Kajain Sifat Fisika dan Kimia Tanah Ultisol pada Lahan Karet yang Telah Menghasilkan dengan Beberapa Jenis Vegetasi yang Tumbuh di Kebun PTPN III Sarang Giting

6

TINJAUAN PUSTAKA

PT. Perkebunan Nusantara III Sarang Giting
Kebun Sarang Giting adalah salah satu kebun PT. Perkebunan Nusantara
III terletak di Kecamatan Dolok Masihul Kabupaten Serdang Bedagai Provinsi
Sumatra Utara ± 112 km dari Medan berada antara 03°15′00″ LU dan 99°00′00″
BT dengan ketinggian ± 114 Meter diatas permukaan laut, dengan jenis
tanahultisol,

latosol,

dan

inceptisol

topografi

berbukit

sampai

dengan

bergelombang yang beerbatasan di bagian utara adalah kecamatan Sei Rampah, di
bagian Selatan adalah Kecamatan Sipispis, di bagian timur berbatasan dengan
Tebing Tinggi, serta di bagian barat berbatasan dengan Kecamatan Serbajadi dan
Kecamatan Bintang Bayu. (BPMP Sumut, 2012).
PTPN III Sarang Gitimg sampai saat ini memiliki luasan lahan tanaman
menghasilkan karet seluas 1.564,03 ha, tanaman belum menghasilkan karet seluas
964,80 ha, tanaman utama karet seluas 394 ha, kebun entrys karet seluas 5 ha,
bibitan seluas 15 ha, jumlah tanaman karet seluas 2.954,03 ha, tanaman
menghasilkan kelapa sawit seluas 552,44 ha, jumlah tanaman kelapa sawit 552,44
ha, jumlah tanaman karet dan sawit seluas 3.495, 29 ha, lain-lain seluas 523,533
ha dan total luas lahan PTPN III Sarang Giting adalah 4.030,003 ha
(PTPN III, 2014).
Tanaman Karet
Menurut Setyamidjaja(1993) Klasifikasi tanaman karet adalah sebagai
berikut :
Divisi : Spermatophyta

Subdivisi

: Angiospermae
6
Universitas Sumatera Utara

7

Kelas

: Dicotyledonae

Ordo

: Euphorbiales

Famili

: Euphorbiaceae

Genus

: Hevea

Spesies

: Hevea brasiliensis Muell Arg.
Tanaman karet (Hevea brasiliensis)termasuk dalam famili Euphorbiacea,

disebut dengan nama lain rambung, getah, gota, kejai ataupun hapea. Karet
merupakan salah satu komoditas perkebunan yang penting sebagai sumber devisa
non migas bagi Indonesia, sehingga memiliki prospek yang cerah. Upaya
peningkatan produktivitas tanaman karet terus dilakukan terutama dalam bidang
teknologi budidaya dan pasca panen. Agar tanaman karet dapat tumbuh dengan
baik dan menghasilkan lateks yang banyak maka perlu di perhatikan syarat-syarat
tumbuh dan lingkungan yang di inginkann tanaman ini (Damanik, dkk., 2010).
Tanaman karet adalah tanaman daerah tropis. Daerah yang cocok untuk
tanaman karet adalah pada zona antara 15o LS dan 15 oLU. Curah hujan yang
cocok untuk pertumbuhan tanaman karet tidak kurang dari 2.000 mm. Optimal
antara 2.500-4.000 mm/tahun, yang terbagi dalam 100-150 hari hujan. Keadaan

iklim di indonesia yang cocok untuk tanaman karet ialah daerah-daerah indonesia
bagian barat, yaitu Sumatera, Jawa dan Kalimantan, sebab iklimnya lebih basah.
Tanaman karet tumbuh optimal di dataran rendah, yakni pada ketinggian sampai
200 meter di atas permukaan laut. Makin tinggi letak tempat, pertumbuhaannya
makin lambat dan hasilnya lebih rendah. Ketinggian lebih dari 600 meter dari
permukaan laut tidak cocok lagi untuk tanaman karet (Setyamidjaja, 1993)
Tanah

