PROFIL ASAM HUMAT DAN FULFAT PADA TANAH
ANDISOL DI DESA TONGKOH KABUPATEN TIGA PANAH
KABUPATEN KARO
SKRIPSI
OLEH
REDY P SIPAYUNG 030303033 ILMU TANAH
DEPARTEMEN ILMU TANAH
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
PROFIL ASAM HUMAT DAN FULFAT PADA TANAH
ANDISOL DESA TONGKOH KECAMATAN TIGA PANAH
KABUPATEN KARO
SKRIPSI
OLEH
REDY P SIPAYUNG 030303033 ILMU TANAH
Skripsi Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana di Departemen Ilmu Tanah, Fakultas Pertanian,
Universitas Sumatera Utara, Medan.
DEPARTEMEN ILMU TANAH
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
JUDUL : PROFIL ASAM HUMAT DAN FULVAT PADA ANDISOL DI DESA TONGKOH KECAMATAN TIGA PANAH KBUPATEN KABUPATEN KARO
NAMA : REDY P. SIPAYUNG
NIM : 030303033
DEPARTEMEN : ILMU TANAH PROGRAM STUSI : ILMU TANAH
KOMISI PEMBIMBING
(Ir.Purba Marpaung,SU) (Dr. Ir. Hamida Hanum, MP)
Pembimbing Utama Anggota
DISETUJUI OLEH,
ABSTRACT
Redy P. Sipayung. Profile of Humat and Fulvat acid at Andisol in Countryside Tongkoh, Subdistrict Tiga Panah, Regency of Karo. Under tuition of Ir. Purba Marpaung, SU as chief and Dr. Ir. Hamidah Hanum, MP as member.
Countryside Tongkoh is one of countryside in Subdistrict Tiga Panah of Regency Karo owning type of Andisol. Andisol represent the soil coming from substance of mains Andesit, where in course of its growth in temperature and climate humid yield soil with the nature of very typical which not found at other soil type. This aim of research to know the profile of humat and fulvat acid at Andisol in Subdistrict Tiga Panah of Regency Karo. Used method is survey and analysis method of humat acid and high rise fulvat based on eksraction method of Na2P4O7 and NaOH. Result of research show profile of free humat acid and free
fulvat acid decreasing by increasing of soil deepness. Profile of humat acid and fulvat acid which compound with Alofan also decrease by increasing soil deepness.
ABSTRAK
Redy P. Sipayung. Profil Asam Humat dan Fulvat Pada Andisol di Desa Tongkoh, Kecamatan Tiga Panah, Kabupaten Karo.Dibawah bimbingan Ir. Purba Marpaung, SU sebagai ketua dan Dr. Ir. Hamidah Hanum, MP sebagai anggota.
Desa Tongkoh adalah salah satu desa di Kecamatan Tiga Panah Kabupaten Karo yang memiliki jenis tanah Andisol. Tanah Andisol merupakan tanah yang berasal dari bahan induk Andesit, dimana dalam proses perkembangannya di bawah temperatur dan iklim humid menghasilkan tanah dengan sifat yang sangat khas yang tidak ditemukan pada jenis tanah lainnya. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui profil asam humat dan asam fulvat pada tanah Andisol di Kecamatan Tiga Panah Kabupaten Karo. Metode yang digunakan adalah metode survey dan analisis asam humat dan fulvat berdasdarkan metode ekstraksi bertingkat Na2P4O7 dan NaOH. Hasil penelitian menunjukkan
profil asam humat dan asam fulvat bebas menurun dengan bertambahnya kedalaman tanah. Profil asam humat yang berikatan dengan Alofan juga menurun dengan bertambahnya kedalaman tanah.
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bandar Tongah Pada tanggal 21 Agustus 1984 dari
ayahanda J.Sipayung (Alm) dan ibunda N.Br Damanik. Penulis merupakan putri ke tiga dari tiga bersaudara.
Penulis menyelesaikan pendidikan Sekolah Dasar (SD) pada Tahun 1997 di SD Negeri 094143 Negeri Dolok, Sekolah Lanjutan Tingkat Pertama (SLTP) pada Tahun 2000 di SLTP Negeri 1 Silau Kahean, dan Sekolah Menengah Umum
(SMU) pada Tahun 2003 di SMU Negeri 8 Medan. Penulis masuk ke Perguruan Tinggi pada tahun 2003 melalui jalur SPMB di Universitas Sumatera Utara,
Fakultas Pertanian, Departemen Ilmu Tanah, Medan.
KATA PENGANTAR
Puji dan Syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena atas Berkat dan Rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Skripsi ini
tepat pada waktunya.
Adapun judul dari Skripsi ini adalah “Profil Asam Humat dan Fulvat
pada Tanah Andisol di Desa Tongkoh kecamatan Tiga Panah Kabupaten Karo”. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana di Dapartemen Ilmu Tanah, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatra Utara, Medan.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih kepada Ir. Purba Marpaung, SU sebagai Ketua Pembimbing, dan Dr. Ir. Hamidah Hanum, MP sebagai Anggota Pembimbing yang telah banyak memberi arahan, bimbingan
kepada penulis. Serta kepada pihak yang turut membantu dalam penyelesaian skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih belum sempurna, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun guna perbaikan di masa akan datang.
Medan, Juli 2008
DAPTAR ISI Bahan Induk Andisol ... 5
Proses Pedogenesis Pada Tanah Andisol ... 9
Asam Humat dan Fulvat ... 12
BAHAN DAN METODA Tempat dan Waktu Percobaan ... 17
Bahan dan Alat ... 17
Metoda Penelitian ... 17
Pelaksanaan Penelitian ... 18
Persiapan ... 18
Pengamatan di Lapangan ... 18
Analisa Laboratorium ... 18
KEADAAN UMUM LOKASI PENELITIAN Deskripsi Profil Tanah ... 24
Asam Humat dan Fulvat Bebas ... 27 Asam Humat dan Fulvat yang Berikatan Alofan ... 29
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan ... 40 Saran ... 40
DAFTAR TABEL
No. Judul Hal
Tabel 1. Morfologi Pedon di Desa Tongkoh Kecamatan Tiga Panah Kabupaten Karo ... 23 Tabel 2. Asam Humat/Fulvat dan Jumlah Alofan Pada Pedon ... 26
Tabel 3. Tekstur Tanah Pada Berbagai Kedalaman Lapisan ... 31
DAFTAR GAMBAR
No. Judul Hal
Gambar 1. Profil Tanah ... 24 Gambar 2. Pola Distribusi Asam Humat dan Fulvat Bebas ... 28 Gambar 3. Pola Distribusi Asam Humat dan Fulvat Yang Berkaitan
DAFTAR LAMPIRAN
No. Judul
Lamp 1. Peta Lokasi Penelitian di Desa Tongkoh Kecamatan Tiga Panah Kabupaten Karo
Lamp 2. Peta Satuan Lahan dan Tanah di Desa Tongkoh Kecamatan Tiga Panah Kabupaten Karo
Lamp 3. Peta Model Elevasi Digital di Desa Tongkoh Kecamatan Tiga Panah Kabupaten Karo
Lamp 4. Peta Geologi di Desa Tongkoh Kecamatan Tiga Panah Kabupaten Karo
ABSTRACT
Redy P. Sipayung. Profile of Humat and Fulvat acid at Andisol in Countryside Tongkoh, Subdistrict Tiga Panah, Regency of Karo. Under tuition of Ir. Purba Marpaung, SU as chief and Dr. Ir. Hamidah Hanum, MP as member.
