Gambaran Umum Lokasi Penelitian
Kecamatan Pamatang Sidamanik merupakan salah satu kecamatan di Kabupaten Simalungun. Kecamatan ini berbatasan dengan Kecamatan Panei/Dolok Pardamean di sebelah utara dan Kecamatan Jorlang Hataran di sebelah selatan. Kemudian di sebelah barat berbatasan dengan Kecamatan Girsang Simpangan Bolon dan di sebelah timur dengan Kecamatan Sidamanik.
Luas wilayah Kecamatan Pamatang Sidamanik adalah 137,80 km2. Kecamatan ini terdiri dari 10 desa/nagori yakni Sipolha Horison, Pematang Tambun Raya, Sihaporas, Jorlang Huluan, Bandar Manik, Sait Buttu Saribu, Pematang Sidamanik, Sarimattin, Simattin dan Gorak ( BPS, 2014 ).
Kecamatan Pamatang Sidamanik merupakan daerah dengan ketinggian antara 950 - 1100 meter di atas permukaan laut sehingga baik untuk pengembangan tanaman pertanian dan perkebunan. Produk perkebunan yang banyak dihasilkan antara lain teh sedangkan produk pertaniannya antara lain cabai.
Luas lahan pertanaman teh di Kecamatan Pamatang Sidamanik yang merupakan perkebunan milik PTPN IV Tobasari adalah seluas 1194,22 Ha dengan luas tanaman menghasilkan 951 Ha dan jumlah produksi 13.233 Kg/Ha (BPS, 2013). Kebun PTPN IV Tobasari terletak di Kecamatan Pamatang Sidamanik, Kabupaten Simalungun dengan ketinggian antara 950 - 1100 meter diatas permukaan laut.
Apabila pengolahan lahan penanaman tanaman teh telah selesai dilakukan, tanah perlu diratakan kembali. Dalam kurun waktu 1,5 atau 2 bulan setelah tanaman ditanam, gulma mulai tumbuh dan perlu disiangi. Penyiangan dengan cara manual perlu diulangi 1 bulan kecuali ada serangan hama dan penyakit. Untuk Tanaman Baru penyiangan di ulang 20 hari sekali.
Pemupukan tanaman teh dapat diberikan melalui 2 cara, yaitu dengan disebar di sekitar tanah dan melalui daun. Pupuk makro dengan jumlah yang cukup besar lebih efektif diberikan lewat tanah. Tanaman teh mempunyai daerah perakaran aktif pada jarak 30-40 cm dari batang utama dengan kedalaman 5-10 cm. Pada daerah akar aktif terjadi penyerapan hara yang intensif maka jarak penempatan pupuk harus 30- 40 cm dari batang perdu teh.
Untuk menjaga lahan tanaman teh dari erosi maka dilakukan penanaman pohon pelindung tetap dan sebaiknya ditanam 1 tahun sebelum atau bersamaan waktu tanaman teh ditanam. Ada 2 macam tanaman pelindung yaitu tanaman pelindung sementara dan tetap. Tanaman pelindung sementara dipakai jenis Crotalaria sp dan Tephrosia sp. Tanaman bersifat ganda karena menambah kesuburan tanah dimana bintil akar dapat mengikat unsur hara N. Setelah tanaman teh berumur 2-3 tahun harus sudah ada pohon pelindung tetap yang ditanam setahun sebelum teh ditanam atau bersamaan. Jenis pohon pelindung yang dipakai yaitu mindi dan silver oak.
Tabel 1. Rincian luas lahan cabai dan produksinya di beberapa desa Kecamatan Pamatang Sidamanik
No Desa/ Nagori Tanaman Cabai
Luas areal (Ha) Produksi/tahun (ton)
1. Pamatang Tambun Raya 15 250
2. Jorlang Huluan 8 - 3. Gorak 3 4,2 4 Sarimattin 1,5 30 5. Sihaporas 5 - 6. Saitbuttu Saribu 20 750 7. Sipolha Horison 5 12,5 8 Pematang Sidamanik 8 -
Sumber : Balai Penyuluhan Pertanian, Perikanan, Kehutanan dan Ketahanan Pangan Kecamatan Pamatang Sidamanik
Pengolahan lahan cabai di Kecamatan Pamatang Sidamanik umumnya dilakukan dengan menggunakan alat yang sederhana seperti cangkul. Lahan petanaman kemudian dibentuk bedengan. Beberapa petani menggunakan mulsa dalam pertanaman. Hal ini dilakukan untuk mempermudah perawatan, efisensi unsur hara dan mengurangi terjadinya erosi. Selain itu, beberapa petani mengolah lahan dengan menggunakan sistem guludan dan tumpang sari dengan beberapa tanaman. Hal ini dilakukan untuk efisiensi lahan dan hasil yang diperoleh lebih bervariasi.
