Perubahan Beberapa Sifat Fisika Tanah Sawah Melalui Pemberian Bahan Organik Pada Lahan Pertanaman Semangka
TINJAUAN PUSTAKA
Tanah Sawah
Tanah sawah adalah tanah yang digunakan untuk bertanam padi
sawah, baik terus menerus sepanjang tahun maupun bergiliran dengan
tanaman palawija. Istilah tanah sawah bukan merupakan istilah taksonomi,
tetapi merupakan istilah umum seperti halnnya tanah hutan, tanah
perkebunan, tanah pertanian dan sebagainya. Sawah yang airnya berasal dari
irigasi disebut sawah irigasi sedang yang menerima langsung dari air hujan
disebut sawah tadah hujan. Di daerah pasang surut ditemukan sawah pasang
surut sedangkan yang dikembangkan daerah rawa-rawa lebak disebut sawah
lebak (Hardjowigeno dan Rayes, 2005).
Tanah sawah (paddy soil) merupakan tanah yang dikelola sedemikian
rupa untuk budidaya tanaman padi sawah, dimana pada umumnya dilakukan
penggenangan selama atau sebahagian dari masa pertumbuhan padi.
Tergolong sebagai tanah tergenang (wetland soil), namun agak berbeda dari
tanah rawa (marsh soils) atau tanah terendam (waterlogged soils) ataupun
tanah subaquatik (subaquatic soils) dalam hal pengelolaannya karena tidak
terus menerus digenangi, disebut juga sebagai wetland rice soils (Musa dan
Mukhlis, 2006).
Sifat fisik tanah merupakan faktor yang bertanggung jawab terhadap
pengangkutan udara,panas, air dan bahan terlarut dalam tanah. Sifat fisik
tanah sangat bervariasi pada tanah tropis. Beberapa sifat fisik tanah dapat
Universitas Sumatera Utara
berubah dengan pengolahan seperti temperatur tanah,permeabilitas,kepekaan
terhadap aliran permukaan (run-off), dan erosi, kemampuan mengikat air dan
menyuplai air untuk tanaman (Damanik et al.,2010).
Sistem usaha tani
monokultur pangan pada lahan kering secara terus- menerus akan
mengakibatkan
terganggunya
keseimbangan
biologi
dan
kimianya.
Pergantian aerobik dan anaerobik pada lahan sawah merupakan satu kontrol
alami yang efektif mengendalikan keseimbangan biologi dan nonbiologi
(Agus et al. , 2004).
Sifat fisik tanah sangat menentukan kesesuaian suatu lahan dijadikan
lahan sawah. Identifikasi dan karakterisasi sifat fisik tanah mineral
memberikan informasi untuk penilaian kesesuaian lahan terutama dalam
hubungannya dengan efisiensi penggunaan air. Jika lahan akan disawahkan
sifat tanah yang penting untuk diperhatikan adalah tekstur, struktur,
permiabilitas, drainase dan tinggimuka air tanah. Sifat-sifat tersebut sangat
berhubungan erat dengan pelumpuran dan efisiensi penggunaan air (Prasetyo
dkk., 2004).
Tanah sawah dapat berasal dari tanah kering yang dialiri kemudian
disawahkan atau dari tanah rawa-rawa yang “dikeringkan” dengan membuat
saluran drainase. Tanah sawah yang berasal dari tanah kering yang dialiri
umumnya berupa sawah irigasi, baik berupa irigasi teknis (dengan bangunan
irigasi permanen), setengah teknis (dengan bangunan irigasi semipermanen),
maupun irigasi sederhana (tanpa bangunan irigasi) (Hardjowigeno,2005).
Universitas Sumatera Utara
Selama proses pembentukan sawah, sifat fisik tanah mengalami
banyak perubahan. Proses reduksi dan oksidasi merupakan proses-proses
utama yang dapat mengakibatkan perubahan baik sifat mineral, kimia, fisika,
dan biologi tanah (Prasetyo et al. , 2004). Perubahan sifat fisik tanah juga
banyak dipengaruhi oleh terjadinya iluviasi dan atau eluviasi bahan kimia
atau
partikel
tanah
akibat
proses
pelumpuran
dan
perubahan
drainase(Hardjowigeno et al., 2004).