Countryside Tongkoh is one of countryside in Subdistrict Tiga Panah of Regency Karo owning type of Andisol. Andisol represent the soil coming from substance of mains Andesit, where in course of its growth in temperature and climate humid yield soil with the nature of very typical which not found at other soil type. This aim of research to know the profile of humat and fulvat acid at Andisol in Subdistrict Tiga Panah of Regency Karo. Used method is survey and analysis method of humat acid and high rise fulvat based on eksraction method of Na2P4O7 and NaOH. Result of research show profile of free humat acid and free
fulvat acid decreasing by increasing of soil deepness. Profile of humat acid and fulvat acid which compound with Alofan also decrease by increasing soil deepness.
ABSTRAK
Redy P. Sipayung. Profil Asam Humat dan Fulvat Pada Andisol di Desa Tongkoh, Kecamatan Tiga Panah, Kabupaten Karo.Dibawah bimbingan Ir. Purba Marpaung, SU sebagai ketua dan Dr. Ir. Hamidah Hanum, MP sebagai anggota.
Desa Tongkoh adalah salah satu desa di Kecamatan Tiga Panah Kabupaten Karo yang memiliki jenis tanah Andisol. Tanah Andisol merupakan tanah yang berasal dari bahan induk Andesit, dimana dalam proses perkembangannya di bawah temperatur dan iklim humid menghasilkan tanah dengan sifat yang sangat khas yang tidak ditemukan pada jenis tanah lainnya. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui profil asam humat dan asam fulvat pada tanah Andisol di Kecamatan Tiga Panah Kabupaten Karo. Metode yang digunakan adalah metode survey dan analisis asam humat dan fulvat berdasdarkan metode ekstraksi bertingkat Na2P4O7 dan NaOH. Hasil penelitian menunjukkan
profil asam humat dan asam fulvat bebas menurun dengan bertambahnya kedalaman tanah. Profil asam humat yang berikatan dengan Alofan juga menurun dengan bertambahnya kedalaman tanah.
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tanah merupakan benda alam yang terus berubah, sehingga akibat
pelapukan pencucian tanah semakin tua dan semakin miskin unsur hara. Pembentukan tanah sangat dipengaruhi oleh faktor-faktor pembentuk tanah yang
saling mempengaruhi dan bekerja sama antara faktor yang satu dengan yang lainnya. Faktor pembentuk tanah itu adalah iklim (cl), organisme (o), bahan induk (pm), topografi (r), dan waktu (t) yang akan menghasilkan tanah dengan sifat-sifat
tertentu (Hardjowigeno, 1993).
Desa Tongkoh Kabupaten Karo merupakan daerah berjenis tanah Andisol
yang bersifat Andik berasal dari letusan kompleks Gunung Sibayak. Penggunaan lahan di desa Tongkoh pada umumnya adalah pertanian rakyat dengan komoditi jeruk (Cytrussp) dan jagung (Zeamays). Ditinjau dari kondisi tanah, mengandung
humus yang tinggi maka daerah ini termasuk daerah yang subur.
Dataran tinggi tanah Karo merupakan kawasan penyebaran Tuff Andesit
dari lahar Gunung Sibayak. Namun semakin ke selatan tanah-tanah dataran tinggi Karo dipengaruhi juga oleh penyebaran Tuff Liparit yang berasal dari Gunung Toba (Tan, 1984).
Berdasarkan data Lembaga Penelitian Tanah dalam Soepardi (1983), Andisol di Indonesia terdapat di daerah yang mempunyai aktifitas vulkan. Bahan
Profil tanah adalah penampang melintang tanah (vertikal) tanah yang terdiri dari lapisan tanah (solum) dan lapisan bahan induk. Solum tanah adalah bagian dari profil tanah yang terbentuk akibat proses pembentukan tanah (horison
A dan B). Dasar utama untuk menentukan lokasi pembuatan profil sebagai pewakil adalah bahwa volume tanah merupakan populasi yang akan diambil
contohnya (sample tanah), bukan luasan tanahnya. Prosedur ini disebut korelasi empirik yang menentukan kriteria klasifikasi sifat-sifat tanah secara kuantitatif (Hardjowigeno, 1993).
Andisol di Sumatera Utara yang terjadi di daerah kaki Gunung Sibayak terbentuk pada iklim tropika basah dengan suhu rata-rata 260C, curah hujan
tahunan sebesar 2000mm - 3000mm tanpa bulan kering, karena itu kandungan
humus pada tanah Andisol Sumatera mengandung asam fulvat relatif tinggi (Tan, 1998).
Debu volkanik berasal dari magma basa mengandung lebih banyak mineral-mineral ferromagnesium dan gelas volkanik basaltik serta hanya
mempunyai sedikit kwarsa dari pada debu volkanik berasal magma asam. Sebaliknya jenis debu asam ini mengandung banyak sekali kwarsa dan gelas volkanik asam tetapi hanya mempunyai sedikit ferromagnesium (Tan, 1998).
Asam fulvat merupakan salah satu hasil ekstraksi dari humus yang sangat potensial dikembangkan sebagai pupuk suplemen yang dapat menurunkan
air (water holding capacity) dan juga memperbaiki struktur tanah melalui penambahan koloid tanah (Marpaung, 1992).
Pada daerah ini belum pernah dilakukan penelitian tentang profil asam
organik humin dan fulvat dan mengingat pernnya di dalam tanah untuk tanaman sangat penting. Oleh karena itu penulis tertarik menganalisis kadar asam humat
dan asam fulvat pada horison-horison tanah Andisol untuk dapat digunakan sebagai bahan arahan pengelolaan tanah di Desa Tongkoh, Kecamatan Tiga Panah, Kabupaten Karo.
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah mengetahui profil asam humat dan fulvat pada tanah Andisol di Desa Tongkoh Kecamatan Tiga Panah, Kabupaten Karo.
Kegunaan Penelitian
1. Sebagai bahan informasi untuk pengelolaan tanah di daerah penelitian.
TINJAUAN PUSTAKA
Bahan Induk Andisol
Tanah Andisol adalah tanah yang berwarna hitam kelam, sangat porous,
mengandung bahan organik dan lempung tipe amorf, terutama alofan serta sedikit silika, alumina atau hodroxida-besi. Tanah yang terbentuk dari abu vulkanik ini
umumnya ditemukan didaerah dataran tinggi (>400 m di atas permukaan laut) (Darmawijaya, 1990).
Andisol adalah tanah yang berkembang dari bahan vulkanik seperti abu
vulkan, batu apung, silinder, lava dan sebagainya, dan atau bahan volkanik lastik, yang fraksi koloidnya didominasi oleh mineral “Short-range order” (alofan,
imogolit, ferihidrit) atau kompleks Al-humus. Dalam keadaan lingkungan tertentu, pelapukan alumino silikat primer dalam bahan induk non-vulkanik dapat menghasilkan mineral “Short-range order”, sebagian tanah seperti ini yang
termasuk dalam Andisol (Hardjowigeno, 1993).
Bahan induk tanah penting dalam mendeterminasi karakteristik tanah.
Bahan induk dianggap sebagai pembentuk tanah yang penting oleh para perintis pedologi. Oleh karena itu tidak mengherankan kalau klasifikasi tanah dan survei tanah pada masa itu didasarkan pada bahan induk, sehingga tanah-tanah diberi
nama andesit, abu vulkan dan sebagainya (Hardjowigeno, 1993).
Andisol merupakan tanah-tanah mineral dimana fraksi aktifnya dicirikan
1 meter di dalam tanah, atau pH diukur dengan 1 gram tanah halus tercampur dengan 1 N NaF, adalah sebesar 9,2 atau lebih yang menunjukkan adanya mineral alofan di dalam tanah (Tan, 1998).
