Penggalian profil tanah dilakukan di ketiga desa yang berada di Kecamatan Onan Runggu Kabupaten Samosir yaitu Desa Harian, Desa Pardomuan dan Desa Huta Hotang pada ketinggian 912, 1112 dan 1222 meter di atas permukaan laut. Penggunaan lahan sawah pada daerah lokasi penelitian adalah lahan sawah yang di sawahkan satu kali dalam setahun.
Pendeskripsian terhadap profil tanah dapat dijadikan sebagai penggambaran dari tubuh tanah dan pada hakikatnya merupakan pengkajian secara teliti terhadap horizon tanah. Penentuan horizon tanah didasarkan pada jumlah sifat yang dijadikan sebagai faktor pembeda seperti warna, tekstur, struktur, konsistensi, dan batas horizon. Adapun deskripsi dari ketiga profil tanah tersebut disajikan pada Tabel 2, Tabel 3 dan Tabel 4.
Tabel 2. Deskripsi Profil I
Apg 0-18/22 Warna coklat muda keabu-abuan (10Y-5GY 4/2);
tekstur lempung; struktur granular; konsistensi lepas; perakaran halus sampai sedang banyak; batas lapisan baur; terdapat sedikit karatan
Bg 18/22-38/40 Warna abu-abu kehijauan (Gley 5/1); tekstur lempung; struktur granular; konsistensi gembur;
perakaran halus sampai sedang banyak; batas lapisan baur; terdapat sedikit karatan
BC 38/40-77/53 Warna abu-abu gelap kehijauan (Gley 1 4/1);
tekstur lempung berpasir; struktur granular;
konsistensi teguh; perakaran halus sedikit; batas lapisan baur; terdapat sedikit karatan
C >77 Warna abu-abu kehijauan (Gley 1 6/1); tekstur lempung; struktur granular; konsistensi sangat teguh; terdapat sedikit karatan
Tabel 3. Deskripsi Profil II
Ap 0-16/14 Warna coklat gelap kekuningan (10YR 4/4); tekstur lempung; struktur granular; konsistensi gembur;
perakaran halus sampai sedang banyak; batas lapisan baur; terdapat karatan yang sedikit B 16/14-38/45 Warna coklat sangat pucat (10 YR 7/3); tekstur
liat; struktur granular; konsistensi sangat gembur;
perakaran halus sampai sedang banyak; batas lapisan baur;
BC 38/45-92/96 Warna coklat sangat pucat (10YR 8/4 ); tekstur lempung berpasir; struktur granular; konsistensi teguh; perakaran halus sedikit; batas lapisan baur;
C >96 Warna kuning kecoklatan (10YR 6/6); tekstur lempung; struktur granular; konsistensi sangat teguh;
Tabel 4. Deskripsi Profil III
Apg 0-14/12 Warna coklat muda (2,5Y 4/3); tekstur lempung;
struktur granular; konsistensi lepas; perakaran halus sampai sedang banyak; batas lapisan baur; terdapat karatan yang sedikit
Bg 14/12-35/30 Warna coklat muda cerah (2,5Y 5/4); tekstur lempung berdebu; struktur granular; konsistensi gembur; perakaran halus sampai sedang banyak;
batas lapisan baur;
B2g 35/30-44/42 Warna coklat pucat (2,5 Y 7/3); tekstur lempung berpasir; struktur granular; konsistensi sangat gembur; perakaran kasar sedikit; batas lapisan baur;
BC 44/42-56/62 Warna coklat cerah kekuningan (2,5Y 6/3 ); tekstur lempung berdebu; struktur granular; konsistensi sangat teguh;
C >62 Warna abu-abu cerah (2,5Y 7/1); tekstur lempung berliat; struktur granular; konsistensi sangat teguh;
Berdasarkan morfologi tanah pada profil I dengan kemiringan lereng 2-8%
diperoleh 4 horizon yaitu Apg, Bg, BC dan C yang memiliki warna, tekstur dan konsistensi yang berbeda-beda. Memiliki batas peralihan baur. Pada profil I didominasi oleh warna coklat dan abu-abu kehijauan. Pada profil I warna tanah semakin terang menurut kedalaman. Semakin dalam tanah, warna tanah yang ada pada setiap horizonnya semakin terang. Hal tersebut sesuai dengan literatur Hardjowigeno et al.,(2004) yang menyatakan bahwa warna yang semakin terang pada tanah sawah tersebut dikarenakan adanya genangan air terus-menerus yang disebabkan oleh permeabilitas yang sangat lambat.
