Pengaruh Kombinasi Pasir Vulkan,Zeolit dan Air Laut Terhadap Sifat Kimia Tanah dan Produksi Padi Varietas Lokal di Lahan Gambut Dataran Tinggi Toba
TINJAUAN PUSTAKA
Lahan GambutGambut diartikan sebagai material atau bahan organik yang tertimbun secara alami dalam keadaan basah berlebihan, bersifat tidak mampat dan tidak atau hanya sedikit mengalami perombakan. Dalam pengertian ini tidak berarti bahwa setiap timbunan bahan organik yang basah adalah gambut. Sebagaian petani menyebut tanah gambut dengan istilah tanah hitam, karena warnanya hitam dan berbeda dengan jenis tanah lainnya. Tanah gambut yang telah mengalami perombakan secara sempurna sehingga tumbuhan aslinya tidak dikenali lagi dan kandungan mineralnya tinggi disebut tanah bergambut (Noor, 2001).
Berdasarkan tempat dan lingkungan pembentukannya, lahan gambut terdiri dari lahan gambut rawa (back swamp peat) dan lahan gambut dataran tinggi (high moore). Lahan gambut rawa meliputi lahan gambut rawa yang dipengaruhi oleh pasang surut air laut (marine
peat ) disebut juga gambut topogen dan lahan gambut rawa air tawar (fresh water peat) dan
tergolong gambut ombrogen. Sedangkan pada lahan gambut dataran tinggi umumnya merupakan gambut pedalaman yang hanya dipengaruhi oleh air hujan (ombrogen).
Wiratmoko dkk. (2008) menyatakan bahwa lahan gambut topogen memiliki karakteristik fisik dan kimia yang lebih baik dibandingkan dengan lahan gambut ombrogen.
Tingkat keasaman gambut mempunyai kisaran sangat lebar. Umumnya, tanah gambut tropik, terutama gambut ombrogen (oligotropik), mempunyai kisaran pH 3,0
- – 4,5, kecuali yang mendapat penyusupan air laut atau payau. Kemasaman tanah gambut cenderung makin tinggi jika gambut makin dalam. Gambut dangkal mempunyai pH antara 4,0
- – 5,1, sedangkan gambut dalam pH nya antara 3,1- 3,9 dimana sumber keasaman yang berperan pada tanah gambut adalah pirit dan asam- asam organik (Noor, 2001).
Kemasaman tanah gambut cenderung menurun seiring dengan kedalaman gambut. Pada lapisan atas pada gambut dangkal cenderung mempunyai pH lebih tinggi dari gambut tebal (Suhardjo dan Widjaja Adhi, 1976). Pengapuran tanah gambut dengan tujuan meningkatkan pH tidak terlalu efektif, karena kadar Al gambut yang rendah. Umumnya pH gambut pantai lebih tinggi dan tanahnya lebih subur dibandingkan dengan gambut pedalaman karena adanya pengayaan basa-basa dari air pasang surut.
Tingkat kesuburan gambut ditentukan oleh kandungan bahan mineral dan basa-basa, bahan substratum/dasar gambut dan ketebalan lapisan gambut. Gambut di Sumatera relatif lebih subur dibandingkan dengan gambut di Kalimantan. Berdasarkan lingkungan pembentukannya, gambut dibedakan atas: (a) Gambut ombrogen yaitu gambut yang terbentuk pada lingkungan yang hanya dipengaruhi oleh air hujan dan (b) Gambut topogen yaitu gambut yang terbentuk di lingkungan yang mendapat pengayaan air pasang. Dengan demikian gambut topogen akan lebih kaya mineral dan lebih subur dibandingkan dengan gambut ombrogen (Agus dan Subiksa, 2008)
Tanah gambut umumnya memiliki kapasitas tukar kation (KTK) tinggi dan kejenuhan basa (KB) rendah. Kapasitas tukar kation tanah gambut lebih tinggi dibandingkan dengan tanah mineral dan semakin tinggi dengan meningkatnya kandungan bahan organik. Nilai KTK memegang peranan penting dalam pengelolaan tanah dan dapat menjadi penciri kesuburan tanah. Kapasitas tukar kation pada tanah umumnya tergantung pada jumlah muatan negatif yang berada pada kompleks jerapan ( Agus dan Subiksa, 2008).
