DAMPAK DEBU VULKANIK LETUSAN GUNUNG SINABUNG TERHADAP UNSUR HARA MAKRO TANAH DI KABUPATEN KARO
SKRIPSI
OLEH :
EDY SURANTA. B. S ILMU TANAH
060303039
DEPARTEMEN ILMU TANAH FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
DAMPAK DEBU VULKANIK LETUSAN GUNUNG SINABUNG TERHADAP UNSUR HARA MAKRO TANAH DI KABUPATEN KARO
SKRIPSI
OLEH :
EDY SURANTA. B. S ILMU TANAH
060303039
Skripsi sebagai Salah Satu Syarat untuk Dapat Melaksanakan Penelitian di Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan
Menyetujui Komisi Pembimbing
Ketua Anggota
Prof. Dr. Ir. Abdul Rauf, MP Ir. Alida Lubis, MP NIP. 19590917 198701 1 001 NIP. 19540721 197903 2 001
DEPARTEMEN ILMU TANAH FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
ABSTRAK
EDY SURANTA B. S: Dampak Debu Vulkanik Letusan Gunung Sinabung Terhadap Unsur Hara Makro di Kabupaten Karo, dibimbing oleh Prof. Dr. Ir. Abdul Rauf, MP dan Ir. Alida Lubis, MS.
Letusan Gunung Sinabung telah mengakibatkan berbagai kerusakan fisik maupun kerugian ekonomi yang terjadi di sekitarnya. Namun dari segi kesuburan tanah debu vulkanik ini masih mengandung berbagai unsur hara yang dibutuhkan oleh tanaman. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi unsur makro tanah akibat dampak debu vulkanik letusan Gunung Sinabung di Kabupaten Karo. Pengambilan contoh tanah dengan menggunakan soil sampling atau pengambilan sampel tanah di 6 lokasi dua taraf kedalaman yaitu 0-5cm dan 0-15cm. parameter yang di analisis adalah N, P, K, Ca, Mg, dan S.
Hasil penelitian menunjukkan kadar N pada tanah tidak mnunjukkan peningkatan yang berarti akibat debu vulkanik, basa-basa tukar yakni K, Ca, dan Mg, tidak menunjukkan peningkatan di permukaan tanah, dan S pada permukaan tanah terlihat jelas bahwa debu vulkanik meningkatkan S pada tanah, dimana S di permukaan tanah yaitu 0-5cm berbeda jauh dari lapisan di bawahnya yaitu 0-15cm.
ABSTRACT
EDI SURANTA B. S: Evaluation of Macro Nutrients of Soil Against The
Volcanic Eruption of Mount Sinabung at Karo Regency, guided by Prof. Dr. Ir. Abdul Rauf, MP dan Ir. Alida Lubis, MS.
Eruption Mount of Sinabung have resulted various damage of physical and also loss of economics that happened around it. But from the soil fertility side, of volcanic dirt still contain various nutrients that required by crop. This research aim to evaluate macro nutrient of soil was impacted by volcanic dirt from Mount Sinabung eruption at Tanah Karo Regency. Intake of soil sample by using soil sampling in six location, two deepness level that is 0-5cm and 0-15cm. Parameter which is analyzed are N, P, K, Ca, Mg, and S.
Result of research show that rate of N at soil is not at significant difference caused by volcanic dirt, bases exchange namely K, Ca, and Mg do not show improvement on the surface of soil and S at surface of soil show that dirt of volcanic improve S at soil, where S on the surface of soil that in 0-5cm different so significant than below it that is 0-15cm.
RIWAYAT HIDUP
Edy Suranta Bahagia Sitepu, lahir di Kaban Jahe Kab. Karo 16 April 1987 dari ayah Merdeka Sitepu dan Silem Br Ginting, anak ke 4 dari 4 bersaudara.
Tahun 1999 lulus dari SD RK Xaverius 1 Kaban Jahe, tahun 2002 lulus dari SMP Negeri 2 Kaban jahe, tahun 2005 lulus dari SMU Negeri 2 Kaban Jahe dan melanjutkan pendidikan di Departemen Ilmu Tanah Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha kuasa, karena atas berkat dan rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan usulan penelitian ini.
Adapun judul dari usulan penelitian ini adalah “ Dampak Debu Vulkanik Letusan Gunung Sinabung Terhadap Unsur Hara Makro di Kabupaten Karo”, yang merupakan salah satu syarat untuk dapat melaksanakan penelitian di Departemen Ilmu Tanah, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara, Medan.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak Prof. Dr. Ir. Abdul Rauf, MP, dan kapada Ibu Ir. Alida Lubis, MS, selaku ketua
dan anggota komisi pembimbing, dan seluruh pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan usulan penelitian ini.
Penulis menyadari usulan penelitian ini masih jauh dari sempurna oleh sebab itu saran dan kritik penulis harapkan demi kesempurnaan usulan penelitian ini di masa yang akan datang.
Semoga usulan penelitian ini bermanfaat bagi kita semua. Akhir kata penulis ucapkan terima kasih.
Medan, Februari 2011
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ... DAFTAR ISI ... PENDAHULUAN ... Latar Belakang ... Tujuan Penelitian ... Hipotesa Penelitian... Kegunaan Penelitian ... TINJAUAN PUSTAKA ... Debu Vulkanik ... Nitrogen (N) ... Pospor (P) ... Belerang (S) ... Kalium (K) ... Kalsium (Ca)………. Magnesium (Mg)………... Sulfur (S)………... BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu ... Bahan dan Alat ... Metode Penelitian ... Pelaksanaan Penelitian ... Persiapan Awal... Kegiatan Dilapangan... Analisis Laboratorium... Peubah Amatan Yang di Ukur ... DAFTAR PUSTAKA
DAFTAR TABEL
No Judul Halaman
DAFTAR LAMPIRAN
No Judul Halaman
ABSTRAK
EDY SURANTA B. S: Dampak Debu Vulkanik Letusan Gunung Sinabung Terhadap Unsur Hara Makro di Kabupaten Karo, dibimbing oleh Prof. Dr. Ir. Abdul Rauf, MP dan Ir. Alida Lubis, MS.