Bila akan dianggap mempunyai sifat-sifat Andik, menurut Tan (1998) Andisol itu harus mengandung <25% (berat timbang) karbon organik, serta
memenuhi satu di antara syarat-syarat dibawah ini, atau memenuhi syarat-syarat keduanya, yaitu:
Syarat 1
Di dalam fraksi tanah halus semua poin di bawah ini harus dipenuhi : a) % Al + ½ Fe = 2 % atau lebih (ekstraksi dengan NH4-oksalat)
b) Bulk density = 0,9 g/cc atau lebih rendah, yang diukur pada retensi air dengan tekanan 33 kPa, dan
c) Retensi fosfat = 85 %, atau lebih
Syarat 2
Fraksi tanah halus mempunyai retensi fosfat = 25 % atau lebih dan fraksi
0,02-2,0 mm = 30 % atau lebih, serta memenuhi satu di antara tiga poin di bawah ini :
a) % Al + ½ Fe = 0,40 % atau lebih (ektraksi dengan NH4-oksalat), dan 30 %
(atau lebih) gelas volkanik di dalam fraksi 0,02-2,0 mm, atau
b) % Al + ½ Fe = 2,0 % atau lebih (ektraksi dengan NH4-oksalat), dan 5 % (atau
lebih) gelas volkanik di dalam fraksi 0,02-2,0 mm, atau
c) % Al + ½ Fe = 0,40 – 2,0 % atau lebih (ektraksi dengan NH4-oksalat), dan
0,02-2,0 mm, hingga kandungan tersebut bila dimasukkan ke dalam suatu grafik dengan % Al + ½ Fe tersebut.
Di Indonesia, Andisol terbentuk dari Lahar, tuffa, dan debu volkanik
berasal dari pegunungan Bukit Barisan di Sumatera dan daerah pegunungan di pulau Jawa yang menjalar dari barat sampai ke timur. Lahar merupakan
bahan-bahan volkanik lepas dan tersusun dari pecahan-pecahan batuan, butir-butir mineral, dan gelas volkanik (Tan, 1998).
Andisol merupakan tanah mineral yang tidak mempunyai horison argilik,
natrik spodik dan oksik, tetapi mempunyai satu atau lebih dari: epipedon histik, epipedon mollik, epipedon umbrik, horison kambik, horison plakik, duripan, atau
pada jeluk 18 cm setelah dicampur mempunyai value kurang dari 3 (lembab) dan mempunyai kandungan bahan organik lebih dari 3 persen (Munir, 1986).
Sifat-sifat bahan induk akan menimbulkan pengaruh yang kuat terhadap
perkembangan tanah meliputi tekstur, susunan mineralogi dan derajat stratifikasi. Keadaan bahan induk akan mempunyai efek yang menentukan pada tanah. Tanah
muda terdapat 5 tahap dalam perkembangan tanah yaitu tahap awal: bahan induk yang terkikis, tahap Yuwana (muda): pengikisan sudah mulai, tahap dewasa: mineral yang mudah terkikis sebagian besar sudah berombak, tahap tua:
perombakan sampai pada tahap akhir dan hanya kebanyakan mineral yang paling resisten dapat bertahan, tahap akhir: perkembangan tanah telah selesai dan tanah
terkikis habis di bawah keadaan yang berlaku (Foth, 1994).
Soil Taxonomy (1990) mencirikan Andisol dengan sifat ”Andik” dari kelas tanah-tanah yang dibentuk dari bahan induk abu volkanik yang mengandung
1. Berat jenis volume (BV) dari tanah halus (kurang dari 2mm)pada kapasitas lapang (1/3 bar) rendah (< 0,85gr/cm3).
2. Mengandung bahan piroklastik vitrik (bahan volkanik) tinggi (> 80 o/o).
3. Mengandung bahan amorf (alofan) tinggi sehingga mempunyai sifat amorf terhadap sinar X, Bersatu dengan bahan organik dan sedikit Al dapat ditukar,
KTK >150 me/100gr liat pada pH 8,2, luas permukaan besar dan banyak menahan air.
Bentukan vulkanis terjadi disebabkan karena adanya peletusan dari suatu
gunung dan umumnya terjadi pada zaman kuarter dimana proses vulkanisme mencapai puncak kegiatannya. Beberapa satuan petrografi dari bentukan vulkanis
yaitu: (1). Tuff liparit, (2). Tuff Dasito Liparit, (3). Tuff Dasit Tua, (4). Tuff Dasit Muda, (5). Andesito Dasit (Druif, 1969).
Dataran tinggi tanah Karo merupakan kawasan penyebaran Tuff Andesit
dari lahar Gunung Sibayak. Namun semakin ke selatan tanah-tanah dataran tinggi Karo dipengaruhi juga oleh penyebaran Tuff Liparit yang berasal dari Gunung
Toba (Tan, 1984).
Andesit merupakan rangkaian intrusi batuan andesit yang tersingkap jelas pada puncak-puncak perbukitan. Andesit berwarna abu-abu kehijauan,
berkomposisi antara hipersten hingga andesit-augit-hornblende dan trakiandesit. Kekerasan umumnya sangat keras. Hasil pelapukan berupa lanau, berwarna coklat
kehitaman, plastisitas sedang dan lunak. Bahan galian andesit ini umumnya
Breksi andesit umumnya melapuk sedang berwarna kuning kecoklatan, komponen batuan andesitik (4-45cm) agak segar, menyudut tanggung, tertanam pada massa dasar pasir tufa berbutir kasar, agak padat sebagian mudah hancur.
Lava andesit umumnya melapuk ringan berwarna abu-abu tua, padu, bertekstur kasar dan porfritik, terkekarkan cukup intensif dan terisi oleh mineral kuarsa
(Dinas Pertambangan dan Energi Propinsi Sumatera Utara, 2004).
Andisol merupakan salah satu jenis tanah didaerah tropika yang memiliki sifat khas yang tidak dimiliki oleh jenis tanah yang lain. Tanah ini dicirikan oleh
bobot isi yang rendah dan memilki kompleks pertukaran yang didominasi oleh bahan amorf yang bermuatan variabel serta retensi fosfat yang tinggi. Tanah yang
terbentuk dari abu volkan ini umumnya ditemukan di daerah dataran tinggi (>400m di atas pemukaan laut) (Darmawidjaya, 1997).
Andisol di Indonesia dapat dibedakan menjadi Andisol dataran rendah
dan Andisol dataran tinggi. Andisol dataran rendah terbentuk pada dataran rendah dengan iklim tropika basah serta mempunyai rasio asam humat dan fulvat <0,2.
Sedang Andisol dataran tinggi terbentuk pada elevasi yang lebih tinggi dengan iklim sedang, serta mempunyai rasio asam humat dan fulvat lebih dari 0,5. Akan tetapi Andisol di Indonesia umumnya terdapat di daerah gunung yang beriklim
tropika basah (Munir, 1995).
Andisol di Sumatera Utara yang terjadi di dataran di kaki Gunung Sibayak
Proses pembentukan tanah yang utama pada Andisol adalah pelapukan dan transformasi (perubahan bentuk). Proses pemindahan bahan (translokasi) dan penimbunan bahan-bahan tersebut di dalam solum sangat sedikit. Akumulasi
bahan organik dan terjadinya kompleks bahan organik dengan Al merupakan sifat khas pada beberapa Andisol (Hardjowigeno, 1993).
Pelapukan dan Pembentukan Tanah Andisol
Pelapukan adalah penghancuran sifat fisik dan kimia dari batuan, karena
mineral-mineral dalam batuan tersebut tidak dalam keseimbangan pada suhu, tekanan dan kelembaban. Pelapukan sudah dimulai sebelum proses pembentukan
tanah berlangsung sampai tidak ada lagi bahan-bahan yang mudah lapuk. Pelapukan terjadi baik di bawah solum maupun di dalam solum. Pelapukan pedokimia adalah pelapukan yang terjadi pada solum tanah yaitu horizon A dan B
(Hardjowigeno, 1993).
Menurut Hardjowigeno (1993), pelapukan pedokimia meliputi:
1. Oksidasi-Reduksi: Perubahan-perubahan keadaan oksidasi dan reduksi menghasilkan pelapukan Fe dan Mn dari mineral-mineral primer yang kemudian membentuk karatan atau konkresi dalam solum tanah.
