Karakteristik Kimia Tanah Di Bawah Beberapa Jenis Tegakan di SubdasPetaniKabupaten Deli Serdang
10
TINJAUAN PUSTAKA
Daerah Aliran Sungai
Daerah Aliran Sungai (DAS) biasanya di bagi menjadi daerah hulu,
tengah, hilir dan pesisir. Sistem ekologi DAS bagian hulu pada umumnya
dipandang sebagai suatu ekosistem pedesaan. Ekosistem DAS hulu terdiri atas
empat komponen utama, yaitu desa, sawah/ladang, sungai dan hutan. Di dalam
ekosistem DAS terdapat hubungan timbal-balik antar komponen. Fungsi suatu
DAS merupakan fungsi gabungan yang dilakukan oleh seluruh faktor / komponen
yang ada di dalam DAS. Apabila terjadi perubahan pada salah satu komponen
maka akan mempengaruhi ekosistem DAS tersebut (Widiatni, 2008).
Daerah Aliran Sungai (DAS) dapat diartikan sebagai kesatuan ruang yang
terdiri atas unsur abiotik (tanah, air, udara), biotik (vegetasi, binatang dan
organisme hidup lainnya) serta kegiatan manusia yang saling berinteraksi dan
saling ketergantungan satu sama lain, sehingga merupakan satu kesatuan
ekosistem, hal ini berarti bahwa apabila keterkaitan sudah terselenggara maka
pengelolaan hutan, tanah, air, masyarakat dan lain–lain harus memperhatikan
peranan dari komponen–komponen ekosistem tersebut (Sudaryono, 2002).
Sebuah DAS ditandai dengan adanya sungai utama yang langsung
bermuara ke danau atau ke laut. Ke dalam sungai utama tersebut bermuara anak
sungai yang airnya berasal dari tangkapan air hujan dari wilayah yang dibatasi
pembatas topografi menuju ke anak sungai tersebut. Batas wilayah hingga ke
pembatas topografi yang mengalirkan air hujan yang ditangkapnya menuju anak
sungai itu disebut sebagai kawasan Sub DAS (Rauf dkk, 2011).
Universitas Sumatera Utara
11
Di Bawah Tegakan Tanaman Serbaguna
Jenis pohon serbaguna atau Multipurpose Trees (MPTs) mengandung
pengertian pohon–pohon dan semak yang digunakan atau dikelola untuk lebih dari
satu kegunaan produk dan atau jasa, penekanan pada penanaman pohon ini untuk
tujuan ekonomi dan ekologi dari satu sistem pengunaan lahan dengan keluaran
ganda (Sabarnurdin, 1998 ; Suryanto dan Prasetyawati, 2014).
Beberapa jenis tanaman yang biasanya dikembangkan oleh kelompok
pembibitan, yaitu tanaman dari jenis Multi Purposes Trees Species (MPTs) dan
Kekayuan. MPTs adalah tanaman yang memiliki fungsi selain kayu, misalnya
dapat dimanfaatkan buah atau bagian tanaman lainnya. Sedangkan tanaman
kekayuan merupakan tanaman yang khusus dimanfaatkan kayunya saja. Tanaman
jenis MPTs lebih cenderung memiliki sifat konservatif, karena tanaman tersebut
jarang ditebang oleh masyarakat. Meskipun demikian tetap saja perbandingan
tanaman kayu lebih banyak dibandingkan dengan tanaman MPTs. Contoh
tanaman MPTs seperti Aren (Arenga saccharifera),Picung (Pangium edule
REINW) (buahnya untuk bumbu masak) dan lain sebagainya. Sedangkan
kekayuan contohnya seperti Sengon (Albasia falcataria) dan Jati (Tectona
grandis) (Hafsah dan Heriyanto, 2012).
Berbagai
komposisi
tegakan
tanaman
yang
berbeda–beda
akan
mempengaruhi kondisi tanah baik pada sifat fisik maupun kimia tanah.
Masing–masing komposisi tegakan tanaman tersebut mempunyai jenis vegetasi
yang beragam dominasi tegakan tanaman maupun penutupan oleh tajuk tanaman
yang semuanya akan mempengaruhi kondisi tanah di bawahnya terutama pada
sifat fisika dan kimia tanah (Kumalasari dkk, 2011).
Universitas Sumatera Utara
12
Hutan dan vegetasinya memiliki peranan dalam pernbentukan dan
pemantapan agregat tanah. Vegetasinya berperan sebagai pemantap agregat tanah
karena akar akarnya dapat mengikat partikel–partikel tanah dan juga mampu
menahan daya tumbuk butir-butir air hujan secara langsung ke permukaan tanah
sehingga penghancuran tanah dapat dicegah. Selain itu seresah yang berasal dari
daun–daunnya dapat meningkatkan kandungan bahan organik tanah. Hal inilah
yang dapat mengakibatkan perbaikan terhadap sifat fisik tanah, yaitu
pembentukan struktur tanah yang baik maupun peningkatan porositas yang dapat
meningkatkan perkolasi, sehingga memperkecil erosi (Tolaka dkk, 2013).
Jenis-jenis pohon yang ditanam pada kegiatan Hutan Kemasyarakatan
adalah jenis pohon serba guna atau pohon kehidupan yang sesuai dan cocok
dengan kondisi tanah dan lingkungannya. Dengan penanaman serba guna tersebut,
di harapkan dapat memberikan kesempatan kepada masyarakat memanfaatkan
hasil hutan bukan kayu seperti buah-buahan (seperti, mede, kemiri, durian, aren
dll); getah-getahan (seperti damar, jelutung, lak, pinus) ; rotan ; gaharu ; dan
sebagainya. Dalam hal ini, yang dimaksud pohon serba guna adalah tanaman
tahunan atau pohon yang menghasilkan hasil hutan bukan kayu yang bermanfaat
bagi masyarakat disamping dapat meningkatkan mutu hutan.
Tanaman aren (Arenga pinnata Merr.)
Pohon aren atau enau (Arenga pinnata Merr.) merupakan tumbuhan yang
menghasilkan bahan-bahan industri sejak lama kita kenal. Namun sayang
tumbuhan
ini
kurang
mendapat
perhatian
untuk
dikembangkan
atau
dibudidayakan secara sungguh-sungguh oleh berbagai pihak. Begitu banyak
ragam produk yang dipasarkan setiap hari yang berasal dari bahan baku pohon
Universitas Sumatera Utara
13
aren dan permintaan produk-produk tersebut baik untuk kebutuhan ekspor
maupun kebutuhan dalam negeri semakin meningkat. Hampir semua bagian
pohon aren bermanfaat dan dapat digunakan untuk berbagai kebutuhan, mulai dari
bagian fisik (akar, batang, daun, ijuk dll) maupun hasil produksinya (nira,
pati/tepung dan buah). Selama ini permintaan produk-produk yang bahan bakunya
dari pohon aren masih dipenuhi dengan mengandalkan pohon aren yang tumbuh
liar. Jika pohon aren ditebang untuk diambil tepungnya tentu saja populasi pohon
aren mengalami penurunan yang cepat karena tidak diimbangi dengan kegiatan
penanaman. Di samping itu, perambahan hutan dan konversi kawasan hutan alam
untuk penggunaan lain juga mempercepat penurunan populasi pohon aren
(Lempang, 2012).