Letusan Gunung Sinabung telah mengakibatkan berbagai kerusakan fisik maupun kerugian ekonomi yang terjadi di sekitarnya. Namun dari segi kesuburan tanah debu vulkanik ini masih mengandung berbagai unsur hara yang dibutuhkan oleh tanaman. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi unsur makro tanah akibat dampak debu vulkanik letusan Gunung Sinabung di Kabupaten Karo. Pengambilan contoh tanah dengan menggunakan soil sampling atau pengambilan sampel tanah di 6 lokasi dua taraf kedalaman yaitu 0-5cm dan 0-15cm. parameter yang di analisis adalah N, P, K, Ca, Mg, dan S.
Hasil penelitian menunjukkan kadar N pada tanah tidak mnunjukkan peningkatan yang berarti akibat debu vulkanik, basa-basa tukar yakni K, Ca, dan Mg, tidak menunjukkan peningkatan di permukaan tanah, dan S pada permukaan tanah terlihat jelas bahwa debu vulkanik meningkatkan S pada tanah, dimana S di permukaan tanah yaitu 0-5cm berbeda jauh dari lapisan di bawahnya yaitu 0-15cm.
ABSTRACT
EDI SURANTA B. S: Evaluation of Macro Nutrients of Soil Against The
Volcanic Eruption of Mount Sinabung at Karo Regency, guided by Prof. Dr. Ir. Abdul Rauf, MP dan Ir. Alida Lubis, MS.
Eruption Mount of Sinabung have resulted various damage of physical and also loss of economics that happened around it. But from the soil fertility side, of volcanic dirt still contain various nutrients that required by crop. This research aim to evaluate macro nutrient of soil was impacted by volcanic dirt from Mount Sinabung eruption at Tanah Karo Regency. Intake of soil sample by using soil sampling in six location, two deepness level that is 0-5cm and 0-15cm. Parameter which is analyzed are N, P, K, Ca, Mg, and S.
Result of research show that rate of N at soil is not at significant difference caused by volcanic dirt, bases exchange namely K, Ca, and Mg do not show improvement on the surface of soil and S at surface of soil show that dirt of volcanic improve S at soil, where S on the surface of soil that in 0-5cm different so significant than below it that is 0-15cm.
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Gunung Sinabung adalah sebuah gunung di Dataran Tinggi, Kabupaten Karo, Sumatera Utara, Indonesia. Gunung Sinabung bersama Gunung Sibayak di dekatnya adalah dua gunung berapi aktif di Sumatera Utara. Ketinggian gunung ini adalah 2.460 meter. Gunung ini menjadi puncak tertinggi di Sumatera Utara. Gunung ini belum pernah tercatat meletus sejak tahun 1600. Koordinat puncak gunung Sinabung adalah 3 derajat 10 menit LU, 98 derajat 23 menit BT.
Gunung Sinabung yang masuk katagori B kini berubah menjadi katagori A dengan status awas ,dimana pada tanggal 27 Agustus 2010 pukul 17.15 WIB terjadi letusan, selanjutnya terjadi letusan susulan sebanyak 4 kali yaitu pada tanggal 29 dan 30 Agustus 2010, 3 September 2010 pukul 04.38 – 04.51 WIB, dan pada tanggal 7 September 2010 pukul 00.24- 00.28 WIB.
Akibat dari letusan gunung tersebut timbul kabut asap yang tebal berwarna hitam disertai hujan pasir ,dan debu vukanik yang menutupi ribuan hektar tanaman para petani yang berjarak dibawah radius enam kilometer tertutup debu tersebut. Debu vulkanik tersebut sangat panas ,sehingga tanaman petani yang berada di lereng Gunung Sinabung itu, banyak yang mati dan rusak.
selama 20 hari karena ditinggal pemiliknya yang mengungsi, selain itu pengaruh debu Vulkanik bagi manusia dapat menyebabkan iritasi mata, hidung dan tenggorokan.
Tipe gempa vulkanik adalah tipe gempa yang sering membahayakan jiwa dan raga manusia, juga kerugian harta benda. Dampak getaran gempa itu sendiri yang sampai kepermukaan bumi dan kalau getaranya cukup besar dapat merusak bangunan dan infrastruktur lainya seperti jalan dan jembatan, bendungan, dan berdampak pada sifat tanah.
Menurut Tryono (2009), selain mempunyai bahaya ternyata ada beberapa manfaat adanya gunung api, antara lain:
− Menjadi daerah perangkap atau penangkap hujan
− Memperluas daerah pertanian karena semburan dari abu vulkanik
− Menyuburkan tanah, karena abu vulkanis yang sudah mengalami pelapukan
banyak mengandung garam-garam dan mineral batuan yang sangat dibutuhkan oleh tanaman atau tumbuhan
− Memperbanyak jenis tanaman budi daya (tanaman perkebunan), karena
adanya bermacam-macam zona tumbuh-tumbuhan
− Menjadi tempat wisata dan sanatorium, kerna udaranya yang sejuk dan
menyegarkan serta sedikit sekali polusinya
− Menyebabkan letak mineral dekat dengan permukaan tanah, sehingga menjadi
daerah pertambangan.
Sinabung belum banyak dilakukan terkhusus dampaknya terhadap unsur hara makro tanah. Penelitian ini berfokus pada sifat kimia tanah seperti Nitrogen (N), Pospor (P), Kalium (K), kalsium (Ca), Magnesium (Mg), dan belerang (S) pada tanah.
Hipotesis Penelitian
Debu vulkanik yang disemburkan oleh Gunung Sinabung dapat meningkatkan unsur hara makro pada tanah di Kabupaten Karo yang terkena debu vulkanik.
