Karakteristik dan pedogenesis andisol dataran rendah dan dataran tinggi di Sumatera Utara
FAR4KTERISTIK DAN PEDOGENESIS ANDISOL
DATARAN RENDAH DAN DATARAN TlNGGI
Dl SUMATERA UTARA
Olel;
BASYARUDDLN
PROGRAM PASCASARJANA
lNSTlTUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
1998
SUMMAKY
RASYARlIDDIN. Characteristies and Pedogencsis of I+ow and High Altitude
Andisds in North Sumatera (Guided by Sanvono Hardjowigcno as Chairman of
Advisory Commission, Supiandi Sabiham, Sudarsono, Budi Mulyanto, and IPG.
Widjaja Adhi as Members ofthe Commurion).
Andids in North Sumatera were found in low and high altitudes. Generally Andisols in
Indonesia wcrc formcd in high altitudes, thcreforc a low altitude Andisol is uncommon and
this phenomenon is very interesting to be studied. The main objectives of the research +re (1)
to study the pedogenesis of low altitude Andisols compared to high altitude Andisols and (2)
to characterim the low and high altitude Andids in North Sumatera
In order to achieve of those objectives, 20 soil profiles distributed between 40 m and 1300
m above sea level in two geological formations were observed and 92 samples were collected
from each horizon from those profiles. The two geological formation were Qvbs and Qvbj
which the former is older than the latter. The profiles were described and the soil samples were
analized in laboratory. The soil analysis included physical-chemical characteristics,
mineralogical composition of sand and clay fraction, and micromorphology.
Based on mineralogical composition of sand fraction, the low and hi@ altitude Andisd
were formed from dacitioandesitic parent materials.
In the low altitude, soils developed on Qvbj and Qvbs were classified as Andisols and
Inceptisol respectively. Meanwhile at high altitude all soil profiles met the requirement of
Andisols. These results indicated that the soil at low altitude of Qvbs formation has been
tranformed from Andisol to Inceptisol. The formation of Andisol at low altitude of Qvbj
formation was possible due to the influence of parent material as indicated by the presence of
high volcanic glass and amorphous materials. Meanwhile these materials were very low at low
altitude soil of Qvbs so that they were failed to be Andisol.
In the Qvbs formation the degree of weathering of soils at low altitude were higher than
that of the soils in high altitude as showed by the content of weatherable mineral, amorphous
materials (allophane and ferihidrite), and c/f 10 ratio of the low altitude soils were lower than
that of the high altitude soils, and the content of the crystaline clay mineral (halloysite, gibsite,
and goetitehematite), and fine texture of the low altitude soils are higher than that of the high
altitude soils. It was also found that the degree of weathering of the soil at low altitude of Qvbj
formation was lower than that of the low altitude soil of Qvbs formation as shown by the
content of weathereable minerals, coarse fraction, and tow clay content in the low altitude soils
of Qvbj were higher than that of the low altitude soil of Qvbs fonnation The kind of clay
fraction was found metahalloysite and gibsite in the low altitude soils of Qvbj formation, while
in high altitude soils these two minerals were not found This indicated that the degree of
weathering of low altitude soil of Qvbj was higher than that of the high altitude soils Based on
their mineral composition of sand fraction and clay content, the degree of weathering of the
studied soils belong to virile stage, except to the low altitude mil of Qvbs is in the transition to
senile stage
Based on their clay mineral composition, four sequences of clay mineral fonnafion were
found, namely. ( I ) volcanic material => allophandunogolite => halloysitc => g i i t e was found
in low altitued of Pancur Batu, (2) volcanic material => allophane/imogolite => halloysite =>
metahalloysite => gibsite was found at low altitude of Sei Mencirim, (3) volcanic material =>
allophandimogolite was found at high altitude of Bandar Banu and Kuta Gadung, and (4)
volcanic material => allophanelirnogolite => gibsite was found at transition Idon
of
Namuterasi and Tanjung Gunung. The formation of clay mineral at low altitude of Sei
Mencirim was also influenced by topography. Related to the slope position of the soil profiles,
Jlophane formation in upperslope was more intensive than in footslope. In the contrary
halloysitdmetahalloysite formation was more intesive in the footslope. In addition the amount
of allophane tends to decrease and halloysitdmetahalloysite tends to increase from upperslope
to footslope position In the high altitude, the fonnation of clay mineral is not strongly affected
by the topography
The amount of Al- and Fe-humus complex in low altitude soil was lower than of
b
amounts in the high altitude soil This mostly related to the amount of organic matter which
was low in low altitude soil but high
in high altitude soil In low altitude soil of Qvbj
formation also found that the AI- and Fe-humus complex were significantly influenced by
topography In the soil of upperslope, the Al-humus was only found in su&x horim while
at the footslope was distributed in surface and sub surface horizons. The relation of Al-humus
and allophane showed a significantly negative correlation (- 0.25;) which means that the
formation of Al-humus and altophane were in a competition
The properties of low and high altitude soils were difference. In low altitude soil shows
cation exchange capacity, P retention, 15 bar water
that the content of organic matter, ~HN.F,
retention are lower, but the bulk density, exchangeable base, base saturation, and p
higher than that of the high altitude soil
b were
.
Pedogenic processes were different in the tow and high altitude soils In low altitude soil
the pedogenic processes were silication and desilication which were related to the formation of
Mloysite and gibsite; low lixiviation was responsible in translocation of clay fraction from
surface to subsurface horizons so that the clay content in subsurface horizon tend to increase,
gleization that involved in tranformation of the soil color to become grey as resulted the
reduction of iron; and hardening due to the application of mecharidon in soil tillage
intensively in long run. The two processes laner were found in low altitude soil of Qvbj
fromation While in high altitude soil, the dominant pedogenic processes were intensively
erosion, curnulition, and melanization. These cause the surface horizon of soil in upperslope
becomes shallower while the soil in footslope becomes dceper and darker &i
,
RINCKASAN
BASYARUDDLN. Karakteristik d r n Pedogeneis A n d h i Datarnn Rendah dam
D a t n n n Tinggi Di S u m a t m Utara (Dibimbing oleh Samono Hardjowigeno, acbngai
kctua, Supiandi Sabiham, Sudarsono, Budi Mulymto, d m IPG. Widjaja Adhi, masine
maaing aebagrl anggota).
And'isol di fhmatera Utara ditemukan bcrkcmbang di daiaran tin@ dan dataran rendah.
Andisol di Indonesia pada umumnya tethntuk di dataran tin& sehingga adanya Andisol di
dataran rendah tersebut merupakan ha1 yang menarik untuk diteliti w
a rinci tautama
tentang proses pembentukan dan sifat-sifatnya. Tujuan penelitian ini adalah untuk : (1)
mempelajari pedoganesis Andiml di dataran rendah dibandingkan dengan Andisol dataran
tinggi dan (2) mempelajari perbedaan sifat-sifat tanah Andiml dataran rendah dan dataran
tinggi di Sumatma Utara.
Penelitian tersebut dilaksanakan dengan melakukan pengamatan terhadap 20 pro61 tanah
yang dibuat pada tanah yang berasal dari bahan induk volkanik berumur pleistosen muda
(Qvbs) dan pleietosen sanga! muda (Qvbj) yang tersebar pada ketinggian dari 40 m dm1 hingga
1300 rn dml. Contoh tanah diarnbil dari masing-masing horizon untuk dianalisis sifat kimia,
fisika, mineralogi, dan mikromorfologinya.
