PAPER PENGELOLAAN TANAH DAN AIR
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Tanah merupakan faktor terpenting dalam tumbuhnya tanaman dalam suatu sistem
pertanaman, pertumbuhan suatu jenis dipengaruhi oleh beberapa faktor, salah satunya ialah
tersedianya unsur hara, baik unsur hara makro maupun unsur hara mikro. Tanah sebagai medium
pertumbuhan tanaman berfungsi pula sebagai pemasok unsur hara, dan tanah secara alami
memiliki tingkat ketahanan yang sangat beragam sebagai medium tumbuh tanaman. Tanah
merupakan sumber daya alam terutama dalam bidang pertanian. Sebagai tanah pertanian, tanah
memiliki fungsi sebagai sumber unsur hara pendukung tanaman yakni sebagai tempat
menyimpan air.
Fungsi tanah dalam pertanian dapat hilang atau menurun karena faktor alam maupun karena
manusia. Penurunan atau hilangnya fungsi tanah ini disebut dengan kerusakan tanah (degradasi
tanah). Kerusakan tanah merupakan peristiwa hilangnya unsur-unsur hara tanah atau ketidak
mampuan tanah untuk berproduktif seperti semula. Kerusakan tanah sebagai sumber unsur hara
dapat diperbaharui dalam waktu yang tidak terlalu lama, antara lain dengan cara pemupukan.
Menurut Suhardi Sutedja (2001:9) mendefinisikan sistem pengelolaan tanah merupakan
suatu proses mengelola tanah untuk menjaga dan meningkatkan kesuburan tanah. Sistem
pengelolaan tanah dapat melakukan dengan pemupukan organik dan anorganik.
1.2 Rumusan Masalah
1. Bagaimana pengelolaan tanah dengan memperhatikan aspek kesuburan ?
1.3 Tujuan
1. Untuk mengetahui pengelolaan tanah dan air dengan memperhatikan aspek kesuburan
tanah
BAB II
1
PEMBAHASAN
2.1 Pengelolaan tanah dengan memperbaiki aspek kesuburan tanah
Tanaman memerlukan makanan yang sering disebut hara tanaman (plant nutrient) untuk
memenuhi siklus hudupnya. Apabila suatu tanaman kekurangan suatu unsur hara, maka akan
menampakkan gejala pada suatu organ tertentu yang spesifik yang biasa disebut gejala
kekahatan. Unsur hara yang diperlukan tanaman tidak seluruhnya dapat dipenuhi dari dalam
tanah. Oleh karena itu perlu penambahan dari luar biasanya dalam bentuk pupuk. Pupuk adalah
bahan yang diberikan kedalam tanah atau tanaman untuk memenuhi kebutuhan unsur hara bagi
tanaman dan dapat berfungsi untuk memperbaiki sifat fisika, kimia dan biologi tanah.
Kesuburan tanah ditentukan oleh keadaan fisika, kimia dan biologi tanah. Keadaan fisika
tanah meliputi kedalaman efektif, tekstur, struktur, kelembaban dan tata udara tanah. Keadaan
kimia tanah meliputi reaksi tanah (pH tanah), KTK, kejenuhan basa, bahan organik, banyaknya
unsur hara, cadangan unsur hara dan ketersediaan terhadap pertumbuhan tanaman. Sedangkan
biologi tanah antara lain meliputi aktivitas mikrobia perombak bahan organik dalam proses
humifikasi dan pengikatan nitrogen udara. Evaluasi kesuburan tanah dapat dilakukan melalui
beberapa cara, yaitu melalui pengamatan gejala defisiensi pada tanaman secara visual, analisa
tanaman dan analisa tanah. Analisa tanaman meliputi analisa serapan hara makro primer (N, P
dan K) dan uji vegetatif tanaman dengan melihat pertumbuhan tanaman. Sedangkan analisa
tanah meliputi analisa ketersediaan hara makro primer (N, P dan K) dalam tanah. Pembuatan
makalah ini dimaksudkan untuk membahas beberapa hal terkait dengan kesuburan tanah,
sehingga pemakalah mampu memahami dan menjelaskan dasar-dasar kesuburan tanah, indikator
kesuburan tanah, evaluasi kebutuhan pupuk dan perbaikan kesuburan tanah.
2.2 Pengertian Kesuburan Tanah
Kesuburan tanah adalah Suatu keadaan tanah dimana tata air, udara dan unsur hara dalam
keadaan cukup seimbang dan tersedia sesuai kebutuhan tanaman, baik fisik, kimia dan biologi
tanah (Syarif Effendi, 1995).
2
Kesuburan tanah adalah kondisi suatu tanah yg mampu menyediakan unsur hara essensial
untuk tanaman tanpa efek racun dari hara yang ada (Foth and Ellis ; 1997). Menurut Brady,
kesuburan tanah adalah kemampuan tanah untuk menyediakan unsur hara essensial dalam
jumlah dan proporsi yang seimbang untuk pertumbuhan.
Tanah yang subur adalah tanah yang mempunyai profil yang dalam (kedalaman yang
sangat dalam) melebihi 150 cm, strukturnya gembur remah, pH 6-6,5, mempunyai aktivitas jasad
renik yang tinggi (maksimum). Kandungan unsur haranya yang tersedia bagi tanaman adalah
cukup dan tidak terdapat pembatas-pembatas tanah untuk pertumbuhan tanaman (Sutejo.M.M,
2002)
Tanah memiliki kesuburan yang berbeda-beda tergantung sejumlah faktor pembentuk
tanah yang merajai di lokasi tersebut, yaitu: bahan induk, iklim, relief, organisme, atau waktu.
Tanah merupakan fokus utama dalam pembahasan ilmu kesuburan tanah, sedangkan kinerja
tanaman merupakan indikator utama mutu kesuburan tanah.
Kesuburan tanah merupakan mutu tanah untuk bercocok tanam, yang ditentukan
oleh interaksi sejumlah sifat fisika, kimia dan biologi bagian tubuh tanah yang menjadi
habitat akar-akar aktif tanaman. Ada akar yang berfungsi menyerap air dan larutan hara, dan
ada yang berfungsi sebagai penjangkar tanaman. Kesuburan habitat akar dapat bersifat
hakiki dari bagian tubuh tanah yang bersangkutan, dan/atau diimbas (induced) oleh
keadaan bagian lain tubuh tanah dan/atau diciptakan oleh pengaruh anasir lain dari lahan,
yaitubentuk muka lahan, iklim dan musim. Karena bukan sifat melainkan mutu maka
kesuburan tanah tidak dapat diukur atau diamati, akan tetapi hanya dapat ditaksir (assessed).
Penaksirannya dapat didasarkan atas sifat-sifat dan kelakuan fisik, kimia dan biologi
tanah yang
terukur,
yang
terkorlasikan
dengan
keragaan
(performance)
tanaman
menurut pengalaman atau hasil penelitian sebelumnya. Kesuburan tanah dapat juga ditaksir
secara langsung berdasarkan keadaan tanaman yang teramati (bioessay). Hanya dengan
cara penaksiran yang pertama dapat diketahui sebab-sebab yang menentukan kesuburan
tanah.Dengan cara penaksiran kedua hanya dapat diungkapkan tanaggapan tanaman
terhadap keadaan tanah yang dihadapinya.
Kesuburan tanah merupakan kemampuan tanah menghasilkan bahan tanaman
yang dipanen. Maka disebut pula daya menghasilkan bahan panen atau produktivitas.
Ungkapan akhir kesuburan tanah ialah hasil panen, yang diukur dengan bobot bahan kering
3
yang dipungut
per
satuan
luas
(biasanya
hektar)
dan
per
satuan
waktu.
Dengan
menggunakan tahun sebagai satuan waktu untuk perhitungan hasilpanen, dapat dicakup akibat
variasi keadaan habitat akar tanaman karena musim (Schroeder, 1984).
Hasil panen besar dengan variasi musiman kecil menandakan kesuburan tanah tinggi,
karena ini berarti tanah dapat ditanami sepanjang tahun dan setiap kali menghasilkan hasilpanen
besar. Hasil panen besar akan tetapi hanya sekali setahun pada musim baik, menandakan
kesuburan tanah tidak tinggi, karena pada musim yang lain tanah tidak dapat ditanami. Hal ini
antara lain karena kekahatan (deficiency) lengas tanah, atau sebaliknya karena mengalami
tumpat air (waterlogged), kadar garam larut air meningkat liwat batas, tanah menjadi sulit
diolah untuk memperoleh struktur yang baik (luar biasa liat atau keras sekali) dan sebagainya.
Kesuburan tanah ditentukan oleh keadaan fisika, kimia dan biologi tanah sebagai berikut :
a. Kesuburan Fisika
Sifat fisik tanah yang terpenting adalah solum, tekstur, struktur, kadar air tanah, drainase
dan porisitas tanah.
Pengaruh struktur dan tekstur tanah terhadap pertumbuhan tanaman terjadi secara
langsugung. Struktur tanah yang remah (ringan) pada umumnya menghasilkan laju pertumbuhan
tanaman pakan dan produksi persatuan waktu yang lebih tinggi dibandingkan dengan struktur
tanah yang padat.
Jumlah dan panjang akar pada tanaman makanan ternak yang tumbuh pada tanah remah
umumnya lebih banyak dibandingkan dengan akar tanaman makanan ternak yang tumbuh pada
tanah berstruktur berat. Hal ini disebabkan perkembangan akar pada tanah berstruktur
ringan/remah lebih cepat per satuan waktu dibandingkan akar tanaman pada tanah kompak,
sebagai akibat mudahnya intersepsi akar pada setiap pori-pori tanah yang memang tersedia
banyak pada tanah remah.
Selain itu akar memiliki kesempatan untuk bernafas secara maksimal pada tanah yang
berpori, dibandiangkan pada tanah yang padat. Sebaliknya bagi tanaman makanan ternak yang
tumbuh pada tanah yang bertekstur halus seperti tanah berlempung tinggi, sulit mengembangkan
akarnya karena sulit bagi akar untuk menyebar akibat rendahnya pori-pori tanah. Akar tanaman
akan mengalami kesulitan untuk menembus struktur tanah yang padat, sehingga perakaran tidak
berkembang dengan baik. Aktifitas akar tanaman dan organisme tanah merupakan salah satu
faktor utama pembentuk agregat tanah (Anonim, 2010)
4
Tekstur tanah ditentukan di lapangan dengan cara melihat gejala konsistensi dan rasa
perabaan menurut bagan alir dan di laboratorium dengan menguunakan metode-metode. Metode
tersebut adalah metode pipet atau metode hidrometer (Elisa, 2002).
Kind of organism
Bacteria
Fungi
Protozoa
Nematodes
Earthworms and related forms
Mites
Springtails
Other invertebrates (snails,
Abundance
Biomass
(no/m2)
3 x 1014
(g/m2)
300
400
38
12
132
3
5
36
5 x 108
107
105
2 x 105
5 x 104
2 x 103
millipedes, etc)
From: B.N. Richards (1974) Introduction to the Soil Ecosystem
Organisme (mikroorganisme) tanah penting dalam kesuburan tanah karena :
a. berperan dalam siklus energi
b. berperan dalam siklus hara
c. berperan dalam pembentukan agregat tanah
d. menentukan kesehatan tanah (suppressive / conducive terhadap munculnya penyakit terutama
penyakit tular tanah-soil borne pathogen)
2. 3 Unsur Hara Tanah
1. Unsur Hara Sekunder
1) Kalsium
Kalsium adalah molekul bermuatan dominan positif pada hampir semua tanah kecuali
tanah-tanah yang pH-nya sangat rendah. Pada tanah dengan pH diatas 4,8 kalsium biasanya ada
dalam jumlah cukup untuk pertumbuhan tanaman. Pada tanah asam kalsium cenderung tercuci
dan kalsium asli biasanya rendah. Dalam keadaan seperti ini tanah harus dikoreksi dengan cara
menambahnya dengan kapur.
5
2) Magnesium
Magnesium adalah molekul bermuatan positif seperti Ca yang mengalami defisiensi pada
pH rendah. Di bawah kondisi asam Mg sangat larut dan dapat hilang karena tercuci. Bila tanah
asam dikapur dengan material yang mengandung sedikit Mg dapat mengakibatkan defisiensi
pada unsur ini. Bila pengapuran pada tanah yang sangat asam yang pH-nya di bawah 5,2 maka
penggunaan kapur yang mengandung Mg sangat tepat.