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengevaluasi unsur makro tanah akibat dampak debu vulkanik letusan Gunung Sinabung di Kabupaten Karo.
Kegunaan Penelitian
- Sebagai bahan informasi tentang unsur hara makro tanah terhadap dampak Debu Vulkanik letusan Gunung Sinabung di Kabupaten Karo.
TINJAUAN PUSTAKA
Mekanisme Penyediaan dan Penyerapan Unsur Hara
Tanaman dapat menyerap unsur hara melalui akar atau melalui daun. Unsur C dan O diambil tanaman dari udara sebagai CO2 melaui stomata daun
dalam proses fotosintesis. Unsur H diambil dari air tanah (H2O) oleh akar
tanaman. Dalam jumlah sedikit air juga diserap tanaman melalui daun. Penelitian dengan unsur radioaktif menunjukkan bahwa hanya unsur H dari air yang digunakan tanaman, sedang oksigen dalam air tersebut dibebaskan sebagai gas (Donahue, Miller, Shickluna, 1977). Unsur-unsur hara lain diserap akar tanaman dari tanah. Walaupun demikian banyak unsur hara yang bila disemprotkan sebagai larutan hara dapat diserap tanaman melaui daun. Tanaman menyerap unsur hara dalam tanah umumnya dalam bentuk ion.
Unsur hara N dimulai dari fiksasi N2- atmosfir secara fisik/kimiawi yang
menyuplai tanah bersama prepitasi (hujan), dan oleh mikrobia baik secara simbiotik maupun nonsimbiotik yang menyuplai tanah baik lewat tanaman inangnya menyuplai setelah mati. Sel-sel mati ini bersama dengan sisa-sisa tanaman/hewan akan menjadi bahan organik yang siap didekomposisikan dan melalui serangkaian proses mineralisasi (aminisasi, amonifikasi dan nirifikasi) akan melepaskan N-mineral (NH4+ dan NO3-) yang kemudian diimmobilisasikan
mekanisme pelindian (leaching) merupakan salah satu penyebab penurunan kadar N dalam tanah.
Sumber utama P larutan tanah, disamping dari pelapukan bebatuan/bahan induk juga berasal dari mineralisasi P-organik hasil dekomposisi sisa-sisa tanaman yang mengimmobilisasikan P dari larutan tanah dan hewan. Umumnya kadar P dalam tanah bernisbah C/N = 10 (matang) dapat dibebaskan 10 kg P (setara 22 kg TSP). Jika tanah mengandung 1% bahan organik, berarti terdapat 200 kg P-organik/ha, yang dimineralisasi secara perlahan tergantung aktivitas jasad prombak bahan organic tanah, yang tercermin dari penurunan nisbah C/Nnya. Dibanding N, maka P-tersedia dalam tanah relative lebih cepat menjadi tidak trsedia akibat segera terikat oleh kation tanah (terutama Al dan Fe pada kondisi masam atau dengan Ca dan Mg pada kondisi netral) yang kemudian mengalami presipitasi(pengendapan) atau terfiksasi pada permukaan positif koloidal tanah (liat dan oksida Al/Fe atau lewat pertukaran anion (terutama dengan OH-). Ketersediaan P optimum pada kisaran pH 6,0-7,0.
Unsur P diambil tanaman dalam bentuk ion orthofosfat primer dan sekunder (H2PO4- atau HPO42-). Proporsi penyerapan kedua ion ini dipengaruhi
pH area perakaran tanaman, dimana pada pH lebih rendah, tanaman lebih banyak mnyerap ion orthofosfat primer, tetapi pada pH yang lebih tinggi ion orthofosfat sekunder yang lebih banyak diserap tanaman. Bentuk P lain yang dapat diserap tanaman adalah pirofosfat dan metafosfat, dan P-organik hasil dekomposisi bahan organic seperti fofolipid, asam nukleat dan phytin.
tertukar dari permukaan koloid-koloid tanah dan K hasil mineralisasi bahan organik/pupuk dengan kehilangan akibat adanya serapan tanaman (immobilisasi), K-terfiksasi akibat terjerap oleh ruang dalam koloid-koloid dan pelindian.
Kerak bumi mengandung kalium dengan rerata 2,6% sedangkan bahan induk dan tanah-tanah muda umumnya mengandung 2,2,5% K/ha. 95-99% K terdapat pada kisi-kisi tiga jenis mineral utama, yaitu feldspar yang paling lambat lapuk, lalu mika relatif sedang dan liat yang relatif mudah lapuk. Pelapukan bebatuan terjadi akibat adanya pengaruh peristiwa fisik, seperti hantaman air hujan/angin, goncangan dan beraturan yang memperluas permukaan terlapukkan, kemudian melalui proses pergantian basah-kering dan panas-dingin yang merangsang terjadinya perubahan struktur fisik-kimiawi, dimulai dari permukaan terluar ke arah dalam struktur menyebabkan terjadinya pelepasan ion-ion baik secara langsung atau lewat pertukaran ion pada kisi-kisi struktur koloidal, menghasilkan berbagai mineral tanah. Mika yang mengalami pelapukan secara perlahan akan berubah menjadi vermikulit yang lebih cepat lapuk akan melepaskan ion-ion K ke dalam larutan tanah. Kadar K dalam larutan tanah ini sebagian diserap tanaman/mikrobia, sebagian akan terikat secara lemah pada muatan pertukaran koloidal tanah (fraksi liat tanah atau bahan organik) (K-tertukar). K-tertukar ini kemudian dapat lepas ke larutan tanah atau terikat lebih kuat (K-terfiksasi) pada permukaan dalam koloidal tanah.
sumber Ca meliputi feldspar, apatit, kalsit, dolomit, gipsum dan amphibol, sedangkan mineral Mg meliputi biotit, dolomite, augit, serpentin, hornblend dan olivin. Kedua unsure ini merupakan kation penyusunan kalsit (CaCO3) dan
dolomit (CaMg-(CO3)2) yang terkait dengan upaya pengapuran tanah masam.
