BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.2. Kimia Tanah
Sifat kimia tanah dapat dilihat dari tingkat keasaman dan komposisi kandungan hara mineralnya. Sifat kimia tanah mempunyai arti penting dalam menentukan dosis pemupukan dan kelas kesuburan tanah. Tanaman kelapa sawit tidak memerlukan tanah dengan sifat kimia yang istimewa sebab kekurangan suatu unsur hara dapat diatasi dengan pemupukan. Walaupun demikian, tanah yang mengandung unsur hara dalam jumlah yang besar sangat baik untuk pertumbuhan vegetatif dan generatif tanaman.
Tanaman kelapa sawit tumbuh baik pada tanah yang memiliki kandungan unsur hara yang tinggi, dengan C/N mendekati 10, dimana C 1% dan N 0,1%. Namun, faktor pengolahan budi daya atau teknis agronomis dan sifat genetis induk tanaman kelapa sawit juga menentukan produksi kelapa sawit (Yan Fauzi, 2007).
Sistem tanah terdiri dari tiga fasa, yaitu padat, cairan dan gas. Fasa padat merupakan campuran mineral dan bahan organik yang membentuk jaringan kerangka tanah. Dalam jaringan ini terbungkus sistem ruang pori yang ditempati bersama oleh fasa cairan dan gas.
Fasa cairan dari sistem tanah disebut dengan larutan tanah, yang terdiri dari air dan zat-zat terlarut (garam-garam bebas dan ion-ion dari garam-garam tersebut). Larutan tanah merupakan sumber perolehan unsur hara anorganik dan air bagi akar tanaman dan organisme lainnya.
Tanah mempunyai kemampuan untuk melakukan peruraian atau reaksi tanah lainnya atau menetralisir efek polutan, melalui berbagai reaksi kimia dan biokimia antara lain :
- reaksi asam basa - pengendapan - jerapan
- degradasi biokimia
walaupun demikian tetap diperlukan perhatian bila akan membuang limbah ke dalam tanah, terutama adanya kontaminasi air tanah.
Reaktifitas Tanah
Pada kondisi asam beberapa bakteri dalam tanah dapat mereduksi nitrat menjadi nitrit (ion toksik) melalui reaksi :
NO3- + 2H+ + 2 e NO2- + H2O
Ammonia dalam tanah akan teroksidasi dengan katalis mikroorganisme dan akan terbentuk nitrat melalui reaksi :
NH3 + 2 O2 H+ + NO3- + H2O
Sedangkan nitrogen dalam ammonium (NH4+) dapat terikat kuat pada tanah atau terikat pada lapisan kristal mineral liat dan dapat juga dipertukarkan melalui reaksi pertukaran ion.
Pada kondisi basa fosfor dalam tanah dapat bereaksi dengan kalsium karbonat membentuk hidroksi apatit yang tidak larut melalui reaksi :
6HPO22- + 10 CaCO3 + 4 H2O Ca10 (PO4)6(OH)2 + 10 HCO3- + 2 OH -Tanah dapat menjadi asam oleh proses-proses reduksi dan oksidasi sulfur, seperti reaksi :
H2S + 2 O2 H2SO4 2 H+ + SO4
2-Oksidasi S dapat dilakukan oleh mikroorganisme autotrop maupun heterotrop yang hidup dalam tanah pada pH antara 1,5 – 9, sedangkan pada tanah-tanah yang netral dan basa oksidasi S dilakukan oleh mikroorganisme heterotrop. Faktor-faktor yang mempengaruhi oksidasi S adalah tipe tanah, pH, temperatur dan kelembapan tanah serta bahan organik tanah. Aktivitas mikroorganisme dalam tanah dapat menyebabkan perubahan S organik menjadi anorganik, hal ini penting untuk penyediaan S bagi pertumbuhan tanaman.
