Karakteristik Sifat Kimia dan Fisik Sub Grup Tanah Ultisol di Wilayah Sumatera Utara
KARAKTERISTIK SIFAT KIMIA DAN FISIK SUB GRUP TANAH ULTISOL DI WILAYAH SUMATERA UTARA
SKRIPSI Oleh:
Ewin Syahputra 110301042
PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2015
KARAKTERISTIK SIFAT KIMIA DAN FISIK SUB GRUP TANAH ULTISOL DI WILAYAH SUMATERA UTARA
SKRIPSI Oleh:
EWIN SYAHPUTRA 110301042 / ILMU TANAH Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh Gelar sarjana di Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara
PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2015
Judul Penelitian
Nama NIM Program Studi
: Karakteristik Sifat Kimia dan Fisik Sub Grup Tanah Ultisol di Wilayah Sumatera Utara : Ewin Syahputra : 110301042 : Agroekoteknologi
Disetujui oleh Komisi Pembimbing
Ir. Fauzi, MP Ketua
Ir. Razali, MP Anggota
Mengetahui
Prof. Dr. Ir. T. Sabrina, M.Sc Ketua Program Studi Agroekoteknologi
ABSTRAK
EWIN SYAHPUTRA: Karakteristik Sifat Kimia dan Fisik Sub Grup Tanah Ultisol di Wilayah Sumatera Utara. Dibimbing oleh FAUZI dan RAZALI.
Secara umum sub grup tanah Ultisol memiliki sifat kimia dan fisik yang berbeda-beda antara satu dengan yang lainnya. Tetapi untuk menentukan perbedaannya perlu dianalisis berdasarkan spesifik lokasi. Penelitian ini merupakan salah satu langkah untuk mendapatkan data karakteristik sifat fisik dan sifat kimia tanah Ultisol pada tingkat sub grup yang dilakukan pada beberapa desa di Sumatera Utara yang mewakili setiap sub grup pada bulan Juni sampai September 2015. Penelitian ini menggunakan metode deskriptif dengan melakukan survei dan contoh tanah sebanyak 6 sub grup yang terdiri dari Typic Hapludults, Typic Paleudults, Psammentic Paleudults, Typic Plinthudults, Typic Ochraquults, dan Typic Paleaquults diambil pada kedalaman 0-30 cm secara acak (purposive random sampling) dan dikompositkan berdasarkan sub grupnya masing-masing. Parameter yang dianalisis yaitu tekstur tanah, pH tanah, karbon (C) organik tanah, nitrogen (N) total tanah, fosfor (P) total tanah, fosfor tersedia tanah, kalium (K) tukar tanah, kapasitas tukar kation (KTK) tanah, kejenuhan basa (KB), Aluminium dapat ditukar (Al-dd), dan kejenuhan aluminium.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa tekstur tanah pada masing-masing sub grup bervariasi yaitu liat berpasir, liat, pasir berlempung, lempung berliat, liat, dan lempung liat berpasir. Nilai pH tanah memiliki kriteria masam kecuali Typic Paleudults dan Typic Paleaquults yaitu sangat masam. Kandungan C-organik, Ntotal, P-total, P-tersedia, K-tukar, KTK, KB tanah pada masing-masing sub grup tergolong dalam kriteria sangat rendah hingga rendah kecuali KTK pada Typic Paleudults dengan kriteria sedang. Sub grup tanah Ultisol memiliki kejenuhan aluminium dengan kriteria rendah hingga sangat tinggi. Sub grup Ultisol memiliki karakteristik sifat fisik dan sifat kimia yang berbeda/ bervariasi.
Kata Kunci: Karakteristik, Sifat Kimia, Sifat Fisik, Sub Grup Tanah Ultisol, Sumatera Utara
ABSTRACT
EWIN SYAHPUTRA: Chemical Properties and Physical Characteristic of the Sub-Group Ultisols in North Sumatra Region. Supervised by FAUZI and RAZALI.
In general sub group Ultisols have chemical and physical properties different from one another. But to determine the difference needs to be analyzed based on specific location. This research is one step to find out the data characteristics of the physical and chemical properties Ultisols at sub group was performed in several villages in northern Sumatra that represent each sub group in June until September 2015. This research uses descriptive method by conducting surveys and soil samples up to 6 sub group of Typic Hapludults, Typic Paleudults, Psammentic Paleudults, Typic Plinthudults, Typic Ochraquults, Typic Paleaquults taken a depth of 0-30 cm at random (purposive random sampling) and composited by each sub group. Parameters analyzed were soil texture, pH, organic carbon (Corganic), total nitrogen (total N), total phosphate (total P), available phosphate (Pavailable), potassium exchange (exch.-K), cation exchange capacity (CEC), base saturation (BS), aluminum exchanged (Al-exch.), and aluminum saturation.
The results showed that soil texture in each sub group varies the sandy clay, clay, loamy sand, clay loam, clay, and sandy clay loam. Soil pH has a wry criteria except in Typic Paleudults and Typic Paleaquults is very wry. C-organic content, total N, total P, P-available, K-exch, CEC, and BS in each sub group classified in the very low to low criteria except CEC in Typic Paleudults with the criteria moderate. Ultisols sub group has the characteristic physical and chemical properties of different/ varied.
Key Words: Characteristic, Chemical Properties, Physical Properties, Sub Group Ultisols, North Sumatra
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Pulau Mandi pada tanggal 14 Mei 1993 dari ayah Edy Hariono dan ibu Waginem. Penulis merupakan putra kedua dari empat bersaudara.
Tahun 2011 penulis lulus dari SMA Negeri 1 Buntu Pane dan pada tahun yang sama masuk ke Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara melalui jalur ujian tertulis Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri. Penulis memilih program studi Agroekoteknologi minat Ilmu Tanah.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif sebagai anggota Ikatan Mahasiswa Ilmu Tanah Fakultas Pertanian USU, sebagai anggota Forum Diskusi Himpunan Ilmu Tanah Indonesia (FOKUSHIMITI), sebagai anggota Himpunan Mahasiswa Agroekoteknologi (HIMAGROTEK) Fakultas Pertanian USU, sebagai asisten praktikum di Laboratorium Dasar Ilmu Tanah pada tahun 2012, Laboratorium Kesuburan Tanah dan Pemupukan pada tahun 2015, Laboratorium Genesis dan Klasifikasi Tanah pada tahun 2015, Laboratorium Evaluasi Kesesuaian Lahan pada tahun 2015, Laboratorium Pengelolaan Tanah dan Air pada tahun 2015, serta sebagai panitia Seminar Nasional Memperingati Tahun Tanah Internasional dengan tema” Optimalisasi Pengelolaan Lahan Marginal Mendukung Ketahanan Pangan dan Energi Secara Berkelanjutan” pada tahun 2015.
Penulis melaksanakan praktek kerja lapangan (PKL) di PT. Tasik RajaTasik Idaman Anglo Estern Plantation dari tanggal 11 Juli sampai 23 Agustus 2014.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT, Tuhan Yang Maha Kuasa, atas segala rahmat dan karuniaNya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “ Karakteristik Sifat Kimia dan Fisik Sub Grup Tanah Ultisol di Wilayah Sumatera Utara”.
Pada kesempatan ini penulis menghaturkan pernyataan terima kasih kepada kedua orang tua penulis yang telah membesarkan, memelihara dan mendidik penulis selama ini. Penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada Bapak Ir. Fauzi, M. P dan Ir. Razali, M. P selaku ketua dan anggota komisi pembimbing yang telah membimbing dan memberikan berbagai masukan berharga kepada penulis dari mulai menetapkan judul, melakukan penelitian, sampai pada ujian akhir.
Di samping itu, penulis juga mengucapkan terima kasih kepada seluruh staf pengajar dan pegawai di Program Studi Agroekoteknologi Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, serta semua rekan mahasiswa yang tak dapat disebutkan satu per satu disini yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Semoga skripsi ini bermanfaat.
DAFTAR ISI
ABSTRAK .......................................................................................................... i
ABSTRACT.......................................................................................................... ii
RIWAYAT HIDUP............................................................................................. iii
KATA PENGANTAR ........................................................................................ iv
DAFTAR ISI....................................................................................................... v
DAFTAR TABEL............................................................................................... vi
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... vii
DAFTAR LAMPIRAN....................................................................................... viii
PENDAHULUAN Latar Belakang ........................................................................................ 1 Tujuan Penelitian..................................................................................... 3 Kegunaan Penelitian................................................................................ 3
TINJAUAN PUSTAKA Tanah Ultisol ........................................................................................... 4 Sifat-Sifat Kimia Tanah Ultisol............................................................... 6 Tekstur tanah ............................................................................... 6 pH tanah....................................................................................... 9 Aluminium dapat dipertukarkan (Al-dd)..................................... 12 Bahan organik tanah .................................................................... 14 Nitrogen tanah ............................................................................. 16 Fosfor tanah ................................................................................. 19 Kalium tanah ............................................................................... 21 Kapasitas tukar kation ................................................................. 22 Kejenuhan basa............................................................................ 24
METODE PENELITIAN Tempat dan Waktu Penelitian ................................................................. 27 Bahan dan Alat ........................................................................................ 27 Metode Penelitian.................................................................................... 27 Pelaksanaan Penelitian ............................................................................ 28 Tahap persiapan........................................................................... 28 Pelaksanaan kegiatan................................................................... 28 Parameter yang Diamati .......................................................................... 29
HASIL DAN PEMBAHASAN Tekstur Tanah.......................................................................................... 31 pH tanah .................................................................................................. 33
Aluminium dapat dipertukarkan (Al-dd)................................................. 35 C-organik................................................................................................. 37 N-total...................................................................................................... 39 P-total ...................................................................................................... 41 P-tersedia ................................................................................................. 42 K-tukar .................................................................................................... 44 Kapasitas tukar kation ............................................................................. 45 Kejenuhan basa ....................................................................................... 48
KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan.............................................................................................. 51 Saran........................................................................................................ 51
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
No. Hal. 1. Lokasi pengambilan sampel tanah pada setiap sub grup tanah Ultisol..... 28 2. Hasil analisis tekstur tanah pada beberapa sub grup Ultisol..................... 31 3. Hasil analisis pH H2O pada beberapa sub grup Ultisol ............................ 33 4. Hasil analisis kejenuhan Al dan Al-dd pada beberapa sub grup Ultisol... 35 5. Hasil analisis C-organik pada beberapa sub grup Ultisol ......................... 37 6. Hasil analisis N-total pada beberapa sub grup Ultisol .............................. 39 7. Hasil analisis P-total pada beberapa sub grup Ultisol............................... 41 8. Hasil analisis P-tersedia pada beberapa sub grup Ultisol ......................... 43 9. Hasil analisis K-tukar pada beberapa sub grup Ultisol ............................. 44 10. Hasil analisis KTK pada beberapa sub grup Ultisol ................................. 46 11. Hasil analisis kejenuhan basa pada beberapa sub grup Ultisol................. 48
DAFTAR GAMBAR
No. Hal. 1 a. Vegetasi kelapa sawit pada umur ± 17 tahun pada Typic Hapludults....... 70
b. Vegetasi kelapa sawit pada umur ± 10 tahun pada Typic Hapludults ...... 70 2 a. Vegetasi karet pada umur ± 15 tahun pada Typic Paleudults ................... 70
b. Vegetasi karet pada umur ± 2 tahun pada Typic Paleudults ..................... 70 3 a. Vegetasi karet pada Psammentic Paleudults ............................................. 71
b. Vegetasi pakis dan alang-alang pada Psammentic Paleudults .................. 71 c. Vegetasi ubi kayu pada Psammentic Paleudults ....................................... 71 4 a. Vegetasi karet pada Typic Plinthudults..................................................... 72 b. Vegetasi kelapa sawit pada Typic Plinthudults......................................... 72 c. Vegetasi kelapa sawit, anakan kayu, pakis-pakisan pada
Typic Plinthudults ..................................................................................... 72 5. Vegetasi jagung dan kelapa sawit yang ditumpangsarikan pada
Typic Ochraquults ..................................................................................... 72 6 a. Vegetasi ubi kayu pada Typic Paleaquults................................................ 73
b. Vegetasi jagung pada Typic Paleaquults................................................... 73
DAFTAR LAMPIRAN
No. Hal. 1. Peta daerah penelitian pada Typic Hapludults.......................................... 56 2. Peta daerah penelitian pada Typic Paleudults........................................... 57 3. Peta daerah penelitian pada Psammentic Paleudults................................. 58 4. Peta daerah penelitian pada Typic Plinthudults ........................................ 59 5. Peta daerah penelitian pada Typic Ocrhaquults........................................ 60 6. Peta daerah penelitian pada Typic Paleaquults ......................................... 61 7. Karakteristik sifat fisik dan sifat kimia tanah Ultisol pada tingkat
sub grup..................................................................................................... 62 8. Kriteria penilaian sifat-sifat tanah............................................................. 63 9. Data hasil lapangan pada Typic Hapludults.............................................. 64 10. Data hasil lapangan pada Typic Paleudults............................................... 65 11. Data hasil lapangan pada Psammentic Paleudults .................................... 66 12. Data hasil lapangan pada Typic Plinthudults............................................ 67 13. Data hasil lapangan pada Typic Ocrhaquults............................................ 68 14. Data hasil lapangan pada Typic Paleaquults............................................. 69 15. Vegetasi pada masing-masing sub grup Ultisol........................................ 70
ABSTRAK
EWIN SYAHPUTRA: Karakteristik Sifat Kimia dan Fisik Sub Grup Tanah Ultisol di Wilayah Sumatera Utara. Dibimbing oleh FAUZI dan RAZALI.