Susunan mineral pasir tidak memperlihatkan perbedaan secara tegas, baik menurut
ketinggian mau pun antar forrnasi Qvbs dan Qvbj. Berdasarkan m a n mineralnya, tanah pada
formasi Qvbs dan Qvbj bkembang dari bahan induk bersiit dasit-andesitik. Bahan dasit
dicirikan oleh tingginya jumlah kwarsa dan plagioklas (albit) sedangkan andesitik dicirikan oleh
hiperstin dan augit.
Tanah pada formasi Qvbs di dataran rendah Pancur Batu tergolong ke dalam ordo
Inceptisol yang masih mempunyai ciri sifat andik (Andic Humitropept) dan di dataran tinggi
tergolong Andisol; sedangkan tanah pada formasi Qvbj semuanya tergolong ordo A d s o f .
Keadaan ini menunjukkan bahwa tanah dataran rendah pada fonnasi Qvbs sangat dipengaruhi
oleh iklim sehingga terjadi perubahan Andisol=>lnceptisol. Tanah pada formasi Qvbj
menunjukkan pengaruh sifat bahan induk masih cukup jelas. Hal ini terbuktii selain cukup
tingginya jumlah mineral-mineral yang diwariskan bahan induk (hiperstin, amfibol, plagioklq
geias volkan), juga diiemukan sifat lithik, medial-skeletal, hidrous-skeletal, dan hidrous
fragmental. Tanah pada formasi Qvbs tidak ditemukan sifat ini, sehingga keadaan ini juga
menunjukkan bahwa pelapukan tanah pada formasi Qvbs lebih lanjut daripada tanah pada
formasi Qvbj.
Tingkat pelapukan tanah di dataran rendah Pancur Batu formasi Qvbs relatif lebih tinggi
dibandingkan dengm tanah di dataran t i n e Bandar Baru, Kuta Gadung, dan Kaban Jahe.
Keadaan i d diperlihatkan oleh jumlah mineral mudah lapuk, bahan arnorf (alofan dan ferihidit),
d f 10 rclatif lebih rendah, sedangkan mineral l i t (haloisit, gibsit, dan g o e t i t l h d i ) , dan
mineral lapuk, nisbah MUMhlL, dan jumlah liat lebih tinggi pada tanah di dataran rendah
Pancur Batu dibandingkan dengan tanah di dataran tinggi Bandar Baru, Kuta Gadung, dan
Kaban Jahe. Tanah di datnran rendah S a Mencirim, tingkat pdapukannya relatif lebih rendah
dibandingkan dengan tanah di dataran rendah Pancur Batu tetapi tidak memperlihatkan
perbedaan secara tegas dengan tanah di dataran tinggi, baik pada formasi Qvbs (Bandar Baru,
Kuta Gadung, dan Kaban Jahe) mau pun formasi Qvbj (Namuterasi, Simpang Sipirok, dan
Tanjung Gunung). Hal ini ditunjukkan oleh masih tingginya jumlah mineral mudah lapuk,
tekstur relatif kasar, dan nisbah MUMML masih rendah pada tanah di Sei Mencirim Namun,
dalam fraksi liatnya telah terbentuk metahaloisit clan gibsit sedan*
di dataran tinggi tidak
ditemukan kedua mineral Sit tersebut. Tikat pelapukan juga menunjukkan peningkatan dari
tanah di punggung bukit ke tanah di cekungan &gga
berkurang, sedan&
jwnlah mineral mudah lapuk
mineral hasil lapukan dan jumlah l i meningkat. Tingkat pelapukan
tanah yang diteliti tergolong viril, kecuali pedon di Pancur Batu berada pada p e d i ke
senile.
Bcrdasarkan susunan mineral liat ditemukan empat sekuen prmbentukan liat (I) bahan
volkan => alofan/imogolit => haloisit => gibsit terdapat di dataran rendah Panax Baty (2) )
bahan volkan => alofanlimogolit => metahaloisit => haloisit => gibsit di dataran rendah Sei
Mencirim, (3) bahan volkan => alofan => imogolit ditemukan di dataran ti&
Bandar Baru
dan Kuta Gadung, dan (4) bahan volkan => alofan => gibsit ditemukan di Namuterasi.
Simpang Sipirok, dan Tanjung Gunung Pembentukan liat di dataran rendah Sei Mencirim
dipengiuuhi oleh topogrd. Jumlah metahaloisit meningkat dan alofan menurun dari pedon di
punggung bukit ke pedon di cekungan. Sementara, tanah di dataran tinggi tidak terdapat
perbedaan pembentukan mineral liat alabat pengatuh topografi. Dari dataran tinggi ke dataran
rendah menunjukkan bahwa jumlah mineral liat (haloisit, gibsit, dan goetithmatit) cenderung
meningkat dan jumlah alofan menurun
Pembentukan Al- dan Fe-humus pedon di dataran rendah !hiMencirim d
i
e oleh
letak pedon terhadap lereng dan berbeda dengan pedon-pedon lain. Pedon di punggung bukit,
Al-humus hanya terbentuk pada horizon permukaan dan tidak ditemukan pada horizon bawah,
kecuali horiwn 2C; sedangkan pedon di cekungan Al-humus terbentuk pada semua horizon.
Pembentukan Fe-humus juga menunjukkan adanya kesamaan dengan
AI-humus yang
ditunjukkan oleh jumlah Fe-humus sangat rendah (0,01%) pada horizon bawah d i b a tidak
terbentuk Al-humus dan meningkat pada pedon di cekungan. Pembentukan Al- dan Fehumus
berhubungan dengan bahan organik yang ditunjukkan oleh korelasi sangat nyata, masingmasing r: 0,45** dan r: 0,67**. Pembentukan Al-humus berkompetisi dengan pembentukan
alofan. Gejala ini diperlihatkan korelasi negatif nyata antara Alp (AI-humus) dengan alofan (r:
-0,25*). Kompetisi ini mengakibatkan pembentukan alofan terhambat oleh bahan organik.
Dan tanah dataran tinggi ke tanah dataran rendah menunjukkan adanya perubahan
beberapa sifat tanah, antara lain: jwnlah C-organik menurun, jumlah basa tukar dan KB
cenderung meningkat, p&
menurun dan p H w cenderung meningkat, KTK-NH40Ac pH7
menurun dan KTK-efektif meningkat, bobot isi meningkat, retensi air 15 bar (tanah keting
udara dan tanah lembab) menurun, dan kandungan air tanah alarni menurun.
Sifht tanah di punggung bukit ke cekungk juga mmnjukkan perubahan kandungan air
tanah alami meningkat sehingga tejadi perubahan keadaan oksidatif pada daerah punggung
bukit dan reduktif pedon di cekungan. Akibatnya warna tanah, terutama horiwn bawah
cendmng berubah dari coklrtt-kuning menjadi kelabu, kandungan bahan organik meningkat
akibat pengaruh erosi dan akumulasi, ketebalan horizon permukaan (Ap-A12 ) dan solum tanah
meningkat, jumlah aiofan cenderung menurun, jurnlah Al- dan Fehumat cenderung meningkat,
Fe-amorf (fen'hidrit) cenderung meningkat, Fe-kristalin cenderung menurun, judah fraksi
halus meningkat dan fraksi kasar menurun, dan intensitas pencucian kation basa cenderu;lg
me~ngkat.
