Profil Asam Humat dan Fulvat pada Tanah Andisol di Desa Tongkoh kecamatan Tiga Panah Kabupaten Karo
PROFIL ASAM HUMAT DAN FULFAT PADA TANAH
ANDISOL DI DESA TONGKOH KABUPATEN TIGA PANAH
KABUPATEN KARO
SKRIPSI
OLEH
REDY P SIPAYUNG
030303033
ILMU TANAH
DEPARTEMEN ILMU TANAH
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2008
Universitas Sumatera Utara
PROFIL ASAM HUMAT DAN FULFAT PADA TANAH
ANDISOL DESA TONGKOH KECAMATAN TIGA PANAH
KABUPATEN KARO
SKRIPSI
OLEH
REDY P SIPAYUNG
030303033
ILMU TANAH
Skripsi Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana
di Departemen Ilmu Tanah, Fakultas Pertanian,
Universitas Sumatera Utara, Medan.
DEPARTEMEN ILMU TANAH
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2008
Universitas Sumatera Utara
JUDUL
: PROFIL ASAM HUMAT DAN FULVAT PADA
ANDISOL DI DESA TONGKOH KECAMATAN
TIGA PANAH KBUPATEN KABUPATEN KARO
NAMA
: REDY P. SIPAYUNG
NIM
: 030303033
DEPARTEMEN
: ILMU TANAH
PROGRAM STUSI : ILMU TANAH
KOMISI PEMBIMBING
(Ir.Purba Marpaung,SU)
Pembimbing Utama
(Dr. Ir. Hamida Hanum, MP)
Anggota
DISETUJUI OLEH,
(Dr. Ir. Abdul Rauf, MP)
Ketua Departemen
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
Redy P. Sipayung. Profile of Humat and Fulvat acid at Andisol in
Countryside Tongkoh, Subdistrict Tiga Panah, Regency of Karo. Under tuition of
Ir. Purba Marpaung, SU as chief and Dr. Ir. Hamidah Hanum, MP as member.
Countryside Tongkoh is one of countryside in Subdistrict Tiga Panah of
Regency Karo owning type of Andisol. Andisol represent the soil coming from
substance of mains Andesit, where in course of its growth in temperature and
climate humid yield soil with the nature of very typical which not found at other
soil type. This aim of research to know the profile of humat and fulvat acid at
Andisol in Subdistrict Tiga Panah of Regency Karo. Used method is survey and
analysis method of humat acid and high rise fulvat based on eksraction method of
Na2P4O7 and NaOH. Result of research show profile of free humat acid and free
fulvat acid decreasing by increasing of soil deepness. Profile of humat acid and
fulvat acid which compound with Alofan also decrease by increasing soil
deepness.
Keyword : Profile of humat acid, fulvat acid, Andisol
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Redy P. Sipayung. Profil Asam Humat dan Fulvat Pada Andisol di
Desa Tongkoh, Kecamatan Tiga Panah, Kabupaten Karo.Dibawah bimbingan
Ir. Purba Marpaung, SU sebagai ketua dan Dr. Ir. Hamidah Hanum, MP sebagai
anggota.
Desa Tongkoh adalah salah satu desa di Kecamatan Tiga Panah
Kabupaten Karo yang memiliki jenis tanah Andisol. Tanah Andisol merupakan
tanah yang berasal dari bahan induk Andesit, dimana dalam proses
perkembangannya di bawah temperatur dan iklim humid menghasilkan tanah
dengan sifat yang sangat khas yang tidak ditemukan pada jenis tanah lainnya.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui profil asam humat dan asam fulvat pada
tanah Andisol di Kecamatan Tiga Panah Kabupaten Karo. Metode yang
digunakan adalah metode survey dan analisis asam humat dan fulvat berdasdarkan
metode ekstraksi bertingkat Na2P4O7 dan NaOH. Hasil penelitian menunjukkan
profil asam humat dan asam fulvat bebas menurun dengan bertambahnya
kedalaman tanah. Profil asam humat yang berikatan dengan Alofan juga menurun
dengan bertambahnya kedalaman tanah.
Kata kunci : Profil asam humat, asam fulvat, Andisol
Universitas Sumatera Utara
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bandar Tongah Pada tanggal 21 Agustus 1984 dari
ayahanda J.Sipayung (Alm) dan ibunda N.Br Damanik. Penulis merupakan putri
ke tiga dari tiga bersaudara.
Penulis menyelesaikan pendidikan Sekolah Dasar (SD) pada Tahun 1997
di SD Negeri 094143 Negeri Dolok, Sekolah Lanjutan Tingkat Pertama (SLTP)
pada Tahun 2000 di SLTP Negeri 1 Silau Kahean, dan Sekolah Menengah Umum
(SMU) pada Tahun 2003 di SMU Negeri 8 Medan. Penulis masuk ke Perguruan
Tinggi pada tahun 2003 melalui jalur SPMB di Universitas Sumatera Utara,
Fakultas Pertanian, Departemen Ilmu Tanah, Medan.
Penulis pernah menjadi Fungsionaris Pemerintahan Mahasiswa (PEMA)
USU 2008-2009, serta anggota Ikatan Mahasiswa Ilmu Tanah (IMILTA).
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan Syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena
atas Berkat dan Rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Skripsi ini
tepat pada waktunya.
Adapun judul dari Skripsi ini adalah “Profil Asam Humat dan Fulvat
pada Tanah Andisol di Desa Tongkoh kecamatan Tiga Panah Kabupaten
Karo”. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana di
Dapartemen Ilmu Tanah, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatra Utara, Medan.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih kepada Ir. Purba
Marpaung, SU sebagai Ketua Pembimbing, dan Dr. Ir. Hamidah Hanum, MP
sebagai Anggota Pembimbing yang telah banyak memberi arahan, bimbingan
kepada penulis. Serta kepada pihak yang turut membantu dalam penyelesaian
skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih belum sempurna, untuk itu
penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun guna perbaikan
di masa akan datang.
Medan, Juli 2008
Penulis
Universitas Sumatera Utara
DAPTAR ISI
ABSTRACT ................................................................................................ i
ABSTRAK .................................................................................................. ii
RIWAYAT HIDUP .................................................................................... iii
KATA PENGANTAR ................................................................................ iv
DAFTAR ISI............................................................................................... v
DAFTAR TABEL ...................................................................................... vii
DAFTAR GAMBAR .................................................................................. viii
DAFTAR LAMPIRAN .............................................................................. ix
PENDAHULUAN
Latar Belakang ................................................................................. 1
Tujuan Penelitian ............................................................................. 4
Kegunaan Penelitian ........................................................................ 4
TINJAUAN PUSTAKA
Bahan Induk Andisol ....................................................................... 5
Proses Pedogenesis Pada Tanah Andisol ......................................... 9
Asam Humat dan Fulvat .................................................................. 12
BAHAN DAN METODA
Tempat dan Waktu Percobaan ......................................................... 17
Bahan dan Alat ................................................................................. 17
Metoda Penelitian ............................................................................ 17
Pelaksanaan Penelitian ..................................................................... 18
Persiapan ......................................................................... 18
Pengamatan di Lapangan ................................................ 18
Analisa Laboratorium ..................................................... 18
KEADAAN UMUM LOKASI PENELITIAN
Lokasi Penelitian .............................................................................. 21
Iklim ................................................................................................. 21
Topografi.......................................................................................... 22
Vegetasi............................................................................................ 23
HASIL DAN PEMBAHASAN
Deskripsi Profil Tanah ..................................................................... 24
Hasil Analisis Laboratorium............................................................ 26
Universitas Sumatera Utara
Asam Humat dan Fulvat Bebas........................................ 27
Asam Humat dan Fulvat yang Berikatan Alofan ............. 29
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan ...................................................................................... 40
Saran ................................................................................................ 40
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
No. Judul
Hal
Tabel 1. Morfologi Pedon di Desa Tongkoh Kecamatan Tiga Panah
Kabupaten Karo ................................................................................. 23
Tabel 2. Asam Humat/Fulvat dan Jumlah Alofan Pada Pedon ....................... 26
Tabel 3. Tekstur Tanah Pada Berbagai Kedalaman Lapisan .......................... 31
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
No. Judul
Hal
Gambar 1. Profil Tanah................................................................................... 24
Gambar 2. Pola Distribusi Asam Humat dan Fulvat Bebas ........................... 28
Gambar 3. Pola Distribusi Asam Humat dan Fulvat Yang Berkaitan
Dengan Alofan ............................................................................. 30
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
No. Judul
Lamp 1. Peta Lokasi Penelitian di Desa Tongkoh Kecamatan Tiga Panah
Kabupaten Karo
Lamp 2. Peta Satuan Lahan dan Tanah di Desa Tongkoh Kecamatan Tiga
Panah Kabupaten Karo
Lamp 3. Peta Model Elevasi Digital di Desa Tongkoh Kecamatan Tiga
Panah Kabupaten Karo
Lamp 4. Peta Geologi di Desa Tongkoh Kecamatan Tiga Panah Kabupaten Karo
Lamp 5. Data Curah Hujan Bulanan Stasiun Tiga Panah Tahun 1997-2007
Lamp 6. Kriteria pH Tanah (H2O) Pada Tanah
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
Redy P. Sipayung. Profile of Humat and Fulvat acid at Andisol in
Countryside Tongkoh, Subdistrict Tiga Panah, Regency of Karo. Under tuition of
Ir. Purba Marpaung, SU as chief and Dr. Ir. Hamidah Hanum, MP as member.