Penyiapan tanah sawah menyebabkan sifat-sifat fisik, kimia, biologi
dan morfologi tanah berupa nyata. Keadaan tanah alami berubah menjadi
keadaan tanah buatan dan menyimpang dari keadaan yang dikehendaki oleh
pertanaman lain, biasanya palawija, maka sehabis pertanaman padi keadaan
tanah harus diubah kembali sehingga sesuai dengan yang diperlukan
pertanaman palawija. Pengubahan keadaan tanah secara bolak-balik berarti
memanipulasi sumberdaya tanah secara mendalam.
Karakteristik tanah sawah dapat diamati seperti tebal horizon, tekstur,
kadar bahan organik, reaksi tanah, kandungan hara tanaman dan kemampuan
mengikat air.
Tanah mempunyai karakteristik yang berbeda-beda pada
masing-masing horizon dalam profil tanah. Kualitas tanah merupakan hasil
interaksi antara karakteristik tanah, penggunaan tanah dan keadaan
lingkungan. Petani tidak dapat mengubah karakteristik tanah akan tetapi
menyesuaikan prakteknya dengan kemampuan tanah (Darmawijaya, 1997).
Bahan Organik
Universitas Sumatera Utara
Bahan organik adalah bagian dari tanah yang merupakan suatu sistem
kompleks dan dinamis, yang bersumber dari sisa tanaman dan binatang yang
terdapat di dalam tanah yang terus menerus mengalami perubahan bentuk,
karena dipengaruhi oleh faktor biologi, fisika dan kimia (Kononova, 1961).
Bahan organik merupakan pembentuk granulasi dalam tanah dan
sangat penting dalam pembentukan agregat tanah yang stabil. Bahan organik
adalah bahan pemantap agregat tanah yang tiada taranya. Melalui
penambahan bahan organik, tanah yang tadinya berat menjadi berstruktur
remah yang relatif lebih ringan. Pergerakan air secara vertikal atau infiltrasi
dapat diperbaiki dan tanah dapat menyerap air lebih cepat sehingga aliran
permukaan dan erosi diperkecil. Demikian pula dengan aerasi tanah yang
menjadi lebih baik karena ruang pori tanah (porositas) bertambah akibat
terbentuknya agregat (Agrica, 2008).
Beberapa cara untuk mendapatkan bahan organik adalah : (1)
Pengembalian sisa panenan tanaman pangan. Jumlah sisa panenan tanaman
pangan yang dapat dikembalikan ke dalam tanah berkisar 2-5 ton per hektar,
sehingga tidak dapat memenuhi jumlah kebutuhan bahan organik minimum.
Oleh karena itu, masukan bahan organik dari sumber lain tetap diperlukan.
(2) Pemberian pupuk kandang. Pupuk kandang yang berasal dari kotoran
hewan peliharaan seperti sapi, kambing, kerbau dan ayam, atau bisa juga dari
hewan liar seperti kelelawar atau burung dapat dipergunakan untuk
menambah kandungan bahan organik tanah.
Pengadaan atau penyediaan
kotoran hewan seringkali sulit dilakukan karena memerlukan biaya
transportasi yang besar.
(3) Pemberian pupuk hijau.
Pupuk hijau bisa
Universitas Sumatera Utara
diperoleh dari serasah dan dari pangkasan tanaman penutup yang ditanam
selama masa bera atau pepohonan dalam larikan sebagai tanaman pagar.
Pangkasan tajuk tanaman penutup tanah dari famili leguminosae dapat
memberikan masukan bahan organik sebanyak 1,8-2,9 ton per hektar (umur 3
bulan) dan 2,7-5,9 ton per hektar untuk yang berumur 6 bulan
(Hairah dkk, 2000).
Bahan organik merupakan bahan penting dalam menciptakan
kesuburan tanah baik secara fisika, kimia maupun dari segi biologis tanah.
Bahan organik adalah bahan pemantap
agregat tanah
yang tiada
taranya.Sekitar setengah dari kapasitas tukar kation (KTK) berasal dari bahan
organik.Ia merupakan sumber hara tanaman.Disamping itu bahan organik
adalah sumber energi dari sebagian besar organisme tanah. Dalam
memainkan peranan tersebut bahan organik sangat ditentukan oleh sumber
dan susunannya, oleh karena kelancaran dekomposisinya serta hasil dari
dokomposisi itu sendiri (Hakim, dkk., 1986).