2. Pelepasan Al dari kristal liat menjadi hidroksida: Terjadi pada proses penghancuran montmorillonit dalam solum tanah.
4. Pembentukan lapisan Al pada mineral liat 2:1: Suatu modifikasi mineral secara pedogenik pada tanah masam, adalah pengendapan gugusan hidrokxy-Al diruang antar barisan (Interlayer-space) dari vermikulit (kadang-kadang
juga pada montmorilonit).
Proses pembentukan tanah secara garis besar dibedakan atas proses
pelapukan dan pembentukan tanah. Proses pelapukan merubah batuan induk menjadi bahan induk tanah lalu berubah menjadi tanah, selanjutnya proses perkembangan tanah akan menghasilkan horizon-horizon genetik ditubuh tanah
tersebut pada tanah yang sudah berkembang akan dijumpai horizon-horizon A, B, C dan R (Foth, 1994).
Karena proses pembentukan tanah terus berjalan, maka bahan induk tanah berubah berturut-turut menjadi tanah muda, tanah dewasa dan tanah tua. Ciri dari masing-masing tingkatan perkembangan tanah adalah sebagai berikut:
1. Tanah muda (perkembangan awal): Terjadinya proses pembentukan tanah terutama proses pelapukan bahan organik dan bahan mineral, pencampuran
bahan organik dan bahan mineral di permukaan tanah dan pembentukan struktur tanah karena pengaruh dari bahan organik tersebut (sebagai perekat). Hasilnya adalah pembentukan horizon A dan horizon C.
2. Tanah dewasa (perkembangan sedang): Dengan proses lebih lanjut terbentuk horizon B akibat penimbunan liat (illuviasi) dari lapisan atas ke lapisan bawah
atau perubahan warna yang menjadi lebih merah pada horizon C di bawahnya. Pada tingkat ini tanah mempunyai kemampuan berproduksi tinggi karena unsur hara dalam tanah cukup tersedia sebagai hasil dari pelapukan mineral,
3. Tanah tua (perkembangan lanjut): Dengan meningkatnya unsur hara, maka proses pembentukan profil tanah berjalan lebih lanjut sehingga terjadi perubahan yang lebih nyata pada horizon A dan horizon B. Tanah menjadi
sangat masam, sangat lapuk, dan kandungan bahan organik lebih rendah daripada tanah dewasa. Akumulasi liat atau sesquioksida di horizon B sangat
nyata sehingga membentuk horizon argilik (Bt). Apabila tidak terjadi penimbunan liat maka horizon E tidak terbentuk, sedang di horizon B tidak terjadi sesquioksida. Tetapi proses pelapukan akan berjalan terus dan
terbentuklah banyak oksida-oksida besi dan aluminium (Hardjowigeno, 1993).
Faktor pembentuk tanah terdiri atas bahan induk dan organik lingkungan dan mempengaruhi perubahan bahan induk menjadi tanah. Walaupun organik pembentuk tanah disebut sebenarnya sangat banyak tetapi yang terpenting
menurut Jenny (1941) adalah iklim (i), relief (r), organisme (o), bahan induk (b) dan waktu (w), juga faktor-faktor lain misalnya gravitasi bumi dan lain-lain
(Hardjowigeno, 1993).
Pembentukan tanah berlangsung dengan proses pelapukan, dekomposisi dan mineralisasi lebih lanjut. Banyaknya waktu yang diperlukan untuk
pembentukan tanah berbeda-beda. Tanah yang berkembang dari batuan yang keras memerlukan waktu yang lebih lama untuk pembentukan tanah dibandingkan
Pada umumnya reaksi tanah menyatakan keadaan unsur basa di dalam tanah. Tanah asam banyak mengandung ion H+ yang dapat ditukar, sedangkan tanah alkalis kaya akan unsur-unsur basa yang dapat ditukar. pH tanah hanya
merupakan ukuran intensitas keasaman tanah, bukan kapasitas jumlah unsur hara (Darmawidjaya, 1990).
Asam Humat dan Fulvat
Bahan organik adalah bagian dari tanah yang merupakan suatu sistem kompleks dan dinamis, yang bersumber dari sisa tanaman dan atau binatang yang terdapat di dalam tanah yang terus-menerus mengalami perubahan bentuk, karena
dipengaruhi oleh faktor biologi, fisika, dan kimia. Proses dekomposisi bahan organik akan menghasilkan asam-asam organik seperti asam fulvat dan asam
humat yang merupakan sumber muatan negatif. Pembentukan kompleks Al dengan asam organik merupakan salah satu mekanisme toleransi tanaman terhadap Al. Asam organik berperan dalam eksklusi Al melalui pelepasannya dari
akar dan detoksifikasi Al dalam simplas dimana asam organik dapat mengkelat Al dan mereduksi atau mencegah pengaruh racun dari Al (Kononova, 1961).
Secara umum, komposisi bahan organik tanah didominasi oleh fraksi humin yang berat molekulnya sangat besar, fraksi asam humat yang berat molekulnya sedang, dan fraksi asam Fulvat yang berat molekulnya lebih rendah.
Asam Humat adalah fraksi yang larut dalam alkali tetapi tidak larut dalam asam atau air. Asam Humat mampu berinteraksi dengan ion logam, oksida dan
besar. Asam ini berpengaruh kuat terhadap kapasitas penjerapan tanah (Stevenson, 1994).
Pembentukan khelat-khelat, yang menyebabkan akumulasi humus didalam
Andisol sebetulnya tak terbatas pada reaksi-reaksi antara Al dan asam humik, tetapi Si dalam bentuk ortho-silicic acid (H4Si4, asam ortho-silikat) juga sanggup
berkhelasi dengan asam humik. Proses khelasi jarang sekali dilaporkan di dalam ilmu tanah, tetapi dengan majunya asam humik diketahui dewasa ini bahwa disamping bereaksi dengan logam-logam, asam humik juga mengikat banyak
sekali Si yang merupakan hasil hancuran iklim debu volkanik seperti halnya dengan Al bebas di dalam Andisol. Khelat-khelat ini bisa bersifat linear atau
siklik, dan dinamakan silicones. Formula umun berupa R2(Si2O2), dimana R
adalah radikal organik, yang bisa merupakan gugus metil CH3, gugus etil C2H5,
atau suatu molekul kompleks seperti asam humik (Tan, 1998).
Asam fulvat mengandung karbon, oksigen, hidrogen, nitrogen, asam lemak, dan alkil ptalat. Komposisi kandungan tersebut sangat bergantung jenis
tanah dan lingkungan agroklimatnya (Orlov, 1985).
Dari ekstraksi humus akan diperoleh senyawa asam humat yang larut dalam basa, asam fulvat yang larut dalam asam, dan humin yang tidak dapat larut.
asam humat dan asam fulvat mengandung unsur-unsur anorganik dan senyawa-senyawa organik yang berperan sebagai pupuk dan pembenah tanah (Tan, 1991).
karena gugus ini dapat mengalami deprotonasi pada pH yang relatif tinggi. (Schnitzer, 1991).
Sebelum membahas lebih lanjut tentang pengaruh asam humat terhadap
sifat kelarutan logam pada berbagai pH perlu dikemukakan bahwa disamping memiliki kemampuan untuk berfungsi sebagai ligan dalam pembentukan
kompleks dengan ion logam, asam humat juga memiliki kemampuan untuk mengalami koagulasi pada pH rendah (Schnitzer, 1967).
