Peningkatan produktivitas tanah gambut yang disawahkan dengan pemberian bahan amelioran tanah mineral berkadar besi tinggi
PENINGKATAN PRODUKTlVlTAS TANAH GAMBUT
YANG DlSAWAHKAN DENGAN PEMBERlAN
BAHAN AMELlORAN TANAH MINERAL
BERKADAR BESl TlNGGl
Oleh
SALAMPAK
94509lTN H
Disertasi sebagai salah satu syarat untuk mempemleh gelar DoMor pada
Program Pascasarjana, lnstitut Pertanian Bogor
PROGRAM PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
1999
SUMMARY
SALAMPAK. The Effect of Mineral Soil with High Corlte~ltsof 11.011Application as
an Anleliorant on Peat Soil Productivity in Submel-ged Condition (Under supervision
of Dr. Ir. Supiandi Sabiham as Chairman, and Prof. Dr. Ir. Oetit Koswara, Dr. Ir. Fred
Rumawas, Prof Dr Ir. M. Sn Saeni, MS and'Dr. 1s Siswadi as Members).
E'I.onr the restrlts qf the research carried otrt in the lasl fell, years, ~ ~ ~ h iindicate
cli
/lint the loll, pi-odtrcti\,ify of pent soil is nrainly caused by the high organic acid contents
es1)eciall~:the phenolic acids, which have phytotoxic effectfor the plants. These acids are
~-estrlteJ.fi.onrbiodegiadation of lignin conlpolmd in thal are vely dorninant in ~vooden
r~rate/.inl.s. Adding cation of Fe can redtrce the Iiarnrfrtl efect of these phenolic acids.
7'11i.s resect^-ch rtsed nli~ernlsoil 1~1th
high content q f fi as an ntireliomnt to redrrce the
content of se\!eral 1)henolic acid derivations in peat soil in relation to the plant
l~~.odttction.
The researcli locations 1cjer.e chosen, ~rlhichare considered to be representati\!es:
coastal /)eat in Sa~lrirda,transitional peat in Sanrpit, and inland peat in Berengbengkel,
( - : e ~ ~ th'nlitr~atitan.
~nl
This 1.esearch consists of three espet-i-inientalsteps as follo\t~: (a)
Iaho~~oto~y.
~.eseal.chcor+eringq t the detertr~inationq f Fe sorption curve, the soltibili~yof
Ilk .fi-onr cl~neliol.-nn/.the effect qf anieliolzlnt nl)plication on ar~ailabilit~:
qf set-era1
I I ~ I I I - I C I . I I Sm
. d l)liosl)hor bindirrg in peat afler the al~l~lication
oj' atrreliorant; (i) gl-een
17olrse esl)e~-i~irent
to stir~fi?the gro~z~th
and nzrlrielit rrytake by plants; and (4 jield
e.~l)erit11ei11
co\.eritrg qf the plc~ntyrodtrction. and nieastr~enientof several phenolic acid
derirntion iri soil sanrple .fioni the field. The ar~reliomtare applied with the rate as
11lrtc11a.r 0. 2.5. J. 7.5. and 10 % ofFe niasirlizr~lsorl)tion.
lyre initial alialysis restrlt of chenlical proj)erlies of peat soil and anreliorunt
.sho~r~ed
that as a ~vholepear soil reaction loere rlery acid to acid b H 3.50 - 4.40).
~Weanrr:hile.the ash content of peat soil in Sanr~rda.Sanlpit, and Berengbengkel is 4.62,
4.53. and 0.63 % res~)ectively,or it is eyrti~!alentto the lost of ignilion of peat as rtiirch as
95.38. 9j.47. and 99.37 %. These indicate that this peat soil is classified as tt-t~epeat
soil. The lignin content qfyeat soil used in this research is high (78 - 93 94). Also the
q~rantitj~
qj'ileon content in artreliorzrnt is high i. e. 22.06 %.
The rrra.rirr~litilsorytion q f Fe is high i.e. 21078.55 pg/g.for coastal peat (Sanizru'a).
17695 pg g . f o r . !I-ansiiional peat (Sar~ipi,). and 13266.42 pg\g for inland peat
('el-erigbe17gkel).
The rest111o f phenolic acids nreastrretlrent show that the concentration of phenolic
acids in inlan~l,~mnsifionnl,and coastal peat ranging from highest to the lolvest is as
.fi)llo~t.s:synapic acid r .fenrlic acid > p-cotrmaric acid > p-hidroxybenzoic acid >
sj!l.ingic n c ~ d-:. ~nnillicacid. As a whole. coastal peat contains yhenolic acids are less
/ha11on /mr~sitionaIand inlandpeat.
?he applicatior7 q f an~eliomntincreased the niltrients in soil altholrgh the pH of
soil tends to decr-ease. The phenolic acid concentration was also decreasing due to {he
al)plicalio17yfatr~eliomnt~lsingthe logarithirric pattern. The lowest content of phenolic
acids is ohmined on /lie treattrtent of 7.5 % of Fe n~asin~lrrrr
soytion. Ho\l,ever; when the
rale as t~lilcha.s I0 96 of F'e N I ~ . Y I N . I I I M .sorption
I
\rlas applied, the phenolic acids Itpas
iricreu.sirig depending on h o ~ rlong
~ the peat soil has been used as ~~ailu'yfiell'.
the application of anreliomnt was lo~verthan
7;/7cP conrer7r it7 pen/ soil ~t~ithotrt
/ha/ ~r~itli
/he application of atr~eliomnt. The m g e of P in soil \vithoirt application of
a~~~e/ior-a/it
is.Potrr 14.44 to 23.96 ppttr P. It can be seen that P rends to ncctmr~rlntein
lo\~ler1uj:er-(40 - 50 crrr). The al~plicationqf at~reliorantcalrsed the P accz~~r~ulntion
in
I I / I / ) ~ I . laj.:cr.(0 - 25 crr~).and then it was decreasing in lower layer: The treatt1rent qf 2.5.
5. 7.5, arid I0 % yf Fe t~~a.rinr~r~rr
sorption cailsed the 1' soil 19.21 - 31.96. 21.97 - 47.29.
28.$4 - 44.27, a ~ 33.15
d
- 47.06 p11111P. The distribi~tionpatterns q f P and Fe \t7as
.si~r~ilar~r,her-eare accz~n~~rlated
on the layer of 0 - 25 ctn. Then Y was decreasing in
lo\cvr- 1aj:er.. l h e rarige of estr.acted in the treattrlent of 0, 2.5, 5. 7.5, and 10 % qf Fe
tnn-Y~MIIINI
.so~plioriIS 0.14 - 0.92, 1.63 - 4.31, 1.34 - 7.80, and 8.20 - 13.82 ppnl P. The
resill/ c!f't)arialj~sisor7 leaching water indicates that the rreatr~~ent
111itholrtthe application
is increasing.
of cnr/eliornr7/ increased l! and P )rlasdecrensing as the m / e of at~~eliornn/
sorl~tionis
7he I-t-rtigeo f I' 117 /he tr.ea/tr~eri/o f 0. 2.5. 5, 7.5. and 10 % of fi rn~a~~irrrtnr~
13.92. 1 3.38. I I . 73. urrd 7.6 7 / I / I ~ I I 1).
'lhc addi/iori of' atrreliornnt had a signljiccint effect lo the plant m d g m i ~h'y
eight, crlthorrgh /he r.esrrlt ofrnean test indicates /hat the ~rea/rr~ent
oj' 7.5 and 10 96 is
s~as~icnllj:
rrot S ~ ~ ~ I ~ / ~HCo ~CtI~Me ~lI f.~the
e cra/e of arireliorant ~ v a sincreasing, it will give
harr~!/irleffect lo /lie plant gro-o,sthand prodilction. E-ronr the obser~~ation
of the rice
l ~ l a n uyr.o~r*riin oj)en a17d closed pot. it can be seen that the ~ ) r o d ~ ~ c /qf
i o nrice in open
/)ot I1.a.s b e ~ ~ than
e r that in closed pot. This is accordance with the resirlt obtained~fiotrr
r1re~1sncw)~e17/
c?f~~Iienolic
acids of both ofpots. The treattllent of anreliorant ~viththe rate
of 7.5 96 11>il1
yrodirce the highest gmin weight. Ho~cle\?er;it tends to decrease on the
/r.eatmren/uf 10 % o f Fe r~raxitr~ittl-I
sorf>tion.In geneml, it can be said that the application
d % o f F e m.~a.xinrilri~
solplion ivill give relali~~ely
si~r~ilar
ieslrlt.
o f n~rreliorcmtq f 7.5 a ~ 10
7-hea/)l)licationq f anreliorant to the pent soil can increase the nlrtrients content in
lel'el q f 1' and K in rice is high, sher re as the level qf N is lo\tl.
rice. Il'he 1711trie17t
7hercfi)r.e..firrther research or7 conrbination treatnrent of an~eliomntand N.fertilizing is
r-eco/r~rr~cri~Ied.
Ib control the phenolic acids in the Jield eJfeciively, aareliomnt in [he -fol.nr of
rrriner.al soil ltit17 high content o f iron given a rate of 7.5 % of Fe nraxirr~lmrsorption can
De rlsed. 1Resides. the inletwrittent irrigation N . I L I S ~carry ozrt the-flooding of peat soi1.for
l ) a d ~ lfield
~ . . cr~l/i~*arior~.
RINGKASAN
SALAMPAK. Peningkatan Produktivitas Tanah Gambut yang Disawahkan
dengan Pemberian Bahan Amelioran Tanah Mineral Berkadar Besi Tinggi (di
bawah bimbingan Dr. Ir. Supiandi Sabiham sebagai Ketua Komisi Pembimbing,
Prof Dr. Ir. Oetit Koswara, Dr. Ir. Fred Rumawas, Prof. Dr. Ir. M. Sri Saeni, MS.,
Dr. Ir. Siswadi masing-masing sebagai Anggota Komisi Pembimbing).
Dari beberapa hasil penelitian yang dilakukan terakhir ini menunjukkan bahwa
rendahnya produktivitas tanah gambut terutama disebabkan oleh kandungan asamasam organik yang tinggi, sehingga bersifat racun bagi tanaman, terutama asam-asam
fenolat. Asam-asam fenolat tersebut merupakan hasil biodegradasi dari senyawa
lignin yang dominan dalam bahan asal kayu-kayuan. Pengaruh buruk dari asam-asam
fenolat dapat dikurangi dengan penambahan kation polivalen Fe. Dalam penelitian
ini dicobakan penggunaan tanah mineral yang mengandung Fe tinggi sebagai bahan
amelioran untuk menurunkan kandungan beberapa derivat asam fenolat dalam tanah
gambut dalam kaitannya dengan produksi tanaman.
Lokasi penelitian dipilih pada daerah yang mewakili: gambut pantai di
Samuda, gambut transisi di Sampit, dan gambut pedalaman di Berengbengkel,
Kalimantan Tengah. Penelitian ini terdiri dari tiga tahap percobaan, yaitu (a)
percobaan laboratorium yang meliputi percobaan: penetapan kurva erapan Fe pada
tanah gambut, kelarutan Fe dari bahan amelioran, pengaruh pemberian bahan
amelioran terhadap asam fenolat tanah gambut, pengaruh pemberian bahan amelioran
terhadap beberapa unsur hara tanah gambut, dan pengikatan fosfor dalam tanah
gambut setelah diberi bahan amelioran; (b) percobaan rumah kaca untuk mempelajari
pertumbuhan dan serapan tanaman; dan (c) percobaan lapangan yang meliputi:
percobaan produksi tanaman, dan pengukuran beberapa derivat asam fenolat pada
contoh tanah dari lapangan. Bahan amelioran diberikan dengan dosis setara 0, 2.5, 5,
7.5, dan 10 % erapan maksimum F e
Hasil analisis pendahuluan terhadap sifat-sifat kimia tanah gambut dan bahan
amelioran menunjukkan secara keseluruhan tanah gambut bereaksi masam dengan
kisaran pH sebesar 3.80 - 4.40, kadar abu gambut Samuda, Sampit dan
Berengbengkel masing-masing adalah 4.62, 4.53 dan 0.63 % atau setara dengan
kehilangan pijar (lost of ignition) adalah sebesar 95.38, 95.47, dan 99.37 %, yang
menunjukkan gambut tersebut tergolong sebagai true peat. Kandungan lignin tanah
gambut yang diteliti tergolong tinggi, yaitu berkisar antara 78 - 93 %. Kandungan
besi (F@O3)bahan amelioran terdapat dalam jumlah yang cukup tinggi, yaitu sebesar
22.06 %.
Erapan maksimum Fe secara keseluruhan adalah tinggi yaitu 21078.55 pg/g
untuk gambut pasang surut (Samuda), 17695.46 pg/g untuk gambut transisi (Sampit),
dan 13266.42 pglg untuk gambut pedalaman (Berengbengkel).
Hasil pengukuran asam-asam fenolat menunjukkan konsentrasi asam-asam
fenolat dalam gambut pedalaman, peralihan dan pantai dari tertinggi hingga terendah
adalah: asam sinapat > ferulat > p-kurnarat > p-hidroksibenzoat > siringat > vanilat.
Secara keseluruhan gambut pasang surut mempunyai kandungan asam fenolat yang
lebih kecil dibandingkan dengan gambut transisi dan pedalaman.
Pemberian bahan amelioran meningkatkan hara dalam tanah, walaupun ada
kecenderungan teijadi penurunan pH tanah, sedangkan konsentrasi asam-asam fenolat
menurun akibat pemberian bahan amelioran dengan pola logaritmik. Kandungan
asam fenolat yang terendah diperoleh mulai pada perlakuan 7.5 % erapan maksimum
Fe, sedangkan pada dosis setara 10 % erapan maksimum Fe cenderung terjadi
peningkatan. Pada percobaan lapangan menunjukkan konsentrasi asam-asam fenolat
meningkat dengan semakin lamanya gambut disawahkan
Kandungan P pada tanah gambut yang tanpa diberi perlakuan bahan amelioran
lebih rendah dibandingkan dengan tanah gambut yang diberi perlakuan bahan
amelioran. Kisaran rata-rata P pada tanah tanpa perlakuan bahan amelioran adalah
sebesar 14.44 - 23.96 ppm P, terlihat kecenderungan adanya akumulasi P pada lapisan
bawah (40 50 cm). Pemberian bahan amelioran menyebabkan adanya akumulasi P
pada lapisan atas (berkisar 0 25 cm), lalu menurun pada lapisan bawah. Kisaran P
tanah berturut-turut pada perlakuan 2.5, 5, 7.5, dan 10 % erapan maksimum Fe adalah
19.21 31.96; 21.97 - 47.29; 28.84 - 44.27; dan 33.15 - 47.06 ppm P. Pola distribusi
P dalam kolom tanah sama dengan pola distribusi Fe, yaitu terakumulasi pada lapisan
0 - 25 cm dan menurun pada lapisan bawah. Kisaran rata-rata Fe terekstrak pada
perlakuan 0, 2.5, 5, 7.5 dan 10 % dari erapan rnaksimum Fe secara berturut-turut
adalah 0.14 0.92, 1.63 - 4.34,4.34 - 7.80 dan 8.20 13.82 ppm Fe. Hasil analisis P
pada air cucian menunjukkan bahwa perlakuan tanpa bahan amelioran memberikan P
-
-
-
-
-
yang tertinggi, dan kemudian menurun dengan peningkatan dosis bahan amelioran
yang diberikan yaitu secara berturut-turut rata-rata P untuk perlakuan 0, 2.5, 5, 7.5
dan 10 % dari erapan maksimum Fe adalah 13.92, 13.28, 11.73,9.23 dan 7.67 ppm P.