Mengingat
begitu
penting
peranan
bahan
organik,
maka
penggunaannya pada lahan-lahan yang kesuburannya mulai menurun menjadi
amat penting untuk menjaga kelestarian sumberdaya lahan tersebut. Berikut
ini beberapa manfaat dari pupuk organik : Mampu menyediakan unsur hara
makro dan mikro yang relatif kecil jika dibandingkan dengan pupuk kimia,
Mampu memperbaiki struktur tanah, menyebabkan tanah menjadi ringan
untuk diolah, dan mudah ditembus akar, dapat meningkatkan daya menahan
air (water holding capacity), sehingga kemampuan tanah untuk menyediakan
air menjadi lebih banyak.
Kelengasan air tanah lebih terjaga, dapat
Universitas Sumatera Utara
memperbaiki kehidupan biologi tanah, mengandung mikrobia dalam jumlah
cukup yang berperan dalam proses dekomposisi bahan organik, aman bagi
lingkungan, dan dapat membantu peningkatan pH tanah (Pramono, 2004).
Jerami padi adalah batang padi yang ditinggalkan termasuk daun
sesudah diambil buahnya yang masak.
Lebih kurang 30% jerami padi
digunakan untuk beberapa kepentingan manusia berupa atap rumah, kandang,
penutup tanah (mulsa), bahkan bahan bakar industri dan untuk pakan ternak
(bila terpaksa) selebihnya dibuang atau dibakar yang tidak jarang akibatnya
mengganggu keseimbangan lingkungan (Munif, 2000).
Pada lahan
sawah dengan pola tanam padi dan palawija,
pengembalian jerami penting untuk memperbaiki sifat fisik tanah, antara lain
meningkatkan stabilitas agregat tanah dan memperbaiki struktur tanah sawah
yang memadat akibat penggenangan dan pelumpuran secara terus-menerus.
Tanah menjadi lebih mudah diolah dan cukup baik untuk pertumbuhan akar
tanaman palawija yang ditanam setelah padi (Balittan, 2009).
Jerami merupakan sumber bahan organik utama di lahan sawah yang
kaya unsur kalium (K). Sumber bahan organik lain adalah pupuk hijau yang
ditanam di pematang/galengan seperti orok-orok, turi, sesbania yang
merupakan tanaman legum, sisa tanaman serta pupuk kandang (ayam,
kambing, sapi). Penggunaan pupuk organik di lahan sawah harus digalakkan,
karena di areal lahan sawah intensifikasi telah dibuktikan mengandung kadar
karbon organik (C-organik) rendah (
Tanah Sawah
Tanah sawah adalah tanah yang digunakan untuk bertanam padi
sawah, baik terus menerus sepanjang tahun maupun bergiliran dengan
tanaman palawija. Istilah tanah sawah bukan merupakan istilah taksonomi,
tetapi merupakan istilah umum seperti halnnya tanah hutan, tanah
perkebunan, tanah pertanian dan sebagainya. Sawah yang airnya berasal dari
irigasi disebut sawah irigasi sedang yang menerima langsung dari air hujan
disebut sawah tadah hujan. Di daerah pasang surut ditemukan sawah pasang
surut sedangkan yang dikembangkan daerah rawa-rawa lebak disebut sawah
lebak (Hardjowigeno dan Rayes, 2005).
Tanah sawah (paddy soil) merupakan tanah yang dikelola sedemikian
rupa untuk budidaya tanaman padi sawah, dimana pada umumnya dilakukan
penggenangan selama atau sebahagian dari masa pertumbuhan padi.
Tergolong sebagai tanah tergenang (wetland soil), namun agak berbeda dari
tanah rawa (marsh soils) atau tanah terendam (waterlogged soils) ataupun
tanah subaquatik (subaquatic soils) dalam hal pengelolaannya karena tidak
terus menerus digenangi, disebut juga sebagai wetland rice soils (Musa dan
Mukhlis, 2006).
Sifat fisik tanah merupakan faktor yang bertanggung jawab terhadap
pengangkutan udara,panas, air dan bahan terlarut dalam tanah. Sifat fisik
tanah sangat bervariasi pada tanah tropis. Beberapa sifat fisik tanah dapat
Universitas Sumatera Utara
berubah dengan pengolahan seperti temperatur tanah,permeabilitas,kepekaan
terhadap aliran permukaan (run-off), dan erosi, kemampuan mengikat air dan
menyuplai air untuk tanaman (Damanik et al.,2010).
Sistem usaha tani
monokultur pangan pada lahan kering secara terus- menerus akan
mengakibatkan
terganggunya
keseimbangan
biologi
dan
kimianya.
