Karakterisasi Pelepasan Nitrat pada Andisols di Jawa Barat dan Jawa Tengah

KARAKTERISASI PELEPASAN NITRAT PADA ANDISOLS
DI JAWA BARAT DAN JAWA TENGAH

NOVIANTI RULIANA

DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Karakterisasi Pelepasan
Nitrat pada Andisols di Jawa Barat dan Jawa Tengah adalah benar karya saya
dengan arahan dari dosen pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun
kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip
dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah
disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir
skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut

Pertanian Bogor.
Bogor, Juni 2014
Novianti Ruliana
NIM A14100015

ABSTRAK
NOVIANTI RULIANA. Karakterisasi Pelepasan Nitrat pada Andisols di Jawa
Barat dan Jawa Tengah. Dibimbing oleh ARIEF HARTONO dan SYAIFUL
ANWAR.
Tanah Andisols tersebar luas di Indonesia dengan luas mencapai 5.4 juta
ha. Tanah-tanah ini digunakan secara luas oleh petani sebagian besar untuk
pertanian hortikultura dan perkebunan teh dan sebagian kecil untuk peternakan.
Karakteristik pola pelepasan anion nitrat sangat spesifik lokasi sehingga perlu
dicari tahu lebih jauh sifat-sifat kimia tanah apa saja yang berpengaruh terhadap
pola pelepasan nitrat pada Andisols di Jawa Barat dan Jawa Tengah. Percobaan
pelepasan nitrat dilakukan dengan metode inkubasi. Jumlah nitrat yang
terlepaskan dalam penelitian ini disimulasikan dengan menggunakan persamaan
first order kinetic. Tujuan dari penelitian ini adalah: (1) Karakterisasi kimia
Andisols di Jawa Barat dan Jawa Tengah, (2) Karakterisasi pola pelepasan nitrat
pada Andisols di Jawa Barat dan Jawa Tengah dengan sifat kimia yang berbeda,

(3) Mendapatkan hubungan antara sifat-sifat kimia tanah dengan pola pelepasan
nitrat pada Andisols di Jawa Barat dan Jawa Tengah. Berdasarkan hasil analisis,
sifat-sifat kimia tanah Andisols di Jawa Barat dan Jawa Tengah bervariasi.
Pelepasan nitrat pada Andisols Lembang, Pangalengan, Sukamantri, dan Dieng
semakin menurun berdasarkan kedalaman profil tanahnya dan semakin meningkat
berdasarkan lamanya waktu inkubasi selama 6 minggu. Hasil uji korelasi
sederhana menunjukkan bahwa untuk potensial nitrat yang dapat dilepaskan (N0)
memiliki korelasi positif dengan total C sebesar 0.08, total N sebesar 0.14, Fe
oksalat sebesar 0.05, Al dithionite sebesar 0.07, dan Fe dithionite sebesar 0.39
serta memiliki korelasi negatif dengan Al oksalat sebesar -0.08 dan Alo + ½ Feo
sebesar -0.07. Sedangkan untuk konstanta kecepatan pelepasan nitrat per minggu
(k) hanya memiliki korelasi positif dengan Fe dithionite yaitu sebesar 0.04.
Kata kunci: andisols, pelepasan nitrat, sifat kimia tanah

ABSTRACT
NOVIANTI RULIANA. Characterization of Nitrate Release on Andisols in West
and Central Java. Supervised by ARIEF HARTONO and SYAIFUL ANWAR.
Andisols occupies large area in Indonesia. The area is about 5.4 million
hectares. This soil is used extensively by farmers for horticulture, tea plantation
and small portion for livestock. The characteristics of nitrate release is very

spesific location so that it is necessary to reveal soil properties affecting to the
pattern of nitrate release on Andisols in West and Central Java. The experiment of
nitrate release was conducted by incubation experiment. The objectives of the
research were to (1) characterization of chemical properties of Andisols in West
and Central Java, (2) characterization of the pattern of nitrate release on Andisols
in West and Central Java, and (3) obtaining correlation between chemical
properties and the pattern of nitrate release on Andisols in West and Central Java.
Based on soil analyses, the chemical properties of Andisols in West and central
Java were different. The release of nitrate on Andisols in Lembang, Pangalengan,
Sukamantri and Dieng decreased as the depth of soil samples in the soil profile
was deeper and increased as the periode of incubation was longer. Simple
correlation test showed that the potential nitrate release (N0) positively correlated
with total carbon (r=0.08), total nitrogen (r=0.14), oxalate-extractable iron (Feo)
(r=0.05), dithionite-citrate-bicarbonate-extractable aluminum (Ald) (r=0.07) and
dithionite-citrate-bicarbonate-extractable iron (Fed) (r=0.39). The N0 negatively
correlated with oxalate-extractable aluminum (Alo) (r=-0.08) and Alo + ½ Feo (r=0.07). As for the rate constant (k), k only positively correlated with Fed (r=0.04).
Keywords: andisols, nitrate release, soil chemical properties