Universitas Sumatera Utara

8

Tanah adalah akumulasi partikel mineral yang tidak mempunyai atau
lemah antar partikelnya, yang terbentuk karena pelapukan dari batuan. Di antara
partikel-partikel terdapat ruang kosong yang disebut pori-pori (void space) yang
berisi air dan/atau udara. Ikatan yang lemah antara partikel-partikel tanah di
sebabkan oleh pengaruh karbonat atau oksida yang tersenyawa di antara partikelpartikel tersebut, atau disebabkan oleh adanya material organik. Proses
penghancuran dalam pembentukan tanah dari batuan terjadi secara fisis atau
kimiawi. Proses fisis antara lain berupa erosi akibat tiupan angin, pengikisan oleh
air dan gletsyer, atau perpecahan akibat pembekuan dan pencairan es dalam

batuan. Proses kimiawi mengasilkan perubahan pada susunan mineral batuan
asalnya. Salah satu penyebabnya adalah air yang mengandung asam atau alkali,
oksigen dan karbondioksida. Pelapukan kimiawi menghasilkan pembentukan
kelompok-kelompok partikel kristal berukuran koloid ( 90
cm). Kelemahan tanah berkembang (tingkat senil) seperti ultisol adalah
kemasaman yang tinggi karena basa-basa pendukung kesuburan tanah seperti Ca,
K, dan Mg sudah tercuci (leached) selama perkembangan ultisol atau terpakai
oleh tanaman yang tumbuh diatasnya. Tanah ini selalu dijumpai dengan pH < 5.5.
Komposisi fraksi utama liat yang tinggi sehingga dapat mengurangi daya resap air
dan tanah cepat padu (padat) sehingga akar sulit berkembang untuk mendapatkan
oksigen dan elemen hara (Bintang, dkk, 2012).
Ultisol bersifat lebih lekat dan lebih berat kalaudiolah, karena
mengandung mineral alumino-silikat lebih banyak. Air ditahan lebih kuat pada

Universitas Sumatera Utara

10

tanah ultisol. Kandungan pasir yang tinggi pada tanah tersebut menyebabkan
jumlah poriyang berukuran besar lebih banyak dibandingkan jumlah pori yang

berukurankecil. Pori yang berukuran kecil berfungsi untuk menahan air,
sedangkan poriyang berukuran besar merangsang pergerakan air dan udara.
Kondisi inimengakibatkan sebagian besar air hujan yang jatuh di atas permukaan
tanah akancepat mengalir ke bawah, dan tidak sempat ditahan oleh tanah
(Sanchez, 1992).
Dalam sistem klasifikasi tanah USDA terbaru (1975, 1985) yang masih
terus dikembangkan dengan kerjasama Internasional untuk kesempurnaanya,
tanah podsolik merah-kuning secara umum masuk ke dalam ordo ultisol. Ciri
tanah ultisol yang terutama menjadi kendala bagi budidaya tanaman antara lain
pH rendah, kejenuhan Al tinggi, lempung beraktifitas rendah, daya serat terhadap
posfat kuat, kejenuhan basa rendah, kadar bahan organik rendah sampai sedang
dan itu pun terdapat dalam lapisan permukaan tipis (horison A tipis) dan dengan
sendirinya kadar N pun rendah serta terbatas dalam lapisan permukaan tipis itu,
daya simpan air terbatas, derajat agregasi rendah dan kemantapan agregat lemah
(Notohadiprawiro, 1986).
Tekstur Tanah
Bagian padatan tanah terdiri dari bahan anorganik dan bahan organik
tanah. Untuk tanah-tanah mineral, yang merupakan bagian terbesar tanah
pertanian, sebagian besar padatannya merupakan bahan anorganik dan hanya
sebagian kecil (pada umumnya 70% porositasnya

rendah (35%. Porositas relative
lebih tinggi (60%), tetapi sebagian besar merupakan pori berukuran kecil.
Akibatnya, daya hantar air sangat lambat, dan sirkulasi udara kurang
lancar. Kemampuan menyimpan air dan hara tanaman tinggi. Air yang ada
diserap dengan energy yang tinggi, sehingga sulit dilepaskan terutama bila
kering, sehingga juga kurang tersedia untuk tanaman. Tanah liat disebut
juga tanah berat karena sulit diolah.
3. Tanah berlempung, merupakan dengan proporsi pasir, debu dan liat
sedemikian rupa sehingga sifatnya berbeda-beda diantara tanah berpasir
dan berliat. Jadi aerasi dan tata udara serta air cukup baik, kemampuan
menyimpan dan menyediakan air untuk tanaman tinggi.
(Islami dan Utomo, 1995).