Sifat fisik tanah gambut yang penting dalam pemanfaatannya untuk pertanian meliputi kadar air, berat isi (bulk dencity, BD), daya menahan beban (bearing capacity), subsiden (penurunan permukaan), dan mengering tidak balik (irriversible drying). Berat isi (BD) tanah gambut lapisan atas bervariasi antara 0,1-0,2 g cm-3 tergantung pada tingkat dekomposisinya. Gambut fibrik yang umumnya berada di lapisan bawah memiliki BD <dari 0,1 g cm-3, tapi gambut pantai dan gambut di jalur aliran sungai bisa memiliki BD > 0,2 g
3 cm karena adanya pengaruh tanah mineral.
Pasir Vulkan
Abu dan pasir vulkanik adalah bahan material vulkanik yang disemburkan ke udara saat terjadi suatu letusan. Abu maupun pasir vulkanik terdiri dari batuan berukuran besar sampai berukuran halus, yang berukuran besar biasanya jatuh di sekitar kawah sampai radius 5-7 km dari kawah, sedangkan yang berukuran halus dapat jatuh pada jarak mencapai ratusan kilometer bahkan ribuan kilometer dari kawah disebabkan oleh adanya hembusan angin (Sudaryo dan Sutjipto, 2009).
Abu vulkan yang berukuran dari debu sampai pasir, banyak mengandung gelas vulkanik, sedikit feldspar, dan mineral-mineral kelam (mineral Fe dan Mg) serta sejumlah kuarsa. Di beberapa tempat ditemukan pula abu vulkanik yang tidak mengandung gelas tapi kaya akan fragmen batuan. Kebanyakan abu vulkan bersifat andesitik terutama pada gunung- gunung api sekitar pasifik. Abu vulkan yang berasal dari gunung api di Indonesia umumnya bersifat andesitik sampai basaltik (Hardjowigeno, 1993).
Dari hasil data analisis kimia tanah untuk bahan vulkan yang digunakan dalam penelitian ini, menunjukan bahwa: pH (H O) (5,59), pH (KCl) (5,44), P-tersedia (5,33
2
ppm), Retensi P ( 24,19%), P-Total (0,045%), K (0,041 cmol/kg), Ca (0,21 cmol/kg), Mg (0,046 cmol/kg), Na (0,053 cmol/kg), Al (0,68 cmol/kg), KTK (6,3 me/100gram), dan kandungan C-organik (0,057%) (Ridwandi, 2013).
Adanya debu dan pasir vulkanik, akan melapisi permukaan tanah sehingga tanah mengalami proses peremajaan (rejuvinate soils). Debu yang menutupi lapisan atas tanah lambat laun akan melapuk dan dimulai proses pembentukan (genesis) tanah yang baru. Debu vulkanik yang terdeposisi di atas permukaan tanah mengalami pelapukan kimiawi dengan bantuan air dan asam-asam organik yang terdapat di dalam tanah. Akan tetapi, proses pelapukan ini memakan waktu yang sangat lama yang dapat mencapai ribuan bahkan jutaan tahun bila terjadi secara alami di alam. Hasil pelapukan lanjut dari bahan vulkanik mengakibatkan terjadinya penambahan kadar kation-kation (Ca, Mg, K dan Na) di dalam tanah hampir 50% dari keadaan sebelumnya. Berdasarkan penelitian diatas dapat disimpulkan bahwa bahan vulkanik mengandung kation-kation basa yang dapat meningkatkan pH, KTK tanah serta Kejenuhan Basa (KB) yang mengakibatkan kesuburan tanah dan tanaman meningkat. (Fiantis, 2006).
Mineral tersebut berpotensi sebagai penambah cadangan mineral tanah, memperka ya susunan kimia dan memperbaiki sifat fisik tanah sehingga dapat digunakan sebagai bahan untuk memperbaiki tanah-tanah miskin hara atau tanah yang sudah mengalami pelapukan lanjut (Sediyarso dan Suping, 1987). Pasir vulkanik mengandung mineral yang dibutuhkan oleh tanah dan tanaman dengan komposisi total unsur tertinggi yaitu Ca, Na, K dan Mg, unsur makro lain berupa P dan S, sedangkan unsur mikro terdiri dari Fe, Mn, Zn, Cu (Anda dan Wahdini 2010).
Zeolit
Zeolit adalah mineral dari senyawa aluminosilikat terhidrasi dengan struktur berongga dan mengandung kation-kation alkali yang dapat dipertukarkan. Kemampuan menukar kation merupakan salah satu sifat zeolit yang sangat berguna. Zeolit sebagai pembenah yang diberikan ke dalam tanah dapat memperbaiki sifat-sifat fisik, kimia, dan biologi tanah sehingga produksi pertanian dapat ditingkatkan (Suwardi, 2007).