Pada profil II dengan kemiringan lereng 8-15% memiliki 4 horizon yaitu, Ap, B, BC dan C. Pada profil II ini didominsi oleh warna coklat gelap kekuningan, coklat sangat pucat dan kuning kecoklatan. Memiliki tekstur, konsistensi dan kondisi perakaran yang berbeda-beda. Hal tersebut sesuai dengan literatur Notohadiprawiro (1998) yang menyatakan bahwa perbedaan warna dapat disebabkan oleh adanya proses leaching yang terjadi pada horizon, dan juga karena perbedaan kandungan bahan organik yang terkandung pada setiap horizonnya.
Pada profil III dengan kemiringan lereng 15-25% memiliki 5 horizon yaitu Apg, Bg, B2g, BC dan C dimana pada setiap horizon memiliki warna, tekstur, dan
konsistensi yang berbeda-beda. Warna tanah yang terdapat pada profil III ini adalah coklat muda, coklat muda cerah, coklat pucat, coklat kekuningan cerah dan abu-abu cerah. Hal tersebut sesuai dengan literatur Hanafiah (2005) yang menyatakan bahwa tanah yang didominasi pasir akan banyak mempunyai pori-pori makro, tanah yang didominasi debu akan banyak mempunyai pori-pori-pori-pori meso, sedangkan yang didominasi liat akan banyak mempunyai pori-pori mikro. Selain tekstur, warna tanah dapat dijadikan pendeskripsian karakter tanah. Warna tanah merupakan komposit dari warna-warna komponen-komponen penyusunnya.
Semakin banyak bahan organik, maka semakin gelap tanahnya, selanjutnya semakin intensif pelindian maka semakin terang warna tanahnya.
Penentuan notasi warna dilakukan berdasarkan buku pedoman warna tanah yaitu Munsell Soil Colour Chart. Notasi Munsell berupa simbol-simbol Hue, Value dan Chroma yang ditulis berurutan. Hue menunjukkan warna spectrum yang dominan, sesuai dengan panjang gelombang. Value menunjukkan gelap terangnya warna sesuai dengan banyaknya sinar yang dipantulkan. Chroma menunjukkan kemurnian atau kekuatan dari warna spectrum.
Dari ketiga profil tersebut, menurut Hardjowigeno (1993) bahwa yang termasuk kedalam perkembangan tanah sedang adalah terbentuknya horizon B akibat adanya penimbunan liat (iluviasi) dari lapisan atas ke lapisan bawah, atau terbentuknya struktur pada lapisan bawah, atau perubahan warna yang menjadi lebih cerah daripada horizon C dibawahnya. Dan pada tingkat ini tanah mempunyai kemampuan berproduksi tinggi karena unsur hara dalam tanah cukup tersedia sebagai hasil dari pelapukan mineral, sedangkan pencucian hara lebih lanjut.
Mineral Liat
Hasil identifikasi mineral liat dengan DTA dari profil yang diamati dapat dilihat pada tabel 5 yang merupakan penetapan mineral liat berdasarkan kualitatif.