Reaksi – reaksi dalam tanah
1. Reaksi asam basa, seperti reaksi pyrite (FeS2) dalam tanah membentuk asam sulfat, sehingga membentuk tanah-tanah “cat clays” yang kemungkinan mempunyai pH lebih kecil dari 3 (tanah sangat asam). Reaksinya :
FeS2 + 7 O2 + H2O Fe2+ + 2 H+ + SO4
2-Tanah-tanah asam ini tak baik untuk pertumbuhan tanaman, sehingga perlu dinetralisir, misalnya dengan menggunakan kalsium karbonat (pengapuran). Pertumbuhan tanaman umumnya terjadi pada pH yang mendekati netral.
2. Reaksi pertukaran kation, seperti pada penambahan CaCO3, dimana ion H+ yang terserap pada tanah asam akan dipertukarkan oleh ion Ca, reaksinya :
tanah] + CaCO3 tanah] Ca+ + CO2 + H2O selanjutnya reaksi : tanah] Ca2+ + 2 CO2 + 2H2O tanah] + Ca2+ (akar) + 2 HCO3
3. Reaksi hidrolisis, biasanya terjadi pada tanah-tanah yang cenderung basa, seperti di daerah yang jarang turun hujan, sehingga perlu diberi perlakuan, seperti penambahan aluminium sulfat atau besi sulfat atau dengan penambahan S yang dioksidasi oleh bakteri yang menghasilkan asam sulfat, sehingga pH nya mendekati netral, reaksinya :
2 Fe3+ + 3 SO42- + 6 H2O 2 Fe(OH)3 (s) + 6H+ + 3 SO4 2-S + 3/2 O2 + H2O 2 H+ + SO4
2-Tersedianya unsur hara bagi tanaman, meningkatnya aktivitas mikroorganisme dan reaksi-reaksi kimia lainnya di dalam tanah sangat dipengaruhi oleh reaksi tanah, yang secara tidak langsung berpengaruh terhadap pertumbuhan tanaman.
Yang dimaksud dengan reaksi tanah ialah : Sifat keasaman dan kebasaan dari tanah, sehingga kita kenal ada tiga reaksi tanah yaitu : asam, netral dan basa. Secara defenisi dapat dikatakan bahwa pH tanah adalah aktivitas konsentrasi ion hidrogen (H+) dalam suatu larutan tanah yang dinyatakan dengan rumus :
] [ log ] [ 1 log + =− + = H H pH
Suatu larutan yang bersifat asam mempunyai konsentrasi ion H+ lebih besar dari konsentrasi ion OH- sedangkan suatu larutan basa, jika konsentrasi ion H+ lebih kecil dari konsentrasi ion OH-, dan jika konsentrasi ion H+ sama dengan ion OH- maka suatu larutan disebut netral, atau pH nya = 7.
Nilai pH berkisar antara 0 – 14, sedangkan untuk tanah pertanian pH ini berkisar antara 4 – 9. tanah-tanah di Indonesia pada umumnya bereaksi masam dengan pH 4.0 – 5.5 sehingga tanah-tanah yang ber pH 6.0 – 6.5 sudah dapat dikatakan cukup netral meskipun masih agak masam. Di daerah rawa-rawa seperti pada tanah gambut pH tanahnya lebih rendah lagi yakni sekitar 3.5 – 4.0 dan ada juga yang ber pH lebih kecil dari 3.0 seperti tanah sulfat masam. Reaksi tanah dengan pH yang tinggi dijumpai pada tanah-tanah daerah iklim kering atau pada tanah-tanah beragam, dapat mencapai pH 8.5 – 9.0.
Reaksi tanah (pH) tidak mudah diturunkan ataupun dinaikkan secara mendadak, karena di dalam tanah ada sifat penyangga pH. Komponen tanah yang
mempunyai sifat menyangga ini adalah gugus asam lemah seperti karbonat serta komplek koloidal tanah yakni koloid liat dan koloid humus. Koloid tanah dikelilingi oleh ion-ion H yang terserap pada permukaannya dan di pihak lain ada ion-ion H yang tidak dipengaruhi oleh komplek serapan tanah yakni ion H yang berada pada larutan tanah. Ion H yang terserap dan yang berada di dalam larutan tanah berada dalam keseimbangan.