Secara umum sub grup tanah Ultisol memiliki sifat kimia dan fisik yang berbeda-beda antara satu dengan yang lainnya. Tetapi untuk menentukan perbedaannya perlu dianalisis berdasarkan spesifik lokasi. Penelitian ini merupakan salah satu langkah untuk mendapatkan data karakteristik sifat fisik dan sifat kimia tanah Ultisol pada tingkat sub grup yang dilakukan pada beberapa desa di Sumatera Utara yang mewakili setiap sub grup pada bulan Juni sampai September 2015. Penelitian ini menggunakan metode deskriptif dengan melakukan survei dan contoh tanah sebanyak 6 sub grup yang terdiri dari Typic Hapludults, Typic Paleudults, Psammentic Paleudults, Typic Plinthudults, Typic Ochraquults, dan Typic Paleaquults diambil pada kedalaman 0-30 cm secara acak (purposive random sampling) dan dikompositkan berdasarkan sub grupnya masing-masing. Parameter yang dianalisis yaitu tekstur tanah, pH tanah, karbon (C) organik tanah, nitrogen (N) total tanah, fosfor (P) total tanah, fosfor tersedia tanah, kalium (K) tukar tanah, kapasitas tukar kation (KTK) tanah, kejenuhan basa (KB), Aluminium dapat ditukar (Al-dd), dan kejenuhan aluminium.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa tekstur tanah pada masing-masing sub grup bervariasi yaitu liat berpasir, liat, pasir berlempung, lempung berliat, liat, dan lempung liat berpasir. Nilai pH tanah memiliki kriteria masam kecuali Typic Paleudults dan Typic Paleaquults yaitu sangat masam. Kandungan C-organik, Ntotal, P-total, P-tersedia, K-tukar, KTK, KB tanah pada masing-masing sub grup tergolong dalam kriteria sangat rendah hingga rendah kecuali KTK pada Typic Paleudults dengan kriteria sedang. Sub grup tanah Ultisol memiliki kejenuhan aluminium dengan kriteria rendah hingga sangat tinggi. Sub grup Ultisol memiliki karakteristik sifat fisik dan sifat kimia yang berbeda/ bervariasi.
Kata Kunci: Karakteristik, Sifat Kimia, Sifat Fisik, Sub Grup Tanah Ultisol, Sumatera Utara
ABSTRACT
EWIN SYAHPUTRA: Chemical Properties and Physical Characteristic of the Sub-Group Ultisols in North Sumatra Region. Supervised by FAUZI and RAZALI.
In general sub group Ultisols have chemical and physical properties different from one another. But to determine the difference needs to be analyzed based on specific location. This research is one step to find out the data characteristics of the physical and chemical properties Ultisols at sub group was performed in several villages in northern Sumatra that represent each sub group in June until September 2015. This research uses descriptive method by conducting surveys and soil samples up to 6 sub group of Typic Hapludults, Typic Paleudults, Psammentic Paleudults, Typic Plinthudults, Typic Ochraquults, Typic Paleaquults taken a depth of 0-30 cm at random (purposive random sampling) and composited by each sub group. Parameters analyzed were soil texture, pH, organic carbon (Corganic), total nitrogen (total N), total phosphate (total P), available phosphate (Pavailable), potassium exchange (exch.-K), cation exchange capacity (CEC), base saturation (BS), aluminum exchanged (Al-exch.), and aluminum saturation.
The results showed that soil texture in each sub group varies the sandy clay, clay, loamy sand, clay loam, clay, and sandy clay loam. Soil pH has a wry criteria except in Typic Paleudults and Typic Paleaquults is very wry. C-organic content, total N, total P, P-available, K-exch, CEC, and BS in each sub group classified in the very low to low criteria except CEC in Typic Paleudults with the criteria moderate. Ultisols sub group has the characteristic physical and chemical properties of different/ varied.
Key Words: Characteristic, Chemical Properties, Physical Properties, Sub Group Ultisols, North Sumatra
PENDAHULUAN
Latar Belakang Ultisol merupakan salah satu jenis tanah di Indonesia yang mempunyai
sebaran luas mencapai 45.794.000 ha atau sekitar 25% dari total luas daratan Indonesia. Sebaran terluas terdapat di Kalimantan (21.938.000 ha), diikuti di Sumatera (9.469.000 ha), Maluku dan Papua (8.859.000 ha), Sulawesi (4.303.000 ha),Jawa (1.172.000 ha), dan Nusa Tenggara (53.000 ha). Tanah ini dapat dijumpai pada berbagai relief, mulai dari datar hingga bergunung (Prasetyo dan Suriadikarta, 2006).
Sementara itu tanah yang dominan di Sumatera adalah Ultisol dan Inceptisol yang menempati sekitar 47% dari total luas wilayah (Regional Office for Asia and the Pasific, 1994). Menurut Mulyani dkk (2010) bahwa sebaran tanah Ultisol di Sumatera yang terluas yaitu terdapat di wilayah provinsi Riau dan di ikuti dengan provinsi Sumatera Utara dengan luas mencapai 1.524.414 ha.
Pada umumnya tanah Ultisol mempunyai potensi yang cukup besar dalam hal sebarannya yang cukup luas di daerah Sumatera Utara. Tanah Ultisol mempunyai potensi yang besar untuk dikembangkan bagi perluasan lahan pertanian untuk tanaman pangan asal dibarengi dengan pengelolaan tanaman dan tanah yang tepat. Menurut Hidayat dan Mulyani (2005) penggunaan lahan kering untuk usaha tani tanaman pangan baik di dataran rendah maupun dataran tinggi saat ini seluas 12,9 juta ha, sehingga bila dibandingkan dengan potensinya maka masih terbuka peluang untuk pengembangan tanaman pangan. Namun demikian, kendala yang dihadapi pada tanah ini harus tetap di perhatikan terutama pada sifat kimia tanah dan fisiknya.
Ultisol merupakan tanah yang memiliki masalah keasaman tanah, bahan organik rendah dan nutrisi makro rendah dan memiliki ketersediaan P sangat rendah (Fitriatin dkk, 2014). Mulyani dkk (2010) menyatakan bahwa kapasitas tukar kation (KTK), kejenuhan basa (KB) dan C-organik rendah, kandungan aluminium (kejenuhan Al) tinggi, fiksasi P tinggi, kandungan besi dan mangan mendekati batas meracuni tanaman, peka erosi. Tingginya curah hujan disebagian wilayah Indonesia menyebabkan tingkat pencucian hara tinggi terutama basabasa, sehingga basa-basa dalam tanah akan segera tercuci keluar lingkungan tanah dan yang tinggal dalam tanah menjadi bereaksi masam dengan kejenuhan basa rendah.
Sifat tanah pada setiap daerah mempunyai karakteristik sifat kimia yang berbeda-beda pula tergantung dengan bahan induknya. Menurut Prasetyo dan Suriadikarta (2006) menyatakan bahwa Ultisol dapat berkembang dari berbagai bahan induk, dari yang bersifat masam hingga bersifat basa. Namun sebagian besar bahan induk tanah ini adalah batuan sedimen masam.
Menurut Subagyo dkk (2004) sebagian besar sub ordo tanah Ultisol di Sumatera terdiri atas Udults dan Aquults. Adiwiganda dkk (1994) menyatakan bahwa tanah Ultisol di wilayah Sumatera Utara terdiri atas beberapa sub grup diantaranya adalah Typic Hapludults, Typic Paleudults, Psammentic Paleudults, Typic Plinthudults, Typic Ochraquults, dan Typic Paleaquults, dimana masingmasing sub grup tersebut menyebar dibeberapa lokasi dengan ketinggian tempat yang berbeda.
Secara umum sifat kimia pada sub grup tanah Ultisol berbeda antara satu dengan yang lainnya. Tetapi untuk menentukan perbedaan dari masing-masing
sub grup tanah tersebut perlu di analisis berdasarkan spesifik lokasi. Tanah yang tersebar di permukaan bumi memiliki sifat dan karakteristik yang berbeda-beda. Hal ini disebabkan karena adanya faktor-faktor geografis saat pembentukan tanah. Faktor-faktor pembentuk tanah tersebut antara lain bahan induk, topografi, iklim, organisme, dan waktu.