Kadar Air Tanah
Tanah dengan kadar air lebih tinggi dari batas cair maka akan dapat melekat pada alat pengolah tanah dan apabila kadar airnya bertambah lagi maka tanah bersama air akan mengalir (Hardjowigeno, 1995).
Cara penetapan kadar air tanah : cara gravimetrik, tegangan dan hisapan, hambatan listrik (blok tahanan) serta pembauran neutron (neutron scattering). Cara gravimetrik merupakan cara yang paling umum dipakai. Pada penentuan
kadar air ini, sejumlah tanah basah dikeringkan dalam oven pada suhu antara 100oC sampai 110oC untuk waktu tertentu. Air yang hilang karena pengeringan merupakan sejumlah air yang terkandung dalam tanah basah (Hakim, dkk., 1986).
Banyaknya kandungan air dalam tanah berhubungan erat dengan besarnya tegangan air dalam tanah. Besarnya tegangan air menunjukkan besarnya tenaga yang diperlukan untuk menahan air tersebut dalam tanah. Air dapat menyerap atau ditahan oleh tanah karena adanya gaya-gaya adhesi, kohesi dan gravitasi, karena air higroskopik dan air kapiler. Tanah tanah bertekstur liat, karena lebih halus maka setiap satuan berat (gram) mempunyai luas pemukaan yang lebih besar sehingga kemampuan menahan air dan menyediakan unsur hara lebih tinggi (Hardjowigeno, 2003).
Faktor-faktor kadar dan ketersedian air tanah sebenarnya pada setiap koefisien umumnya bervariasi terutama pada tekstur tanah. Kadar air tanah bertekstur liat > lempung > pasir misalnya pada tegangan 1/3 atm (kapasitas lapang) kadar air tanah pada masing-masing adalah sekitar 55 %. Hal ini terkait dengan pengaruh tekstur terhadap koloid tanah, ruang pori dan luas permukaan adsorbsi, yang makin halus teksturnya dan makin banyak, sehingga makin besar kapasitas simpan airnya. Hasilnya berupa peningkatan kadar dan ketersediaan air tanah ( Hanafiah, 2005).
Bahan Organik
Bahan organik tanah adalah komponen tanah yang berasal dari makhluk hidup (tumbuhan, hewan dan manusia) yang telah mati (Mukhlis, dkk, 2011). Bahan organik tanah menyusun 5% bobot total tanah. Sumber primer bahan
tanaman, baik berupa daun, batang/cabang, ranting, buah maupun akar, sedangkan sumber sekundernya berupa jaringan organik fauna termasuk kotorannya serta mikroflora (Hanafiah, 2009).
Pengukuran plastisitas pada profil tanah yang berbeda menunjukkan batas plastis yang berbeda antara horizon lapisan atas dan lapisan dibawahnya. Pengaruh ini jelas berhubungan dengan keberadaan bahan organik pada horizon permukaan (Lubis, 2015).
Kandungan bahan organik tanah akan mempengaruhi porositas tanah sehingga mempengaruhi besar densitas dan kadar air tanah, konsistensi (Braja et al, 1993). Bertambahnya kandungan bahan organik akibat bertambahnya dosis POG menyebabkan bertambahnya porositas tanah sehingga meningkatkan kemampuan tanah memegang molekul air yang ditandai dengan bertambahnya kadar air tanah pada batas plastis dan batas cair (Pramuhadi dan Dymaz, 2006).
Kuantitas dan kualitas input bahan organik akan berpengaruh pada kandungan bahan organik tanah. Substrat organik dengan C/N rasio sempit (<25) menyebabkan dekomposisi berjalan cepat, sebaliknya pada bahan dengan C/N lebar maka mendorong immobilisasi, pembentukan humus, akumulasi bahan organik, dan peningkatan struktur tanah (Supriyadi, 2008).
Indeks Plastisitas Tanah
Plastisitas adalah kemampuan butir- butir tanah halus untuk mengalami perubahan bentuk tanpa terjadi perubahan volume atau pecah. Tanah mengandung sedikit liat dikatakan agak plastis, sedangkan tanah banyak mengandung liat disebut sangat plastis. Dalam praktek, perbedaan plastisitas ditentukan oleh
keadaan fisik tanah melalui perubahan kadar air. Batas antara perbedaan kondisi plastis berdasarkan kadar air tersebut disebut batas Atterberg (Kurnia ,dkk., 2006).