Zeolit digunakan sebagai "soil conditioning" yang dapat mengontrol dan menaikkan pH tanah serta kelembaban tanah. Dalam pengalaman petani di Jepang, penambahan zeolit pada pupuk tanaman bervariasi dari 15-63% terutama untuk tanaman apel dan gandum. Pada saat ini bidang pertanian merupakan pemakai zeolit terbesar di Indonesia.Selain sebagai "slow release fertilizer", zeolit juga digunakan untuk sebagai carrier pestisida/herbisida dan fungisida. Namun ada keragian penambahan zeolit pada pupuk akan terjadi akumulasi zeolit pada lahan pertanian. Jumlah penambahan zeolit ini akan tergantung pada jenis tanah setempat. Untuk tanah arid dan semi desert penggunaan zeolit sebagai campuran pupuk mungkin perlu dikurangi (Sutakarya et al., 1992) .
Sifat khas dari zeolit sebagai mineral yang berstruktur tiga demensi, bermuatan negatif, dan memiliki pori-pori yang terisi ion-ion K, Na, Ca, Mg dan molekul H O, sehingga
2
memungkinkan terjadinya pertukaran ion dan pelepasan air secara bolak-balik. Zeolit mempunyai kerangka terbuka dengan jaringan pori-pori yang mempunyai permukaan
bermuatan negatif dapat mencegah pencucian unsur hara NH dari urea dan kation K dari
4 KCl keluar dari daerah perakaran, sehingga pupuk Urea dan KCl yang diberikan lebih efisien (Al-Jabri, 2008).
Air Laut
Sudarman, dkk (2002) menambahkan bahwa air laut dapat berfungsi sebagai
3+ 2+
amelioran karena air laut mempunyai daya penukar yang besar sehingga Al dan Fe yang
2+ 2+ +
berada pada kompleks pertukaran dapat digantikan oleh Na , Ca , atau Mg dari air yang ditambahkan. Oleh karena itu air laut dengan konsentrasi tertentu dapat berperan sebagai ion
exchange , atau sebagai bahan amelioran.
Hasil penelitian Saragih (2009) pelindian air laut terhadap gambut menyebabkan DHL gambut meningkat. Hal ini dikarenakan terjadi peningkatan garam-garam terlarut akibat pelindian dengan air laut. Pelindian dengan air laut juga meningkatkan pH tanah yang diakibatkan karena air laut mempercepat ekstraksi pada gambut sehingga asam-asam organik meningkat dan mengasamkan tanah, dan menaikkan basa-basa tukar gambut.
Namun kendala yang dihadapi adalah konsentrasi Cl dan Na terdapat dalam jumlah yang sangat tinggi. Hal inilah yang menyebabkan tingginya salinitas air laut. Berkaitan dengan tingginya salinitas air laut, tantangan yang dihadapi adalah upaya untuk memanfaatkan unsur-unsur hara tersebut dengan menurunkan kandungan Na dan Cl sampai pada level yang tidak merugikan pada tanaman. Disamping itu unsur Na juga dapat dimanfaatkan sebagai unsur hara untuk jenis-jenis tanaman tertentu yang membutuhkannya baik sebagai unsur tambahan/menguntungkan maupun sebagai pengganti sebagian dari kebutuhan akan unsur K (Yufdy and Jumberi, 2008).
Efek buruk tingginya konsentrasi Na di tanah mineral terhadap pertumbuhan tanaman dapat dibedakan atas 3 kelompok: a) terhambatnya serapan air karena rendahnya tekanan osmotik, b) terganggunya metabolisme disebabkan tingginya konsentrasi Na pada jaringan tanaman, dan c) terhambatnya absorpsi kation lainnya (Cachorro dkk., 1994).
Budidaya Padi di Lahan Gambut
Pemanfaatan lahan gambut dalam bidang pertanian terutama untuk budidaya padi sawah memiliki beberapa hambatan secara kimia.Karateristik kimia tanah ga mbut di Indonesia cukup beragam. Sifat kimia tanah gambut Indonesia yang utama antara lain sifatnya yang sangat masam dengan kisaran pH 3
- –5, basa-basa dapat ditukarkan yang rendah, serta unsur mikro (Cu, Zn, dan Mo) yang sangat rendah dan diikat cukup kuat oleh bahan organik sehingga tidak tersedia bagi tanaman (Agus dan Subiksa, 2008).
Budidaya padi sawah di lahan gambut beberapa hal yang harus dilakukan diantaranya varietas padi yang dianjurkan untuk ditanam di lahan rawa bisa dibedakan atas varietas unggul lokal dan varietas unggul introduksi karena varietas unggul lokal biasanya memiliki adaptasi yang relatif lebih baik sehingga sangat dianjurkan untuk lahan yang baru dibuka.(Najiyati et al, 2005)