Magnesium dan kalium sangat bersaing untuk diserap tanaman. Tanaman yang tumbuh
dalam tanah yang sangat tinggi kadar K-nya mungkin merangsang defisiensi Mg bila Mg tanah
rendah.
3) Sulfur
Sulfur diambil oleh tanaman sebagai
molekul sulfat bermuatan negatif (SO 42-).
Berhubung ini adalah molekul bermuatan negatif atau anion, sulfat mungkin mudah tercuci dari
tanah. Sebagian besar S namun demikian tidak tersedia dalam bentuk anion tetapi terikat kuat
dalam bentuk bahan organik. Ketersediaan sulfur dikendalikan secara luas dalam jumlah dan laju
dekomposisi bahan organik. Dalam kebanyakan tanah persediaan S yang cukup bagi
pertumbuhan tanaman disuplai melalui proses dekomposisi dan hujan yang jatuh. Di tanah
dengan suplai sulfur sedikit, defisiensi S mungkin bisa terjadi. Tanaman-tanaman sayuran
biasanya memerlukan S dalam jumlah besar. Unsur S yang digunakan sebagai agen keasaman
tanah sering sebagai sumber pupuk.
2. Unsur Hara Mikro
Beberapa unsur hara mikro seperti Mn, Zn, Fe, dan Cu mempunyai kesamaan. Karena pH
meningkat, kelarutan unsur mikro menurun. Oleh karena itu defisiensi unsur-unsur ini umum
terjadi pada pH tinggi. Bahkan ketika tumbuhan memperlihatkan defisiensi unsur-unsur ini
mereka biasanya ada dalam tanah dalam jumlah yang cukup. Namun demikian mereka tidak
tersedia bagi pertumbuhan karena kondisi yang tidak cocok, umumnya pH tinggi. Penambahan
pupuk mungkin tidak mengoreksi defisiensi, karena penambahan unsur hara akan dengan cepat
menjadi tidak tersedia karena kondisi tanah. Ada dua cara untuk memecahkan masalah tersebut.
Pertama adalah dengan pengasaman apabila terlalu alkalin. Cara yang lain adalah dengan
menambah unsur hara dalam bentuk chelated, yaitu suatu bentuk unsur hara yang dilengkapi
bahan yang meningkatkan kelarutan unsur hara dengan mengurangi derajat fiksasi oleh tanah
6
mineral dan bahan organik. Di samping itu semua unsur mikro dapat diberikan lewat daun. Cara
ini efektif untuk memenuhi kebutuhan hara mikro tanaman. Tetapi tidak menyelesaikan masalah
tanahnya.
Unsur hara mikro Mn kelarutannya tergantung pada kandungan air tanah. Di bawah
kondisi air tergenang Mn menjadi sangat terlarut dan dapat bersifat racun. Biasanya ini terjadi
pada pH di bawah 5. Zn keberadaannya dalam tanah dipengaruhi oleh keasaman tanah.
Defisiensi Zn biasanya terjadi pada pH moderate hingga tinggi dan lebih jelas bila kadar P tinggi.
Defisiensi Zn terjadi pada pH 6-7 terutama bila pemupukan P berlebihan dan pada pemupukan
bahan organik yang cukup intensif. Besi menjadi berkurang bagi tanaman bila pH-nya tinggi,
sebagian besar Fe tidak larut dan tidak tersedia bagi tanaman. Untuk mengurangi pH dapat
dengan menambah unsur S atau agen penambah asam yang lain.
Kelarutan Copper (Cu) menurun bila pH meningkat. Oleh karena itu defisiensi Cu bisa
terjadi pada kadar pH diatas 7,5. Sebaliknya, Mn, Zn, Fe dan Cu terikat kuat pada bahan organik.
Karena kandungan bahan organik meningkat ketersediaan Cu menurun. Dalam tanah yang
jumlah bahan organiknya tinggi, Cu bisa menjadi defisien bila pH tanah di bawah 5.
Tumbuhan tinggi menghendaki Mo dalam jumlah sangat kecil. Unsur ini dalam tanah bila
pH tinggi dan menjadi defisien pada tanah berpasir asam. Defisiensi unsur ini sangat berbeda
dibanding unsur hara mikro yang lain. Secara umum unsur Mo tanah adalah anion yang dapat
dengan mudah tercuci dara tanah pasir. Mo sangat larut kadang-kadang terjadi pada tanah dengan
pH moderat dan tekstur tanah halus, karena dalam batuan induknya kandungan Mo sangat
rendah. Mo sangat esensial bagi fiksasi N oleh tanaman legumenosae dan tanaman ini sangat
sensitif pada defisiensi Mo.
Boron (Bo) ada dalam tanah sebagai molekul tak bermuatan yang terikat secara lemah
pada berbagai bahan organik dan mineral dan mudah tercuci di tanah berpasir. Ketersediaan Bo
dipengaruhi oleh pH tanah. Bila pH di atas 6,5 Bo tidak tersedia bagi tanaman.
Tanah pertanian jarang mengalami defisiensi Chlor (Cl). Kenyataanynya Cl sering
menjadi masalah bila jumlahnya berlebihan. Terutama pada tanah alkalin dibanding pada tanah
yang mengalami defisiensi. Fungsi Cl belum banyak diketahui, tetapi diduga berperan dalam
kekeringan dan kebasahan tanaman. Defisiensi Cl bisa menyebabkan kepekaan tanaman terhadap
penyakit.
7
3. Siklus Unsur Hara Tanah
Unsur hara tidak dalam keadaan terkunci dalam satu bentuk simpanan saja, proses-proses
alami secara periodik mengubahnya dari bentuk satu ke bentuk yang lain. Ini adalah proses
transformasi biogeokimia berkesinambungan yang kita kenal dengan siklus unsur hara tanah.
Unsur hara dalam tanah dapat dibedakan atau dikenali berdasarkan batuan asli dan mineral, larut
atau diabsorbsi berupa ion-ion. Bentuk bimassa terdapat dalam jaringan makhluk hidup
tumbuhan atau organisme tanah dan bentuk organik dalam jaringan mati yang berada dalam
berbagai tahap pelapukan termasuk humsu tanah.
Akar tanaman dan organisme tanah mengekstrak unsur hara sebagai ion-ion organik
sederhana yang dibebaskan melalui pelapukan batuan dan mineral dan bahan oeganik tanah.
Tumbuhan pada khususnya hanya dapat mengambil unsur hara dalam bentuk ion-ion anorganik
sederhana.
Ketika organisme mati jaringannya ditambahkan dalam bentuk bahan organik tanah dan
beberapa diantaranya dibebaskan secara tiba-tiba oleh adanya sel yang rusak. Seluruh material
itu segera memulai pelapukan. Sebagian bentuk yang tahan membentuk humus tanah yang
melapuknya sangat lambat.
4. Faktor yang Mempengaruhi Unsur Hara Tanah
a. Tekstur Tanah
Tekstur tanah ditentukan oleh jumlah relatif oleh berbagai ukuran partikel yang
menyusun tanah. Partikel tanah dibagi dalam tiga kategori yaitu partikel yang paling halus
kemudian debu dan pasir. Proporsi pasir, debu dan liat menentukan tekstur. Tekstur tanah
mempunyai efek terhadap sifat fisik dan kimia tanah. Secara umum partikel halus memiliki luas
permukaan lebih besar dibanding tekstur kasar. Permukaan partikel tanah adalah aktif secara
kimiawi. Tanah dengan tekstur halus memiliki aktivitas kimiawi lebih baik dibanding tanah
dengan tekstur kasar, dan dapat mengikat lebih banyak hara serta lebih banyak mengikat nutrien
yang menjadikannya tidak tersedia bagi tanaman.
b. Bahan Organik
Bahan organik merupakan sumber energi bagi makro dan mikro-fauna tanah. Penambahan
bahan organik dalam tanah akan menyebabkan aktivitas dan populasi mikrobiologi dalam tanah
8
meningkat, terutama yang berkaitan dengan aktivitas dekomposisi dan mineralisasi bahan
organik. Beberapa mikroorganisme yang beperan dalam dekomposisi bahan organik adalah
fungi, bakteri dan aktinomisetes. Di samping mikroorganisme tanah, fauna tanah juga berperan
dalam
dekomposi
bahan
organik
antara
lain
yang
tergolong
dalam
protozoa,
nematoda,Collembola, dan cacing tanah. Fauna tanah ini berperan dalam proses humifikasi dan
mineralisasi atau pelepasan hara, bahkan ikut bertanggung jawab terhadap pemeliharaan struktur
tanah (Tian, G. 1997). Mikro flora dan fauna tanah ini saling berinteraksi dengan kebutuhannya
akan bahan organik, kerena bahan organik menyediakan energi untuk tumbuh dan bahan organik
memberikan karbon sebagai sumber energi. Pengaruh positip yang lain dari penambahan bahan
organik adalah pengaruhnya pada pertumbuhan tanaman. Terdapat senyawa yang mempunyai
pengaruh terhadap aktivitas biologis yang ditemukan di dalam tanah adalah senyawa perangsang
tumbuh (auxin), dan vitamin (Stevenson, 1982). Senyawa-senyawa ini di dalam tanah berasal
dari eksudat tanaman, pupuk kandang, kompos, sisa tanaman dan juga berasal dari hasil aktivitas
mikrobia dalam tanah. Di samping itu, diindikasikan asam organik dengan berat molekul rendah,
terutama bikarbonat (sepertisuksinat, ciannamat, fumarat) hasil dekomposisi bahan organik,
dalam konsentrasi rendah dapat mempunyai sifat seperti senyawa perangsang tumbuh, sehingga
berpengaruh positip terhadap pertumbuhan tanaman.
Sejumlah unsur hara seperti N, P, S, Mo, Cu, Zn, dan B mungkin terkandung dalam bahan
organik tanah. Sebagai akibatnya, ketersediaannya tergantung pada proses dekomposisi bahan
organik.
c.
pH Tanah
pH tanah menerangkan keasaman dan kebasaan dalam sistem cair. Air terdiri dari muatan
molekul atau ion hidrogen (H+ ) dan hidroksida (OH-). Dalam air selalu ada ion-ion yang tidak
dikombinasi dalam molekul air. Jumlah air murni, jumlah H + dan OH- sama yang memiliki pH 7
(netral). Bila suatu sistem memiliki kelebihan ion H+ dinamakan asam. Bila kelebihannya ion
OH- maka sistem tersebut dinamakan alkalin. pH yang ukurannya sederhana dari ion H + dalam
sistem tetapi dipresentasikan sebagai negatif logaritma konsentrasi H+.
Keasaman tanah penting karena menentukan kelarutan mineral tanah dan mempengaruhi
berbagai proses mikroorganisme seperti dekomposisi bahan organik dan fiksasi nitrogen.
Beberapa mineral tanah mengandung unsur hara, dan hara ini mungkin tersedia bagi
pertumbuhan tanaman bila pH-nya dalam range yang sesuai.
9
2.3 Indikator Kesuburan Tanah
1. Kapasitas Absorbsi
Kapasitas Absorbsi dihitung dengan milli equivalent, adalah kemampuan tanah untuk
mengikat/ menarik suatu kation oleh partikel-partikel kolloid tanah (partikel kolloid itu terdiri
dari liat dan organik), dan ini secara langsung mencerminkan kemampuan tanah melakukan
aktifitas pertukaran hara dalam bentuk kation. Semakin tinggi nilai kapasitas absorbsi, maka
tanah dikatakan kesuburannya semakin baik, yang biasanya susunan kationnya didominasi oleh
unsur K (Kalium), Ca (Calsium) dan Mg (Magnesium), sehingga nilai pH tanah normal (berkisar
6,5).
2. Tingkat Kejenuhan Basa
nilainya dalam bentuk persen, mencerminkan akumulasi susunan kation. Peningkatan nilai
persen kejenuhan basa mencerminkan semakin tingginya kandungan basa-basa tanah pada posisi
nilai pH tanah yang menyebabkan nilai kesuburan kimiawi optimal secara menyeluruh. Nilai
kesuburan kimiawi secara sederhana dicermnkan oleh nilai pH, karena nilai pH akan mampu
mempengaruhi dan mencerminkan aktifitas kimiawi sekaligus aktifitas biologis dan kondisi fisik
di dalam tanah.