Reaksi tanah (pH) mempunyai peranan yang penting terhadap ketersediaan unsur-unsur hara, baik hara makro maupun mikro. Meningkatnya kelarutan ion-ion Al, dan Fe dan juga meningkatnya aktifitas jasad-jasad renik tanah sangat dipengaruhi oleh keadaan pH tanah (Bachtiar, 2006).
Unsur – Unsur Hara Penyusun Tanaman
Hasil penelitian para ahli telah menunjukkan bahwa tanaman itu terdiri dari air (± 90%) dan bahan kering atau dry matter (± 10%). Bahan kering terdiri dari bahan-bahan organik dan an-organik. Menurut analisa kimia ternyata pula bahwa bahan-bahan organik terdiri dari :
- Karbon (C) : sekitar 47% - Hidrogen (H) : sekitar 7% - Oksigen (O) : sekitar 44% - Nitrogen : sekitar 0,2% - 2%
Sedangkan bahan anorganik (persenyawaan anorganik) adalah merupakan bagian-bagian mineral atau abu.
Berdasarkan analisa, ternyata tanaman itu terdiri dari sekitar 50 elemen atau unsur. Sedang yang dibutuhkan oleh tanaman selama masa pertumbuhan dan perkembangannya ada 16 unsur yang merupakan unsur hara esensial yang dapat
dibagi menjadi unsur hara makro dan mikro. Unsur hara makro relatif banyak diperlukan oleh tanaman, sedangkan unsur hara mikro juga sama pentingnya dengan unsur hara makro hanya dalam hal ini kebutuhan tanaman terhadap zat-zat ini hanya sedikit.
Tidak lengkapnya unsur hara makro dan mikro, dapat mengakibatkan hambatan bagi pertumbuhan/perkembangan tanaman dan produktivitasnya. Ketidaklengkapan salah satu atau beberapa zat hara tanaman makro dan mikro dapat dikoreksi atau diperbaiki dengan pupuk tertentu pada tanahnya.
Sebagaimana kita telah ketahui dari pelajaran anatomi tanaman, bahwa pada umumnya tanaman itu mempunyai jaringan-jaringan dan memerlukan enzim-enzim. Jaringan-jaringan dibangun dari karbohidrat-karbohidrat, lemak-lemak, protein-protein dan nukleoprotein-protein, sedangkan enzim-enzim ialah untuk memungkinkan jaringan-jaringan tersebut berfungsi.
Unsur hara yang banyak diperlukan bagi pembentukan jaringan-jaringan seperti misalnya dengan : karbon, oksigen, hidrogen, nitrogen, fosfor dan belerang. Untuk pembentukan enzim-enzim diperlukan (walaupun sangat minim) unsur-unsur : besi, mangan, seng, tembaga, boron, molibdenum serta kadang-kadang pula kobalt (Co). Sedang untuk keperluan-keperluan lainnya diperlukan oleh tanaman unsur-unsur : kalium, magnesium, kalsium serta kadang-kadang natrium, klor dan unsur-unsur elektrolit lainnya. unsur-unsur seperti : silika dan aluminium kemungkinan besar diperlukan oleh jaringan tanaman. Dalam hal ini fungsinya tidak begitu jelas kecuali unsur-unsur karbon, hidrogen dan oksigen (C,H,O).
Unsur-unsur yang diperlukan tanaman diserap dari tanah berupa ion-ion organis yang sederhana, sedangkan C, H dan O diperoleh tanaman dari udara dan air.
Unsur nitrogen berasal dari ion-ion ammonium dan nitrat, terutama dari pemupukan selain dari fiksasi Nitrogen udara. Unsur-unsur hara yang diserap akar-akar tanaman dari dalam tanah banyaknya berbeda-beda. Hal ini sangat tergantung dari jenis atau species tanaman-tanamannya (Mul Mulyani, 1999).