Deprotonasi gugus-gugus fungsional asam Humat akan menurunkan
kemampuan pembentukan ikatan hidrogen, baik antar molekul maupun sesama molekul dan meningkatkan jumlah muatan negatif gugus fungsional asam Humat, sehingga akan meningkatkan gaya tolak menolak antar gugus dalam molekul
asam humat. Kedua pengaruh tersebut akan menyebabkan permukaan partikel-partikel koloid asam Humat bermuatan negatif dan menjadi lebih terbuka serta berbentuk linear dengan meningkatnya pH. Salah satu faktor yang mempengaruhi
kelarutan asam humat adalah pH, yang lebih lanjut akan mempengaruhi disosiasi gugus yang bersifat asam pada asam humat. Disosiasi proton yang terjadi pada
gugus fungsional yang bersifat asam pada asam humat dipengaruhi oleh: atraksi elektrostatik atau tolakan muatan yang ada dalam molekul dan ikatan hidrogen sesama dan antar molekul (Swift, 1989).
Pelapukan bahan organik menghasilkan asam-asam organik seperti asam humat dan fulfat yang bersifat polielektrolit. Kedua asam ini memegang peranan penting dalam pengikatan Al dan Fe sehingga P menjadi tersedia. Keefektifan
Senyawa organik yang cukup memungkinkan terjadinya khelat yaitu senyawa organik yang berikatan dengan kation logam (Fe, Mn, dan Al). Terbentuknya khelat logam akan mengurangi pengikatan P oleh oksida maupun
lempung silikat sehingga P menjadi lebih tersedia (Soepardi, 1983).
Bersama bahan lempung, bahan-bahan humat bertanggung jawab atas
sejumlah aktivitas kimia dalam tanah. Mereka terlibat dalam reaksi kompleks dan dapat mempengaruhi pertumbuhan tanaman secara langsung dan tidak langsung. Senyawa humat juga berperan serta dalam pembentukan tanah dan memainkan
peranan penting khususnya dalam translokasi atau mobilisasi lempung, aluminium dan besi yang menghasilkan horison spodik dan argilik. Oleh karena itu gunanya
yang sangat penting dalam kesuburan tanah, belakangan ini telah dilakukan usaha-usaha untuk memproduksi bahan-bahan humat dan fulvat dalam skala besar untuk dipakai sebagai amandemen tanah atau bahan pembenah tanah, dan pupuk
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Desa Tongkoh Kecamatan Tiga Panah
Kabupaten Karo, dengan ketinggian tempat 1.447 m diatas permukaan laut (dpl) dan berjarak ± 68 km dari kota Medan, Laboratorium Riset, Fakultas Pertanian,
Universitas Sumatera Utara Medan, dan Laboratorium PTKI (Pendidikan Teknologi Kimia Industri). Penelitian ini dimulai pada bulan Mei 2008 sampai Desember 2008.
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan adalah sampel tanah, aquadest, Na4P2O7, NaOH,
dan H2SO4.
Alat yang digunakan adalah peta geologi Kabupaten Karo skala 1:50.000,
peta lokasi penelitian, peta jenis tanah dengan skala 1:50.000 (Lampiran 2-5), GPS, meteran, kertas label, kantongan plastik, Munsell Soil Colour Chart, kamera,
spidol, karet gelang, formulir isian profil, cangkul, bor tanah, kertas saring dan lain-lain.
Metode Penelitian
Penelitian ini merupakan percobaan lapangan yang dilanjutkan dengan
analisis di laboratorium. Metode yang digunakan adalah metode survey dan analisis asam humat dan fulvat berdasdarkan metode ekstraksi bertingkat Na2P4O7
Pelaksanaan Penelitian
Persiapan
Sebelum penelitian ini dilaksanakan di lapangan, terlebih dahulu ditulis rencana penelitian, antara lain: konsultasi skripsi dengan dosen pembimbing,
mengadakan prasurvey ke lapangan, persiapan bahan dan alat yang dibutuhkan dalam penelitian ini.
Pengamatan Lapangan
Kegiatan lapangan dilakukan dengan penentuan lubang profil tanah berdasarkan peta topografi, peta jenis tanah, serta peta model elevasi digital di
Desa Tongkoh Kecamatan Tiga Panah, Kabupaten Karo. Yang dilakukan di lapangan yaitu:
1. Deskripsi profil tanah
2. Pengambilan sampel tanah untuk dianalisa di laboratorium
Analisa Laboratorium
Analisa laboratorium yang diamati terdiri dari:
1. Analisa tekstur tanah dengan metode Hydrometer Bouyoucous untuk mengetahui persentase kandungan pasir, debu dan liat
2. Analisa Kapasitas Tukar Kation (KTK) dengan metode ekstraksi NH4OAc pH 7
3. pH (H2O) dan pH (NaF) dengan metode elektrometri
4. Al-dd dengan metode ekstraksi NH4OAc 1 N pH 7
5. K-dd dengan metode ekstraksi NH4OAc 1 N pH 7
7. P-tersedia dalam tanah metode Bray
8. Asam Humat dan Fulvat metode ekstraksi bertingkat Na2P4O7 dan NaOH. Asam Humat dan Fulvat diperoleh dengan ekstraktan sebagai berikut:
Na4P2O7 dan NaOH,
Pemisahan asam humat dan fulvat dengan H2SO4
Kadar asam humat dan fulvat dengan volumetris Wakley dan Black
Perhitungan asam humat dan fulvat berdasarkan rumus berikut:
C org = 5 x (1-T/S) x 0,003 x 1/0,7x100/BCF
Dimana : T = vol. titrasi Fe(NH4)2(SO4)2 0,5 N dengan Filtrat
S = vol. titrasi Fe(NH4)2(SO4)2 0,5 N blangko (tanpa Filtrat)
BCF = Berat Contoh Filtrat
Kadar asam humat dan fulvat yang bebas dan berikatan dengan Alofan
KEADAAN UMUM LOKASI PENELITIAN
Lokasi Penelitian
Penelitan ini dilaksanakan di Desa Tongkoh, Kecamatan Tiga Panah,
Kabupaten Karo, pada satu profil tanah, yaitu pada pedon dengan koordinat 03012’23,2” LU dan 98032’20,7” BT, dan memiliki ketinggian tempat 1447 m
di atas permukaan laut (m dpl). Pengambilan sampel dilakukan pada satu profil tanah karena Desa Tongkoh, Kecamatan Tiga Panah, Kabupaten Karo memiliki jenis tanah yang sama yaitu Andisol dan bahan induk yang sama yaitu Andesit
sehingga tidak perlu dilakukan pengambilan sampel pada profil yang berbeda. Daerah penelitian merupakan daerah yang sangat potensial untuk tanaman
pertanian, khususnya untuk tanaman sayur-sayuran dan buah-buahan, seperti: cabe merah, kol, terong, singkong, bayam, dan lain-lain. Untuk tanaman buah-buahan, masyarakat di lokasi penelitian banyak yang menanam jeruk, coklat
dan kemiri.
Iklim
Data iklim yang digunakan dalam penelitian ini adalah data curah hujan selama 10 tahun terakhir, yaitu mulai tahun 1998 sampai tahun 2008. Data curah
hujan ini diperoleh dari Badan Meteorologi dan Geofisika Sampali, Medan, Data curah hujan selama 10 tahun terakhir ini dapat dilihat pada Lampiran 5.
karena pada keadaan basah tanah akan semakin cepat terdekomposisi dan membentuk lapisan-lapisan tanah baru.
Dalam penelitian ini, perhitungan curah hujan dalam 10 tahun terakhir
yaitu dengan menggunakan perhitungan curah hujan Schmidt dan Ferguson. Menurut Schmidt dan Ferguson dalam Guslim (1997) bahwa bulan basah terjadi
jika pada daerah tersebut curah hujan > 100 mm/thn, dan bulan kering terjadi jika curah hujan ≤ 60 mm/thn, dengan harga Q yang diperoleh dari perbandingan antara bulan kering dengan bulan basah. Atau dapat dirumuskan sebagai berikut:
Rata-Rata Bulan Kering (mm/thn)
Q = x 100 %
Rata-Rata Bulan Basah (mm/thn)
Desa Tongkoh, Kecamatan Tiga Panah, Kabupaten Karo, berdasarkan perhitungan curah hujan Schmidt dan Ferguson mempunyai tipe ikllim D, dimana rata-rata bulan kering selama 10 tahun terakhir adalah 6,1 mm/thn dan rata-rata
bulan basah adalah 4,2 mm/thn dengan harga Q terletak pada range 100 < Q < 167 %.