Aren merupakan jenis tanaman tahunan, berukuran besar, berbentuk pohon
soliter tinggi hingga 12 m, diameter setinggi dada (DBH) hingga 60 cm
(Ramadani et al, 2008). Pohon aren dapat tumbuh mencapai tinggi dengan
diameter batang sampai 65 cm dan tinggi 15 m bahkan mencapai 20 m dengan
tajuk daun yang menjulang di atas batang (Soeseno, 1992). Waktu pohon masih
muda batang aren belum kelihatan karena tertutup oleh pangkal pelepah daun,
ketika daun paling bawahnya sudah gugur, batangnya mulai kelihatan. Permukaan
batang ditutupi oleh serat ijuk berwarna hitam yang berasal dari dasar tangkai
daun.
Begitu banyak ragam produk yang dipasarkan setiap hari yang bahan
bakunya berasal dari pohon aren dan permintaan produk-produk tersebut baik
untuk kebutuhan dalam negeri maupun untuk ekspor semakin meningkat. Hampir
Semua bagian pohon aren bermanfaat dan dapat digunakan untuk berbagai
Universitas Sumatera Utara
14
kebutuhan, baik bagian fisik (daun, batang, ijuk, akar, dll.) maupun bagian
produksinya (buah, nira dan pati/tepung). Pohon aren adalah salah satu jenis
tumbuhan palma yang memproduksi buah, nira dan pati atau tepung di dalam
batang. Hasil produksi aren ini semuanya dapat dimanfaatkan dan memiliki nilai
ekonomi (Lempang , 2012).
Tanaman durian (Durio zibethinus L. Murr.)
Buah durian yang berasal dari pohon durian (Durio zibethinus L.) banyak
tumbuh di hutan maupun di kebun milik penduduk. Tumbuhan berbentuk pohon,
tinggi 27 - 40 m. Akar tunggang. Batang berkayu, silindris, tegak, kulit pecah pecah, permukaan kasar, percabangan simpodial, bercabang banyak, arah
mendatar. Daun tunggal, bertangkai pendek, tersusun berseling, permukaan atas
berwarna hijau tua - bawah cokelat kekuningan, bentuk jorong hingga lanset,
panjang 6,5 - 25 cm, lebar 3 - 5 cm, ujung runcing, pangkal membulat, permukaan
atas mengkilat, permukaan bawah buram, tidak pernah meluruh, bagian bawah
berlapis bulu halus berwarna cokelat kemerahan. Bunga muncul di batang atau
cabang yang sudah besar, bertangkai, kelopak berbentuk lonceng berwarna putih
hingga cokelat keemasan. Buah bulat atau lonjong, kulit dipenuhi duri-duri tajam,
warna coklat keemasan atau kuning, Universitas Sumatera Utara bentuk biji
lonjong, berwarna coklat, berbuah setelah berumur 5 - 12 tahun. Perbanyakan
Generatif (biji) (Soedarya, 2009).
Tanaman ini memerlukan tanah yang dalam, ringan dan berdrainase
baik.durian juga memerlukan lindungan alam,agar pohon atau cabang –
cabangnya yang sarat buah tidak patah di terpah agin yang kuat.Temperatur udara
yang sangat di inginkan pohon durian berkisar antara 25 -28 C,meskipun dapat
Universitas Sumatera Utara
15
tumbuh pada kisaran temperatur 20 – 350C.Tanah dengan tekstur sedang,agak
halus dan halus dengan pH 5,5-7,8 dan berdrainase baik hingga sedang ,sangat
sesuai untuk pohon durian.pohon ini umumnya mengisi sistem pertanian
campuran atau pertanian – hutan (agroforestry) yang selalu berdampingan dengan
pohon jengkol,petai,karet,kemiri,dan lain – lain menyerupai hutan multispesies.
(Abdul rauf,2011)
Tanaman karet (Hevea brasiliensis Muell. Arg)
Tanaman karet (Hevea brasiliensis) merupakan pohon yang tumbuh tinggi
dan berbatang cukup besar. Tinggi pohon dewasa mencapai 15 – 25 m. Batang
tanaman biasanya tumbuh lurus dan memiliki percabangan yang tinggi di atas. Di
beberapa kebun karet ada kecondongan arah tumbuh tanamannya agak miring ke
arah utara. Batang tanaman ini mengandung getah yang dikenal dengan nama
lateks (Nazarrudin dan Paimin, 2006).
Sedangkan menurut Setiawan (2000) tanaman karet merupakan pohon
yang tumbuh tinggi dan berbatang cukup besar. Pohon dewasa dapat mencapai
tinggi antara 15 – 30 m. Perakarannya cukup kuat serta akar tunggangnya dalam
dengan akar cabang yang kokoh. Pohonnya tumbuh lurus dan memiliki
percabangan yang tinggi diatas.
Karet merupakan salah satu komoditi perkebunan penting, baik sebagai
sumber pendapatan, kesempatan kerja dan devisa, pendorong pertumbuhan
ekonomi sentra-sentra baru di wilayah sekitar perkebunan karet maupun
pelestarian lingkungan dan sumberdaya hayati. Kayu karet juga akan mempunyai
prospek yang baik sebagai sumber kayu menggantikan sumber kayu asal hutan.
Universitas Sumatera Utara
16
Indonesia sebagai negara dengan luas areal kebun karet terbesar dan produksi
kedua terbesar di dunia (Goenadi et al., 2005).
Indraty (2005, dalam Boerhendhy dan Agustina, 2006) menyebutkan
bahwa tanaman karet juga memberikan kontribusi yang sangat penting dalam
pelestarian lingkungan. Upaya pelestarian lingkungan akhir-akhir ini menjadi isu
penting mengingat kondisi sebagian besar hutan alam makin memprihatinkan.
Pada tanaman karet, energi yang dihasilkan seperti oksigen, kayu, dan biomassa
dapat digunakan untuk mendukung fungsi perbaikan lingkungan seperti
rehabilitasi lahan, pencegahan erosi dan banjir, pengaturan tata guna air bagi
tanaman lain, dan menciptakan iklim yang sehat dan bebas polusi. Pada daerah
kritis, daun karet yang gugur mampu menyuburkan tanah. Daur hidup tanaman
karet yang demikian akan terus berputar dan berulang selama satu siklus tanaman
karet paling tidak selama 30 tahun. Oleh karena itu, keberadaan pertanaman karet
sangat strategis bagi kelangsungan kehidupan, karena mampu berperan sebagai
penyimpan dan sumber energi. Hal senada dikemukakan oleh Azwar et al. (1989,
dalam Boerhendhy dan Agustina, 2006) bahwa laju pertumbuhan biomassa ratarata tanaman karet pada umur 3−5 tahun mencapai 35,50 ton bahan kering/ha/
tahun. Hal ini berarti perkebunan karet dapat mengambil alih fungsi hutan yang
berperan penting dalam pengaturan tata guna air dan mengurangi peningkatan
pemanasan bumi (global warming).
Universitas Sumatera Utara
17
Sifat kimia tanah
Reaksi Tanah (pH)
Reaksi tanah menunjukkan sifat kemasaman atau alkalinitas tanah yang
dinyatakan dengan nilai pH. Nilai pH menunjukkan banyaknya konsentrasi ion
hidrogen (H+) di dalam tanah, makin tinggi nilai kadar ion H+ dalam tanah,
makin masam tanah tersebut. Nilai pH berkisar dari 0−14 dengan pH 7 disebut
netral sedang pH kurang dari 7 disebut masam dan pH lebih dari 7 disebut alkalis.