Universitas Sumatera Utara

12

Tekstur tanah menunjukkan komposisi partikel penyusun tanah (separat)
yang dinyatakan sebagai perbandingan proporsi (%) relatif antara fraksi pasir
(sand) (berdiameter 2,00 – 0,20 mm atau 2000 – 200 µm, debu (silt) (berdiameter

2,00 – 0,20 mm atau 200 – 2µm) dan liat (clay) ( 0,75

P-avl
Bray II

Ppm

< 8,00

8,00-15,00

16-25

26-35

>35

K-tukar

me/100

< 0,10

0,1-0,2

0,300,50

0,601,00

>1,00

( Notohadiprawiro, 1998).
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.Soil Survey Laboratory

Universitas Sumatera Utara

16

menetapkan untuk menggunakan kadar C-organik dalam tanah lebih baik daripada
penggunaan kadar bahan organik. Rumus yang digunakan adalah:
Bahan organik (%) =

{1,724(0,458 x b)}-0,4 x 100%
BTKO

.................................................. (1)

b = BTKO – BTP
Dimana:

BTKO = Berat Tanah Kering Oven

BTP

= Berat Tanah Setelah Pembakaran (dibakar pada muffle furnance
pada temperatur 5000C selama 3 jam)
(Mukhlis, 2007).

Secara langsung bahan organik tanah merupakan sumber senyawasenyawa organik yang dapat diserap tanaman meskipun dalam jumlah
sedikit,seperti alanin, glisin dan asam-asam amino lainnya, juga hormon/zat
perangsang tumbuh dan vitamin.
Secara fisik, biomass (bahan organik) berperan:
1. Memenuhi warna tanah menjadi coklat-hitam,
2. Merangsang granulasi serta menurunkan plastisitas dan kohesi tanah
3. Memperbaiki struktur tanah menjadi lebih remah, dan
4. Meningkatkan daya tanah menahan air sehingga drainase tidak berlebihan,
kelembaban dan temperatur tanah menjadi stabil.
Secara kimiawi biomass berperan sebagai:
1. Bagian mudah terurai dari biomass melalui proses mineralisasi akan
menyumbangkan sejumlah ion-ion hara tersedia seperti dijelaskan
sebelumnya,

Universitas Sumatera Utara

17

2. Senyawa sisa mineralisasi dan senyawa sulit terurai melalui proses
humifikasi akan menghasilkan humus tanah yang terutama berperan secara
koloidal.
(Winarso, 2005)
Kerapatan Massa Tanah (Bulk density)
Kerapatan massa merupakan berat persatuan volume tanah, biasanya
ditetapkan sebagai gr/cm3. Menurut Islami dan Utomo (1995), bobot volume
tanah “bulk density” yaitu nisbah antara massa padatan tanah dalam keadaan
kering dengan volume total tanah.

Bd =

Mp
Vt

.................................................................................................(2)

dimana :
B� = kerapatan massa (bulk density) (g/cm3)

Mp = Massa padatan tanah (g)

Vt = Volume total tanah (cm3)
(Hakim dkk, 1986)
Tanah lebih padat mempunyai Bulk density yang lebih besar daripada
tanah mineral bagian atas mempunyai kandungan Bulk density yang lebih rendah
dibandingkan tanah dibawahnya. Bulk density dilapangan tersusun atas tanahtanah mineral yang umumnya berkisar 1,0-1,6 gr/cm3. Tanah organik memiliki
nilai Bulk density yang lebih mudah, misalnya dapat mencapai 0,1 gr/cm3-0,9
gr/cm3 pada bahan organik. Bulk density atau kerapatan massa tanah banyak
mempengaruhi sifat fisik tanah, seperti porositas, kekuatan, daya dukung,
kemampuan tanah menyimpan drainase, dll. Sifat fisik tanah ini banyak

Universitas Sumatera Utara

18

bersangkutan

dengan

penggunaan

tanah

dalam

berbagai

keadaaan

(Hardjowigeno, 2003).
Kerapatan Partikel Tanah (Particel Density)
Kerapatan partikel merupakan perbandingan antara massa tanah kering
(padatan) dengan volumenya (volume padatan).

