarnya nilai pH, kandungan C-Organik dan kation basa Ca
2+
, Mg
2+
, K
+
dan Na
+
sangat erat kaitannya dengan KTK tanah. KTK
tanah di hutan pinus sebesar 42,95 me100g sedangkan di lahan terbuka sebesar 36,07 me100g. Sebagian besar tanah, bahan organik merupakan komponen
dengan kapasitas tukar kation paling besar. Perubahan pH tanah juga menentukkan besarnya nilai KTK tanah. KTK merupakan sifat kimia tanah yang
sangat erat hubungannya dengan kesuburan tanah yakni sebanding dalam kemampuan menjerap dan menyediakan unsur hara tanaman Hardjowigeno
2003. Nilai KTK efektif sering disebut sebagai kejenuhan basa KB. Besarnya
jumlah kation basa di atas, kation-kation basa umumnya merupakan unsur hara essensial bagi tanaman dan sangat mudah tercuci oleh air hujan. Penyebab
menurunnya nilai perbandingan kejenuhan basa pada lahan terbuka adalah disebabkan oleh faktor pencucian hara akibat air hujan dan pembukaan lahan.
Tanah-tanah dengan KB rendah berarti kompleks jerapan lebih banyak diisi oleh kation asam yaitu Al
3+
dan H
+
. ditandai dengan pH tanah menjadi lebih masam seperti pada penelitian ini. Persentase selisih perubahan KB tanah sebesar
13,09. Perambahan hutan menyebabkan sebagian besar suplai bahan organik
berpindah dan menurun. Keterbukaan lahan akibat perambahan yang tidak terkendali menyebabkan kation basa atau unsur hara essensial seperti Ca dan Mg
hilang tercuci oleh air hujan dan erosi tanah. Pada umumnya kimia tanah merupakan bagian yang relatif kecil
dibandingkan dengan jumlah unsur total yang ada di dalam tanah, namun kimia tanah tersedia bagi tanaman dan penting untuk pertumbuhan tanaman. Perubahan
baik meningkat atau menurunnya nilai kimia tanah sangat perlu diperhatikan. Hal yang perlu diperhatikan terutama kemampuan resiliensi tanah yaitu kemampuan
sistem tanah untuk kembali pada kondisi semula. Upaya resiliensi erat kaitannya dengan kegiatan rehabilitasi dan evaluasi kesesuaian dan kemampuan lahan untuk
mencapai kesuburan lahan.
5.2.2 Perbandingan sifat biologi tanah