Tanah yang terlalu masam dapat dinaikkan pHnya dengan menambahkan kapur ke
dalam tanah sedangkan tanah yang terlalu alkalis dapat diturunkan pHnya dengan
penambahan belerang.
Dalam tanah pH sangat penting dan erat hubungannya dengan hal-hal
berikut
ini:
1. Menunjukkan mudah tidaknya unsur-unsur hara diserap tanaman, pada
umumnya unsur hara mudah diserap tanaman. Pada pH sekitar netral,
unsur hara mudah diserap akar tanaman karena pada pH tersebut mudah
larut dalam air. Pada tanah masam unsur P diikat (difiksasi) oleh Al,
sedangkan pada tanah alkalis unsur P diikat oleh Ca sehingga unsur
tersebut tidak dapat diserap tanaman.
2. Menunjukkan kemungkinan adanya unsur beracun. Pada tanah masam,
unsur mikro (Fe, Mn, Zn, Cu, Co) mudah terlarut sehingga ditemukan
unsur mikro berlebih sedangkan pemakaiannya dalam jumlah kecil
sehingga menjadi racun.
Universitas Sumatera Utara
18
3. Mempengaruhi perkembangan mikroorganisme. Bakteri (bakteri pengikat
nitrogen dari udara dan bakteri nitrifikasi) berkembang baik pada pH 5,5
atau lebih, sedang jamur dapat berkembang baik pada segala tingkat
kemasaman tanah (Hardjowigeno 2003).
Reaksi tanah sangat mempengaruhi ketersediaan unsur hara bagi tanaman.
Pada reaksi tanah yang netral, yaitu pH 6,5-7,5, maka unsur hara tersedia dalam
jumlah yang cukup banyak (optimal). Pada pH tanah kurang dari 6,0 maka
ketersediaan unsur-unsur fosfor, kalium, belerang, kalsium, magnesium dan
molibdenum menurun dengan cepat. Sedangkan pH tanah lebih besar dari 8,0
akan menyebabkan unsur-unsur nitrogen, besi, mangan, borium, tembaga dan
seng ketersediannya relatif jadi sedikit (Sarief, 1986).
Nitrogen Total
Nitrogen yang didapat dari tanah diusahakan dari bahan-bahan seperti sisa
tanaman, pupuk kandang, pupuk buatan, dan garam amonium dan nitrat yang
diendapkan. Lagipula ada fiksasi nitrogen atmosfir yang diusahakan oleh
mikroorganisme tanah tertentu. Hilangnya dari tanah disebabkan oleh tanaman
yang dipanen dan diangkut, drainase, erosi, dan hilang sebagai gas dalam bentuk
unsur dan amoniak (Buckman and Brady, 1982).
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 perlindian (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.
Universitas Sumatera Utara
19
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).
Sejumlah besar nitrogen dalam tanah berada dalam bentuk organik.
Dengan demikian dekomposisi nitrogen merupkan sumber utama nitrogen tanah,
disamping juga dapat berasal dari air hujan dan irigasi. Dekomposisi merupakan
proses kimia yang menghasilkan N dalam bentuk ammonium dan dioksidasi lagi
menjadi nitrat. Proses dekomposisi ini dilkukan oleh jasad renik yang peka
lingkungan. Jika bahan organik yang secara relatif mengandung lebih banyak C
dari N ditambahkan ke tanah maka proses tersebut akan terbalik. Karena ada
sumber energi yang banyak, jasad renik akan menggunakan N yang ada untuk
pertumbuhan. Dengan demikian, N diikat pada tubuh jasad renik dan N akan
kurng tersedia di tanah (Hakim, dkk, 1986).
Bahan organik merupakan sumber Nitrogen (N) yang utama di dalam
tanah. Pada bahan organik halus jumlah N tinggi maka perbandingan C/N rendah,
sedangkan bahan organik kasar jumlah N rendah sehingga C/N tinggi. Nitrogen
berfungsi memperbaiki pertumbuhan vegetatif tanaman. Tanaman yang tumbuh
pada tanah yang cukup N, berwarna lebih hijau dan berperan dalam pembentukan
protein. Nitrogen diambil tanaman dalam bentuk amonium (NH4 +) dan nitrat
(NO3 -). Tambahan nitrogen pada tanah berasal dari hujan dan debu, penambatan
secara tak simbiosis, penambatan secara simbiosis dan kotoran hewan dan
manusia. Kehilangan nitrogen dari tanah disebabkan oleh penguapan, pencucian,
denitrifikasi, pengikisan dan penyerapan oleh tanaman. Denitrifikasi terjadi
Universitas Sumatera Utara
20
karena drainase buruk, lokasi tergenang, dan tata udara dalam tanah buruk
(Hardjowigeno 2003).
Menurut Handayanto, dkk (1999) pelepasan N dari bahan organik
tergantung pada sifat fisik, kimia bahan organik, kondisi lingkungan, dan
komunitas organisme perombak. Terhambatnya pelepasan N mungkin disebabkan
oleh tingginya rasio C/N bahan organik dan immobilisasi N mikrobia yang terikat.
Saat immobilisasi, N tersedia yang ada sebelumnya di dalam tanah diambil
mikroorganisme untuk mencukupi kebutuhannya, karena tidak tercukupi dari
bahan organik yang dirombak sehingga keberadaan N tersedia tanah menjadi
sangat sedikit bagi tanaman yang akan menyebabkan tanaman kekurangan N.
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 memilkiki tekstur pasir mudah melepaskan air sehingga N menjadi rendah
daripada tanah liat (Hakim, dkk, 1986).
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
Universitas Sumatera Utara
21
pula nitrogen organik yang mengalami mineralisai sehingga akumulasi nitrogen di
dalam tanah semakin besar jumlahnya (Yulnafatmawita,dkk., 2007).
Kapasitas Tukar Kation (KTK)
Jumlah total kation yang dapat dipertukarkan dinyatakan dalam mg
(milligram) per 100 g tanah (mg 100 g-1) kering oven sering disebut Cation
Exchangeable Capacity (CEC). KTK merupakan jumlah muatan negatif tanah
baik yang bersumber dari permukaan koloid anorganik (liat) maupun koloid
organik (humus) yang merupakan situs pertukaran kation-kation
(Hanafiah, 2005).
Besarnya KTK tanah tergantung kepada (1) tekstur tanah, (2) tipe mineral
liat, dan (3) kandungan bahan organik. Semakin tinggi kadar liat atau tekstur
semakin halus maka KTK tanah akan semakin besar. Demikian juga pada
kandungan bahan organik tanah, semakin tinggi bahan organik maka KTK tanah
akan semakin tinggi. Jenis mineral liat sangat mempengaruhi KTK tanah, karena
besarnya KTK dari masing-masing liat juga berbeda (Mukhlis, 2007).
Kapasitas tukar kation tanah sangat beragam pada setiap jenis tanah.
Besarnya KTK tanah dipengaruhi oleh sifat dan ciri tanah itu sendiri antara lain
(a) reaksi tanah (pH), (b) tekstur tanah atau jumlah liat, (c) jenis mineral liat, (d)
bahan organik, dan (e) pengapuran dan pemupukan (Hakim, dkk, 1986).