Countryside Tongkoh is one of countryside in Subdistrict Tiga Panah of
Regency Karo owning type of Andisol. Andisol represent the soil coming from
substance of mains Andesit, where in course of its growth in temperature and
climate humid yield soil with the nature of very typical which not found at other
soil type. This aim of research to know the profile of humat and fulvat acid at
Andisol in Subdistrict Tiga Panah of Regency Karo. Used method is survey and
analysis method of humat acid and high rise fulvat based on eksraction method of
Na2P4O7 and NaOH. Result of research show profile of free humat acid and free
fulvat acid decreasing by increasing of soil deepness. Profile of humat acid and
fulvat acid which compound with Alofan also decrease by increasing soil
deepness.
Keyword : Profile of humat acid, fulvat acid, Andisol
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Redy P. Sipayung. Profil Asam Humat dan Fulvat Pada Andisol di
Desa Tongkoh, Kecamatan Tiga Panah, Kabupaten Karo.Dibawah bimbingan
Ir. Purba Marpaung, SU sebagai ketua dan Dr. Ir. Hamidah Hanum, MP sebagai
anggota.
Desa Tongkoh adalah salah satu desa di Kecamatan Tiga Panah
Kabupaten Karo yang memiliki jenis tanah Andisol. Tanah Andisol merupakan
tanah yang berasal dari bahan induk Andesit, dimana dalam proses
perkembangannya di bawah temperatur dan iklim humid menghasilkan tanah
dengan sifat yang sangat khas yang tidak ditemukan pada jenis tanah lainnya.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui profil asam humat dan asam fulvat pada
tanah Andisol di Kecamatan Tiga Panah Kabupaten Karo. Metode yang
digunakan adalah metode survey dan analisis asam humat dan fulvat berdasdarkan
metode ekstraksi bertingkat Na2P4O7 dan NaOH. Hasil penelitian menunjukkan
profil asam humat dan asam fulvat bebas menurun dengan bertambahnya
kedalaman tanah. Profil asam humat yang berikatan dengan Alofan juga menurun
dengan bertambahnya kedalaman tanah.
Kata kunci : Profil asam humat, asam fulvat, Andisol
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tanah merupakan benda alam yang terus berubah, sehingga akibat
pelapukan pencucian tanah semakin tua dan semakin miskin unsur hara.
Pembentukan tanah sangat dipengaruhi oleh faktor-faktor pembentuk tanah yang
saling mempengaruhi dan bekerja sama antara faktor yang satu dengan yang
lainnya. Faktor pembentuk tanah itu adalah iklim (cl), organisme (o), bahan induk
(pm), topografi (r), dan waktu (t) yang akan menghasilkan tanah dengan sifat-sifat
tertentu (Hardjowigeno, 1993).
Desa Tongkoh Kabupaten Karo merupakan daerah berjenis tanah Andisol
yang bersifat Andik berasal dari letusan kompleks Gunung Sibayak. Penggunaan
lahan di desa Tongkoh pada umumnya adalah pertanian rakyat dengan komoditi
jeruk (Cytrus sp) dan jagung (Zea mays). Ditinjau dari kondisi tanah, mengandung
humus yang tinggi maka daerah ini termasuk daerah yang subur.
Dataran tinggi tanah Karo merupakan kawasan penyebaran Tuff Andesit
dari lahar Gunung Sibayak. Namun semakin ke selatan tanah-tanah dataran tinggi
Karo dipengaruhi juga oleh penyebaran Tuff Liparit yang berasal dari Gunung
Toba (Tan, 1984).
Berdasarkan data Lembaga Penelitian Tanah dalam Soepardi (1983),
Andisol di Indonesia terdapat di daerah yang mempunyai aktifitas vulkan. Bahan
induk Andisol adalah berupa abu vulkanik yang tersusun atas andesito-desitik,
andesit, basalto andesitik dan basalt (Munir, 1996).
Universitas Sumatera Utara
Profil tanah adalah penampang melintang tanah (vertikal) tanah yang
terdiri dari lapisan tanah (solum) dan lapisan bahan induk. Solum tanah adalah
bagian dari profil tanah yang terbentuk akibat proses pembentukan tanah (horison
A dan B). Dasar utama untuk menentukan lokasi pembuatan profil sebagai
pewakil adalah bahwa volume tanah merupakan populasi yang akan diambil
contohnya (sample tanah), bukan luasan tanahnya. Prosedur ini disebut korelasi
empirik yang menentukan kriteria klasifikasi sifat-sifat tanah secara kuantitatif
(Hardjowigeno, 1993).
Andisol di Sumatera Utara yang terjadi di daerah kaki Gunung Sibayak
terbentuk pada iklim tropika basah dengan suhu rata-rata 260C, curah hujan
tahunan sebesar 2000mm - 3000mm tanpa bulan kering, karena itu kandungan
humus pada tanah Andisol Sumatera mengandung asam fulvat relatif
tinggi (Tan, 1998).
Debu volkanik berasal dari magma basa mengandung lebih banyak
mineral-mineral ferromagnesium dan gelas volkanik basaltik serta hanya
mempunyai sedikit kwarsa dari pada debu volkanik berasal magma asam.
Sebaliknya jenis debu asam ini mengandung banyak sekali kwarsa dan gelas
volkanik asam tetapi hanya mempunyai sedikit ferromagnesium (Tan, 1998).
Asam fulvat merupakan salah satu hasil ekstraksi dari humus yang sangat
potensial dikembangkan sebagai pupuk suplemen yang dapat menurunkan
kebutuhan pupuk anorganik dan organik. Asam fulvat mempunyai sifat agak
mirip dengan humat, tetapi berat molekulnya lebih ringan dan bersifat larut dalam
asam. Peningkatan asam humat dan fulvat berpengaruh terhadap daya memegang
Universitas Sumatera Utara
air (water holding capacity) dan juga memperbaiki struktur tanah melalui
penambahan koloid tanah (Marpaung, 1992).
Pada daerah ini belum pernah dilakukan penelitian tentang profil asam
organik humin dan fulvat dan mengingat pernnya di dalam tanah untuk tanaman
sangat penting. Oleh karena itu penulis tertarik menganalisis kadar asam humat
dan asam fulvat pada horison-horison tanah Andisol untuk dapat digunakan
sebagai bahan arahan pengelolaan tanah di Desa Tongkoh, Kecamatan Tiga
Panah, Kabupaten Karo.
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah mengetahui profil asam humat dan fulvat
pada tanah Andisol di Desa Tongkoh Kecamatan Tiga Panah, Kabupaten Karo.
Kegunaan Penelitian
1. Sebagai bahan informasi untuk pengelolaan tanah di daerah penelitian.
2. Sebagai salah satu syarat untuk melakukan penelitian di Departemem Ilmu
Tanah, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara, Medan
Universitas Sumatera Utara
TINJAUAN PUSTAKA
Bahan Induk Andisol
Tanah Andisol adalah tanah yang berwarna hitam kelam, sangat porous,
mengandung bahan organik dan lempung tipe amorf, terutama alofan serta sedikit
silika, alumina atau hodroxida-besi. Tanah yang terbentuk dari abu vulkanik ini
umumnya ditemukan didaerah dataran tinggi (>400 m di atas permukaan laut)
(Darmawijaya, 1990).
Andisol adalah tanah yang berkembang dari bahan vulkanik seperti abu
vulkan, batu apung, silinder, lava dan sebagainya, dan atau bahan volkanik lastik,
yang fraksi koloidnya didominasi oleh mineral “Short-range order” (alofan,
imogolit, ferihidrit) atau kompleks Al-humus. Dalam keadaan lingkungan
tertentu, pelapukan alumino silikat primer dalam bahan induk non-vulkanik dapat
menghasilkan mineral “Short-range order”, sebagian tanah seperti ini yang
termasuk dalam Andisol (Hardjowigeno, 1993).
Bahan induk tanah penting dalam mendeterminasi karakteristik tanah.
Bahan induk dianggap sebagai pembentuk tanah yang penting oleh para perintis
pedologi. Oleh karena itu tidak mengherankan kalau klasifikasi tanah dan survei
tanah pada masa itu didasarkan pada bahan induk, sehingga tanah-tanah diberi
nama andesit, abu vulkan dan sebagainya (Hardjowigeno, 1993).
