Senyawa Humat TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tanah Vertisol

2.2 Senyawa Humat

Istilah senyawa humat berasal dari Berzellius 1830 yang menggolongkan fraksi humat tanah ke dalam 1 asam humat, yakni fraksi yang larut dalam basa, tidak larut dalam asam dan alkohol; 2 asam krenat dan apokrenat, merupakan fraksi yang larut dalam air; dan 3 humin, yakni bagian yang tidak dapat larut dan inert. Senyawa humat ini bersifat amorf, berwarna kuning sampai coklat hitam dan memiliki bobot molekul tinggi Tan, 1993. Senyawa humat terdiri atas makromolekul aromatik kompleks asam amino, peptida, termasuk juga ikatan antar kelompok aromatik yang juga terdiri atas fenolik OH bebas, struktur quinon, nitrogen dan oksigen pada cincin aromatik. Kandungan asam humat tanah yaitu C, H, N, O, S dan P serta unsur lain seperti Na, K, Mg, Mn, Fe dan Al. Arsiati 2002 dalam Ardianto, 2009 menambahkan kandungan asam humat yaitu 56,2 C, 35,5 O, 47 H, 3,2 N dan 0,8 S. Menurut Eggertz 1888 dalam Orlov, 1985 asam humat mengandung 0,6 – 1,1 S dan 0,2 - 3,7 P. Eggertz juga mengamati adanya 5,6 Al dan Fe oksida, 0,05 - 0,15 sodium Na, 0,6 kalium sufat, magnesium dan mangan yang kecil. Proses pembentukan bahan humat merupakan hasil dari transformasi sisa- sisa bahan organik yang disebut dengan proses humifikasi. Lebih jauh, humifikasi merupakan kombinasi dari proses-proses transformasi bahan organik yang menghasilkan asam humat dan asam fulvat. Mekanisme pembentukan asam humat diperlihatkan pada Gambar 2. Residu Tanaman Modifikasi Lignin Transformasi oleh Mikroorganisme Gula Polifenol Amino Hasil Dekomposisi Lignin Asam Humat Quinon Quinon Gambar 2. Mekanisme pembentukan asam humat Tan, 1993 Bersama dengan liat tanah, senyawa humat bertanggung jawab atas sejumlah aktivitas kimia dalam tanah. Senyawa humat dan liat terlibat dalam reaksi kompleks dan dapat mempengaruhi pertumbuhan tanaman secara langsung maupun tidak langsung. Secara tidak langsung, senyawa humat memperbaiki kesuburan tanah dengan mengubah kondisi fisik, kimia, dan biologi dalam tanah. Secara langsung senyawa humat merangsang pertumbuhan pertumbuhan tanaman melalui pengaruhnya terhadap metabolisme dan terhadap sejumlah proses fisiologi lainnya Tan, 1992. Sejumlah metode tersedia untuk ekstraksi dan isolasi bahan humat dari tanah. Pemilihan ekstraktan yang cocok disarankan pada dua pertimbangan: 1 reagen seharusnya tidak mempunyai pengaruh merubah sifat fisik dan kimia bahan yang diekstrak, dan 2 reagen harus dapat secara kuantitatif memisahkan bahan humat dari tanah Tan, 1993. Prosedur yang paling umum untuk ekstraksi asam humat ditunjukkan pada Gambar 3. Bahan organik tanah Bahan humat larut Humin + Bahan bukan humat tidak larut Asam fulvat larut Asam humat tidak larut Asam fulvat larut Humus β tidak larut Asam humat tidak larut Asam himatomelanik larut dengan alkali dengan asam disesuaikan ke pH 4.8 dengan alkohol Huma laru t coklat t Humus kelabu tidak larut dengan mineral Gambar 3. Bagan alur pemisahan humat menjadi berbagai fraksi humat Tan, 1993. Dalam aplikasi senyawa humat ke tanah kation organik sebagian besar terjerap pada permukaan negatif liat, sedangkan anion-anion organik lebih terjerap pada bidang-bidang patahan permukaan liat. Adanya senyawa organik dalam ruang antar misel akan menyebabkan pembesaran ruang-ruang tersebut. Sebagai contoh montmorilonit yang diberi etilin glikol atau gliserol mengalami perluasan sebesar 17 Å, sedangkan bila terisi air danatau kation-kation yang dapat dipertukarkan mengalami perluasan berkisar antara 12-14 Å tergantung jenis kation. Didalam proses penjerapan, molekul organik akan dapat menggantikan air yang terjerap oleh liat. Sebaliknya senyawa organik yang terjerap sering dapat bertukar melalui pencucian dengan air, kecuali yang terdapat dalam ruang-ruang antar misel Ditjen Dikti, 1991. Senyawa humat ini berfungsi sebagai bahan pembenah tanah yang terlibat dalam reaksi kompleks dan dapat mempengaruhi kesuburan tanah dengan mengubah kondisi fisik, kimia dan biologi tanah Tan, 