Berdasarkan uraian diatas maka penulis tertarik untuk melakukan penelitian tentang karakteristik beberapa sifat kimia dan sifat fisik pada beberapa sub grup tanah Ultisol di Sumatera Utara. Tujuan Penelitian
Untuk mengetahui karakteristik sifat kimia dan fisik sub grup tanah Ultisol di wilayah Sumatera Utara. Kegunaan Penelitian
Penelitian ini berguna sebagai bahan informasi bagi pihak-pihak ataupun instansi yang bergerak dibidang pertanian yang membutuhkannya dan mendapatkan data untuk penyusunan skripsi sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana pertanian di Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara, Medan.
TINJAUAN PUSTAKA
Tanah Ultisol Kata Ultisol berasal dari bahasa latin “ultimus” yang berarti terakhir atau
pada kasus-kasus Ultisol, tanah yang mengalami pelapukan terbanyak dan hal tersebut memperlihatkan pengaruh pencucian paling akhir. Terdapat kejenuhan aluminium yang tinggi (Foth, 1995). Menurut Soil Survey Staff (2014) menyebutkan bahwa tanah Ultisol mempunyai horizon argilik atau horizon kandik, dengan kejenuhan basa (jumlah kation) kurang dari 35 % pada horizon tanah yang lebih rendah.
Ultisol adalah tanah mineral yang berada pada daerah temprate sampai tropika, mempunyai horizon argilik atau kandik atau fragipan dengan lapisan liat tebal. Dalam legend of soil yang disusun oleh FAO, Ultisol mencakup sebagian tanah laterik serta sebagian besar tanah podsolik, terutama tanah podsolik merah kuning (Munir, 1996).
Ultisol dapat berkembang dari bahan induk, dari yang bersifat masam hingga basa. Namun sebagian besar bahan induk tanah ini adalah batuan sedimen masam. Luas tanah Ultisol berdasarkan bahan induknya pada tingkat grup berdasarkan batuan pembentuk tanah yaitu Hapludults mempunyai sebaran terluas. Ultisol merupakan tanah masam yang telah mengalami pencucian basabasa yang intensif dan umumnya dijumpai pada lingkungan dengan drainase baik (Prasetyo dan Suriadikarta, 2006).
Dari lima sub ordo dalam kelompok Ultisol, yang termasuk tanah-tanah pertanian utama adalah Udults yaitu Ultisol yang terbentuk diwilayah basah, dengan rezim kelembaban tanah udik atau perudik; Humults yaitu Ultisol didaerah
pegunungan dengan iklim lembab sampai agak kering, dengan kandungan humus tinggi; Ustults yaitu Ultisol yang terdapat diwilayah agak kering sampai kering yang miskin humus dengan rezim kelembaban tanah ustik; dan Aquults yaitu Ultisol di tempat yang rendah dan basah, dimana air tanah dekat permukaan tanah, dalam waktu yang lama dalam setahun (Subagyo, dkk., 2004).
Menurut Adiwiganda, dkk (1996) menyatakan bahwa berdasarkan sistem klasifikasi USDA, telah ditemukan 15 famili tanah pada areal kelapa sawit di Indonesia, untuk tanah Ultisol terdapat 6 famili tanah yaitu Typic Hapludults, Typic Paleudults, Psammentic Paleudults, Typic Plinthudults, Typic Ochraquults, dan Typic Paleaquults.
Typic Hapludults merupakan sub grup tanah Ultisol yang diperoleh dari kunci sub ordo yaitu Udults, dengan kunci grup hapludults yang artinya sesuai pada pilihan terakhir dari jenis grup sebelumnya. Typic Paleudults adalah sub grup tanah Ultisol yang mempunyai sub ordo Udults dengan kunci grup Paleudults yang mempunyai distribusi liat yang persentasenya tidak menurun sebanyak 20 persen dari jumlah maksimum didalam kedalaman 150 cm dari permukaan tanah. Psammentic Paleudults adalah sub grup tanah Ultisol yang mempunyai sub ordo Udults yang merupakan Paleudults lain yang mempunyai tekstur pasir halus berlempung atau lebih kasar di seluruh horizon argilik atau horizon argilik yang mempunyai lamela dalam sebagian atau seluruh 100 cm bagian atas (Soil Survey Staff, 2014)
Typic Plinthudults adalah sub grup tanah Ultisol yang mempunyai sub ordo Udults dengan grup plinthudults yang berarti Udults yang mempunyai plintit yang membentuk fase kontinyu atau menyusun lebih dari setengah matriks dari
sub horizon didalam kedalaman 150 cm dari permukaan tanah. Typic Ochraquults adalah sub grup tanah Ultisol yang mempunyai sub ordo Aquults dengan kunci grup Ochraquults yang mempunyai epipedon okrik. Typic Paleaquults adalah sub grup tanah Ultisol yang mempunyai sub ordo Aquults mempunyai distribusi liat yang persentasenya tidak menurun sebanyak 20 persen dari jumlah maksimum didalam kedalaman 150 cm dari permukaan tanah.
Tanah Ultisol yang termasuk kedalam grup Plinthudults artinya Ultisol yang berada didaerah dengan regim kelembaban tanah udic, yang mana pada satu atau lebih horizon tanahnya pada antara 0-150 cm terdapat plinthite. Plinthite jika teroksidasi akan membentuk konkresi besi bahkan batu besi (ironstone) yang dapat menganggu sistem perakaran tanaman.
Faktor-faktor pembentuk tanah yang paling dominan pada pembentukan Ultisol adalah iklim dengan rata-rata curah hujan dari 2.500 – 3.500 mm per tahun, terdapat lebih dari tiga bulan kering Af-Am (koppen) serta A, B, dan C. bahan induk umumnya berupa tuff masam, batu pasir serta bahan-bahan endapan dari pasir masam. Topografi atau bentuk permukaan tanahnya bervariasi dari bergelombang sampai berbukit dengan ketinggian diatas muka laut lebih dari 3 m. Dan vegetasi utama umumnya berupa hutan tropika basah, padang alang-alang, melastoma dan paku-pakuan (Munir, 1995). Sifat Fisik dan Kimia Tanah Ultisol Tekstur tanah
Tekstur tanah Ultisol bervariasi dan dipengaruhi oleh bahan induk tanahnya. Tanah Ultisol dari granit yang kaya akan mineral kuarsa umumnya mempunyai tekstur yang kasar seperti liat berpasir, sedangkan tanah Ultisol dari
batu kapur, batuan andesit, dan tufa cenderung mempunyai tekstur yang halus seperti liat dan liat halus. Ultisol mempunyai struktur sedang hingga kuat, dengan bentuk gumpal bersudut. Komposisi mineral pada bahan induk tanah mempengaruhi tekstur Ultisol. Bahan induk yang didominasi mineral tahan lapuk kuarsa, seperti pada batuan granit dan batu pasir, cenderung mempunyai tekstur yang kasar. Bahan induk yang kaya akan mineral mudah lapuk seperti batuan andesit, napal, dan batu kapur cenderung menghasilkan tanah dengan tekstur yang halus (Prasetyo dan Suriadikarta, 2006).
Tanah-tanah yang bertekstur pasir, karena butir-butirnya berukuran lebih besar, maka setiap satuan berat (misalnya setiap gram) mempunyai luas permukaan yang lebih kecil sehingga sulit menyerap (menahan) air dan unsur hara. Tanah-tanah bertekstur liat, karena lebih halus maka setiap satuan berat mempunyai luas permukaan yang lebih besar sehingga kemampuan menahan air dan menyediakan unsur hara tinggi. Tanah bertekstur halus lebih aktif dalam reaksi kimia daripada tanah bertekstur kasar (Hardjowigeno, 2003).
Tekstur atau ukuran besar butir, bukan saja berpengaruh terhadap penetapan klasifikasi tanah, tetapi juga berpengaruh terhadap sifat fisik, kimia, dan biologi tanah. Tanah-tanah yang terbentuk dari batuan sedimen masam dicirikan oleh tekstur yang bervariasi dari pasir hingga liat. Suharta (2007) mengatakan bahwa batuan sedimen masam di provinsi Kalimantan Barat terdiri atas batu pasir, batu lanau, dan batu liat. Batu pasir dicirikan oleh kandungan pasir yang tinggi, batu liat dengan kandungan liat yang tinggi, dan batu lanau dengan kandungan debu yang tinggi. Fraksi pasir, debu dan liat mempunyai keeratan
hubungan, bahwa dengan meningkatnya kandungan liat dan atau debu, maka akan diikuti oleh penurunan kandungan pasir dan atau sebaliknya.
Tanah merah dapat mempunyai tekstur liat, dan tergolong pada liat berat dengan kandungan fraksi liat >60%, hingga lempung berpasir dengan kandungan fraksi pasir 60%), dan nilai yang rendah pada tanah Ultisol dari bahan volkan andesitik dan gamping. Ultisol dari bahan tufa mempunyai kejenuhan aluminium yang rendah pada lapisan atas (5-8%), tetapi tinggi pada lapisan bawah (37-78%). Tampaknya kejenuhan aluminium pada tanah Ultisol berhubungan erat dengan pH tanah (Prasetyo dan Suriadikarta, 2006).
Disamping kejenuhan basa ada pula nilai saingan lain yaitu kejenuhan Al dan H. Nilai ini menunjukkan suatu kondisi dimana kompleks jerapan tanah dipenuhi oleh Al atau oleh basa-basa dapat ditukar. Bila tanah dipenuhi oleh basabasa terlarut, maka kompleks jerapan tanah akan mampu memberikan unsur hara yang cukup bagi pertumbuhan tanaman, tetapi sebaliknya bila kompleks jerapan tanah dipenuhi oleh Al dan H, maka tanah akan bersifat masam dan nilai Fe dan Mn akan tinggi dan tanaman tidak dapat mampu tumbuh karena keracunan Al dan Fe serta Mn, sehingga tanaman tumbuh tidak normal dan kerdil. Jadi nilai kejenuhan Al dan H selalu berlawanan dengan nilai kejenuhan basa. Nilai kejenuhan asam di Sangatta berkisar antara 2 – 35 persen, dan nilainya selalu terbalik dengan nilai kejenuhan basa (Sudaryono, 2009).
Kejenuhan aluminium pada tanah Ultisol menunjukkan nilai sangat tinggi baik untuk tanah-tanah yang terbentuk dari batuan pasir maupun batuan liat. Kejenuhan aluminium meningkat sesuai dengan kedalaman tanah. Perbedaan antara batuan pasir dan batuan liat, terletak pada jumlah aluminium dapat dipertukarkan (Al-dd) yang lebih tinggi pada tanah dari batuan liat dibandingkan dengan tanah dari batuan pasir (Suharta dan Prasetyo, 2008).