�� =

��

dimana:

��

...........................................................................................................(3)

P� = Kerapatan partikel tanah (g/cm3)

Mp = Massa padatan tanah (g)

Vp = Volume padatan tanah (cm3)
Kerapatan partikel merupakan fungsi perbandingan antara komponen
bahan mineral dan bahan organik. Kerapatan partikel untuk tanah-tanah mineral
berkisar antara 2,6 g/cm3 sampai 2,7 g/cm3, dengan nilai rata-rata 2,65 g/cm3,
sedang kerapatan partikel tanah organik berkisar 1,30 g/cm3 sampai 1,50
g/cm3(Pandutama, dkk., 2003).
Kerapatan pertikel tanah dipengaruhi oleh kadar air tanah, tekstur tanah,
struktur tanah, bahan organik tanah dan topografi lahan. Kadar air tanah
mempengaruhi volume kepadatan tanah yang tersusun atas fraksi pasir, debu dan
liat. Bahan organik padatanah akan menyebabkan kondisi tanah akan berlubang,
karena bahan organik akan menempat ruang di antara partikel tanah sehingga
tanah menjadi porous. Bahan organik mengandung berbagai macam senyawa
yang akan diuraikan oleh mikroorganisme dan membantu melekatkan pertikelpartikel tanah membentuk agregat. Sehingga tanah yang memiliki bahan organik

Universitas Sumatera Utara

19

yang tinggi akan menjadi lebih berpori, gembur, memiliki kerapatan partikel yang
lebih kecil, dapat menyimpan dan mengalirkan udara dan air (Baver, 1956).
Menghitung kerapatan butir tanah, berarti menentukan kerapatan partikel
tanah dimana pertimbangan hanya diberikan untuk partikel yang solid. Oleh
karena itu kerapatan partikel setiap tanah merupakan suatu tetapan dan tidak
bervariasi menurut jumlah ruang partikel. Untuk kebanyakan tanah mineral
kerapatan partikelnya rata-rata sekitar 2,6 gr/cm3. Kandungan bahan organik di
dalam tanah sangat mempengaruhi kerapatan butir tanah, akibatnya tanah
permukaan biasanya kerapatan butirnya lebih kecil dari subsoil. Walau demikian
kerapatan butir tanah tidak berbeda banyak pada tanah yang berbeda, jika tidak,
akan terdapat suatu variasi yang harus mempertimbangkan kandungan tanah
organik atau komposisi mineral (Foth, 1984).
Porositas Tanah
Porositas adalah proporsi ruang pori total (ruang kosong) yang terdapat
dalam satuan volume tanah yang dapat ditempati oleh air dan udara, sehingga
merupakan indikator kondisi drainase dan aerase tanah. Tanah yang poreus berarti
tanah yang cukup mempunyai ruang pori untuk pergerakan air dan udara masuk
keluar tanah secara leluasa, sebaliknya jika tanah tidak poreus (Hanafiah, 2005).
Kelas porositas tanah dapat dilihat pada Tabel 2
Tabel 2. Kelas porositas tanah
Porositas (%)
100
60-80
50-60
40-50
30-40
< 30
(Arsyad, 1989).

Kelas
Sangat porous
Porous
Baik
Kurangbaik
Buruk
Sangatburuk

Universitas Sumatera Utara

20

Untuk menghitung persentase ruang pori (θ) yaitu dengan membandingkan
nilai kerapatan massa dan kerapatan partikel dengan persamaan:
B

θ = �1- d� ×100%.......................................................................................... (4)
Pd

Dimana: θ = porositas (%)

