3
II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Ketersediaan Hara
Ketersediaan adalah perubahan unsur hara dari bentuk organik menjadi bentuk anorganik. Unsur yang ada di dalam tanah akan mengalami proses
mineralisasi seperti unsur N, P, dan K. Hasil dari proses mineralisasi bahan organik tanah akan diserap dan dimanfaatkan oleh tanaman Hariah, 2010;
Suwastika dkk., 2012 Nitrogen merupakan salah satu unsur hara makro bagi pertumbuhan
tanaman. Ketersediaan nitrogen di dalam tanah tergolong rendah karena mudahnya hilang melalui proses pencucian dan penguapan dalam bentuk NO
3 -
, NO, dan NO
2 -
. Nitrogen dibutuhkan dalam jumlah besar untuk mendukung pertumbuhan tanaman. Nitrogen yang tersedia di dalam tanah dapat dipertahankan
dengan cara pemupukan dengan pupuk N Noviardi, 2008. Nitrogen di dalam tanah mengalami mineralisasi, yaitu pembentukan nitrogen anorganik dari
nitrogen organik dengan proses amonifikasi perombakan nitrogen organik menjadi ammonium dan nitrifikasi perubahan ammonium menjadi nitrat. Proses
amonifikasi dimediasi oleh enzim ekstraseluler dan intraseluler mikroba. Beberapa contoh enzim ektraseluler tersebut adalah proteinase, protease,
peptidase, kitinase, kitobiase, lisozim, endonuklease, eksonuklease, dan urease, sedangkan contoh enzim intraseluler adalah deaminase. Ammonium yang
terbentuk dapat diasimilasi oleh mikroba, diserap tanaman, dijerap mineral liat atau mengalami proses nitrifikasi Suwastika dkk., 2012.
Nitrifikasi adalah proses pembentukan nitrat dari oksidasi senyawa nitrogen tereduksi. Nitrifikasi umumnya terjadi dalam reaksi nitritasi yaitu
pembentukan nitrit dari oksidasi nitrat dan nitratasi atau pembentukan nitrat dari oksidasi nitrit. Beberapa mikroba khemoototrof yang tergolong bakteri nitrifikasi
antara lain adalah kelompok pengoksidasi NH
3
Nitrobacter sp, Nitrococcus, dan Nitrospira. Prediksi terhadap kemungkinan terjadinya ketersediaanimobilisasi
nitrogen suatu bahan organik yang ditambahkan ke dalam tanah biasanya dilakukan berdasarkan rasio CN bahan tersebut. Immobilisasi nitrogen terjadi
4
bila rasio antara C dan N bahan organik lebih dari 30, sedangkan ketersediaan terjadi bila rasionya kurang dari 20. Rasio antara 20 hingga 30 akan terjadi
kesetimbangan antara ketersediaan dan immobilisasi Suwastika dkk., 20012. Nitrogen N harus ditambat oleh mikroba dan diubah bentuknya menjadi
tersedia bagi tanaman. Nitrogen yang ada di dalam tanah diikat oleh bakteri dalam bentuk ammonia, selanjutnya oleh bakteri nitrifikasi diubah menjadi nitrit
NO
2 -
, kemudian menjadi nitrat NO
3 -
yang mana dapat diserap dari tanah oleh tumbuhan. Mikroba penambat N ada yang bersimbiosis dan ada pula yang hidup
bebas. Mikroba penambat N simbiotik antara lain Rhizobium sp. Mikroba penambat N non-simbiotik misalnya Azospirillum sp dan Azotobacter sp. Mikroba
penambat N simbiotik hanya bisa digunakan untuk tanaman leguminose, sedangkan mikroba penambat N non-simbiotik dapat digunakan untuk semua jenis
tanaman. Mikroorganisme yang terlibat dalam daur nitrogen adalah: Nitrosomonas mengubah amonium menjadi nitrit, Nitrobacter mengubah nitrit
menjadi nitrat . Nitrogen dimanfaatkan oleh tumbuhan dalam bentuk ion ammonium NH
4 +
atau ion nitrat NO
3 -
. Nitrogen ammonium di dalam tanah akan dioksidasi menjadi nitrit atau nitrat. Sejumlah nitrit ini akan digunakan oleh
tumbuhan dan jasad mikro dalam tanah, sebagian lagi akan hilang mengikuti air perkolasi dan aliran permukaan, selebihnya akan kembali ke bentuk atmosfer
dalam bentuk gas. Mikroorganisme denitrifikasi seperti Alcagenes, Basilus, Pseudomonas, Rhizobium.
Fosfat P merupakan unsur hara esensial makro seperti halnya nitrogen N. Fosfor yang terdapat di alam dalam bentuk ion fosfat PO
4 3-
. Tanaman memperoleh unsur P seluruhnya berasal dari tanah atau dari pemupukan serta
hasil dekomposisi dan ketersediaan bahan organik. Jumlah P total dalam tanah cukup banyak, namun yang tersedia bagi tanaman jumlahnya rendah hanya
berkisar 0,01-0,2 mg kg
-1
tanah. Ketersediaan fosfat merupakan proses enzimatik. Enzim yang terlibat disebut fosfatase yang mengkatalis berbagai reaksi yang
melepaskan fosfat dari senyawa fosfat organik ke dalam larutan tanah Rodiah Madjid, 2009.