3. Kandungan Liat
Kandungan liat, merupakan ukuran kandungan partikel kolloid tanah. Partikel dengan
ukuran ini (kolloid) akan mempunyai luas permukaan dan ruang pori tinggi sehingga mempunyai
kemampuan absorbsi juga tinggi serta diikuti kemampuan saling tukar yang tinggi pula diantara
partikel kolloid. Kemampuan absorbsi ini bisa untuk air maupun zat hara, sehingga menjadi
cermin peningkatan kesuburan tanah. Namun jika kandungan liat pada komposisi dominan atau
tinggi menjadi tidak ideal untuk budidaya maupun pengolahan tanah. Kandungan liat yang tinggi
menyebabkan perkolasi, inlfiltrasi, permeabilitas, aerasi tanah menjadi lebih rendah sehingga
menyulitkan peredaran air dan udara.
4. Kandungan Bahan Organik
Kandungan bahan organik yang cukup di dalam tanah dapat memperbaiki kondisi tanah
agar tidak terlalu berat dan tidak terlalu ringan dalam pengolahan tanah. Berkaitan dengan
pengolahan tanah, penambahan bahan organik akan meningkatkan kemampuannya untuk diolah
10
pada lengas yang rendah. Di samping itu, penambahan bahan organik akan memperluas kisaran
kadar lengas untuk dapat diolah dengan alat-alat dengan baik, tanpa banyak mengeluarkan energi
akibat perubahan kelekatan tanah terhadap alat. Pada tanah yang bertekstur halus (lempungan),
pada saat basah mempunyai kelekatan dan keliatan yang tinggi, sehingga sukar diolah (tanah
berat), dengan tambahan bahan organik dapat meringankan pengolahan tanah. Pada tanah ini
sering terjadi retak-retak yang berbahaya bagi perkembangan akar, maka dengan tambahan bahan
organik kemudahan retak akan berkurang. Pada tanah pasiran yang semula tidak lekat, tidak liat,
pada saat basah, dan gembur pada saat lembab dan kering, dengan tambahan bahan organik dapat
menjadi agak lekat dan liat serta sedikit teguh, sehingga mudah diolah.
Kandungan BO merupakan indikator paling penting dan menjadi kunci dinamika
kesuburan tanah. Bahan organik mempunyai peran yang multifungsi, yaitu mampu merubah sifat
fisik, sifat kimia dan sifat biologi tanah. Selain itu bahan organik juga mampu berperan
mengaktifkan persenyawaan yang ditimbulkan dari dinamikanya sebagai ZPT (zat pengatur
tumbuh), sumber Enzim (katalisator reaksi-reaksi persenyawaan dalam metabolisme kehidupan)
dan Biocide (obat pembasmi penyakit dan hama dari bahan organik).
Bahan organik dikatakan mampu merubah sifat fisik tanah, karena kondisi fisik tanah yang
keras/liat (pejal) akan dapat berubah menjadi tanah yang gembur oleh adanya bahan organik.
Akibatnya porositas dan permeabilitas tanah semakin baik sehingga aerasi udara meningkat, ini
bermanfaat untuk menghindari kejenuhan air yang menyebabkan kebusukan akar.
Demikian pula bila kondisi sebaliknya, yaitu kondisi tanah yang lepas (sangat berpasir),
maka fisik tanah dapat dibuat menjadi kompak, karena agregasi meningkat oleh adanya bahan
organik. Ruang pori tanah juga meningkat, akibatnya kemampuan tanah dalam menyimpan air
dan menyediakan ruang udara akan semakin proporsional (baik). Hal ni bermanfaat untuk
menghindarkan tekanan kekeringan pada perakaran.
Kandungan bahan organik yang cukup di dalam tanah dapat memperbaiki kondisi tanah
agar tidak terlalu berat dan tidak terlalu ringan dalam pengolahan tanah. Berkaitan dengan
pengolahan tanah, penambahan bahan organik akan meningkatkan kemampuannya untuk diolah
pada lengas yang rendah. Di samping itu, penambahan bahan organik akan memperluas kisaran
kadar lengas untuk dapat diolah dengan alat-alat dengan baik, tanpa banyak mengeluarkan energi
akibat perubahan kelekatan tanah terhadap alat. Pada tanah yang bertekstur halus (lempungan),
pada saat basah mempunyai kelekatan dan keliatan yang tinggi, sehingga sukar diolah (tanah
11
berat), dengan tambahan bahan organik dapat meringankan pengolahan tanah. Pada tanah ini
sering terjadi retak-retak yang berbahaya bagi perkembangan akar, maka dengan tambahan bahan
organik kemudahan retak akan berkurang. Pada tanah pasiran yang semula tidak lekat, tidak liat,
pada saat basah, dan gembur pada saat lembab dan kering, dengan tambahan bahan organik dapat
menjadi agak lekat dan liat serta sedikit teguh, sehingga mudah diolah.
Bahan organik juga dapat merubah sifat kimia tanah, yaitu melalui proses dekomposisi
yang dilakukan oleh mikroba yang memang selalu menempel pada bahan organik. Proses
dekomposisi akan melepaskan zat-zat hara ke dalam larutan di dalam tanah dan juga menjadikan
bahan organik menjadi bentuk yang lebih sederhana dan bersifat kolloid. Kondisi ini akan
meningkatkan kemampuan absorbsi tanah yang berkaitan juga dengan kapasitas tukar kation
(KTK) tanah karena meningkatnya luas permukaan partikel tanah. Hal ini menjadikan tanah
mempunyai kemampuan menyimpan unsur-unsur hara yang semakin baik, mengurangi
penguapan Nitrogen, maupun pencucian hara-hara kation lain. Pada saatnya berarti pula
meningkatkan kapasitas tanah untuk melepas hara kation bagi kebutuhan tanaman, baik melalui
proses pertukaran secara langsung maupun pasif oleh proses difusi.
Bahan organik juga mampu mengeliminir bahan-bahan racun, terutama yang dakibatkan
oleh kation-kation mikro seperti Co (Cobalt), Cu (Cuprum/ tembaga), B (Boron), dan lain-lain;
dengan membentuk ikatan khellat. Ikatan khellat ini bersifat preventif (dari efek meracuni) dan
konservatif, karena sewaktu-waktu katio-kation logam yang terjerap dalam ikatan khelat juga
masih bisa dimanfaatkan oleh tanaman. Bahkan ada yang mengatakan bahwa terjadinya ikatan
khelat ini justru meningkatkan mobilitas banyak kation, karena ikatan ni memang bisa larut
sehingga memudahkan tanaman untuk memanfaatkannya.
Bahan organik bisa merubah sifat biologi tanah dengan meningkatkan populasi mikroba di
dalam tanah. Populasi mikroba yang meningkat (baik jenis dan jumlahnya) menyebabkan
dinamika tanah akan semakin baik dan menjadi sehat alami. Peningkatan mikroba (khususnya
fungi bermiselia seperti micorhiza, dll) akan meningkatkan kemantapan agregasi partikel-partikel
penyusun tanah. Mikroba dan miselianya, yang berupa benang-benang, akan berfungsi sebagai
perajut/ perekat/glue antar partikel tanah. Dengan demikian menyebabkan struktur tanah menjadi
lebih baik karena ketahanannya menghadapi tekanan erodibilitas (perusakan) tanah. Kemampuan
merubah sifat biologi tanah ke arah positif sehingga meningkatkan populasi mikroba yang
12
menguntungkan tanaman sehingga tanaman tumbuh sehat tanpa perlu campur tangan pupuk
buatan dan pestisida.
Bahan organik juga berperan sebagai ZPT, karena proses dekomposisi akan menghasilkan
proses akhir menjadi humus. Humus disebut juga sebagai asam humat (humic acid) yang
merupakan bahan kolloidal terpolidispersi yang bersifat amorf, berwarna kuning hingga coklathitam dan mempunyai berat molekul relatif tinggi dan bervariatif. Asam humat banyak dikaitkan
dengan perkecambahan bji di dalam tanah, pertumbuhan bagian atas tanaman, pemanjangan
semaian muda atau pemanjangan akar dari akar terpotong secara in vitro, karena asam humat
menunjukkan pengaruh hormonal dalam pertumbuhan. Asam humat juga berperan dalam
perbaikan tanah secara fisik, melalui mekanisme perbaikan agregasi, aerasi, permeabilitas serta
kapasitas memegang air, sehingga tanaman akan tumbuh secara normal dan sehat.
Bahan organik merupakan salah satu bagian penyusun tanah dengan sifat-sifat kolloid, dan
hanya satu-satunya yang mempunyai kemampuan mendinamisasi untuk mempengaruhi sifat
fisik, kimia maupun biologi tanah. Tanah-tanah marjinal (baik tanah mineral maupun yang
dominan liatnya) akan dapat diperbaiki sifat pejal maupun porositasnya pada tingkat yang
optimal. Demikian juga permeabilitas, aerasi, perkolasi maupun agregasi, dengan peran
dinamisasi dari BO, keadaan tanah menjadi gembur dan subur. Hal ini berkaitan dengan
menegemen air dan udara dalam tanah, bermanfaat bagi kelangsungan perkembangan perakaran
tanaman dan hara tanaman di dalam tanah. Dengan berkembangnya perakaran tanaman akan
mempengaruhi bagian atas tanaman di atas permukaan tanah.
Winarso (2005) menjelaskan bahwa pengukuran kualitas tanah merupakan dasar untuk
penilaian keberlanjutan pengelolaan tanah yang dapat diandalkan untuk masa-masa yang akan
datang, karena dapat dipakai sebagai alat untuk menilai pengaruh pengelolaan lahan. Pada
umumnya proses degradasi tanah dalam sistem pertanian dapat disebabkan oleh erosi,
pemadatan, penurunan ketersediaan hara atau penurunan kesuburan, kehilangan bahan organik
tanah dan lain lain.
Urgensi peningkatan kesuburan tanah :
1.
Perkembangan produksi dan konsumsi kayu.
2.
Kendala status kesuburan tanah
3.
Pertimbangan ekonomis
13
4.
Pendayagunaan tanah bagi usaha tani
5.
Pengikisan sub-soil
6.
Pencemaran lingkungan
7.
Bencana Alam
Aryantha (2002) menjelaskan ada tiga konsep untuk memperbaiki kesuburan tanah yaitu
yang berwawasan lingkungan atau berkelanjutan adalah Low External Input Agriculture (LEIA)
dan Low Ezternal Input Sustainable Agriculture (LEISA), dan pertanian modren yang tergantung
dengan bahan kimia adalah High External Input Agriculture (HEIA)
LEIA adalah sistem yang memanfaatkan sumberdaya lokal yang sangat intensif dengan
sedikit atau sama sekali tidak menggunakan masukan dari luar sehingga tidak terjadi kerusakan
sumberdaya alam. Pendauran hara di dalam usahatani dengan sumber-sumber yang berasal dari
luar usaha tani. Kegiatan ini berguna untuk menambahkan hara kepada tanah dari luar usaha tani.
Bahan-bahan yang digunakan: sampah, kompos, limbah, dll. Pendauran hara di dalam usaha tani
dengan sumber-sumber yang berasal dari usaha tani itu sendiri. Pendauran ini dapat dilewatkan
dengan ternak atau pengembalian sisa-sisa biomassa hasil panen. Cara ini tidak menambahkan
hara kepada tanah, tetapi hanya mengembalikan hara yang tidak terangkut ke luar bersama
dengan hasil panen . Pendauran hara di dalam petak pertanaman. Kegiatan ini biasanya
melibatkan tanaman legum (cover crop) untuk memenuhi sebagian besar kebutuhan N pada
tanaman pokok.
HEIA adalah sistem pertanian yang menggunakan masukan dari luar (secara berlebihan).