Ketersediaan Ca dan Mg terkait dengan kapasitas tukar kation (KTK) dan persen kejenuhan basa-basa (Ca, Mg, K dan Na) (KB). Kejenuhan basa yang rendah mencerminkan ketersediaan Ca dan Mg yang rendah. Jika dibandingkan, keterikatan Mg pada situs pertukaran kation lebih lemah dibanding Mg. Oleh karena itu, kehilangan lewat pelindian dan defisiensi Mg lebih sering menjadi masalah. Hal ini terkait dengan lebih besarnya BA (berat atom) Ca (= 40) disbanding Mg (= 24).
Defesiensi Ca umumnya dijumpai pada kondisi sangat masam dengan kejenuhan Ca rendah. Defesiensi Mg pada jagung yang ditanam\ pada tanah berpasir terjadi jika kadar Mg-tertukar lebih rendah dari 84 kg/ha. Ketersedian unsure Ca identik Mg, karena tinggi pada pH 7,0-8,5, kemudian menurun pada pH dibawah 7,0 maupun di atas 8,5.
Unsur sulfur (belerang) merupakan unsur hara makro esensial yang diserap tanaman dalam jumlah yang hampir sama dengan unsur P (0,1% – 0,3%). Unsur ini diambil tanaman dalam bentuk SO42- dan sedikit dalam bentuk gas
belerang (SO2) diserap melalui daun dari atmosfer. Bentuk kedua ini dalam
Masalah penyediaan S dalam tanah tidak sepenting masalah penyediaan P, karena apabila P merupakan unsur tak mobil maka S merupakan unsur yang mobil di dalam tanah, sehingga ion sulfat lebih mudah tersedia di dalam tanah dan kemampuan tanaman untuk menyerap gas SO2 secara langsung dari atmosfer
(sumber emisi ini melimpah). Namun defesiensi unsure ini juga dapat terjadi terutama pada tanah berpasir dan tanah-tanah yang tinggi kandungan bahan organik.
Ketersediaan unsur S identik dengan kalium, yaitu menurun pada pH di bawah 6,0 dan tinggi pada pH 6,0 ke atas, terkait dengan adanya muatan positif pada koloid dengan menurunya pH, terutama pada tanah-tanah berliat oksida seperti Gibsit dan Goethit yang masing-masing berKTA (kapasitas tukar kation) 5 dan 4 me/100g tanah, juga saedikit pada Kaolinit dan montmorillonit (KTA masing-masing 2 dan 1 me/100g tanah).
Abu Vulkanik
Abu vulkanik atau pasir vulkanik adalah bahan material vulkanik jatuhan 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 disekitar 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).
ini menjadi jauh lebih subur. Kesuburan ini dapat bertahan lama bahkan bisa puluhan tahun. Selain itu tanah hancuran bahan vulkanik sangat banyak mengandung unsur hara yang menyuburkan tanah. (Anwas,1994).
Nitrogen (N)
Ketersedian Nitrogen erat hubunganya dengan kandungan bahan organik dan kecepatan mineralisasi dipengaruhi oleh ketersedian organisme heterotop aerob. Kehilangan notrogen dari tanah disebabkan oleh penguapan, pencucian, denitrifikasi, pengikisan dan penyerapan oleh akar tanaman. Keadaan iklim terutama suhu dan curah hujan sangat mempengaruhi banyaknya unsur N yang terdapat didalam tanah, disamping aspek tersebut dipengaruhi juga tekstur tanah. (Buckman dan Brady, 1982).
Mineralisasi bahan organik tanah merupakan sumber utama nitrogen yang tersedia bagi tanaman. Mineralisasi 50 pon nitrogen per akre setiap tahun adalah realistis bagi banyak tanaman sebaliknya, sebanyak 150 busen jagung (dikurangi akar) mengandung 235 pon nitrogen jelaslah bahwa sumber-sumber alami nitrogen dalam tanah itu kecil bila dibanding dengan keperluan hasil panen 150 busel jagung. Biosfer sekarang setiap tahunya menerima kira-kira 9 juta metrik ton nitrogen lebih banyak per tahun daripada hilang. (Foth, 1994).
Pospor (P)
secara luas pada hewan-hewan pemakan rumput telah diketahui dengan baik. Perbedaan utama antara daur nitrogen dan daur pospor dalam tanah adalah bahwa bentuk0bentuk nitrogen yang tersedia (amonium dan nitrat) merupakan ion-ion yang relatif setabil yang tetap digunakan tanaman. Sebaliknya H2PO4- cepat
bereaksi dengan ion-ion yang lainya dalam larutan tanah untuk menjadi sangat kurang larut atau tidak tersedia bagi tanaman. (Foth, 1994)
Belerang (S)
Belerang (S) terdapat didalam mineral tanah dan dimmobilisasi kedalam senyawa-senyawa tanaman yang penting dan akhirnya tertimbun didalam bahan organik tanah. Belerang, serupa dengan pospor tersedia dalam tanah melalaui pengikisan dan mineralisasi tanaman memperoleh belerangnya dari tanah sebagi sulfat (SO-2), tetapi sebagian diserap melaui daun sebagai SO2. sulfat
direduksi dalam tanah yang tergenang menjadi hirogen sulfida (Gas H2S) dan
belerang unsur. (Foth 1994)
Unsur Sulfur ( belerang ) merupakan unsur hara makro esensial yang diserap tanaman dalam jumlah yang hampir sama dengan unsur P ( 0,1 – 0,3% ). Unsur ini diambil tanaman dalam bentuk SO42- dan sedikit dalam bentuk gas
belerang (SO2) diserap melalui daun dari atmosfer. Bentuk kedua ini dalam
jumlah yang sedikit berlebihan telah menjadi racun bagi tanaman. Sumber S bagi tanaman berasal dari pelapukan mineral tanah, gas belerang atmosfer dan dekomposisi bahan organik. (Hanafiah 2004)
kemampuan tanaman untuk menyerap gas SO2 secara langsung dari atmosfer (sumber emisi ini melimpah). Namun defisiensi unsur ini juga dapat terjadi terutama pada tanah berpasir dan tanah-tanah yang tinggi kandunggan oksida Fe dan Al atau alofan, dan rendah kandungan bahan organik.