Dalam pola penyebaran mineral liat, mineral liat akan dihubungan dengan seiring bertambahnya kedalaman tanah, dengan mengukur intensitas/amplitudo puncak endotermik. Berdasarkan luasan kurva termogram tersebut diketahui bahwa pada profil I didominasi oleh mineral liat alofan, sedangkan pada profil II didominasi oleh mineral liat alofan dan kaolinit serta profil III didominasi oleh mineral liat alofan dan kaolinit.
Adapun prinsip kerja dari alat DTA ini adalah dengan membandingkan garis yang terbentuk pada garis termogram yang disebabkan oleh perubahan temperatur antara contoh tanah dengan bahan pembanding, dalam hal ini digunakan Al2O3 dengan kecepatan pemanasan yang konstan, dalam penelitian ini digunakan kecepatan 10 0C/menit. Contoh tanah dan bahan pembanding tersebut dipanaskan dalam suatu wadah yang disebut thermocouple yang berbahan dasar platinum rodium (PR). Temperatur yang digunakan dalam melakukan pemanasan mencapai 900 0C.
Pada termogram dijumpai adanya dua puncak, yaitu puncak yang mengarah kebawah dinamakan puncak endotermik, puncak ini dapat terbentuk apabila terjadi dehidroksilasi dan puncak yang mengarah keatas dinamakan puncak eksotermik, puncak ini dapat terbentuk dengan adanya pelepasan alumina.
Berdasarkan termogram diketahui bahwa pada ketiga profil dan setiap horizonnya didominasi oleh mineral alofan, hal tersebut ditunjukkan oleh adanya puncak endotermik pada temperatur 50-80 0C dan kandungan mineral yang
lainnya adalah kaolinit, hal tersebut ditunjukkan oleh puncak endotermik pada temperatur 450-500 0C. Hal tersebut sesuai dengan Mukhlis et al (2017) yang menyatakan bahwa mineral alofan akan menunjukkan puncak endotermik pada suhu 500-600 0C dan mineral liat alofan dengan puncak endotermik 50-150 0C.
Tabel 5. Puncak Endotermik Profil I, II dan III
Profil Horizon Puncak Endotermik (0C) Jenis Mineral Liat
I Apg 60 0C Alofan
Tabel 6. Mineral Liat Alofan Secara Kuantitatif Profil Horizon Luas Kurva Endotermik
(mm2)
Bobot Alofan dari Endotermik (mg)
I Apg 82 0.73
Bg 43 0,38
C 34 0,30
Tabel 7. Mineral Liat Kaolinit Secara Kuantitatif Profil Horizon Luas Kurva Endotermik
(mm2)
Penentuan mineral secara kuantitatif dapat ditentukan berdasarkan tinggi puncak dan luasan kurva endotermik maupun eksotermik dari tiap-tiap jenis mineral. Setiap sifat tanah memiliki pola mineral acak sendiri-sendiri, terbawa dari sejarah pemunculan yang berbeda-beda, sekalipun dalam satu individu tubuh tanah yang sama (Notohadiprawiro, 1998).
Tabel 7. Mineral liat yang dijumpai pada ketiga profil yang diteliti
Profil Horizon Mineral Liat
Alofan Kaolinit
Berdasarkan penetapan kuantitatif seperti tabel diatas, mineral alofan memiliki pola penyebaran yang berbeda-beda disetiap horizonnya. Pada profil I didapatkan bahwa jumlah kandungan mineral liat alofan semakin sedikit seiring dengan kedalaman tanah. Sedangkan untuk mineral kaolinit, tidak terdapat sama sekali mineral kaolinit pada profil I disemua horizon yang ada.
Berdasarkan pola distribusi mineral liat pada profil I diketahui bahwa mineral alofan memiliki pola yang minimum. Berdasarkan pola tersebut dapat diketahui bahwa mineral alofan tersebar tidak merata sesuai dengan fungsi kedalamannya.