Pergantian aerobik dan anaerobik pada lahan sawah merupakan satu kontrol
alami yang efektif mengendalikan keseimbangan biologi dan nonbiologi
(Agus et al. , 2004).
Sifat fisik tanah sangat menentukan kesesuaian suatu lahan dijadikan
lahan sawah. Identifikasi dan karakterisasi sifat fisik tanah mineral
memberikan informasi untuk penilaian kesesuaian lahan terutama dalam
hubungannya dengan efisiensi penggunaan air. Jika lahan akan disawahkan
sifat tanah yang penting untuk diperhatikan adalah tekstur, struktur,
permiabilitas, drainase dan tinggimuka air tanah. Sifat-sifat tersebut sangat
berhubungan erat dengan pelumpuran dan efisiensi penggunaan air (Prasetyo
dkk., 2004).
Tanah sawah dapat berasal dari tanah kering yang dialiri kemudian
disawahkan atau dari tanah rawa-rawa yang “dikeringkan” dengan membuat
saluran drainase. Tanah sawah yang berasal dari tanah kering yang dialiri
umumnya berupa sawah irigasi, baik berupa irigasi teknis (dengan bangunan
irigasi permanen), setengah teknis (dengan bangunan irigasi semipermanen),
maupun irigasi sederhana (tanpa bangunan irigasi) (Hardjowigeno,2005).
Universitas Sumatera Utara
Selama proses pembentukan sawah, sifat fisik tanah mengalami
banyak perubahan. Proses reduksi dan oksidasi merupakan proses-proses
utama yang dapat mengakibatkan perubahan baik sifat mineral, kimia, fisika,
dan biologi tanah (Prasetyo et al. , 2004). Perubahan sifat fisik tanah juga
banyak dipengaruhi oleh terjadinya iluviasi dan atau eluviasi bahan kimia
atau
partikel
tanah
akibat
proses
pelumpuran
dan
perubahan
drainase(Hardjowigeno et al., 2004).
Penyiapan tanah sawah menyebabkan sifat-sifat fisik, kimia, biologi
dan morfologi tanah berupa nyata. Keadaan tanah alami berubah menjadi
keadaan tanah buatan dan menyimpang dari keadaan yang dikehendaki oleh
pertanaman lain, biasanya palawija, maka sehabis pertanaman padi keadaan
tanah harus diubah kembali sehingga sesuai dengan yang diperlukan
pertanaman palawija. Pengubahan keadaan tanah secara bolak-balik berarti
memanipulasi sumberdaya tanah secara mendalam.
Karakteristik tanah sawah dapat diamati seperti tebal horizon, tekstur,
kadar bahan organik, reaksi tanah, kandungan hara tanaman dan kemampuan
mengikat air.
Tanah mempunyai karakteristik yang berbeda-beda pada
masing-masing horizon dalam profil tanah. Kualitas tanah merupakan hasil
interaksi antara karakteristik tanah, penggunaan tanah dan keadaan
lingkungan. Petani tidak dapat mengubah karakteristik tanah akan tetapi
menyesuaikan prakteknya dengan kemampuan tanah (Darmawijaya, 1997).
Bahan Organik
Universitas Sumatera Utara
Bahan organik adalah bagian dari tanah yang merupakan suatu sistem
kompleks dan dinamis, yang bersumber dari sisa tanaman dan binatang yang
terdapat di dalam tanah yang terus menerus mengalami perubahan bentuk,
karena dipengaruhi oleh faktor biologi, fisika dan kimia (Kononova, 1961).
Bahan organik merupakan pembentuk granulasi dalam tanah dan
sangat penting dalam pembentukan agregat tanah yang stabil. Bahan organik
adalah bahan pemantap agregat tanah yang tiada taranya. Melalui
penambahan bahan organik, tanah yang tadinya berat menjadi berstruktur
remah yang relatif lebih ringan. Pergerakan air secara vertikal atau infiltrasi
dapat diperbaiki dan tanah dapat menyerap air lebih cepat sehingga aliran
permukaan dan erosi diperkecil. Demikian pula dengan aerasi tanah yang
menjadi lebih baik karena ruang pori tanah (porositas) bertambah akibat
terbentuknya agregat (Agrica, 2008).
Beberapa cara untuk mendapatkan bahan organik adalah : (1)
Pengembalian sisa panenan tanaman pangan. Jumlah sisa panenan tanaman
pangan yang dapat dikembalikan ke dalam tanah berkisar 2-5 ton per hektar,
sehingga tidak dapat memenuhi jumlah kebutuhan bahan organik minimum.