Penambahan bahan amelioran berpengaruh sangat nyata terhadap bobot kering
tanaman dan bobot gabah padi. Walaupun dari hasil uji nilai tengah menunjukkan
bahwa perlakuan 7.5 dan 10 % tidak nyata secara statistik, tetapi ada kecenderungan
peningkatan dosis pemberian bahan amelioran memberikan pengaruh yang buruk
terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman. Produksi tanaman padi yang diamati
pada pot terbuka dan tertutup menunjukkan bahwa pada pot terbuka produksi
tanaman lebih baik dibandingkan dengan pada pot yang tertutup. Hal ini sejalan
dengan hasil yang diperoleh pada pengukuran asam-asam fenolat pada kedua pot
tersebut. Perlakuan bahan amelioran pada dosis 7.5 % memberikan bobot gabah
tertinggi, kemudian cenderung menurun pada perlakuan 10 % erapan maksimum Fe.
Walaupun secara umum pemberian bahan amelioran 7.5 dan 10 % erapan maksimum
memberikan hasil yang relatif sama.
Pemberian bahan amelioran ke dalam tanah gambut mampu meningkatkan
kadar hara dalam tanaman padi. Kadar hara P dan K dalam tanaman padi terdapat
dalam jumlah yang tinggi, sedangkan hara N terdapat dalam jumlah yang rendah.
Oleh karena itu diperlukan penelitian lanjutan dengan perlakuan kombinasi bahan
amelioran dengan pemupukan N.
Pada gambut pedalaman (Berengbengkel) tidak dilakukan pengamatan sampai
panen, karena seluruh tanaman padi mati pada saat umur 9 minggu setelah tanam. Hal
menunjukkan gambut pedalaman yang tebal tidak cocok untuk budidaya padi sawah,
ha1 ini berhubungan dengan tingginya kandungan asam-asam fenolat dalam tanah
gambut pedalaman.
Untuk mengendalikan asam-asam fenolat secara efektif di lapangan dapat
digunakan bahan amelioran berupa tanah mineral berkadar besi tinggi dengan dosis
7.5 % erapan rnaksimum Fe, selain itu penggenangan tanah gambut untuk budidaya
padi sawah harus dilakukan secara selang-seling dengan pengeringan (intermittent
irrigation).
PENINGKATAN PRODUKTlVlTAS TANAH GAMBUT
YANG DlSAWAHKAN DENGAN PEMBERlAN
BAHAN AMELlORAN TANAH MINERAL
BERKADAR BESl TlNGGl
Oleh
SALAMPAK
94509lTN H
Disertasi sebagai salah satu syarat untuk mempemleh gelar DoMor pada
Program Pascasarjana, lnstitut Pertanian Bogor
PROGRAM PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
1999
Judul
: PENINGKATAN PRODUKTIVITAS TANAH GAMBUT
YANG DISAWAHKAN DENGAN PEMBERIAN BAHAN
AMELIORAN TANAH MINERAL BERKADAR BESI
TINGGI
Nama Mahasiswa : SALAMPAK
Nomor Pokok
: 94509
Program Studi
: ILMU TANAH
Menyetujui :
Prof. Dr. Ir. Oetit Koswara
Anggota
Dr. Ir. Fred Rumawas
Anggota
Prof. Dr. Ir. M. Sri Saeni. MS
Anggota
Dr. Ir. Siswadi
Anggota
2. Ketua Program Studi
rogram Pascasarjana
Dr. Ir. H. Sudarsono, MSc
Tanggal Lulus : 27 Maret 1999
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Pangkalan Bun, Kalimantan Tengah pada tanggal
6 April 1964 dari ayah E. E. Dohong dan ibu Noorwide Pahu sebagai anak
kesembilan dari sembilan bersaudara.
Penulis menempuh pendidikan dasar di SDN Teladan Kuala Kurun dan lulus
pada tahun 1976. Penulis meneruskan ke S M P Negeri 2 Palangka Raya dan lulus
pada tahun 1980. Setelah itu penulis melanjutkan ke SMA Negeri 1 Palangka Raya
dan lulus pada tahun 1983. Kemudian penulis meneruskan ke jenjang pendidikan
tinggi di Jurusan Tanah, Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor dan lulus pada
tahun 1987 dengan predikat sangat memuaskan. Selanjutnya pada 1990 penulis
mengikuti Program S2 pada Program Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor dan lulus
pada tahun 1993 sebagai lulusan terbaik wisuda tahap I1 tahun 1993. Kemudian pada
tahun 1994 penulis mengikuti Program S3 di Program Pascasarjana, Institut Pertanian
Bogor dan lulus pada tanggal 27 Maret 1999 dengan predikat Cum Laude.
Sejak tahun 1987 penulis diangkat sebagai Staf Pengajar di Jurusan Budidaya
Pertanian, Fakultas Non Gelar Teknologi (FNGT) Universitas Palangka Raya yang
sekarang berubah menjadi Fakultas Pertanian Universitas Palangka Raya. Penulis
diserahi tugas mengajar mata kuliah Kesuburan Tanah, Dasar-dasar Ilmu Tanah, dan
Tanah Gambut. Selain itu juga, penulis ikut aktif mengajar di Program D3 Jurusan
Budidaya Pertanian, Fakultas Pertanian Universitas Palangka Raya.
Aktivitas-aktivitas lainnya diantaranya menjadi anggota Tim Konsultan Ahli
Bappeda Tingkat I Kalimantan Tengah sejak tahun 1997 hingga sekarang, mengikuti
seminar-seminar nasional, serta ikut berperan aktif dalam Tim Kerjasama Universitas
Palangka Raya.
Penulis menikah pada tahun 1997 dengan Rosana, dan dikarunia seorang putra
bernama Afmerveldy Azaria Dohong.
UCAPAN TERIMA KASIH
Terima kasih yang sebesar-besarnya diucapkan kepada Dr. Ir. Supiandi
Sabiham selaku Ketua Komisi Pembimbing yang telah banyak memberikan saran
dalam perencanaan, pelaksanaan hingga penulisan disertasi ini. Penghargaan yang
sama disampaikan pula kepada Prof. Dr. Ir. Oetit Koswara, Dr. Ir. Fred Rumawas,
Prof Dr. Ir. M. Sri Saeni, MS, dan Dr. Ir. Siswadi masing-masing selaku Anggota
Komisi Pembimbing atas saran-saran dalam pelaksanaan penelitian hingga penulisan
disertasi ini.
Penghargaan dan ucapan terima kasih disampaikan :
1. Kepada Tim Manajemen Program Doktor (TMPD) dari Direktorat Jenderal
Pendidikan Tinggi atas pemberian kesempatan belajar pada Program
Pascasarjana Institut Pertanian Bogor serta bantuan biaya hidup dan biaya
penelitian.
2. Kepada Direktur Program Pascasarjana Institut Pertanian Bogor yang telah
memberi kesempatan belajar, serta kepada staf pengajar yang telah membekali
ilmu agar dapat berkembang lebih jauh.
3. Kepada Proyek Peningkatan Penelitian dan Pengabdian pada Masyarakat, DIKTI
yang telah menyediakan dana melalui Hibah Bersaing V.
4. Kepada Pemerintah Daerah Tingkat I Kalimantan Tengah atas segala bantuan
dana penelitian.
5. Kepada Bapak Drs. Lukas Tingkes, Ketua BAPPEDA Tingkat I Kalimantan
Tengah atas segala dukungan dan bantuannya, baik dana maupun fasilitas
penelitian lainnya.
xii
6. Kepada Bapak Kolonel Salundik Gohong, Wali Kotamadya Palangka Raya atas
segala dukungan dan bantuannya, baik dana maupun fasilitas penelitian lainnya.
7. Kepada Bapak Rektor Universitas Palangka Raya, Dekan Fakultas Pertanian
Universitas Palangka Raya beserta seluruh staf dan karyawan, atas segala
bantuan dan dukungannya selama pelaksanaan penelitian.
8. Kepada Bapak Ir. Burahnudin Ali (Bupati Kepala Daerah Tingkat II Kapuas,
Kalimantan Tengah) dan Bapak DR. Ir. Bostang Radjagukguk (Staf Pengajar
Jurusan Tanah, Faperta-UGM) masing-masing sebagai Penguji Luar Komisi, atas
segala kritik dan saran yang diberikan.
9. Kepada rekan-rekan staf pengajar Universitas Palangka Raya, terutama
Ir. Suwido H. Limin, MS., Ir. Y. Sulistiono, MP., Ir. Rolland A. Umbing, MP.,
Ir. Yesaya Ch. Tarra, MS., Ir. Sukaryanto, MS., Ir. Bismart Ferry Ibie, MSi.,
Ir. Panji Surawijaya, MSi., dan Ir. Ici P. Kulu serta seluruh staf laboratorium
analitik Unpar atas segala bantuan dan fasilitas yang diberikan selama
pelaksanaan penelitian dan penyelesaian disertasi.
10. Kepada Dr. Ir. Abdul Rachim, MS atas segala saran dan dorongannya selama
penelitian hingga selesainya penulisan disertasi ini.
11. Kepada rekan-rekan mahasiswa Pascasarjana IPB, terutama Ir. Rykson
Siturnorang, MS., Ir. Abubakar Karim, MS., Ir. Yusurum Jagau, MS dan Ir. Adi
Jaya, MSi., atas segala kerjasama dan persahabatannya selama studi Program
Doktor di Jurusan Tanah IPB.
12. Kepada Ir. Dwi Ardam Fehri, Ir. Januar "Oboy" Tanaka, Ir. Markus, Ir. Mahuy,
Ir. Herigalis, Ir. Kalpian, Ir. Eliani "Ucau", Ir. Rionie, Ir. Ervina, Ir. Rosie,
Ir. Alfani, Ir. Yahya "Koya" Jamal, Sastradi, Oscar,
(TSA Unpar),
serta Harto "Lunju" atas bantuan
pelaksanaan penelitian ini.
...
Xlll
13. Kepada Orang tua, kakakku dan seluruh keluarga yang tidak dapat disebut satu
persatu atas segala bantuan dan dukungan dana, semangat, dan doa selama
pelaksanaan penelitian hingga penyelesaian disertasi.
14. Kepada keluarga Ir. Salundik Dohong, MSi beserta istri atas segala bantuan,
dukungan dan fasilitas yang diberikan hingga selesainya disertasi ini.
15. Kepada istri dan anakku yang tercinta Rosana dan Almerveldy Azaria Dohong
atas segala dorongan semangat, kesabaran, perhatian dan pengertian serta
pengorbanan yang telah diberikan dengan tulus hingga selesainya studi Program
Doktor.
16. Kepada semua pihak yang telah banyak membantu baik material maupun
spiritual sehingga penelitian dan penulisan disertzisi dapat diselesaikan.
Disadari bahwa tulisan ini, masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, atas
segala kekurangan ini penulis memohon pengertian yang sedalam-dalamnya kepada
pembaca dan segala saran yang bersifat membangun sangat penulis harapkan.
Semoga disertasi ini bermanfaat bagi pengembangan ilmu dan para penentu
kebijakan dalam pengembangan pertanian di lahan gambut.
Bogor, 6 April 1999
DAFTAR IS1
SUMMARY
Halaman
..
...........................................................................
UCAPAN TERIMA KASM ..........................................................
11
xi
DAFTAR IS1 ............................................................................ xiv
DAFTAR TABEL ....................................................................... xvii
DAFTAR GAMBAR .................................................................... xxii
I.
I1.
PENDAHULUAN ................................................................
1.1. Latar Belakang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.2. Tujuan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.3. Hipotesis ....................................................................
1
1
4
4
TINJAUAN PUSTAKA ........................................................
2.1. Tanah Gambut ............................................................
2.1.1. Pengertian Tanah Gambut . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.1.2. Pembentukan Tanah Gambut ...................................
2.1.3. Klasifikasi Tanah Gambut ......................................
2.1.4. Penyebaran Tanah Gambut . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5
5
5
6
8
12
2.2. Sifat Kimia Tanah Gambut ............................................
12
12
16
16
19
22
23
2.2.1. Klasifikasi Kesuburan Tanah Gambut .........................
2.2.2. Kemasaman Tanah ...............................................
2.2.3. Kapasitas Tukar Kation dan Basa-basa ........................
2.2.4. Nitrogen dan Fosfor .............................................
2.2.5. Unsur Mikro ......................................................
2.2.6. Komposisi Kimia Gambut .....................................
2.3. Asam-asam Fenolat dalam Tanah ......................................
2.3.1. Pembentukan Asam fenolat ....................................
2.3.2. Pengamh Asam Fenolat Terhadap Tanaman ................
25
25
28
2.4. Pembentukan Senyawa Kompleks Organo-Kation ...................
2.4.1. Konsep Dasar Pembentukan Senyawa Kompleks ...........
2.4.2. Erapan Kation pada Tanah Gambut dan Stabilitas
Kompleks .........................................................
35
35
37
I11. KEADAAN UMUM TANAH DI LOKASI PENELITIAN ...............
3.1. Lokasi Pengambilan Contoh Tanah ....................................
3.2. Sifat-sifat Kimia dan Komposisi Tanah Gambut .....................
3.2.1. Kadar C-organik, N-total, P-tersedia dan Komposisi
Gambut ............................................................
3.2.2. pH, Aldd,hd,
KTK dan KB ....................................
3 . .2.3. Kandungan Unsur Mikro ........................................
IV. PENENTUAN DOSIS BAHAN AMELIORAN ............................
4.1. Pelaksanaan Percobaan ..................................................
4.1.1. Penetapan Kurva Erapan Fe pada Tanah Gambut ...........
4.1.2. Kelarutan Fe dari Bahan Amelioran ...........................
4.2. Hasil dan Pembahasan ...................................................
4.2.1. Kurva Erapan Langmuir ........................................
4.2.2. Kelarutan Fe dari Bahan Amelioran ..........................
4.2.3. Kebutuhan Bahan Amelioran ...................................
V.