Kation-kation tersebut berikatan dengan permukaan koloid yang
bermuatan negatif karena adanya daya menarik kation-kation tanah. Kekuatan
ikatan antar muatan kation tinggi pada permukaan koloid dan menurun jika kation
tersebut jauh jaraknya dari permukaan koloid (Hanafiah, 2005).
Universitas Sumatera Utara
22
Hubungan pH dengan KTK sangat erat yaitu pada pH rendah, hanya
muatan permanen liat, dan sebagian muatan koloid organik memegang ion yang
dapat digantikan melalui pertukaran kation. Dengan demikian KTK relatif rendah.
Hal ini disebabkan oleh kebanyakan tempat pertukaran kation koloid organik dan
beberapa fraksi liat, H+ dan mungkin hidroksi-Al terikat kuat, sehingga sukar
dipertukarkan. Dengan meningkatnya pH, hidrogen yang diikat koloid organik
dan liat berionisasi dan dapat digantikan. Demikian pula ion hidroksi-Al yang
terjerap akan dilepaskan dan membentuk Al(OH)3. Dengan demikian terciptalah
tapak-tapak pertukaran baru pada koloid liat. Beriringan dengan perubahanperubahan itu KTK pun meningkat (Hakim,dkk, 1986).
C-Organik
Kandungan bahan organik dalam tanah merupakan salah satu faktor yang
berperan dalam menentukan keberhasilan suatu budidaya pertanian. Hal ini
dikarenakan bahan organik dapat meningkatakan kesuburan kimia, fisika maupun
biologi tanah. Penetapan kandungan bahan organik dilakukan berdasarkan jumlah
C-Organik (Hanafiah 2005).
Musthofa (2007) menyatakan bahwa kandungan bahan organik dalam
bentuk C-Organik di tanah harus dipertahankan tidak kurang dari dua persen.
Agar kandungan bahan organik dalam tanah tidak menurun dengan waktu akibat
proses dekomposisi mineralisasi, maka sewaktu pengolahan tanah penambahan
bahan organik mutlak harus diberikan setiap tahun. Kandungan bahan organik
sangat erat berkaitan dengan KTK yakni mampu meningkatkan KTK tanah.
Tanpa pemberian bahan organik dapat mengakibatkan degradasi kimia, fisik, dan
Universitas Sumatera Utara
23
biologi tanah yang dapat merusak agregat tanah dan menyebabkan pemadatan
tanah (Foth 1994).
Kandungan C-organik dalam tanah ditentukan dengan metode pembakaran
kering atau pembakaran basah. Pembakaran kering dilakukan dengan cara
membakar contoh tanah diatas penangas, kemudian mengukur CO2 yang
dilepaskan. Pembakaran basah dilakukan dengan mengoksidasi dengan asam
khromat dengan jumlah berlebihan, kemudian dititrasi terhadap kelebihan oksidan
tersebut (metode Walkley-Black). Hasilnya lebih semikuantitatif, tetapi dapat
dilakukan lebih cepat dan sederhana (Hardjowigeno, 1993).
Salah satu peranan bahan organik yang penting adalah kemampuanya
bereaksi dengan ion logam untuk membentuk senyawa kompleks. Dengan
demikian ion logam yang bersifat meracuni tanaman serta merugikan penyediaan
hara pada tanah seperti Al, Fe dan Mn dapat diperkecil dengan adanya bahan
organik. Karakteristik bahan organik tanah dapat dilakukan secara sederhana.
Contoh secara kimia berdasarkan dari kadar C-organik (Suridikarta,dkk, 2002).
P tersedia
Posfor merupakan hara esensial bagi pertumbuhan tanaman persoalan
yang umum dihadapi oleh fosfor tanah adalah tidak semua fosfor tanah dapat
segera tersedia untuk tanaman,dalam hal ini sangat tergantung pada sifat dan ciri
tanah serta pegelolaan tanah itu sendiri oleh manusia .disamping itu pertambahan
fosfor ke dalam tanah tidak terjadi dengan pengikatan biokimia seperti halnya
nitrogen,tetapi hanya bersumber dari deposit atau batuan dari mineral fosfor di
dalam tanah (Hakim,dkk,1989).
Universitas Sumatera Utara
24
Ketersediaan P dipengaruhi sangat nyata oleh pH,bentuk ion P dalam
tanah juga bergantung pada pH larutan. Pada pH agak tinggi (basa) ion HPO42adalah dominan,bila pH tanah turun ion H2PO4- danHPO42- akan dijumpai secara
bersamaan pada pH rendah bersenyawa degan Al,,Fe atau Mn, membentuk
senyawa yang tidak larut, sedangkan pada pH tinggi ion P yang larut dan diikat
oleh Ca membentuk senyawa yang tidak larut (Hakim,dkk ,1986).
K – tukar
Unsur kalium merupakan unsur yang paling mudah mengadakan
persenyawaan dengan unsur atau zat lainnya, misalnya khlor dan magnesium.
Unsur kalium berfungsi untuk tanaman yaitu untuk (a). mempercepat
pembentukan zat karbohidrat dalam tanaman; (b). memperkokoh tubuh tanaman;
(c). mempertinggi resistensi terhadap serangan hama dan penyakit dan
kekeringan; (d). meningkatkan kualitas biji. Sifat K yaitu mudah larut dan terbawa
hanyut dan mudah pula terfiksasi dalam tanah. Sumber K adalah beberapa jenis
mineral, sisa-sisa tanaman dan jasad renik, larutan dalam tanah, abu tanaman dan
pupuk anorganik (Sutedjo dan Kartasapoetra, 1988).
Banyak tanah mempunyai kelimpa hara kalium yang dapat digunakan dan
tanaman tidak tanggap terhadap pupuk kalium meskipun tanaman biasanya
menggunakan lebih banyak kalium dari tanah dibandingkan dengan hara lain
kecuali nitrogen. Pada dasarnya, kalium dalam tanah berada dalam mineral yang
melapuk dan melepaskan ion-ion kalium. Ion-ion tersebut diserap pada pertukaran
kation dan siap tersedia untuk diambil oleh tanaman. Kalium yang tersedia
menumpuk dalam tanah dengan rejim ustik atau berkelembaban lebih kering tanpa
adanya pencucian. Pada umumnya tanah-tanah seperti itu netral atau basa, tidak
Universitas Sumatera Utara
25
membutuhkan kapur dan memerlukan pupuk kalium bahkan untuk hasil panen
yang tinggi. Pencucian di kawasan basah menghilangkan kalium tersedia dan
menciptakan keperluan akan pupuk kalium bila dikehendaki hasil-hasil panen
yang sedang atau tinggi. Tanah organik terkenal miskin kalium karena tanah
tersebut mengandung sedikit mineral yang mengandung kalium (Foth, 1994).
Dalam Hakim dkk (1986) juga dikatakan bahwa kalium yang tersedia
hanya meliputi 1-2 % dari seluruh kalium yang terdapat pada kebanyakan tanah
mineral. Ia dijumpai dalam tanah sebagai kalium dalam larutan tanah dan kalium
yang dapat dipertukarkan dan diadsorbsi oleh permukaan koloid tanah. Sebagian
besar dari kalium tersedia ini berupa kalium dapat dipertukarkan (90%). Kalium
larutan tanah lebih mudah diserap oleh tanaman dan juga peka terhadap
pencucian. Pada keadaan tertentu, misalnya pada pertanaman intensif atau pada
tanah muda yang banyak mengandung mineral kalium dengan curah hujan tinggi,
kalium tidak dapat dipertukarkan dapat juga diserap oleh tanaman.