Ketersediaan unsur S identik dengan kalium, yaitu menurun pada pH di bawah 6,0 dan tinggi pada pH 6,0 ke atas, terkait dengan adanya muatan positif pada koloid dengan menurunnya pH, terutama pada tanah-tanah berliat oksida seperti Gibsit dan Goethit yang masing-masing berKTA (kapasitas tukar kation) 5 dan 4 me/100g tanah, juga sedikit pada Kaolinit dan montmorillonit (KTA masing-masing 2 dan 1 me/100g tanah).
Kalium (K)
Unsur kalium merupakan unsur yang paling mudah mengadakan persenyawaan dengan unsur atau zat lainnya, misalnya khlor dan magnesium. Unsur kalium berfungsi untuk tanaman yaitu untuk (a). mempercepat pembentukan zat karbohidrat dalam tanaman; (b). memperkokoh tubuh tanaman; (c). mempertinggi resistensi terhadap serangan hama dan penyakit dan kekeringan; (d). meningkatkan kualitas biji. Sifat K yaitu mudah larut dan terbawa hanyut dan mudah pula terfiksasi dalam tanah. Sumber K adalah beberapa jenis mineral, sisa-sisa tanaman dan jasad renik, air irigasi, larutan dalam tanah, abu tanaman dan pupuk anorganik (Sutedjo dan Kartasapoetra, 1988).
serapan kalium tanah akan meningkat. Bersamaan dengan itu juga, terjadi kehilangan akibat pencucian, sehingga penambahan kalium kedalam tanah akan terasa ketersediaanya.
Banyak tanah mempunyai kelimpahan kalium yang dapat digunakan dan tanaman tidak tanggap terhadap pupuk kalium meskipun tanaman biasanya menggunakan lebih banyak kalium dari tanah dibandingkan dengan hara lain kecuali nitrogen. Pada dasarnya, kalium dalam tanah berada dalam mineral yang melapuk dan melepaskan ion-ion kalium. Ion-ion tersebut diserap pada pertukaran kation dan siap tersedia untuk diambil oleh tanaman. Kalium yang tersedia menumpuk dalam tanah dengan rejim ustik atau berkelembaban lebih kering tanpa adanya pencucian. Pada umumnya tanah-tanah seperti itu netral atau basa, tidak membutuhkan kapur dan memerlukan pupuk kalium bahkan untuk hasil panen yang tinggi. Pencucian di kawasan basah menghilangkan kalium tersedia dan menciptakan keperluan akan pupuk kalium bila dikehendaki hasil-hasil panen yang sedang atau tinggi. Tanah organik terkenal miskin kalium karena tanah tersebut mengandung sedikit mineral yang mengandung kalium (Foth, 1994).
tanah muda yang banyak mengandung mineral kalium dengan curah hujan tinggi, kalium tidak dapat dipertukarkan dapat juga diserap oleh tanaman.
Kalsium (Ca)
Kalsium berasal dari pelapukan dari sejumlah mineral dan batuan yang sangat dominan, meliputi feldspar, apatit, limestone, dan gypsum. Mineral-mineral tersebut sangat banyak jumlahnya, sehingga kebanyakan tanah mengandung kalsium yang cukup untuk kebutuhan kalsium tanaman. Tanah terbentuk dari bahan induk yang berkadar kapur tinggi yang mungkin memiliki tingkat kandungan kapur yang lebih tinggi dari kapur bebas (Plaster, 1992).
Kalsium berfungsi bagi tanaman untuk (a). pengatur kemasaman tanah dan tubuh tanaman, (b). penting bagi pertumbuhan akar tanaman, (c). penting bagi pertumbuhan daun, dan (d). dapat menetralisasi akumulasi racun dalam tubuh tanaman. Menurut Mehlich dan drake dalam Sutedjo dan Kartasapoetra (2002), Ca seperti halnya dengan unsur K berperan mengatur proses fisika-kimia. Ion Ca menyebabkan dehidratasi, mempengaruhi rumah tangga air tanaman yang sifatnya antagonik dengan ion K. Ion Ca berperanan penting pula bagi pertumbuhan tanaman ke arah atas dan pembentukan kuncup.
Kalsium merupakan kation yang sering dihubungkan dengan kemasaman tanah, disebabkan ia dapat mengurangi efek kemasaman. Disamping itu ia juga memberikan efek yang menguntungkan terhadap sifat dari tanah. Pada tanah daerah basah, kalsium bersama-sama dengan ion hidrogen merupakan kation yang dominan pada kompleks adsorbsi (Hakim dkk, 1986).
sel. Kalsium rata-rata menyusun 0,5% tubuh tanaman, banyak terdapat dalam daun dan pada beberapa tanaman mengendap sebagai Ca-oksalat dalam sel-sel. Kekurangan unsur ini akan menyebabkan terhentinya pertumbuhan tanaman akibat terganggunya pertumbuhan pucuk tanaman dan ujung-ujung akar (titik-titik tumbuh), serta jaringan penyimpan. Hal ini sebagai konsekuensi rusaknya jaringan meristematik akibat rusaknya permeabilitas dan struktur membran sel-sel (Hanafiah, 2005).