PENGARUH PEMBERIAN BAHAN AMELIORAN TERHADAP
BEBERAPA SWAT KIMIA TANAH GAMBUT .........................
5.1. Pelaksanaan Percobaan ..................................................
5.1.1. Percobaan 1: Pengaruh Pemberian Bahan Amelioran
Terhadap Kandungan Beberapa Derivat Asam Fenolat
dalam Tanah Gambut ............................................
5.1.2. Percobaan 2: Pengaruh Pemberian Bahan Amelioran
Terhadap Beberapa Unsur Hara Tanah .......................
5.1.3. Percobaan 3: Pengaruh Pemberian Bahan Amelioran
Terhadap Pencucian Hara P .....................................
5.2. Hasil dan Pembahasan ...................................................
5.2.1. Pengaruh Pemberian Bahan Amelioran Terhadap
Kandungan Beberapa Derivat Asam Fenolat
dalam Tanah Gambut ..........................................
5.2.2. Pengaruh Pemberian Bahan Amelioran Terhadap
Beberapa Unsur Hara Tanah .....................................
5.2.3. Pengaruh Pemberian Bahan Amelioran Terhadap
Pencucian Hara P dari Kolom Tanah ........................
VI . PENGARUH PEMBERIAN BAHAN AMELIORAN
PADA TANAH GAMBUT TERHADAP PRODUKSI
TANAMAN PAD1 SAWAH ..................................................
6.1. Pelaksanaan Percobaan .................................................
6.1.1. Percobaan Rumah Kaca .........................................
6.1.2. Percobaan Lapangan .............................................
96
96
96
97
6.2. Hasil dan Pembahasan .................................................. 99
6.2.1. Percobaan Rumah Kaca ......................................... 99
6.2.2. Percobaan Lapangan .........................................
104
VII . PEMBAHASAN UMUM ....................................................... 1 1 1
VIII . KESIMPULAN DAN SARAN ................................................ 123
8.1. Kesimpulan ............................................................. 123
8.2. Saran ........................................................................ 124
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................
125
LAMPIRAN-LAMPIRAN ........................................................... 1 35
DAFTAR TABEL
Halaman
Nomor
m s
1.
Luasan Tanah Gambut dari Berbagai Hasil Penelitian di Indonesia . . . . . . .
13
2.
Kriteria Penggolongan Tingkat Kesuburan Tanah Gambut . . . . .. . . . .. . . . . ..
15
3.
Komposisi Gambut Ombrogen di Indonesia dan Kapasitas
Tukar Kationnya . . . . . . . . . . . . . .. . . . . .. . . . . . . . . . . .. .. . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
17
Kandungan Beberapa Unsur Mikro pada Lapisan Atas dan Bawah
Tanah Gambut Tropika dari Sumatera dan Kalimantan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
23
5.
Komposisi Gambut Hutan Tropika Tipe Sangat Masam . . . .. . . . . . .. . . . . .. ..
24
6.
Perubahan Komposisi Kimia Tanah Gambut akibat Pengusahaan
Pertanian . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
25
Pengaruh Beberapa Derivat Asam Fenolat terhadap
Perkecambahan dan Pertumbuhan Beberapa Jenis Tanaman . . . . . . . . . . . . . . .
31
Pengaruh Asamp-hidroksibenzoat terhadap Bobot Kering
Tanaman Padi . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . .... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . .
32
Pengaruh Asamp-hidroksibenzoat terhadap Jumlah Biji per
Tanaman dan Persentase Gabah Hampa ... . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
33
10. Pertumbuhan Akar Tanaman Padi dalam Larutan Asam-asam
Fenolat Murni . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . .
34
11. Kandungan C-organik, Kadar Abu, N-total, P-tersedia,
P-HC125%, Lignin dan Selulosa Tanah Gambut . . . . . . . . . . . . ... . . . . . . . .. . ....
49
Tanah Gambut . . . .. . . .. . . . . . . . . . . . . . . . .
54
13. Kandungan Basa-basa, Kejenuhan Basa dan Kapasitas
Tukar Kation Gambut . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . .
56
14. Kandungan Unsur Mikro dalam Tanah Gambut . . . ... . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . .. . . .
58
4.
7.
8.
9.
12. Reaksi Tanah (pH), Al-dd, dan &d
xviii
Koefisien Korelasi ( r ) Model Linear Erapan Kation Fe3+ .................
64
Nilai Erapan Maksimum Fe3' ana ah am but ................................
65
Nilai Konstanta Langmuir (k) Kation Fe3+....................................
68
Konsentrasi Ion H+(mM)dalam Larutan Tanah pada
~ e a d a a n~ r a ~ ~aank s i m u mati ion Fe3+ .....................................
72
Hasil Perhitungan Kebutuhan Bahan Amelioran .............................
74
Rata-Rata Konsentrasi Asam-asam Fenolat dalam Tanah
Garnbut pada Perlakuan Pemberian Bahan Amelioran ......................
81
Konsentrasi Asam-asam Fenolat (mM) pada Gambut Samuda.
Sampit. dan Berengbengkel akibat Pemberian FeC13.6H20................
84
Nilai Tengah Kandungan Hara Tanah Gambut Setelah Diberi
................................................
Perlakuan Bahan Amelioran
91
Nilai Tengah Bobot Kering Tanaman Padi pada Percobaan
Rumah Kaca akibat Pemberian Bahan Amelioran ........................... 100
Nilai Tengah Kadar Hara N. P. K dan Fe Tanaman Padi Sawah ..........
102
Rata-rata Bobot Gabah Padi (tonha) pada Petakan dan Pot
Terbuka dan Tertutup akibat Perlakuan Pemberian Bahan Amelioran ....
105
Penurunan Permukaan Tanah Gambut di Lokasi Perkebunan
PT Riau Sakti United Plantation ............................................... 1 1 1
Deskripsi Profil Tanah Gambut Samuda (Pasang surut).
Sampit (Transisi). dan Berengbengkel (Pedalaman) .........................
136
Metode Analisis Beberapa Sifat Kimia Tanah ...............................
137
Kriteria Penilaian Kandungan Unsur dan Kernasaman Tanah
Daerah Pasang Surut .............................................................
138
xix
Hasil Analisis Sifat Kimia Bahan Amelioran dari
Pundu-Kasongan, Kalimantan Tengah ........................................ 139
Persamaan Linier Langmuir dan Parameter-parameter
Erapan ~e~~........................................................................
140
Data Pengukuran Keseimbangan Fe3+..........................................
141
Data Hasil Pengukuran pH pada Berbagai Perlakuan Dosis ~ e ~..........
'.
146
Efek Penurunan pH dan Pembebasan H'( m ~ ke
) dalam
Larutan Tanah akibat Penambahan Kation Fe3'. ..............................
147
~
Perhitungan Efek Pembebasan dan Hidrolisis ~ e ~ '
dalam Larutan Tanah Gambut ................................................. 148
Kelarutan Fe dari Tanah Mineral yang di Inkubasi dalam
Tanah Gambut ....................................................................
150
Hasil Analisis Beberapa Derivat Asam Fenolat dalam Tanah
Gambut Samuda (Pasang surut), Sampit (Transisi),
Berengbengkel (Pedalaman) pada Perlakuan Pemberian
Bahan Amelioran ................................................................
15 1
Konsentrasi Beberapa Derivat Asam Fenolat dalam Tanah
Gambut Samuda (Pasang surut), Sampit (Transisi), dan
Berengbengkel (Pedalaman) pada Perlakuan
FeC13.6Hz0 di Laboratorium ...................................
Hasil Analisis Beberapa Sifat Kimia Tanah Gambut akibat Perlakuan
Pemberian Bahan Amelioran pada Tanah Gambut Samuda (Pasang
Surut), Sampit (Transisi), dan Berengbengkel (Pedalaman) ................
1 56
Hasil Analisis Unsur P dan Fe pada Tanah Gambut dalam
Kolom Tanah dan Air Cucian setelah Penambahan Bahan
Amelioran dan Inkubasi P ....................................................... 158
Bobot Kering Tanaman Padi pada Umur 8 Minggu Setelah
Tanam (MST) akibat Perlakuan Pemberian Bahan Amelioran
pada Tanah Gambut Samuda (Pasang Surut), Sampit (Transisi),
dan Berengbengkel (Pedalaman) di Rumah Kaca ...........................
160
Sidik Ragam Bobot Kering Tanaman Padi pada Perlakuan
Pemberian Bahan Amelioran pada Tanah Gambut Samuda
(Pasang Surut), Sampit (Transisi), dan Berengbengkel
(Pedalaman) di Rumah Kaca ...................................................
Hasil Rata-rata Pengamatan Tinggi Tanaman Padi (cm) pada
Umur 2,4,6 dan 8 Minggu Setelah Tanam (MST) akibat
Perlakuan Pemberian Bahan Amelioran pada Tanah Gambut
Samuda (Pasang surut), Sampit (Transisi), dan Pedalaman
(Berengbengkel) di Rumah Kaca ..............................................
Hasil Rata-rata Jumlah Anakan Padi pada Umur 2, 4,6 dan
8 Minggu Setelah Tanam (MST) akibat Perlakuan Pemberian
Bahan Amelioran pada Tanah Gambut Samuda (Pasang surut),
Sampit (Transisi), dan Berengbengkel (Pedalaman) 'di Rumah Kaca.. ....
Hasil Pengukuran Kadar Hara N, P, K, dan Fe Daun
Tanaman Padi pada Umur 8 Minggu setelah Tanam (MST)
akibat Perlakuan Pemberian Bahan Amelioran pada Tanah
Gambut Samuda (Pasang surut), Sampit (Transisi), dan
Berengbengkel (Pedalaman) di Rumah Kaca ................................
Sidik Ragam Kadar Hara N, P, K, dan Fe Daun
Tanaman Padi pada Umur 8 Minggu setelah Tanam (MST)
akibat Perlakuan Pemberian Bahan Amelioran pada
Tanah Gambut Samuda (Pasang surut), Sampit (Transisi), dan
Berengbengkel (Pedalaman) di Rumah Kaca .............................
Bobot Gabah Tanaman Padi pada Perlakuan Pemberian Bahan
Amelioran pada Tanah Gambut Samuda (Pasang surut), Sampit
(Transisi), dan Berengbengkel (Pedalaman) di Lapangan
pada Pot Terbuka dan Tertutup, serta Petakan ................................
Sidik Ragam Bobot Gabah Tanaman Padi pada Perlakuan
Pemberian Bahan Amelioran pada Tanah Gambut Samuda
(Pasang surut) dan Sampit (Transisi) di Lapangan pada
Pengamatan Petakan ...........................................................
Hasil Rata-rata Pengamatan Tinggi Tanaman Padi (cm) pada
Umur 2,4,6 dan 8 Minggu Setelah Tanam (MST) akibat
Perlakuan Pemberian Bahan Amelioran pada Tanah Gambut
Samuda (Pasang surut), Sampit (Transisi), dan Pedalaman
(Berengbengkel) di Lapangan pada Pengamatan Petakan ..................
24.
Hasil Rata-rata Jumlah Anakan Padi pada Umur 2,4,6 dan
8 Minggu Setelah Tanam (MST) akibat Perlakuan Pemberian
Bahan Amelioran pada Tanah Gambut Samuda (Pasang surut),
Sampit (Transisi), dan Berengbengkel (Pedalaman) di Lapangan
pada Pengamatan Petakan ....................................................... 167
25.
Hasil Rata-rata Pengamatan Tinggi Tanaman Padi (cm) pada
Umur 2,4,6 dan 8 Minggu Setelah Tanam (MST) akibat
Perlakuan Pemberian Bahan Amelioran pada Tanah Gambut
Samuda (Pasang surut), Sampit (Transisi), dan Pedalaman
(Berengbengkel) di Lapangan pada Pot Terbuka dan Tertutup . . . . . . . . . . . .
168
Hasil Rata-rata Jumlah Anakan Padi pada Umur 2,4,6 dan
8 Minggu Setelah Tanam (MST) akibat Perlakuan Pemberian
Bahan Amelioran pada Tanah Gambut Sarnuda (Pasang surut),
Sampit (Transisi), dan Berengbengkel (Pedalaman) di Lapangan
pada Pot Terbuka dan Tertutup .................................................
169
Konsentrasi Beberapa Derivat Asam Fenolat pada Waktu
Pengamatan 1,2, dan 3 Bulan Setelah Tanam (BST) dalam Tanah
Gambut Samuda (Pasang surut), Sampit (Transisi), dan
Berengbengkel (Pedalaman) pada Perlakuan Pemberian
Bahan Amelioran pada Pot Terbuka dan Tertutup
di Lapangan ......................................................................
170
26.
27.
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Halaman
Kriteria Kadar Bahan Organik atau C-organik untuk Bahan
Tanah Organik ...................................................................
9
2.
Penyebaran Tanah Gambut di Indonesia ......................................
14
3.
Degradasi Senyawa Lignin Menjadi Asam Humat ..........................
27
4.
Dekomposisi Sisa Tanaman Membentuk Bahan Humat ....................
28
5.
Rumus Bangun Beberapa Asam Fenolat yang Umum Terdapat
dalam Tanah . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
29
6.
Contoh Dua Tipe Reaksi Pengkelatan .........................................
37
7.
Kemungkinan Reaksi antara Logam dan Senyawa Organik ................
43
8.
Lokasi Pengambilan Contoh Tanah Gambut dan Tanah Mineral
di Kalimantan Tengah . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
45
Kurva Hubungan antara ~e~~ dalam Fase Larutan dan ~ e ~ '
dalam Fase Tererap pada Gambut Pasang Surut. Transisi.
dan Pedalaman ...................................................................
63
Sketsa Percobaan Pencucian P dalam Kolom Tanah .........................
77
1 1 . Pola Penurunan Asam-asam Fenolat akibat Pemberian ~ e ' +pada
Tanah Gambut Fibrik. Hemik dan Saprik .....................................
85
12. Pengaruh Pemberian FeC13.6Hz0 terhadap Konsentrasi Asam-asam
Fenolat pada Tanah Gambut Kalimantan Tengah .........................
86
Pola Penurunan Asam-asam Fenolat Tanah Gambut akibat
Perlakuan Pemberian Bahan Amelioran .......................................
89
1.
9.
10.
13 .
Pola Distribusi P dalam Kolom Tanah
15. Pola Distribusi Fe dalam Kolom Tanah . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
94
16. Tempat Pengambilan Contoh Tanah di dalam Silinder yang
Dimasukkan ke dalam Tanah pada setiap Petak Percobaan ................