Salah satu ciri dari tanah-tanah yang terbentuk dari batuan masam adalah tingginya Aluminium dapat dipertukarkan (Al-dd). Kandungan Al yang tinggi dapat bersifat toksik bagi pertumbuhan tanaman. Untuk mengetahui dominasi kation Al didalam tanah ditunjukkan dengan nilai kejenuhan aluminium (Suharta, 2007). Bahan organik didalam tanah
Bahan organik merupakan limbah tumbuhan, hewan, dan manusia. Bahan organik berperan penting dalam menentukan kemampuan tanah untuk mendukung pertumbuhan tanaman. Peran bahan organik adalah meningkatkan kesuburan tanah, memperbaiki struktur tanah, meningkatkan kemampuan tanah memegang air, meningkatkan pori-pori tanah, dan memperbaiki media perkembangan mikroba tanah. Tanah berkadar bahan organik rendah berarti kemampuan tanah mendukung produktivitas tanaman rendah. Hasil dekomposisi bahan organik berupa hara makro (N, P, dan K), makro sekunder (Ca, Mg, dan S) serta hara mikro yang dapat meningkatkan kesuburan tanaman (Kasno, 2009).
Bahan organik merupakan bagian penting dalam menciptakan kesuburan tanah, baik secara fisik maupun dari segi biologi tanah. Bahan organik adalah bahan pemantap agregat tanah yang tiada taranya. Sekitar setengah dari kapasitas tukar kation berasal dari bahan organik. Bahan organik merupakan sumber hara tanaman. Disamping itu bahan organik adalah sumber energi dari sebagian besar organisme tanah. Dalam memainkan peranannya bahan organik sangat ditentukan oleh sumber dan susunannya, oleh kelancaran dekomposisinya, serta hasil dekomposisi itu sendiri (Hakim dkk, 1986).
Rendahnya kandungan bahan organik tanah Ultisol disebabkan oleh tingginya curah hujan dan suhu yang tinggi di daerah tropika menyebabkan reaksi kimia berjalan cepat sehingga proses pelapukan dan pencucian berjalan cepat. Pada skala iklim mikro, curah hujan merupakan faktor iklim yang paling berkuasa yang mempengaruhi jenis tanah di alam tropika. Pengaruh utama curah hujan pada tanah adalah pelapukan, perlindian dan pengembangan tanah (Utomo, 2008). Menurut Nita, dkk (2014) menyebutkan bahwa tinggi rendahnya persen bahan organik di dalam tanah dipengaruhi oleh sumber bahan organik yang berupa jaringan tanaman dan biota tanah.
Kandungan bahan organik pada tanah Ultisol diwilayah Sangatta umumnya rendah (0,67-1,57)% akibat dari pencucian basa berlangsung intensif, dan sebagian terbawa erosi. Pada tanah yang mempunyai horizon kandik, kesuburan alami hanya ditentukan pada bahan organik di lapisan atas, sehingga kapasitas pertukaran kation hanya tergantung pada kandungan bahan organik dan fraksi liat (Sudaryono, 2009).
Karbon adalah komponen utama dari bahan organik. Pengukuran Corganik secara tidak langsung dapat menentukan bahan organik melalui penggunaan faktor koreksi tertentu. Faktor yang selama beberapa tahun ini digunakan adalah faktor Van Bemmelen yaitu 1,724 dan di dasarkan pada asumsi bahwa bahan organik mengandung 58% karbon. Beberapa studi menunjukkan bahwa kadar C-organik dalam bahan organik cukup bervariasi didalam tanah. Suatu penelitian menemukan bahwa lapisan tanah bawah (subsoil) memilki faktor yang lebih besar dari permukaan tanah. Permukaan tanah biasanya memiliki faktor 1,8 hingga 2,0. Lapisan tanah bawah sekitar 2,5 (Mukhlis, 2014).
C-organik tanah merupakan akumulasi dari sisa tanaman maupun hewan yang sebagian telah mengalami pelapukan dan pembentukan kembali, umumnya pada tanah yang subur kandungan C-organik sebesar 4-5% dari total berat tanah. Seperti yang telah dikemukakan sebelumnya bahwa C-organik tanah sangat mempengaruhi tinggi rendahnya kapasitas tukar kation. Sekitar setengah nilai KTK tanah berasal dari bahan organik. Bahan organik dapat meningkatkan kapasitas tukar kation dua sampai tiga puluh kali lebih besar daripada koloid mineral yang meliputi 30-90 % dari tenaga jerap suatu tanah mineral. Bahan organik akan menghasilkan humus (koloid organik) yang mempunyai permukaan yang dapat menahan unsur hara dan air sehingga kemampuan tanah untuk mengikat unsur-unsur hara meningkat (Nugroho dan Istianto, 2009).
Keeratan hubungan antara C-organik dengan sifat kimia tanah lainnya menunjukkan korelasi positif sangat nyata dengan KTK tanah. Kandungan Corganik juga berkorelasi positif sangat nyata dengan kandungan liat, N, P, dan K potensial, Mg-tukar, K-tukar serta Al-dd. Sedangkan dengan kejenuhan basa berkorelasi negatif sangat nyata (Suharta, 2007). Nitrogen tanah
Nitrogen merupakan unsur hara makro esensial, menyusun sekitar 1,5 % bobot tanaman dan berfungsi terutama dalam pembentukan protein. Unsur ini bersifat labil karena mudah berubah bentuk dan mudah hilang baik lewat volatilisasi (gas N2) maupun lewat pencucian (NO3-). Di atmosfer unsur N merupakan unsur dominan karena merupakan 80 % dari gas yang ada, tetapi bentuk gas ini tidak secara langsung dapat dimanfaatkan oleh tanaman. Pemanfaatannya hanya dapat dilakukan lewat bantuan mikrobia pengikatnya
(fiksasi), yang mengubah bentuk N2 menjadi ammonium (NH4+) yang tersedia bagi tanaman, baik lewat mekanisme simbiotik maupun non simbiotik (Hanafiah, 2005).
Bersama unsur fosfor (P) dan kalium (K), nitogen (N) merupakan unsur hara yang mutlak dibutuhkan oleh tanaman. Bahan tanaman kering mengandung sekitar 2 sampai 4 % N, jauh lebih rendah dari kandungan C yang berkisar 40 %. Namun hara N merupakan komponen protein (asam amino) dan khlorofil. Bentuk ion yang diserap oleh tanaman umumnya dalam bentuk NO3- dan NH4+ bagi tanaman padi sawah. Begitu besarnya peranan N bagi tanaman, maka penyediaannya sangat diperhatikan sekali oleh para petani. Surnber N utama tanah adalah dari bahan organik melalui proses mineralisasi NH4+ dan NO3¯. Selain itu N dapat juga bersumber dan atmosfir (78 % N) melalui curah hujan (8 -10 % N tanah), penambatan (fiksasi) oleh mikroorganisme tanah baik secara sembiosis dengan tanaman maupun hidup bebas. Walaupun sumber ini cukup banyak secara alami, namun untuk memenuhi kebutuhan tanaman maka diberikan secara sengaja dalam bentuk pupuk, seperti Urea, ZA, dan sebagainya maupun dalam bentuk pupuk kandang ataupun pupuk hijau (Mukhlis dan Fauzi, 2003).
Winarso (2005) menyatakan bahwa kadar N anorganik pada tanah yang ditambahkan bahan organik lebih besar dibandingkan dengan tanah tanpa penambahan bahan organik menunjukan adanya proses atau reaksi mineralisasi atau adanya penambahan N anorganik hasil pelapukan bahan organik. Sebaliknya apabila tanah yang ditambah bahan organik terjadi penurunan N organik apabila dibandingkan dengan tanah tanpa penambahan bahan organik menunjukan
terjadinya immobilisasi atau pengambilan N anorganik oleh mikroorganisme tanah.
Bahan organik adalah merupakan sumber N utama di dalam tanah dan berperan cukup besar dalam proses perbaikan sifat fisika, kimia dan biologi tanah. Kadar N tanah biasanya dikategorikan sebagai indikator untuk menentukan dosis pemupukan Urea. Fungsi nitrogen dalam tanah adalah untuk memperbaiki pertumbuhan vegetatif tanaman. Tanaman yang tumbuh pada tanah yang cukup N, berwarna lebih hijau. Gejala kekurangan N, tanaman tumbuh kecil atau kerdil, pertumbuhan akar terbatas dan daunnya kuning. Namun khusus untuk tanah yang masih asli, N total tanah lebih tinggi dibandingkan dengan tanah yang sudah digarap atau terbuka (Sudaryono, 2009).
Tinggi rendahnya kandungan nitrogen total tanah ini dipengaruhi oleh jenis dan sifat bahan organik yang diberikan terutama tingkat dekomposisinya. Dengan semakin lanjut dekomposisi suatu bahan organik maka semakin banyak pula nitrogen yang mengalami mineralisasi sehingga akumulasi nitrogen di dalam tanah semakin besar jumlahnya (Yulnafatmawita dkk, 2007).
Kehilangan nitrogen dalam bentuk gas lebih besar daripada kehilangan yang disebabkan oleh pencucian. Kehilangan lain dapat juga berupa panen, tercuci bersama air drainase dan terfiksasi oleh mineral. Kehilangan N juga akan diperbesar lagi bila jumlah pupuk N yang diberikan ke dalam tanah cukup besar dengan keadaan tanah yang reduksi. Kehilangan N dari urea yang diberikan pada sawah yang keadaan airnya macak-macak akan lebih besar. Hilangnya N dari tanah juga disebabkan karena digunakan oleh tanaman, N dalam bentuk NO3mudah dicuci oleh air hujan, banyak hujan sehingga N menjadi rendah dan tanah
yang memiliki tekstur pasir mudah melepaskan air sehingga N menjadi rendah daripada tanah liat (Hakim dkk, 1986). Fosfor tanah
Fosfor (P) merupakan unsur hara esensial bagi tanaman. Tidak ada unsur lain yang dapat menggantikan fungsinya di dalam tanaman, sehingga tanaman harus mendapatkan unsur hara P secara cukup untuk pertumbuhannya. Fungsi penting fosfor didalam tanaman yaitu dalam proses fotosintesis, respirasi, transfer dan penyimpanan energi, pembelahan dan pembesaran sel serta proses-proses yang lainnya (Sudaryono, 2009).
Pada umumnya fosfor di dalam tanah kebanyakan terdapat dalam bentuk yang tidak tersedia bagi tanaman. Tanaman menyerap hara fosfor dalam bentuk ion orthofosfat yakni H2PO4-, HPO42-, dan PO43-, dimana jumlah masing-masing bentuk sangat tergantung pada pH tanah. Pada tanah-tanah yang bereaksi masam lebih banyak dijumpai bentuk H2PO4- dan pada tanah alkalis adalah bentuk PO43-. Berdasarkan kelarutannya dan ketersediaannya didalam tanah bentuk fosfor tanah dapat dibedakan menjadi 1) fosfor yang larut di dalam air, yaitu bentuk yang larut dan tersedia bagi tanaman, 2) bentuk Al-P, 3) bentuk Fe-P dan 4) bentuk Ca-P (Damanik, dkk., 2011).