Magnesium (Mg)
Menurut Mehlich dan Drake dalam Hardjowigeno (2002) dikatakan bahwa magnesium merupakan komponen zat khlorofil, yang mungkin memainkan suatu peranan dalam beberapa reaksi enzim. Sumber-sumber Mg yaitu: dolomit limestone (CaCO3MgCO3), sulfat potas magnesium, epsom salt (MgSO4.7H2O), kieserit, magnesia (MgO) serpentin (Mg3SiO2(OH)4, magnesit (MgCO3), dan lain-lain.
kisi mineral tersebut, ketika menjadi pengembangan dan pengkerutan dari kisi-kisinya (Hakim dkk, 1986).
Kekurangan magnesium akan mengakibatkan perubahan warna yang khas pada daun. Kadang-kadang penguguran daun sebelum waktunya merupakan akibat dari kekurangan magnesium. Klorosis pada tembakau yang dikenal dengan tenggelam pasir disebabkan oleh kekurangan magnesium. Tanaman kapas yang kekurangan unsur ini menghasilkan daun-daun yang merah agak lembayung dengan tulang-tulang yang hijau. Daun-daun sorgum dan jagung menjadi bergaris-garis, tulang-tulang daunnya tetap hijau tetapi daerah diantara tulang-tulang daun pada sorgum menjadi lembayung dan ujung-ujung menjadi kuning (Foth, 1994).
Magnesium diambil tanaman dalam bentuk ion Mg2+, terutama berperan sebagai penyusun khlorofil (satu-satunya mineral), tanpa khlorofil fotosintesis tanaman tidak akan berlangsung, dan sebagai aktivator enzim. Secara umum magnesium rata-rata menyusun 0,2% bagian tanaman. Sebagian besar terdapat di daun tetapi seringkali dijumpai dalam proporsi cukup banyak pada bebijian padi, jagung, sorgum, kedelai dan kacang tanah (Hanafiah, 2005).
BAHAN DAN METODE Tempat dan Waktu Penelitian
dan 98o26”49.4” BT, Desa Cimbang Kecamatan Tiga Pancur, dengan ketinggian 966 m dpl, titik koordinat 03o06’21.1” LU dan 98o23’01.9” BT, Desa Tiga Pancur Kecamatan Simpang Empat, dengan ketinggian 1167 m dpl, titik koordinat 03o07’50.3” LU dan 98o26’12.4”. Dan analisis tanah dilakukan di laboratorium tanah BPTP Sumatera Utara Medan.. Penelitian ini dilaksanakan bulan Oktober 2010 sampai dengan Maret 2011.
Bahan dan Alat
Adapun bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah sampel tanah yang diambil dari lokasi penelitian, dan bahan-bahan kimia untuk analisa di laboratorium.
Adapun alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah peta lokasi penelitian dengan skala 1:50.00, cangkul, sekop, GPS, pisau, kertas label, kantong plastik, karet gelang, karung goni, spidol, dan alat tulis untuk keperluan tulis menulis.
Metode Penelitian
Penelitian ini menggunakan metode pengambilan sampel tanah (soil sampling) yang terdiri dari 6 lokasi pengambilan sampel tanah, dengan 2 taraf kedalaman yaitu 0-5cm dan 0-15cm dan dilakukan dengan 3 ulangan, sehingga terdapat 36 sampel tanah.
Pelaksanaan Penelitian Persiapan Awal
tanah, penyediaan bahan peralatan yang digunakan di lapangan dan mengadakan survei pendahuluan untuk mempersiapkan survei utama yang meliputi pencarian informasi yang sesungguhnya memperinci segala sesuatu yang berhubungan dengan administrasi data tersebut.
Kegiatan di Lapangan
− Ditetapkan wilayah yang terkena dampak Debu Vulkanik, dimana tiap
wilayah diambil contoh tanah secara komposit dengan kedalaman 0-5cm dan 0-15cm
− Dimasukkan sampel tanah ke dalam kantong plastik dan diberi label sesuai
lokasi dan contoh tanah yang diambil Analisis Laboratorium
- Contoh tanah dikeringudarakan di tempat yang tidak terkena matahari langsung
- Contoh tanah ditumbuk dan diayak dengan ayakan 20 mesh - Contoh tanah dianalisis sesuai parameter yang ditentukan
Peubah Amatan
HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil
Nitrogen (N)
Hasil analisis contoh tanah parameter nitrogen tanah disajikan pada Tabel 1. Tabel 1. Hasil Analisis Parameter Nitrogen Tanah Pada Lokasi Penelitian
Lokasi
Ketebalan
Debu
Kedalaman
Tanah
Kedalaman
Tanah
…mm… 0.5 cm *) 0.15 cm *)
Desa Sukadebi 0.5 0.19 R 0.19 R
Desa Perteguhen(a) 0.5 0.19 R 0.18 R
Desa Naman 1 0.13 R 0.13 R
Desa Cimbang 1 0.17 R 0.19 R
Desa Tiga Pancur 1 0.17 R 0.12 R
Desa Perteguhen(b) 15 0.17 R 0.12 R
*) Kriteria penilaiaan sifat tanah menurut Staf Pusat Penelitian Tanah 1983
*) R= Rendah
Dari Tabel 1 dapat dilihat bahwa Nitrogen akibat debu vulkanik Gunung Sinabung mengakibatkan perbedaan kadar nitrogen tanah di beberapa daerah di sekitar Gunung Sinabung. Tertinggi adalah di 0,19% yang berada di beberapa desa yaitu Desa Sukadebi, dan Perteguhen, dan kadar Nitrogen terendah terdapat di desa Tiga Pancur dan Perteguhan.