Menurut Atterberg (1911), indeks plastisitas adalah selisih batas cair dan batas plastis. Indeks plastisitas merupakan interval kadar air dimana tanah masih bersifat plastis. Karena itu, plastisitas menunjukkan sifat keplastisan tanah. Jika tanah mempunyai PI tinggi, maka mengandung banyak butiran lempung. Jika PI rendah, seperti lanau, sedikit pengurangan kadar air berakibat tanah menjadi kering (Hardiyatmo, 2010).
Pemeriksaan batas-batas Atterberg diperlukan untuk memperoleh garis besar sifat-sifat tanah yang digunakan. Sifat tersebut dapat dilihat dari batas cair, batas plastis dan batas susut. Batas susut tanah merupakan batas dimana jika terjadi pengurangan air lebih lanjut tidak menyebabkan berkurangnya volume tanah atau kadar air batas antara semipadat dengan padat (Wiryasa, dkk., 2008) Padat Semipadat Plastis Cair
Batas susut Batas plastis Batas cair
Gambar Hubungan antara Kadar Air dengan Batas Atterberg (Wiryasa, dkk., 2008).
Batas cair adalah jumlah air terbanyak yang dapat ditahan oleh tanah. Batas plastis adalah kadar air dimana gulungan tanah mulai tidak dapat digulung lagi (Hardjowigeno, 1995).
Penambahan kadar air
Tabel 2 . Nilai Indeks plastisitas PI Sifat 0 Non Plastis < 7 Plastisitas Rendah 7-17 Plastisitas sedang >17 Plastisitas tinggi Sumber : Hardiyatmo, 2010. Kadar Liat
Kandungan bahan organik cenderung meningkat dengan meningkatnya kandungan liat. Ikatan antara liat dan bahan organik melindungi bahan tersebut dari aksi dekomposisi oleh mikroba tanah. Tingginya kandungan liat juga berpotensi tinggi untuk formasi agregat. Agregat makro akan melindungi bahan organik dari mineralisasi lebih lanjut. Pada kondisi iklim yang sama kandungan bahan organik tanah bertekstur halus (berliat) bisa mencapai 2- 4 kali kandungan bahan organik di tanah ( Supriyadi, 2008).
Partikel- partikel liat bersama air perkolasi bergerak dari horizon A dan ditumpukkan (deposit) dizona horizon B. Dengan demikian, kandungan liat ini pada horizon ini adalah tinggi. Terdapatnya kulit-kulit liat (clay skin) atau cutan atau mantel pada permukaan agregat tanah dan pada ruang pori-pori Bt membuktikan transkolasi liat itu memegang peranan penting dalam perkembangan tekstur profil tanah. Tanah dengan 25 % liat misalnya, maka liat monmorillonit akan lebih plastis dibandingkan dengan tanah yang mengandung 70 % liat yang terdiri dari oksida-oksida berair dari besi dan aluminium (Hakim, dkk., 1986).
Sebagai kompleks liat-organik, liat akan tersuspensi untuk waktu yang lama dan bergerak ke bawah bersama air perkolasi. Ikatan liat dan bahan organik dapat terjadi dalam keadaan saat liat dan bahan organik bermuatan negatif
maupun posirif. Pada kondisi biasa liat memperoleh muatan negatif dan pada kondisi tertentu permukaan tepi liat yang patah memperoleh muatan positif ( Tan, 1992).
Fraksi liat memiliki luas permukaan yang besar. Di dalam tanah molekul- molekul air mengelilingi partikel-partikel liat berbentuk selaput tipis, sehingga jumlah liat akan menentukan kapasitas memegang air dalam tanah. Permukaan liat dapat mengabsorbsi dapat mengadsobrsi sejumlah unsur-unsur hara dalam tanah. Liat terdiri dari butiran-butiran yang sangat kecil dan menunjukkan sifat plastisitas dan kohesi. Kohesi menunjukkan kenyataan bahwa bagian-bagian bahan itu melekat satu sama lainnya, sedangkan plastisitas adalah sifat yang memungkinkan bentuk bahan itu dirubah-rubah tanpa perubahan isi atau tanpa kembali ke bentuk asalnya, tanpa terjadi retakan atau terpecah-pecah (Wesley, 1973)
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Indonesia merupakan negara dengan sebagian besar penduduknya bermata pencaharian sebagai petani. Hasil pertanian dan perkebunan di Indonesia sebagian besar dialokasikan untuk komoditas ekspor, sehingga dapat memberikan devisa bagi negara maupun daerah penghasil. Kecamatan Pamatang Sidamanik Kabupaten Simalungun merupakan salah satu daerah penghasil komoditas perkebunan diantaranya teh dan palawija (cabai).