Topografi
Pada umumnya relief daerah Desa Tongkoh, Kecamatan Tiga Panah,
Vegetasi
Penggalian profil tanah di Desa Tongkoh, Kecamatan Tiga Panah, Kabupaten Karo dilakukan pada kawasan hutan yaitu hutan pinus yang ditanam oleh Dinas Kehutanan. Selain itu, dari pengamatan langsung di lapangan, terdapat
juga vegetasi dari jenis sayur-sayuran dan buah-buahan, yaitu cabe merah
(Capsicum annuum L.), singkong (Manihot esculenta Crantz), jeruk
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Deskripsi Profil Tanah
Sifat tanah yang diteliti secara langsung di lapangan pada pedon meliputi warna tanah dengan menggunakan buku Munsell Soil Color Chart, tekstur tanah
secara “by feeling”, struktur tanah, konsistensi, kedalaman efektif, batuan singkapan, dan corak-corak lain yang terdapat di dalam pedon. Hal ini dapat dilihat secara jelas pada Tabel 1. Deskripsi profil tanah di lokasi penelitian adalah
sebagai berikut:
Lokasi : Desa Tongkoh, Kecamatan Tiga Panah, Kabupaten
Karo
Koordinat : 03012’23,2” BT dan 98032’20,7” LU Ketinggian Tempat : 1447 m di atas permukaan laut
Bahan Induk : Andesit
Jenis Tanah : Andisol
Kemiringan lereng : 5 %
Topografi : Landai
Drainase : Baik
Kedalaman Efektif : 56 cm
Tabel 2. Morfologi Pedon di Desa Tongkoh Kecamatan Tiga Panah Kabupaten Karo
Horison Kedalaman Uraian
…cm… A 0 - 16/18
Hitam gelap kecoklatan (10 YR 2/2), pasir berlempung, sedang, remah, gembur, terdapat batuan, perakaran banyak, beralih nyata berombak ke…
Bw1
16/18 - 28/40
Coklat kekuningan (10 YR 5/6), lempung, halus, gumpal, teguh, terdapat batuan, sedikit perakaran, beralih nyata berombak ke…
Bw2 28/40 -
40/68
Kuning Kecoklatan (10 YR 6/6), lempung berpasir, sedang, gumpal bersudut, teguh, tidak terdapat batuan, terdapat sedikit perakaran, beralih nyata berombak ke…
C 40/68 - >150
Coklat kuning keabu-abuan (10 YR 4/8), lempung berpasir, sedang, gumpal bersudut, teguh, tidak terdapat batuan, tidak ada perakaran, terdapat corak berwarna kuning merah kecoklatan pada kedalaman 55 cm.
Penggalian profil tanah dilakukan di Desa Tongkoh, Kecamatan Tiga Panah, Kabupaten Karo. Lokasi penelitian ini memiliki bahan induk andesit. Warna hitam gelap ini menandakan bahwa pada tanah tersebut terdapat bahan
organik yang jumlahnya cukup tinggi, dan ini merupakan ciri dari tanah Andisol. Menurut Munir (1996) Andisol merupakan tanah yang berwarna hitam kelam,
sangat porous, mengandung bahan organik dan liat tipe amorf, terutama alofan (allophane), serta sedikit silikat dan aluminium atau hidroksida besi .
Menurut Darmawidjaya (1997) Andisol merupakan salah satu jenis tanah
di daerah tropika yang memiliki sifat khas yang tidak dimiliki oleh jenis tanah yang lain. Tanah ini dicirikan oleh bobot isi yang rendah dan memiliki kompleks
A
A Bw1
Bw2
C
Gambar 2. Gambar Profil Tanah
Pada pengamatan secara langsung di lapangan (Gambar 2), maka diperoleh bahwa pedon memiliki 4 horizon, yaitu horizon A, BW1, BW2 dan C dimana pada
setiap horizon memiliki warna, tekstur, struktur dan konsistensi yang berbeda-beda. Perbedaan warna tampak jelas pada horizon A dimana pada horizon ini terdapat warna hitam gelap kecoklatan dan memiliki peralihan warna yang tegas
ke horizon B. Dalam keadaan kering, tanahnya menjadi sangat halus dan memperoleh sifat-sifat debu. Menurut Tan (1998), lapisan tanah atas dan
berwarna hitam adalah ciri-ciri umum tanah Andisol. Kandungan humus bisa mencapai 15% hingga 30%, sedangkan tebalnya lapisan hitam itu bias mencapai 1 m jika pembentukan tanahnya terjadi di daerah depresi atau kaki-kaki gunung.
organik di tanah-tanah Andisol Indonesia berkisar antara 6% - 15%, tergantung letak tanahnya di dataran rendah atau di lereng-lereng gunung (Tan,1998).
Al dan Fe terbuka membentuk khelat alofan–asam humik, sehingga
resistensi humus, akumulasi bahan organik didalam Andisol menigkat. Pelapukan bahan organik menghasilkan asam-asam organik seprti asam humat
dan fulfat yang bersifat polielektrolit. Kedua asam ini memegang peranan penting dalam pengikatan Al dan Fe sehingga P menjadi tersedia. Kononova (1961) mengatakan Fraksi terhumifikasi dikenal sebagai humus, atau sekarang disebut
senyawa humat, dan dianggap sebagai hasil akhir dekomposisi bahan tanaman didalam tanah. Penggunaan nama asam fulvat menggantikan istilah asam krenik
dan apokrenik. Kini senyawa-senyawa asam humat dan fulvat didefenisikan sebagai bahan koloidal terpoladispersi yang bersifat Amorf (Tan, 1991).
Hasil Analisis Laboratorium
Asam Humat dan Fulvat
Penetapan asam humat dan fulvat berdasarkan metode Walkley and Black. Seperti halnya bahan organik, asam humat dan fulvat merupakan hasil
dekomposisi dari humus. Karbon adalah komponen utama humus. Pengukuran C-organik secara tidak langsung dapat menentukan humus yang terhumifikasi
melalui penggunaan faktor koreksi tertentu. Faktor yang selama beberapa tahun ini digunakan adalah faktor Van Bemmelen yaitu 1,724 dan didasarkan pada asumsi bahwa bahan organik mengandung > 50 % karbon.
berkisar antara 6 sampai 15%, tergantung letak tanahnya di dataran rendah atau di lereng-lereng gunung.
Analisa asam humat dan fulvat dalam tanah dilakukan dengan ekstraksi
penyaringan bertingkat, asam humat dan fulvat bebas dan asam humat dan fulvat yang berikatan dengan Alofan.
Table 3. Asam Humat/ Fulvat dan Jumlah Alofan pada Pedon
Horizon Kedalaman AH
Asam fulvat merupakan salah satu hasil ekstraksi dari humus yang sangat potensial dikembangkan sebagai pupuk suplemen yang dapat menurunkan
kebutuhan pupuk anorganik dan organik. asam fulvat mempunyai sifat agak mirip dengan humat, tetapi berat molekulnya lebih ringan dan bersifat larut dalam asam.
Peningkatan asam humat dan fulvat berpengaruh terhadap daya memegang air (water holding capacity) dan juga memperbaiki struktur tanah melalui penambahan koloid tanah (Marpaung, 1992).
Dari tabel 3 dapat kita lihat kadar asam humat lebih tinggi daripada asam fulvat. Hal ini disebabkan pembentukan bahan organik di dominasi asam humat.
yang mempengaruhi pelarutan mineral melalui pengaruh asam dan pembentukan kompleks atau khelat.