Hasil penelitian juga menunjukkan terjadi perbedaan proses pedogenesis antara tanah
dataran rendah dan dataran tinggi. Pada tanah dataran rendah Sei Mencirim formasi Qvbj
ditemukan gleisan' yang mengakibatkan warna tanah menjadi kelabu akibat reduksi Fe; silikasi
dan desi1ika.n yang mendukung pembentukan haloisit dan gibsit; hardening (pengerasan tanah)
akibat penggunaan alat mekanisasi &lam pengolahan tanah; dan liksivian' sehingga w a d i
peningkatanjumlah liat pada horizon bawah. selain itu di tanah dataran tinggi ditemukan proses
erosi,
kumulisasi, dm mekmisasi yang sangat dominan. Proses ini menyebabkan horizon
permukaan tanah di punggung bukit menjadi lebii tipis sedangkan tanah di cekungan menjadi
lebih tebal dan warna tanah lebh gelap. Hasil analisis irisan tipis juga ditemukan adanya proses
pengisian pori oleh liat (infilling) dan mineral liat bentukan b m (neoformation).
KARAKTERISTIK DAN PEDOGENESlS ANDISOL
DATARAN RENDAH DAN DATARAN TINGGI
Dl SUMATERA UTARA
Oleh
BASYARUDDIN
Disertasi sebagai aalah satu syarat
untuk mempedeh g&r
DOKTOR
pada
Program Pascasaj a n a Institut Pertanhn Bogor
PROGRAM PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
1998
Karakteristik dan Pedogenesis Andisol Dataran Rendah dm Dataran
Tinggi di Sumatera Utara
Nama Mahasiswa
: Basyaruddin
Nomor Pokok
: 93553lTNH
Menyetujui
Komisi Pembimbing
Prof Dr. Ir. H. Sarwono Hardjowigeno, MSc
Ketua
Dr. Ir. Supiandi Sabiham, M.Agr
Anggota
r
Dr. Ir. Sudarsono, MSc.
Anggota
I
J
Dr. Ir. Budi Mulyanto, MSc.
Anggota
Ketua
Program Studi Rmu Tanah
Prof. Dr. Ir. H. Sanvono Hardjowigeno, MSc.
Tanggal Lulus: 07 Febuari 1998
Dr. Ir. IPG. Widjaja Adhi, MSc
Anggota
RIWAYAT HlDUP
BASYARUDDIN, lahir pada tanggal 11 Nopember 1959 di Pulau Kampai,
Kecamatan Pangkalan Susu, Kabupaten Langkat Sumatera Utara. Ayah bernama Umar
Basyah (dm) dan ibu bemama Fathimah. Penulis adalah anak keempat dari 4 orang
bmaudara.
Pendidikm formal prig telah ditampuh adalnh: SD Ncgeri Pulau Karnpai tamat tahun
1973, SMP Neg& Tanjungpura h g k a t tamat tahun 1976, SMA Negeri Tanjungpura
Langkat tamat tahun 1980 dan melanjutkan kc Fakultae Pertanian Universitm Islam
Sumatera Utara Medan, tamat tahun 1985. Tahun 1989 melarjutkan Pmdidikan program
Pascasajana pada KPK IPB-USU yang disponsori oleh Fakultas Pertanian UISU dan
TMPD tamat tahun 1992, dan tahun 1993 dengan
sponsor TMPD dan Fakultas Pertanian
UISU Medan melanjutkan ke Program Doktor pada Program Pascasajan IPB Bogor.
Pengalaman dalam pekerjaan antara lain: tahun 1981-1984 sebagai asisten pada
Laboratorium Kimia Dasar di Fakultas pertanian UISU Medan, guru pada btberapa SMA
Swasta di Medm dalam mata ajaran kimia, fisika, biologi dan matematika; tahun 19841985 sebagai asisten Laboratorium nmu Tanah Fakultas Pertaninn UXSU Medan, di
tempat yang sama tahun 1985 diangkat sebagai staf pengajar tetap pada Jwusan Ilmu
Tanah, dan tahun 1989 diangkat sebagai PNS sebagai staf pengajar di lingkungan Kopertis
Wilayah 1yang diperbantukan di Fakultas Pertanian UISU Medan
Penulis menikah pada tanggal 22 Desember 1986 dengan Sutrisnawati dan diiaruniqi
tiga orang putra Zainul Hafizumdunan (1 0 tahun), Iswandi Hakim (8 tahun), dan Ahmad
Shalihin (4 tahun)
LICAPAN TERIMA KASIIf
Puji syukur penulis persembahkan ke hadhirat Allah Swt yang telah menganugerahkan
nikmat, rahmat, dan hidayahNya sehinyyl penulis dapat menyelesaikan keyiatan penelitian
ini sejak perencanaan, pelaksanaan hingga penulisan laporan ini diselesaikan.
Penulis menyadari bahwa rangkaian kegiatan tersebut dapat diselesaikan karena
adanya arahan dan bibimbingan dari Tim Komisi Penasehat yang terdiri ataa: Bapak Prof
Dr. Ir. H. Sarwono Hardjowigeno, MSc sebagai ketua; Bapak Dr. Ir. Supiandi Sabiham,
Bapak Dr. lr. Sudarsono, MSc, Bapak Dr. Ir. Budi Mulyanto, MSc, dan Bapak Dr. Ir.
I.P.G. Widjaja Adhi, masing-masing sebagai anggota. Oleh karenanya penulis ucapkan
terima kasih dan penghargaan.
Ucapan terima kasih dan penghargaan j u g penulis sarnpaikan kepada Ir. Hamlet
Harahap. Ir. Ali Jamil, MSi, Ir. Darsiman, MS, Asrizal Invandi, Kamadi, dan Saim yang
telah membantu dengan
ikhlash selama pelaksanaan penelitian di Lapangan dan
Laboratorium; Bapak Direktur PPKS Medan, khususnya kepada Bapak Dr. Ir. Zulkarnain
Pulungan,MS sebagai Direktur Muda yang telah memberikan E n penggunaan fasilitas
Laboratorium Tanah, Bapak Ir. Nazaraini sebagai staf, Sdr Yurkani dan Sdr Sahala
Sihotang sebagai analis Laboratorium Tanah PPKS Medan yang telah membantu dalam
analisis kimia dan fisika tanah; Bapak Sumantri, Ibu Oktori KZ, Yani sebagai analis
Laboratorium Minerdogi Jurusan Tanah IPB yang telah membantu dalam analisis mineral
dan Bapak B. Hendro Prasetyo, MSc kepala Laboratorium Mineralogi Puslitanak Bogor
yang telah membantu analisis mineral liat; Bapak Dr. Ir. Mahtkd Arifin, MS yang telah
membantu dalam analisis mikropedologi; Bapak Dr. Ir. H. M. Rachmat Adiwiganda, MSc,
dan Ir. Erwin Nyakub, MS yang telah memberikan infomasi mengenai lokasi penelitian.