Berdasarkan penetapan semi kuantitatif seperti tabel diatas, mineral alofan
-25
Gambar 2. Hubungan jumlah mineral liat alofan dengan kedalaman
Gambar 3. Hubungan jumlah mineral liat alofan dan kaolinit dengan kedalaman
didapatkan bahwa jumlah kandungan mineral liat alofan tidak tentu menurut kedalaman. Sedangkan untuk mineral kaolinit, diketahui bahwa jumlahnya semakin meningkat seiring dengan bertambahnya kedalaman.
Berdasarkan pola distribusi mineral liat pada profil II diketahui bahwa mineral alofan memiliki pola yang minimum. Berdasarkan pola tersebut dapat diketahui bahwa mineral alofan tersebar tidak merata sesuai dengan fungsi kedalamannya. Sedangkan mineral kaolinit membentuk pola meningkat dan jumlah semakin banyak seiring dengan bertambahnya kedalaman.
Berdasarkan penetapan kuantitatif seperti tabel diatas, mineral alofan memiliki pola penyebaran yang berbeda-beda disetiap horizonnya. Pada profil III didapatkan bahwa jumlah kandungan mineral liat alofan dan mineral liat kaolinit tidak tentu menurut kedalaman. Berdasarkan pola distribusi mineral liat pada
-30
Gambar 4. Hubungan jumlah mineral liat alofan dan kaolinit dengan kedalaman
profil III diketahui bahwa mineral liat alofan dan mineral liat kaolinit memiliki pola yang tidak tentu.
Adanya perbedaan jenis mineral pada ketiga profil tersebut disebabkan oleh tingkat perkembangan tanah yang berbeda-beda. Proses pelapukan mineral juga dipengaruhi oleh adanya kandungan bahan organik, sebagaimana dikemukakan oleh Tan (1992), bahwa bahan organik tanah mempunyai pengaruh nyata terhadap proses pelapukan mineral dan dapat lebih penting dari pada yang dihasilkan reaksi kimia saja. Melalui dekomposisi bahan organik sejumlah senyawa organik dilepaskan atau dibentuk seperti asam-asam fosfat dan humat.
Asam-asam ini mempunyai kapasitas mengkelat atau mengkompleks ion-ion logam yang mungkin dapat melepaskan Al dan Fe dari berbagai mineral sehingga dengan cara ini mempercepat proses dekomposisi.
Perbedaan jumlah mineral liat yang terdapat pada ketiga lubang profil juga dapat disebabkan oleh faktor lain seperti topografi. Dimana ketiga lubang profil tersebut memiliki ketinggian yang berbeda-beda. Hal tersebut sesuai dengan literatur Foth (1990) yang menyatakan bahwa panjang dan kemiringan lereng akan mempengaruhi genesis tanah. Semakin meningkat kemiringan lereng, terjadi limpasan air yang lebih besar dan menyebabkan erosi tanah. Selain itu juga dipengaruhi oleh penggunaan lahan pada daerah tersebut. Karena pada daerah penelitian merupakan daerah yang penggunaan lahannya digunakan untuk lahan sawah terasering yang sudah dilakukan pengolahan. Sehingga terjadi pemindahan-pemindahan bahan dari tanah satu lapisan ke lapisan yang lain.
Pada data tersebut diketahui bahwa mineral yang terdapat pada daerah penelitian adalah, mineral liat alofan dan mineral liat kaolinit. Hal tersebut sesuai
dengan literatur Tan (1998) yang menyatakan bahwa Alofan terutama ditemukan
pada tanah-tanah abu volkan. Selain itu juga didukung oleh literatur Prasetyo et al (2017) yang menyatakan bahwa mineral kaolinit umumnya
terbentuk pada lingkungan yang pencucian basa-basanya intensif, reaksi tanah masam, dengan drainase tanah yang relatif baik, namun lingkungan seperti ini umumnya hanya dimiliki oleh tanah-tanah berlereng ditanah kering Dan kemungkinan perubahan mineral yang terjadi adalah Alofan → Imogolit → Halosit → Kaolinit.