Andisol merupakan tanah-tanah mineral dimana fraksi aktifnya dicirikan
oleh bahan-bahan amorf (minimal 50%). Tanah-tanah ini mempunyai kapasitas
sorpsi tinggi, kandungan bahan organik yang tinggi, bulk density rendah, dan
bersifat tidak lekat atau lengket. Mempunyai duripan, terletak dari 25 cm sampai
Universitas Sumatera Utara
1 meter di dalam tanah, atau pH diukur dengan 1 gram tanah halus tercampur
dengan 1 N NaF, adalah sebesar 9,2 atau lebih yang menunjukkan adanya mineral
alofan di dalam tanah (Tan, 1998).
Bila akan dianggap mempunyai sifat-sifat Andik, menurut Tan (1998)
Andisol itu harus mengandung 80 o/o).
3. Mengandung bahan amorf (alofan) tinggi sehingga mempunyai sifat amorf
terhadap sinar X, Bersatu dengan bahan organik dan sedikit Al dapat ditukar,
KTK >150 me/100gr liat pada pH 8,2, luas permukaan besar dan banyak
menahan air.
Bentukan vulkanis terjadi disebabkan karena adanya peletusan dari suatu
gunung dan umumnya terjadi pada zaman kuarter dimana proses vulkanisme
mencapai puncak kegiatannya. Beberapa satuan petrografi dari bentukan vulkanis
yaitu: (1). Tuff liparit, (2). Tuff Dasito Liparit, (3). Tuff Dasit Tua, (4). Tuff Dasit
Muda, (5). Andesito Dasit (Druif, 1969).
Dataran tinggi tanah Karo merupakan kawasan penyebaran Tuff Andesit
dari lahar Gunung Sibayak. Namun semakin ke selatan tanah-tanah dataran tinggi
Karo dipengaruhi juga oleh penyebaran Tuff Liparit yang berasal dari Gunung
Toba (Tan, 1984).
Andesit merupakan rangkaian intrusi batuan andesit yang tersingkap jelas
pada
puncak-puncak
perbukitan.
Andesit
berwarna
abu-abu
kehijauan,
berkomposisi antara hipersten hingga andesit-augit-hornblende dan trakiandesit.
Kekerasan umumnya sangat keras. Hasil pelapukan berupa lanau, berwarna coklat
kehitaman, plastisitas sedang dan lunak. Bahan galian andesit ini umumnya
menempati
daerah
pemukiman,
perkebunan,
perladangan
dan
hutan
(Dinas Pertambangan dan Energi Propinsi Sumatera Utara, 2004).
Universitas Sumatera Utara
Breksi andesit umumnya melapuk sedang berwarna kuning kecoklatan,
komponen batuan andesitik (4-45cm) agak segar, menyudut tanggung, tertanam
pada massa dasar pasir tufa berbutir kasar, agak padat sebagian mudah hancur.
Lava andesit umumnya melapuk ringan berwarna abu-abu tua, padu, bertekstur
kasar dan porfritik, terkekarkan cukup intensif dan terisi oleh mineral kuarsa
(Dinas Pertambangan dan Energi Propinsi Sumatera Utara, 2004).
Andisol merupakan salah satu jenis tanah didaerah tropika yang memiliki
sifat khas yang tidak dimiliki oleh jenis tanah yang lain. Tanah ini dicirikan oleh
bobot isi yang rendah dan memilki kompleks pertukaran yang didominasi oleh
bahan amorf yang bermuatan variabel serta retensi fosfat yang tinggi. Tanah yang
terbentuk dari abu volkan ini umumnya ditemukan di daerah dataran tinggi
(>400m di atas pemukaan laut) (Darmawidjaya, 1997).
Andisol di Indonesia dapat dibedakan menjadi Andisol dataran rendah
dan Andisol dataran tinggi. Andisol dataran rendah terbentuk pada dataran rendah
dengan iklim tropika basah serta mempunyai rasio asam humat dan fulvat 100 mm/thn, dan bulan kering terjadi jika
curah hujan ≤ 60 mm/thn, dengan harga Q yang diperoleh dari perbandingan
antara bulan kering dengan bulan basah. Atau dapat dirumuskan sebagai berikut:
Rata-Rata Bulan Kering (mm/thn)
Q=
x 100 %
Rata-Rata Bulan Basah (mm/thn)
Desa Tongkoh, Kecamatan Tiga Panah, Kabupaten Karo, berdasarkan
perhitungan curah hujan Schmidt dan Ferguson mempunyai tipe ikllim D, dimana
rata-rata bulan kering selama 10 tahun terakhir adalah 6,1 mm/thn dan rata-rata
bulan basah adalah 4,2 mm/thn dengan harga Q terletak pada range
100 < Q < 167 %.
Topografi
Pada umumnya relief daerah Desa Tongkoh, Kecamatan Tiga Panah,
Kabupaten Karo adalah landai sampai dengan berombak. Pada pedon reliefnya
adalah landai dengan kemiringan lereng sebesar 5 %.
Universitas Sumatera Utara
Vegetasi
Penggalian profil tanah di Desa Tongkoh, Kecamatan Tiga Panah,
Kabupaten Karo dilakukan pada kawasan hutan yaitu hutan pinus yang ditanam
oleh Dinas Kehutanan. Selain itu, dari pengamatan langsung di lapangan, terdapat
juga vegetasi dari jenis sayur-sayuran dan buah-buahan, yaitu cabe merah
(Capsicum
annuum
L.),
singkong
(Manihot
esculenta
Crantz),
jeruk
(Citrus aurantium), ketimun (Cucumis satius), kentang (Solanum tuberosum L.)
dan ubi jalar (Ipomoea batatas L.)
Universitas Sumatera Utara
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Deskripsi Profil Tanah
Sifat tanah yang diteliti secara langsung di lapangan pada pedon meliputi
warna tanah dengan menggunakan buku Munsell Soil Color Chart, tekstur tanah
secara “by feeling”, struktur tanah, konsistensi, kedalaman efektif, batuan
singkapan, dan corak-corak lain yang terdapat di dalam pedon. Hal ini dapat
dilihat secara jelas pada Tabel 1. Deskripsi profil tanah di lokasi penelitian adalah
sebagai berikut:
Lokasi
: Desa Tongkoh, Kecamatan Tiga Panah, Kabupaten
Karo
Koordinat
: 03012’23,2” BT dan 98032’20,7” LU
Ketinggian Tempat
: 1447 m di atas permukaan laut
Bahan Induk
: Andesit
Jenis Tanah
: Andisol
Kemiringan lereng
:5%
Topografi
: Landai
Drainase
: Baik
Kedalaman Efektif
: 56 cm
Vegetasi
: Hutan Pinus, Rumput-rumputan
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2. Morfologi Pedon di Desa Tongkoh Kecamatan Tiga Panah Kabupaten
Karo
Horison Kedalaman
…cm…
A
0 - 16/18
Bw1
16/18 28/40
Bw2
28/40 40/68
C
40/68 >150
Uraian
Hitam gelap kecoklatan (10 YR 2/2), pasir
berlempung, sedang, remah, gembur, terdapat batuan,
perakaran banyak, beralih nyata berombak ke…
Coklat kekuningan (10 YR 5/6), lempung, halus,
gumpal, teguh, terdapat batuan, sedikit perakaran,
beralih nyata berombak ke…
Kuning Kecoklatan (10 YR 6/6), lempung berpasir,
sedang, gumpal bersudut, teguh, tidak terdapat batuan,
terdapat sedikit perakaran, beralih nyata berombak
ke…
Coklat kuning keabu-abuan (10 YR 4/8), lempung
berpasir, sedang, gumpal bersudut, teguh, tidak
terdapat batuan, tidak ada perakaran, terdapat corak
berwarna kuning merah kecoklatan pada kedalaman
55 cm.
Penggalian profil tanah dilakukan di Desa Tongkoh, Kecamatan Tiga
Panah, Kabupaten Karo. Lokasi penelitian ini memiliki bahan induk andesit.
Warna hitam gelap ini menandakan bahwa pada tanah tersebut terdapat bahan
organik yang jumlahnya cukup tinggi, dan ini merupakan ciri dari tanah Andisol.
Menurut Munir (1996) Andisol merupakan tanah yang berwarna hitam kelam,
sangat porous, mengandung bahan organik dan liat tipe amorf, terutama alofan
(allophane), serta sedikit silikat dan aluminium atau hidroksida besi .
Menurut Darmawidjaya (1997) Andisol merupakan salah satu jenis tanah
di daerah tropika yang memiliki sifat khas yang tidak dimiliki oleh jenis tanah
yang lain. Tanah ini dicirikan oleh bobot isi yang rendah dan memiliki kompleks
pertukaran yang didominasi oleh bahan amorf yang bermuatan variabel serta
retensi fosfat yang tinggi. Tanah yang terbentuk dari abu volkan ini umumnya
ditemukan di daerah dataran tinggi (> 400 m di atas pemukaan laut).