Umumnya berupa bahan-bahan agrokimia konvensional yang memang disengaja dibuat untuk
input produksi. Sistem ini sangat tergantung senyawa kimia sintetis (pupuk, pestisida, zat
pengatur tumbuh). Dapat berpengaruh buruh pada keseimbangan lingkungan dan kesehatan
manusia
LEISA adalah Pertanian dengan masukan rendah tetapi mengoptimalkan pemanfaatan
sumberdaya alam (tanah, air, tumbuhan dan hewan), manusia (tenaga, pengetahuan dan
keterampilan) yang tersedia ditempat dan layak secara ekonomis, mantap secara ekologis, adil
secara sosial dan sesuai dengan budaya lokal. Ciri-ciri sitem ini (a) berusaha mengoptimalkan
pemanfaatan sumberdaya lokal dengan mengkombinasikan berbagai komponen sistem usahatani
(tanaman, hewan, tanah, air, iklim dan manusia) sehingga saling melengkapi dan memberikan
efek sinergi yang luar biasa,(b) berusaha mengoptimalkan pemanfaatan sumberdaya lokal dengan
14
mengkombinasikan berbagai komponen sistem usahatani (tanaman, hewan, tanah, air, iklim dan
manusia) sehingga saling melengkapi dan memberikan efek sinergi yang luar biasa.
Prinsip dasar LEISA adalah menjamin kondisi tanah yang mendukung pertumbuhan
tanaman, khususnya dengan mengelola bahan organik dan meningkatkan kehidupan
mikroorganisme di dalam tanah (soil regenerator), mengoptimalkan ketersediaan dan
menyeimbangkan aliran unsur hara, khususnya melalui penambatan Nitrogen, pendaur ulangan
unsur hara dan pemanfaatan pupuk luar sebagai pelengkap,, meminimalkan kerugian sebagai
akibat radiasi matahari, udara dan air dengan pengelolaan iklim mikro, pengelolaan air dan
pengendalian erosi, saling melengkapi dan sinergi dalam penggunaan sumberdaya genetik yang
mencakup penggabungan dalam sistem pertanian terpadu dengan tingkat keanekaragaman
fungisonal tinggi .
2.4 Cacing sebagai penyubur tanah
1.
Pendalaman Solum Tanah Subur
Cacing tanah umum bersarang dan membawa makannnya ke dalam tanah kemudian
memakannya bersama dengan tanah yang bercampur kepadanya. Liang digali dengan cara
melumat tanah ke dalam mulutnya. Melalui aktifitas ini akan terjadi hal-hal berikut:
a.
Perpindahan tanah lapisan bawah dan lapisan atas yang pad Lumbriscus terestris dan
A. Nocturna dapat mencapai hingga kedalaman 150-240 cm, malahan ada yang 2,7-5 m
tergantung pada tekstur tanahnya, semakin berliat semakin dangkal, dan sebaliknya semakin
berpasir semakin dalam. Umumnya linag ini dibuat secara vertikal dan bercabang secara intensif
di dekat permukaan tanah, dengan diameter lubang antara 3-12 mm. Adanya eprpindahan tanah
ini menyebabkan mienral tanah lapisan bawah yang tadinta tidak terjangkau akar tanaman
menjadi terjangkau.
b.
Adanya liang-liang ini menyebabkan sistem aerasi dan drainase tanah menjadi lebih baik
sehingga ketersediaan oksigen baik untuk aktifitas mikrobia aerobik maupun untuk reaksi
oksidasi kimiawi tanah membaik, yang pad aakhirnya akan memperbaiki biologis dan kimiawi
tanah. Terowongan yang dibuat oleh Lumbriscus terestris dan A. Nocturnadapat mencapai
kedalaman 150-240 cm secara vertikal dan bercabang banyak di dekat permukaan
tanah. Dramida grandis dapat menggali terowongan hingga kedalaman 2,7-3,7 m sedangkan
15
spesies epigik seperti P. Hupeiensis hanya membuat sistem terowongan pada kedalaman 7,5-15
cm.
c.
Adanya katifitas keluar masuknya liang yang membawa seresah serta adanya sekresi lendir
(mukus) yang menempel di dinding liangnya, seperti Lumbriscus terestris, A. longa dan A.
nocturna serta kotorannya (bunga tanah) yang keduanya dapat menjadi substrat bagi mikrobia
(terutama fungi) sehingga juga memperbaiki kesuburan biologis tanah. Kemudian bahan-bahan
organik (biotik dan abiotik) ini akan menjadi perekat butiran tanah yang mendorong granulasi
dan agregasi tanah, sehingga tanah lapisan bawah tidak saja menjadi lebih subur tetapi menjadi
lebih gembur. Sebagai hasil akhirnya solum tanah subur menjadi lebih dalam sehingga perakaran
tanaman juga kan menjadi lebih intensif.
2.
Agregasi dan Struktur Tanah
Aktifitas cacing tanah yang mempengaruhi struktur tanah meliputi
a.
Pencernaan tanah, perombakan bahan organik, pengadukannya dengan tanah dan produksi
kotorannya yang diletakkan di permukaantau di dalam tanah
b.
Penggalian tanah dan transportasi tanah bawah ke atas atau sebaliknya
c.
Selama proses 1 dan 2 juga terjadi pembenrukan agregat tanah tahan air, perbaikan status
aerasi tanah dan daya tanah memegang air
Perbaikan struktur tanah tersebut antara lain terlihat:
a.
Adanya fakta bahwa kotoran cacing tanah yang mengandung sejumlah partikel pasir atau
kerikil yang lebih sedikit ketimbang tanah sekitarnya merupakan bukti kemampuan cacing tanah
dalam mencerna atau melumatkan partikel mineral menjadi lebih kecil.
b.
Komponen pasir relatif terhadap debu dan liat pada 2 padang rumput yang banyak dihuni
cacing tanah meningkat dengan kedalaman tanah.
c.
Butiran granit pada tanah bercacing tanah menjadi lebih kecil daripada tanah tanpa cacing
tanah
Agregat adalah bentuk penyatuan butiran mineral tanah baik akibat gaya fisik, kimiawi
maupun biologis sedemikian rupa sehingga tahan terhadap pembasah keringan, aliran permukaan
atau erosi dan pemadatan serta tetap lepas baik pada kondisi basah maupun kering. Tanah yang
beragregat baik akan beraerasi drainase baik pula sehingga berperan penting dalam menjadikan
tanah sebagai media tumbuh bagi tanaman dan mikrobia tanah. Kotoran cacing tanah
mengandung agregat yang lebih stabil terhadap pembasahan daripada agregat tanah di sekitarnya
16
sehingga lebih meningkatkan erodibilitas tanah dan ketahanan tanah terhadap erosifitas aliran
permukaan (run off). Lebih stabilnya agregat bunga tanah disebabkan oleh:
a.
Adanya sekresi internal yang menyemen partikel tanah pada saat melalui sistem pencernaan
cacing tanah
b.
Adanya Ca humat yang disintesis dalam sistem pencernannya dari bahan organik sedang
melapuk lewat aktifitas kelenjar kalsiferus penghasil kalsium.
c.
Adanya aktifitas bakteri penghasil bahan-bahan penyemen.
3.
Bunga Tanah dan Ketersediaan Hara
Cacing tanah merupakan pemakan tanah dan bahan organik segar di pernukaan tanah,
masuk ke liangnya kemudian mengeluarkan kotorannya (bunga tanah) si permukaan tanah.
Aktifitas naik turunnya cacing ini berperan penting dalam pendistribusian dan penyampuran
bahan organik dalam solum tanah yang kemudian berpengaruh positif terhadap kesuburan tanah
baiks ecara fisik, kimiawi maupun biologis. Bentuk kotoran cacing bervariasi tergantung
spesiesnya. Dan peranan bunga dalm memperbaiki kimiawi tanah dapat dulihat berdasrkan sifat
kimiawi seperti tertera pada tabel berikut ini:
Negara
Jerman
Inggris
Habitat
Kebun
Padang rumput
91,4
Padang rumput
5-7,5
Hutan beeckwood
6,8
Tanah lempung
5,2
Tanah pasir
Padang rumput tua
5,8
18,8-40,4
Padang rumput tua
27,7
Padang
India
Bunga tanah (ton/ha)
91,6
rumput
tahun)
Kebun
(lempung
berpasir)
Swiss
(per
18,7-40,3 (tebal 5
mm)
1,4-5
3,9-77,8
Padang rumput
0,47-1276
Bervariasi
Kebun
17,8- 81,2
Padang rumput
17,8- 81,0
17
Padang rumput
75-100
Mesir
Delta sungai nil
268,2- 2600
Dari tabel di atas terlihat bahwa kadar N, C, P, Ca, Mg serta KTK, KB dan pH bunga
tanah selalu lebih tinggi daripada tanah lapisan 0,15 dan 20,40 cm di sekitarnya yang
menunjukkan pengaruh besarnya cacing tanah. Lebih tingginya pH bunga tanah daripada pH
tanah sekitarnya diperkirakan ada kaitannya dengan aksi kelenjar kalsiferous (penghasil Ca),
sekresi usus dan amonia dalam sistem pencernaan cacing tanah.
4.
Cacing Sebagai Bioamelioran Tanah
Pemanfaatan cacing tanah sebagai bioamelioran (jasad hayati pembenah) tanah
mempunyai prospek yang baik, misalnya dalam pembukaan areal tergenang yang dikeringkan
(polder) untuk areal pertanian seperti di Belanda. Dalam kegiatan ini digunakan Ascaris
caliginosa dan Lumbriscus terestris dengan kerapatan 800 cacing/tanaman bebuahan dan
menyebabkan perakarannya menjadi lebih intensif. Pada tanah polder ini, cacing berkembang
cukup cepat, selama 3-4 tahun Ascaris caliginosa berkembang dari 4.664 menjadi 384.740 ekor
dan Ascaris chlorotica dari 2.558 menjadi 12.666 ekor.
Di Uzbekistan, cacing tanah telah diintroduksi untuk merangsang proses pembentukan
tanah pada areal yang baru dibuka dan berhasil dengan baik. Dalam proses pembentukan tanah
ini tidak semua cacing tanah dapat berperan baik misalnya Eisenia foetida merupakan spesies
penghasil komos atau pemakan pupuk kandang sehingga tidak mampu bertahan lama jika
diintroduksi ke lapangan. Peran cacing ini yang terlihat dalam waktu singkat lebih disebabkan
oleh dekomposisi cacing yang mati dibanding aktivitasnya.
Ameliorasi tanah dengan kotora cacing tanah dangat mempengaruhi struktur kesuburan
tanah. Umumnya kotoran cacing tanah ber-pH lebih tinggi dibanding tanah di sekitarnya, dari 18
lokasi pengamatan terlihat bahwa selisih pH keduanya adalah antara 0,1-1,0 unit pH tergantung
jenis tanahnya, yang melebar pada pH adak masam-masam dan menyempit pada pH sekitar
netral. Hal ini menunjukkan peran cacing tanah dalam meningkatkan pH tanah agak masammasam. Kotoran cacing juga lebih banyak N-total, N-nitrat, bahan organik, Mg-total, Mgtertukar, P-tersedia, basa-basa dan kadar air serta beragregat lebih banyak atau lebih stabil.
Ameliorasi tanah dengan kapur dapat menignkatkan populasi cacing tanah misalnya
dengan takaran 2,5 ton/ha pada tanah di Selandia Baru menyebabkan kenaikan 50% populasi
Ascaris caliginosa. Cacing tanah mampu memamah 5 ton seresah/ha, apabila 10 ekor
Lumbriscus terrestris dimasukkan ke dalam tanah populasinya meningkat menjadi 60
18
ekor/m2dalam luasan 700 m2, maksimum pada areal sekitar 15 m dari titik inokulasi dan tetap
tinggi hingga area yang cukup jauh dari titik ini.
BAB III
PENUTUP
19
3.1 Kesimpulan
Tanah sebagai medium pertumbuhan tanaman berfungsi pula sebagai pemasok unsur hara, dan
tanah secara alami memiliki tingkat ketahanan yang sangat beragam sebagai medium tumbuh
tanaman. Fungsi tanah dalam pertanian dapat hilang atau mengalami degradasi tanah (kerusakan
tanah) yang disebabkan oleh faktor alam maupun karena manusia. Tanah yang subur adalah
tanah yang mempunyai profil yang dalam (kedalaman yang sangat dalam) melebihi 150 cm,
strukturnya gembur remah, pH 6-6,5, mempunyai aktivitas jasad renik yang tinggi (maksimum).
Adapun unsur-unsur yang mempengaruhi unsur tanah antara lain ; tekstur tanah, bahan organic
dan pH yang terkandung dalam tanah tersebut.