1993. Pengaruh senyawa humat pada sifat fisik tanah yaitu : 1. Senyawa humat mempunyai kemampuan arbsorsi air sekitar 80 - 90, sehingga pergerakan air secara vertikal infiltrasi semakin meningkat dibanding secara horizontal. Hal ini berguna untuk mengurangi erosi pada tanah. Selain itu juga meningkatkan kemampuan tanah menahan air. 2. Senyawa humat berfungsi sebagai granulator atau memperbaiki struktur tanah. Hal ini terjadi karena tanah mudah sekali membentuk komplek dengan senyawa humat dan terjadi karena meningkatnya populasi mikroorganisme tanah, seperti jamur, cendawan, dan bakteri. Senyawa humat digunakan mikroorganisme tanah sebagai penyusun tubuh dan sumber energinya. Cendawan mampu menyatukan butir tanah menjadi agregat, sedangkan bakteri berfungsi sebagai semen yang menyatukan agregat, sementara jamur dapat meningkatkan fisik dari butir-butir tanah. Hasilnya adalah tanah yang lebih gembur, berstruktur remah dan relatif lebih ringan. 3. Meningkatkan aerasi tanah akibat dari bertambahnya pori tanah porositas akibat pembentukan agregat. Udara yang terkandung dalam pori tanah tersebut umumnya didominasi oleh gas-gas O 2 , N 2 , dan CO 2 . Hal ini penting bagi pernafasan respirasi mikroorganisme tanah dan akar tanaman. Pengaruh senyawa humat pada sifat kimia tanah yaitu : 1. Meningkatkan kapasitas tukar kation KTK. Peningkatan tersebut menambah kemampuan tanah untuk menahan unsur-unsur hara atau atau nutrisi. Senyawa humat membentuk kompleks dengan unsur mikro sehingga melindungi unsur tersebut dari pencucian oleh hujan. Unsur N, P, dan K diikat dalam bentuk organik atau dalam tubuh mikroorganisme sehingga dapat dipertahankan dan sewaktu-waktu dapat diserap tanaman, sehingga dapat meningkatkan efisiensi penggunaan pupuk kimia. 2. Senyawa humat mampu mengikat logam berat membentuk senyawa khelate kemudian mengendapkannya sehingga mengurangi keracunan tanah. 3. Meningkatkan pH tanah akibat penggunaan pupuk kimia yang terus-menerus, terutama tanah yang banyak mengandung aluminium, karena senyawa humat mengikat Al sebagai senyawa kompleks yang sulit larut dalam air insoluble sehingga tidak dapat terhidrolisis. 4. Ikatan kompleks yang terjadi antara senyawa humat dengan Fe dan Al merupakan antisipasi terhadap ikatan yang terjadi antara unsur P dengan Al dan Fe, sehingga unsur P dapat terserap secara optimal oleh tanaman. Pengaruh senyawa humat pada sifat biologi tanah yaitu : 1. Perbaikan sifat kimia dan fisik tanah menciptakan situasi yang kondusif untuk menstimulasi perkembangan mikroorganisme tanah. 2. Aktifitas mikroorganisme di tanah akan menghasilkan hormon-hormon pertumbuhan seperti auxin, sitokinin, dan giberilin. Fungsi dari hormon Auxin yaitu merangsang proses perkecambahan biji, memacu proses terbentuknya akar dan perkembangannya, dan merangsang perkembangan pucuk tanaman dan akar yang sudah tidak mau berkembang lagi. Fungsi dari hormon sitokinin yaitu memacu pertumbuhan tanaman dengan cara memacu pembelahan dan pembesaran sel, dan merangsang pembentukan tunas-tunas baru, sedangkan fungsi hormon Giberilin yaitu meningkatkan pembungaan dan pembuahan, mengurangi kerontokan bunga dan buah, dan mendorong partenokarpi atau pembuahan tanpa proses penyerbukan http:www.humate ‐ indonesia.co.cc Asam humat dapat berfungsi memperbaiki pertumbuhan tanaman secara langsung dengan meningkatkan permeabilitas sel atau melalui kegiatan hormon pertumbuhan Tan, 1992. Menurut Tan dan Napamornbodi 1979 dalam Tan, 1992 bahwa asam humat bermanfaat bagi pertumbuhan akar dan bagian atas tanaman. Selain itu, terdapat peningkatan yang nyata dalam kandungan N bagian atas semai dan produksi bahan kering dari pemanfaatan asam humat. Chen dan Aviad 1990 dalam Andalasari, 1997 mempelajari penggunaan asam humat untuk merangsang pertumbuhan tanaman. Pengaruh asam humat pada tanaman baik di laboratorium maupun di lapangan adalah pada tinggi, berat basah, dan berat kering tunas dan akar, jumlah akar lateral, inisiasi akar, pertumbuhan bibit, penyerapan hara dan pembungaan.

2.4 Tanaman Jagung Zea mays