Universitas Sumatera Utara
A
A
Bw1
Bw2
C
Gambar 2. Gambar Profil Tanah
Pada pengamatan secara langsung di lapangan (Gambar 2), maka diperoleh
bahwa pedon memiliki 4 horizon, yaitu horizon A, BW1, BW2 dan C dimana pada
setiap horizon memiliki warna, tekstur, struktur dan konsistensi yang berbedabeda. Perbedaan warna tampak jelas pada horizon A dimana pada horizon ini
terdapat warna hitam gelap kecoklatan dan memiliki peralihan warna yang tegas
ke horizon B. Dalam keadaan kering, tanahnya menjadi sangat halus dan
memperoleh sifat-sifat debu. Menurut
Tan (1998), lapisan tanah atas dan
berwarna hitam adalah ciri-ciri umum tanah Andisol. Kandungan humus bisa
mencapai 15% hingga 30%, sedangkan tebalnya lapisan hitam itu bias mencapai
1 m jika pembentukan tanahnya terjadi di daerah depresi atau kaki-kaki gunung.
Di Indonesia akumulasi bahan organik tinggi menyebabkan banyak tanah
Andisol di Indonesia mempunyai horizon A berwarna hitam. Persentase krbon
Universitas Sumatera Utara
organik di tanah-tanah Andisol Indonesia berkisar antara 6% - 15%, tergantung
letak tanahnya di dataran rendah atau di lereng-lereng gunung (Tan,1998).
Al dan Fe terbuka membentuk khelat alofan–asam humik, sehingga
resistensi humus, akumulasi bahan organik didalam Andisol menigkat.
Pelapukan bahan organik menghasilkan asam-asam organik seprti asam humat
dan fulfat yang bersifat polielektrolit. Kedua asam ini memegang peranan penting
dalam pengikatan Al dan Fe sehingga P menjadi tersedia. Kononova (1961)
mengatakan Fraksi terhumifikasi dikenal sebagai humus, atau sekarang disebut
senyawa humat, dan dianggap sebagai hasil akhir dekomposisi bahan tanaman
didalam tanah. Penggunaan nama asam fulvat menggantikan istilah asam krenik
dan apokrenik. Kini senyawa-senyawa asam humat dan fulvat didefenisikan
sebagai bahan koloidal terpoladispersi yang bersifat Amorf (Tan, 1991).
Hasil Analisis Laboratorium
Asam Humat dan Fulvat
Penetapan asam humat dan fulvat berdasarkan metode Walkley and Black.
Seperti halnya bahan organik, asam humat dan fulvat merupakan hasil
dekomposisi dari humus. Karbon adalah komponen utama humus. Pengukuran
C-organik secara tidak langsung dapat menentukan humus yang terhumifikasi
melalui penggunaan faktor koreksi tertentu. Faktor yang selama beberapa tahun
ini digunakan adalah faktor Van Bemmelen yaitu 1,724 dan didasarkan pada
asumsi bahwa bahan organik mengandung > 50 % karbon.
Tan (1998) mengatakan asam humat dan fulvat kaya akan karbon, berkisar
antara 41% - 57%. Persentase karbon organik di tanah-tanah Andisol Indonesia
Universitas Sumatera Utara
berkisar antara 6 sampai 15%, tergantung letak tanahnya di dataran rendah atau di
lereng-lereng gunung.
Analisa asam humat dan fulvat dalam tanah dilakukan dengan ekstraksi
penyaringan bertingkat, asam humat dan fulvat bebas dan asam humat dan fulvat
yang berikatan dengan Alofan.
Table 3. Asam Humat/ Fulvat dan Jumlah Alofan pada Pedon
Horizon
Kedalaman
A
Bw1
Bw2
C
.....(cm).....
0-16/18
16/18-28/40
28/40-40/68
40/68->150
AH
Bebas
0,116
0,053
0,023
0
AF
AHBebas
Alofan
..........%..........
0,059
0,083
0,044
0,071
0,015
0,045
0
0
AFAlofan
0,095
0,041
0,025
0
Jumlah*
alofan
....mg....
1,93
1,27
0,87
1,58
AH = Asam Humat
AF = Asam Fulvat
*)Jumlah Alofan Skripsi Novi, 2007
Humat dan Fulvat Bebas
Asam fulvat merupakan salah satu hasil ekstraksi dari humus yang sangat
potensial dikembangkan sebagai pupuk suplemen yang dapat menurunkan
kebutuhan pupuk anorganik dan organik. asam fulvat mempunyai sifat agak mirip
dengan humat, tetapi berat molekulnya lebih ringan dan bersifat larut dalam asam.
Peningkatan asam humat dan fulvat berpengaruh terhadap daya memegang air
(water holding capacity) dan juga memperbaiki struktur tanah melalui
penambahan koloid tanah (Marpaung, 1992).
Dari tabel 3 dapat kita lihat kadar asam humat lebih tinggi daripada asam
fulvat. Hal ini disebabkan pembentukan bahan organik di dominasi asam humat.
Stevenson (1962) mengatakan asam organik yang paling efektif dalam pelarutan
adalah hasil hancuran bahan organik tanah, dan mengandung asam organik
sederhana dam kompleks asam yang berbobot molekul tinggi, seperti asam humat
Universitas Sumatera Utara
yang mempengaruhi pelarutan mineral melalui pengaruh asam dan pembentukan
kompleks atau khelat.
Tan (1998) asam humat biasanya kaya akan karbon, berkisar 41-57%, asam
fulvat biasanya kaya O mencapai 44-54%, sedangkan kadar O asam humat hanya
33-46%. Dari tabel 2 dapat dilihat bahwa horizon A mengandung asam humat dan
fulvat yang tinggi dibanding horizon lainnya. Horizon–akumulasi humus (A)
tinggi (16/18 cm) dan bewarna hitam, akumulasi humus atau bahan organik ini
berasal dari residu rumput-rumputan dan tanaman diatasnya. Horizon A
mempunyai kadar C-organik tinggi, kemungkinan besar asam humat dan fulvat
juga pada horizon A juga tinggi. Horizon A mempunyai kadar asam humat
0,116 % dan fulvat 0,059 %.
Dari ekstraksi humus akan diperoleh senyawa asam humat yang larut dalam
basa, asam fulvat yang larut dalam asam, dan humin yang tidak dapat larut. Asam
humat dan asam fulvat mengandung unsur-unsur anorganik dan senyawa-senyawa
organik yang berperan sebagai pupuk dan pembenah tanah (Tan, 1991).
0
0.05
0.1
0.15
0
-20
Kedalaman (cm)
-40
-60
-80
AH & AF (%)
-100
-120
-140
-160
*) AH = Asam Humat
AF = Asam Fulvat
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2. Pola Distribusi Asam Humat dan Fulvat Bebas
Dari gambar 2 dapat dilihat kadar asam humat dan fulvat dari setiap
horizon. Kadar asam humat dan fulvat bebas pada horizon A tinggi dari pada
horizon Bw1. Hal ini disebabkan kandungan bahan organik dari setiap horizon
menurun (decreasing), sehingga dapat disimpulkan bahwa semakin meningkat
kedalaman, maka kadar asam humat dan fulvat bebas akan semakin menurun. Hal
ini disebabkan kandungan bahan organik berbanding terbalik terhadap kedalaman
profil tanah. Bentuk grafik pola distribusi profil asam humat dan fulvat bebas
merupakan bentuk grafik spektrum volumetris yang menurun (decreasing).
Asam Humat dan Fulvat yang Berikatan dengan Alofan
Dari tabel 2 dapat dilihat kadar asam Humat dan Fulvat yang berikatan
dengan alofan tertinggi terdapat pada horizon A, sebesar 0,083 % asam humat dan
asam fulvat sebesar 0,095 %. Hal ini sesuai dengan kadar Alofannya seperti yang
kita lihat pada tabel 3, asam fulvat mengandung kadar lebih tinggi pada horizon A
disebabkan dominasi asam fulvat dalam reaksi kompleks atau membentuk khelat.
Tan (1998) mengatakan bahwa Wada (1989) menduga Alofan bereaksi dengan
asam humat, mengakibatkan akumulasi bahan organik didalam Andisol dan
dibenarkan penemu-penemu yang lain. Walaupun dijumpai beberapa perbedaan di
dalam hipotesis-hipotesis tersebut, semuanya bersepakat yang liat Amorf,
terutama Alofan, merupakan sebab utama untuk kadar bahan organik tinggi di
dalam tanah Andisol.