Bd = Kerapatan massa (g/cm3)
Pd = Kerapatan partikel (g/cm3)
(Hansen, dkk., 1992).
Kadar air kapasitas lapang
Kapasitas lapang adalah kondisi dimana tebal lapisan air dalam pori-pori
tanah mulai menipis, sehingga tegangan antar air-udara meningkat hingga lebih
besar dari gaya gravitasi, air gravitasi (pori-pori makro) habis dan air tersedia
(pada pori-pori meso dan mikro) bagi tanaman dalam keadaan optimum. Kondisi
ini terjadi pada tegangan permukaan lapisan air sekitar 1/3 atm atau pF 2,54
(Hanafiah, 2005).
Persentase air yang tersedia berada diantara kapasitas lapang dan titik layu
permanen. Apabila air berada diatas kapasitas lapang atau terjadi kelebihan air
pada tanah tersebut, maka semua pori-pori tanah terisi oleh air sehingga tanah
akan jenuh air dan tanaman tidak bisa mengambil air yang mengakibatkan
tanaman akan stres air, kemudian air akan terdrainase masuk ke dalam lapisan
bawah tanah oleh adanya gaya gravitasi. Apabila pada tanah tersebut pergerakan
air ke dalam lapisan bawah tanah sudah tidak terjadi lagi maka keadaan seperti ini
disebut dengan kapasitas lapang. Jika pemberian air dihentikan sampai tanaman
tidak mampu lagi menyerap dan mengambil air dari partikel tanah akan
mengakibatkan tanaman akan mati atau layu, keadaan seperti ini disebut sebagai

Universitas Sumatera Utara

21

titik layu permanen. Jumlah air yang tersedia yang akan digunakan oleh tanaman
dipengaruhi oleh tekstur, struktur, kandungan bahan organik tanah dan kedalaman
tanah (Sinaga, 2002).
Istilah kapasitas lapang (fiels capacity) didefenisikan sebagai jumlah air
yang ada di dalam tanah saat air mengalir oleh gaya gravitasi habis atau berhenti.
Jumlah air ini dapat dinyatakan sebagai persen terhadap berat atau persen terhadap
volume. Jumlah air di dalam tanah setelah tanaman mengalami layu yang tidak
bisa balik atau permanen dikatakan titik layu permanen (permanent welting
percentage). Air di dalam tanah pada kondisi ini masih ada, akan tetapi diikat kuat
oleh tanah sehingga tanaman tidak bisa menggunakannya. Air tersedia bagi
pertumbuhan tanaman merupakan jumlah air di dalam tanah antara kondisi
kapasitas lapang dan titik layu permanen (Winarso, 2005)
Cara biasa dalam menyatakan jumlah air yang terdapat dalam tanah adalah
dalam persen terhadap tanah kering. Cara penetapan kadar air tanah dapat
dilakukan dengan menggunakan metode gravimetrik. Metode gravimetrik
merupakan metode yang paling umum dipakai. Dengan metode ini sejumlah tanah
basah dikeringkan dalam oven pada suhu 1050C selama waktu tertentu. Air yang
hilang karena pengeringan merupakan sejumlah air yang terdapat dalam tanah
basah. Nilai kadar air kapasitas lapang tanah dapat dituliskan sebagai berikut:
Kadar air kapasitas lapang =

BTKU – BTKO
BTKO

×100% ............................................. (5)

Dimana : BTKU = Berat tanah kering udara
BTKO = Berat tanah kering oven (Hakim, dkk., 1986).

Universitas Sumatera Utara

22

Permeabilitas tanah
Koefisien permeabilitas terutama tergantung pada ukuran rata-rata pori
yang dipengaruhi oleh distribusi ukuran partikel, bentuk partikel, dan struktur
tanah. Secara garis besar, makin kecil ukuran partikel, makin kecil pula ukuran
pori dan makin rendah koefisien permeabilitasnya. Berarti suatu lapisan tanah
berbutir kasar yang mengandung butiran-butiran halus memiliki harga k yang
lebih rendah dari pada tanah ini, koefisien permeabilitas merupakan fungsi dari
angka pori. Kalau tanahnya berlapis-lapis , permeabilitas untuk aliran sejajar
lapisan lebih besar dari pada permeabilitas untuk aliran tegak lurus lapisan.
Permeabilitas yang lempung yang bercelah (fissured) lebih besar dari pada
lempung yangtidak bercelah (unfissured) (Craig, 1987).
Koefisien permeabilitas untuk tanah berbutir kasar dapat ditentukan dari
uji tinggi konstan (constant head test). Rumus yang digunakan untuk mengetahui
besarnya permeabilitas tanah yaitu:
K=

ql
Ah

................................................................................................... (6)

dimana: q = debit (m3/det)
h/l= gradienhidrolik
A = luaspenampang (m2) (Craig, 1987).
Klasifikasi permeabilitas tanah dapat dilihat pada Tabel 3
Tabel 3. Klasifikasi permeabilitas tanah
Kelas
Sangat lambat
Lambat
Agak lambat
Sedang
Agak cepat
Cepat
Sangat cepat