Penulis juga menyadari bahwa program pendidikan ini dapat terlaksana atas dukungan
berbagai pihak antara lain: (1) Bapak Koordinator Kopertis Wilayah I yang telah
memberikan izin untuk mengikuti program pendidikan ini, (2) Bapak Ir. Darun, MSi,
Ir.Meizal, MS, d m Ir. H. Zainal Abidin, MS masing-masing adalah Dekan Fakultas
Pertanian UISU yang mendukung penulis mengikuti program pendidikan ini, clan (3)
Direktur Program Pasxsarja WE yang telah menerima penulis sebagai mahasiswa dan
merealisasi bantuan dari TMPD sehingga program pendidikan ini dapat diselesaikan.
Untuk itu penulis ucapkan terima kasih dan penghargaan.
,
Kepada rekan seperjuangan umumnya , khusunya Ir. Abubakar A. K M ~ MS.
, Dr. Ir.
Achmad Hidayat, MSc, lr. H. Basuni Hadiwiryono,MSc, Ir. Edi Erwinsyab yang ikut
terlibat dalam membantu pelaksanaan penelitian, juga diucapkan te.rima kssih dan
penghargaan.
Penuli juga se.lalu mendapat dukungan dan dorongan emangat untuk mdujutkrn
program ini antara lain: dari Bapak Dr. Ir. H. Usman Nasution, Ir. H. A.M. Lubis,
MA&
(alm). Ir. H. M. Arifin Kamdi, MS. Ir. Lahuddin Musa, MS, Ir. M. Djamil
Ritonga, MSc, dan Suyetno L. BSc. Kepada mereka juga penulis ucapkan m a terirna
kasih yang tak terhingga.
Rasa terima kasih pemrlis juga disampaikan kepada ayahnda Umar Basyah (dm) yang
semasa hidupnya bersama dengan ibunda Fathimah telah berjuang dengan gigih dan
medorong anaknya untuk men@
men*
ilmu pengetahuan sehingga mereka tidak dapat
bakti anaknya secara pantas. Dukungan juga penulis peroleh dari bapak mertua
Bachtiar bersama ibu mertua H. Maimunah (almarhumah) semasa hidupnya dalam kcgiatan
studi ini. Kepada ayahnda Umar Basyah (dm) dan ibu mertua H. Maimunah (almh) yang
tidak sernpat menyaksikan hasil akhir perjuangan ini penulis iringi doa mega pejuangan
mereka menjadi amal shaleh dan mendapat tempat yang terbaik di sisi AUah Swt Teriau
kasih juga kepada istri Sutrisnnwati dan anak-anaku Zainul Haiiza~nahman,lswandi
Hakim, dan Ahmad Shalihin atas segala pengorbanan, ketabahan dalam meniti hari-had
pejuangan ini sehingga tidak memperoleh perhatian yang cukup. Kepada H. Hesnah/Drs.
Asryan Effendi dan H. NuriahlM.Arifin juga diucapkan terima kasih atas bantuan dan
dorongannya. Terakhir, kepada semua anggota keluarga dan pihak-pihak yang tidak dapat
disebut satu persatu dalam kesempatan ini juga penulis ucapkan terima kasih.
Semoga semua amal bakti yang diberikan mendapat balasan yang setimpal dari Allah
Swt.
Bogor, 28 Febuari 1997
DAFTAR IS1
DAITAR TABEL ....................................................................................... xiii
DAFTAR GAMBAR .................................................................................... xv
PENDAHULU AN ..............................................
1
Latar Belakang
................
...
................................................................... I
..
Tujuan Penelltlan......................................................................................2
Hipolesis ................................................................................................ 3
..
.................................................. 3
Kegunaan Penelltlan .....................
....
TINJAUAN PUSTAKA ................................................................................. 4
Pengertian Andisol ................................................................................... 4
Penyebaran dan Rahan lnduk Andisol .......................................................7
Pedogenesis Andisol .................................................................................
9
Sifat Mineral AndisoI ....................
.
.
................................................... 15
Sifat Fisik Andisol ..................................................................................21
.....
.................................................
25
Sifat Kimia Andisol ...................
KEADAAN UMUM LOKASI PENELITIAN ...........................................31
Geografi dan Batas Administratif Daearah .............................................. 31
Geologi ..................................................................................................
31
I k l i m ................................................................................................. 35
35
Curah Hujan ....................................................................................
Suhu.................................................................................................
37
Regim Suhu Tumh........................................................................... 39
Kelembuban fJ&a .......................................................................... 39
. .
Ewpotrmp~rasr..............................................................................
39
Vegetasi dan Penggunaan Tanah .........................................................
41
BAHAN DAN METODE ............................................................................43
Tempat dan Waktu.............................................................................. 43
Bahan dan AIat Penelitian ....................................................................... 43
..
Metode Penehtlan .............................................................................
44
..
Analrs~sTanah ........................................................................................ 49
52
Pengnlahan Data ....................................................................................
.........................................53
HASIL DAN PEMBAHASAN ......................
.
Morfologi Tanah .................................................................................... 53
Susunan Mineral Pasir ............................................................................61
. . . .......................................74
Susunan Mineral Liat ........................
.
.
Sifat Fls~kaTanah ................................................................................ 98
Sifat Kimia Tanah ..................................................................................
117
Mikromorfologi.....................................................................................
150
Tingkat Pelapukan ................................................................................. I56
Pedogenesis .......................................................................................... 161
Klasifikasi Tanah ...................................................................................176
.
PEMBAHSAN UMUM
KESIMPULAN DAN S
Kesimpulan ...................
Saran-saran .
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................ 193
DAFTAR LAMPIRAN .......
..........197
DAFTAR TABEL
Tabel
Teks
Hal
1 Deskripsi keadaan iklim dl dataran rendah dan dataran tinggi ....................................
14
2 . Ciri bebcrapa mineral liat yang umum pada A d s o l ..................................................... 21
3 . Nilai KTK dan KTA pada beberapa mineral liat .........................
.
.............................28
4 . Jenhdan jumlah contoh tanah dan bahan i d u k yang diteliti .........................................43
5. Sifat-sifat tanah yang dianalisis dan metadc yang digunakan ............................. 50
6 . Susunan m i d pasir pada bcbcrapa pcdon yang ditcliti ............................................ 62
topografi terhadap susunan mineral dan indeks pelapukan ............................. 65
7. P a &
8. Hasil analisis DTA dan XRD fraksi liat dari bcberapa pcdon terpilih ............................ 74
9 . Sebaran besar butir pedon &I
dataran rcsldah dan dataran tingg~Qvbs dan Qvbj ..98
10. Koefisien korelasi antara bobot isi dengan beberapa sifat tanah ..................................102
I 1. Koefisien korclasi kandungan Carganik dan alofan dengan kandungan air tanah........ 102
12. Tmgkat kekerasan tanah pada transek Sci Mencirim .................................................. 103
13. Hubungan tingkat kekerasan taMh dengan beberapa sifat tanah ................................ 105
14. Kandungan air tanahakmihoriwn Adan Bpedon yangditeliti ..................................106
I5. Koefisiem korelasi kandungan air alami dengan beberapa sifat tanah .......................... 107
16. Koefisien koreiasi kandungan air 15 bar dcngan bebcrapa sifat tanah ......................... 109
17. Kandungan air 15 bar horizon A dan B pada pedon yang diteliti ................................. 111
18. Nilai rataan pH (H20,KCI, NaF) pada pdon yang ditcliti .......................................... 118
19. Nilai rataan Ca, M& K, Na, jumlah basa dan KB pada pdon yang diklilili .................. 123
129
20 . Korelasi C-organik dengan bebcrapa sirat tanah .....................................................