Menurut Elfie (2007), horizon A diperoleh jumlah Alofan 1,93 mg, horizon
Bw2 1,27 mg, horizon Bw2 0,87 mg, horizon C 1,58 mg. Dari data diatas dapat
Universitas Sumatera Utara
dilihat bahwa horizon-horizon Andisol mengandung mineral liat yang sama yaitu
Alofan. Penentuan mineral liat ini b
ANDISOL DI DESA TONGKOH KABUPATEN TIGA PANAH
KABUPATEN KARO
SKRIPSI
OLEH
REDY P SIPAYUNG
030303033
ILMU TANAH
DEPARTEMEN ILMU TANAH
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2008
Universitas Sumatera Utara
PROFIL ASAM HUMAT DAN FULFAT PADA TANAH
ANDISOL DESA TONGKOH KECAMATAN TIGA PANAH
KABUPATEN KARO
SKRIPSI
OLEH
REDY P SIPAYUNG
030303033
ILMU TANAH
Skripsi Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana
di Departemen Ilmu Tanah, Fakultas Pertanian,
Universitas Sumatera Utara, Medan.
DEPARTEMEN ILMU TANAH
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2008
Universitas Sumatera Utara
JUDUL
: PROFIL ASAM HUMAT DAN FULVAT PADA
ANDISOL DI DESA TONGKOH KECAMATAN
TIGA PANAH KBUPATEN KABUPATEN KARO
NAMA
: REDY P. SIPAYUNG
NIM
: 030303033
DEPARTEMEN
: ILMU TANAH
PROGRAM STUSI : ILMU TANAH
KOMISI PEMBIMBING
(Ir.Purba Marpaung,SU)
Pembimbing Utama
(Dr. Ir. Hamida Hanum, MP)
Anggota
DISETUJUI OLEH,
(Dr. Ir. Abdul Rauf, MP)
Ketua Departemen
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
Redy P. Sipayung. Profile of Humat and Fulvat acid at Andisol in
Countryside Tongkoh, Subdistrict Tiga Panah, Regency of Karo. Under tuition of
Ir. Purba Marpaung, SU as chief and Dr. Ir. Hamidah Hanum, MP as member.
Countryside Tongkoh is one of countryside in Subdistrict Tiga Panah of
Regency Karo owning type of Andisol. Andisol represent the soil coming from
substance of mains Andesit, where in course of its growth in temperature and
climate humid yield soil with the nature of very typical which not found at other
soil type. This aim of research to know the profile of humat and fulvat acid at
Andisol in Subdistrict Tiga Panah of Regency Karo. Used method is survey and
analysis method of humat acid and high rise fulvat based on eksraction method of
Na2P4O7 and NaOH. Result of research show profile of free humat acid and free
fulvat acid decreasing by increasing of soil deepness. Profile of humat acid and
fulvat acid which compound with Alofan also decrease by increasing soil
deepness.
Keyword : Profile of humat acid, fulvat acid, Andisol
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Redy P. Sipayung. Profil Asam Humat dan Fulvat Pada Andisol di
Desa Tongkoh, Kecamatan Tiga Panah, Kabupaten Karo.Dibawah bimbingan
Ir. Purba Marpaung, SU sebagai ketua dan Dr. Ir. Hamidah Hanum, MP sebagai
anggota.
Desa Tongkoh adalah salah satu desa di Kecamatan Tiga Panah
Kabupaten Karo yang memiliki jenis tanah Andisol. Tanah Andisol merupakan
tanah yang berasal dari bahan induk Andesit, dimana dalam proses
perkembangannya di bawah temperatur dan iklim humid menghasilkan tanah
dengan sifat yang sangat khas yang tidak ditemukan pada jenis tanah lainnya.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui profil asam humat dan asam fulvat pada
tanah Andisol di Kecamatan Tiga Panah Kabupaten Karo. Metode yang
digunakan adalah metode survey dan analisis asam humat dan fulvat berdasdarkan
metode ekstraksi bertingkat Na2P4O7 dan NaOH. Hasil penelitian menunjukkan
profil asam humat dan asam fulvat bebas menurun dengan bertambahnya
kedalaman tanah. Profil asam humat yang berikatan dengan Alofan juga menurun
dengan bertambahnya kedalaman tanah.
Kata kunci : Profil asam humat, asam fulvat, Andisol
Universitas Sumatera Utara
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bandar Tongah Pada tanggal 21 Agustus 1984 dari
ayahanda J.Sipayung (Alm) dan ibunda N.Br Damanik. Penulis merupakan putri
ke tiga dari tiga bersaudara.
Penulis menyelesaikan pendidikan Sekolah Dasar (SD) pada Tahun 1997
di SD Negeri 094143 Negeri Dolok, Sekolah Lanjutan Tingkat Pertama (SLTP)
pada Tahun 2000 di SLTP Negeri 1 Silau Kahean, dan Sekolah Menengah Umum
(SMU) pada Tahun 2003 di SMU Negeri 8 Medan. Penulis masuk ke Perguruan
Tinggi pada tahun 2003 melalui jalur SPMB di Universitas Sumatera Utara,
Fakultas Pertanian, Departemen Ilmu Tanah, Medan.
Penulis pernah menjadi Fungsionaris Pemerintahan Mahasiswa (PEMA)
USU 2008-2009, serta anggota Ikatan Mahasiswa Ilmu Tanah (IMILTA).
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan Syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena
atas Berkat dan Rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Skripsi ini
tepat pada waktunya.
Adapun judul dari Skripsi ini adalah “Profil Asam Humat dan Fulvat
pada Tanah Andisol di Desa Tongkoh kecamatan Tiga Panah Kabupaten
Karo”. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana di
Dapartemen Ilmu Tanah, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatra Utara, Medan.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih kepada Ir. Purba
Marpaung, SU sebagai Ketua Pembimbing, dan Dr. Ir. Hamidah Hanum, MP
sebagai Anggota Pembimbing yang telah banyak memberi arahan, bimbingan
kepada penulis. Serta kepada pihak yang turut membantu dalam penyelesaian
skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih belum sempurna, untuk itu
penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun guna perbaikan
di masa akan datang.
Medan, Juli 2008
Penulis
Universitas Sumatera Utara
DAPTAR ISI
ABSTRACT ................................................................................................ i
ABSTRAK .................................................................................................. ii
RIWAYAT HIDUP .................................................................................... iii
KATA PENGANTAR ................................................................................ iv
DAFTAR ISI............................................................................................... v
DAFTAR TABEL ...................................................................................... vii
DAFTAR GAMBAR .................................................................................. viii
DAFTAR LAMPIRAN .............................................................................. ix
PENDAHULUAN
Latar Belakang ................................................................................. 1
Tujuan Penelitian ............................................................................. 4
Kegunaan Penelitian ........................................................................ 4
TINJAUAN PUSTAKA
Bahan Induk Andisol ....................................................................... 5
Proses Pedogenesis Pada Tanah Andisol ......................................... 9
Asam Humat dan Fulvat .................................................................. 12
BAHAN DAN METODA
Tempat dan Waktu Percobaan ......................................................... 17
Bahan dan Alat ................................................................................. 17
Metoda Penelitian ............................................................................ 17
Pelaksanaan Penelitian ..................................................................... 18
Persiapan ......................................................................... 18
Pengamatan di Lapangan ................................................ 18
Analisa Laboratorium ..................................................... 18
KEADAAN UMUM LOKASI PENELITIAN
Lokasi Penelitian .............................................................................. 21
Iklim ................................................................................................. 21
Topografi.......................................................................................... 22
Vegetasi............................................................................................ 23
HASIL DAN PEMBAHASAN
Deskripsi Profil Tanah ..................................................................... 24
Hasil Analisis Laboratorium............................................................ 26
Universitas Sumatera Utara
Asam Humat dan Fulvat Bebas........................................ 27
Asam Humat dan Fulvat yang Berikatan Alofan ............. 29
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan ...................................................................................... 40
Saran ................................................................................................ 40
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
No. Judul
Hal
Tabel 1. Morfologi Pedon di Desa Tongkoh Kecamatan Tiga Panah
Kabupaten Karo ................................................................................. 23
Tabel 2. Asam Humat/Fulvat dan Jumlah Alofan Pada Pedon ....................... 26
Tabel 3. Tekstur Tanah Pada Berbagai Kedalaman Lapisan .......................... 31
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
No. Judul
Hal
Gambar 1. Profil Tanah................................................................................... 24
Gambar 2. Pola Distribusi Asam Humat dan Fulvat Bebas ........................... 28
Gambar 3. Pola Distribusi Asam Humat dan Fulvat Yang Berkaitan
Dengan Alofan ............................................................................. 30
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
No. Judul
Lamp 1. Peta Lokasi Penelitian di Desa Tongkoh Kecamatan Tiga Panah
Kabupaten Karo
Lamp 2. Peta Satuan Lahan dan Tanah di Desa Tongkoh Kecamatan Tiga
Panah Kabupaten Karo
Lamp 3. Peta Model Elevasi Digital di Desa Tongkoh Kecamatan Tiga
Panah Kabupaten Karo
Lamp 4. Peta Geologi di Desa Tongkoh Kecamatan Tiga Panah Kabupaten Karo
Lamp 5. Data Curah Hujan Bulanan Stasiun Tiga Panah Tahun 1997-2007
Lamp 6. Kriteria pH Tanah (H2O) Pada Tanah
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
Redy P. Sipayung. Profile of Humat and Fulvat acid at Andisol in
Countryside Tongkoh, Subdistrict Tiga Panah, Regency of Karo. Under tuition of
Ir. Purba Marpaung, SU as chief and Dr. Ir. Hamidah Hanum, MP as member.