Permeabilitas (cm/jam)
< 0,125
0,125 – 0,50
0,50- 2,00
2,00 – 6,25
6,25 – 12,50
12,50 – 25,00
> 25,00

Universitas Sumatera Utara

23

(Uhland and O’neal, 1951).
Pada kondisi jenuh tanah pasir mempunyai hantaran hidroliknya lebih
besar dari tanah liat, yaitu 0,001 – 0,01 cm/det untuk tanah pasir dan 10-7 – 10-4
cm/det untuk tanah liat. Hal ini menunjukkan tanah yang mempunyai kandungan
liat lebih banyak memiliki permebialitas yang lebih rendah (Hillel, 1971).
Tanaman penutup tanah (Cover Crop)
Tanaman penutup tanah adalah tanaman yang khusus ditanam untuk
melindungi tanah dari ancaman erosi serta memperbaiki sifat kimia dan fisik
tanah. Tanaman penutup berfungsi untuk menahan dan mengurangi daya rusak
butir-butir hujan dan aliran permukaan, sebagai sumber pupuk oraganik dan
untuk menghindari dilakukannya penyiangan yang intensif. Penyiangan intensif
dapat menyebabkan tergerusnya lapisan atas tanah. Untuk menghindari
persaingan antara tanaman penutup dengan tanaman utama, dapat dilakukan
penyiangan melingkar (ring weeding) (Dariah, 2005).
Tanaman penutup tanah dapat memperkaya bahan organik tanah serta
memperbesar porositas tanah. Tanaman penutup tanah haruslah rendah dan bukan
tanaman pengganggu atau gulma sehingga tidak melakukan persaingan dalam
pengambilan air, sinar matahari serta zat hara dari dalam tanah. Tanaman penutup
tanah harus dapat tumbuh dengan cepat dan rimbun, mampu bersaing dengan
tanaman-tanaman pengganggu yang mungkin tumbuh, tidak menjadi tanaman
inang bagi hama dan penyakit, serta mempunyai karbon/nitrogen rendah dan tidak
disukai oleh ternak-ternak (Kartasapoetra, dkk., 1995).
Tanaman Mucuna bracteata merupakan salah satu tanaman kacangkacangan yang pertama kali ditemukan di areal hutan negara bagian Tripura, India

Universitas Sumatera Utara

24

Utara dan telah ditanam secara luas sebagai penutup tanah di perkebunan karet
Kerala, India Selatan. Tanaman ini pertama kali ditanam sebagai tanaman pakan
hijau. Mucuna bracteatamemiliki daunberwarna hijau gelap dengan ukuran 15 cm
x 10 cm. Helaian daun akan menutup apabila suhu lingkungan terlalu tinggi
(termonasti), sehingga sangat efisien dalam mengurangi penguapan permukaan.
Ketebalan vegetasi Mucuna bracteatadapat mencapai 40-100 cm dari permukaan
tanah (Aulia, 2011).
Penanaman karet umunya menggunakan sistem siangan bersih (clean
weeding) pada jalur barisan tanaman dan di luar jalur tersebut di usahakan ditutup
dengan tanaman penutup tanah. Kaedah dari tanaman penutup tanah leguminose
(legum cover crops) pada pertanaman karet adalah (a) melindungi permukaan
tanah terhadao erosi, (b) melindungi permukaan tanah dengan mengurangi
jatuhnya sinar matahari yang dapat mempercepat terjadinya penguapan air pada
permukaan tanah, (c) menolong menyimpan air dalam tanah untuk keperluan
tanaman karet, (d) menyuburkan tanah dengan lapukan bahan organik dan fiksasi
nitrogen bebas dari udara, (e) menekan pertumbuhan gulma sehingga mengurangi
biaya pemeliharaan, dan (f) memperbaiki pertumbuhan tanaman pokok,
memperlama masa peremajaan, meningkatkan hasil dan pertumbuhan kulit yang
lebih baik (Setyamidjaja, 1993).
Kandungan Nitrogen (N) Dalam Tanah
Nitrogen (N) merupakan hara makro utama yang sangat penting untuk
pertumbuhan tanaman. Nitrogen diserap oleh tanaman dalam bentuk ion NO3

–

atau NH4+ dari tanah. Kadar nitrogen rata-rata dalam jaringan tanaman 2%-4%
berat keringan penggunaan tanah. Sumber utama nitrogen berasal dari gas N2 dari