Ketersediaan fosfor yang terbaik adalah dalam kisaran dari 6 sampai 7. Kalsium fosfat mulai mengendap pada sekitar pH 6,0. Diatas pH 7,0 kecenderungan untuk pembentukan apatit, lagi pula mengurangi kelarutan fosfor atau ketersediaannya. Peningkatan pH diatas 7 juga menimbulkan OH- yang cukup untuk bereaksi
SKRIPSI Oleh:
Ewin Syahputra 110301042
PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2015
KARAKTERISTIK SIFAT KIMIA DAN FISIK SUB GRUP TANAH ULTISOL DI WILAYAH SUMATERA UTARA
SKRIPSI Oleh:
EWIN SYAHPUTRA 110301042 / ILMU TANAH Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh Gelar sarjana di Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara
PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2015
Judul Penelitian
Nama NIM Program Studi
: Karakteristik Sifat Kimia dan Fisik Sub Grup Tanah Ultisol di Wilayah Sumatera Utara : Ewin Syahputra : 110301042 : Agroekoteknologi
Disetujui oleh Komisi Pembimbing
Ir. Fauzi, MP Ketua
Ir. Razali, MP Anggota
Mengetahui
Prof. Dr. Ir. T. Sabrina, M.Sc Ketua Program Studi Agroekoteknologi
ABSTRAK
EWIN SYAHPUTRA: Karakteristik Sifat Kimia dan Fisik Sub Grup Tanah Ultisol di Wilayah Sumatera Utara. Dibimbing oleh FAUZI dan RAZALI.
Secara umum sub grup tanah Ultisol memiliki sifat kimia dan fisik yang berbeda-beda antara satu dengan yang lainnya. Tetapi untuk menentukan perbedaannya perlu dianalisis berdasarkan spesifik lokasi. Penelitian ini merupakan salah satu langkah untuk mendapatkan data karakteristik sifat fisik dan sifat kimia tanah Ultisol pada tingkat sub grup yang dilakukan pada beberapa desa di Sumatera Utara yang mewakili setiap sub grup pada bulan Juni sampai September 2015. Penelitian ini menggunakan metode deskriptif dengan melakukan survei dan contoh tanah sebanyak 6 sub grup yang terdiri dari Typic Hapludults, Typic Paleudults, Psammentic Paleudults, Typic Plinthudults, Typic Ochraquults, dan Typic Paleaquults diambil pada kedalaman 0-30 cm secara acak (purposive random sampling) dan dikompositkan berdasarkan sub grupnya masing-masing. Parameter yang dianalisis yaitu tekstur tanah, pH tanah, karbon (C) organik tanah, nitrogen (N) total tanah, fosfor (P) total tanah, fosfor tersedia tanah, kalium (K) tukar tanah, kapasitas tukar kation (KTK) tanah, kejenuhan basa (KB), Aluminium dapat ditukar (Al-dd), dan kejenuhan aluminium.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa tekstur tanah pada masing-masing sub grup bervariasi yaitu liat berpasir, liat, pasir berlempung, lempung berliat, liat, dan lempung liat berpasir. Nilai pH tanah memiliki kriteria masam kecuali Typic Paleudults dan Typic Paleaquults yaitu sangat masam. Kandungan C-organik, Ntotal, P-total, P-tersedia, K-tukar, KTK, KB tanah pada masing-masing sub grup tergolong dalam kriteria sangat rendah hingga rendah kecuali KTK pada Typic Paleudults dengan kriteria sedang. Sub grup tanah Ultisol memiliki kejenuhan aluminium dengan kriteria rendah hingga sangat tinggi. Sub grup Ultisol memiliki karakteristik sifat fisik dan sifat kimia yang berbeda/ bervariasi.
Kata Kunci: Karakteristik, Sifat Kimia, Sifat Fisik, Sub Grup Tanah Ultisol, Sumatera Utara
ABSTRACT
EWIN SYAHPUTRA: Chemical Properties and Physical Characteristic of the Sub-Group Ultisols in North Sumatra Region. Supervised by FAUZI and RAZALI.
In general sub group Ultisols have chemical and physical properties different from one another. But to determine the difference needs to be analyzed based on specific location. This research is one step to find out the data characteristics of the physical and chemical properties Ultisols at sub group was performed in several villages in northern Sumatra that represent each sub group in June until September 2015. This research uses descriptive method by conducting surveys and soil samples up to 6 sub group of Typic Hapludults, Typic Paleudults, Psammentic Paleudults, Typic Plinthudults, Typic Ochraquults, Typic Paleaquults taken a depth of 0-30 cm at random (purposive random sampling) and composited by each sub group. Parameters analyzed were soil texture, pH, organic carbon (Corganic), total nitrogen (total N), total phosphate (total P), available phosphate (Pavailable), potassium exchange (exch.-K), cation exchange capacity (CEC), base saturation (BS), aluminum exchanged (Al-exch.), and aluminum saturation.
The results showed that soil texture in each sub group varies the sandy clay, clay, loamy sand, clay loam, clay, and sandy clay loam. Soil pH has a wry criteria except in Typic Paleudults and Typic Paleaquults is very wry. C-organic content, total N, total P, P-available, K-exch, CEC, and BS in each sub group classified in the very low to low criteria except CEC in Typic Paleudults with the criteria moderate. Ultisols sub group has the characteristic physical and chemical properties of different/ varied.
Key Words: Characteristic, Chemical Properties, Physical Properties, Sub Group Ultisols, North Sumatra
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Pulau Mandi pada tanggal 14 Mei 1993 dari ayah Edy Hariono dan ibu Waginem. Penulis merupakan putra kedua dari empat bersaudara.
Tahun 2011 penulis lulus dari SMA Negeri 1 Buntu Pane dan pada tahun yang sama masuk ke Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara melalui jalur ujian tertulis Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri. Penulis memilih program studi Agroekoteknologi minat Ilmu Tanah.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif sebagai anggota Ikatan Mahasiswa Ilmu Tanah Fakultas Pertanian USU, sebagai anggota Forum Diskusi Himpunan Ilmu Tanah Indonesia (FOKUSHIMITI), sebagai anggota Himpunan Mahasiswa Agroekoteknologi (HIMAGROTEK) Fakultas Pertanian USU, sebagai asisten praktikum di Laboratorium Dasar Ilmu Tanah pada tahun 2012, Laboratorium Kesuburan Tanah dan Pemupukan pada tahun 2015, Laboratorium Genesis dan Klasifikasi Tanah pada tahun 2015, Laboratorium Evaluasi Kesesuaian Lahan pada tahun 2015, Laboratorium Pengelolaan Tanah dan Air pada tahun 2015, serta sebagai panitia Seminar Nasional Memperingati Tahun Tanah Internasional dengan tema” Optimalisasi Pengelolaan Lahan Marginal Mendukung Ketahanan Pangan dan Energi Secara Berkelanjutan” pada tahun 2015.
Penulis melaksanakan praktek kerja lapangan (PKL) di PT. Tasik RajaTasik Idaman Anglo Estern Plantation dari tanggal 11 Juli sampai 23 Agustus 2014.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT, Tuhan Yang Maha Kuasa, atas segala rahmat dan karuniaNya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “ Karakteristik Sifat Kimia dan Fisik Sub Grup Tanah Ultisol di Wilayah Sumatera Utara”.
Pada kesempatan ini penulis menghaturkan pernyataan terima kasih kepada kedua orang tua penulis yang telah membesarkan, memelihara dan mendidik penulis selama ini. Penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada Bapak Ir. Fauzi, M. P dan Ir. Razali, M. P selaku ketua dan anggota komisi pembimbing yang telah membimbing dan memberikan berbagai masukan berharga kepada penulis dari mulai menetapkan judul, melakukan penelitian, sampai pada ujian akhir.
Di samping itu, penulis juga mengucapkan terima kasih kepada seluruh staf pengajar dan pegawai di Program Studi Agroekoteknologi Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, serta semua rekan mahasiswa yang tak dapat disebutkan satu per satu disini yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Semoga skripsi ini bermanfaat.
DAFTAR ISI
ABSTRAK .......................................................................................................... i
ABSTRACT.......................................................................................................... ii
RIWAYAT HIDUP............................................................................................. iii
KATA PENGANTAR ........................................................................................ iv
DAFTAR ISI....................................................................................................... v
DAFTAR TABEL............................................................................................... vi
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... vii
DAFTAR LAMPIRAN....................................................................................... viii
PENDAHULUAN Latar Belakang ........................................................................................ 1 Tujuan Penelitian..................................................................................... 3 Kegunaan Penelitian................................................................................ 3
TINJAUAN PUSTAKA Tanah Ultisol ........................................................................................... 4 Sifat-Sifat Kimia Tanah Ultisol............................................................... 6 Tekstur tanah ............................................................................... 6 pH tanah....................................................................................... 9 Aluminium dapat dipertukarkan (Al-dd)..................................... 12 Bahan organik tanah .................................................................... 14 Nitrogen tanah ............................................................................. 16 Fosfor tanah ................................................................................. 19 Kalium tanah ............................................................................... 21 Kapasitas tukar kation ................................................................. 22 Kejenuhan basa............................................................................ 24
METODE PENELITIAN Tempat dan Waktu Penelitian ................................................................. 27 Bahan dan Alat ........................................................................................ 27 Metode Penelitian.................................................................................... 27 Pelaksanaan Penelitian ............................................................................ 28 Tahap persiapan........................................................................... 28 Pelaksanaan kegiatan................................................................... 28 Parameter yang Diamati .......................................................................... 29
HASIL DAN PEMBAHASAN Tekstur Tanah.......................................................................................... 31 pH tanah .................................................................................................. 33
Aluminium dapat dipertukarkan (Al-dd)................................................. 35 C-organik................................................................................................. 37 N-total...................................................................................................... 39 P-total ...................................................................................................... 41 P-tersedia ................................................................................................. 42 K-tukar .................................................................................................... 44 Kapasitas tukar kation ............................................................................. 45 Kejenuhan basa ....................................................................................... 48
KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan.............................................................................................. 51 Saran........................................................................................................ 51
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
No. Hal. 1. Lokasi pengambilan sampel tanah pada setiap sub grup tanah Ultisol..... 28 2. Hasil analisis tekstur tanah pada beberapa sub grup Ultisol..................... 31 3. Hasil analisis pH H2O pada beberapa sub grup Ultisol ............................ 33 4. Hasil analisis kejenuhan Al dan Al-dd pada beberapa sub grup Ultisol... 35 5. Hasil analisis C-organik pada beberapa sub grup Ultisol ......................... 37 6. Hasil analisis N-total pada beberapa sub grup Ultisol .............................. 39 7. Hasil analisis P-total pada beberapa sub grup Ultisol............................... 41 8. Hasil analisis P-tersedia pada beberapa sub grup Ultisol ......................... 43 9. Hasil analisis K-tukar pada beberapa sub grup Ultisol ............................. 44 10. Hasil analisis KTK pada beberapa sub grup Ultisol ................................. 46 11. Hasil analisis kejenuhan basa pada beberapa sub grup Ultisol................. 48
DAFTAR GAMBAR
No. Hal. 1 a. Vegetasi kelapa sawit pada umur ± 17 tahun pada Typic Hapludults....... 70
b. Vegetasi kelapa sawit pada umur ± 10 tahun pada Typic Hapludults ...... 70 2 a. Vegetasi karet pada umur ± 15 tahun pada Typic Paleudults ................... 70
b. Vegetasi karet pada umur ± 2 tahun pada Typic Paleudults ..................... 70 3 a. Vegetasi karet pada Psammentic Paleudults ............................................. 71
b. Vegetasi pakis dan alang-alang pada Psammentic Paleudults .................. 71 c. Vegetasi ubi kayu pada Psammentic Paleudults ....................................... 71 4 a. Vegetasi karet pada Typic Plinthudults..................................................... 72 b. Vegetasi kelapa sawit pada Typic Plinthudults......................................... 72 c. Vegetasi kelapa sawit, anakan kayu, pakis-pakisan pada
Typic Plinthudults ..................................................................................... 72 5. Vegetasi jagung dan kelapa sawit yang ditumpangsarikan pada
Typic Ochraquults ..................................................................................... 72 6 a. Vegetasi ubi kayu pada Typic Paleaquults................................................ 73
b. Vegetasi jagung pada Typic Paleaquults................................................... 73
DAFTAR LAMPIRAN
No. Hal. 1. Peta daerah penelitian pada Typic Hapludults.......................................... 56 2. Peta daerah penelitian pada Typic Paleudults........................................... 57 3. Peta daerah penelitian pada Psammentic Paleudults................................. 58 4. Peta daerah penelitian pada Typic Plinthudults ........................................ 59 5. Peta daerah penelitian pada Typic Ocrhaquults........................................ 60 6. Peta daerah penelitian pada Typic Paleaquults ......................................... 61 7. Karakteristik sifat fisik dan sifat kimia tanah Ultisol pada tingkat
sub grup..................................................................................................... 62 8. Kriteria penilaian sifat-sifat tanah............................................................. 63 9. Data hasil lapangan pada Typic Hapludults.............................................. 64 10. Data hasil lapangan pada Typic Paleudults............................................... 65 11. Data hasil lapangan pada Psammentic Paleudults .................................... 66 12. Data hasil lapangan pada Typic Plinthudults............................................ 67 13. Data hasil lapangan pada Typic Ocrhaquults............................................ 68 14. Data hasil lapangan pada Typic Paleaquults............................................. 69 15. Vegetasi pada masing-masing sub grup Ultisol........................................ 70
ABSTRAK
EWIN SYAHPUTRA: Karakteristik Sifat Kimia dan Fisik Sub Grup Tanah Ultisol di Wilayah Sumatera Utara. Dibimbing oleh FAUZI dan RAZALI.