20
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Tanah merupakan faktor terpenting dalam tumbuhnya tanaman dalam suatu sistem
pertanaman, pertumbuhan suatu jenis dipengaruhi oleh beberapa faktor, salah satunya ialah
tersedianya unsur hara, baik unsur hara makro maupun unsur hara mikro. Tanah sebagai medium
pertumbuhan tanaman berfungsi pula sebagai pemasok unsur hara, dan tanah secara alami
memiliki tingkat ketahanan yang sangat beragam sebagai medium tumbuh tanaman. Tanah
merupakan sumber daya alam terutama dalam bidang pertanian. Sebagai tanah pertanian, tanah
memiliki fungsi sebagai sumber unsur hara pendukung tanaman yakni sebagai tempat
menyimpan air.
Fungsi tanah dalam pertanian dapat hilang atau menurun karena faktor alam maupun karena
manusia. Penurunan atau hilangnya fungsi tanah ini disebut dengan kerusakan tanah (degradasi
tanah). Kerusakan tanah merupakan peristiwa hilangnya unsur-unsur hara tanah atau ketidak
mampuan tanah untuk berproduktif seperti semula. Kerusakan tanah sebagai sumber unsur hara
dapat diperbaharui dalam waktu yang tidak terlalu lama, antara lain dengan cara pemupukan.
Menurut Suhardi Sutedja (2001:9) mendefinisikan sistem pengelolaan tanah merupakan
suatu proses mengelola tanah untuk menjaga dan meningkatkan kesuburan tanah. Sistem
pengelolaan tanah dapat melakukan dengan pemupukan organik dan anorganik.
1.2 Rumusan Masalah
1. Bagaimana pengelolaan tanah dengan memperhatikan aspek kesuburan ?
1.3 Tujuan
1. Untuk mengetahui pengelolaan tanah dan air dengan memperhatikan aspek kesuburan
tanah
BAB II
1
PEMBAHASAN
2.1 Pengelolaan tanah dengan memperbaiki aspek kesuburan tanah
Tanaman memerlukan makanan yang sering disebut hara tanaman (plant nutrient) untuk
memenuhi siklus hudupnya. Apabila suatu tanaman kekurangan suatu unsur hara, maka akan
menampakkan gejala pada suatu organ tertentu yang spesifik yang biasa disebut gejala
kekahatan. Unsur hara yang diperlukan tanaman tidak seluruhnya dapat dipenuhi dari dalam
tanah. Oleh karena itu perlu penambahan dari luar biasanya dalam bentuk pupuk. Pupuk adalah
bahan yang diberikan kedalam tanah atau tanaman untuk memenuhi kebutuhan unsur hara bagi
tanaman dan dapat berfungsi untuk memperbaiki sifat fisika, kimia dan biologi tanah.
Kesuburan tanah ditentukan oleh keadaan fisika, kimia dan biologi tanah. Keadaan fisika
tanah meliputi kedalaman efektif, tekstur, struktur, kelembaban dan tata udara tanah. Keadaan
kimia tanah meliputi reaksi tanah (pH tanah), KTK, kejenuhan basa, bahan organik, banyaknya
unsur hara, cadangan unsur hara dan ketersediaan terhadap pertumbuhan tanaman. Sedangkan
biologi tanah antara lain meliputi aktivitas mikrobia perombak bahan organik dalam proses
humifikasi dan pengikatan nitrogen udara. Evaluasi kesuburan tanah dapat dilakukan melalui
beberapa cara, yaitu melalui pengamatan gejala defisiensi pada tanaman secara visual, analisa
tanaman dan analisa tanah. Analisa tanaman meliputi analisa serapan hara makro primer (N, P
dan K) dan uji vegetatif tanaman dengan melihat pertumbuhan tanaman. Sedangkan analisa
tanah meliputi analisa ketersediaan hara makro primer (N, P dan K) dalam tanah. Pembuatan
makalah ini dimaksudkan untuk membahas beberapa hal terkait dengan kesuburan tanah,
sehingga pemakalah mampu memahami dan menjelaskan dasar-dasar kesuburan tanah, indikator
kesuburan tanah, evaluasi kebutuhan pupuk dan perbaikan kesuburan tanah.
2.2 Pengertian Kesuburan Tanah
Kesuburan tanah adalah Suatu keadaan tanah dimana tata air, udara dan unsur hara dalam
keadaan cukup seimbang dan tersedia sesuai kebutuhan tanaman, baik fisik, kimia dan biologi
tanah (Syarif Effendi, 1995).
2
Kesuburan tanah adalah kondisi suatu tanah yg mampu menyediakan unsur hara essensial
untuk tanaman tanpa efek racun dari hara yang ada (Foth and Ellis ; 1997). Menurut Brady,
kesuburan tanah adalah kemampuan tanah untuk menyediakan unsur hara essensial dalam
jumlah dan proporsi yang seimbang untuk pertumbuhan.
Tanah yang subur adalah tanah yang mempunyai profil yang dalam (kedalaman yang
sangat dalam) melebihi 150 cm, strukturnya gembur remah, pH 6-6,5, mempunyai aktivitas jasad
renik yang tinggi (maksimum). Kandungan unsur haranya yang tersedia bagi tanaman adalah
cukup dan tidak terdapat pembatas-pembatas tanah untuk pertumbuhan tanaman (Sutejo.M.M,
2002)
Tanah memiliki kesuburan yang berbeda-beda tergantung sejumlah faktor pembentuk
tanah yang merajai di lokasi tersebut, yaitu: bahan induk, iklim, relief, organisme, atau waktu.
Tanah merupakan fokus utama dalam pembahasan ilmu kesuburan tanah, sedangkan kinerja
tanaman merupakan indikator utama mutu kesuburan tanah.
Kesuburan tanah merupakan mutu tanah untuk bercocok tanam, yang ditentukan
oleh interaksi sejumlah sifat fisika, kimia dan biologi bagian tubuh tanah yang menjadi
habitat akar-akar aktif tanaman. Ada akar yang berfungsi menyerap air dan larutan hara, dan
ada yang berfungsi sebagai penjangkar tanaman. Kesuburan habitat akar dapat bersifat
hakiki dari bagian tubuh tanah yang bersangkutan, dan/atau diimbas (induced) oleh
keadaan bagian lain tubuh tanah dan/atau diciptakan oleh pengaruh anasir lain dari lahan,
yaitubentuk muka lahan, iklim dan musim. Karena bukan sifat melainkan mutu maka
kesuburan tanah tidak dapat diukur atau diamati, akan tetapi hanya dapat ditaksir (assessed).
Penaksirannya dapat didasarkan atas sifat-sifat dan kelakuan fisik, kimia dan biologi
tanah yang
terukur,
yang
terkorlasikan
dengan
keragaan
(performance)
tanaman
menurut pengalaman atau hasil penelitian sebelumnya. Kesuburan tanah dapat juga ditaksir
secara langsung berdasarkan keadaan tanaman yang teramati (bioessay). Hanya dengan
cara penaksiran yang pertama dapat diketahui sebab-sebab yang menentukan kesuburan
tanah.Dengan cara penaksiran kedua hanya dapat diungkapkan tanaggapan tanaman
terhadap keadaan tanah yang dihadapinya.
Kesuburan tanah merupakan kemampuan tanah menghasilkan bahan tanaman
yang dipanen. Maka disebut pula daya menghasilkan bahan panen atau produktivitas.
Ungkapan akhir kesuburan tanah ialah hasil panen, yang diukur dengan bobot bahan kering
3
yang dipungut
per
satuan
luas
(biasanya
hektar)
dan
per
satuan
waktu.
Dengan
menggunakan tahun sebagai satuan waktu untuk perhitungan hasilpanen, dapat dicakup akibat
variasi keadaan habitat akar tanaman karena musim (Schroeder, 1984).
Hasil panen besar dengan variasi musiman kecil menandakan kesuburan tanah tinggi,
karena ini berarti tanah dapat ditanami sepanjang tahun dan setiap kali menghasilkan hasilpanen
besar. Hasil panen besar akan tetapi hanya sekali setahun pada musim baik, menandakan
kesuburan tanah tidak tinggi, karena pada musim yang lain tanah tidak dapat ditanami. Hal ini
antara lain karena kekahatan (deficiency) lengas tanah, atau sebaliknya karena mengalami
tumpat air (waterlogged), kadar garam larut air meningkat liwat batas, tanah menjadi sulit
diolah untuk memperoleh struktur yang baik (luar biasa liat atau keras sekali) dan sebagainya.
Kesuburan tanah ditentukan oleh keadaan fisika, kimia dan biologi tanah sebagai berikut :
a. Kesuburan Fisika
Sifat fisik tanah yang terpenting adalah solum, tekstur, struktur, kadar air tanah, drainase
dan porisitas tanah.
Pengaruh struktur dan tekstur tanah terhadap pertumbuhan tanaman terjadi secara
langsugung. Struktur tanah yang remah (ringan) pada umumnya menghasilkan laju pertumbuhan
tanaman pakan dan produksi persatuan waktu yang lebih tinggi dibandingkan dengan struktur
tanah yang padat.
Jumlah dan panjang akar pada tanaman makanan ternak yang tumbuh pada tanah remah
umumnya lebih banyak dibandingkan dengan akar tanaman makanan ternak yang tumbuh pada
tanah berstruktur berat. Hal ini disebabkan perkembangan akar pada tanah berstruktur
ringan/remah lebih cepat per satuan waktu dibandingkan akar tanaman pada tanah kompak,
sebagai akibat mudahnya intersepsi akar pada setiap pori-pori tanah yang memang tersedia
banyak pada tanah remah.
Selain itu akar memiliki kesempatan untuk bernafas secara maksimal pada tanah yang
berpori, dibandiangkan pada tanah yang padat. Sebaliknya bagi tanaman makanan ternak yang
tumbuh pada tanah yang bertekstur halus seperti tanah berlempung tinggi, sulit mengembangkan
akarnya karena sulit bagi akar untuk menyebar akibat rendahnya pori-pori tanah. Akar tanaman
akan mengalami kesulitan untuk menembus struktur tanah yang padat, sehingga perakaran tidak
berkembang dengan baik. Aktifitas akar tanaman dan organisme tanah merupakan salah satu
faktor utama pembentuk agregat tanah (Anonim, 2010)
4
Tekstur tanah ditentukan di lapangan dengan cara melihat gejala konsistensi dan rasa
perabaan menurut bagan alir dan di laboratorium dengan menguunakan metode-metode. Metode
tersebut adalah metode pipet atau metode hidrometer (Elisa, 2002).
Kind of organism
Bacteria
Fungi
Protozoa
Nematodes
Earthworms and related forms
Mites
Springtails
Other invertebrates (snails,
Abundance
Biomass
(no/m2)
3 x 1014
(g/m2)
300
400
38
12
132
3
5
36
5 x 108
107
105
2 x 105
5 x 104
2 x 103
millipedes, etc)
From: B.N. Richards (1974) Introduction to the Soil Ecosystem
Organisme (mikroorganisme) tanah penting dalam kesuburan tanah karena :
a. berperan dalam siklus energi
b. berperan dalam siklus hara
c. berperan dalam pembentukan agregat tanah
d. menentukan kesehatan tanah (suppressive / conducive terhadap munculnya penyakit terutama
penyakit tular tanah-soil borne pathogen)
2. 3 Unsur Hara Tanah
1. Unsur Hara Sekunder
1) Kalsium
Kalsium adalah molekul bermuatan dominan positif pada hampir semua tanah kecuali
tanah-tanah yang pH-nya sangat rendah. Pada tanah dengan pH diatas 4,8 kalsium biasanya ada
dalam jumlah cukup untuk pertumbuhan tanaman. Pada tanah asam kalsium cenderung tercuci
dan kalsium asli biasanya rendah. Dalam keadaan seperti ini tanah harus dikoreksi dengan cara
menambahnya dengan kapur.
5
2) Magnesium
Magnesium adalah molekul bermuatan positif seperti Ca yang mengalami defisiensi pada
pH rendah. Di bawah kondisi asam Mg sangat larut dan dapat hilang karena tercuci. Bila tanah
asam dikapur dengan material yang mengandung sedikit Mg dapat mengakibatkan defisiensi
pada unsur ini. Bila pengapuran pada tanah yang sangat asam yang pH-nya di bawah 5,2 maka
penggunaan kapur yang mengandung Mg sangat tepat.