99
17. Bobot Kering Tanaman Padi pada Perlakuan Pemberian
Bahan Arnelioran pada Percobaan Rumah Kaca ............................
10 1
18. Bobot Gabah Kering Tanaman Padi pada Perlakuan
Pemberian Bahan Amelioran yang Diperoleh dari
Pengamatan Petakan di Lapangan ..............................................
106
19. Bobot Gabah Kering Tanaman Padi pada Perlakuan Bahan
Amelioran yang Diperoleh dari Pengamatan Pot Terbuka
dan Tertutup di Lapangan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
108
I. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Di Indonesia, pemanfaatan tanah gambut untuk pertanian telah banyak
dilakukan, baik untuk perkebunan maupun untuk tanaman pangan. Akan tetapi tingkat
produksi rata-rata dari hampir semua tanaman yang diusahakan masih tergolong
rendah. Sebagai contoh, produksi padi pada lahan gambut di daerah transmigrasi
Pangkoh, Kalimantan Tengah berkisar antara 0.25 - 2.5 ton gabah kering panen per ha
(Tim Institut Pertanian Bogor, 1993).
Tanah gambut tergolong sebagai tanah yang marjinal dengan tingkat kesuburan
tanah yang rendah. Keadaan ini dicirikan oleh reaksi tanah yang masam hingga sangat
masam, ketersediaan hara rendah, kapasitas tukar kation yang sangat tinggi, dan
kejenuhan basa yang rendah (Radjagukguk, 1997). Kondisi dernikian tidak menunjang
bagi pertumbuhan tanaman.
Selain itu, dari hasil penelitian yang dilakukan terakhir
(Tadano et al., 1990; Prasetyo, 1996), menunjukkan bahwa rendahnya produktivitas
tanah gambut terutama disebabkan oleh kandungan asam-asam organik yang tinggi,
sehingga bersifat racun bagi tanaman, terutama derivat asam-asam fenolat. Asamasarn fenolat tersebut merupakan hasil biodegradasi anaerob dari senyawa lignin yang
dorninan dalam bahan kayu-kayuan (Tsutsuki, 1984; Tsutsuki dan Kondo, 1996).
Menurut Takijima (I 964a dan 1964b) asam-asam fenolat dapat menghambat
pertumbuhan tanaman padi sampai 50 %, dan dapat menghambat perakaran tanaman
padi pada konsentrasi asam fenolat 0.6 - 3.0 mM; serta pada konsentrasi yang lebih
rendah lagi yaitu antara 0.01 hingga 0.1 rnM asam-asam fenolat dapat meracuni
beberapa jenis tanaman. Sedangkan menurut Stevenson (1982), konsentrasi antara
0.07~10"hingga 4.9x10-~
M sudah menghambat pertumbuhan tanaman.
Beberapa hasil penelitian (Salampak, 1993; Prasetyo, 1996; Saragih, 1996)
menunjukkan bahwa penambahan kation-kation seperti Cu, Zn, Al dan Fe pada tanah
gambut dapat menurunkan reaktivitas asam-asam fenolat. Penurunan asam-asam
organik tersebut disebabkan oleh adanya erapan kation-kation pada tapak reaktif
gambut, sehingga terbentuk senyawa kompleks. Disamping itu, dari hasil penelitian
yang diiakukan oleh Rachim (1995) menunjukkan bahwa pemberian kation Al dan Fe
pada tanah gambut dapat meningkatkan retensi P bila dibandingkan dengan tanpa
pemberian kation-kation tersebut. Adanya retensi ini diharapkan dapat meningkatkan
efisiensi pemupukan P, sehingga produksi tanaman dapat ditingkatkan dan residu
pupuk P dapat dimadaatkan untuk budidaya tanaman berikutnya.
Berdasarkan kemarnpuan kation-kation polivalen, terutama Fe dalam
menurunkan reaktivitas asam-asam fenolat, maka dalam penelitian ini dicobakan
penggunaan tanah mineral yang mengandung Fe tinggi. Tanah-tanah mineral berkadar
Fe tinggi banyak terdapat di daerah Kalimantan Tengah, antara lain di daerah Pundu,
Kasongan. Umumnya tanah-tanah berkadar Fe tinggi, seperti oxisol yang mempunyai
tingkat kesuburan tanah yang rendah dan digolongkan sebagai tanah-tanah yang
marjinal dengan tingkat produktivitas yang rendah (Soepraptohardjo dan Ismangun,
1980; Hardjowigeno, 1993). Dengan demikian, tanah mineral berkadar Fe tinggi,
seperti oxisol mempunyai potensi yang besar sebagai bahan amelioran pada tanah
gambut.
Dalam tulisan selanjutnya, digunakan istilah bahan arnelioran untuk
menyebutkan tanah mineral berkadar besi tinggi.
Penelitian ini dibagi dalam empat rangkaian percobaan, yaitu:
1). Analisis pendahuluan terhadap beberapa sifat kirnia tanah gambut dan bahan
arnelioran.
2). Penentuan dosis bahan amelioran; dalam tahap ini ditentukan dosis bahan
amelioran yang digunakan untuk percobaan selanjutnya, berdasarkan erapan
maksimum Fe dan tingkat kelarutan Fe dari bahan amelioran
3). Pengaruh pemberian bahan amelioran terhadap beberapa sifat kirnia tanah gambut;
dalam tahap ini dipelajari pengaruh pemberian bahan amelioran terhadap
kandungan beberapa derivat asam fenolat, unsur hara, dan pengkatan P oleh
tanah gambut.
4). Pengaruh pemberian bahan amelioran pada tanah gambut terhadap produksi
tanaman padi sawah; dalam tahap ini dilakukan percobaan lapangan untuk
mempelajari pengaruh pemberian bahan arneiioran pada tanah gambut terhadap
produksi tanaman dan kandungan beberapa derivat asam fenolat.
1.2. Tujuan
Percobaan ini bertujuan untuk: (a) mempelajari kemampuan bahan amelioran
dalam menurunkan kandungan beberapa derivat asam fenolat, (b) mempelajari
kemampuan bahan amelioran dalam mengurangi pencucian P dalam tanah gambut, dan
(c) mempelajari pengaruh pemberian bahan amelioran terhadap pertumbuhan tanaman.
1.3. Hipotesis
Hipotesis yang diajukan dalam penelitian ini adalah: (a) bahan amelioran yang
diberikan mempunyai kemampuan menurunkan reaktivitas beberapa derivat asam
fenolat dalam tanah gambut, (b) pemberian bahan amelioran mampu menurunkan
kehilangan P dari dalam tanah gambut melalui peningkatan ikatan P oleh tanah
gambut, dan (c) pemberian bahan amelioran dapat meningkatkan produksi tanaman.
11. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Tanah Gambut
2.1.1. Pengertian Tanah Gambut
Atas dasar kandungan bahan organik dalam tanah, dikenal dua kelompok
tanah, yaitu tanah mineral dan tanah organik. Tanah organik adalah tanah-tanah yang
komposisi penyusunnya didominasi oleh bahan organik dan dicirikan oleh kandungan
bahan organik yang tinggi.
Sedangkan tanah mineral adalah tanah-tanah yang
komposisi penyusunnya didominasi oleh bahan-bahan mineral dan dicirikan oleh
kandungan bahan organik yang lebih rendah (Soepardi, 1983).
Beberapa istilah yang sering digunakan dalam klasifikasi tanah organik
(organosols) adalah mucks, moors, peats dan bogs (Soil Survey Staff, 1975). Mucks
adalah tanah organik yang bagian-bagian tanaman yang sudah mati sebagai penyusun
tanah sudah tidak dapat dibedakan lagi secara jelas; tanah ini biasanya mengandung
banyak bahan mineral dan berwarna gelap. Moors adalah tanah organik yang tidak
terjadi pencampuran dengan bahan-bahan mineral; tanah ini banyak dijumpai di
Sumatera dan Kalimantan (Polak,1975). Peats adalah tanah organik yang memiliki
kadar bahan organik lebih besar dari 500 g/kg tanah dengan tingkat dekomposisi yang
lebih rendah dari mucks. Bogs adalah tanah organik yang mengandung campuran
bahan-bahan organik dan mineral sampai tingkat much atau peaty, tanah ini
umumnya berada di atas bahan organik pada lingkungan vegetasi rawa atau payau.
Andriesse (1992) secara lebih tegas lagi memberikan definisi untuk
membedakan pengertian pats (yang selanjutnya disebut sebagai gambut) dan tanah
organik. Tanah gambut adalah tanah-tanah yang mempunyai kandungan bahan
organik 100 %, sedangkan untuk tanah organik adalah tanah-tanah yang mempunyai
kandungan bahan organik berkisar antara 3 sampai 100 %. Ketebalan bahan organik
pada kedua jenis tanah ini sekurang-kurangnya 40 cm dari permukaan. Akan tetapi di
Indonesia secara umum tanah-tanah yang memiliki kandungan bahan organik yang
tinggi disebut sebagai tanah gambut.
2.1.2. Pembentukan Tanah Gambut
Proses pembentukan tanah gambut di Indonesia terutama di Sumatera dan
Kalimantan dimulai sejak periode Holosen yang dianalisis dengan terbentuknya rawarawa sebagai akibat dari peristiwa transgresi dan regresi karena mencairnya es di
kutub yang terjadi sekitar 4200 sampai 6800 tahun yang lalu (Sabiham, 1988;
Morley, 1981). Pada periode sebelum Holosen yaitu periode Pleistosen, permukaan
laut berada kira-kira 60 m di bawah permukaan laut sekarang. Kenaikan permukaan
laut pada periode Holosen menyebabkan daratan di sekitar pantai menjadi tergenang
dan membentuk rawa-rawa. Akibatnya vegetasi yang ada menjadi terbenam dan
mati, kemudian mengalami proses dekomposisi secara lambat, sehingga terakumulasi
bahan organik (Polak, 1975).
Tanah gambut terbentuk bila proses penghancuran atau dekomposisi bahan
organik berlangsung lebih lambat daripada proses penimbunannya (Ismunadji dan
Soepardi, 1984). Proses pembentukan tanah gambut membutuhkan suatu lingkungan
yang jenuh air dalam periode yang lama dan adanya endapan bahan organik
(Andriesse, 1974; Gorham, 1957 dalam Ismunadji dan Soepardi, 1984).
Menurut Driessen (1978) pembentukan tanah gambut terjadi di bawah kondisi
jenuh air seperti pada daerah depresi, danau atau pantai yang banyak menghasilkan
bahan organik yang melimpah oleh vegetasi yang telah beradaptasi seperti mangrove,
rumput-rumputan atau hutan rawa. Pada daerah depresi tersebut terjadi genangan air
terutama dari luapan air sungai dan air hujan. Akibat dari penggenangan ini, maka
proses dekomposisi bahan organik berjalan lambat dan terjadilah penimbunan bahan
organik. Selma penimbunan bahan organik, komposisi vegetasi berubah secara
bertahap sampai akhirnya terbentuk gambut yang berkembang di bawah pengaruh air
tanah dan membentuk tanah gambut topogen atau gambut air tanah.
Jika curah hujan cukup tinggi, keadaan yang sangat basah pada tanah gambut
tetap terjaga, dengan demikian pelapukan bahan organik menjadi terhambat dan
penimbunan bahan organik berlangsung terus; akibatnya permukaan tanah gambut
meningkat dan membentuk gambut yang tebal. Tanah gambut yang tebal ini dikenal
sebagai tanah gambut ombrogen atau gambut air hujan, yaitu tanah gambut yang
pembentukannya hanya dipengaruhi oleh air hujan (Andriesse, 1974; Ismunadji dan
Soepardi, 1984). Dengan semakin tebalnya tanah gambut, akar tanaman akan sulit
mencapai lapisan tanah mineral di bawah tanah gambut tersebut, dan akhirnya akar-
akar tanaman hanya mendapatkan unsur hara yang berada di lapisan tanah gambut
yang semakin miskin karena tidak mendapat persediaan hara dari air tanah (Driessen
dan Soepraptohardjo, 1974).
2.1.3. Klasifikasi Tanah Gambut
Polak (1952, daIam Driessen dan Soepraptohardjo, 1974) menyatakan bahwa
tanah organik adalah tanah-tanah yang mengandung lebih dari 65 % bahan organik
hingga kedalaman satu meter atau lebih, atau hingga kedalaman 50 cm apabila telah
diusahakan sebagai lahan pertanian. Kriteria ini hampir sama dengan kriteria yang
dikemukakan oleh Kanapathy (1975) yang mendefinisikan tanah gambut secara
teknik sebagai tanah organik yang mempunyai kedalaman tidak kurang dari 50 cm
d m dengan luasan minimum satu hektar. Sedangkan menurut McKinzie (1974) tanah
organik didefinisikan sebagai tanah-tanah dengan kedalaman 80 cm dari permukaan
dan mempunyai ketebalan lapisan bahan organik lebih dari 40 cm, atau tanpa
memperhatikan ketebalan bila berada di atas hamparan batuan (kontak litik atau
paralitik). Sedangkan kriteria kandungan minimum bahan organik tanah gambut
adalah 20 % bahan organik (12 % C-organik) bila fiaksi mineralnya tidak
mengandung liat, atau 30 % bahan organik (18 % C-organik) bila fiaksi mineralnya
mengandung 60 % liat (Gambar 1).
Dalam sistem klasifikasi Pusat Penelitian Tanah (1983) tanah gambut atau
Organosol dibagi menjadi tiga macam, yaitu: Organosol Fibrik, yang didominasi oleh
bahan Fibrik sedalam 50 cm atau berlapis sampai 80 cm dari permukaan, Organosol
Hemik, yang didominasi oleh bahan Hemik sedalam 50 cm atau berlapis sarnpai 80
cm dari permukaan, dan Organosol Saprik, ialah organosol selain Organosol Fibrik
dan Organosol Hemik, yang umumnya didominasi oleh bahan saprik.
18
--
15
--
12
+
--
h
s
4
25
'i?
Bahan tanah mineral
--20
9
8
F
U
r
wa
--
9--
15
r
2h
6
--
3
--
--
-- 5
4
0
0
s
V
10
,
I
I
I
I
I
I
1
1
10
20
30
40
50
0
60
Kadar Liat (%)
Gambar 1.
