Sifat Fisika-Kimia dan Kesuburan Tanah

Secara umum jenis tanah tidak dapat dihubungkan dengan tingkat degradasi lahan, karena jenis tanah memiliki sifat yang kompleks menyangkut karakteristik fisik, kimia, dan lingkungannya penggunaan lahan dan tindakan pengelolaannya. Hal ini sejalan dengan hasil penelitian Firmansyah 2008 yang menyatakan tingkat degradasi lahan tidak berhubungan langsung dengan taksa tanah, akan tetapi sangat berhubungan dengan karakteristik lahannya. Dengan melihat karakteristik fisik lingkungan seperti di atas, di mana curah hujan sangat tinggi 2000 mmth, kondisi topografi berbukit sampai bergunung dengan lereng yang curam, bahan induk berupa volkan dan sedimen yang peka terhadap erosi, maka lahan di lokasi penelitian sangat berpotensi untuk terdegradasi Saba, 2001. Hal ini dapat dilihat dari data luas lahan kritis di lokasi penelitian yang cukup tinggi 3.448 ha atau 13 dari luas wilayah penelitian dan persentase batuan di permukaan serta singkapan batuan yang cukup tinggi 15.

f. Sifat Fisika-Kimia dan Kesuburan Tanah

Sifat fisika-kimia tanah dan kesuburan tanah sangat dipengaruhi oleh bahan induk tanah serta tingkat pelapukan yang telah terjadi. Penetapan sifat fisika-kimia dan status kesuburan di daerah pengkajian ditentukan dari contoh tanah yang telah diambil secara komposit dari beberapa pewakil yang dianggap representatif dan dianalisis di laboratorium. Hasil analisis labororium contoh tanah disajikan pada Lampiran 5. Beberapa sifat fisika-kimia tanah hasil analisis di laboratorium diuraikan sebagai berikut: 1 Tekstur Tanah Tekstur tanah menurut Rachim 2007 adalah perbandingan relatif antara butir-butir primer pasir, debu, dan liat dalam massa tanah, yang dinyatakan dalam persen. Tekstur tanah merupakan salah sati ciri tanah yang bersifat cenderung permanen, kalaupun tekstur lapisan olah dapat berubah, namun perubahan tersebut lebih disebabkan oleh beberapa kemungkinan, salah satunya adalah adanya penghilangan lapisan permukaan karena erosi air. Berdasarkan hasil analisis laboratorium, maka tekstur di lokasi penelitian didominasi oleh liat clay dan liat berdebu silty clay, disamping tekstur lempung liat berdebu silty clay loam, lempung berliat clay loam, lempung liat berpasir sandy clay loam, dan lempung berdebu silty loam. Seperti telah dijelaskan di atas bahwa lokasi penelitian yang didominasi bahan induk batuan andesit dan batu pasir, serta liat menyebabkan tipe tanah yang terbentuk kaya akan liat. Sebaran tekstur untuk masing-masing kecamatan di lokasi penelitian dapat dilihat pada Tabel 15. 2 Struktur Tanah Struktur tanah merupakan gumpalan kecil dari butir-butir tanah. Gumpalan struktur ini terjadi karena butir-butir pasir, debu dan liat terikat satu sama lain oleh suatu perekat seperti bahan organik, oksida-oksida besi dan lain- lain Hardjowigeno, 2003. Oleh karena itu, Arsyad 2006 mendefinisikan struktur tanah sebagai ikatan butir-butir primer ke dalam butir-butir sekunder. Terdapat dua aspek struktur tanah yang penting dalam hubungannya dengan erosi, yaitu : 1 sifat-sifat fisiko kimia liat yang menyebabkan terjadinya flokulasi, dan 2 adanya bahan pengikat butir-butir primer sehingga terbentuk agregat yang mantap. Tabel 15. Karakteristik fisik dan kimia tanah di