Universitas Sumatera Utara

25

atmosfir. Walaupun jumlah gas nitrogen di atmosfir cukup besar tetapi nitrogen
belum dapat dimanfaatkan oleh tanaman kecuali telah menjadi bentuk yang
tersedia. Penggunaan legume (kacang-kacangan) dalam pergiliran tanaman dan
penggunaan pupuk kandang merupakan cara-cara yang penting dalam penyediaan
nitrogen tambahan pada tanaman non-legum (Rosmarkam dan Yuwono, 2002).
Nitrogen (N) merupakan unsur hara esensiil (keberadaannya mutlak ada
untuk kelangsungan pertumbuhan dan perkembangan tanaman), dan dibutuhkan
dalam jumlah banyak sehingga disebut unsur hara makro. Nitrogen di dalam
tanaman dijumpai baik dalam bentuk anorganik maupun organik, yang
berkombinasi dengan C, H, O, dan kadang-kadang dengan S membentuk asam
amino, enzim, asam nukleat, klorofil dan alkaloid. Walaupun N anorganik dapat
terakumulasi dalam bentuk nitrat, akan tetapi bentuk N organik tetap dominan di
dalam tanaman sebagai senyawa protein yang mempunyai berat molekul tinggi
(Winarso, 2005).
Dalam tanah, kadar nitrogen sangat bervariasi, tergantung pada
pengelolaan. Fiksasi nitrogen yang dilakukan oleh tanaman kacang-kacangan
sering mengalami hambatan. Fiksasi nitrogen dipengaruhi oleh faktor lingkungan
seperti pH tanah, kandungan nutrisi yang minimum, suhu yang terlampau ekstrim,
kelebihan atau kekurangan kandungan air dalam tanah. Proses pembentukan bintil
akar terjadi ketika bakteri rhizobium melekat pada rambut akar (Aulia, 2011).
Rumus yang digunakan untuk menghitung jumlah nitrogen pada tanah
adalah:
mL HCl x NHCl x 14 x 100

N (%) =
Berat Tanah x 1000
= mL HCl x 0,014 .................................................................................. (7)

Universitas Sumatera Utara

26

(Mukhlis, 2007).
Kandungan fosfor (P) Dalam Tanah
Secara umum, kulit bumi mengandung 0,1% P atau setara 2 ton P ha-1,
tetapi kebanyakan berbentuk apatit terutama Fluorapatit [Ca10(PO4)6F2] dalam
bebatuan beku dan bahan induk tanah, sehingga tidak tersedia bagi tanaman.
Dalam siklus P terlihat bahwa kadar P-larutan tanah merupakan hasil
keseimbangan antara suplai P dari pelapukan mineral-mineral P, pelarutan
(solubilitas) P-terfiksasi dan mineralisasi P-organik dan kehilangan P berupa
immobilisasi oleh tanaman, fiksasi dan pelindian P. Tanah-tanah tua di Indonesia
(Podsolik dan Latosol) umumnya berkadar-alami P rendah dan berdaya –fiksasi
tinggi, sehingga penanaman tanpa memperhatikan suplai P berkemungkinan besar
akan gagal akibat defisiensi P (Hanafiah, 2005).
Ketersediaan P dipengaruhi sangat nyata oleh pH. Bentuk ion P dalam
tanah juga bergantung pada pH larutan. Pada pH agak tinggi (basa) ion HPO4-2
adalah dominan. Bila pH tanah turun ion H2PO4- dan HPO4-2 akan dijumpai
bersamaan. Makin masam reaksi tanah ionH2PO4- lah yang dominan. Pada pH
rendah (asam) ion P akan mudah bersenyawa dengan Al, Fe atau Mn membentuk
senyawa yang tidak larut yang merupakan racun bagi tanaman sehingga P tersedia
menjadi rendah sedangkan pada pH tinggi (basa) ion P yang larut akan diikat oleh
Ca membentuk senyawa yang tidak larut sehingga P tersedia menjadi lebih tinggi
(Hakim, dkk., 1986).
Unsur fosfor (P) bagi tanaman berguna untuk merangsang pertumbuhan
akar, khususnya akar benih dan tanaman muda. Selain itu fosfor berfungsi sebagai
bahan mentah untuk pembentukan sejumlah protein tertentu, membantu asimilasi