Kriteria Kadar Bahan Organik atau C-organik untuk
Bahan Tanah Organik (McKinzie, 1974)
Dalam sistem FAO/Unesco (1974) tanah gambut disebut Histosol yang
dipilah menjadi : Histosol Gleik, Histosol Distrik, dan Histosol Eutrik. Histosol Gleik
mempunyai sifat permafrost sampai kedalaman 200 cm dari permukaan. Histosol
Distrik ialah Histosol yang mempunyai pH (HzO) kurang dari 5.5 sekurang-kurangnya
p
YANG DlSAWAHKAN DENGAN PEMBERlAN
BAHAN AMELlORAN TANAH MINERAL
BERKADAR BESl TlNGGl
Oleh
SALAMPAK
94509lTN H
Disertasi sebagai salah satu syarat untuk mempemleh gelar DoMor pada
Program Pascasarjana, lnstitut Pertanian Bogor
PROGRAM PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
1999
SUMMARY
SALAMPAK. The Effect of Mineral Soil with High Corlte~ltsof 11.011Application as
an Anleliorant on Peat Soil Productivity in Submel-ged Condition (Under supervision
of Dr. Ir. Supiandi Sabiham as Chairman, and Prof. Dr. Ir. Oetit Koswara, Dr. Ir. Fred
Rumawas, Prof Dr Ir. M. Sn Saeni, MS and'Dr. 1s Siswadi as Members).
E'I.onr the restrlts qf the research carried otrt in the lasl fell, years, ~ ~ ~ h iindicate
cli
/lint the loll, pi-odtrcti\,ify of pent soil is nrainly caused by the high organic acid contents
es1)eciall~:the phenolic acids, which have phytotoxic effectfor the plants. These acids are
~-estrlteJ.fi.onrbiodegiadation of lignin conlpolmd in thal are vely dorninant in ~vooden
r~rate/.inl.s. Adding cation of Fe can redtrce the Iiarnrfrtl efect of these phenolic acids.
7'11i.s resect^-ch rtsed nli~ernlsoil 1~1th
high content q f fi as an ntireliomnt to redrrce the
content of se\!eral 1)henolic acid derivations in peat soil in relation to the plant
l~~.odttction.
The researcli locations 1cjer.e chosen, ~rlhichare considered to be representati\!es:
coastal /)eat in Sa~lrirda,transitional peat in Sanrpit, and inland peat in Berengbengkel,
( - : e ~ ~ th'nlitr~atitan.
~nl
This 1.esearch consists of three espet-i-inientalsteps as follo\t~: (a)
Iaho~~oto~y.
~.eseal.chcor+eringq t the detertr~inationq f Fe sorption curve, the soltibili~yof
Ilk .fi-onr cl~neliol.-nn/.the effect qf anieliolzlnt nl)plication on ar~ailabilit~:
qf set-era1
I I ~ I I I - I C I . I I Sm
. d l)liosl)hor bindirrg in peat afler the al~l~lication
oj' atrreliorant; (i) gl-een
17olrse esl)e~-i~irent
to stir~fi?the gro~z~th
and nzrlrielit rrytake by plants; and (4 jield
e.~l)erit11ei11
co\.eritrg qf the plc~ntyrodtrction. and nieastr~enientof several phenolic acid
derirntion iri soil sanrple .fioni the field. The ar~reliomtare applied with the rate as
11lrtc11a.r 0. 2.5. J. 7.5. and 10 % ofFe niasirlizr~lsorl)tion.
lyre initial alialysis restrlt of chenlical proj)erlies of peat soil and anreliorunt
.sho~r~ed
that as a ~vholepear soil reaction loere rlery acid to acid b H 3.50 - 4.40).
~Weanrr:hile.the ash content of peat soil in Sanr~rda.Sanlpit, and Berengbengkel is 4.62,
4.53. and 0.63 % res~)ectively,or it is eyrti~!alentto the lost of ignilion of peat as rtiirch as
95.38. 9j.47. and 99.37 %. These indicate that this peat soil is classified as tt-t~epeat
soil. The lignin content qfyeat soil used in this research is high (78 - 93 94). Also the
q~rantitj~
qj'ileon content in artreliorzrnt is high i. e. 22.06 %.
The rrra.rirr~litilsorytion q f Fe is high i.e. 21078.55 pg/g.for coastal peat (Sanizru'a).
17695 pg g . f o r . !I-ansiiional peat (Sar~ipi,). and 13266.42 pg\g for inland peat
('el-erigbe17gkel).
The rest111o f phenolic acids nreastrretlrent show that the concentration of phenolic
acids in inlan~l,~mnsifionnl,and coastal peat ranging from highest to the lolvest is as
.fi)llo~t.s:synapic acid r .fenrlic acid > p-cotrmaric acid > p-hidroxybenzoic acid >
sj!l.ingic n c ~ d-:. ~nnillicacid. As a whole. coastal peat contains yhenolic acids are less
/ha11on /mr~sitionaIand inlandpeat.
?he applicatior7 q f an~eliomntincreased the niltrients in soil altholrgh the pH of
soil tends to decr-ease. The phenolic acid concentration was also decreasing due to {he
al)plicalio17yfatr~eliomnt~lsingthe logarithirric pattern. The lowest content of phenolic
acids is ohmined on /lie treattrtent of 7.5 % of Fe n~asin~lrrrr
soytion. Ho\l,ever; when the
rale as t~lilcha.s I0 96 of F'e N I ~ . Y I N . I I I M .sorption
I
\rlas applied, the phenolic acids Itpas
iricreu.sirig depending on h o ~ rlong
~ the peat soil has been used as ~~ailu'yfiell'.
the application of anreliomnt was lo~verthan
7;/7cP conrer7r it7 pen/ soil ~t~ithotrt
/ha/ ~r~itli
/he application of atr~eliomnt. The m g e of P in soil \vithoirt application of
a~~~e/ior-a/it
is.Potrr 14.44 to 23.96 ppttr P. It can be seen that P rends to ncctmr~rlntein
lo\~ler1uj:er-(40 - 50 crrr). The al~plicationqf at~reliorantcalrsed the P accz~~r~ulntion
in
I I / I / ) ~ I . laj.:cr.(0 - 25 crr~).and then it was decreasing in lower layer: The treatt1rent qf 2.5.
5. 7.5, arid I0 % yf Fe t~~a.rinr~r~rr
sorption cailsed the 1' soil 19.21 - 31.96. 21.97 - 47.29.
28.$4 - 44.27, a ~ 33.15
d
- 47.06 p11111P. The distribi~tionpatterns q f P and Fe \t7as
.si~r~ilar~r,her-eare accz~n~~rlated
on the layer of 0 - 25 ctn. Then Y was decreasing in
lo\cvr- 1aj:er.. l h e rarige of estr.acted in the treattrlent of 0, 2.5, 5. 7.5, and 10 % qf Fe
tnn-Y~MIIINI
.so~plioriIS 0.14 - 0.92, 1.63 - 4.31, 1.34 - 7.80, and 8.20 - 13.82 ppnl P. The
resill/ c!f't)arialj~sisor7 leaching water indicates that the rreatr~~ent
111itholrtthe application
is increasing.
of cnr/eliornr7/ increased l! and P )rlasdecrensing as the m / e of at~~eliornn/
sorl~tionis
7he I-t-rtigeo f I' 117 /he tr.ea/tr~eri/o f 0. 2.5. 5, 7.5. and 10 % of fi rn~a~~irrrtnr~
13.92. 1 3.38. I I . 73. urrd 7.6 7 / I / I ~ I I 1).
'lhc addi/iori of' atrreliornnt had a signljiccint effect lo the plant m d g m i ~h'y
eight, crlthorrgh /he r.esrrlt ofrnean test indicates /hat the ~rea/rr~ent
oj' 7.5 and 10 96 is
s~as~icnllj:
rrot S ~ ~ ~ I ~ / ~HCo ~CtI~Me ~lI f.~the
e cra/e of arireliorant ~ v a sincreasing, it will give
harr~!/irleffect lo /lie plant gro-o,sthand prodilction. E-ronr the obser~~ation
of the rice
l ~ l a n uyr.o~r*riin oj)en a17d closed pot. it can be seen that the ~ ) r o d ~ ~ c /qf
i o nrice in open
/)ot I1.a.s b e ~ ~ than
e r that in closed pot. This is accordance with the resirlt obtained~fiotrr
r1re~1sncw)~e17/
c?f~~Iienolic
acids of both ofpots. The treattllent of anreliorant ~viththe rate
of 7.5 96 11>il1
yrodirce the highest gmin weight. Ho~cle\?er;it tends to decrease on the
/r.eatmren/uf 10 % o f Fe r~raxitr~ittl-I
sorf>tion.In geneml, it can be said that the application
d % o f F e m.~a.xinrilri~
solplion ivill give relali~~ely
si~r~ilar
ieslrlt.
o f n~rreliorcmtq f 7.5 a ~ 10
7-hea/)l)licationq f anreliorant to the pent soil can increase the nlrtrients content in
lel'el q f 1' and K in rice is high, sher re as the level qf N is lo\tl.
rice. Il'he 1711trie17t
7hercfi)r.e..firrther research or7 conrbination treatnrent of an~eliomntand N.fertilizing is
r-eco/r~rr~cri~Ied.
Ib control the phenolic acids in the Jield eJfeciively, aareliomnt in [he -fol.nr of
rrriner.al soil ltit17 high content o f iron given a rate of 7.5 % of Fe nraxirr~lmrsorption can
De rlsed. 1Resides. the inletwrittent irrigation N . I L I S ~carry ozrt the-flooding of peat soi1.for
l ) a d ~ lfield
~ . . cr~l/i~*arior~.
RINGKASAN
SALAMPAK. Peningkatan Produktivitas Tanah Gambut yang Disawahkan
dengan Pemberian Bahan Amelioran Tanah Mineral Berkadar Besi Tinggi (di
bawah bimbingan Dr. Ir. Supiandi Sabiham sebagai Ketua Komisi Pembimbing,
Prof Dr. Ir. Oetit Koswara, Dr. Ir. Fred Rumawas, Prof. Dr. Ir. M. Sri Saeni, MS.,
Dr. Ir. Siswadi masing-masing sebagai Anggota Komisi Pembimbing).
Dari beberapa hasil penelitian yang dilakukan terakhir ini menunjukkan bahwa
rendahnya produktivitas tanah gambut terutama disebabkan oleh kandungan asamasam organik yang tinggi, sehingga bersifat racun bagi tanaman, terutama asam-asam
fenolat. Asam-asam fenolat tersebut merupakan hasil biodegradasi dari senyawa
lignin yang dominan dalam bahan asal kayu-kayuan. Pengaruh buruk dari asam-asam
fenolat dapat dikurangi dengan penambahan kation polivalen Fe. Dalam penelitian
ini dicobakan penggunaan tanah mineral yang mengandung Fe tinggi sebagai bahan
amelioran untuk menurunkan kandungan beberapa derivat asam fenolat dalam tanah
gambut dalam kaitannya dengan produksi tanaman.
Lokasi penelitian dipilih pada daerah yang mewakili: gambut pantai di
Samuda, gambut transisi di Sampit, dan gambut pedalaman di Berengbengkel,
Kalimantan Tengah. Penelitian ini terdiri dari tiga tahap percobaan, yaitu (a)
percobaan laboratorium yang meliputi percobaan: penetapan kurva erapan Fe pada
tanah gambut, kelarutan Fe dari bahan amelioran, pengaruh pemberian bahan
amelioran terhadap asam fenolat tanah gambut, pengaruh pemberian bahan amelioran
terhadap beberapa unsur hara tanah gambut, dan pengikatan fosfor dalam tanah
gambut setelah diberi bahan amelioran; (b) percobaan rumah kaca untuk mempelajari
pertumbuhan dan serapan tanaman; dan (c) percobaan lapangan yang meliputi:
percobaan produksi tanaman, dan pengukuran beberapa derivat asam fenolat pada
contoh tanah dari lapangan. Bahan amelioran diberikan dengan dosis setara 0, 2.5, 5,
7.5, dan 10 % erapan maksimum F e
Hasil analisis pendahuluan terhadap sifat-sifat kimia tanah gambut dan bahan
amelioran menunjukkan secara keseluruhan tanah gambut bereaksi masam dengan
kisaran pH sebesar 3.80 - 4.40, kadar abu gambut Samuda, Sampit dan
Berengbengkel masing-masing adalah 4.62, 4.53 dan 0.63 % atau setara dengan
kehilangan pijar (lost of ignition) adalah sebesar 95.38, 95.47, dan 99.37 %, yang
menunjukkan gambut tersebut tergolong sebagai true peat. Kandungan lignin tanah
gambut yang diteliti tergolong tinggi, yaitu berkisar antara 78 - 93 %. Kandungan
besi (F@O3)bahan amelioran terdapat dalam jumlah yang cukup tinggi, yaitu sebesar
22.06 %.
Erapan maksimum Fe secara keseluruhan adalah tinggi yaitu 21078.55 pg/g
untuk gambut pasang surut (Samuda), 17695.46 pg/g untuk gambut transisi (Sampit),
dan 13266.42 pglg untuk gambut pedalaman (Berengbengkel).
Hasil pengukuran asam-asam fenolat menunjukkan konsentrasi asam-asam
fenolat dalam gambut pedalaman, peralihan dan pantai dari tertinggi hingga terendah
adalah: asam sinapat > ferulat > p-kurnarat > p-hidroksibenzoat > siringat > vanilat.
Secara keseluruhan gambut pasang surut mempunyai kandungan asam fenolat yang
lebih kecil dibandingkan dengan gambut transisi dan pedalaman.
Pemberian bahan amelioran meningkatkan hara dalam tanah, walaupun ada
kecenderungan teijadi penurunan pH tanah, sedangkan konsentrasi asam-asam fenolat
menurun akibat pemberian bahan amelioran dengan pola logaritmik. Kandungan
asam fenolat yang terendah diperoleh mulai pada perlakuan 7.5 % erapan maksimum
Fe, sedangkan pada dosis setara 10 % erapan maksimum Fe cenderung terjadi
peningkatan. Pada percobaan lapangan menunjukkan konsentrasi asam-asam fenolat
meningkat dengan semakin lamanya gambut disawahkan
Kandungan P pada tanah gambut yang tanpa diberi perlakuan bahan amelioran
lebih rendah dibandingkan dengan tanah gambut yang diberi perlakuan bahan
amelioran. Kisaran rata-rata P pada tanah tanpa perlakuan bahan amelioran adalah
sebesar 14.44 - 23.96 ppm P, terlihat kecenderungan adanya akumulasi P pada lapisan
bawah (40 50 cm). Pemberian bahan amelioran menyebabkan adanya akumulasi P
pada lapisan atas (berkisar 0 25 cm), lalu menurun pada lapisan bawah. Kisaran P
tanah berturut-turut pada perlakuan 2.5, 5, 7.5, dan 10 % erapan maksimum Fe adalah
19.21 31.96; 21.97 - 47.29; 28.84 - 44.27; dan 33.15 - 47.06 ppm P. Pola distribusi
P dalam kolom tanah sama dengan pola distribusi Fe, yaitu terakumulasi pada lapisan
0 - 25 cm dan menurun pada lapisan bawah. Kisaran rata-rata Fe terekstrak pada
perlakuan 0, 2.5, 5, 7.5 dan 10 % dari erapan rnaksimum Fe secara berturut-turut
adalah 0.14 0.92, 1.63 - 4.34,4.34 - 7.80 dan 8.20 13.82 ppm Fe. Hasil analisis P
pada air cucian menunjukkan bahwa perlakuan tanpa bahan amelioran memberikan P
-
-
-
-
-
yang tertinggi, dan kemudian menurun dengan peningkatan dosis bahan amelioran
yang diberikan yaitu secara berturut-turut rata-rata P untuk perlakuan 0, 2.5, 5, 7.5
dan 10 % dari erapan maksimum Fe adalah 13.92, 13.28, 11.73,9.23 dan 7.67 ppm P.