KARAKTERISASI PELEPASAN NITRAT PADA ANDISOLS
DI JAWA BARAT DAN JAWA TENGAH


NOVIANTI RULIANA

Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Pertanian
pada
Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan

DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014

Judul Skripsi : Karakterisasi Pelepasan Nitrat pada Andisols di Jawa Barat dan
Jawa Tengah
Nama
: Novianti Ruliana
NIM

: A14100015

Disetujui oleh

Dr Ir Arief Hartono, MScAgr
Pembimbing I

Dr Ir Syaiful Anwar, MSc
Pembimbing II

Diketahui oleh

Dr Ir Baba Barus, MSc
Ketua Departemen

Tanggal Lulus:

PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala kasih dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan perkuliahan,

penelitian, dan penulisan skripsi ini. Skripsi yang dilaksanakan sejak Desember
2013 ini berjudul Karakterisasi Pelepasan Nitrat pada Andisols di Jawa Barat dan
Jawa Tengah.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Dr Ir Arief Hartono, MScAgr selaku
dosen pembimbing skripsi yang senantiasa memberikan bimbingan, nasihat, dan
motivasi selama penelitian sampai penulisan skripsi. Terima kasih kepada Dr Ir
Syaiful Anwar, MSc selaku dosen pembimbing skripsi kedua atas bimbingan dan
berbagai saran dalam penyempurnaan penulisan skripsi.
Pada kesempatan ini penulis juga mengucapkan terima kasih kepada:
1. Ir Fahrizal Hazra, MSc selaku dosen penguji atas kritik, saran, dan
masukkan dalam perbaikan skripsi ini.
2. Seluruh staf Laboratorium dan staf Departemen Ilmu Tanah dan
Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
3. Kedua orang tua dan seluruh keluarga atas doa, kasih sayang, dan
kepercayaannya kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan
pendidikan S1 ini.
4. Maya, Deli, Fitria, Indah, Aga, Greda-C, HANNYM, dan WU yang selalu
mendukung dan memberi motivasi kepada penulis.
5. Masruroh, Rahayu, Bambang, dan rekan-rekan MSL 47 atas kebersamaan
dan dukungannya selama penelitian.

6. Seluruh pihak yang telah membantu penulis dalam penelitian yang tidak
dapat penulis sebutkan satu per satu.
Semoga karya ilmiah ini dapat memberikan manfaat bagi pihak yang
membacanya.

Bogor, Juni 2014
Novianti Ruliana

DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL

ix

DAFTAR GAMBAR

ix

DAFTAR LAMPIRAN

ix


PENDAHULUAN

1

Latar Belakang

1

Tujuan Penelitian

1

TINJAUAN PUSTAKA

2

Andisols

2


Nitrogen dan Mineralisasinya dalam Tanah

2

Persamaan First Order Kinetic

3

METODE

4

Tempat dan Waktu Pengambilan Contoh Tanah dan Pelaksanaan Penelitian

4

Karakterisasi Sifat-Sifat Kimia Tanah

4


Karakterisasi Pola Pelepasan Nitrat

5

Analisis Data

5

HASIL DAN PEMBAHASAN

6

Sifat Kimia Andisols

6

Pelepasan Nitrat

8


Hubungan antara nilai N0 dan k persamaan first order kinetic dengan beberapa
sifat kimia tanah
10
SIMPULAN DAN SARAN

11

Simpulan

11

Saran

11

DAFTAR PUSTAKA

12

LAMPIRAN

14

RIWAYAT HIDUP

18

DAFTAR TABEL
1
2
3

4

Sifat kimia Andisols di Jawa Barat dan Jawa Tengah
Pelepasan nitrat Andisols minggu ke-0 sampai dengan minggu ke-6
Nilai N0 (potensial nitrat yang dapat dilepaskan), k (konstanta
kecepatan pelepasan nitrat per minggu), dan R2 persamaan first order
kinetic
Korelasi antara beberapa sifat kimia tanah dengan nilai N0 dan k
persamaan first order kinetic