Tan (1998) asam humat biasanya kaya akan karbon, berkisar 41-57%, asam
fulvat biasanya kaya O mencapai 44-54%, sedangkan kadar O asam humat hanya 33-46%. Dari tabel 2 dapat dilihat bahwa horizon A mengandung asam humat dan
fulvat yang tinggi dibanding horizon lainnya. Horizon–akumulasi humus (A) tinggi (16/18 cm) dan bewarna hitam, akumulasi humus atau bahan organik ini berasal dari residu rumput-rumputan dan tanaman diatasnya. Horizon A
mempunyai kadar C-organik tinggi, kemungkinan besar asam humat dan fulvat
juga pada horizon A juga tinggi. Horizon A mempunyai kadar asam humat
0,116 % dan fulvat 0,059 %.
Dari ekstraksi humus akan diperoleh senyawa asam humat yang larut dalam basa, asam fulvat yang larut dalam asam, dan humin yang tidak dapat larut. Asam
humat dan asam fulvat mengandung unsur-unsur anorganik dan senyawa-senyawa organik yang berperan sebagai pupuk dan pembenah tanah (Tan, 1991).
Gambar 2. Pola Distribusi Asam Humat dan Fulvat Bebas
Dari gambar 2 dapat dilihat kadar asam humat dan fulvat dari setiap horizon. Kadar asam humat dan fulvat bebas pada horizon A tinggi dari pada horizon Bw1. Hal ini disebabkan kandungan bahan organik dari setiap horizon
menurun (decreasing), sehingga dapat disimpulkan bahwa semakin meningkat kedalaman, maka kadar asam humat dan fulvat bebas akan semakin menurun. Hal
ini disebabkan kandungan bahan organik berbanding terbalik terhadap kedalaman profil tanah. Bentuk grafik pola distribusi profil asam humat dan fulvat bebas merupakan bentuk grafik spektrum volumetris yang menurun (decreasing).
Asam Humat dan Fulvat yang Berikatan dengan Alofan
Dari tabel 2 dapat dilihat kadar asam Humat dan Fulvat yang berikatan dengan alofan tertinggi terdapat pada horizon A, sebesar 0,083 % asam humat dan
asam fulvat sebesar 0,095 %. Hal ini sesuai dengan kadar Alofannya seperti yang kita lihat pada tabel 3, asam fulvat mengandung kadar lebih tinggi pada horizon A
disebabkan dominasi asam fulvat dalam reaksi kompleks atau membentuk khelat. Tan (1998) mengatakan bahwa Wada (1989) menduga Alofan bereaksi dengan asam humat, mengakibatkan akumulasi bahan organik didalam Andisol dan
dibenarkan penemu-penemu yang lain. Walaupun dijumpai beberapa perbedaan di dalam hipotesis-hipotesis tersebut, semuanya bersepakat yang liat Amorf,
terutama Alofan, merupakan sebab utama untuk kadar bahan organik tinggi di dalam tanah Andisol.
Menurut Elfie (2007), horizon A diperoleh jumlah Alofan 1,93 mg, horizon
dilihat bahwa horizon-horizon Andisol mengandung mineral liat yang sama yaitu Alofan. Penentuan mineral liat ini berdasarkan puncak endotermik DTA.
Jumlah Alofan dalam Andisol tidak mempengaruhi kadar asam humat dan
fulvat yang berikatan dengan Alofan karena Alofan merupakan seri mineral yang terbentuk secara alami di dalam tanah sedangkan asam humat dan fulvat
merupakan asam organik hasil dekomposisi dari bahan organik.
Jumlah Alofan pada horizon A 1,93 mg dengan kadar asam humat sebesar 0,083 % dan asam fulvat sebesar 0,095 %, horizon Bw1 Alofan sebesar 1,27 mg
dengan kadar asam humat sebesar 0,071 % dan asam fulvat sebesar 0,041 %, horizon Bw2 Alofan sebesar 0,87 mg dengan kadar asam humat 0,045 % dan
Dari gambar 3 dapat dilihat bahwa pada horizon A kadar asam humat dan fulvat yang berikatan dengan Alofan lebih tinggi dari pada horizon Bw1 karena
dengan kadar Alofan yang lebih tinggi pada horizon A. Pada horizon C kadar
Alofan tinggi sekali ternyata kadar asam humat dan fulvat tidak ada. Hal ini terjadi karena eluviasi asam-asam organik tersebut tidak sampai ke horizon C.
Penurunan (decreasing) bahan organik tidak mempengaruhi kadar Alofan pada pada tanah Andisol. Profil asam humat dan fulvat yang berikatan dengan Alofan pada Andisol dilihat dari grafik pola distribusi merupakan grafik spektrum
volumetris yang menurun (decreasing). Russel (1973) mengatakan pelapukan bahan organik menghasilkan asam-asam organik seperti asam humat dan fulvat
yang bersifat polielektrolit. Kedua asam ini berperan penting dalam pembentukan khelat di dalam tanah.
Tekstur Tanah Andisol
Data analisa besar butir dan kelas tekstur tanah pada pedon daerah penelitian dapat dilihat pada Tabel 3 dibawah ini:
Tabel 4. Tekstur Tanah Pada Berbagai Kedalaman Lapisan
Horizon Kedalaman Pasir Debu Liat Tekstur Tanah
…cm… ……..%...
A 0 -16/18 82 11 6,2 Pasir berlempung
Bw1 16/18-28/40 82 9 8,2 Pasir berlempung
Bw2 28/40-40/68 70 21 8,2 Lempung berpasir
C 40/68->150 76 15 8,2 Lempung berpasir
Dari Tabel 4 dapat dilihat bahwa horizon C dan Bw2 memiliki tekstur
tanah lempung berpasir, sedangkan untuk horizon A dan Bw1 tekstur tanahnya
adalah pasir berlempung. Pada horizon C, tekstur tanah lempung berpasir ini
sehingga pada horizon ini masih banyak ditemukan pasir halus dan liat, sedangkan pada horizon A lebih bayak terdapat pasir kasar.
Kapasitas Tukar Kation
Dari Tabel 4 di atas dapat dilihat bahwa kandungan liat pada horizon A
terjadi penurunan dari 8.2 % menjadi 6.2 %. Penurunan kandungan liat ini disebabkan karena pada horizon A kandungan liat semakin sedikit tetapi
kandungan bahan organik (tabel 8) semakin meningkat. Sedangkan kandungan bahan organik pada horison di bawah horizon A semakin sedikit sesuai dengan bertambahnya kedalaman tanah. Kandungan liat ini berpengaruh terhadap nilai
KTK tanah karena liat ini memiliki permukaan yang luas sehingga lebih mudah menyerap hara dan ion.
Data analisa Kapasitas Tukar Kation (KTK) pada pedon daerah penelitian dapat dilihat pada Tabel 4 dibawah ini:
Tabel 5. Hasil Analisis Kapasitas Tukar Kation pada Andisol
Horizon Kedalaman Kapasitas Tukar Kation
………cm... ...m.e/100 g...
A 0 – 16/18 44,60
Bw1 16/18 - 28/40 49,58
Bw2 28/40 - 40/68 37,81
C 40/68 - >150 40,58
Menurut Foth (1994), tanah liat dan humus adalah yang paling penting di dalam tanah, karena dalam keadaan koloid, keduanya menunjukkan jumlah luas
permukaan yang relatif luas bagi penyerapan air dan ion. Hara yang terbatas dalam larutan selama pelapukan cenderung untuk terserap pada permukaan tanah
peningkatan pada horizon A yaitu sebesar 44,60 me/100 g. Meskipun % liat dari horizon A ini lebih sedikit dibandingkan dengan horizon C, Bw1 dan horizon Bw2
tetapi tidak mempengaruhi terhadap nilai KTK nya (tabel 5). Hal ini disebabkan
karena adanya bahan organik yang terdapat pada horizon A yang cukup banyak sehingga KTK tetap meningkat walaupun jumlah liatnya semakin berkurang,
karena bahan organik merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi dalam KTK tanah selain liat. Menurut Foth (1994) pertukaran kation adalah pertukaran antara satu kation dalam larutan dan kation lain pada permukaan dari setiap
permukaan bahan yang aktif. Reaksi tukar kation dalam tanah terjadi terutama di dekat permukaan liat yang berukuran seperti koloida dan partikel-partikel humus
yang disebut misel. Pertukaran kation pada sebagian besar tanah dipusatkan sesuai dengan kandungan liat dan bahan organik.