lokasi penelitian No Variabel Kecamatan Cigudeg Babakan Madang Sukamakmur 1 Kelas Tekstur liat liat liat berdebu 2 Struktur granular, gumpal membulat, gumpal bersudut 3 Bulk density gcc 1.02 0.99 1.08 4 Permeabilitas cmjam 12.90 cepat 12.50 agk cepat 11.43 agk cepat 5 pH 4.83 masam 4.93 masam 4.88 masam 6 C-organik 2.01sedang 1.58 rendah 1.78 rendah 7 N-total 0.21 sedang 0.16 rendah 0.18 rendah 8 P Bray I ppm 6.00 sgt rendah 3.26 sgt rendah 2.61 sgt rendah 9 Ca me100g 2.81 rendah 2.72 rendah 3.80 rendah 10 Mg me100g 1.24 sedang 1.29 sedang 1.62 sedang 11 K me100g 0.24 sedang 0.22 sedang 0.24 sedang 12 Na me100g 0.22 rendah 0.23 rendah 0.26 rendah 13 KTK me100g 19.06 sedang 16.11sedang 19.25 sedang 14 KB 24.47 rendah 27.08 rendah 30.07 rendah 15 Al-dd me100g 4.02 tinggi 2.72 sedang 3.46 tinggi 16 H-dd me100g 0.32 0.31 0.32 Sumber : Hasil deskripsi dan analisis tanah Laboratorium Tanah Fakultas Pertanian IPB. Terdapat lima mekanisme pengikatan butir-butir primer menjadi agregat yang diperkirakan bekerja di dalam tanah, yaitu : 1 pengikatan secara fisik butir- butir primer oleh mycelia dan actinomycetes; 2 pengikatan secara kimia butir-butir primer melalui ikatan antara bagian-bagian positif butir-butir liat dengan gugusan negatif carboxyl atau hidrosulfit pada senyawa organik yang berbentuk rantai panjang; 3 pengikatan secara kimia butir-butir primer oleh ikatan antara bagian negatif liat dengan gugusan negatif carboxyl pada senyawa organik berantai panjang dengan perantara pertautan basa Ca, Mg, Fe dan ikatan hidrogen; 4 pengikatan secara kimia butir-butir liat melalui ikatan antara bagian-bagian negatif liat dengan gugusan positif ammine, amide, amino pada senyawa organik berbentuk rantai; dan 5 pengikatan secara kimia butir-butir liat bermuatan negatif melalui pertautan kation dan pengikatan secara kimia butir-butir liat melalui bagian positif suatu butir dengan bagian-bagian negatif butir lainnya. Berdasarkan hasil pengamatan secara deskriptif di lapangan Tabel 15, lokasi penelitian pada tanah lapisan atas memiliki struktur granular, gumpal membulat dan gumpal bersudut dimana struktur granular lebih mendominasi. Hal ini disebabkan karena di lokasi penelitian merupakan daerah beriklim basah dengan curah hujan yang cukup tinggi, sehingga terbentuk struktur tanah granular pada lapisan atas Hardjowigeno, 2003. 3 Bulk density BD Bulk density adalah perbandingan antara berat tanah kering dengan volume tanah termasuk volume pori-pori tanah Hardjowigeno, 2003. Menurut Rachim 2007, Bulk density merupakan perbandingan antara berat suatu tanah yang diketahui volumenya dengan berat air dengan volume yang sama, atau berat per satuan volume. Bulk density adalah nisbah massa terhadap volume bulk atau partikel tanah makroskopik ditambah dengan ruang pori dalam contoh. Bulk density biasanya dinyatakan dalam satuan gcc dan merupakan petunjuk kepadatan tanah, di mana makin padat suatu tanah makin tinggi Bulk density, yang berarti makin sulit meloloskan air atau ditembus akar tanaman. Pada umumnya Bulk density berkisar dari 1,1-1,6 gcc, namun ada beberapa jenis tanah mempunyai Bulk density kurang dari 0,90 gcc, misalnya tanah Andisol seperti yang dijumpai di lokasi penelitian. Hasil analisis laboratorium menunjukkan bahwa nilai bulk density di lokasi penelitian berkisar antara 0,99-1,08gcc. Sebaran nilai bulk density di tiga kecamatan di lokasi penelitian dapat dilihat pada Tabel 15 terdahulu. 