2 1. Kocfisien korelasi KTl
DATARAN RENDAH DAN DATARAN TlNGGI
Dl SUMATERA UTARA
Olel;
BASYARUDDLN
PROGRAM PASCASARJANA
lNSTlTUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
1998
SUMMAKY
RASYARlIDDIN. Characteristies and Pedogencsis of I+ow and High Altitude
Andisds in North Sumatera (Guided by Sanvono Hardjowigcno as Chairman of
Advisory Commission, Supiandi Sabiham, Sudarsono, Budi Mulyanto, and IPG.
Widjaja Adhi as Members ofthe Commurion).
Andids in North Sumatera were found in low and high altitudes. Generally Andisols in
Indonesia wcrc formcd in high altitudes, thcreforc a low altitude Andisol is uncommon and
this phenomenon is very interesting to be studied. The main objectives of the research +re (1)
to study the pedogenesis of low altitude Andisols compared to high altitude Andisols and (2)
to characterim the low and high altitude Andids in North Sumatera
In order to achieve of those objectives, 20 soil profiles distributed between 40 m and 1300
m above sea level in two geological formations were observed and 92 samples were collected
from each horizon from those profiles. The two geological formation were Qvbs and Qvbj
which the former is older than the latter. The profiles were described and the soil samples were
analized in laboratory. The soil analysis included physical-chemical characteristics,
mineralogical composition of sand and clay fraction, and micromorphology.
Based on mineralogical composition of sand fraction, the low and hi@ altitude Andisd
were formed from dacitioandesitic parent materials.
In the low altitude, soils developed on Qvbj and Qvbs were classified as Andisols and
Inceptisol respectively. Meanwhile at high altitude all soil profiles met the requirement of
Andisols. These results indicated that the soil at low altitude of Qvbs formation has been
tranformed from Andisol to Inceptisol. The formation of Andisol at low altitude of Qvbj
formation was possible due to the influence of parent material as indicated by the presence of
high volcanic glass and amorphous materials. Meanwhile these materials were very low at low
altitude soil of Qvbs so that they were failed to be Andisol.
In the Qvbs formation the degree of weathering of soils at low altitude were higher than
that of the soils in high altitude as showed by the content of weatherable mineral, amorphous
materials (allophane and ferihidrite), and c/f 10 ratio of the low altitude soils were lower than
that of the high altitude soils, and the content of the crystaline clay mineral (halloysite, gibsite,
and goetitehematite), and fine texture of the low altitude soils are higher than that of the high
altitude soils. It was also found that the degree of weathering of the soil at low altitude of Qvbj
formation was lower than that of the low altitude soil of Qvbs formation as shown by the
content of weathereable minerals, coarse fraction, and tow clay content in the low altitude soils
of Qvbj were higher than that of the low altitude soil of Qvbs fonnation The kind of clay
fraction was found metahalloysite and gibsite in the low altitude soils of Qvbj formation, while
in high altitude soils these two minerals were not found This indicated that the degree of
weathering of low altitude soil of Qvbj was higher than that of the high altitude soils Based on
their mineral composition of sand fraction and clay content, the degree of weathering of the
studied soils belong to virile stage, except to the low altitude mil of Qvbs is in the transition to
senile stage
Based on their clay mineral composition, four sequences of clay mineral fonnafion were
found, namely. ( I ) volcanic material => allophandunogolite => halloysitc => g i i t e was found
in low altitued of Pancur Batu, (2) volcanic material => allophane/imogolite => halloysite =>
metahalloysite => gibsite was found at low altitude of Sei Mencirim, (3) volcanic material =>
allophandimogolite was found at high altitude of Bandar Banu and Kuta Gadung, and (4)
volcanic material => allophanelirnogolite => gibsite was found at transition Idon
of
Namuterasi and Tanjung Gunung. The formation of clay mineral at low altitude of Sei
Mencirim was also influenced by topography. Related to the slope position of the soil profiles,
Jlophane formation in upperslope was more intensive than in footslope. In the contrary
halloysitdmetahalloysite formation was more intesive in the footslope. In addition the amount
of allophane tends to decrease and halloysitdmetahalloysite tends to increase from upperslope
to footslope position In the high altitude, the fonnation of clay mineral is not strongly affected
by the topography
The amount of Al- and Fe-humus complex in low altitude soil was lower than of
b
amounts in the high altitude soil This mostly related to the amount of organic matter which
was low in low altitude soil but high
in high altitude soil In low altitude soil of Qvbj
formation also found that the AI- and Fe-humus complex were significantly influenced by
topography In the soil of upperslope, the Al-humus was only found in su&x horim while
at the footslope was distributed in surface and sub surface horizons. The relation of Al-humus
and allophane showed a significantly negative correlation (- 0.25;) which means that the
formation of Al-humus and altophane were in a competition
The properties of low and high altitude soils were difference. In low altitude soil shows
cation exchange capacity, P retention, 15 bar water
that the content of organic matter, ~HN.F,
retention are lower, but the bulk density, exchangeable base, base saturation, and p
higher than that of the high altitude soil
b were
.
Pedogenic processes were different in the tow and high altitude soils In low altitude soil
the pedogenic processes were silication and desilication which were related to the formation of
Mloysite and gibsite; low lixiviation was responsible in translocation of clay fraction from
surface to subsurface horizons so that the clay content in subsurface horizon tend to increase,
gleization that involved in tranformation of the soil color to become grey as resulted the
reduction of iron; and hardening due to the application of mecharidon in soil tillage
intensively in long run. The two processes laner were found in low altitude soil of Qvbj
fromation While in high altitude soil, the dominant pedogenic processes were intensively
erosion, curnulition, and melanization. These cause the surface horizon of soil in upperslope
becomes shallower while the soil in footslope becomes dceper and darker &i
,
RINCKASAN
BASYARUDDLN. Karakteristik d r n Pedogeneis A n d h i Datarnn Rendah dam
D a t n n n Tinggi Di S u m a t m Utara (Dibimbing oleh Samono Hardjowigeno, acbngai
kctua, Supiandi Sabiham, Sudarsono, Budi Mulymto, d m IPG. Widjaja Adhi, masine
maaing aebagrl anggota).
And'isol di fhmatera Utara ditemukan bcrkcmbang di daiaran tin@ dan dataran rendah.
Andisol di Indonesia pada umumnya tethntuk di dataran tin& sehingga adanya Andisol di
dataran rendah tersebut merupakan ha1 yang menarik untuk diteliti w
a rinci tautama
tentang proses pembentukan dan sifat-sifatnya. Tujuan penelitian ini adalah untuk : (1)
mempelajari pedoganesis Andiml di dataran rendah dibandingkan dengan Andisol dataran
tinggi dan (2) mempelajari perbedaan sifat-sifat tanah Andiml dataran rendah dan dataran
tinggi di Sumatma Utara.
Penelitian tersebut dilaksanakan dengan melakukan pengamatan terhadap 20 pro61 tanah
yang dibuat pada tanah yang berasal dari bahan induk volkanik berumur pleistosen muda
(Qvbs) dan pleietosen sanga! muda (Qvbj) yang tersebar pada ketinggian dari 40 m dm1 hingga
1300 rn dml. Contoh tanah diarnbil dari masing-masing horizon untuk dianalisis sifat kimia,
fisika, mineralogi, dan mikromorfologinya.