Oleh karena itu, masukan bahan organik dari sumber lain tetap diperlukan.
(2) Pemberian pupuk kandang. Pupuk kandang yang berasal dari kotoran
hewan peliharaan seperti sapi, kambing, kerbau dan ayam, atau bisa juga dari
hewan liar seperti kelelawar atau burung dapat dipergunakan untuk
menambah kandungan bahan organik tanah.
Pengadaan atau penyediaan
kotoran hewan seringkali sulit dilakukan karena memerlukan biaya
transportasi yang besar.
(3) Pemberian pupuk hijau.
Pupuk hijau bisa
Universitas Sumatera Utara
diperoleh dari serasah dan dari pangkasan tanaman penutup yang ditanam
selama masa bera atau pepohonan dalam larikan sebagai tanaman pagar.
Pangkasan tajuk tanaman penutup tanah dari famili leguminosae dapat
memberikan masukan bahan organik sebanyak 1,8-2,9 ton per hektar (umur 3
bulan) dan 2,7-5,9 ton per hektar untuk yang berumur 6 bulan
(Hairah dkk, 2000).
Bahan organik merupakan bahan penting dalam menciptakan
kesuburan tanah baik secara fisika, kimia maupun dari segi biologis tanah.
Bahan organik adalah bahan pemantap
agregat tanah
yang tiada
taranya.Sekitar setengah dari kapasitas tukar kation (KTK) berasal dari bahan
organik.Ia merupakan sumber hara tanaman.Disamping itu bahan organik
adalah sumber energi dari sebagian besar organisme tanah. Dalam
memainkan peranan tersebut bahan organik sangat ditentukan oleh sumber
dan susunannya, oleh karena kelancaran dekomposisinya serta hasil dari
dokomposisi itu sendiri (Hakim, dkk., 1986).
Mengingat
begitu
penting
peranan
bahan
organik,
maka
penggunaannya pada lahan-lahan yang kesuburannya mulai menurun menjadi
amat penting untuk menjaga kelestarian sumberdaya lahan tersebut. Berikut
ini beberapa manfaat dari pupuk organik : Mampu menyediakan unsur hara
makro dan mikro yang relatif kecil jika dibandingkan dengan pupuk kimia,
Mampu memperbaiki struktur tanah, menyebabkan tanah menjadi ringan
untuk diolah, dan mudah ditembus akar, dapat meningkatkan daya menahan
air (water holding capacity), sehingga kemampuan tanah untuk menyediakan
air menjadi lebih banyak.
Kelengasan air tanah lebih terjaga, dapat
Universitas Sumatera Utara
memperbaiki kehidupan biologi tanah, mengandung mikrobia dalam jumlah
cukup yang berperan dalam proses dekomposisi bahan organik, aman bagi
lingkungan, dan dapat membantu peningkatan pH tanah (Pramono, 2004).
Jerami padi adalah batang padi yang ditinggalkan termasuk daun
sesudah diambil buahnya yang masak.
Lebih kurang 30% jerami padi
digunakan untuk beberapa kepentingan manusia berupa atap rumah, kandang,
penutup tanah (mulsa), bahkan bahan bakar industri dan untuk pakan ternak
(bila terpaksa) selebihnya dibuang atau dibakar yang tidak jarang akibatnya
mengganggu keseimbangan lingkungan (Munif, 2000).
Pada lahan
sawah dengan pola tanam padi dan palawija,
pengembalian jerami penting untuk memperbaiki sifat fisik tanah, antara lain
meningkatkan stabilitas agregat tanah dan memperbaiki struktur tanah sawah
yang memadat akibat penggenangan dan pelumpuran secara terus-menerus.
Tanah menjadi lebih mudah diolah dan cukup baik untuk pertumbuhan akar
tanaman palawija yang ditanam setelah padi (Balittan, 2009).
Jerami merupakan sumber bahan organik utama di lahan sawah yang
kaya unsur kalium (K). Sumber bahan organik lain adalah pupuk hijau yang
ditanam di pematang/galengan seperti orok-orok, turi, sesbania yang
merupakan tanaman legum, sisa tanaman serta pupuk kandang (ayam,
kambing, sapi). Penggunaan pupuk organik di lahan sawah harus digalakkan,
karena di areal lahan sawah intensifikasi telah dibuktikan mengandung kadar
karbon organik (C-organik) rendah (