Secara umum sub grup tanah Ultisol memiliki sifat kimia dan fisik yang berbeda-beda antara satu dengan yang lainnya. Tetapi untuk menentukan perbedaannya perlu dianalisis berdasarkan spesifik lokasi. Penelitian ini merupakan salah satu langkah untuk mendapatkan data karakteristik sifat fisik dan sifat kimia tanah Ultisol pada tingkat sub grup yang dilakukan pada beberapa desa di Sumatera Utara yang mewakili setiap sub grup pada bulan Juni sampai September 2015. Penelitian ini menggunakan metode deskriptif dengan melakukan survei dan contoh tanah sebanyak 6 sub grup yang terdiri dari Typic Hapludults, Typic Paleudults, Psammentic Paleudults, Typic Plinthudults, Typic Ochraquults, dan Typic Paleaquults diambil pada kedalaman 0-30 cm secara acak (purposive random sampling) dan dikompositkan berdasarkan sub grupnya masing-masing. Parameter yang dianalisis yaitu tekstur tanah, pH tanah, karbon (C) organik tanah, nitrogen (N) total tanah, fosfor (P) total tanah, fosfor tersedia tanah, kalium (K) tukar tanah, kapasitas tukar kation (KTK) tanah, kejenuhan basa (KB), Aluminium dapat ditukar (Al-dd), dan kejenuhan aluminium.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa tekstur tanah pada masing-masing sub grup bervariasi yaitu liat berpasir, liat, pasir berlempung, lempung berliat, liat, dan lempung liat berpasir. Nilai pH tanah memiliki kriteria masam kecuali Typic Paleudults dan Typic Paleaquults yaitu sangat masam. Kandungan C-organik, Ntotal, P-total, P-tersedia, K-tukar, KTK, KB tanah pada masing-masing sub grup tergolong dalam kriteria sangat rendah hingga rendah kecuali KTK pada Typic Paleudults dengan kriteria sedang. Sub grup tanah Ultisol memiliki kejenuhan aluminium dengan kriteria rendah hingga sangat tinggi. Sub grup Ultisol memiliki karakteristik sifat fisik dan sifat kimia yang berbeda/ bervariasi.
Kata Kunci: Karakteristik, Sifat Kimia, Sifat Fisik, Sub Grup Tanah Ultisol, Sumatera Utara
ABSTRACT
EWIN SYAHPUTRA: Chemical Properties and Physical Characteristic of the Sub-Group Ultisols in North Sumatra Region. Supervised by FAUZI and RAZALI.
In general sub group Ultisols have chemical and physical properties different from one another. But to determine the difference needs to be analyzed based on specific location. This research is one step to find out the data characteristics of the physical and chemical properties Ultisols at sub group was performed in several villages in northern Sumatra that represent each sub group in June until September 2015. This research uses descriptive method by conducting surveys and soil samples up to 6 sub group of Typic Hapludults, Typic Paleudults, Psammentic Paleudults, Typic Plinthudults, Typic Ochraquults, Typic Paleaquults taken a depth of 0-30 cm at random (purposive random sampling) and composited by each sub group. Parameters analyzed were soil texture, pH, organic carbon (Corganic), total nitrogen (total N), total phosphate (total P), available phosphate (Pavailable), potassium exchange (exch.-K), cation exchange capacity (CEC), base saturation (BS), aluminum exchanged (Al-exch.), and aluminum saturation.
The results showed that soil texture in each sub group varies the sandy clay, clay, loamy sand, clay loam, clay, and sandy clay loam. Soil pH has a wry criteria except in Typic Paleudults and Typic Paleaquults is very wry. C-organic content, total N, total P, P-available, K-exch, CEC, and BS in each sub group classified in the very low to low criteria except CEC in Typic Paleudults with the criteria moderate. Ultisols sub group has the characteristic physical and chemical properties of different/ varied.
Key Words: Characteristic, Chemical Properties, Physical Properties, Sub Group Ultisols, North Sumatra
PENDAHULUAN
Latar Belakang Ultisol merupakan salah satu jenis tanah di Indonesia yang mempunyai
sebaran luas mencapai 45.794.000 ha atau sekitar 25% dari total luas daratan Indonesia. Sebaran terluas terdapat di Kalimantan (21.938.000 ha), diikuti di Sumatera (9.469.000 ha), Maluku dan Papua (8.859.000 ha), Sulawesi (4.303.000 ha),Jawa (1.172.000 ha), dan Nusa Tenggara (53.000 ha). Tanah ini dapat dijumpai pada berbagai relief, mulai dari datar hingga bergunung (Prasetyo dan Suriadikarta, 2006).
Sementara itu tanah yang dominan di Sumatera adalah Ultisol dan Inceptisol yang menempati sekitar 47% dari total luas wilayah (Regional Office for Asia and the Pasific, 1994). Menurut Mulyani dkk (2010) bahwa sebaran tanah Ultisol di Sumatera yang terluas yaitu terdapat di wilayah provinsi Riau dan di ikuti dengan provinsi Sumatera Utara dengan luas mencapai 1.524.414 ha.
Pada umumnya tanah Ultisol mempunyai potensi yang cukup besar dalam hal sebarannya yang cukup luas di daerah Sumatera Utara. Tanah Ultisol mempunyai potensi yang besar untuk dikembangkan bagi perluasan lahan pertanian untuk tanaman pangan asal dibarengi dengan pengelolaan tanaman dan tanah yang tepat. Menurut Hidayat dan Mulyani (2005) penggunaan lahan kering untuk usaha tani tanaman pangan baik di dataran rendah maupun dataran tinggi saat ini seluas 12,9 juta ha, sehingga bila dibandingkan dengan potensinya maka masih terbuka peluang untuk pengembangan tanaman pangan. Namun demikian, kendala yang dihadapi pada tanah ini harus tetap di perhatikan terutama pada sifat kimia tanah dan fisiknya.
Ultisol merupakan tanah yang memiliki masalah keasaman tanah, bahan organik rendah dan nutrisi makro rendah dan memiliki ketersediaan P sangat rendah (Fitriatin dkk, 2014). Mulyani dkk (2010) menyatakan bahwa kapasitas tukar kation (KTK), kejenuhan basa (KB) dan C-organik rendah, kandungan aluminium (kejenuhan Al) tinggi, fiksasi P tinggi, kandungan besi dan mangan mendekati batas meracuni tanaman, peka erosi. Tingginya curah hujan disebagian wilayah Indonesia menyebabkan tingkat pencucian hara tinggi terutama basabasa, sehingga basa-basa dalam tanah akan segera tercuci keluar lingkungan tanah dan yang tinggal dalam tanah menjadi bereaksi masam dengan kejenuhan basa rendah.
Sifat tanah pada setiap daerah mempunyai karakteristik sifat kimia yang berbeda-beda pula tergantung dengan bahan induknya. Menurut Prasetyo dan Suriadikarta (2006) menyatakan bahwa Ultisol dapat berkembang dari berbagai bahan induk, dari yang bersifat masam hingga bersifat basa. Namun sebagian besar bahan induk tanah ini adalah batuan sedimen masam.
Menurut Subagyo dkk (2004) sebagian besar sub ordo tanah Ultisol di Sumatera terdiri atas Udults dan Aquults. Adiwiganda dkk (1994) menyatakan bahwa tanah Ultisol di wilayah Sumatera Utara terdiri atas beberapa sub grup diantaranya adalah Typic Hapludults, Typic Paleudults, Psammentic Paleudults, Typic Plinthudults, Typic Ochraquults, dan Typic Paleaquults, dimana masingmasing sub grup tersebut menyebar dibeberapa lokasi dengan ketinggian tempat yang berbeda.
Secara umum sifat kimia pada sub grup tanah Ultisol berbeda antara satu dengan yang lainnya. Tetapi untuk menentukan perbedaan dari masing-masing
sub grup tanah tersebut perlu di analisis berdasarkan spesifik lokasi. Tanah yang tersebar di permukaan bumi memiliki sifat dan karakteristik yang berbeda-beda. Hal ini disebabkan karena adanya faktor-faktor geografis saat pembentukan tanah. Faktor-faktor pembentuk tanah tersebut antara lain bahan induk, topografi, iklim, organisme, dan waktu.