Penambahan bahan amelioran berpengaruh sangat nyata terhadap bobot kering
tanaman dan bobot gabah padi. Walaupun dari hasil uji nilai tengah menunjukkan
bahwa perlakuan 7.5 dan 10 % tidak nyata secara statistik, tetapi ada kecenderungan
peningkatan dosis pemberian bahan amelioran memberikan pengaruh yang buruk
terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman. Produksi tanaman padi yang diamati
pada pot terbuka dan tertutup menunjukkan bahwa pada pot terbuka produksi
tanaman lebih baik dibandingkan dengan pada pot yang tertutup. Hal ini sejalan
dengan hasil yang diperoleh pada pengukuran asam-asam fenolat pada kedua pot
tersebut. Perlakuan bahan amelioran pada dosis 7.5 % memberikan bobot gabah
tertinggi, kemudian cenderung menurun pada perlakuan 10 % erapan maksimum Fe.
Walaupun secara umum pemberian bahan amelioran 7.5 dan 10 % erapan maksimum
memberikan hasil yang relatif sama.
Pemberian bahan amelioran ke dalam tanah gambut mampu meningkatkan
kadar hara dalam tanaman padi. Kadar hara P dan K dalam tanaman padi terdapat
dalam jumlah yang tinggi, sedangkan hara N terdapat dalam jumlah yang rendah.
Oleh karena itu diperlukan penelitian lanjutan dengan perlakuan kombinasi bahan
amelioran dengan pemupukan N.
Pada gambut pedalaman (Berengbengkel) tidak dilakukan pengamatan sampai
panen, karena seluruh tanaman padi mati pada saat umur 9 minggu setelah tanam. Hal
menunjukkan gambut pedalaman yang tebal tidak cocok untuk budidaya padi sawah,
ha1 ini berhubungan dengan tingginya kandungan asam-asam fenolat dalam tanah
gambut pedalaman.
Untuk mengendalikan asam-asam fenolat secara efektif di lapangan dapat
digunakan bahan amelioran berupa tanah mineral berkadar besi tinggi dengan dosis
7.5 % erapan rnaksimum Fe, selain itu penggenangan tanah gambut untuk budidaya
padi sawah harus dilakukan secara selang-seling dengan pengeringan (intermittent
irrigation).
PENINGKATAN PRODUKTlVlTAS TANAH GAMBUT
YANG DlSAWAHKAN DENGAN PEMBERlAN
BAHAN AMELlORAN TANAH MINERAL
BERKADAR BESl TlNGGl
Oleh
SALAMPAK
94509lTN H
Disertasi sebagai salah satu syarat untuk mempemleh gelar DoMor pada
Program Pascasarjana, lnstitut Pertanian Bogor
PROGRAM PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
1999
Judul
: PENINGKATAN PRODUKTIVITAS TANAH GAMBUT
YANG DISAWAHKAN DENGAN PEMBERIAN BAHAN
AMELIORAN TANAH MINERAL BERKADAR BESI
TINGGI
Nama Mahasiswa : SALAMPAK
Nomor Pokok
: 94509
Program Studi
: ILMU TANAH
Menyetujui :
Prof. Dr. Ir. Oetit Koswara
Anggota
Dr. Ir. Fred Rumawas
Anggota
Prof. Dr. Ir. M. Sri Saeni. MS
Anggota
Dr. Ir. Siswadi
Anggota
2. Ketua Program Studi
rogram Pascasarjana
Dr. Ir. H. Sudarsono, MSc
Tanggal Lulus : 27 Maret 1999
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Pangkalan Bun, Kalimantan Tengah pada tanggal
6 April 1964 dari ayah E. E. Dohong dan ibu Noorwide Pahu sebagai anak
kesembilan dari sembilan bersaudara.
Penulis menempuh pendidikan dasar di SDN Teladan Kuala Kurun dan lulus
pada tahun 1976. Penulis meneruskan ke S M P Negeri 2 Palangka Raya dan lulus
pada tahun 1980. Setelah itu penulis melanjutkan ke SMA Negeri 1 Palangka Raya
dan lulus pada tahun 1983. Kemudian penulis meneruskan ke jenjang pendidikan
tinggi di Jurusan Tanah, Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor dan lulus pada
tahun 1987 dengan predikat sangat memuaskan. Selanjutnya pada 1990 penulis
mengikuti Program S2 pada Program Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor dan lulus
pada tahun 1993 sebagai lulusan terbaik wisuda tahap I1 tahun 1993. Kemudian pada
tahun 1994 penulis mengikuti Program S3 di Program Pascasarjana, Institut Pertanian
Bogor dan lulus pada tanggal 27 Maret 1999 dengan predikat Cum Laude.
Sejak tahun 1987 penulis diangkat sebagai Staf Pengajar di Jurusan Budidaya
Pertanian, Fakultas Non Gelar Teknologi (FNGT) Universitas Palangka Raya yang
sekarang berubah menjadi Fakultas Pertanian Universitas Palangka Raya. Penulis
diserahi tugas mengajar mata kuliah Kesuburan Tanah, Dasar-dasar Ilmu Tanah, dan
Tanah Gambut. Selain itu juga, penulis ikut aktif mengajar di Program D3 Jurusan
Budidaya Pertanian, Fakultas Pertanian Universitas Palangka Raya.
Aktivitas-aktivitas lainnya diantaranya menjadi anggota Tim Konsultan Ahli
Bappeda Tingkat I Kalimantan Tengah sejak tahun 1997 hingga sekarang, mengikuti
seminar-seminar nasional, serta ikut berperan aktif dalam Tim Kerjasama Universitas
Palangka Raya.
Penulis menikah pada tahun 1997 dengan Rosana, dan dikarunia seorang putra
bernama Afmerveldy Azaria Dohong.
UCAPAN TERIMA KASIH
Terima kasih yang sebesar-besarnya diucapkan kepada Dr. Ir. Supiandi
Sabiham selaku Ketua Komisi Pembimbing yang telah banyak memberikan saran
dalam perencanaan, pelaksanaan hingga penulisan disertasi ini. Penghargaan yang
sama disampaikan pula kepada Prof. Dr. Ir. Oetit Koswara, Dr. Ir. Fred Rumawas,
Prof Dr. Ir. M. Sri Saeni, MS, dan Dr. Ir. Siswadi masing-masing selaku Anggota
Komisi Pembimbing atas saran-saran dalam pelaksanaan penelitian hingga penulisan
disertasi ini.
Penghargaan dan ucapan terima kasih disampaikan :
1. Kepada Tim Manajemen Program Doktor (TMPD) dari Direktorat Jenderal
Pendidikan Tinggi atas pemberian kesempatan belajar pada Program
Pascasarjana Institut Pertanian Bogor serta bantuan biaya hidup dan biaya
penelitian.
2. Kepada Direktur Program Pascasarjana Institut Pertanian Bogor yang telah
memberi kesempatan belajar, serta kepada staf pengajar yang telah membekali
ilmu agar dapat berkembang lebih jauh.
3. Kepada Proyek Peningkatan Penelitian dan Pengabdian pada Masyarakat, DIKTI
yang telah menyediakan dana melalui Hibah Bersaing V.
4. Kepada Pemerintah Daerah Tingkat I Kalimantan Tengah atas segala bantuan
dana penelitian.
5. Kepada Bapak Drs. Lukas Tingkes, Ketua BAPPEDA Tingkat I Kalimantan
Tengah atas segala dukungan dan bantuannya, baik dana maupun fasilitas
penelitian lainnya.
xii
6. Kepada Bapak Kolonel Salundik Gohong, Wali Kotamadya Palangka Raya atas
segala dukungan dan bantuannya, baik dana maupun fasilitas penelitian lainnya.
7. Kepada Bapak Rektor Universitas Palangka Raya, Dekan Fakultas Pertanian
Universitas Palangka Raya beserta seluruh staf dan karyawan, atas segala
bantuan dan dukungannya selama pelaksanaan penelitian.
8. Kepada Bapak Ir. Burahnudin Ali (Bupati Kepala Daerah Tingkat II Kapuas,
Kalimantan Tengah) dan Bapak DR. Ir. Bostang Radjagukguk (Staf Pengajar
Jurusan Tanah, Faperta-UGM) masing-masing sebagai Penguji Luar Komisi, atas
segala kritik dan saran yang diberikan.
9. Kepada rekan-rekan staf pengajar Universitas Palangka Raya, terutama
Ir. Suwido H. Limin, MS., Ir. Y. Sulistiono, MP., Ir. Rolland A. Umbing, MP.,
Ir. Yesaya Ch. Tarra, MS., Ir. Sukaryanto, MS., Ir. Bismart Ferry Ibie, MSi.,
Ir. Panji Surawijaya, MSi., dan Ir. Ici P. Kulu serta seluruh staf laboratorium
analitik Unpar atas segala bantuan dan fasilitas yang diberikan selama
pelaksanaan penelitian dan penyelesaian disertasi.
10. Kepada Dr. Ir. Abdul Rachim, MS atas segala saran dan dorongannya selama
penelitian hingga selesainya penulisan disertasi ini.
11. Kepada rekan-rekan mahasiswa Pascasarjana IPB, terutama Ir. Rykson
Siturnorang, MS., Ir. Abubakar Karim, MS., Ir. Yusurum Jagau, MS dan Ir. Adi
Jaya, MSi., atas segala kerjasama dan persahabatannya selama studi Program
Doktor di Jurusan Tanah IPB.
12. Kepada Ir. Dwi Ardam Fehri, Ir. Januar "Oboy" Tanaka, Ir. Markus, Ir. Mahuy,
Ir. Herigalis, Ir. Kalpian, Ir. Eliani "Ucau", Ir. Rionie, Ir. Ervina, Ir. Rosie,
Ir. Alfani, Ir. Yahya "Koya" Jamal, Sastradi, Oscar,
(TSA Unpar),
serta Harto "Lunju" atas bantuan
pelaksanaan penelitian ini.
...
Xlll
13. Kepada Orang tua, kakakku dan seluruh keluarga yang tidak dapat disebut satu
persatu atas segala bantuan dan dukungan dana, semangat, dan doa selama
pelaksanaan penelitian hingga penyelesaian disertasi.
14. Kepada keluarga Ir. Salundik Dohong, MSi beserta istri atas segala bantuan,
dukungan dan fasilitas yang diberikan hingga selesainya disertasi ini.
15. Kepada istri dan anakku yang tercinta Rosana dan Almerveldy Azaria Dohong
atas segala dorongan semangat, kesabaran, perhatian dan pengertian serta
pengorbanan yang telah diberikan dengan tulus hingga selesainya studi Program
Doktor.
16. Kepada semua pihak yang telah banyak membantu baik material maupun
spiritual sehingga penelitian dan penulisan disertzisi dapat diselesaikan.
Disadari bahwa tulisan ini, masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, atas
segala kekurangan ini penulis memohon pengertian yang sedalam-dalamnya kepada
pembaca dan segala saran yang bersifat membangun sangat penulis harapkan.
Semoga disertasi ini bermanfaat bagi pengembangan ilmu dan para penentu
kebijakan dalam pengembangan pertanian di lahan gambut.
Bogor, 6 April 1999
DAFTAR IS1
SUMMARY
Halaman
..
...........................................................................
UCAPAN TERIMA KASM ..........................................................
11
xi
DAFTAR IS1 ............................................................................ xiv
DAFTAR TABEL ....................................................................... xvii
DAFTAR GAMBAR .................................................................... xxii
I.
I1.
PENDAHULUAN ................................................................
1.1. Latar Belakang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.2. Tujuan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.3. Hipotesis ....................................................................
1
1
4
4
TINJAUAN PUSTAKA ........................................................
2.1. Tanah Gambut ............................................................
2.1.1. Pengertian Tanah Gambut . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.1.2. Pembentukan Tanah Gambut ...................................
2.1.3. Klasifikasi Tanah Gambut ......................................
2.1.4. Penyebaran Tanah Gambut . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5
5
5
6
8
12
2.2. Sifat Kimia Tanah Gambut ............................................
12
12
16
16
19
22
23
2.2.1. Klasifikasi Kesuburan Tanah Gambut .........................
2.2.2. Kemasaman Tanah ...............................................
2.2.3. Kapasitas Tukar Kation dan Basa-basa ........................
2.2.4. Nitrogen dan Fosfor .............................................
2.2.5. Unsur Mikro ......................................................
2.2.6. Komposisi Kimia Gambut .....................................
2.3. Asam-asam Fenolat dalam Tanah ......................................
2.3.1. Pembentukan Asam fenolat ....................................
2.3.2. Pengamh Asam Fenolat Terhadap Tanaman ................
25
25
28
2.4. Pembentukan Senyawa Kompleks Organo-Kation ...................
2.4.1. Konsep Dasar Pembentukan Senyawa Kompleks ...........
2.4.2. Erapan Kation pada Tanah Gambut dan Stabilitas
Kompleks .........................................................
35
35
37
I11. KEADAAN UMUM TANAH DI LOKASI PENELITIAN ...............
3.1. Lokasi Pengambilan Contoh Tanah ....................................
3.2. Sifat-sifat Kimia dan Komposisi Tanah Gambut .....................
3.2.1. Kadar C-organik, N-total, P-tersedia dan Komposisi
Gambut ............................................................
3.2.2. pH, Aldd,hd,
KTK dan KB ....................................
3 . .2.3. Kandungan Unsur Mikro ........................................
IV. PENENTUAN DOSIS BAHAN AMELIORAN ............................
4.1. Pelaksanaan Percobaan ..................................................
4.1.1. Penetapan Kurva Erapan Fe pada Tanah Gambut ...........
4.1.2. Kelarutan Fe dari Bahan Amelioran ...........................
4.2. Hasil dan Pembahasan ...................................................
4.2.1. Kurva Erapan Langmuir ........................................
4.2.2. Kelarutan Fe dari Bahan Amelioran ..........................
4.2.3. Kebutuhan Bahan Amelioran ...................................
V.