7
8

9
11

DAFTAR GAMBAR
1
2

Sebaran lokasi pengambilan contoh tanah Andisols
Nilai Nt (nitrat yang terlepaskan pada waktu t) persamaan first order
kinetic pada Andisols (a) Lembang, (b) Pangalengan, (c) Sukamantri,
dan (d) Dieng

4

10

DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4
5
6
7
8

Status sifat kimia tanah berdasarkan kriteria penilaian Balai
Penelitian Tanah (2009)
Prosedur penetapan pH H2O (1:5) dengan menggunakan pH meter
Prosedur penetapan tekstur tanah dengan menggunakan metode pipet
Prosedur penetapan total C dengan metode Walkley and Black
Prosedur penetapan P-tersedia dengan metode Bray I
Prosedur penetapan total N dengan metode N-Kjeldahl
Prosedur penetapan kapasitas tukar kation
Prosedur penetapan kejenuhan basa

14
14
14
15
16
16
17
17

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Andisols termasuk tanah yang tersebar luas di Indonesia. Luas tanah
Andisols di Indonesia mencapai 5.4 juta ha atau sekitar 2.9% wilayah daratan
Indonesia (Puslittanak 2000). Tanah-tanah ini terdapat di sekitar lereng puncak
gunung berapi dan dominan berada pada ketinggian sekitar 2000 sampai 2500
meter di atas permukaan laut. Tanah-tanah ini digunakan secara luas oleh petani
sebagian besar untuk pertanian hortikultura dan perkebunan teh dan sebagian kecil
untuk peternakan.
Sangat sedikit yang mengetahui tentang potensi pola pelepasan nitrat pada
tanah volkan muda tropika yang diusahakan secara intensif. Tanah tersebut
cenderung kaya bahan organik dan N-organik, banyak N yang dilindungi oleh
mekanisme ikatan yang kuat secara organik. Penelitian terdahulu Andisols di
Indonesia yang terkait dengan pelepasan anion adalah penelitian tentang fosfat
(Hartono 2007; Hartono et al. 2007; Hartono dan Bilhaq 2011).
Belum banyak data penelitian tentang pelepasan nitrat di Andisols
sementara nitrat di Andisols diperkirakan sangat banyak dan bergerak secara
vertikal terbawa air perkolasi tanah sehingga dapat mencemari lingkungan.
Menurut Sharifi et al. (2007) perkiraan besarnya mineralisasi N dari bahan
organik tanah dan bahan organik yang ditambahkan sangat esensial terhadap
penentuan dosis pada aplikasi pemupukan N. Penentuan dosis pemupukan N
sangat esensial untuk optimalisasi kualitas dan hasil panen serta meminimalisasi
dampak merugikan dari N yang berlebihan pada lingkungan.
Karakteristik pola pelepasan anion nitrat sangat spesifik lokasi sehingga
perlu dicari tahu lebih jauh sifat-sifat kimia tanah apa saja yang berpengaruh
terhadap pola pelepasan nitrat pada Andisols di Jawa Barat dan Jawa Tengah.
Jumlah nitrat yang terlepaskan dalam penelitian ini disimulasikan dengan
menggunakan persamaan first order kinetic.
Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah:
1. Karakterisasi kimia Andisols di Jawa Barat dan Jawa Tengah.
2. Karakterisasi pola pelepasan nitrat pada Andisols di Jawa Barat dan Jawa
Tengah dengan sifat kimia yang berbeda.
3. Mendapatkan hubungan antara sifat-sifat kimia tanah dengan pola pelepasan
nitrat pada Andisols di Jawa Barat dan Jawa Tengah.

2

TINJAUAN PUSTAKA
Andisols
Andisols adalah tanah yang terbentuk dari bahan induk abu volkan dan
mempunyai mineral liat silikat alofan dan mineral liat besi dan aluminium oksida
yang amorf (Tan 1965). Andisols adalah tanah berwarna hitam atau coklat tua,
remah, sangat gembur, licin bila dipirid, teksturnya sedang, bersifat porous,
pemadasan lemah, dan sedikit akumulasi liat sering ditemukan di lapisan bawah
(Hardjowigeno 2003). Andisols memiliki sifat kejenuhan basa rendah (20-40%),
kapasitas tukar kation tinggi (25-40 me 100g-1), mengandung C dan N yang tinggi
(3-5% dan 0.5-0.75%), memiliki C/N rasio yang tergolong rendah (5-10),
kandungan aluminium dapat ditukar (Al−dd) rendah (5-10%), dan mempunyai
bulk density rendah (