Universitas Sumatera Utara
TINJAUAN PUSTAKA
Daerah Aliran Sungai
Daerah Aliran Sungai (DAS) biasanya di bagi menjadi daerah hulu,
tengah, hilir dan pesisir. Sistem ekologi DAS bagian hulu pada umumnya
dipandang sebagai suatu ekosistem pedesaan. Ekosistem DAS hulu terdiri atas
empat komponen utama, yaitu desa, sawah/ladang, sungai dan hutan. Di dalam
ekosistem DAS terdapat hubungan timbal-balik antar komponen. Fungsi suatu
DAS merupakan fungsi gabungan yang dilakukan oleh seluruh faktor / komponen
yang ada di dalam DAS. Apabila terjadi perubahan pada salah satu komponen
maka akan mempengaruhi ekosistem DAS tersebut (Widiatni, 2008).
Daerah Aliran Sungai (DAS) dapat diartikan sebagai kesatuan ruang yang
terdiri atas unsur abiotik (tanah, air, udara), biotik (vegetasi, binatang dan
organisme hidup lainnya) serta kegiatan manusia yang saling berinteraksi dan
saling ketergantungan satu sama lain, sehingga merupakan satu kesatuan
ekosistem, hal ini berarti bahwa apabila keterkaitan sudah terselenggara maka
pengelolaan hutan, tanah, air, masyarakat dan lain–lain harus memperhatikan
peranan dari komponen–komponen ekosistem tersebut (Sudaryono, 2002).
Sebuah DAS ditandai dengan adanya sungai utama yang langsung
bermuara ke danau atau ke laut. Ke dalam sungai utama tersebut bermuara anak
sungai yang airnya berasal dari tangkapan air hujan dari wilayah yang dibatasi
pembatas topografi menuju ke anak sungai tersebut. Batas wilayah hingga ke
pembatas topografi yang mengalirkan air hujan yang ditangkapnya menuju anak
sungai itu disebut sebagai kawasan Sub DAS (Rauf dkk, 2011).
Universitas Sumatera Utara
11
Di Bawah Tegakan Tanaman Serbaguna
Jenis pohon serbaguna atau Multipurpose Trees (MPTs) mengandung
pengertian pohon–pohon dan semak yang digunakan atau dikelola untuk lebih dari
satu kegunaan produk dan atau jasa, penekanan pada penanaman pohon ini untuk
tujuan ekonomi dan ekologi dari satu sistem pengunaan lahan dengan keluaran
ganda (Sabarnurdin, 1998 ; Suryanto dan Prasetyawati, 2014).
Beberapa jenis tanaman yang biasanya dikembangkan oleh kelompok
pembibitan, yaitu tanaman dari jenis Multi Purposes Trees Species (MPTs) dan
Kekayuan. MPTs adalah tanaman yang memiliki fungsi selain kayu, misalnya
dapat dimanfaatkan buah atau bagian tanaman lainnya. Sedangkan tanaman
kekayuan merupakan tanaman yang khusus dimanfaatkan kayunya saja. Tanaman
jenis MPTs lebih cenderung memiliki sifat konservatif, karena tanaman tersebut
jarang ditebang oleh masyarakat. Meskipun demikian tetap saja perbandingan
tanaman kayu lebih banyak dibandingkan dengan tanaman MPTs. Contoh
tanaman MPTs seperti Aren (Arenga saccharifera),Picung (Pangium edule
REINW) (buahnya untuk bumbu masak) dan lain sebagainya. Sedangkan
kekayuan contohnya seperti Sengon (Albasia falcataria) dan Jati (Tectona
grandis) (Hafsah dan Heriyanto, 2012).
Berbagai
komposisi
tegakan
tanaman
yang
berbeda–beda
akan
mempengaruhi kondisi tanah baik pada sifat fisik maupun kimia tanah.
Masing–masing komposisi tegakan tanaman tersebut mempunyai jenis vegetasi
yang beragam dominasi tegakan tanaman maupun penutupan oleh tajuk tanaman
yang semuanya akan mempengaruhi kondisi tanah di bawahnya terutama pada
sifat fisika dan kimia tanah (Kumalasari dkk, 2011).
Universitas Sumatera Utara
12
Hutan dan vegetasinya memiliki peranan dalam pernbentukan dan
pemantapan agregat tanah. Vegetasinya berperan sebagai pemantap agregat tanah
karena akar akarnya dapat mengikat partikel–partikel tanah dan juga mampu
menahan daya tumbuk butir-butir air hujan secara langsung ke permukaan tanah
sehingga penghancuran tanah dapat dicegah. Selain itu seresah yang berasal dari
daun–daunnya dapat meningkatkan kandungan bahan organik tanah. Hal inilah
yang dapat mengakibatkan perbaikan terhadap sifat fisik tanah, yaitu
pembentukan struktur tanah yang baik maupun peningkatan porositas yang dapat
meningkatkan perkolasi, sehingga memperkecil erosi (Tolaka dkk, 2013).
Jenis-jenis pohon yang ditanam pada kegiatan Hutan Kemasyarakatan
adalah jenis pohon serba guna atau pohon kehidupan yang sesuai dan cocok
dengan kondisi tanah dan lingkungannya. Dengan penanaman serba guna tersebut,
di harapkan dapat memberikan kesempatan kepada masyarakat memanfaatkan
hasil hutan bukan kayu seperti buah-buahan (seperti, mede, kemiri, durian, aren
dll); getah-getahan (seperti damar, jelutung, lak, pinus) ; rotan ; gaharu ; dan
sebagainya. Dalam hal ini, yang dimaksud pohon serba guna adalah tanaman
tahunan atau pohon yang menghasilkan hasil hutan bukan kayu yang bermanfaat
bagi masyarakat disamping dapat meningkatkan mutu hutan.
Tanaman aren (Arenga pinnata Merr.)
Pohon aren atau enau (Arenga pinnata Merr.) merupakan tumbuhan yang
menghasilkan bahan-bahan industri sejak lama kita kenal. Namun sayang
tumbuhan
ini
kurang
mendapat
perhatian
untuk
dikembangkan
atau
dibudidayakan secara sungguh-sungguh oleh berbagai pihak. Begitu banyak
ragam produk yang dipasarkan setiap hari yang berasal dari bahan baku pohon
Universitas Sumatera Utara
13
aren dan permintaan produk-produk tersebut baik untuk kebutuhan ekspor
maupun kebutuhan dalam negeri semakin meningkat. Hampir semua bagian
pohon aren bermanfaat dan dapat digunakan untuk berbagai kebutuhan, mulai dari
bagian fisik (akar, batang, daun, ijuk dll) maupun hasil produksinya (nira,
pati/tepung dan buah). Selama ini permintaan produk-produk yang bahan bakunya
dari pohon aren masih dipenuhi dengan mengandalkan pohon aren yang tumbuh
liar. Jika pohon aren ditebang untuk diambil tepungnya tentu saja populasi pohon
aren mengalami penurunan yang cepat karena tidak diimbangi dengan kegiatan
penanaman. Di samping itu, perambahan hutan dan konversi kawasan hutan alam
untuk penggunaan lain juga mempercepat penurunan populasi pohon aren
(Lempang, 2012).