4 Permeabilitas Tanah Permeabilitas tanah adalah kemampauan tanah untuk meloloskan air per satuan waktu, dan sangat ditentukan oleh tekstur tanah, struktur tanah, dan kandungan bahan organik tanah. Berdasarkan hasil analisis di laboratorium, maka besarnya nilai permeabilitas tanah di lokasi penelitian berkisar antara 11,43 cmjam sampai 12,90 cmjam dan masuk dalam kelas agak cepat sampai cepat. Dengan demikian kemampuan tanah untuk meloloskan air cukup baik, sehingga kemungkinan untuk terjadinya aliran permukaan kecil. Sebaran nilai permeabilitas di tiga kecamatan di lokasi penelitian dapat dilihat pada Tabel 15 terdahulu. 5 Reaksi Tanah pH Reaksi tanah sangat mempengaruhi ketersediaan unsur hara dalam tanah. Berdasarkan hasil analisis laboratorium menunjukkan bahwa tanah-tanah di daerah pengkajian mempunyai pH masam 4,83–4,93. Kemasaman tanah ini akibat dari curah hujan di lokasi penelitian tergolong tinggi dan bahan pembentuk tanahnya terdiri dari bahan volkan yang cenderung agak masam intermedier. Sebaran nilai pH di tiga kecamatan di lokasi penelitian dapat dilihat pada Tabel 15 terdahulu. 6 Bahan Organik Tanah BO Bahan organik berpengaruh penting terhadap sifat fisik dan kimia tanah. Pengaruhnya terhadap fisik tanah antara lain: merangsang granulasi, menurunkan daya kohesi, serta meningkatkan kemampuan menahan air. Pengaruhnya terhadap sifat kimia tanah adalah ketersediaan hara N, P,dan S dalam bentuk organik dan penambahan Kapasitas Tukar Kation KTK. Berhubung sumber bahan organik umumnya terkonsentrasi di lapisan atas, maka kadar bahan organik menurun sejalan dengan kedalaman tanah. Hasil analisis laboratorium menunjukkan bahwa kandungan bahan organik tanah di lokasi penelitian tergolong sangat rendah sampai sedang 1,58-2,01. Sebaran nilai C-organik tanah di tiga kecamatan di lokasi penelitian dapat dilihat pada Tabel 15 terdahulu. 7 Nitrogen Total N Nitrogen merupakan unsur hara esensial bagi tanaman. Nitrogen di dalam tanah terdapat dalam bentuk senyawa organik maupun anorganik. Bentuk-bentuk N anorganik tanah meliputi NH 4 + , NO 3 - , NO 2 - , N 2 O, NO, dan N elemen, sedangkan bentuk-bentuk N organik tanah meliputi asam-asam amino atau protein, asam amino bebas, gula amino, dan senyawa kompleks lainnya. Tanaman menyerap nitrogen dalam bentuk NH 4 + atau NO 3 - 8 Phosfat P . Kadar N-total tanah di lokasi penelitian tergolong rendah sampai sedang 0,16-0,21. Sebaran nilai N-total di tiga kecamatan di lokasi penelitian dapat dilihat pada Tabel 15 terdahulu. Phosfat merupakan unsur hara esensial setelah nitrogen, berfungsi untuk pembentukan protein, ATP, ADP, dan menstimulasi pembentukan akar. Di dalam tanah, unsur hara P berada dalam bentuk organik dan anorganik yang ketersediaannya sangat dipengaruhi oleh pH tanah. Pada pH tanah 6,0-7,0 merupakan pH yang optimum bagi ketersediaan hara P. Tanaman umumnya menyerap P dalam bentuk H 2 PO 4 - dan HPO 4 = 9 Basa-basa dapat dipertukarkan Ca, Mg, K, dan Na . Penyerapan P oleh tanaman dengan jalan difusi sehingga selain faktor kimia tanah, faktor fisik tanah juga berpengaruh