Susunan mineral pasir tidak memperlihatkan perbedaan secara tegas, baik menurut
ketinggian mau pun antar forrnasi Qvbs dan Qvbj. Berdasarkan m a n mineralnya, tanah pada
formasi Qvbs dan Qvbj bkembang dari bahan induk bersiit dasit-andesitik. Bahan dasit
dicirikan oleh tingginya jumlah kwarsa dan plagioklas (albit) sedangkan andesitik dicirikan oleh
hiperstin dan augit.
Tanah pada formasi Qvbs di dataran rendah Pancur Batu tergolong ke dalam ordo
Inceptisol yang masih mempunyai ciri sifat andik (Andic Humitropept) dan di dataran tinggi
tergolong Andisol; sedangkan tanah pada formasi Qvbj semuanya tergolong ordo A d s o f .
Keadaan ini menunjukkan bahwa tanah dataran rendah pada fonnasi Qvbs sangat dipengaruhi
oleh iklim sehingga terjadi perubahan Andisol=>lnceptisol. Tanah pada formasi Qvbj
menunjukkan pengaruh sifat bahan induk masih cukup jelas. Hal ini terbuktii selain cukup
tingginya jumlah mineral-mineral yang diwariskan bahan induk (hiperstin, amfibol, plagioklq
geias volkan), juga diiemukan sifat lithik, medial-skeletal, hidrous-skeletal, dan hidrous
fragmental. Tanah pada formasi Qvbs tidak ditemukan sifat ini, sehingga keadaan ini juga
menunjukkan bahwa pelapukan tanah pada formasi Qvbs lebih lanjut daripada tanah pada
formasi Qvbj.
Tingkat pelapukan tanah di dataran rendah Pancur Batu formasi Qvbs relatif lebih tinggi
dibandingkan dengm tanah di dataran t i n e Bandar Baru, Kuta Gadung, dan Kaban Jahe.
Keadaan i d diperlihatkan oleh jumlah mineral mudah lapuk, bahan arnorf (alofan dan ferihidit),
d f 10 rclatif lebih rendah, sedangkan mineral l i t (haloisit, gibsit, dan g o e t i t l h d i ) , dan
mineral lapuk, nisbah MUMhlL, dan jumlah liat lebih tinggi pada tanah di dataran rendah
Pancur Batu dibandingkan dengan tanah di dataran tinggi Bandar Baru, Kuta Gadung, dan
Kaban Jahe. Tanah di datnran rendah S a Mencirim, tingkat pdapukannya relatif lebih rendah
dibandingkan dengan tanah di dataran rendah Pancur Batu tetapi tidak memperlihatkan
perbedaan secara tegas dengan tanah di dataran tinggi, baik pada formasi Qvbs (Bandar Baru,
Kuta Gadung, dan Kaban Jahe) mau pun formasi Qvbj (Namuterasi, Simpang Sipirok, dan
Tanjung Gunung). Hal ini ditunjukkan oleh masih tingginya jumlah mineral mudah lapuk,
tekstur relatif kasar, dan nisbah MUMML masih rendah pada tanah di Sei Mencirim Namun,
dalam fraksi liatnya telah terbentuk metahaloisit clan gibsit sedan*
di dataran tinggi tidak
ditemukan kedua mineral Sit tersebut. Tikat pelapukan juga menunjukkan peningkatan dari
tanah di punggung bukit ke tanah di cekungan &gga
berkurang, sedan&
jwnlah mineral mudah lapuk
mineral hasil lapukan dan jumlah l i meningkat. Tingkat pelapukan
tanah yang diteliti tergolong viril, kecuali pedon di Pancur Batu berada pada p e d i ke
senile.
Bcrdasarkan susunan mineral liat ditemukan empat sekuen prmbentukan liat (I) bahan
volkan => alofan/imogolit => haloisit => gibsit terdapat di dataran rendah Panax Baty (2) )
bahan volkan => alofanlimogolit => metahaloisit => haloisit => gibsit di dataran rendah Sei
Mencirim, (3) bahan volkan => alofan => imogolit ditemukan di dataran ti&
Bandar Baru
dan Kuta Gadung, dan (4) bahan volkan => alofan => gibsit ditemukan di Namuterasi.
Simpang Sipirok, dan Tanjung Gunung Pembentukan liat di dataran rendah Sei Mencirim
dipengiuuhi oleh topogrd. Jumlah metahaloisit meningkat dan alofan menurun dari pedon di
punggung bukit ke pedon di cekungan. Sementara, tanah di dataran tinggi tidak terdapat
perbedaan pembentukan mineral liat alabat pengatuh topografi. Dari dataran tinggi ke dataran
rendah menunjukkan bahwa jumlah mineral liat (haloisit, gibsit, dan goetithmatit) cenderung
meningkat dan jumlah alofan menurun
Pembentukan Al- dan Fe-humus pedon di dataran rendah !hiMencirim d
i
e oleh
letak pedon terhadap lereng dan berbeda dengan pedon-pedon lain. Pedon di punggung bukit,
Al-humus hanya terbentuk pada horizon permukaan dan tidak ditemukan pada horizon bawah,
kecuali horiwn 2C; sedangkan pedon di cekungan Al-humus terbentuk pada semua horizon.
Pembentukan Fe-humus juga menunjukkan adanya kesamaan dengan
AI-humus yang
ditunjukkan oleh jumlah Fe-humus sangat rendah (0,01%) pada horizon bawah d i b a tidak
terbentuk Al-humus dan meningkat pada pedon di cekungan. Pembentukan Al- dan Fehumus
berhubungan dengan bahan organik yang ditunjukkan oleh korelasi sangat nyata, masingmasing r: 0,45** dan r: 0,67**. Pembentukan Al-humus berkompetisi dengan pembentukan
alofan. Gejala ini diperlihatkan korelasi negatif nyata antara Alp (AI-humus) dengan alofan (r:
-0,25*). Kompetisi ini mengakibatkan pembentukan alofan terhambat oleh bahan organik.
Dan tanah dataran tinggi ke tanah dataran rendah menunjukkan adanya perubahan
beberapa sifat tanah, antara lain: jwnlah C-organik menurun, jumlah basa tukar dan KB
cenderung meningkat, p&
menurun dan p H w cenderung meningkat, KTK-NH40Ac pH7
menurun dan KTK-efektif meningkat, bobot isi meningkat, retensi air 15 bar (tanah keting
udara dan tanah lembab) menurun, dan kandungan air tanah alarni menurun.
Sifht tanah di punggung bukit ke cekungk juga mmnjukkan perubahan kandungan air
tanah alami meningkat sehingga tejadi perubahan keadaan oksidatif pada daerah punggung
bukit dan reduktif pedon di cekungan. Akibatnya warna tanah, terutama horiwn bawah
cendmng berubah dari coklrtt-kuning menjadi kelabu, kandungan bahan organik meningkat
akibat pengaruh erosi dan akumulasi, ketebalan horizon permukaan (Ap-A12 ) dan solum tanah
meningkat, jumlah aiofan cenderung menurun, jurnlah Al- dan Fehumat cenderung meningkat,
Fe-amorf (fen'hidrit) cenderung meningkat, Fe-kristalin cenderung menurun, judah fraksi
halus meningkat dan fraksi kasar menurun, dan intensitas pencucian kation basa cenderu;lg
me~ngkat.