Aren merupakan jenis tanaman tahunan, berukuran besar, berbentuk pohon
soliter tinggi hingga 12 m, diameter setinggi dada (DBH) hingga 60 cm
(Ramadani et al, 2008). Pohon aren dapat tumbuh mencapai tinggi dengan
diameter batang sampai 65 cm dan tinggi 15 m bahkan mencapai 20 m dengan
tajuk daun yang menjulang di atas batang (Soeseno, 1992). Waktu pohon masih
muda batang aren belum kelihatan karena tertutup oleh pangkal pelepah daun,
ketika daun paling bawahnya sudah gugur, batangnya mulai kelihatan. Permukaan
batang ditutupi oleh serat ijuk berwarna hitam yang berasal dari dasar tangkai
daun.
Begitu banyak ragam produk yang dipasarkan setiap hari yang bahan
bakunya berasal dari pohon aren dan permintaan produk-produk tersebut baik
untuk kebutuhan dalam negeri maupun untuk ekspor semakin meningkat. Hampir
Semua bagian pohon aren bermanfaat dan dapat digunakan untuk berbagai
Universitas Sumatera Utara
14
kebutuhan, baik bagian fisik (daun, batang, ijuk, akar, dll.) maupun bagian
produksinya (buah, nira dan pati/tepung). Pohon aren adalah salah satu jenis
tumbuhan palma yang memproduksi buah, nira dan pati atau tepung di dalam
batang. Hasil produksi aren ini semuanya dapat dimanfaatkan dan memiliki nilai
ekonomi (Lempang , 2012).
Tanaman durian (Durio zibethinus L. Murr.)
Buah durian yang berasal dari pohon durian (Durio zibethinus L.) banyak
tumbuh di hutan maupun di kebun milik penduduk. Tumbuhan berbentuk pohon,
tinggi 27 - 40 m. Akar tunggang. Batang berkayu, silindris, tegak, kulit pecah pecah, permukaan kasar, percabangan simpodial, bercabang banyak, arah
mendatar. Daun tunggal, bertangkai pendek, tersusun berseling, permukaan atas
berwarna hijau tua - bawah cokelat kekuningan, bentuk jorong hingga lanset,
panjang 6,5 - 25 cm, lebar 3 - 5 cm, ujung runcing, pangkal membulat, permukaan
atas mengkilat, permukaan bawah buram, tidak pernah meluruh, bagian bawah
berlapis bulu halus berwarna cokelat kemerahan. Bunga muncul di batang atau
cabang yang sudah besar, bertangkai, kelopak berbentuk lonceng berwarna putih
hingga cokelat keemasan. Buah bulat atau lonjong, kulit dipenuhi duri-duri tajam,
warna coklat keemasan atau kuning, Universitas Sumatera Utara bentuk biji
lonjong, berwarna coklat, berbuah setelah berumur 5 - 12 tahun. Perbanyakan
Generatif (biji) (Soedarya, 2009).
Tanaman ini memerlukan tanah yang dalam, ringan dan berdrainase
baik.durian juga memerlukan lindungan alam,agar pohon atau cabang –
cabangnya yang sarat buah tidak patah di terpah agin yang kuat.Temperatur udara
yang sangat di inginkan pohon durian berkisar antara 25 -28 C,meskipun dapat
Universitas Sumatera Utara
15
tumbuh pada kisaran temperatur 20 – 350C.Tanah dengan tekstur sedang,agak
halus dan halus dengan pH 5,5-7,8 dan berdrainase baik hingga sedang ,sangat
sesuai untuk pohon durian.pohon ini umumnya mengisi sistem pertanian
campuran atau pertanian – hutan (agroforestry) yang selalu berdampingan dengan
pohon jengkol,petai,karet,kemiri,dan lain – lain menyerupai hutan multispesies.
(Abdul rauf,2011)
Tanaman karet (Hevea brasiliensis Muell. Arg)
Tanaman karet (Hevea brasiliensis) merupakan pohon yang tumbuh tinggi
dan berbatang cukup besar. Tinggi pohon dewasa mencapai 15 – 25 m. Batang
tanaman biasanya tumbuh lurus dan memiliki percabangan yang tinggi di atas. Di
beberapa kebun karet ada kecondongan arah tumbuh tanamannya agak miring ke
arah utara. Batang tanaman ini mengandung getah yang dikenal dengan nama
lateks (Nazarrudin dan Paimin, 2006).
Sedangkan menurut Setiawan (2000) tanaman karet merupakan pohon
yang tumbuh tinggi dan berbatang cukup besar. Pohon dewasa dapat mencapai
tinggi antara 15 – 30 m. Perakarannya cukup kuat serta akar tunggangnya dalam
dengan akar cabang yang kokoh. Pohonnya tumbuh lurus dan memiliki
percabangan yang tinggi diatas.
Karet merupakan salah satu komoditi perkebunan penting, baik sebagai
sumber pendapatan, kesempatan kerja dan devisa, pendorong pertumbuhan
ekonomi sentra-sentra baru di wilayah sekitar perkebunan karet maupun
pelestarian lingkungan dan sumberdaya hayati. Kayu karet juga akan mempunyai
prospek yang baik sebagai sumber kayu menggantikan sumber kayu asal hutan.
Universitas Sumatera Utara
16
Indonesia sebagai negara dengan luas areal kebun karet terbesar dan produksi
kedua terbesar di dunia (Goenadi et al., 2005).
Indraty (2005, dalam Boerhendhy dan Agustina, 2006) menyebutkan
bahwa tanaman karet juga memberikan kontribusi yang sangat penting dalam
pelestarian lingkungan. Upaya pelestarian lingkungan akhir-akhir ini menjadi isu
penting mengingat kondisi sebagian besar hutan alam makin memprihatinkan.
Pada tanaman karet, energi yang dihasilkan seperti oksigen, kayu, dan biomassa
dapat digunakan untuk mendukung fungsi perbaikan lingkungan seperti
rehabilitasi lahan, pencegahan erosi dan banjir, pengaturan tata guna air bagi
tanaman lain, dan menciptakan iklim yang sehat dan bebas polusi. Pada daerah
kritis, daun karet yang gugur mampu menyuburkan tanah. Daur hidup tanaman
karet yang demikian akan terus berputar dan berulang selama satu siklus tanaman
karet paling tidak selama 30 tahun. Oleh karena itu, keberadaan pertanaman karet
sangat strategis bagi kelangsungan kehidupan, karena mampu berperan sebagai
penyimpan dan sumber energi. Hal senada dikemukakan oleh Azwar et al. (1989,
dalam Boerhendhy dan Agustina, 2006) bahwa laju pertumbuhan biomassa ratarata tanaman karet pada umur 3−5 tahun mencapai 35,50 ton bahan kering/ha/
tahun. Hal ini berarti perkebunan karet dapat mengambil alih fungsi hutan yang
berperan penting dalam pengaturan tata guna air dan mengurangi peningkatan
pemanasan bumi (global warming).
Universitas Sumatera Utara
17
Sifat kimia tanah
Reaksi Tanah (pH)
Reaksi tanah menunjukkan sifat kemasaman atau alkalinitas tanah yang
dinyatakan dengan nilai pH. Nilai pH menunjukkan banyaknya konsentrasi ion
hidrogen (H+) di dalam tanah, makin tinggi nilai kadar ion H+ dalam tanah,
makin masam tanah tersebut. Nilai pH berkisar dari 0−14 dengan pH 7 disebut
netral sedang pH kurang dari 7 disebut masam dan pH lebih dari 7 disebut alkalis.