PENGARUH PEMBERIAN BAHAN AMELIORAN TERHADAP
BEBERAPA SWAT KIMIA TANAH GAMBUT .........................
5.1. Pelaksanaan Percobaan ..................................................
5.1.1. Percobaan 1: Pengaruh Pemberian Bahan Amelioran
Terhadap Kandungan Beberapa Derivat Asam Fenolat
dalam Tanah Gambut ............................................
5.1.2. Percobaan 2: Pengaruh Pemberian Bahan Amelioran
Terhadap Beberapa Unsur Hara Tanah .......................
5.1.3. Percobaan 3: Pengaruh Pemberian Bahan Amelioran
Terhadap Pencucian Hara P .....................................
5.2. Hasil dan Pembahasan ...................................................
5.2.1. Pengaruh Pemberian Bahan Amelioran Terhadap
Kandungan Beberapa Derivat Asam Fenolat
dalam Tanah Gambut ..........................................
5.2.2. Pengaruh Pemberian Bahan Amelioran Terhadap
Beberapa Unsur Hara Tanah .....................................
5.2.3. Pengaruh Pemberian Bahan Amelioran Terhadap
Pencucian Hara P dari Kolom Tanah ........................
VI . PENGARUH PEMBERIAN BAHAN AMELIORAN
PADA TANAH GAMBUT TERHADAP PRODUKSI
TANAMAN PAD1 SAWAH ..................................................
6.1. Pelaksanaan Percobaan .................................................
6.1.1. Percobaan Rumah Kaca .........................................
6.1.2. Percobaan Lapangan .............................................
96
96
96
97
6.2. Hasil dan Pembahasan .................................................. 99
6.2.1. Percobaan Rumah Kaca ......................................... 99
6.2.2. Percobaan Lapangan .........................................
104
VII . PEMBAHASAN UMUM ....................................................... 1 1 1
VIII . KESIMPULAN DAN SARAN ................................................ 123
8.1. Kesimpulan ............................................................. 123
8.2. Saran ........................................................................ 124
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................
125
LAMPIRAN-LAMPIRAN ........................................................... 1 35
DAFTAR TABEL
Halaman
Nomor
m s
1.
Luasan Tanah Gambut dari Berbagai Hasil Penelitian di Indonesia . . . . . . .
13
2.
Kriteria Penggolongan Tingkat Kesuburan Tanah Gambut . . . . .. . . . .. . . . . ..
15
3.
Komposisi Gambut Ombrogen di Indonesia dan Kapasitas
Tukar Kationnya . . . . . . . . . . . . . .. . . . . .. . . . . . . . . . . .. .. . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
17
Kandungan Beberapa Unsur Mikro pada Lapisan Atas dan Bawah
Tanah Gambut Tropika dari Sumatera dan Kalimantan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
23
5.
Komposisi Gambut Hutan Tropika Tipe Sangat Masam . . . .. . . . . . .. . . . . .. ..
24
6.
Perubahan Komposisi Kimia Tanah Gambut akibat Pengusahaan
Pertanian . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
25
Pengaruh Beberapa Derivat Asam Fenolat terhadap
Perkecambahan dan Pertumbuhan Beberapa Jenis Tanaman . . . . . . . . . . . . . . .
31
Pengaruh Asamp-hidroksibenzoat terhadap Bobot Kering
Tanaman Padi . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . .... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . .
32
Pengaruh Asamp-hidroksibenzoat terhadap Jumlah Biji per
Tanaman dan Persentase Gabah Hampa ... . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
33
10. Pertumbuhan Akar Tanaman Padi dalam Larutan Asam-asam
Fenolat Murni . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . .
34
11. Kandungan C-organik, Kadar Abu, N-total, P-tersedia,
P-HC125%, Lignin dan Selulosa Tanah Gambut . . . . . . . . . . . . ... . . . . . . . .. . ....
49
Tanah Gambut . . . .. . . .. . . . . . . . . . . . . . . . .
54
13. Kandungan Basa-basa, Kejenuhan Basa dan Kapasitas
Tukar Kation Gambut . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . .
56
14. Kandungan Unsur Mikro dalam Tanah Gambut . . . ... . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . .. . . .
58
4.
7.
8.
9.
12. Reaksi Tanah (pH), Al-dd, dan &d
xviii
Koefisien Korelasi ( r ) Model Linear Erapan Kation Fe3+ .................
64
Nilai Erapan Maksimum Fe3' ana ah am but ................................
65
Nilai Konstanta Langmuir (k) Kation Fe3+....................................
68
Konsentrasi Ion H+(mM)dalam Larutan Tanah pada
~ e a d a a n~ r a ~ ~aank s i m u mati ion Fe3+ .....................................
72
Hasil Perhitungan Kebutuhan Bahan Amelioran .............................
74
Rata-Rata Konsentrasi Asam-asam Fenolat dalam Tanah
Garnbut pada Perlakuan Pemberian Bahan Amelioran ......................
81
Konsentrasi Asam-asam Fenolat (mM) pada Gambut Samuda.
Sampit. dan Berengbengkel akibat Pemberian FeC13.6H20................
84
Nilai Tengah Kandungan Hara Tanah Gambut Setelah Diberi
................................................
Perlakuan Bahan Amelioran
91
Nilai Tengah Bobot Kering Tanaman Padi pada Percobaan
Rumah Kaca akibat Pemberian Bahan Amelioran ........................... 100
Nilai Tengah Kadar Hara N. P. K dan Fe Tanaman Padi Sawah ..........
102
Rata-rata Bobot Gabah Padi (tonha) pada Petakan dan Pot
Terbuka dan Tertutup akibat Perlakuan Pemberian Bahan Amelioran ....
105
Penurunan Permukaan Tanah Gambut di Lokasi Perkebunan
PT Riau Sakti United Plantation ............................................... 1 1 1
Deskripsi Profil Tanah Gambut Samuda (Pasang surut).
Sampit (Transisi). dan Berengbengkel (Pedalaman) .........................
136
Metode Analisis Beberapa Sifat Kimia Tanah ...............................
137
Kriteria Penilaian Kandungan Unsur dan Kernasaman Tanah
Daerah Pasang Surut .............................................................
138
xix
Hasil Analisis Sifat Kimia Bahan Amelioran dari
Pundu-Kasongan, Kalimantan Tengah ........................................ 139
Persamaan Linier Langmuir dan Parameter-parameter
Erapan ~e~~........................................................................
140
Data Pengukuran Keseimbangan Fe3+..........................................
141
Data Hasil Pengukuran pH pada Berbagai Perlakuan Dosis ~ e ~..........
'.
146
Efek Penurunan pH dan Pembebasan H'( m ~ ke
) dalam
Larutan Tanah akibat Penambahan Kation Fe3'. ..............................
147
~
Perhitungan Efek Pembebasan dan Hidrolisis ~ e ~ '
dalam Larutan Tanah Gambut ................................................. 148
Kelarutan Fe dari Tanah Mineral yang di Inkubasi dalam
Tanah Gambut ....................................................................
150
Hasil Analisis Beberapa Derivat Asam Fenolat dalam Tanah
Gambut Samuda (Pasang surut), Sampit (Transisi),
Berengbengkel (Pedalaman) pada Perlakuan Pemberian
Bahan Amelioran ................................................................
15 1
Konsentrasi Beberapa Derivat Asam Fenolat dalam Tanah
Gambut Samuda (Pasang surut), Sampit (Transisi), dan
Berengbengkel (Pedalaman) pada Perlakuan
FeC13.6Hz0 di Laboratorium ...................................
Hasil Analisis Beberapa Sifat Kimia Tanah Gambut akibat Perlakuan
Pemberian Bahan Amelioran pada Tanah Gambut Samuda (Pasang
Surut), Sampit (Transisi), dan Berengbengkel (Pedalaman) ................
1 56
Hasil Analisis Unsur P dan Fe pada Tanah Gambut dalam
Kolom Tanah dan Air Cucian setelah Penambahan Bahan
Amelioran dan Inkubasi P ....................................................... 158
Bobot Kering Tanaman Padi pada Umur 8 Minggu Setelah
Tanam (MST) akibat Perlakuan Pemberian Bahan Amelioran
pada Tanah Gambut Samuda (Pasang Surut), Sampit (Transisi),
dan Berengbengkel (Pedalaman) di Rumah Kaca ...........................
160
Sidik Ragam Bobot Kering Tanaman Padi pada Perlakuan
Pemberian Bahan Amelioran pada Tanah Gambut Samuda
(Pasang Surut), Sampit (Transisi), dan Berengbengkel
(Pedalaman) di Rumah Kaca ...................................................
Hasil Rata-rata Pengamatan Tinggi Tanaman Padi (cm) pada
Umur 2,4,6 dan 8 Minggu Setelah Tanam (MST) akibat
Perlakuan Pemberian Bahan Amelioran pada Tanah Gambut
Samuda (Pasang surut), Sampit (Transisi), dan Pedalaman
(Berengbengkel) di Rumah Kaca ..............................................
Hasil Rata-rata Jumlah Anakan Padi pada Umur 2, 4,6 dan
8 Minggu Setelah Tanam (MST) akibat Perlakuan Pemberian
Bahan Amelioran pada Tanah Gambut Samuda (Pasang surut),
Sampit (Transisi), dan Berengbengkel (Pedalaman) 'di Rumah Kaca.. ....
Hasil Pengukuran Kadar Hara N, P, K, dan Fe Daun
Tanaman Padi pada Umur 8 Minggu setelah Tanam (MST)
akibat Perlakuan Pemberian Bahan Amelioran pada Tanah
Gambut Samuda (Pasang surut), Sampit (Transisi), dan
Berengbengkel (Pedalaman) di Rumah Kaca ................................
Sidik Ragam Kadar Hara N, P, K, dan Fe Daun
Tanaman Padi pada Umur 8 Minggu setelah Tanam (MST)
akibat Perlakuan Pemberian Bahan Amelioran pada
Tanah Gambut Samuda (Pasang surut), Sampit (Transisi), dan
Berengbengkel (Pedalaman) di Rumah Kaca .............................
Bobot Gabah Tanaman Padi pada Perlakuan Pemberian Bahan
Amelioran pada Tanah Gambut Samuda (Pasang surut), Sampit
(Transisi), dan Berengbengkel (Pedalaman) di Lapangan
pada Pot Terbuka dan Tertutup, serta Petakan ................................
Sidik Ragam Bobot Gabah Tanaman Padi pada Perlakuan
Pemberian Bahan Amelioran pada Tanah Gambut Samuda
(Pasang surut) dan Sampit (Transisi) di Lapangan pada
Pengamatan Petakan ...........................................................
Hasil Rata-rata Pengamatan Tinggi Tanaman Padi (cm) pada
Umur 2,4,6 dan 8 Minggu Setelah Tanam (MST) akibat
Perlakuan Pemberian Bahan Amelioran pada Tanah Gambut
Samuda (Pasang surut), Sampit (Transisi), dan Pedalaman
(Berengbengkel) di Lapangan pada Pengamatan Petakan ..................
24.
Hasil Rata-rata Jumlah Anakan Padi pada Umur 2,4,6 dan
8 Minggu Setelah Tanam (MST) akibat Perlakuan Pemberian
Bahan Amelioran pada Tanah Gambut Samuda (Pasang surut),
Sampit (Transisi), dan Berengbengkel (Pedalaman) di Lapangan
pada Pengamatan Petakan ....................................................... 167
25.
Hasil Rata-rata Pengamatan Tinggi Tanaman Padi (cm) pada
Umur 2,4,6 dan 8 Minggu Setelah Tanam (MST) akibat
Perlakuan Pemberian Bahan Amelioran pada Tanah Gambut
Samuda (Pasang surut), Sampit (Transisi), dan Pedalaman
(Berengbengkel) di Lapangan pada Pot Terbuka dan Tertutup . . . . . . . . . . . .
168
Hasil Rata-rata Jumlah Anakan Padi pada Umur 2,4,6 dan
8 Minggu Setelah Tanam (MST) akibat Perlakuan Pemberian
Bahan Amelioran pada Tanah Gambut Sarnuda (Pasang surut),
Sampit (Transisi), dan Berengbengkel (Pedalaman) di Lapangan
pada Pot Terbuka dan Tertutup .................................................
169
Konsentrasi Beberapa Derivat Asam Fenolat pada Waktu
Pengamatan 1,2, dan 3 Bulan Setelah Tanam (BST) dalam Tanah
Gambut Samuda (Pasang surut), Sampit (Transisi), dan
Berengbengkel (Pedalaman) pada Perlakuan Pemberian
Bahan Amelioran pada Pot Terbuka dan Tertutup
di Lapangan ......................................................................
170
26.
27.
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Halaman
Kriteria Kadar Bahan Organik atau C-organik untuk Bahan
Tanah Organik ...................................................................
9
2.
Penyebaran Tanah Gambut di Indonesia ......................................
14
3.
Degradasi Senyawa Lignin Menjadi Asam Humat ..........................
27
4.
Dekomposisi Sisa Tanaman Membentuk Bahan Humat ....................
28
5.
Rumus Bangun Beberapa Asam Fenolat yang Umum Terdapat
dalam Tanah . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
29
6.
Contoh Dua Tipe Reaksi Pengkelatan .........................................
37
7.
Kemungkinan Reaksi antara Logam dan Senyawa Organik ................
43
8.
Lokasi Pengambilan Contoh Tanah Gambut dan Tanah Mineral
di Kalimantan Tengah . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
45
Kurva Hubungan antara ~e~~ dalam Fase Larutan dan ~ e ~ '
dalam Fase Tererap pada Gambut Pasang Surut. Transisi.
dan Pedalaman ...................................................................
63
Sketsa Percobaan Pencucian P dalam Kolom Tanah .........................
77
1 1 . Pola Penurunan Asam-asam Fenolat akibat Pemberian ~ e ' +pada
Tanah Gambut Fibrik. Hemik dan Saprik .....................................
85
12. Pengaruh Pemberian FeC13.6Hz0 terhadap Konsentrasi Asam-asam
Fenolat pada Tanah Gambut Kalimantan Tengah .........................
86
Pola Penurunan Asam-asam Fenolat Tanah Gambut akibat
Perlakuan Pemberian Bahan Amelioran .......................................
89
1.
9.
10.
13 .
Pola Distribusi P dalam Kolom Tanah
15. Pola Distribusi Fe dalam Kolom Tanah . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
94
16. Tempat Pengambilan Contoh Tanah di dalam Silinder yang
Dimasukkan ke dalam Tanah pada setiap Petak Percobaan ................