menurun dari kedalaman 0-5cm ke 0-15cm, dan di Desa Cimbang justru meningkat dari kedalaman 0-5cm ke 0-15cm
Posfor (P)
[image:30.595.112.514.223.464.2]Hasil analisis contoh tanah parameter P-tersedia tanah disajikan pada Tabel 2. Tabel 2. Hasil Analisis Parameter Posfor Tanah Pada Lokasi Penelitian
Lokasi
Ketebalan
Debu
Kedalaman
Tanah
Kedalaman
Tanah
…mm… 0.5 cm *) 0.15 cm *)
Desa Sukadebi 0.5 5.30 SR 1.84 S
Desa Perteguhen(a) 0.5 35.51 ST 15.61 S
Desa Naman 1 1.02 SR 1.02 SR
Desa Cimbang 1 15.61 S 52.85 ST
Desa Tiga Pancur 1 3.67 SR 3.27 SR
Desa Perteguhen(b) 15 43.06 ST 19.69 S
*) Kriteria penilaiaan sifat tanah menurut Staf Pusat Penelitian Tanah 1983
*) SR= Sangat Rendah *) S= Sedang *) ST= Sangat Tinggi
Dari Tabel 2 diatas dapat dilihat Posfor tanah akibat debu vulkanik Gunung sinabung mengakibatkan kadar yang berbeda pada setiap daerah. Tertinggi adalah 52,85ppm pada desa Cimbang pada kedalaman dan kadar terendah terdapat pada Desa Naman yaitu 1,02ppm.
Kalium
[image:31.595.114.511.167.408.2]Hasil analisis contoh tanah parameter Kalium disajikan pada Tabel 3. Tabel 3. Hasil Analisis Parameter Kalium Tanah Pada Lokasi Penelitian
Lokasi
Ketebalan
Debu
Kedalaman
Tanah
Kedalaman
Tanah
…mm… 0.5 cm *) 0.15 cm *)
Desa Sukadebi 0.5 0.74 ST 26.56 ST
Desa Perteguhen(a) 0.5 6.39 ST 6.66 ST
Desa Naman 1 0.74 T 0.52 T
Desa Cimbang 1 6.48 ST 6.68 ST
Desa Tiga Pancur 1 0.56 T 0.35 S
Desa Perteguhen(b) 15 8.34 ST 9.25 ST
*) Kriteria penilaiaan sifat tanah menurut Staf Pusat Penelitian Tanah 1983
*) R= Rendah *)S= Sedang *)T= Tinggi *)ST= Sangat Tinggi
Dari Tabel 3 diatas dapat dilihat kadar Kalium akibat debu Vulkanik yang sampai ketanah memiliki kadar yang berbeda pada setiap Desa yang menjadi lokasi penelitian, kadar kalium yang tertinggi dapat dilihat pada lokasi penilitian di Desa Sukadebi pada yaitu 26,56Cmol(+)/kg dan yang terendah terdapat pada Desa Tiga Pancur yaitu 0,35Cmol(+)/kg.
Dari Tabel 3 kadar Kalium tanah pada setiap Desa lokasi penelitian pada kedalaman 0-5cm dan 0-15cm m menunjukkan perbedaan yang mencolok pada kedalaman tanah. Di desa Sukadebi, Desa Perteguhen(a), Desa Perteguhen(b) Desa Cimbang meningkat dari 0-5cm ke 0-15cm, dan di Desa Naman, Tiga Pancur mengalami penurunan dari kedalaman 0-5cm ke 0-15cm.
Hasil analisis contoh tanah parameter Calsium disajikan pada Tabel 4. Tabel 4. Hasil Analisis Parameter Calsium Tanah Pada Lokasi Penelitian
Lokasi
Ketebalan
Debu
Kedalaman
Tanah
Kedalaman
Tanah
…mm… 0.5 cm *) 0.15 cm *)
Desa Sukadebi 0.5 11.97 T 11.22 T
Desa Perteguhen(a) 0.5 13.06 T 10.20 T
Desa Naman 1 6.10 S 8.22 S
Desa Cimbang 1 3.15 R 2.82 R
Desa Tiga Pancur 1 4.08 R 6.83 S
Desa Perteguhen(b) 15 24.80 ST 27.27 ST
*) Kriteria penilaiaan sifat tanah menurut Staf Pusat Penelitian Tanah 1983
*) R= Rendah *)S= Sedang *)T= Tinggi *)ST= Sangat Tinggi
Dari Tabel 4 kadar Kalsium tanah diatas akibat Debu Vulkanik yang sampai kedalam tanah memiliki kadar yang berbeda disetiap daerah lokasi penelitian, kadar Kalsium tanah yang tertinggi terdapat pada Desa Perteguhen(a) pada yaitu 27,27me/100g, dan yang terendah pada Desa Cimbang yaitu 2,82me/100g.
Dari Tabel 5 kadar Kalsium tanah pada setiap lokasi penelitian pada kedalaman 0-5cm dan 0-15cm tidak menunjukkan perbedaan yang mencolok. Di Desa Naman, Perteguhan(a), Tiga Pancur mengalami kenaikan kadar Kalsium dari kedalaman 0-5cm ke 0-15cm. Namun di Desa Sukadebi, Perteguhan(b), Cimbang mengalami penurunan dari kedalaman 0-5cm ke 0-15cm.
Tabel 5. Hasil Analisis Parameter Magnesium Tanah Pada Lokasi Penelitian
Lokasi
Ketebalan
Debu
Kedalaman
Tanah
Kedalaman
Tanah
…mm… 0.5 cm *) 0.15 cm *)
Desa Sukadebi 0.5 2.96 T 3.23 T
Desa Perteguhen(a) 0.5 2.33 T 1.24 T
Desa Naman 1 1.04 S 1.52 S
Desa Cimbang 1 1.33 S 1.02 S
Desa Tiga Pancur 1 0.69 R 0.74 R
Desa Perteguhen(b) 15 3.74 T 4.16 T
*) Kriteria penilaiaan sifat tanah menurut Staf Pusat Penelitian Tanah 1983
*) R= Rendah *)S= Sedang *)T= Tinggi *)ST= Sangat Tinggi
Dari Tabel 5 kadar Magnesium tanah diatas akibat Debu Vulkanik yang sampai kedalam tanah memiliki kadar yang berbeda disetiap daerah lokasi penelitian, kadar Magnesium yang tertinggi terdapat di Desa Perteguhan(b) pada yaitu 4,16cmol(+)kg, dan kadar Magnesium yang terendah terdapat pada Desa Tiga Pancur pada yaitu 0,69cmol(+)kg.