Berdasarkan uraian diatas maka penulis tertarik untuk melakukan penelitian tentang karakteristik beberapa sifat kimia dan sifat fisik pada beberapa sub grup tanah Ultisol di Sumatera Utara. Tujuan Penelitian
Untuk mengetahui karakteristik sifat kimia dan fisik sub grup tanah Ultisol di wilayah Sumatera Utara. Kegunaan Penelitian
Penelitian ini berguna sebagai bahan informasi bagi pihak-pihak ataupun instansi yang bergerak dibidang pertanian yang membutuhkannya dan mendapatkan data untuk penyusunan skripsi sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana pertanian di Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara, Medan.
TINJAUAN PUSTAKA
Tanah Ultisol Kata Ultisol berasal dari bahasa latin “ultimus” yang berarti terakhir atau
pada kasus-kasus Ultisol, tanah yang mengalami pelapukan terbanyak dan hal tersebut memperlihatkan pengaruh pencucian paling akhir. Terdapat kejenuhan aluminium yang tinggi (Foth, 1995). Menurut Soil Survey Staff (2014) menyebutkan bahwa tanah Ultisol mempunyai horizon argilik atau horizon kandik, dengan kejenuhan basa (jumlah kation) kurang dari 35 % pada horizon tanah yang lebih rendah.
Ultisol adalah tanah mineral yang berada pada daerah temprate sampai tropika, mempunyai horizon argilik atau kandik atau fragipan dengan lapisan liat tebal. Dalam legend of soil yang disusun oleh FAO, Ultisol mencakup sebagian tanah laterik serta sebagian besar tanah podsolik, terutama tanah podsolik merah kuning (Munir, 1996).
Ultisol dapat berkembang dari bahan induk, dari yang bersifat masam hingga basa. Namun sebagian besar bahan induk tanah ini adalah batuan sedimen masam. Luas tanah Ultisol berdasarkan bahan induknya pada tingkat grup berdasarkan batuan pembentuk tanah yaitu Hapludults mempunyai sebaran terluas. Ultisol merupakan tanah masam yang telah mengalami pencucian basabasa yang intensif dan umumnya dijumpai pada lingkungan dengan drainase baik (Prasetyo dan Suriadikarta, 2006).
Dari lima sub ordo dalam kelompok Ultisol, yang termasuk tanah-tanah pertanian utama adalah Udults yaitu Ultisol yang terbentuk diwilayah basah, dengan rezim kelembaban tanah udik atau perudik; Humults yaitu Ultisol didaerah
pegunungan dengan iklim lembab sampai agak kering, dengan kandungan humus tinggi; Ustults yaitu Ultisol yang terdapat diwilayah agak kering sampai kering yang miskin humus dengan rezim kelembaban tanah ustik; dan Aquults yaitu Ultisol di tempat yang rendah dan basah, dimana air tanah dekat permukaan tanah, dalam waktu yang lama dalam setahun (Subagyo, dkk., 2004).
Menurut Adiwiganda, dkk (1996) menyatakan bahwa berdasarkan sistem klasifikasi USDA, telah ditemukan 15 famili tanah pada areal kelapa sawit di Indonesia, untuk tanah Ultisol terdapat 6 famili tanah yaitu Typic Hapludults, Typic Paleudults, Psammentic Paleudults, Typic Plinthudults, Typic Ochraquults, dan Typic Paleaquults.
Typic Hapludults merupakan sub grup tanah Ultisol yang diperoleh dari kunci sub ordo yaitu Udults, dengan kunci grup hapludults yang artinya sesuai pada pilihan terakhir dari jenis grup sebelumnya. Typic Paleudults adalah sub grup tanah Ultisol yang mempunyai sub ordo Udults dengan kunci grup Paleudults yang mempunyai distribusi liat yang persentasenya tidak menurun sebanyak 20 persen dari jumlah maksimum didalam kedalaman 150 cm dari permukaan tanah. Psammentic Paleudults adalah sub grup tanah Ultisol yang mempunyai sub ordo Udults yang merupakan Paleudults lain yang mempunyai tekstur pasir halus berlempung atau lebih kasar di seluruh horizon argilik atau horizon argilik yang mempunyai lamela dalam sebagian atau seluruh 100 cm bagian atas (Soil Survey Staff, 2014)
Typic Plinthudults adalah sub grup tanah Ultisol yang mempunyai sub ordo Udults dengan grup plinthudults yang berarti Udults yang mempunyai plintit yang membentuk fase kontinyu atau menyusun lebih dari setengah matriks dari
sub horizon didalam kedalaman 150 cm dari permukaan tanah. Typic Ochraquults adalah sub grup tanah Ultisol yang mempunyai sub ordo Aquults dengan kunci grup Ochraquults yang mempunyai epipedon okrik. Typic Paleaquults adalah sub grup tanah Ultisol yang mempunyai sub ordo Aquults mempunyai distribusi liat yang persentasenya tidak menurun sebanyak 20 persen dari jumlah maksimum didalam kedalaman 150 cm dari permukaan tanah.
Tanah Ultisol yang termasuk kedalam grup Plinthudults artinya Ultisol yang berada didaerah dengan regim kelembaban tanah udic, yang mana pada satu atau lebih horizon tanahnya pada antara 0-150 cm terdapat plinthite. Plinthite jika teroksidasi akan membentuk konkresi besi bahkan batu besi (ironstone) yang dapat menganggu sistem perakaran tanaman.
Faktor-faktor pembentuk tanah yang paling dominan pada pembentukan Ultisol adalah iklim dengan rata-rata curah hujan dari 2.500 – 3.500 mm per tahun, terdapat lebih dari tiga bulan kering Af-Am (koppen) serta A, B, dan C. bahan induk umumnya berupa tuff masam, batu pasir serta bahan-bahan endapan dari pasir masam. Topografi atau bentuk permukaan tanahnya bervariasi dari bergelombang sampai berbukit dengan ketinggian diatas muka laut lebih dari 3 m. Dan vegetasi utama umumnya berupa hutan tropika basah, padang alang-alang, melastoma dan paku-pakuan (Munir, 1995). Sifat Fisik dan Kimia Tanah Ultisol Tekstur tanah
Tekstur tanah Ultisol bervariasi dan dipengaruhi oleh bahan induk tanahnya. Tanah Ultisol dari granit yang kaya akan mineral kuarsa umumnya mempunyai tekstur yang kasar seperti liat berpasir, sedangkan tanah Ultisol dari
batu kapur, batuan andesit, dan tufa cenderung mempunyai tekstur yang halus seperti liat dan liat halus. Ultisol mempunyai struktur sedang hingga kuat, dengan bentuk gumpal bersudut. Komposisi mineral pada bahan induk tanah mempengaruhi tekstur Ultisol. Bahan induk yang didominasi mineral tahan lapuk kuarsa, seperti pada batuan granit dan batu pasir, cenderung mempunyai tekstur yang kasar. Bahan induk yang kaya akan mineral mudah lapuk seperti batuan andesit, napal, dan batu kapur cenderung menghasilkan tanah dengan tekstur yang halus (Prasetyo dan Suriadikarta, 2006).
Tanah-tanah yang bertekstur pasir, karena butir-butirnya berukuran lebih besar, maka setiap satuan berat (misalnya setiap gram) mempunyai luas permukaan yang lebih kecil sehingga sulit menyerap (menahan) air dan unsur hara. Tanah-tanah bertekstur liat, karena lebih halus maka setiap satuan berat mempunyai luas permukaan yang lebih besar sehingga kemampuan menahan air dan menyediakan unsur hara tinggi. Tanah bertekstur halus lebih aktif dalam reaksi kimia daripada tanah bertekstur kasar (Hardjowigeno, 2003).
Tekstur atau ukuran besar butir, bukan saja berpengaruh terhadap penetapan klasifikasi tanah, tetapi juga berpengaruh terhadap sifat fisik, kimia, dan biologi tanah. Tanah-tanah yang terbentuk dari batuan sedimen masam dicirikan oleh tekstur yang bervariasi dari pasir hingga liat. Suharta (2007) mengatakan bahwa batuan sedimen masam di provinsi Kalimantan Barat terdiri atas batu pasir, batu lanau, dan batu liat. Batu pasir dicirikan oleh kandungan pasir yang tinggi, batu liat dengan kandungan liat yang tinggi, dan batu lanau dengan kandungan debu yang tinggi. Fraksi pasir, debu dan liat mempunyai keeratan
hubungan, bahwa dengan meningkatnya kandungan liat dan atau debu, maka akan diikuti oleh penurunan kandungan pasir dan atau sebaliknya.
Tanah merah dapat mempunyai tekstur liat, dan tergolong pada liat berat dengan kandungan fraksi liat >60%, hingga lempung berpasir dengan kandungan fraksi pasir 60%), dan nilai yang rendah pada tanah Ultisol dari bahan volkan andesitik dan gamping. Ultisol dari bahan tufa mempunyai kejenuhan aluminium yang rendah pada lapisan atas (5-8%), tetapi tinggi pada lapisan bawah (37-78%). Tampaknya kejenuhan aluminium pada tanah Ultisol berhubungan erat dengan pH tanah (Prasetyo dan Suriadikarta, 2006).
Disamping kejenuhan basa ada pula nilai saingan lain yaitu kejenuhan Al dan H. Nilai ini menunjukkan suatu kondisi dimana kompleks jerapan tanah dipenuhi oleh Al atau oleh basa-basa dapat ditukar. Bila tanah dipenuhi oleh basabasa terlarut, maka kompleks jerapan tanah akan mampu memberikan unsur hara yang cukup bagi pertumbuhan tanaman, tetapi sebaliknya bila kompleks jerapan tanah dipenuhi oleh Al dan H, maka tanah akan bersifat masam dan nilai Fe dan Mn akan tinggi dan tanaman tidak dapat mampu tumbuh karena keracunan Al dan Fe serta Mn, sehingga tanaman tumbuh tidak normal dan kerdil. Jadi nilai kejenuhan Al dan H selalu berlawanan dengan nilai kejenuhan basa. Nilai kejenuhan asam di Sangatta berkisar antara 2 – 35 persen, dan nilainya selalu terbalik dengan nilai kejenuhan basa (Sudaryono, 2009).
Kejenuhan aluminium pada tanah Ultisol menunjukkan nilai sangat tinggi baik untuk tanah-tanah yang terbentuk dari batuan pasir maupun batuan liat. Kejenuhan aluminium meningkat sesuai dengan kedalaman tanah. Perbedaan antara batuan pasir dan batuan liat, terletak pada jumlah aluminium dapat dipertukarkan (Al-dd) yang lebih tinggi pada tanah dari batuan liat dibandingkan dengan tanah dari batuan pasir (Suharta dan Prasetyo, 2008).