Universitas Sumatera Utara

27

dan pernapasan, serta mempercepat pembungaan, pemasakan biji dan buah
(Lingga dan Marsono, 2004).
Penetapan fosfor total tanah dapat dihitung dengan menggunakan rumus:
Total P (%) =

100
2

x

20
1

100

x P larutan x 10-4 x ( 100-KA ) ......................................... (8)

Dengan:
P larutan = ditetapkan dengan menginterpolasikan nilai absorben dari sampel ke
kurva standar
(Mukhlis, 2007).
Kandungan Kalium (K) Dalam Tanah
Kalium pada tanaman berfungsi untuk membantu pembentukan protein
dan karbohidrat pada pertumbuhan dan perkembangan tanaman, memperkuat
tubuh tanaman agar daun, bunga, dan buah tidak mudah gugur dan sebagai
sumber

kekuatan

bagi

tanaman

dalam

menghadapi

serangan

penyakit

(Lingga dan Marsono, 2004).
Kerak bumi mengandung kalium dengan rerata 2,6%, sedangkan bahan
induk dan tanah-tanah muda umumnya mengandung 2 - 2,5% K atau 40 – 50 ton
K/ha. 95 – 99% K terdapat pada kisi - kisi tiga jenis mineral utama, yaitu feldspar
yang paling lambat lapuk. Di antara kelima macam ini Biotit merupakan mineral
yang terutama terdapat pada fraksi pasir dan debu tanah. Unsur hara kalium
diambil tanaman dalam bentuk ion K+. Senyawa K hasil pelapukan mineral, di
dalam tanah dijumpai jumlah yang bervariasi tergantung jenis bahan induk
pembentuk tanah, tetapi karena unsur ini mempunyai ukuran bentuk terhidrasi
yang relatif besar dan bervalensi 1, maka unsur ini tidak kuat dijerap muatan
bermuatan koloid, sehingga mudah mengalami pelindian (leaching) dari tanah
(Hanafiah, 2005).

Universitas Sumatera Utara

28

Tercucinya Kadar N, P, K dalam Tanah
Pencucian unsur hara adalah kehilangan bahan organik dan bahan
anorganik pada permukaan tanah atau top soil oleh aktivitas pelarutan air
termasuk kabut dan embun. Pencucian unsur hara merupakan suatu fenomena
alam yang selalu terjadi selama pembasahan pada tanah, yang besarnya tergantung
pada keadaan hujan dan jenis tanah. Pencucian unsur hara adalah suatu fenomena
alam yang terjadi akibat tanah yang mengikat unsur-unsur hara tanah jenuh air
akibat pembasahan yang berlebihan dan melarutkan hara tanah tersebut, proses
pencucian unsur hara ini sangat erat kaitannya dengan sifat fisika dan kimia tanah
(Hanafiah, 2005).
Unsur hara N, P dan K termasuk unsur hara makro yang dibutuhkan dalam
jumlah banyak dan mutlak harus ada. Peranan utama unsur N bagi tanaman adalah
untuk merangsang pertumbuhan secara keseluruhan, khususnya batang, cabang
dan daun. Selain itu , N berperan penting dalam pembentukan hijau daun yang
sangat berfungsi dalam proses fotosintesis. Unsur P bagi tanaman berguna untuk
merangsang pertumbuhan akar, khususnya akar benih dan tanaman muda serta
mempercepat pembungaan, pemasakan biji dan buah. Unsur K berfungsi
membantu pembentukan protein dan karbohidrat dan juga berperan dalam
memperkuat tubuh tanaman agar daun, bunga dan buah tidak mudah gugur. Unsur
K juga merupakan sumber kekuatan bagi tanaman dalam menghadapi kekeringan
dan penyakit (Wibawa, dkk, 2012).
Kemasaman tanah merupakan hal yang biasa terjadi di wilayah-wilayah
bercurah hujan tinggi yang menyebabkan tercucinya basa-basa dari kompleks
jerapan dan hilang melalui air drainase. Pada keadaan basa-basa habis tercuci,

Universitas Sumatera Utara

29

tinggallah kation Al dan H sebagai kation dominan yang menyebabkan tanah
bereaksi masam (Hakim, dkk., 1986)

Universitas Sumatera Utara