5
Faktor-faktor yang mempengaruhi proses ketersediaan P di dalam tanah adalah temperatur, kelembaban, aerasi, pH tanah dan kualitas bahan organik yang
ditambahkan. Aerasi tanah yang baik dengan kelembaban yang cukup serta temperatur tanah berkisar 30
o
- 40
o
C menentukan jenis dan aktivitas mikroba tanah, selanjutnya dapat menentukan produk akhir dari proses metabolisme
mikroba yang bersangkutan Rodiah Madjid, 2009. Fosfor yang ada di dalam tanah tergantung dari pH tanah, dimana dalam kondisi basa di atas pH 7, fosfor
ditemukan dalam bentuk hydrogenphosphate HPO
4 2-
, dan pada pH asam di bawah 7, fosfor ditemukan dalam bentuk dihydrogenphosphate H
2
PO
4 -
Adi, 2009.
Unsur kalium merupakan unsur yang paling mudah mengadakan persenyawaan dengan unsur atau zat lainnya, misalnya khlor dan magnesium.
Kalium dapat tersedia bagi tanaman dibantu oleh mikroorganisme pelarut K. Unsur kalium berfungsi untuk tanaman yaitu, mempercepat pembentukan zat
karbohidrat dalam tanaman, memperkokoh tubuh tanaman, mempertinggi resistensi terhadap serangan hama dan penyakit dan kekeringan, meningkatkan
kualitas biji. Sifat K yaitu mudah larut dan terbawa hanyut dan mudah pula terfiksasi dalam tanah. Sumber K adalah beberapa jenis mineral, sisa-sisa tanaman
dan jasad renik, air irigasi, larutan dalam tanah, abu tanaman dan pupuk anorganik Motsara dkk., 1995. Kalium dalam tanah berada dalam mineral yang melapuk
dan melepaskan ion-ion kalium. Ion-ion tersebut diserap pada pertukaran kation dan siap tersedia untuk diambil oleh tanaman.
2.2 Penggunaan Lahan
Pengertian lahan menurut Arsyad 1989 adalah : lahan diartikan sebagai lingkungan fisik yang terdiri dari iklim, relief, tanah, air, vegetasi, serta benda
yang ada di atasnya sepanjang ada pengaruhnya terhadap penggunaan lahan termasuk di dalamnya hasil kegiatan manusia. Sedangkan penggunaan lahan
adalah segala macam campur tangan manusia baik secara permanen maupun secara siklus terhadap suatu kumpulan sumber daya alam dan sumber daya buatan
yang secara keseluruhan disebut lahan dengan tujuan untuk memenuhi kebutuhan
6
hidupnya, baik material, spiritual maupun keduanya. Perubahan penggunaan lahan adalah bertambahnya suatu penggunaan lahan dari satu sisi penggunaan ke
penggunaan yang lain diikuti oleh berkurangnya penggunaan lahan lain pada suatu waktu ke waktu berikutnya.
Undang – Undang No 41 tahun 1999 tentang Kehutanan, mendefinisikan hutan sebagai suatu kesatuan ekosistem berupa hamparan lahan berisi sumber
daya alam hayati yang didominasi jenis pepohonan dalam persekutuan dengan lingkungannya, yang satu dengan lain tidak dapat dipisahkan. Ekosistem hutan
mempunyai hubungan yang sangat kompleks. Pohon dan tumbuhan hijau lainnya menggunakan cahaya matahari untuk membuat makanannya, karbondioksida
diambil dari udara, ditambah air H
2
O dan unsur hara atau mineral yang diserap dari dalam tanah Subardja, 1999.