Salah satu ciri dari tanah-tanah yang terbentuk dari batuan masam adalah tingginya Aluminium dapat dipertukarkan (Al-dd). Kandungan Al yang tinggi dapat bersifat toksik bagi pertumbuhan tanaman. Untuk mengetahui dominasi kation Al didalam tanah ditunjukkan dengan nilai kejenuhan aluminium (Suharta, 2007). Bahan organik didalam tanah
Bahan organik merupakan limbah tumbuhan, hewan, dan manusia. Bahan organik berperan penting dalam menentukan kemampuan tanah untuk mendukung pertumbuhan tanaman. Peran bahan organik adalah meningkatkan kesuburan tanah, memperbaiki struktur tanah, meningkatkan kemampuan tanah memegang air, meningkatkan pori-pori tanah, dan memperbaiki media perkembangan mikroba tanah. Tanah berkadar bahan organik rendah berarti kemampuan tanah mendukung produktivitas tanaman rendah. Hasil dekomposisi bahan organik berupa hara makro (N, P, dan K), makro sekunder (Ca, Mg, dan S) serta hara mikro yang dapat meningkatkan kesuburan tanaman (Kasno, 2009).
Bahan organik merupakan bagian penting dalam menciptakan kesuburan tanah, baik secara fisik maupun dari segi biologi tanah. Bahan organik adalah bahan pemantap agregat tanah yang tiada taranya. Sekitar setengah dari kapasitas tukar kation berasal dari bahan organik. Bahan organik merupakan sumber hara tanaman. Disamping itu bahan organik adalah sumber energi dari sebagian besar organisme tanah. Dalam memainkan peranannya bahan organik sangat ditentukan oleh sumber dan susunannya, oleh kelancaran dekomposisinya, serta hasil dekomposisi itu sendiri (Hakim dkk, 1986).
Rendahnya kandungan bahan organik tanah Ultisol disebabkan oleh tingginya curah hujan dan suhu yang tinggi di daerah tropika menyebabkan reaksi kimia berjalan cepat sehingga proses pelapukan dan pencucian berjalan cepat. Pada skala iklim mikro, curah hujan merupakan faktor iklim yang paling berkuasa yang mempengaruhi jenis tanah di alam tropika. Pengaruh utama curah hujan pada tanah adalah pelapukan, perlindian dan pengembangan tanah (Utomo, 2008). Menurut Nita, dkk (2014) menyebutkan bahwa tinggi rendahnya persen bahan organik di dalam tanah dipengaruhi oleh sumber bahan organik yang berupa jaringan tanaman dan biota tanah.
Kandungan bahan organik pada tanah Ultisol diwilayah Sangatta umumnya rendah (0,67-1,57)% akibat dari pencucian basa berlangsung intensif, dan sebagian terbawa erosi. Pada tanah yang mempunyai horizon kandik, kesuburan alami hanya ditentukan pada bahan organik di lapisan atas, sehingga kapasitas pertukaran kation hanya tergantung pada kandungan bahan organik dan fraksi liat (Sudaryono, 2009).
Karbon adalah komponen utama dari bahan organik. Pengukuran Corganik secara tidak langsung dapat menentukan bahan organik melalui penggunaan faktor koreksi tertentu. Faktor yang selama beberapa tahun ini digunakan adalah faktor Van Bemmelen yaitu 1,724 dan di dasarkan pada asumsi bahwa bahan organik mengandung 58% karbon. Beberapa studi menunjukkan bahwa kadar C-organik dalam bahan organik cukup bervariasi didalam tanah. Suatu penelitian menemukan bahwa lapisan tanah bawah (subsoil) memilki faktor yang lebih besar dari permukaan tanah. Permukaan tanah biasanya memiliki faktor 1,8 hingga 2,0. Lapisan tanah bawah sekitar 2,5 (Mukhlis, 2014).
C-organik tanah merupakan akumulasi dari sisa tanaman maupun hewan yang sebagian telah mengalami pelapukan dan pembentukan kembali, umumnya pada tanah yang subur kandungan C-organik sebesar 4-5% dari total berat tanah. Seperti yang telah dikemukakan sebelumnya bahwa C-organik tanah sangat mempengaruhi tinggi rendahnya kapasitas tukar kation. Sekitar setengah nilai KTK tanah berasal dari bahan organik. Bahan organik dapat meningkatkan kapasitas tukar kation dua sampai tiga puluh kali lebih besar daripada koloid mineral yang meliputi 30-90 % dari tenaga jerap suatu tanah mineral. Bahan organik akan menghasilkan humus (koloid organik) yang mempunyai permukaan yang dapat menahan unsur hara dan air sehingga kemampuan tanah untuk mengikat unsur-unsur hara meningkat (Nugroho dan Istianto, 2009).
Keeratan hubungan antara C-organik dengan sifat kimia tanah lainnya menunjukkan korelasi positif sangat nyata dengan KTK tanah. Kandungan Corganik juga berkorelasi positif sangat nyata dengan kandungan liat, N, P, dan K potensial, Mg-tukar, K-tukar serta Al-dd. Sedangkan dengan kejenuhan basa berkorelasi negatif sangat nyata (Suharta, 2007). Nitrogen tanah
Nitrogen merupakan unsur hara makro esensial, menyusun sekitar 1,5 % bobot tanaman dan berfungsi terutama dalam pembentukan protein. Unsur ini bersifat labil karena mudah berubah bentuk dan mudah hilang baik lewat volatilisasi (gas N2) maupun lewat pencucian (NO3-). Di atmosfer unsur N merupakan unsur dominan karena merupakan 80 % dari gas yang ada, tetapi bentuk gas ini tidak secara langsung dapat dimanfaatkan oleh tanaman. Pemanfaatannya hanya dapat dilakukan lewat bantuan mikrobia pengikatnya
(fiksasi), yang mengubah bentuk N2 menjadi ammonium (NH4+) yang tersedia bagi tanaman, baik lewat mekanisme simbiotik maupun non simbiotik (Hanafiah, 2005).
Bersama unsur fosfor (P) dan kalium (K), nitogen (N) merupakan unsur hara yang mutlak dibutuhkan oleh tanaman. Bahan tanaman kering mengandung sekitar 2 sampai 4 % N, jauh lebih rendah dari kandungan C yang berkisar 40 %. Namun hara N merupakan komponen protein (asam amino) dan khlorofil. Bentuk ion yang diserap oleh tanaman umumnya dalam bentuk NO3- dan NH4+ bagi tanaman padi sawah. Begitu besarnya peranan N bagi tanaman, maka penyediaannya sangat diperhatikan sekali oleh para petani. Surnber N utama tanah adalah dari bahan organik melalui proses mineralisasi NH4+ dan NO3¯. Selain itu N dapat juga bersumber dan atmosfir (78 % N) melalui curah hujan (8 -10 % N tanah), penambatan (fiksasi) oleh mikroorganisme tanah baik secara sembiosis dengan tanaman maupun hidup bebas. Walaupun sumber ini cukup banyak secara alami, namun untuk memenuhi kebutuhan tanaman maka diberikan secara sengaja dalam bentuk pupuk, seperti Urea, ZA, dan sebagainya maupun dalam bentuk pupuk kandang ataupun pupuk hijau (Mukhlis dan Fauzi, 2003).
Winarso (2005) menyatakan bahwa kadar N anorganik pada tanah yang ditambahkan bahan organik lebih besar dibandingkan dengan tanah tanpa penambahan bahan organik menunjukan adanya proses atau reaksi mineralisasi atau adanya penambahan N anorganik hasil pelapukan bahan organik. Sebaliknya apabila tanah yang ditambah bahan organik terjadi penurunan N organik apabila dibandingkan dengan tanah tanpa penambahan bahan organik menunjukan
terjadinya immobilisasi atau pengambilan N anorganik oleh mikroorganisme tanah.
Bahan organik adalah merupakan sumber N utama di dalam tanah dan berperan cukup besar dalam proses perbaikan sifat fisika, kimia dan biologi tanah. Kadar N tanah biasanya dikategorikan sebagai indikator untuk menentukan dosis pemupukan Urea. Fungsi nitrogen dalam tanah adalah untuk memperbaiki pertumbuhan vegetatif tanaman. Tanaman yang tumbuh pada tanah yang cukup N, berwarna lebih hijau. Gejala kekurangan N, tanaman tumbuh kecil atau kerdil, pertumbuhan akar terbatas dan daunnya kuning. Namun khusus untuk tanah yang masih asli, N total tanah lebih tinggi dibandingkan dengan tanah yang sudah digarap atau terbuka (Sudaryono, 2009).
Tinggi rendahnya kandungan nitrogen total tanah ini dipengaruhi oleh jenis dan sifat bahan organik yang diberikan terutama tingkat dekomposisinya. Dengan semakin lanjut dekomposisi suatu bahan organik maka semakin banyak pula nitrogen yang mengalami mineralisasi sehingga akumulasi nitrogen di dalam tanah semakin besar jumlahnya (Yulnafatmawita dkk, 2007).
Kehilangan nitrogen dalam bentuk gas lebih besar daripada kehilangan yang disebabkan oleh pencucian. Kehilangan lain dapat juga berupa panen, tercuci bersama air drainase dan terfiksasi oleh mineral. Kehilangan N juga akan diperbesar lagi bila jumlah pupuk N yang diberikan ke dalam tanah cukup besar dengan keadaan tanah yang reduksi. Kehilangan N dari urea yang diberikan pada sawah yang keadaan airnya macak-macak akan lebih besar. Hilangnya N dari tanah juga disebabkan karena digunakan oleh tanaman, N dalam bentuk NO3mudah dicuci oleh air hujan, banyak hujan sehingga N menjadi rendah dan tanah
yang memiliki tekstur pasir mudah melepaskan air sehingga N menjadi rendah daripada tanah liat (Hakim dkk, 1986). Fosfor tanah
Fosfor (P) merupakan unsur hara esensial bagi tanaman. Tidak ada unsur lain yang dapat menggantikan fungsinya di dalam tanaman, sehingga tanaman harus mendapatkan unsur hara P secara cukup untuk pertumbuhannya. Fungsi penting fosfor didalam tanaman yaitu dalam proses fotosintesis, respirasi, transfer dan penyimpanan energi, pembelahan dan pembesaran sel serta proses-proses yang lainnya (Sudaryono, 2009).
Pada umumnya fosfor di dalam tanah kebanyakan terdapat dalam bentuk yang tidak tersedia bagi tanaman. Tanaman menyerap hara fosfor dalam bentuk ion orthofosfat yakni H2PO4-, HPO42-, dan PO43-, dimana jumlah masing-masing bentuk sangat tergantung pada pH tanah. Pada tanah-tanah yang bereaksi masam lebih banyak dijumpai bentuk H2PO4- dan pada tanah alkalis adalah bentuk PO43-. Berdasarkan kelarutannya dan ketersediaannya didalam tanah bentuk fosfor tanah dapat dibedakan menjadi 1) fosfor yang larut di dalam air, yaitu bentuk yang larut dan tersedia bagi tanaman, 2) bentuk Al-P, 3) bentuk Fe-P dan 4) bentuk Ca-P (Damanik, dkk., 2011).
Ketersediaan fosfor yang terbaik adalah dalam kisaran dari 6 sampai 7. Kalsium fosfat mulai mengendap pada sekitar pH 6,0. Diatas pH 7,0 kecenderungan untuk pembentukan apatit, lagi pula mengurangi kelarutan fosfor atau ketersediaannya. Peningkatan pH diatas 7 juga menimbulkan OH- yang cukup untuk bereaksi