Countryside Tongkoh is one of countryside in Subdistrict Tiga Panah of
Regency Karo owning type of Andisol. Andisol represent the soil coming from
substance of mains Andesit, where in course of its growth in temperature and
climate humid yield soil with the nature of very typical which not found at other
soil type. This aim of research to know the profile of humat and fulvat acid at
Andisol in Subdistrict Tiga Panah of Regency Karo. Used method is survey and
analysis method of humat acid and high rise fulvat based on eksraction method of
Na2P4O7 and NaOH. Result of research show profile of free humat acid and free
fulvat acid decreasing by increasing of soil deepness. Profile of humat acid and
fulvat acid which compound with Alofan also decrease by increasing soil
deepness.
Keyword : Profile of humat acid, fulvat acid, Andisol
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Redy P. Sipayung. Profil Asam Humat dan Fulvat Pada Andisol di
Desa Tongkoh, Kecamatan Tiga Panah, Kabupaten Karo.Dibawah bimbingan
Ir. Purba Marpaung, SU sebagai ketua dan Dr. Ir. Hamidah Hanum, MP sebagai
anggota.
Desa Tongkoh adalah salah satu desa di Kecamatan Tiga Panah
Kabupaten Karo yang memiliki jenis tanah Andisol. Tanah Andisol merupakan
tanah yang berasal dari bahan induk Andesit, dimana dalam proses
perkembangannya di bawah temperatur dan iklim humid menghasilkan tanah
dengan sifat yang sangat khas yang tidak ditemukan pada jenis tanah lainnya.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui profil asam humat dan asam fulvat pada
tanah Andisol di Kecamatan Tiga Panah Kabupaten Karo. Metode yang
digunakan adalah metode survey dan analisis asam humat dan fulvat berdasdarkan
metode ekstraksi bertingkat Na2P4O7 dan NaOH. Hasil penelitian menunjukkan
profil asam humat dan asam fulvat bebas menurun dengan bertambahnya
kedalaman tanah. Profil asam humat yang berikatan dengan Alofan juga menurun
dengan bertambahnya kedalaman tanah.
Kata kunci : Profil asam humat, asam fulvat, Andisol
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tanah merupakan benda alam yang terus berubah, sehingga akibat
pelapukan pencucian tanah semakin tua dan semakin miskin unsur hara.
Pembentukan tanah sangat dipengaruhi oleh faktor-faktor pembentuk tanah yang
saling mempengaruhi dan bekerja sama antara faktor yang satu dengan yang
lainnya. Faktor pembentuk tanah itu adalah iklim (cl), organisme (o), bahan induk
(pm), topografi (r), dan waktu (t) yang akan menghasilkan tanah dengan sifat-sifat
tertentu (Hardjowigeno, 1993).
Desa Tongkoh Kabupaten Karo merupakan daerah berjenis tanah Andisol
yang bersifat Andik berasal dari letusan kompleks Gunung Sibayak. Penggunaan
lahan di desa Tongkoh pada umumnya adalah pertanian rakyat dengan komoditi
jeruk (Cytrus sp) dan jagung (Zea mays). Ditinjau dari kondisi tanah, mengandung
humus yang tinggi maka daerah ini termasuk daerah yang subur.
Dataran tinggi tanah Karo merupakan kawasan penyebaran Tuff Andesit
dari lahar Gunung Sibayak. Namun semakin ke selatan tanah-tanah dataran tinggi
Karo dipengaruhi juga oleh penyebaran Tuff Liparit yang berasal dari Gunung
Toba (Tan, 1984).
Berdasarkan data Lembaga Penelitian Tanah dalam Soepardi (1983),
Andisol di Indonesia terdapat di daerah yang mempunyai aktifitas vulkan. Bahan
induk Andisol adalah berupa abu vulkanik yang tersusun atas andesito-desitik,
andesit, basalto andesitik dan basalt (Munir, 1996).
Universitas Sumatera Utara
Profil tanah adalah penampang melintang tanah (vertikal) tanah yang
terdiri dari lapisan tanah (solum) dan lapisan bahan induk. Solum tanah adalah
bagian dari profil tanah yang terbentuk akibat proses pembentukan tanah (horison
A dan B). Dasar utama untuk menentukan lokasi pembuatan profil sebagai
pewakil adalah bahwa volume tanah merupakan populasi yang akan diambil
contohnya (sample tanah), bukan luasan tanahnya. Prosedur ini disebut korelasi
empirik yang menentukan kriteria klasifikasi sifat-sifat tanah secara kuantitatif
(Hardjowigeno, 1993).
Andisol di Sumatera Utara yang terjadi di daerah kaki Gunung Sibayak
terbentuk pada iklim tropika basah dengan suhu rata-rata 260C, curah hujan
tahunan sebesar 2000mm - 3000mm tanpa bulan kering, karena itu kandungan
humus pada tanah Andisol Sumatera mengandung asam fulvat relatif
tinggi (Tan, 1998).
Debu volkanik berasal dari magma basa mengandung lebih banyak
mineral-mineral ferromagnesium dan gelas volkanik basaltik serta hanya
mempunyai sedikit kwarsa dari pada debu volkanik berasal magma asam.
Sebaliknya jenis debu asam ini mengandung banyak sekali kwarsa dan gelas
volkanik asam tetapi hanya mempunyai sedikit ferromagnesium (Tan, 1998).
Asam fulvat merupakan salah satu hasil ekstraksi dari humus yang sangat
potensial dikembangkan sebagai pupuk suplemen yang dapat menurunkan
kebutuhan pupuk anorganik dan organik. Asam fulvat mempunyai sifat agak
mirip dengan humat, tetapi berat molekulnya lebih ringan dan bersifat larut dalam
asam. Peningkatan asam humat dan fulvat berpengaruh terhadap daya memegang
Universitas Sumatera Utara
air (water holding capacity) dan juga memperbaiki struktur tanah melalui
penambahan koloid tanah (Marpaung, 1992).
Pada daerah ini belum pernah dilakukan penelitian tentang profil asam
organik humin dan fulvat dan mengingat pernnya di dalam tanah untuk tanaman
sangat penting. Oleh karena itu penulis tertarik menganalisis kadar asam humat
dan asam fulvat pada horison-horison tanah Andisol untuk dapat digunakan
sebagai bahan arahan pengelolaan tanah di Desa Tongkoh, Kecamatan Tiga
Panah, Kabupaten Karo.
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah mengetahui profil asam humat dan fulvat
pada tanah Andisol di Desa Tongkoh Kecamatan Tiga Panah, Kabupaten Karo.
Kegunaan Penelitian
1. Sebagai bahan informasi untuk pengelolaan tanah di daerah penelitian.
2. Sebagai salah satu syarat untuk melakukan penelitian di Departemem Ilmu
Tanah, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara, Medan
Universitas Sumatera Utara
TINJAUAN PUSTAKA
Bahan Induk Andisol
Tanah Andisol adalah tanah yang berwarna hitam kelam, sangat porous,
mengandung bahan organik dan lempung tipe amorf, terutama alofan serta sedikit
silika, alumina atau hodroxida-besi. Tanah yang terbentuk dari abu vulkanik ini
umumnya ditemukan didaerah dataran tinggi (>400 m di atas permukaan laut)
(Darmawijaya, 1990).
Andisol adalah tanah yang berkembang dari bahan vulkanik seperti abu
vulkan, batu apung, silinder, lava dan sebagainya, dan atau bahan volkanik lastik,
yang fraksi koloidnya didominasi oleh mineral “Short-range order” (alofan,
imogolit, ferihidrit) atau kompleks Al-humus. Dalam keadaan lingkungan
tertentu, pelapukan alumino silikat primer dalam bahan induk non-vulkanik dapat
menghasilkan mineral “Short-range order”, sebagian tanah seperti ini yang
termasuk dalam Andisol (Hardjowigeno, 1993).
Bahan induk tanah penting dalam mendeterminasi karakteristik tanah.
Bahan induk dianggap sebagai pembentuk tanah yang penting oleh para perintis
pedologi. Oleh karena itu tidak mengherankan kalau klasifikasi tanah dan survei
tanah pada masa itu didasarkan pada bahan induk, sehingga tanah-tanah diberi
nama andesit, abu vulkan dan sebagainya (Hardjowigeno, 1993).