Tanah yang terlalu masam dapat dinaikkan pHnya dengan menambahkan kapur ke
dalam tanah sedangkan tanah yang terlalu alkalis dapat diturunkan pHnya dengan
penambahan belerang.
Dalam tanah pH sangat penting dan erat hubungannya dengan hal-hal
berikut
ini:
1. Menunjukkan mudah tidaknya unsur-unsur hara diserap tanaman, pada
umumnya unsur hara mudah diserap tanaman. Pada pH sekitar netral,
unsur hara mudah diserap akar tanaman karena pada pH tersebut mudah
larut dalam air. Pada tanah masam unsur P diikat (difiksasi) oleh Al,
sedangkan pada tanah alkalis unsur P diikat oleh Ca sehingga unsur
tersebut tidak dapat diserap tanaman.
2. Menunjukkan kemungkinan adanya unsur beracun. Pada tanah masam,
unsur mikro (Fe, Mn, Zn, Cu, Co) mudah terlarut sehingga ditemukan
unsur mikro berlebih sedangkan pemakaiannya dalam jumlah kecil
sehingga menjadi racun.
Universitas Sumatera Utara
18
3. Mempengaruhi perkembangan mikroorganisme. Bakteri (bakteri pengikat
nitrogen dari udara dan bakteri nitrifikasi) berkembang baik pada pH 5,5
atau lebih, sedang jamur dapat berkembang baik pada segala tingkat
kemasaman tanah (Hardjowigeno 2003).
Reaksi tanah sangat mempengaruhi ketersediaan unsur hara bagi tanaman.
Pada reaksi tanah yang netral, yaitu pH 6,5-7,5, maka unsur hara tersedia dalam
jumlah yang cukup banyak (optimal). Pada pH tanah kurang dari 6,0 maka
ketersediaan unsur-unsur fosfor, kalium, belerang, kalsium, magnesium dan
molibdenum menurun dengan cepat. Sedangkan pH tanah lebih besar dari 8,0
akan menyebabkan unsur-unsur nitrogen, besi, mangan, borium, tembaga dan
seng ketersediannya relatif jadi sedikit (Sarief, 1986).
Nitrogen Total
Nitrogen yang didapat dari tanah diusahakan dari bahan-bahan seperti sisa
tanaman, pupuk kandang, pupuk buatan, dan garam amonium dan nitrat yang
diendapkan. Lagipula ada fiksasi nitrogen atmosfir yang diusahakan oleh
mikroorganisme tanah tertentu. Hilangnya dari tanah disebabkan oleh tanaman
yang dipanen dan diangkut, drainase, erosi, dan hilang sebagai gas dalam bentuk
unsur dan amoniak (Buckman and Brady, 1982).
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 perlindian (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.
Universitas Sumatera Utara
19
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).
Sejumlah besar nitrogen dalam tanah berada dalam bentuk organik.
Dengan demikian dekomposisi nitrogen merupkan sumber utama nitrogen tanah,
disamping juga dapat berasal dari air hujan dan irigasi. Dekomposisi merupakan
proses kimia yang menghasilkan N dalam bentuk ammonium dan dioksidasi lagi
menjadi nitrat. Proses dekomposisi ini dilkukan oleh jasad renik yang peka
lingkungan. Jika bahan organik yang secara relatif mengandung lebih banyak C
dari N ditambahkan ke tanah maka proses tersebut akan terbalik. Karena ada
sumber energi yang banyak, jasad renik akan menggunakan N yang ada untuk
pertumbuhan. Dengan demikian, N diikat pada tubuh jasad renik dan N akan
kurng tersedia di tanah (Hakim, dkk, 1986).
Bahan organik merupakan sumber Nitrogen (N) yang utama di dalam
tanah. Pada bahan organik halus jumlah N tinggi maka perbandingan C/N rendah,
sedangkan bahan organik kasar jumlah N rendah sehingga C/N tinggi. Nitrogen
berfungsi memperbaiki pertumbuhan vegetatif tanaman. Tanaman yang tumbuh
pada tanah yang cukup N, berwarna lebih hijau dan berperan dalam pembentukan
protein. Nitrogen diambil tanaman dalam bentuk amonium (NH4 +) dan nitrat
(NO3 -). Tambahan nitrogen pada tanah berasal dari hujan dan debu, penambatan
secara tak simbiosis, penambatan secara simbiosis dan kotoran hewan dan
manusia. Kehilangan nitrogen dari tanah disebabkan oleh penguapan, pencucian,
denitrifikasi, pengikisan dan penyerapan oleh tanaman. Denitrifikasi terjadi
Universitas Sumatera Utara
20
karena drainase buruk, lokasi tergenang, dan tata udara dalam tanah buruk
(Hardjowigeno 2003).
Menurut Handayanto, dkk (1999) pelepasan N dari bahan organik
tergantung pada sifat fisik, kimia bahan organik, kondisi lingkungan, dan
komunitas organisme perombak. Terhambatnya pelepasan N mungkin disebabkan
oleh tingginya rasio C/N bahan organik dan immobilisasi N mikrobia yang terikat.
Saat immobilisasi, N tersedia yang ada sebelumnya di dalam tanah diambil
mikroorganisme untuk mencukupi kebutuhannya, karena tidak tercukupi dari
bahan organik yang dirombak sehingga keberadaan N tersedia tanah menjadi
sangat sedikit bagi tanaman yang akan menyebabkan tanaman kekurangan N.
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 memilkiki tekstur pasir mudah melepaskan air sehingga N menjadi rendah
daripada tanah liat (Hakim, dkk, 1986).
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
Universitas Sumatera Utara
21
pula nitrogen organik yang mengalami mineralisai sehingga akumulasi nitrogen di
dalam tanah semakin besar jumlahnya (Yulnafatmawita,dkk., 2007).
Kapasitas Tukar Kation (KTK)
Jumlah total kation yang dapat dipertukarkan dinyatakan dalam mg
(milligram) per 100 g tanah (mg 100 g-1) kering oven sering disebut Cation
Exchangeable Capacity (CEC). KTK merupakan jumlah muatan negatif tanah
baik yang bersumber dari permukaan koloid anorganik (liat) maupun koloid
organik (humus) yang merupakan situs pertukaran kation-kation
(Hanafiah, 2005).
Besarnya KTK tanah tergantung kepada (1) tekstur tanah, (2) tipe mineral
liat, dan (3) kandungan bahan organik. Semakin tinggi kadar liat atau tekstur
semakin halus maka KTK tanah akan semakin besar. Demikian juga pada
kandungan bahan organik tanah, semakin tinggi bahan organik maka KTK tanah
akan semakin tinggi. Jenis mineral liat sangat mempengaruhi KTK tanah, karena
besarnya KTK dari masing-masing liat juga berbeda (Mukhlis, 2007).
Kapasitas tukar kation tanah sangat beragam pada setiap jenis tanah.
Besarnya KTK tanah dipengaruhi oleh sifat dan ciri tanah itu sendiri antara lain
(a) reaksi tanah (pH), (b) tekstur tanah atau jumlah liat, (c) jenis mineral liat, (d)
bahan organik, dan (e) pengapuran dan pemupukan (Hakim, dkk, 1986).
Kation-kation tersebut berikatan dengan permukaan koloid yang
bermuatan negatif karena adanya daya menarik kation-kation tanah. Kekuatan
ikatan antar muatan kation tinggi pada permukaan koloid dan menurun jika kation
tersebut jauh jaraknya dari permukaan koloid (Hanafiah, 2005).