Magnesium dan kalium sangat bersaing untuk diserap tanaman. Tanaman yang tumbuh
dalam tanah yang sangat tinggi kadar K-nya mungkin merangsang defisiensi Mg bila Mg tanah
rendah.
3) Sulfur
Sulfur diambil oleh tanaman sebagai
molekul sulfat bermuatan negatif (SO 42-).
Berhubung ini adalah molekul bermuatan negatif atau anion, sulfat mungkin mudah tercuci dari
tanah. Sebagian besar S namun demikian tidak tersedia dalam bentuk anion tetapi terikat kuat
dalam bentuk bahan organik. Ketersediaan sulfur dikendalikan secara luas dalam jumlah dan laju
dekomposisi bahan organik. Dalam kebanyakan tanah persediaan S yang cukup bagi
pertumbuhan tanaman disuplai melalui proses dekomposisi dan hujan yang jatuh. Di tanah
dengan suplai sulfur sedikit, defisiensi S mungkin bisa terjadi. Tanaman-tanaman sayuran
biasanya memerlukan S dalam jumlah besar. Unsur S yang digunakan sebagai agen keasaman
tanah sering sebagai sumber pupuk.
2. Unsur Hara Mikro
Beberapa unsur hara mikro seperti Mn, Zn, Fe, dan Cu mempunyai kesamaan. Karena pH
meningkat, kelarutan unsur mikro menurun. Oleh karena itu defisiensi unsur-unsur ini umum
terjadi pada pH tinggi. Bahkan ketika tumbuhan memperlihatkan defisiensi unsur-unsur ini
mereka biasanya ada dalam tanah dalam jumlah yang cukup. Namun demikian mereka tidak
tersedia bagi pertumbuhan karena kondisi yang tidak cocok, umumnya pH tinggi. Penambahan
pupuk mungkin tidak mengoreksi defisiensi, karena penambahan unsur hara akan dengan cepat
menjadi tidak tersedia karena kondisi tanah. Ada dua cara untuk memecahkan masalah tersebut.
Pertama adalah dengan pengasaman apabila terlalu alkalin. Cara yang lain adalah dengan
menambah unsur hara dalam bentuk chelated, yaitu suatu bentuk unsur hara yang dilengkapi
bahan yang meningkatkan kelarutan unsur hara dengan mengurangi derajat fiksasi oleh tanah
6
mineral dan bahan organik. Di samping itu semua unsur mikro dapat diberikan lewat daun. Cara
ini efektif untuk memenuhi kebutuhan hara mikro tanaman. Tetapi tidak menyelesaikan masalah
tanahnya.
Unsur hara mikro Mn kelarutannya tergantung pada kandungan air tanah. Di bawah
kondisi air tergenang Mn menjadi sangat terlarut dan dapat bersifat racun. Biasanya ini terjadi
pada pH di bawah 5. Zn keberadaannya dalam tanah dipengaruhi oleh keasaman tanah.
Defisiensi Zn biasanya terjadi pada pH moderate hingga tinggi dan lebih jelas bila kadar P tinggi.
Defisiensi Zn terjadi pada pH 6-7 terutama bila pemupukan P berlebihan dan pada pemupukan
bahan organik yang cukup intensif. Besi menjadi berkurang bagi tanaman bila pH-nya tinggi,
sebagian besar Fe tidak larut dan tidak tersedia bagi tanaman. Untuk mengurangi pH dapat
dengan menambah unsur S atau agen penambah asam yang lain.
Kelarutan Copper (Cu) menurun bila pH meningkat. Oleh karena itu defisiensi Cu bisa
terjadi pada kadar pH diatas 7,5. Sebaliknya, Mn, Zn, Fe dan Cu terikat kuat pada bahan organik.
Karena kandungan bahan organik meningkat ketersediaan Cu menurun. Dalam tanah yang
jumlah bahan organiknya tinggi, Cu bisa menjadi defisien bila pH tanah di bawah 5.
Tumbuhan tinggi menghendaki Mo dalam jumlah sangat kecil. Unsur ini dalam tanah bila
pH tinggi dan menjadi defisien pada tanah berpasir asam. Defisiensi unsur ini sangat berbeda
dibanding unsur hara mikro yang lain. Secara umum unsur Mo tanah adalah anion yang dapat
dengan mudah tercuci dara tanah pasir. Mo sangat larut kadang-kadang terjadi pada tanah dengan
pH moderat dan tekstur tanah halus, karena dalam batuan induknya kandungan Mo sangat
rendah. Mo sangat esensial bagi fiksasi N oleh tanaman legumenosae dan tanaman ini sangat
sensitif pada defisiensi Mo.
Boron (Bo) ada dalam tanah sebagai molekul tak bermuatan yang terikat secara lemah
pada berbagai bahan organik dan mineral dan mudah tercuci di tanah berpasir. Ketersediaan Bo
dipengaruhi oleh pH tanah. Bila pH di atas 6,5 Bo tidak tersedia bagi tanaman.
Tanah pertanian jarang mengalami defisiensi Chlor (Cl). Kenyataanynya Cl sering
menjadi masalah bila jumlahnya berlebihan. Terutama pada tanah alkalin dibanding pada tanah
yang mengalami defisiensi. Fungsi Cl belum banyak diketahui, tetapi diduga berperan dalam
kekeringan dan kebasahan tanaman. Defisiensi Cl bisa menyebabkan kepekaan tanaman terhadap
penyakit.
7
3. Siklus Unsur Hara Tanah
Unsur hara tidak dalam keadaan terkunci dalam satu bentuk simpanan saja, proses-proses
alami secara periodik mengubahnya dari bentuk satu ke bentuk yang lain. Ini adalah proses
transformasi biogeokimia berkesinambungan yang kita kenal dengan siklus unsur hara tanah.
Unsur hara dalam tanah dapat dibedakan atau dikenali berdasarkan batuan asli dan mineral, larut
atau diabsorbsi berupa ion-ion. Bentuk bimassa terdapat dalam jaringan makhluk hidup
tumbuhan atau organisme tanah dan bentuk organik dalam jaringan mati yang berada dalam
berbagai tahap pelapukan termasuk humsu tanah.
Akar tanaman dan organisme tanah mengekstrak unsur hara sebagai ion-ion organik
sederhana yang dibebaskan melalui pelapukan batuan dan mineral dan bahan oeganik tanah.
Tumbuhan pada khususnya hanya dapat mengambil unsur hara dalam bentuk ion-ion anorganik
sederhana.
Ketika organisme mati jaringannya ditambahkan dalam bentuk bahan organik tanah dan
beberapa diantaranya dibebaskan secara tiba-tiba oleh adanya sel yang rusak. Seluruh material
itu segera memulai pelapukan. Sebagian bentuk yang tahan membentuk humus tanah yang
melapuknya sangat lambat.
4. Faktor yang Mempengaruhi Unsur Hara Tanah
a. Tekstur Tanah
Tekstur tanah ditentukan oleh jumlah relatif oleh berbagai ukuran partikel yang
menyusun tanah. Partikel tanah dibagi dalam tiga kategori yaitu partikel yang paling halus
kemudian debu dan pasir. Proporsi pasir, debu dan liat menentukan tekstur. Tekstur tanah
mempunyai efek terhadap sifat fisik dan kimia tanah. Secara umum partikel halus memiliki luas
permukaan lebih besar dibanding tekstur kasar. Permukaan partikel tanah adalah aktif secara
kimiawi. Tanah dengan tekstur halus memiliki aktivitas kimiawi lebih baik dibanding tanah
dengan tekstur kasar, dan dapat mengikat lebih banyak hara serta lebih banyak mengikat nutrien
yang menjadikannya tidak tersedia bagi tanaman.
b. Bahan Organik
Bahan organik merupakan sumber energi bagi makro dan mikro-fauna tanah. Penambahan
bahan organik dalam tanah akan menyebabkan aktivitas dan populasi mikrobiologi dalam tanah
8
meningkat, terutama yang berkaitan dengan aktivitas dekomposisi dan mineralisasi bahan
organik. Beberapa mikroorganisme yang beperan dalam dekomposisi bahan organik adalah
fungi, bakteri dan aktinomisetes. Di samping mikroorganisme tanah, fauna tanah juga berperan
dalam
dekomposi
bahan
organik
antara
lain
yang
tergolong
dalam
protozoa,
nematoda,Collembola, dan cacing tanah. Fauna tanah ini berperan dalam proses humifikasi dan
mineralisasi atau pelepasan hara, bahkan ikut bertanggung jawab terhadap pemeliharaan struktur
tanah (Tian, G. 1997). Mikro flora dan fauna tanah ini saling berinteraksi dengan kebutuhannya
akan bahan organik, kerena bahan organik menyediakan energi untuk tumbuh dan bahan organik
memberikan karbon sebagai sumber energi. Pengaruh positip yang lain dari penambahan bahan
organik adalah pengaruhnya pada pertumbuhan tanaman. Terdapat senyawa yang mempunyai
pengaruh terhadap aktivitas biologis yang ditemukan di dalam tanah adalah senyawa perangsang
tumbuh (auxin), dan vitamin (Stevenson, 1982). Senyawa-senyawa ini di dalam tanah berasal
dari eksudat tanaman, pupuk kandang, kompos, sisa tanaman dan juga berasal dari hasil aktivitas
mikrobia dalam tanah. Di samping itu, diindikasikan asam organik dengan berat molekul rendah,
terutama bikarbonat (sepertisuksinat, ciannamat, fumarat) hasil dekomposisi bahan organik,
dalam konsentrasi rendah dapat mempunyai sifat seperti senyawa perangsang tumbuh, sehingga
berpengaruh positip terhadap pertumbuhan tanaman.
Sejumlah unsur hara seperti N, P, S, Mo, Cu, Zn, dan B mungkin terkandung dalam bahan
organik tanah. Sebagai akibatnya, ketersediaannya tergantung pada proses dekomposisi bahan
organik.
c.
pH Tanah
pH tanah menerangkan keasaman dan kebasaan dalam sistem cair. Air terdiri dari muatan
molekul atau ion hidrogen (H+ ) dan hidroksida (OH-). Dalam air selalu ada ion-ion yang tidak
dikombinasi dalam molekul air. Jumlah air murni, jumlah H + dan OH- sama yang memiliki pH 7
(netral). Bila suatu sistem memiliki kelebihan ion H+ dinamakan asam. Bila kelebihannya ion
OH- maka sistem tersebut dinamakan alkalin. pH yang ukurannya sederhana dari ion H + dalam
sistem tetapi dipresentasikan sebagai negatif logaritma konsentrasi H+.
Keasaman tanah penting karena menentukan kelarutan mineral tanah dan mempengaruhi
berbagai proses mikroorganisme seperti dekomposisi bahan organik dan fiksasi nitrogen.
Beberapa mineral tanah mengandung unsur hara, dan hara ini mungkin tersedia bagi
pertumbuhan tanaman bila pH-nya dalam range yang sesuai.
9
2.3 Indikator Kesuburan Tanah
1. Kapasitas Absorbsi
Kapasitas Absorbsi dihitung dengan milli equivalent, adalah kemampuan tanah untuk
mengikat/ menarik suatu kation oleh partikel-partikel kolloid tanah (partikel kolloid itu terdiri
dari liat dan organik), dan ini secara langsung mencerminkan kemampuan tanah melakukan
aktifitas pertukaran hara dalam bentuk kation. Semakin tinggi nilai kapasitas absorbsi, maka
tanah dikatakan kesuburannya semakin baik, yang biasanya susunan kationnya didominasi oleh
unsur K (Kalium), Ca (Calsium) dan Mg (Magnesium), sehingga nilai pH tanah normal (berkisar
6,5).
2. Tingkat Kejenuhan Basa
nilainya dalam bentuk persen, mencerminkan akumulasi susunan kation. Peningkatan nilai
persen kejenuhan basa mencerminkan semakin tingginya kandungan basa-basa tanah pada posisi
nilai pH tanah yang menyebabkan nilai kesuburan kimiawi optimal secara menyeluruh. Nilai
kesuburan kimiawi secara sederhana dicermnkan oleh nilai pH, karena nilai pH akan mampu
mempengaruhi dan mencerminkan aktifitas kimiawi sekaligus aktifitas biologis dan kondisi fisik
di dalam tanah.