terhadap penyerapan P oleh tanaman. Adanya bahan alofan, imogolit, ferrihidrit atau senyawa kompleks humus-aluminium sangat mempengaruhi ketersediaan hara P. Berdasarkan hasil analisis, lokasi penelitian umumnya mempunyai kadar P-tersedia Bray I sangat rendah 2,61-6,00 ppm. Sebaran nilai P-tersedia di tiga kecamatan di lokasi penelitian dapat dilihat pada Tabel 15 terdahulu. Selain berfungsi sebagai unsur hara yang penting bagi tanaman, Kalsium Ca dan Magnesium Mg juga mempengaruhi pH tanah. Kandungan basa-basa tanah di lokasi penelitian sangat menentukan besarnya nilai KTK dan Kejenuhan Basa tanah yang dapat dijadikan indikator kesuburan tanah. Nilai tukar Ca berkisar antara 2,72-3,80 me100g rendah, nilai tukar Mg berkisar antara 1,24- 1,62 me150g sedang, nilai tukar K berkisar antara 0,22-0,24 me100g sedang, dan nitai tukar Na berkisar antara 0,22-0,26 me100g rendah. Sebaran nilai basa-basa dapat ditukar di tiga kecamatan di lokasi penelitian dapat dilihat pada Tabel 15 terdahulu. 10 Kapasitas Tukar Kation KTK Kapasitas Tukar kation merupakan kemampuan tanah untuk menahan dan menukarkan kation-kationbasa-basa. KTK yang tinggi merupakan petunjuk untuk menahan unsur hara tanah yang besar. Nilai KTK tanah di lokasi penelitian tergolong sedang 16,1-19,25 me100g. Sebaran nilai KTK di tiga kecamatan di lokasi penelitian dapat dilihat pada Tabel 15 terdahulu. 11 Kejenuhan Basa KB Kejenuhan basa merupakan gambaran tentang banyaknya basa-basa pada kompleks adsorpsi, dinyatakan sebagai bandingan jumlah basa-basa yang dapat ditukarkan dalam miliekivalen yang terdapat dalam 150 gram tanah terhadap nilai KTK efektif tanah. Pada umumnya makin tinggi kejenuhan basa suatu tanah, nilai pH-nya juga semakin tinggi dan kesuburan tanahnya relatif lebih baik. Sebaliknya, rendahnya nilai kejenuhan basa, maka pH nya rendah, karena sebagian dari kompleks adsorbsi ditempati oleh kation-kation Al 3+ dan H + 12 Kesuburan Tanah . Kejenuhan basa di lokasi penelitian berkisar antara 24,47-30,07 rendah. Hal ini menunjukkan bahwa basa-basa tanah sudah banyak yang tercuci oleh curah hujan yang cukup tinggi melalui proses erosi. Sebaran nilai KB di tiga kecamatan di lokasi penelitian dapat dilihat pada Tabel 15. Kesuburan tanah alami ditentukan oleh tingkat perkembangan tanah dan komposisi bahan pembentuk tanah. Tingkat perkembangan tanah diantaranya dicerminkan oleh nilai Kapasitas Tukar Kation KTK dan Kejenuhan Basa KB Tabel 15. Tanah-tanah dengan KTK rendah umumnya telah mengalami perkembangan lanjut, dan sebaliknya. Nilai KB menunjukkan bahwa tanah semakin tua maka kation-kation yang ada dalam kompleks jerapan umumnya makin rendah, sehingga KB-nya rendah. Tanah-tanah Ultisol dan Oxisol adalah jenis tanah yang dijumpai di lokasi penelitian disamping Inceptisol, Andisol, dan Alfisol yang merupakan tanah yang kurang subur karena sudah mengalami tingkat pelapukan lanjut dengan KB 35 akibat curah hujan tinggi Fauzi et al. 2004; Prasetyo dan Suharta, 2004; Rachim 2007. Hasil penelitian Firmansyah 2003, dibandingkan tanah yang tidak terdegradasi maka tanah terdegradasi lebih rendah 38 C-organik dan 55 basa-basa dapat ditukar. Selain itu, pH cenderung lebih rendah terutama pada tanah mineral.

4.3. Karakteristik Sosial Ekonomi Masyarakat