Umumnya petani di Kecamatan Pamatang Sidamanik melakukan pengolahan tanah sebelum bertanam. Lahan diolah secara intensif terutama untuk budidaya tanaman palawija. Namun, dalam jangka panjang pengolahan tanah secara intensif dapat berpengaruh menurunkan kualitas tanah, yaitu merusak permukaan tanah.
Sifat tanah yang berhubungan dengan pengolahan tanah adalah sifat fisika tanah yaitu tekstur, struktur, warna tanah, konsistensi, permeabilitas, dan kerapatan lindak (Foth, 1994). Drainase dan kapasitas penyimpanan air, plastisitas, kemudahan ditembus akar dan aerasi semua berkaitan erat dengan kondisi fisik tanah.
Kandungan bahan organik merupakan salah satu indikator yang dapat menyebabkan nilai plastisitas setiap tanah berbeda-beda sedangkan bahan organik tanah pada lahan berbagai vegetasi juga berbeda- beda. Ada beberapa faktor yang mempengaruhi indeks plastisitas tanah diantaranya kadar air tanah, bahan organik dan liat.
Menurut Kurnia, dkk (2006), penetapan plastisitas tanah khususnya diarahkan untuk mengetahui berat atau ringannya pengolahan tanah terutama jika dilakukan menggunakan mesin pengolah tanah, seperti traktor.
Berdasarkan hasil penelitian Moradi (2013), bahwa penurunan kandungan bahan organik berpengaruh signifikan terhadap penurunan batas plastis tanah. Tekstur tanah berpengaruh signifikan terhadap indeks plastis. Berdasarkan hasil penelitian tersebut diperoleh hubungan positif antara karbon organik tanah dengan batas cair, batas plastis dan indeks plastis yang ditemukan linear signifikan.
Berdasarkan uraian di atas, maka perlu dilakukan penelitian tentang evaluasi kadar air tanah, bahan organik dan liat serta kaitannya terhadap indeks plastisitas tanah pada beberapa vegetasi di Kecamatan Pamatang Sidamanik Kabupaten Simalungun.
Tujuan percobaan
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui hubungan kadar air tanah dengan indeks plastisitas, bahan organik dengan indeks plastisitas dan liat terhadap indeks plastisitas tanah pada beberapa vegetasi di Kecamatan Pamatang Sidamanik, Kabupaten Simalungun.
Kegunaan Percobaan
a. Sebagai bahan informasi dalam pengolahan tanah beberapa vegetasi dan bagi pihak yang membutuhkan.
b. Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana di Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan.
ABSTRAK
Kecamatan Pamatang Sidamanik merupakan salah satu daerah penghasil komoditas perkebunan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui hubungan kadar air tanah dengan indeks plastisitas, bahan organik dengan indeks plastisitas dan liat dengan indeks plastisitas pada beberapa vegetasi. Penelitian ini dilakukan metode survei. Sampel diambil dengan metode acak berdasarkan jenis vegetasi dengan parameter yang diukur yaitu Kadar Air Tanah, Bahan Organik, Kadar Liat Tanah dan Indeks Plastisitas Tanah. Data diuji dengan analisis regresi dan analisis faktor. Hasil penelitian menunjukkan bahwa analisis regresi linear bahan organik dengan indeks plastisitas memiliki hubungan yang erat dan analisis faktor bahan organik merupakan faktor paling besar yang mempengaruhi indeks plastisitas tanah yakni 54, 818 %.
Kata kunci: Kadar air tanah, bahan organik, kadar liat, indeks plastisitas, vegetasi, acak, analisis regresi linier, faktor.
ABSTRACT
District of Pamatang Sidamanik was one of area as producer plantantion comodity. This research were to know the relation of soil water content with index plasticity, soil organic matter with index plasticity and clay content with index plasticity at several vegetation. This research was conducted with survey method. These samples taken with random method based on vegetation on the soil. The parameters were determine are soil water content, soil organic matter, clay content and soil index of plasticity. Data was analyzed by regression and faktor analyze. The result from this research showed that regression linear analysis from
soil organic matter with index of plasticity has tight relation (r2 =0,98) and faktor
analiysis from soil organic matter was the greatest fajtor that effecting soil index plasticity that as 54,818 %.
Keyword: Soil water content, soil organic matter, clay content index plasticity, random, regression linear, factor
EVALUASI KADAR AIR TANAH, BAHAN ORGANIK DAN LIAT SERTA