Universitas Sumatera Utara
22
Hubungan pH dengan KTK sangat erat yaitu pada pH rendah, hanya
muatan permanen liat, dan sebagian muatan koloid organik memegang ion yang
dapat digantikan melalui pertukaran kation. Dengan demikian KTK relatif rendah.
Hal ini disebabkan oleh kebanyakan tempat pertukaran kation koloid organik dan
beberapa fraksi liat, H+ dan mungkin hidroksi-Al terikat kuat, sehingga sukar
dipertukarkan. Dengan meningkatnya pH, hidrogen yang diikat koloid organik
dan liat berionisasi dan dapat digantikan. Demikian pula ion hidroksi-Al yang
terjerap akan dilepaskan dan membentuk Al(OH)3. Dengan demikian terciptalah
tapak-tapak pertukaran baru pada koloid liat. Beriringan dengan perubahanperubahan itu KTK pun meningkat (Hakim,dkk, 1986).
C-Organik
Kandungan bahan organik dalam tanah merupakan salah satu faktor yang
berperan dalam menentukan keberhasilan suatu budidaya pertanian. Hal ini
dikarenakan bahan organik dapat meningkatakan kesuburan kimia, fisika maupun
biologi tanah. Penetapan kandungan bahan organik dilakukan berdasarkan jumlah
C-Organik (Hanafiah 2005).
Musthofa (2007) menyatakan bahwa kandungan bahan organik dalam
bentuk C-Organik di tanah harus dipertahankan tidak kurang dari dua persen.
Agar kandungan bahan organik dalam tanah tidak menurun dengan waktu akibat
proses dekomposisi mineralisasi, maka sewaktu pengolahan tanah penambahan
bahan organik mutlak harus diberikan setiap tahun. Kandungan bahan organik
sangat erat berkaitan dengan KTK yakni mampu meningkatkan KTK tanah.
Tanpa pemberian bahan organik dapat mengakibatkan degradasi kimia, fisik, dan
Universitas Sumatera Utara
23
biologi tanah yang dapat merusak agregat tanah dan menyebabkan pemadatan
tanah (Foth 1994).
Kandungan C-organik dalam tanah ditentukan dengan metode pembakaran
kering atau pembakaran basah. Pembakaran kering dilakukan dengan cara
membakar contoh tanah diatas penangas, kemudian mengukur CO2 yang
dilepaskan. Pembakaran basah dilakukan dengan mengoksidasi dengan asam
khromat dengan jumlah berlebihan, kemudian dititrasi terhadap kelebihan oksidan
tersebut (metode Walkley-Black). Hasilnya lebih semikuantitatif, tetapi dapat
dilakukan lebih cepat dan sederhana (Hardjowigeno, 1993).
Salah satu peranan bahan organik yang penting adalah kemampuanya
bereaksi dengan ion logam untuk membentuk senyawa kompleks. Dengan
demikian ion logam yang bersifat meracuni tanaman serta merugikan penyediaan
hara pada tanah seperti Al, Fe dan Mn dapat diperkecil dengan adanya bahan
organik. Karakteristik bahan organik tanah dapat dilakukan secara sederhana.
Contoh secara kimia berdasarkan dari kadar C-organik (Suridikarta,dkk, 2002).
P tersedia
Posfor merupakan hara esensial bagi pertumbuhan tanaman persoalan
yang umum dihadapi oleh fosfor tanah adalah tidak semua fosfor tanah dapat
segera tersedia untuk tanaman,dalam hal ini sangat tergantung pada sifat dan ciri
tanah serta pegelolaan tanah itu sendiri oleh manusia .disamping itu pertambahan
fosfor ke dalam tanah tidak terjadi dengan pengikatan biokimia seperti halnya
nitrogen,tetapi hanya bersumber dari deposit atau batuan dari mineral fosfor di
dalam tanah (Hakim,dkk,1989).
Universitas Sumatera Utara
24
Ketersediaan P dipengaruhi sangat nyata oleh pH,bentuk ion P dalam
tanah juga bergantung pada pH larutan. Pada pH agak tinggi (basa) ion HPO42adalah dominan,bila pH tanah turun ion H2PO4- danHPO42- akan dijumpai secara
bersamaan pada pH rendah bersenyawa degan Al,,Fe atau Mn, membentuk
senyawa yang tidak larut, sedangkan pada pH tinggi ion P yang larut dan diikat
oleh Ca membentuk senyawa yang tidak larut (Hakim,dkk ,1986).
K – tukar
Unsur kalium merupakan unsur yang paling mudah mengadakan
persenyawaan dengan unsur atau zat lainnya, misalnya khlor dan magnesium.
Unsur kalium berfungsi untuk tanaman yaitu untuk (a). mempercepat
pembentukan zat karbohidrat dalam tanaman; (b). memperkokoh tubuh tanaman;
(c). mempertinggi resistensi terhadap serangan hama dan penyakit dan
kekeringan; (d). meningkatkan kualitas biji. Sifat K yaitu mudah larut dan terbawa
hanyut dan mudah pula terfiksasi dalam tanah. Sumber K adalah beberapa jenis
mineral, sisa-sisa tanaman dan jasad renik, larutan dalam tanah, abu tanaman dan
pupuk anorganik (Sutedjo dan Kartasapoetra, 1988).
Banyak tanah mempunyai kelimpa hara kalium yang dapat digunakan dan
tanaman tidak tanggap terhadap pupuk kalium meskipun tanaman biasanya
menggunakan lebih banyak kalium dari tanah dibandingkan dengan hara lain
kecuali nitrogen. Pada dasarnya, kalium dalam tanah berada dalam mineral yang
melapuk dan melepaskan ion-ion kalium. Ion-ion tersebut diserap pada pertukaran
kation dan siap tersedia untuk diambil oleh tanaman. Kalium yang tersedia
menumpuk dalam tanah dengan rejim ustik atau berkelembaban lebih kering tanpa
adanya pencucian. Pada umumnya tanah-tanah seperti itu netral atau basa, tidak
Universitas Sumatera Utara
25
membutuhkan kapur dan memerlukan pupuk kalium bahkan untuk hasil panen
yang tinggi. Pencucian di kawasan basah menghilangkan kalium tersedia dan
menciptakan keperluan akan pupuk kalium bila dikehendaki hasil-hasil panen
yang sedang atau tinggi. Tanah organik terkenal miskin kalium karena tanah
tersebut mengandung sedikit mineral yang mengandung kalium (Foth, 1994).
Dalam Hakim dkk (1986) juga dikatakan bahwa kalium yang tersedia
hanya meliputi 1-2 % dari seluruh kalium yang terdapat pada kebanyakan tanah
mineral. Ia dijumpai dalam tanah sebagai kalium dalam larutan tanah dan kalium
yang dapat dipertukarkan dan diadsorbsi oleh permukaan koloid tanah. Sebagian
besar dari kalium tersedia ini berupa kalium dapat dipertukarkan (90%). Kalium
larutan tanah lebih mudah diserap oleh tanaman dan juga peka terhadap
pencucian. Pada keadaan tertentu, misalnya pada pertanaman intensif atau pada
tanah muda yang banyak mengandung mineral kalium dengan curah hujan tinggi,
kalium tidak dapat dipertukarkan dapat juga diserap oleh tanaman.
Universitas Sumatera Utara