Andisol merupakan tanah-tanah mineral dimana fraksi aktifnya dicirikan
oleh bahan-bahan amorf (minimal 50%). Tanah-tanah ini mempunyai kapasitas
sorpsi tinggi, kandungan bahan organik yang tinggi, bulk density rendah, dan
bersifat tidak lekat atau lengket. Mempunyai duripan, terletak dari 25 cm sampai
Universitas Sumatera Utara
1 meter di dalam tanah, atau pH diukur dengan 1 gram tanah halus tercampur
dengan 1 N NaF, adalah sebesar 9,2 atau lebih yang menunjukkan adanya mineral
alofan di dalam tanah (Tan, 1998).
Bila akan dianggap mempunyai sifat-sifat Andik, menurut Tan (1998)
Andisol itu harus mengandung 80 o/o).
3. Mengandung bahan amorf (alofan) tinggi sehingga mempunyai sifat amorf
terhadap sinar X, Bersatu dengan bahan organik dan sedikit Al dapat ditukar,
KTK >150 me/100gr liat pada pH 8,2, luas permukaan besar dan banyak
menahan air.
Bentukan vulkanis terjadi disebabkan karena adanya peletusan dari suatu
gunung dan umumnya terjadi pada zaman kuarter dimana proses vulkanisme
mencapai puncak kegiatannya. Beberapa satuan petrografi dari bentukan vulkanis
yaitu: (1). Tuff liparit, (2). Tuff Dasito Liparit, (3). Tuff Dasit Tua, (4). Tuff Dasit
Muda, (5). Andesito Dasit (Druif, 1969).
Dataran tinggi tanah Karo merupakan kawasan penyebaran Tuff Andesit
dari lahar Gunung Sibayak. Namun semakin ke selatan tanah-tanah dataran tinggi
Karo dipengaruhi juga oleh penyebaran Tuff Liparit yang berasal dari Gunung
Toba (Tan, 1984).
Andesit merupakan rangkaian intrusi batuan andesit yang tersingkap jelas
pada
puncak-puncak
perbukitan.
Andesit
berwarna
abu-abu
kehijauan,
berkomposisi antara hipersten hingga andesit-augit-hornblende dan trakiandesit.
Kekerasan umumnya sangat keras. Hasil pelapukan berupa lanau, berwarna coklat
kehitaman, plastisitas sedang dan lunak. Bahan galian andesit ini umumnya
menempati
daerah
pemukiman,
perkebunan,
perladangan
dan
hutan
(Dinas Pertambangan dan Energi Propinsi Sumatera Utara, 2004).
Universitas Sumatera Utara
Breksi andesit umumnya melapuk sedang berwarna kuning kecoklatan,
komponen batuan andesitik (4-45cm) agak segar, menyudut tanggung, tertanam
pada massa dasar pasir tufa berbutir kasar, agak padat sebagian mudah hancur.
Lava andesit umumnya melapuk ringan berwarna abu-abu tua, padu, bertekstur
kasar dan porfritik, terkekarkan cukup intensif dan terisi oleh mineral kuarsa
(Dinas Pertambangan dan Energi Propinsi Sumatera Utara, 2004).
Andisol merupakan salah satu jenis tanah didaerah tropika yang memiliki
sifat khas yang tidak dimiliki oleh jenis tanah yang lain. Tanah ini dicirikan oleh
bobot isi yang rendah dan memilki kompleks pertukaran yang didominasi oleh
bahan amorf yang bermuatan variabel serta retensi fosfat yang tinggi. Tanah yang
terbentuk dari abu volkan ini umumnya ditemukan di daerah dataran tinggi
(>400m di atas pemukaan laut) (Darmawidjaya, 1997).
Andisol di Indonesia dapat dibedakan menjadi Andisol dataran rendah
dan Andisol dataran tinggi. Andisol dataran rendah terbentuk pada dataran rendah
dengan iklim tropika basah serta mempunyai rasio asam humat dan fulvat 100 mm/thn, dan bulan kering terjadi jika
curah hujan ≤ 60 mm/thn, dengan harga Q yang diperoleh dari perbandingan
antara bulan kering dengan bulan basah. Atau dapat dirumuskan sebagai berikut:
Rata-Rata Bulan Kering (mm/thn)
Q=
x 100 %
Rata-Rata Bulan Basah (mm/thn)
Desa Tongkoh, Kecamatan Tiga Panah, Kabupaten Karo, berdasarkan
perhitungan curah hujan Schmidt dan Ferguson mempunyai tipe ikllim D, dimana
rata-rata bulan kering selama 10 tahun terakhir adalah 6,1 mm/thn dan rata-rata
bulan basah adalah 4,2 mm/thn dengan harga Q terletak pada range
100 < Q < 167 %.
Topografi
Pada umumnya relief daerah Desa Tongkoh, Kecamatan Tiga Panah,
Kabupaten Karo adalah landai sampai dengan berombak. Pada pedon reliefnya
adalah landai dengan kemiringan lereng sebesar 5 %.
Universitas Sumatera Utara
Vegetasi
Penggalian profil tanah di Desa Tongkoh, Kecamatan Tiga Panah,
Kabupaten Karo dilakukan pada kawasan hutan yaitu hutan pinus yang ditanam
oleh Dinas Kehutanan. Selain itu, dari pengamatan langsung di lapangan, terdapat
juga vegetasi dari jenis sayur-sayuran dan buah-buahan, yaitu cabe merah
(Capsicum
annuum
L.),
singkong
(Manihot
esculenta
Crantz),
jeruk
(Citrus aurantium), ketimun (Cucumis satius), kentang (Solanum tuberosum L.)
dan ubi jalar (Ipomoea batatas L.)
Universitas Sumatera Utara
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Deskripsi Profil Tanah
Sifat tanah yang diteliti secara langsung di lapangan pada pedon meliputi
warna tanah dengan menggunakan buku Munsell Soil Color Chart, tekstur tanah
secara “by feeling”, struktur tanah, konsistensi, kedalaman efektif, batuan
singkapan, dan corak-corak lain yang terdapat di dalam pedon. Hal ini dapat
dilihat secara jelas pada Tabel 1. Deskripsi profil tanah di lokasi penelitian adalah
sebagai berikut:
Lokasi
: Desa Tongkoh, Kecamatan Tiga Panah, Kabupaten
Karo
Koordinat
: 03012’23,2” BT dan 98032’20,7” LU
Ketinggian Tempat
: 1447 m di atas permukaan laut
Bahan Induk
: Andesit
Jenis Tanah
: Andisol
Kemiringan lereng
:5%
Topografi
: Landai
Drainase
: Baik
Kedalaman Efektif
: 56 cm
Vegetasi
: Hutan Pinus, Rumput-rumputan
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2. Morfologi Pedon di Desa Tongkoh Kecamatan Tiga Panah Kabupaten
Karo
Horison Kedalaman
…cm…
A
0 - 16/18
Bw1
16/18 28/40
Bw2
28/40 40/68
C
40/68 >150
Uraian
Hitam gelap kecoklatan (10 YR 2/2), pasir
berlempung, sedang, remah, gembur, terdapat batuan,
perakaran banyak, beralih nyata berombak ke…
Coklat kekuningan (10 YR 5/6), lempung, halus,
gumpal, teguh, terdapat batuan, sedikit perakaran,
beralih nyata berombak ke…
Kuning Kecoklatan (10 YR 6/6), lempung berpasir,
sedang, gumpal bersudut, teguh, tidak terdapat batuan,
terdapat sedikit perakaran, beralih nyata berombak
ke…
Coklat kuning keabu-abuan (10 YR 4/8), lempung
berpasir, sedang, gumpal bersudut, teguh, tidak
terdapat batuan, tidak ada perakaran, terdapat corak
berwarna kuning merah kecoklatan pada kedalaman
55 cm.
Penggalian profil tanah dilakukan di Desa Tongkoh, Kecamatan Tiga
Panah, Kabupaten Karo. Lokasi penelitian ini memiliki bahan induk andesit.
Warna hitam gelap ini menandakan bahwa pada tanah tersebut terdapat bahan
organik yang jumlahnya cukup tinggi, dan ini merupakan ciri dari tanah Andisol.
Menurut Munir (1996) Andisol merupakan tanah yang berwarna hitam kelam,
sangat porous, mengandung bahan organik dan liat tipe amorf, terutama alofan
(allophane), serta sedikit silikat dan aluminium atau hidroksida besi .
Menurut Darmawidjaya (1997) Andisol merupakan salah satu jenis tanah
di daerah tropika yang memiliki sifat khas yang tidak dimiliki oleh jenis tanah
yang lain. Tanah ini dicirikan oleh bobot isi yang rendah dan memiliki kompleks
pertukaran yang didominasi oleh bahan amorf yang bermuatan variabel serta
retensi fosfat yang tinggi. Tanah yang terbentuk dari abu volkan ini umumnya
ditemukan di daerah dataran tinggi (> 400 m di atas pemukaan laut).