3. Kandungan Liat
Kandungan liat, merupakan ukuran kandungan partikel kolloid tanah. Partikel dengan
ukuran ini (kolloid) akan mempunyai luas permukaan dan ruang pori tinggi sehingga mempunyai
kemampuan absorbsi juga tinggi serta diikuti kemampuan saling tukar yang tinggi pula diantara
partikel kolloid. Kemampuan absorbsi ini bisa untuk air maupun zat hara, sehingga menjadi
cermin peningkatan kesuburan tanah. Namun jika kandungan liat pada komposisi dominan atau
tinggi menjadi tidak ideal untuk budidaya maupun pengolahan tanah. Kandungan liat yang tinggi
menyebabkan perkolasi, inlfiltrasi, permeabilitas, aerasi tanah menjadi lebih rendah sehingga
menyulitkan peredaran air dan udara.
4. Kandungan Bahan Organik
Kandungan bahan organik yang cukup di dalam tanah dapat memperbaiki kondisi tanah
agar tidak terlalu berat dan tidak terlalu ringan dalam pengolahan tanah. Berkaitan dengan
pengolahan tanah, penambahan bahan organik akan meningkatkan kemampuannya untuk diolah
10
pada lengas yang rendah. Di samping itu, penambahan bahan organik akan memperluas kisaran
kadar lengas untuk dapat diolah dengan alat-alat dengan baik, tanpa banyak mengeluarkan energi
akibat perubahan kelekatan tanah terhadap alat. Pada tanah yang bertekstur halus (lempungan),
pada saat basah mempunyai kelekatan dan keliatan yang tinggi, sehingga sukar diolah (tanah
berat), dengan tambahan bahan organik dapat meringankan pengolahan tanah. Pada tanah ini
sering terjadi retak-retak yang berbahaya bagi perkembangan akar, maka dengan tambahan bahan
organik kemudahan retak akan berkurang. Pada tanah pasiran yang semula tidak lekat, tidak liat,
pada saat basah, dan gembur pada saat lembab dan kering, dengan tambahan bahan organik dapat
menjadi agak lekat dan liat serta sedikit teguh, sehingga mudah diolah.
Kandungan BO merupakan indikator paling penting dan menjadi kunci dinamika
kesuburan tanah. Bahan organik mempunyai peran yang multifungsi, yaitu mampu merubah sifat
fisik, sifat kimia dan sifat biologi tanah. Selain itu bahan organik juga mampu berperan
mengaktifkan persenyawaan yang ditimbulkan dari dinamikanya sebagai ZPT (zat pengatur
tumbuh), sumber Enzim (katalisator reaksi-reaksi persenyawaan dalam metabolisme kehidupan)
dan Biocide (obat pembasmi penyakit dan hama dari bahan organik).
Bahan organik dikatakan mampu merubah sifat fisik tanah, karena kondisi fisik tanah yang
keras/liat (pejal) akan dapat berubah menjadi tanah yang gembur oleh adanya bahan organik.
Akibatnya porositas dan permeabilitas tanah semakin baik sehingga aerasi udara meningkat, ini
bermanfaat untuk menghindari kejenuhan air yang menyebabkan kebusukan akar.
Demikian pula bila kondisi sebaliknya, yaitu kondisi tanah yang lepas (sangat berpasir),
maka fisik tanah dapat dibuat menjadi kompak, karena agregasi meningkat oleh adanya bahan
organik. Ruang pori tanah juga meningkat, akibatnya kemampuan tanah dalam menyimpan air
dan menyediakan ruang udara akan semakin proporsional (baik). Hal ni bermanfaat untuk
menghindarkan tekanan kekeringan pada perakaran.
Kandungan bahan organik yang cukup di dalam tanah dapat memperbaiki kondisi tanah
agar tidak terlalu berat dan tidak terlalu ringan dalam pengolahan tanah. Berkaitan dengan
pengolahan tanah, penambahan bahan organik akan meningkatkan kemampuannya untuk diolah
pada lengas yang rendah. Di samping itu, penambahan bahan organik akan memperluas kisaran
kadar lengas untuk dapat diolah dengan alat-alat dengan baik, tanpa banyak mengeluarkan energi
akibat perubahan kelekatan tanah terhadap alat. Pada tanah yang bertekstur halus (lempungan),
pada saat basah mempunyai kelekatan dan keliatan yang tinggi, sehingga sukar diolah (tanah
11
berat), dengan tambahan bahan organik dapat meringankan pengolahan tanah. Pada tanah ini
sering terjadi retak-retak yang berbahaya bagi perkembangan akar, maka dengan tambahan bahan
organik kemudahan retak akan berkurang. Pada tanah pasiran yang semula tidak lekat, tidak liat,
pada saat basah, dan gembur pada saat lembab dan kering, dengan tambahan bahan organik dapat
menjadi agak lekat dan liat serta sedikit teguh, sehingga mudah diolah.
Bahan organik juga dapat merubah sifat kimia tanah, yaitu melalui proses dekomposisi
yang dilakukan oleh mikroba yang memang selalu menempel pada bahan organik. Proses
dekomposisi akan melepaskan zat-zat hara ke dalam larutan di dalam tanah dan juga menjadikan
bahan organik menjadi bentuk yang lebih sederhana dan bersifat kolloid. Kondisi ini akan
meningkatkan kemampuan absorbsi tanah yang berkaitan juga dengan kapasitas tukar kation
(KTK) tanah karena meningkatnya luas permukaan partikel tanah. Hal ini menjadikan tanah
mempunyai kemampuan menyimpan unsur-unsur hara yang semakin baik, mengurangi
penguapan Nitrogen, maupun pencucian hara-hara kation lain. Pada saatnya berarti pula
meningkatkan kapasitas tanah untuk melepas hara kation bagi kebutuhan tanaman, baik melalui
proses pertukaran secara langsung maupun pasif oleh proses difusi.
Bahan organik juga mampu mengeliminir bahan-bahan racun, terutama yang dakibatkan
oleh kation-kation mikro seperti Co (Cobalt), Cu (Cuprum/ tembaga), B (Boron), dan lain-lain;
dengan membentuk ikatan khellat. Ikatan khellat ini bersifat preventif (dari efek meracuni) dan
konservatif, karena sewaktu-waktu katio-kation logam yang terjerap dalam ikatan khelat juga
masih bisa dimanfaatkan oleh tanaman. Bahkan ada yang mengatakan bahwa terjadinya ikatan
khelat ini justru meningkatkan mobilitas banyak kation, karena ikatan ni memang bisa larut
sehingga memudahkan tanaman untuk memanfaatkannya.
Bahan organik bisa merubah sifat biologi tanah dengan meningkatkan populasi mikroba di
dalam tanah. Populasi mikroba yang meningkat (baik jenis dan jumlahnya) menyebabkan
dinamika tanah akan semakin baik dan menjadi sehat alami. Peningkatan mikroba (khususnya
fungi bermiselia seperti micorhiza, dll) akan meningkatkan kemantapan agregasi partikel-partikel
penyusun tanah. Mikroba dan miselianya, yang berupa benang-benang, akan berfungsi sebagai
perajut/ perekat/glue antar partikel tanah. Dengan demikian menyebabkan struktur tanah menjadi
lebih baik karena ketahanannya menghadapi tekanan erodibilitas (perusakan) tanah. Kemampuan
merubah sifat biologi tanah ke arah positif sehingga meningkatkan populasi mikroba yang
12
menguntungkan tanaman sehingga tanaman tumbuh sehat tanpa perlu campur tangan pupuk
buatan dan pestisida.
Bahan organik juga berperan sebagai ZPT, karena proses dekomposisi akan menghasilkan
proses akhir menjadi humus. Humus disebut juga sebagai asam humat (humic acid) yang
merupakan bahan kolloidal terpolidispersi yang bersifat amorf, berwarna kuning hingga coklathitam dan mempunyai berat molekul relatif tinggi dan bervariatif. Asam humat banyak dikaitkan
dengan perkecambahan bji di dalam tanah, pertumbuhan bagian atas tanaman, pemanjangan
semaian muda atau pemanjangan akar dari akar terpotong secara in vitro, karena asam humat
menunjukkan pengaruh hormonal dalam pertumbuhan. Asam humat juga berperan dalam
perbaikan tanah secara fisik, melalui mekanisme perbaikan agregasi, aerasi, permeabilitas serta
kapasitas memegang air, sehingga tanaman akan tumbuh secara normal dan sehat.
Bahan organik merupakan salah satu bagian penyusun tanah dengan sifat-sifat kolloid, dan
hanya satu-satunya yang mempunyai kemampuan mendinamisasi untuk mempengaruhi sifat
fisik, kimia maupun biologi tanah. Tanah-tanah marjinal (baik tanah mineral maupun yang
dominan liatnya) akan dapat diperbaiki sifat pejal maupun porositasnya pada tingkat yang
optimal. Demikian juga permeabilitas, aerasi, perkolasi maupun agregasi, dengan peran
dinamisasi dari BO, keadaan tanah menjadi gembur dan subur. Hal ini berkaitan dengan
menegemen air dan udara dalam tanah, bermanfaat bagi kelangsungan perkembangan perakaran
tanaman dan hara tanaman di dalam tanah. Dengan berkembangnya perakaran tanaman akan
mempengaruhi bagian atas tanaman di atas permukaan tanah.
Winarso (2005) menjelaskan bahwa pengukuran kualitas tanah merupakan dasar untuk
penilaian keberlanjutan pengelolaan tanah yang dapat diandalkan untuk masa-masa yang akan
datang, karena dapat dipakai sebagai alat untuk menilai pengaruh pengelolaan lahan. Pada
umumnya proses degradasi tanah dalam sistem pertanian dapat disebabkan oleh erosi,
pemadatan, penurunan ketersediaan hara atau penurunan kesuburan, kehilangan bahan organik
tanah dan lain lain.
Urgensi peningkatan kesuburan tanah :
1.
Perkembangan produksi dan konsumsi kayu.
2.
Kendala status kesuburan tanah
3.
Pertimbangan ekonomis
13
4.
Pendayagunaan tanah bagi usaha tani
5.
Pengikisan sub-soil
6.
Pencemaran lingkungan
7.
Bencana Alam
Aryantha (2002) menjelaskan ada tiga konsep untuk memperbaiki kesuburan tanah yaitu
yang berwawasan lingkungan atau berkelanjutan adalah Low External Input Agriculture (LEIA)
dan Low Ezternal Input Sustainable Agriculture (LEISA), dan pertanian modren yang tergantung
dengan bahan kimia adalah High External Input Agriculture (HEIA)
LEIA adalah sistem yang memanfaatkan sumberdaya lokal yang sangat intensif dengan
sedikit atau sama sekali tidak menggunakan masukan dari luar sehingga tidak terjadi kerusakan
sumberdaya alam. Pendauran hara di dalam usahatani dengan sumber-sumber yang berasal dari
luar usaha tani. Kegiatan ini berguna untuk menambahkan hara kepada tanah dari luar usaha tani.
Bahan-bahan yang digunakan: sampah, kompos, limbah, dll. Pendauran hara di dalam usaha tani
dengan sumber-sumber yang berasal dari usaha tani itu sendiri. Pendauran ini dapat dilewatkan
dengan ternak atau pengembalian sisa-sisa biomassa hasil panen. Cara ini tidak menambahkan
hara kepada tanah, tetapi hanya mengembalikan hara yang tidak terangkut ke luar bersama
dengan hasil panen . Pendauran hara di dalam petak pertanaman. Kegiatan ini biasanya
melibatkan tanaman legum (cover crop) untuk memenuhi sebagian besar kebutuhan N pada
tanaman pokok.
HEIA adalah sistem pertanian yang menggunakan masukan dari luar (secara berlebihan).