Hasil penelitian juga menunjukkan terjadi perbedaan proses pedogenesis antara tanah
dataran rendah dan dataran tinggi. Pada tanah dataran rendah Sei Mencirim formasi Qvbj
ditemukan gleisan' yang mengakibatkan warna tanah menjadi kelabu akibat reduksi Fe; silikasi
dan desi1ika.n yang mendukung pembentukan haloisit dan gibsit; hardening (pengerasan tanah)
akibat penggunaan alat mekanisasi &lam pengolahan tanah; dan liksivian' sehingga w a d i
peningkatanjumlah liat pada horizon bawah. selain itu di tanah dataran tinggi ditemukan proses
erosi,
kumulisasi, dm mekmisasi yang sangat dominan. Proses ini menyebabkan horizon
permukaan tanah di punggung bukit menjadi lebii tipis sedangkan tanah di cekungan menjadi
lebih tebal dan warna tanah lebh gelap. Hasil analisis irisan tipis juga ditemukan adanya proses
pengisian pori oleh liat (infilling) dan mineral liat bentukan b m (neoformation).
KARAKTERISTIK DAN PEDOGENESlS ANDISOL
DATARAN RENDAH DAN DATARAN TINGGI
Dl SUMATERA UTARA
Oleh
BASYARUDDIN
Disertasi sebagai aalah satu syarat
untuk mempedeh g&r
DOKTOR
pada
Program Pascasaj a n a Institut Pertanhn Bogor
PROGRAM PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
1998
Karakteristik dan Pedogenesis Andisol Dataran Rendah dm Dataran
Tinggi di Sumatera Utara
Nama Mahasiswa
: Basyaruddin
Nomor Pokok
: 93553lTNH
Menyetujui
Komisi Pembimbing
Prof Dr. Ir. H. Sarwono Hardjowigeno, MSc
Ketua
Dr. Ir. Supiandi Sabiham, M.Agr
Anggota
r
Dr. Ir. Sudarsono, MSc.
Anggota
I
J
Dr. Ir. Budi Mulyanto, MSc.
Anggota
Ketua
Program Studi Rmu Tanah
Prof. Dr. Ir. H. Sanvono Hardjowigeno, MSc.
Tanggal Lulus: 07 Febuari 1998
Dr. Ir. IPG. Widjaja Adhi, MSc
Anggota
RIWAYAT HlDUP
BASYARUDDIN, lahir pada tanggal 11 Nopember 1959 di Pulau Kampai,
Kecamatan Pangkalan Susu, Kabupaten Langkat Sumatera Utara. Ayah bernama Umar
Basyah (dm) dan ibu bemama Fathimah. Penulis adalah anak keempat dari 4 orang
bmaudara.
Pendidikm formal prig telah ditampuh adalnh: SD Ncgeri Pulau Karnpai tamat tahun
1973, SMP Neg& Tanjungpura h g k a t tamat tahun 1976, SMA Negeri Tanjungpura
Langkat tamat tahun 1980 dan melanjutkan kc Fakultae Pertanian Universitm Islam
Sumatera Utara Medan, tamat tahun 1985. Tahun 1989 melarjutkan Pmdidikan program
Pascasajana pada KPK IPB-USU yang disponsori oleh Fakultas Pertanian UISU dan
TMPD tamat tahun 1992, dan tahun 1993 dengan
sponsor TMPD dan Fakultas Pertanian
UISU Medan melanjutkan ke Program Doktor pada Program Pascasajan IPB Bogor.
Pengalaman dalam pekerjaan antara lain: tahun 1981-1984 sebagai asisten pada
Laboratorium Kimia Dasar di Fakultas pertanian UISU Medan, guru pada btberapa SMA
Swasta di Medm dalam mata ajaran kimia, fisika, biologi dan matematika; tahun 19841985 sebagai asisten Laboratorium nmu Tanah Fakultas Pertaninn UXSU Medan, di
tempat yang sama tahun 1985 diangkat sebagai staf pengajar tetap pada Jwusan Ilmu
Tanah, dan tahun 1989 diangkat sebagai PNS sebagai staf pengajar di lingkungan Kopertis
Wilayah 1yang diperbantukan di Fakultas Pertanian UISU Medan
Penulis menikah pada tanggal 22 Desember 1986 dengan Sutrisnawati dan diiaruniqi
tiga orang putra Zainul Hafizumdunan (1 0 tahun), Iswandi Hakim (8 tahun), dan Ahmad
Shalihin (4 tahun)
LICAPAN TERIMA KASIIf
Puji syukur penulis persembahkan ke hadhirat Allah Swt yang telah menganugerahkan
nikmat, rahmat, dan hidayahNya sehinyyl penulis dapat menyelesaikan keyiatan penelitian
ini sejak perencanaan, pelaksanaan hingga penulisan laporan ini diselesaikan.
Penulis menyadari bahwa rangkaian kegiatan tersebut dapat diselesaikan karena
adanya arahan dan bibimbingan dari Tim Komisi Penasehat yang terdiri ataa: Bapak Prof
Dr. Ir. H. Sarwono Hardjowigeno, MSc sebagai ketua; Bapak Dr. Ir. Supiandi Sabiham,
Bapak Dr. lr. Sudarsono, MSc, Bapak Dr. Ir. Budi Mulyanto, MSc, dan Bapak Dr. Ir.
I.P.G. Widjaja Adhi, masing-masing sebagai anggota. Oleh karenanya penulis ucapkan
terima kasih dan penghargaan.
Ucapan terima kasih dan penghargaan j u g penulis sarnpaikan kepada Ir. Hamlet
Harahap. Ir. Ali Jamil, MSi, Ir. Darsiman, MS, Asrizal Invandi, Kamadi, dan Saim yang
telah membantu dengan
ikhlash selama pelaksanaan penelitian di Lapangan dan
Laboratorium; Bapak Direktur PPKS Medan, khususnya kepada Bapak Dr. Ir. Zulkarnain
Pulungan,MS sebagai Direktur Muda yang telah memberikan E n penggunaan fasilitas
Laboratorium Tanah, Bapak Ir. Nazaraini sebagai staf, Sdr Yurkani dan Sdr Sahala
Sihotang sebagai analis Laboratorium Tanah PPKS Medan yang telah membantu dalam
analisis kimia dan fisika tanah; Bapak Sumantri, Ibu Oktori KZ, Yani sebagai analis
Laboratorium Minerdogi Jurusan Tanah IPB yang telah membantu dalam analisis mineral
dan Bapak B. Hendro Prasetyo, MSc kepala Laboratorium Mineralogi Puslitanak Bogor
yang telah membantu analisis mineral liat; Bapak Dr. Ir. Mahtkd Arifin, MS yang telah
membantu dalam analisis mikropedologi; Bapak Dr. Ir. H. M. Rachmat Adiwiganda, MSc,
dan Ir. Erwin Nyakub, MS yang telah memberikan infomasi mengenai lokasi penelitian.
Penulis juga menyadari bahwa program pendidikan ini dapat terlaksana atas dukungan
berbagai pihak antara lain: (1) Bapak Koordinator Kopertis Wilayah I yang telah
memberikan izin untuk mengikuti program pendidikan ini, (2) Bapak Ir. Darun, MSi,
Ir.Meizal, MS, d m Ir. H. Zainal Abidin, MS masing-masing adalah Dekan Fakultas
Pertanian UISU yang mendukung penulis mengikuti program pendidikan ini, clan (3)
Direktur Program Pasxsarja WE yang telah menerima penulis sebagai mahasiswa dan
merealisasi bantuan dari TMPD sehingga program pendidikan ini dapat diselesaikan.