99
17. Bobot Kering Tanaman Padi pada Perlakuan Pemberian
Bahan Arnelioran pada Percobaan Rumah Kaca ............................
10 1
18. Bobot Gabah Kering Tanaman Padi pada Perlakuan
Pemberian Bahan Amelioran yang Diperoleh dari
Pengamatan Petakan di Lapangan ..............................................
106
19. Bobot Gabah Kering Tanaman Padi pada Perlakuan Bahan
Amelioran yang Diperoleh dari Pengamatan Pot Terbuka
dan Tertutup di Lapangan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
108
I. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Di Indonesia, pemanfaatan tanah gambut untuk pertanian telah banyak
dilakukan, baik untuk perkebunan maupun untuk tanaman pangan. Akan tetapi tingkat
produksi rata-rata dari hampir semua tanaman yang diusahakan masih tergolong
rendah. Sebagai contoh, produksi padi pada lahan gambut di daerah transmigrasi
Pangkoh, Kalimantan Tengah berkisar antara 0.25 - 2.5 ton gabah kering panen per ha
(Tim Institut Pertanian Bogor, 1993).
Tanah gambut tergolong sebagai tanah yang marjinal dengan tingkat kesuburan
tanah yang rendah. Keadaan ini dicirikan oleh reaksi tanah yang masam hingga sangat
masam, ketersediaan hara rendah, kapasitas tukar kation yang sangat tinggi, dan
kejenuhan basa yang rendah (Radjagukguk, 1997). Kondisi dernikian tidak menunjang
bagi pertumbuhan tanaman.
Selain itu, dari hasil penelitian yang dilakukan terakhir
(Tadano et al., 1990; Prasetyo, 1996), menunjukkan bahwa rendahnya produktivitas
tanah gambut terutama disebabkan oleh kandungan asam-asam organik yang tinggi,
sehingga bersifat racun bagi tanaman, terutama derivat asam-asam fenolat. Asamasarn fenolat tersebut merupakan hasil biodegradasi anaerob dari senyawa lignin yang
dorninan dalam bahan kayu-kayuan (Tsutsuki, 1984; Tsutsuki dan Kondo, 1996).
Menurut Takijima (I 964a dan 1964b) asam-asam fenolat dapat menghambat
pertumbuhan tanaman padi sampai 50 %, dan dapat menghambat perakaran tanaman
padi pada konsentrasi asam fenolat 0.6 - 3.0 mM; serta pada konsentrasi yang lebih
rendah lagi yaitu antara 0.01 hingga 0.1 rnM asam-asam fenolat dapat meracuni
beberapa jenis tanaman. Sedangkan menurut Stevenson (1982), konsentrasi antara
0.07~10"hingga 4.9x10-~
M sudah menghambat pertumbuhan tanaman.
Beberapa hasil penelitian (Salampak, 1993; Prasetyo, 1996; Saragih, 1996)
menunjukkan bahwa penambahan kation-kation seperti Cu, Zn, Al dan Fe pada tanah
gambut dapat menurunkan reaktivitas asam-asam fenolat. Penurunan asam-asam
organik tersebut disebabkan oleh adanya erapan kation-kation pada tapak reaktif
gambut, sehingga terbentuk senyawa kompleks. Disamping itu, dari hasil penelitian
yang diiakukan oleh Rachim (1995) menunjukkan bahwa pemberian kation Al dan Fe
pada tanah gambut dapat meningkatkan retensi P bila dibandingkan dengan tanpa
pemberian kation-kation tersebut. Adanya retensi ini diharapkan dapat meningkatkan
efisiensi pemupukan P, sehingga produksi tanaman dapat ditingkatkan dan residu
pupuk P dapat dimadaatkan untuk budidaya tanaman berikutnya.
Berdasarkan kemarnpuan kation-kation polivalen, terutama Fe dalam
menurunkan reaktivitas asam-asam fenolat, maka dalam penelitian ini dicobakan
penggunaan tanah mineral yang mengandung Fe tinggi. Tanah-tanah mineral berkadar
Fe tinggi banyak terdapat di daerah Kalimantan Tengah, antara lain di daerah Pundu,
Kasongan. Umumnya tanah-tanah berkadar Fe tinggi, seperti oxisol yang mempunyai
tingkat kesuburan tanah yang rendah dan digolongkan sebagai tanah-tanah yang
marjinal dengan tingkat produktivitas yang rendah (Soepraptohardjo dan Ismangun,
1980; Hardjowigeno, 1993). Dengan demikian, tanah mineral berkadar Fe tinggi,
seperti oxisol mempunyai potensi yang besar sebagai bahan amelioran pada tanah
gambut.
Dalam tulisan selanjutnya, digunakan istilah bahan arnelioran untuk
menyebutkan tanah mineral berkadar besi tinggi.
Penelitian ini dibagi dalam empat rangkaian percobaan, yaitu:
1). Analisis pendahuluan terhadap beberapa sifat kirnia tanah gambut dan bahan
arnelioran.
2). Penentuan dosis bahan amelioran; dalam tahap ini ditentukan dosis bahan
amelioran yang digunakan untuk percobaan selanjutnya, berdasarkan erapan
maksimum Fe dan tingkat kelarutan Fe dari bahan amelioran
3). Pengaruh pemberian bahan amelioran terhadap beberapa sifat kirnia tanah gambut;
dalam tahap ini dipelajari pengaruh pemberian bahan amelioran terhadap
kandungan beberapa derivat asam fenolat, unsur hara, dan pengkatan P oleh
tanah gambut.
4). Pengaruh pemberian bahan amelioran pada tanah gambut terhadap produksi
tanaman padi sawah; dalam tahap ini dilakukan percobaan lapangan untuk
mempelajari pengaruh pemberian bahan arneiioran pada tanah gambut terhadap
produksi tanaman dan kandungan beberapa derivat asam fenolat.
1.2. Tujuan
Percobaan ini bertujuan untuk: (a) mempelajari kemampuan bahan amelioran
dalam menurunkan kandungan beberapa derivat asam fenolat, (b) mempelajari
kemampuan bahan amelioran dalam mengurangi pencucian P dalam tanah gambut, dan
(c) mempelajari pengaruh pemberian bahan amelioran terhadap pertumbuhan tanaman.
1.3. Hipotesis
Hipotesis yang diajukan dalam penelitian ini adalah: (a) bahan amelioran yang
diberikan mempunyai kemampuan menurunkan reaktivitas beberapa derivat asam
fenolat dalam tanah gambut, (b) pemberian bahan amelioran mampu menurunkan
kehilangan P dari dalam tanah gambut melalui peningkatan ikatan P oleh tanah
gambut, dan (c) pemberian bahan amelioran dapat meningkatkan produksi tanaman.
11. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Tanah Gambut
2.1.1. Pengertian Tanah Gambut
Atas dasar kandungan bahan organik dalam tanah, dikenal dua kelompok
tanah, yaitu tanah mineral dan tanah organik. Tanah organik adalah tanah-tanah yang
komposisi penyusunnya didominasi oleh bahan organik dan dicirikan oleh kandungan
bahan organik yang tinggi.
Sedangkan tanah mineral adalah tanah-tanah yang
komposisi penyusunnya didominasi oleh bahan-bahan mineral dan dicirikan oleh
kandungan bahan organik yang lebih rendah (Soepardi, 1983).
Beberapa istilah yang sering digunakan dalam klasifikasi tanah organik
(organosols) adalah mucks, moors, peats dan bogs (Soil Survey Staff, 1975). Mucks
adalah tanah organik yang bagian-bagian tanaman yang sudah mati sebagai penyusun
tanah sudah tidak dapat dibedakan lagi secara jelas; tanah ini biasanya mengandung
banyak bahan mineral dan berwarna gelap. Moors adalah tanah organik yang tidak
terjadi pencampuran dengan bahan-bahan mineral; tanah ini banyak dijumpai di
Sumatera dan Kalimantan (Polak,1975). Peats adalah tanah organik yang memiliki
kadar bahan organik lebih besar dari 500 g/kg tanah dengan tingkat dekomposisi yang
lebih rendah dari mucks. Bogs adalah tanah organik yang mengandung campuran
bahan-bahan organik dan mineral sampai tingkat much atau peaty, tanah ini
umumnya berada di atas bahan organik pada lingkungan vegetasi rawa atau payau.
Andriesse (1992) secara lebih tegas lagi memberikan definisi untuk
membedakan pengertian pats (yang selanjutnya disebut sebagai gambut) dan tanah
organik. Tanah gambut adalah tanah-tanah yang mempunyai kandungan bahan
organik 100 %, sedangkan untuk tanah organik adalah tanah-tanah yang mempunyai
kandungan bahan organik berkisar antara 3 sampai 100 %. Ketebalan bahan organik
pada kedua jenis tanah ini sekurang-kurangnya 40 cm dari permukaan. Akan tetapi di
Indonesia secara umum tanah-tanah yang memiliki kandungan bahan organik yang
tinggi disebut sebagai tanah gambut.
2.1.2. Pembentukan Tanah Gambut
Proses pembentukan tanah gambut di Indonesia terutama di Sumatera dan
Kalimantan dimulai sejak periode Holosen yang dianalisis dengan terbentuknya rawarawa sebagai akibat dari peristiwa transgresi dan regresi karena mencairnya es di
kutub yang terjadi sekitar 4200 sampai 6800 tahun yang lalu (Sabiham, 1988;
Morley, 1981). Pada periode sebelum Holosen yaitu periode Pleistosen, permukaan
laut berada kira-kira 60 m di bawah permukaan laut sekarang. Kenaikan permukaan
laut pada periode Holosen menyebabkan daratan di sekitar pantai menjadi tergenang
dan membentuk rawa-rawa. Akibatnya vegetasi yang ada menjadi terbenam dan
mati, kemudian mengalami proses dekomposisi secara lambat, sehingga terakumulasi
bahan organik (Polak, 1975).
Tanah gambut terbentuk bila proses penghancuran atau dekomposisi bahan
organik berlangsung lebih lambat daripada proses penimbunannya (Ismunadji dan
Soepardi, 1984). Proses pembentukan tanah gambut membutuhkan suatu lingkungan
yang jenuh air dalam periode yang lama dan adanya endapan bahan organik
(Andriesse, 1974; Gorham, 1957 dalam Ismunadji dan Soepardi, 1984).
Menurut Driessen (1978) pembentukan tanah gambut terjadi di bawah kondisi
jenuh air seperti pada daerah depresi, danau atau pantai yang banyak menghasilkan
bahan organik yang melimpah oleh vegetasi yang telah beradaptasi seperti mangrove,
rumput-rumputan atau hutan rawa. Pada daerah depresi tersebut terjadi genangan air
terutama dari luapan air sungai dan air hujan. Akibat dari penggenangan ini, maka
proses dekomposisi bahan organik berjalan lambat dan terjadilah penimbunan bahan
organik. Selma penimbunan bahan organik, komposisi vegetasi berubah secara
bertahap sampai akhirnya terbentuk gambut yang berkembang di bawah pengaruh air
tanah dan membentuk tanah gambut topogen atau gambut air tanah.
Jika curah hujan cukup tinggi, keadaan yang sangat basah pada tanah gambut
tetap terjaga, dengan demikian pelapukan bahan organik menjadi terhambat dan
penimbunan bahan organik berlangsung terus; akibatnya permukaan tanah gambut
meningkat dan membentuk gambut yang tebal. Tanah gambut yang tebal ini dikenal
sebagai tanah gambut ombrogen atau gambut air hujan, yaitu tanah gambut yang
pembentukannya hanya dipengaruhi oleh air hujan (Andriesse, 1974; Ismunadji dan
Soepardi, 1984). Dengan semakin tebalnya tanah gambut, akar tanaman akan sulit
mencapai lapisan tanah mineral di bawah tanah gambut tersebut, dan akhirnya akar-
akar tanaman hanya mendapatkan unsur hara yang berada di lapisan tanah gambut
yang semakin miskin karena tidak mendapat persediaan hara dari air tanah (Driessen
dan Soepraptohardjo, 1974).
2.1.3. Klasifikasi Tanah Gambut
Polak (1952, daIam Driessen dan Soepraptohardjo, 1974) menyatakan bahwa
tanah organik adalah tanah-tanah yang mengandung lebih dari 65 % bahan organik
hingga kedalaman satu meter atau lebih, atau hingga kedalaman 50 cm apabila telah
diusahakan sebagai lahan pertanian. Kriteria ini hampir sama dengan kriteria yang
dikemukakan oleh Kanapathy (1975) yang mendefinisikan tanah gambut secara
teknik sebagai tanah organik yang mempunyai kedalaman tidak kurang dari 50 cm
d m dengan luasan minimum satu hektar. Sedangkan menurut McKinzie (1974) tanah
organik didefinisikan sebagai tanah-tanah dengan kedalaman 80 cm dari permukaan
dan mempunyai ketebalan lapisan bahan organik lebih dari 40 cm, atau tanpa
memperhatikan ketebalan bila berada di atas hamparan batuan (kontak litik atau
paralitik). Sedangkan kriteria kandungan minimum bahan organik tanah gambut
adalah 20 % bahan organik (12 % C-organik) bila fiaksi mineralnya tidak
mengandung liat, atau 30 % bahan organik (18 % C-organik) bila fiaksi mineralnya
mengandung 60 % liat (Gambar 1).
Dalam sistem klasifikasi Pusat Penelitian Tanah (1983) tanah gambut atau
Organosol dibagi menjadi tiga macam, yaitu: Organosol Fibrik, yang didominasi oleh
bahan Fibrik sedalam 50 cm atau berlapis sampai 80 cm dari permukaan, Organosol
Hemik, yang didominasi oleh bahan Hemik sedalam 50 cm atau berlapis sarnpai 80
cm dari permukaan, dan Organosol Saprik, ialah organosol selain Organosol Fibrik
dan Organosol Hemik, yang umumnya didominasi oleh bahan saprik.
18
--
15
--
12
+
--
h
s
4
25
'i?
Bahan tanah mineral
--20
9
8
F
U
r
wa
--
9--
15
r
2h
6
--
3
--
--
-- 5
4
0
0
s
V
10
,
I
I
I
I
I
I
1
1
10
20
30
40
50
0
60
Kadar Liat (%)
Gambar 1.
Kriteria Kadar Bahan Organik atau C-organik untuk
Bahan Tanah Organik (McKinzie, 1974)
Dalam sistem FAO/Unesco (1974) tanah gambut disebut Histosol yang
dipilah menjadi : Histosol Gleik, Histosol Distrik, dan Histosol Eutrik. Histosol Gleik
mempunyai sifat permafrost sampai kedalaman 200 cm dari permukaan. Histosol
Distrik ialah Histosol yang mempunyai pH (HzO) kurang dari 5.5 sekurang-kurangnya
p