Umumnya berupa bahan-bahan agrokimia konvensional yang memang disengaja dibuat untuk
input produksi. Sistem ini sangat tergantung senyawa kimia sintetis (pupuk, pestisida, zat
pengatur tumbuh). Dapat berpengaruh buruh pada keseimbangan lingkungan dan kesehatan
manusia
LEISA adalah Pertanian dengan masukan rendah tetapi mengoptimalkan pemanfaatan
sumberdaya alam (tanah, air, tumbuhan dan hewan), manusia (tenaga, pengetahuan dan
keterampilan) yang tersedia ditempat dan layak secara ekonomis, mantap secara ekologis, adil
secara sosial dan sesuai dengan budaya lokal. Ciri-ciri sitem ini (a) berusaha mengoptimalkan
pemanfaatan sumberdaya lokal dengan mengkombinasikan berbagai komponen sistem usahatani
(tanaman, hewan, tanah, air, iklim dan manusia) sehingga saling melengkapi dan memberikan
efek sinergi yang luar biasa,(b) berusaha mengoptimalkan pemanfaatan sumberdaya lokal dengan
14
mengkombinasikan berbagai komponen sistem usahatani (tanaman, hewan, tanah, air, iklim dan
manusia) sehingga saling melengkapi dan memberikan efek sinergi yang luar biasa.
Prinsip dasar LEISA adalah menjamin kondisi tanah yang mendukung pertumbuhan
tanaman, khususnya dengan mengelola bahan organik dan meningkatkan kehidupan
mikroorganisme di dalam tanah (soil regenerator), mengoptimalkan ketersediaan dan
menyeimbangkan aliran unsur hara, khususnya melalui penambatan Nitrogen, pendaur ulangan
unsur hara dan pemanfaatan pupuk luar sebagai pelengkap,, meminimalkan kerugian sebagai
akibat radiasi matahari, udara dan air dengan pengelolaan iklim mikro, pengelolaan air dan
pengendalian erosi, saling melengkapi dan sinergi dalam penggunaan sumberdaya genetik yang
mencakup penggabungan dalam sistem pertanian terpadu dengan tingkat keanekaragaman
fungisonal tinggi .
2.4 Cacing sebagai penyubur tanah
1.
Pendalaman Solum Tanah Subur
Cacing tanah umum bersarang dan membawa makannnya ke dalam tanah kemudian
memakannya bersama dengan tanah yang bercampur kepadanya. Liang digali dengan cara
melumat tanah ke dalam mulutnya. Melalui aktifitas ini akan terjadi hal-hal berikut:
a.
Perpindahan tanah lapisan bawah dan lapisan atas yang pad Lumbriscus terestris dan
A. Nocturna dapat mencapai hingga kedalaman 150-240 cm, malahan ada yang 2,7-5 m
tergantung pada tekstur tanahnya, semakin berliat semakin dangkal, dan sebaliknya semakin
berpasir semakin dalam. Umumnya linag ini dibuat secara vertikal dan bercabang secara intensif
di dekat permukaan tanah, dengan diameter lubang antara 3-12 mm. Adanya eprpindahan tanah
ini menyebabkan mienral tanah lapisan bawah yang tadinta tidak terjangkau akar tanaman
menjadi terjangkau.
b.
Adanya liang-liang ini menyebabkan sistem aerasi dan drainase tanah menjadi lebih baik
sehingga ketersediaan oksigen baik untuk aktifitas mikrobia aerobik maupun untuk reaksi
oksidasi kimiawi tanah membaik, yang pad aakhirnya akan memperbaiki biologis dan kimiawi
tanah. Terowongan yang dibuat oleh Lumbriscus terestris dan A. Nocturnadapat mencapai
kedalaman 150-240 cm secara vertikal dan bercabang banyak di dekat permukaan
tanah. Dramida grandis dapat menggali terowongan hingga kedalaman 2,7-3,7 m sedangkan
15
spesies epigik seperti P. Hupeiensis hanya membuat sistem terowongan pada kedalaman 7,5-15
cm.
c.
Adanya katifitas keluar masuknya liang yang membawa seresah serta adanya sekresi lendir
(mukus) yang menempel di dinding liangnya, seperti Lumbriscus terestris, A. longa dan A.
nocturna serta kotorannya (bunga tanah) yang keduanya dapat menjadi substrat bagi mikrobia
(terutama fungi) sehingga juga memperbaiki kesuburan biologis tanah. Kemudian bahan-bahan
organik (biotik dan abiotik) ini akan menjadi perekat butiran tanah yang mendorong granulasi
dan agregasi tanah, sehingga tanah lapisan bawah tidak saja menjadi lebih subur tetapi menjadi
lebih gembur. Sebagai hasil akhirnya solum tanah subur menjadi lebih dalam sehingga perakaran
tanaman juga kan menjadi lebih intensif.
2.
Agregasi dan Struktur Tanah
Aktifitas cacing tanah yang mempengaruhi struktur tanah meliputi
a.
Pencernaan tanah, perombakan bahan organik, pengadukannya dengan tanah dan produksi
kotorannya yang diletakkan di permukaantau di dalam tanah
b.
Penggalian tanah dan transportasi tanah bawah ke atas atau sebaliknya
c.
Selama proses 1 dan 2 juga terjadi pembenrukan agregat tanah tahan air, perbaikan status
aerasi tanah dan daya tanah memegang air
Perbaikan struktur tanah tersebut antara lain terlihat:
a.
Adanya fakta bahwa kotoran cacing tanah yang mengandung sejumlah partikel pasir atau
kerikil yang lebih sedikit ketimbang tanah sekitarnya merupakan bukti kemampuan cacing tanah
dalam mencerna atau melumatkan partikel mineral menjadi lebih kecil.
b.
Komponen pasir relatif terhadap debu dan liat pada 2 padang rumput yang banyak dihuni
cacing tanah meningkat dengan kedalaman tanah.
c.
Butiran granit pada tanah bercacing tanah menjadi lebih kecil daripada tanah tanpa cacing
tanah
Agregat adalah bentuk penyatuan butiran mineral tanah baik akibat gaya fisik, kimiawi
maupun biologis sedemikian rupa sehingga tahan terhadap pembasah keringan, aliran permukaan
atau erosi dan pemadatan serta tetap lepas baik pada kondisi basah maupun kering. Tanah yang
beragregat baik akan beraerasi drainase baik pula sehingga berperan penting dalam menjadikan
tanah sebagai media tumbuh bagi tanaman dan mikrobia tanah. Kotoran cacing tanah
mengandung agregat yang lebih stabil terhadap pembasahan daripada agregat tanah di sekitarnya
16
sehingga lebih meningkatkan erodibilitas tanah dan ketahanan tanah terhadap erosifitas aliran
permukaan (run off). Lebih stabilnya agregat bunga tanah disebabkan oleh:
a.
Adanya sekresi internal yang menyemen partikel tanah pada saat melalui sistem pencernaan
cacing tanah
b.
Adanya Ca humat yang disintesis dalam sistem pencernannya dari bahan organik sedang
melapuk lewat aktifitas kelenjar kalsiferus penghasil kalsium.
c.
Adanya aktifitas bakteri penghasil bahan-bahan penyemen.
3.
Bunga Tanah dan Ketersediaan Hara
Cacing tanah merupakan pemakan tanah dan bahan organik segar di pernukaan tanah,
masuk ke liangnya kemudian mengeluarkan kotorannya (bunga tanah) si permukaan tanah.
Aktifitas naik turunnya cacing ini berperan penting dalam pendistribusian dan penyampuran
bahan organik dalam solum tanah yang kemudian berpengaruh positif terhadap kesuburan tanah
baiks ecara fisik, kimiawi maupun biologis. Bentuk kotoran cacing bervariasi tergantung
spesiesnya. Dan peranan bunga dalm memperbaiki kimiawi tanah dapat dulihat berdasrkan sifat
kimiawi seperti tertera pada tabel berikut ini:
Negara
Jerman
Inggris
Habitat
Kebun
Padang rumput
91,4
Padang rumput
5-7,5
Hutan beeckwood
6,8
Tanah lempung
5,2
Tanah pasir
Padang rumput tua
5,8
18,8-40,4
Padang rumput tua
27,7
Padang
India
Bunga tanah (ton/ha)
91,6
rumput
tahun)
Kebun
(lempung
berpasir)
Swiss
(per
18,7-40,3 (tebal 5
mm)
1,4-5
3,9-77,8
Padang rumput
0,47-1276
Bervariasi
Kebun
17,8- 81,2
Padang rumput
17,8- 81,0
17
Padang rumput
75-100
Mesir
Delta sungai nil
268,2- 2600
Dari tabel di atas terlihat bahwa kadar N, C, P, Ca, Mg serta KTK, KB dan pH bunga
tanah selalu lebih tinggi daripada tanah lapisan 0,15 dan 20,40 cm di sekitarnya yang
menunjukkan pengaruh besarnya cacing tanah. Lebih tingginya pH bunga tanah daripada pH
tanah sekitarnya diperkirakan ada kaitannya dengan aksi kelenjar kalsiferous (penghasil Ca),
sekresi usus dan amonia dalam sistem pencernaan cacing tanah.
4.
Cacing Sebagai Bioamelioran Tanah
Pemanfaatan cacing tanah sebagai bioamelioran (jasad hayati pembenah) tanah
mempunyai prospek yang baik, misalnya dalam pembukaan areal tergenang yang dikeringkan
(polder) untuk areal pertanian seperti di Belanda. Dalam kegiatan ini digunakan Ascaris
caliginosa dan Lumbriscus terestris dengan kerapatan 800 cacing/tanaman bebuahan dan
menyebabkan perakarannya menjadi lebih intensif. Pada tanah polder ini, cacing berkembang
cukup cepat, selama 3-4 tahun Ascaris caliginosa berkembang dari 4.664 menjadi 384.740 ekor
dan Ascaris chlorotica dari 2.558 menjadi 12.666 ekor.
Di Uzbekistan, cacing tanah telah diintroduksi untuk merangsang proses pembentukan
tanah pada areal yang baru dibuka dan berhasil dengan baik. Dalam proses pembentukan tanah
ini tidak semua cacing tanah dapat berperan baik misalnya Eisenia foetida merupakan spesies
penghasil komos atau pemakan pupuk kandang sehingga tidak mampu bertahan lama jika
diintroduksi ke lapangan. Peran cacing ini yang terlihat dalam waktu singkat lebih disebabkan
oleh dekomposisi cacing yang mati dibanding aktivitasnya.
Ameliorasi tanah dengan kotora cacing tanah dangat mempengaruhi struktur kesuburan
tanah. Umumnya kotoran cacing tanah ber-pH lebih tinggi dibanding tanah di sekitarnya, dari 18
lokasi pengamatan terlihat bahwa selisih pH keduanya adalah antara 0,1-1,0 unit pH tergantung
jenis tanahnya, yang melebar pada pH adak masam-masam dan menyempit pada pH sekitar
netral. Hal ini menunjukkan peran cacing tanah dalam meningkatkan pH tanah agak masammasam. Kotoran cacing juga lebih banyak N-total, N-nitrat, bahan organik, Mg-total, Mgtertukar, P-tersedia, basa-basa dan kadar air serta beragregat lebih banyak atau lebih stabil.
Ameliorasi tanah dengan kapur dapat menignkatkan populasi cacing tanah misalnya
dengan takaran 2,5 ton/ha pada tanah di Selandia Baru menyebabkan kenaikan 50% populasi
Ascaris caliginosa. Cacing tanah mampu memamah 5 ton seresah/ha, apabila 10 ekor
Lumbriscus terrestris dimasukkan ke dalam tanah populasinya meningkat menjadi 60
18
ekor/m2dalam luasan 700 m2, maksimum pada areal sekitar 15 m dari titik inokulasi dan tetap
tinggi hingga area yang cukup jauh dari titik ini.
BAB III
PENUTUP
19
3.1 Kesimpulan
Tanah sebagai medium pertumbuhan tanaman berfungsi pula sebagai pemasok unsur hara, dan
tanah secara alami memiliki tingkat ketahanan yang sangat beragam sebagai medium tumbuh
tanaman. Fungsi tanah dalam pertanian dapat hilang atau mengalami degradasi tanah (kerusakan
tanah) yang disebabkan oleh faktor alam maupun karena manusia. Tanah yang subur adalah
tanah yang mempunyai profil yang dalam (kedalaman yang sangat dalam) melebihi 150 cm,
strukturnya gembur remah, pH 6-6,5, mempunyai aktivitas jasad renik yang tinggi (maksimum).
Adapun unsur-unsur yang mempengaruhi unsur tanah antara lain ; tekstur tanah, bahan organic
dan pH yang terkandung dalam tanah tersebut.
20