Kebun kopi merupakan sistem usahatani yang dapat mengarah ke sistem agroforestry wanatani. Penggunaan lahan kebun kopi juga befungsi dalam
pengelolaan tanah soil management tetapi masih belum banyak diteliti, selain itu penggunaan lahan kopi dapat berfungsi sebagai pengendalian erosi. Untuk
memenuhi unsur hara yang diperlukan untuk tanaman, dilakukan pemupukan N, P, K 2 kali setahun, untuk meningkatkan kandungan bahan organik tanah Dariah
dkk.,2008. Penggunaan lahan kebun campuran adalah daerah yang ditumbuhi vegetasi
tahunan satu jenis maupun campuran baik dengan pola acak, maupun teratur sebagai pembatas tegalan. Penggunaan lahan kebun campuran memberikan
masukan bahan organik sepanjang tahun melalui daun, ranting dan cabang yang telah gugur di atas permukaan tanah, yang selanjutnya bagian tanaman yang telah
mati ini disebut dengan seresah . Bagian bawah dalam tanah, pepohonan memberikan masukan bahan organik melalui akar-akar yang telah mati, tudung
akar yang mati, eksudasi akar dan respirasi akar Janudianto,2004. Kakao adalah komoditas perkebunan yang bernilai ekonomi tinggi,
tanaman ini berbuah sepanjang tahun, sehingga untuk meningkatkan hasil para petani sering melakukan pemupukan untuk meningkatkan hasil dan menambah
unsur hara yang ada di dalam tanah. Pemupukan ini merupakan salah satu usaha
7
pengelolaan kesuburan tanah, dengan mengandalkan sediaan hara dari tanah asli, tanpa penambahan hara, produk pertanian akan semakin merosot. Hal ini
disebabkan ketimpangan antara pasokan hara dan kebutuhan tanaman. Hara dalam tanah secara berangsur-angsur akan berkurang karena terangkut bersama hasil
panen, erosi atau penguapan. Pengelolaan hara terpadu antara pemberian pupuk dan pembenah akan meningkatkan efektivitas penyediaan hara, serta menjaga
mutu tanah agar tetap berfungsi secara lestari Rizal, 2009. Hutan jati adalah sejenis hutan yang dominan ditumbuhi oleh pohon jati
Tectona grandis. Di Indonesia, hutan jati terutama di jumpai di Jawa, akan tetapi kini juga telah menyebar ke berbagai daerah seperti di pulau-pulau Muna,
Sumbawa, Flores dan lain-lain. Penggunaan lahan hutan jati dikatagorikan memiliki tanah yang kurang subur, sehingga memerlukan input yang lebih besar.
Pada lahan hutan jati alam, kapasitas bahan organik yang tersedia 1,87-5,5 berada di permukaan tanah. Rendahnya nilai bahan organik pada tanah hutan jati
akan menurunkan tingkat kecepatan tanaman dalam pembentukan akar Purwidodo,1991.
Tanaman kelapa merupakan komoditi ekspor dan dapat tumbuh di sepanjang pesisir pantai khususnya, dan dataran tinggi serta lereng gunung pada
umumnya. Perkebunan kelapa sawit di Indonesia 60 tanahnya memiliki KTK tanah rendah, 15 me g
-1
, C-organik 1, cadangan mineral rendah, tingkat erodibilitas dan pencuciannya sangat tinggi. Berdasarkan hasil penelitian Fauzi
2008 kandungan C-organik tanah yang dianalisis memiliki nilai 1, dimana berdasarkan kriteria tanahnya tergolong rendah. Sedangkan kandungan nitrogen
N yang dianalisis yaitu 0,10 , dimana berdasarkan kriteria tanah nilai ini juga tergolong rendah, hasil anlisis rasio CN yaitu 12,9 berdasarkan kriteria tanah
nilai ini tergolong tinggi. Berdasarkan hasil penelitian Faiz 2009 juga menyatakan penggunaan lahan kebun kelapa memiliki kesuburan tanah yang
rendah, dimana setelah 12 tahun pembukaan perkebunan kelapa sawit di PTP Mitra Ogan Sumatera Selatan terjadi penurunan kandungan bahan organik yang
sangat signifikan, yaitu pada tanah Podsolik Kromik yang awalnya kandungan C- organik rata-rata sebesar 2,21 turun menjadi 1,68 – 1,87, dan pada Podsolik
8
Plintik dari 2,27 menjadi 1,37 – 1,50. Selanjutnya dikatakan bahwa setelah 12 tahun pembukaan kebun kelapa sawit terjadi penurunan kelas kesesuaian lahan.
Penurunan kualitas lahan ini terjadi karena menurunnya kandungan bahan organik tanah dan ketersediaan hara tanah karena kation-kation basa tercuci, diserap
tanaman dan terangkut oleh hasil panen. Mengingat kesuburan tanah terdegradasi memerlukan waktu yang sangat lama maka pengelolaan yang tepat perlu
mendapat perhatian. Sawah merupakan salah satu sistem budidaya tanaman yang khas dari
sudut kekhususan pertanaman yaitu padi, penyiapan tanah, pengolahan air. Pada penggunaan lahan sawah juga terjadi sistem pergiliran tanaman, sehingga perlu
diperhatikan dalam penatagunaan lahan. Penyiapan tanah sawah menyebabkan perubahan sifat biologi. Untuk pergiliran tanaman dengan pertanaman lain,
biasanya palawija, maka sehabis pertanaman padi keadaan tanah harus diubah kembali sehingga sesuai dengan yang diperlakukan pertanaman palawija.
Pengubahan tanah secara bolak-balik berarti memanipulasi sumber daya tanah secara mendalam. Sawah adalah budidaya tanaman yang paling banyak
mengunakan air. Air diperlukan banyak untuk melumpurkan tanah, untuk menggenangi petak tanaman, dan untuk dapat dialirkan dari petak satu ke petak
yang lain. Ini berarti penggunaan lahan sawah memiliki cara pengelolaan tanah yang berebeda dengan penggunaan lahan lainnya Wandi, 2010.
9
III. METODE PENELITIAN 3.1 Tempat dan Waktu Penelitian
Kategori