Untuk itu penulis ucapkan terima kasih dan penghargaan.
,
Kepada rekan seperjuangan umumnya , khusunya Ir. Abubakar A. K M ~ MS.
, Dr. Ir.
Achmad Hidayat, MSc, lr. H. Basuni Hadiwiryono,MSc, Ir. Edi Erwinsyab yang ikut
terlibat dalam membantu pelaksanaan penelitian, juga diucapkan te.rima kssih dan
penghargaan.
Penuli juga se.lalu mendapat dukungan dan dorongan emangat untuk mdujutkrn
program ini antara lain: dari Bapak Dr. Ir. H. Usman Nasution, Ir. H. A.M. Lubis,
MA&
(alm). Ir. H. M. Arifin Kamdi, MS. Ir. Lahuddin Musa, MS, Ir. M. Djamil
Ritonga, MSc, dan Suyetno L. BSc. Kepada mereka juga penulis ucapkan m a terirna
kasih yang tak terhingga.
Rasa terima kasih pemrlis juga disampaikan kepada ayahnda Umar Basyah (dm) yang
semasa hidupnya bersama dengan ibunda Fathimah telah berjuang dengan gigih dan
medorong anaknya untuk men@
men*
ilmu pengetahuan sehingga mereka tidak dapat
bakti anaknya secara pantas. Dukungan juga penulis peroleh dari bapak mertua
Bachtiar bersama ibu mertua H. Maimunah (almarhumah) semasa hidupnya dalam kcgiatan
studi ini. Kepada ayahnda Umar Basyah (dm) dan ibu mertua H. Maimunah (almh) yang
tidak sernpat menyaksikan hasil akhir perjuangan ini penulis iringi doa mega pejuangan
mereka menjadi amal shaleh dan mendapat tempat yang terbaik di sisi AUah Swt Teriau
kasih juga kepada istri Sutrisnnwati dan anak-anaku Zainul Haiiza~nahman,lswandi
Hakim, dan Ahmad Shalihin atas segala pengorbanan, ketabahan dalam meniti hari-had
pejuangan ini sehingga tidak memperoleh perhatian yang cukup. Kepada H. Hesnah/Drs.
Asryan Effendi dan H. NuriahlM.Arifin juga diucapkan terima kasih atas bantuan dan
dorongannya. Terakhir, kepada semua anggota keluarga dan pihak-pihak yang tidak dapat
disebut satu persatu dalam kesempatan ini juga penulis ucapkan terima kasih.
Semoga semua amal bakti yang diberikan mendapat balasan yang setimpal dari Allah
Swt.
Bogor, 28 Febuari 1997
DAFTAR IS1
DAITAR TABEL ....................................................................................... xiii
DAFTAR GAMBAR .................................................................................... xv
PENDAHULU AN ..............................................
1
Latar Belakang
................
...
................................................................... I
..
Tujuan Penelltlan......................................................................................2
Hipolesis ................................................................................................ 3
..
.................................................. 3
Kegunaan Penelltlan .....................
....
TINJAUAN PUSTAKA ................................................................................. 4
Pengertian Andisol ................................................................................... 4
Penyebaran dan Rahan lnduk Andisol .......................................................7
Pedogenesis Andisol .................................................................................
9
Sifat Mineral AndisoI ....................
.
.
................................................... 15
Sifat Fisik Andisol ..................................................................................21
.....
.................................................
25
Sifat Kimia Andisol ...................
KEADAAN UMUM LOKASI PENELITIAN ...........................................31
Geografi dan Batas Administratif Daearah .............................................. 31
Geologi ..................................................................................................
31
I k l i m ................................................................................................. 35
35
Curah Hujan ....................................................................................
Suhu.................................................................................................
37
Regim Suhu Tumh........................................................................... 39
Kelembuban fJ&a .......................................................................... 39
. .
Ewpotrmp~rasr..............................................................................
39
Vegetasi dan Penggunaan Tanah .........................................................
41
BAHAN DAN METODE ............................................................................43
Tempat dan Waktu.............................................................................. 43
Bahan dan AIat Penelitian ....................................................................... 43
..
Metode Penehtlan .............................................................................
44
..
Analrs~sTanah ........................................................................................ 49
52
Pengnlahan Data ....................................................................................
.........................................53
HASIL DAN PEMBAHASAN ......................
.
Morfologi Tanah .................................................................................... 53
Susunan Mineral Pasir ............................................................................61
. . . .......................................74
Susunan Mineral Liat ........................
.
.
Sifat Fls~kaTanah ................................................................................ 98
Sifat Kimia Tanah ..................................................................................
117
Mikromorfologi.....................................................................................
150
Tingkat Pelapukan ................................................................................. I56
Pedogenesis .......................................................................................... 161
Klasifikasi Tanah ...................................................................................176
.
PEMBAHSAN UMUM
KESIMPULAN DAN S
Kesimpulan ...................
Saran-saran .
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................ 193
DAFTAR LAMPIRAN .......
..........197
DAFTAR TABEL
Tabel
Teks
Hal
1 Deskripsi keadaan iklim dl dataran rendah dan dataran tinggi ....................................
14
2 . Ciri bebcrapa mineral liat yang umum pada A d s o l ..................................................... 21
3 . Nilai KTK dan KTA pada beberapa mineral liat .........................
.
.............................28
4 . Jenhdan jumlah contoh tanah dan bahan i d u k yang diteliti .........................................43
5. Sifat-sifat tanah yang dianalisis dan metadc yang digunakan ............................. 50
6 . Susunan m i d pasir pada bcbcrapa pcdon yang ditcliti ............................................ 62
topografi terhadap susunan mineral dan indeks pelapukan ............................. 65
7. P a &
8. Hasil analisis DTA dan XRD fraksi liat dari bcberapa pcdon terpilih ............................ 74
9 . Sebaran besar butir pedon &I
dataran rcsldah dan dataran tingg~Qvbs dan Qvbj ..98
10. Koefisien korelasi antara bobot isi dengan beberapa sifat tanah ..................................102
I 1. Koefisien korclasi kandungan Carganik dan alofan dengan kandungan air tanah........ 102
12. Tmgkat kekerasan tanah pada transek Sci Mencirim .................................................. 103
13. Hubungan tingkat kekerasan taMh dengan beberapa sifat tanah ................................ 105
14. Kandungan air tanahakmihoriwn Adan Bpedon yangditeliti ..................................106
I5. Koefisiem korelasi kandungan air alami dengan beberapa sifat tanah .......................... 107
16. Koefisien koreiasi kandungan air 15 bar dcngan bebcrapa sifat tanah ......................... 109
17. Kandungan air 15 bar horizon A dan B pada pedon yang diteliti ................................. 111
18. Nilai rataan pH (H20,KCI, NaF) pada pdon yang ditcliti .......................................... 118
19. Nilai rataan Ca, M& K, Na, jumlah basa dan KB pada pdon yang diklilili .................. 123
129
20 . Korelasi C-organik dengan bebcrapa sirat tanah .....................................................
2 1. Kocfisien korelasi KTl