Universitas Sumatera Utara
A
A
Bw1
Bw2
C
Gambar 2. Gambar Profil Tanah
Pada pengamatan secara langsung di lapangan (Gambar 2), maka diperoleh
bahwa pedon memiliki 4 horizon, yaitu horizon A, BW1, BW2 dan C dimana pada
setiap horizon memiliki warna, tekstur, struktur dan konsistensi yang berbedabeda. Perbedaan warna tampak jelas pada horizon A dimana pada horizon ini
terdapat warna hitam gelap kecoklatan dan memiliki peralihan warna yang tegas
ke horizon B. Dalam keadaan kering, tanahnya menjadi sangat halus dan
memperoleh sifat-sifat debu. Menurut
Tan (1998), lapisan tanah atas dan
berwarna hitam adalah ciri-ciri umum tanah Andisol. Kandungan humus bisa
mencapai 15% hingga 30%, sedangkan tebalnya lapisan hitam itu bias mencapai
1 m jika pembentukan tanahnya terjadi di daerah depresi atau kaki-kaki gunung.
Di Indonesia akumulasi bahan organik tinggi menyebabkan banyak tanah
Andisol di Indonesia mempunyai horizon A berwarna hitam. Persentase krbon
Universitas Sumatera Utara
organik di tanah-tanah Andisol Indonesia berkisar antara 6% - 15%, tergantung
letak tanahnya di dataran rendah atau di lereng-lereng gunung (Tan,1998).
Al dan Fe terbuka membentuk khelat alofan–asam humik, sehingga
resistensi humus, akumulasi bahan organik didalam Andisol menigkat.
Pelapukan bahan organik menghasilkan asam-asam organik seprti asam humat
dan fulfat yang bersifat polielektrolit. Kedua asam ini memegang peranan penting
dalam pengikatan Al dan Fe sehingga P menjadi tersedia. Kononova (1961)
mengatakan Fraksi terhumifikasi dikenal sebagai humus, atau sekarang disebut
senyawa humat, dan dianggap sebagai hasil akhir dekomposisi bahan tanaman
didalam tanah. Penggunaan nama asam fulvat menggantikan istilah asam krenik
dan apokrenik. Kini senyawa-senyawa asam humat dan fulvat didefenisikan
sebagai bahan koloidal terpoladispersi yang bersifat Amorf (Tan, 1991).
Hasil Analisis Laboratorium
Asam Humat dan Fulvat
Penetapan asam humat dan fulvat berdasarkan metode Walkley and Black.
Seperti halnya bahan organik, asam humat dan fulvat merupakan hasil
dekomposisi dari humus. Karbon adalah komponen utama humus. Pengukuran
C-organik secara tidak langsung dapat menentukan humus yang terhumifikasi
melalui penggunaan faktor koreksi tertentu. Faktor yang selama beberapa tahun
ini digunakan adalah faktor Van Bemmelen yaitu 1,724 dan didasarkan pada
asumsi bahwa bahan organik mengandung > 50 % karbon.
Tan (1998) mengatakan asam humat dan fulvat kaya akan karbon, berkisar
antara 41% - 57%. Persentase karbon organik di tanah-tanah Andisol Indonesia
Universitas Sumatera Utara
berkisar antara 6 sampai 15%, tergantung letak tanahnya di dataran rendah atau di
lereng-lereng gunung.
Analisa asam humat dan fulvat dalam tanah dilakukan dengan ekstraksi
penyaringan bertingkat, asam humat dan fulvat bebas dan asam humat dan fulvat
yang berikatan dengan Alofan.
Table 3. Asam Humat/ Fulvat dan Jumlah Alofan pada Pedon
Horizon
Kedalaman
A
Bw1
Bw2
C
.....(cm).....
0-16/18
16/18-28/40
28/40-40/68
40/68->150
AH
Bebas
0,116
0,053
0,023
0
AF
AHBebas
Alofan
..........%..........
0,059
0,083
0,044
0,071
0,015
0,045
0
0
AFAlofan
0,095
0,041
0,025
0
Jumlah*
alofan
....mg....
1,93
1,27
0,87
1,58
AH = Asam Humat
AF = Asam Fulvat
*)Jumlah Alofan Skripsi Novi, 2007
Humat dan Fulvat Bebas
Asam fulvat merupakan salah satu hasil ekstraksi dari humus yang sangat
potensial dikembangkan sebagai pupuk suplemen yang dapat menurunkan
kebutuhan pupuk anorganik dan organik. asam fulvat mempunyai sifat agak mirip
dengan humat, tetapi berat molekulnya lebih ringan dan bersifat larut dalam asam.
Peningkatan asam humat dan fulvat berpengaruh terhadap daya memegang air
(water holding capacity) dan juga memperbaiki struktur tanah melalui
penambahan koloid tanah (Marpaung, 1992).
Dari tabel 3 dapat kita lihat kadar asam humat lebih tinggi daripada asam
fulvat. Hal ini disebabkan pembentukan bahan organik di dominasi asam humat.
Stevenson (1962) mengatakan asam organik yang paling efektif dalam pelarutan
adalah hasil hancuran bahan organik tanah, dan mengandung asam organik
sederhana dam kompleks asam yang berbobot molekul tinggi, seperti asam humat
Universitas Sumatera Utara
yang mempengaruhi pelarutan mineral melalui pengaruh asam dan pembentukan
kompleks atau khelat.
Tan (1998) asam humat biasanya kaya akan karbon, berkisar 41-57%, asam
fulvat biasanya kaya O mencapai 44-54%, sedangkan kadar O asam humat hanya
33-46%. Dari tabel 2 dapat dilihat bahwa horizon A mengandung asam humat dan
fulvat yang tinggi dibanding horizon lainnya. Horizon–akumulasi humus (A)
tinggi (16/18 cm) dan bewarna hitam, akumulasi humus atau bahan organik ini
berasal dari residu rumput-rumputan dan tanaman diatasnya. Horizon A
mempunyai kadar C-organik tinggi, kemungkinan besar asam humat dan fulvat
juga pada horizon A juga tinggi. Horizon A mempunyai kadar asam humat
0,116 % dan fulvat 0,059 %.
Dari ekstraksi humus akan diperoleh senyawa asam humat yang larut dalam
basa, asam fulvat yang larut dalam asam, dan humin yang tidak dapat larut. Asam
humat dan asam fulvat mengandung unsur-unsur anorganik dan senyawa-senyawa
organik yang berperan sebagai pupuk dan pembenah tanah (Tan, 1991).
0
0.05
0.1
0.15
0
-20
Kedalaman (cm)
-40
-60
-80
AH & AF (%)
-100
-120
-140
-160
*) AH = Asam Humat
AF = Asam Fulvat
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2. Pola Distribusi Asam Humat dan Fulvat Bebas
Dari gambar 2 dapat dilihat kadar asam humat dan fulvat dari setiap
horizon. Kadar asam humat dan fulvat bebas pada horizon A tinggi dari pada
horizon Bw1. Hal ini disebabkan kandungan bahan organik dari setiap horizon
menurun (decreasing), sehingga dapat disimpulkan bahwa semakin meningkat
kedalaman, maka kadar asam humat dan fulvat bebas akan semakin menurun. Hal
ini disebabkan kandungan bahan organik berbanding terbalik terhadap kedalaman
profil tanah. Bentuk grafik pola distribusi profil asam humat dan fulvat bebas
merupakan bentuk grafik spektrum volumetris yang menurun (decreasing).
Asam Humat dan Fulvat yang Berikatan dengan Alofan
Dari tabel 2 dapat dilihat kadar asam Humat dan Fulvat yang berikatan
dengan alofan tertinggi terdapat pada horizon A, sebesar 0,083 % asam humat dan
asam fulvat sebesar 0,095 %. Hal ini sesuai dengan kadar Alofannya seperti yang
kita lihat pada tabel 3, asam fulvat mengandung kadar lebih tinggi pada horizon A
disebabkan dominasi asam fulvat dalam reaksi kompleks atau membentuk khelat.
Tan (1998) mengatakan bahwa Wada (1989) menduga Alofan bereaksi dengan
asam humat, mengakibatkan akumulasi bahan organik didalam Andisol dan
dibenarkan penemu-penemu yang lain. Walaupun dijumpai beberapa perbedaan di
dalam hipotesis-hipotesis tersebut, semuanya bersepakat yang liat Amorf,
terutama Alofan, merupakan sebab utama untuk kadar bahan organik tinggi di
dalam tanah Andisol.
Menurut Elfie (2007), horizon A diperoleh jumlah Alofan 1,93 mg, horizon
Bw2 1,27 mg, horizon Bw2 0,87 mg, horizon C 1,58 mg. Dari data diatas dapat
Universitas Sumatera Utara
dilihat bahwa horizon-horizon Andisol mengandung mineral liat yang sama yaitu
Alofan. Penentuan mineral liat ini b