Sulfur (S)
[image:34.595.113.535.195.409.2]Hasil analisis contoh tanah parameter Sulfur disajikan pada Tabel 6. Tabel 6. Hasil Analisis Parameter Sulfur Tanah Pada Lokasi Penelitian
Lokasi Ketebalan Debu Kedalaman Tanah Kedalaman Tanah
…mm… 0.5 cm 0.15 cm
Desa Sukadebi 0.5 611.33 ST 454.33 ST
Desa Perteguhen(a) 0.5 709.66 ST 1075 ST
Desa Naman 1 1267.33 ST 507 ST
Desa Cimbang 1 83 T 89.33 T
Desa Tiga Pancur 1 835 ST 474.33 ST
Desa Perteguhen(b) 15 2307.33 ST 2185 ST
*) Kriteria penilaiaan sifat tanah menurut Staf Pusat Penelitian Tanah 1983
*) T= Tinggi ST= Sangat Tinggi
Dari Tabel 6 kadar Sulfur tanah diatas akibat Debu Vulkanik yang sampai dipermukaan tanah lokasi penelitian memiliki kadar Sulfur tanah yang berbeda, dimana pada lokasi penelitian kadar yang tertinggi terlihat pada tabel diatas di Desa Perteguhen yaitu 2307,33 ppm, dan kadar yang terendah terlihat di Desa Cimbang yaitu 83 ppm.
dari kedalaman 0-5cm ke 0-15cm, namun pada lokasi penelitian di Desa Perteguhan(b), Cimbang mengalami kenaikan dari kedalaman 0-5cm ke 0-15cm.
Pembahasan
Pasca 30 hari setelah letusan Gunung sinabung yang mengeluarkan debu vulkanik yang tersisa di permukaan tanah meningkatkan kadar unsur hara makro tanah. Dimana yang sangat berpengaruh akibat dampak letusan Gunung Sinabung tersebut pada kadar Sulfur tanah, hal ini disebabkan tingginya kadar sulfur yang ada pada debu vulkanik. Juga meningkatkan kadar basa-basa tukar Ca, Mg, namun berbeda dengan basa-basa tukar Kalium tanah yang lebih rendah, hal ini disebabkan kadar kalium tanah yang ada di dalam debu vulkanik tersebut rendah.
Dan akibat pasca letusan Gunung sinabung yang mngeluarkan debu vulkanik juga meningkatkan kadar P-tersedia tanah, hal ini disebabkan tingginya kadar posfor tanah yang ada pada debu vulkanik, tetapi pada kadar N-total tanah ada yang sama dan ada yang lebih rendah dikarenakan pada debu vulkanik akibat letusan Gunung Sinabung tersebut tidak mengandung unsur N-total tanah. Tingginya kadar Debu Vulkanik yang ada di permukaan tanah maupun yang terlarut kedalam tanah akibat pasca letusan Gunung Sinabung sangat mempengaruhi kadar unsur hara makro tanah yang ada di kabupaten karo, dimana semakin tinggi kadar debu vulkanik yang ada akan meningkatkan kadar unsur hara makro tanah, hal ini dapat dilihat pada kadar sulfur yang sangat berpengaruh akibat tingginya debu vulkanik.
Kesimpulan
Semakin tebal debu vulkanik yang tersedia dalam tanah pada 30 hari setelah pasca letusan Gunung Sinabung dapat meningkatkan kesuburan tanah ditandai dengan peningkatan basa-basa tukar, P-trsedia, walaupun terjadi peningkatan kadar Sulfur tanah yang terlihat,namun berbeda dngan kadar N-total yang kurang sama dan ada yang lebih rendah
Saran
DAFTAR PUSTAKA
Anwas,Oss.M.1994.BentukMukaBumi.Geografi Kelas Satu.http://elcom.umy.ac. id/elschool/muallimin_muhammadiyah/file.php/1/materi/Geografi/BEN TUK%20MUKA%20BUMI.pdf.(05 Oktober 2010)
Buckman, H.O. dan N.C.Brady.1992. Ilmu Tanah. Penerjemah : Soegiman. Bhratara Karya Aksara
Foth, H. D. 1994. Dasar-Dasar Ilmu Tanah. Edisi keenam. Alih Bahasa Adi Soemarto. Penerbit Erlangga. Jakarta
Hakim, N., M. Y. Nyakpa., A. M. Lubis., S. G. Nugroho., M. R. Saul., M. A. Diha., G. B. Hong., dan H. H. Bailey. 1986. Dasar-Dasar Ilmu Tanah. UNILA. Lampung
Hanafiah, K. A. 2005. Dasar-Dasar Ilmu Tanah. Rajagrafindo Persada. Jakarta
Hardjowigeno, H. S. 2003. Ilmu Tanah. Akademika Pressindo. Jakarta
Sutedjo, M. M., dan A. G. Kartasapoetra. 1988. Pengantar Ilmu Tanah. Terbentuknya Tanah dan Tanah Pertanian. Bina Aksara. Jakarta
Sutedjo, M. M. dan A. G. Kartasapoetra. 2002. Pengantar Ilmu Tanah. Cetakan Ketiga. Rineka Cipta. Jakarta
Triyono, 2009. Gunung Api Meletus. Oktober 2010)
Wikipedia,2010.GunungSinabung.
Waspada, 2010. Debu Vulkanik Dengan Gangguan Kesehatan.