Nilai KTK yang terdapat pada tabel 5 menunjukkan bahwa di dalam tanah
di lokasi penelitian memiliki mineral liat Alofan, dimana salah satu ciri dari tanah yang memiliki mineral Alofan adalah muatan yang tidak tetap dan memiliki KTK
berkisar antara 20-50 me/100 g. Hal ini sesuai dengan pernyataan Munir (1996) yang menyatakan bahwa kehadiran Alofan memberikan sifat yang khas pada tanah abu vulkanik. Alofan mempunyai muatan tidak tetap, karena tergantung
pada pH. Mineral ini bersifat amfoter serta mengikat fosfat dalam jumlah banyak. Nilai KTK-nya bekisar antara 20-50 meq per 100 g. Sedang KTA-nya bekisar
antara 5-30 meq per 100 g.
pH Tanah H2O dan NaF
Hasil analisa kemasaman tanah (pH) H2O dan NaF pada pedon P untuk
Panah kabupaten Karo, dapat dilihat pada tabel 6.
Tabel 6. Hasil Analisis pH Tanah H2O dan pH NaF Setiap Horizon dari Profil
Pengamatan
BPPT (1982) untuk setiap horizon adalah masam (4,5 – 5,9). Hal ini dapat diketahui dengan menghubungkan hasil analisa pH tanah pada tabel 6 dengan kriteria pH tanah pada tabel lampiran.
Untuk pH Tanah, horizon C memiliki pH H2O 5,35, sedangkan pada
horizon A, Bw1 dan Bw2 terjadi penurunan pH menjadi 4,83, 4,94 dan 4,84.
Menurunnya pH pada horizon A, Bw1 dan Bw2 ini disebabkan karena banyak
terdapat ion H yang dapat dipertukarkan di dalam larutan tanah sehingga ion H ini menyumbangkan H+ ke larutan tanah yang menyebabkan konsentrasi H
meningkat dan membuat tanah menjadi masam. Hal ini sesuai dengan pernyataan Tan (1994) yang mengatakan bahwa H yang dapat dipertukarkan mengalami
dissosiasi dan menyumbangkan H+ ke larutan tanah dimana H yang dapat dipertukarkan ini adalah sumber utama H+ sampai pH tanah menjadi di bawah 6. Menurut Darmawidjaya (1997) bahwa pada umumnya reaksi tanah menyatakan
keadaan unsur basa di dalam tanah. Tanah asam banyak mengandung ion H yang dapat ditukar, sedangkan tanah alkalis kaya akan unsur-unsur basa yang dapat
Pada pengukuran pH NaF diperoleh hasil bahwa pada horizon C dan A pH nya sebesar 10,95 dan 10,74, sedangkan pada horizon Bw1 dan Bw2 terjadi penurunan pH yaitu 9,12 dan 9,72. Terjadinya penurunan pH ini disebabkan
karena pada horizon Bw1 dan Bw2 kandungan mineral alofannya lebih sedikit
dibandingkan dengan horizon C dan A karena pada umumnya alofan banyak
ditemukan pada horizon C dan A, sedangkan pada horizon B sudah terdapat mineral lain akibat adanya desilifikasi dari Si. Hal ini sesuai dengan pernyataan -Foth (1994) yang mengatakan bahwa alofan banyak dijumpai pada horizon A dan
C pada suatu tanah, khususnya andisol.
Pengukuran pH NaF ini bertujuan untuk melihat apakah pada tanah di
lokasi penelitian terdapat mineral liat Alofan. Nilai pH pada kedua horizon ini menunjukkan bahwa pada tanah di lokasi penelitian memilki jenis mineral liat Alofan dimana menurut Tan (1998), Andisol memiliki pH NaF yang diukur
dengan 1 g tanah halus adalah sebesar 9,2 atau lebih yang menunjukkan adanya mineral liat alofan dalam tanah tersebut.
Al dapat dipertukarkan (Al-dd) dan K dapat ditukarkan (K-dd)
Hasil analisa laboratorium untuk Al yang dapat dipertukarkan (Al-dd) dan K yang dapat dipertukarkan (K-dd) untuk setiap horizon dapat dilihat pada Tabel 7 dibawah ini,
Pada tabel 7 disajikan bahwa nilai Al yang dapat dipertukarkan (Al-dd) pada tanah di lokasi penelitian pada horizon C, Bw1, Bw2 sebesar 0,00 me/100 g dan
terjadi peningkatan pada horizon A yaitu 1,34 me/100g. Tingginya Al-dd yang
terdapat pada horizon A ini disebabkan karena basa tukar Al yang memiliki valensi yang besar yaitu Al3+ yang menyebakan Al3+ ini tidak mengalami
pencucian seperti basa-basa tukar yang lain. Hal ini sesuai dengan pernyataan Foth (1998) yang menyatakan bahwa kation-kation dengan valensi lebih besar diadsorbsi lebih kuat daripada kation dengan valensi yang lebih rendah, atau
dengan kata lain bahwa kation-kation yang bervalensi lebih rendah akan lebih mudah mengalami pencucian dibandingkan dengan kation yang bervalensi lebih
besar.
Dengan adanya Al-dd ini maka tanah akan menjadi lebih masam. Hal ini sesuai bahwa pada horizon A tanahnya memiliki pH yang lebih masam
dibandingkan dengan horizon yang lain karena Al-dd ini merupakan sumber ion H+ akibat adanya proses hidrolisis dalam larutan tanah. Menurut Foth (1994)
Al yang dapat dipertukarkan tersebut adalah sumber H+. Hasil bersih hidrolisis oleh Al yang dapat dipertukarkan ialah meningkatnya konsentrasi H+ larutan tanah yang dihasilkan dari dissosiasi H (misel) dapat dipertukarkan yang dihasilkan.
Untuk nilai K yang dapat dipertukarkan (K-dd) diperoleh bahwa pada horizon A nilai K-dd nya lebih besar dibandingkan dengan horizon yang lain yaitu
Menurut Foth (1998), kation-kation yang bervalensi lebih rendah akan lebih mudah mengalami pencucian dibandingkan dengan kation yang bervalensi lebih besar. Pada sejumlah besar tanah, kation dapat ditukar berdasarkan seri
kemampuan penempatan kembali pertukarannya biasanya adalah Al > Ca > Mg > K > Na.
P-Bray dan C-organik pada Tanah
Hasil analisa laboratorium untuk P tersedia dan C organik untuk setiap horizon dapat dilihat pada tabel 8 dibawah ini.
Tabel 8. P bray, C-organik Metode Walkley and Black, dan Bahan Organik pada Andisol
Pada tabel 8 dapat dilihat kandungan P (ppm) tertinggi pada horizon Bw1 yaitu sebesar 20,21 ppm dan yan terendah pada horizon A yaitu sebesar 18,12 ppm. Ini dikarenakan retensi-P pada horizon Bw1 rendah dan pada horizon
A tinggi. Tan (1998) mengatakan pada tanah Andisol umumnya miskin fosfat karena terserap oleh bahan amorf atau mineral non-kristalin. Horizon A
mengadung bahan amorf tinggi sehingga kandungan fosfat rendah, mempunyai variasi yang tinggi dari lapisan atas ke bawah.
Untuk kandungan C-organik dan bahan organik tertiggi terdapat pada
horizon A sebesar 12,77% kandungan C-organik dan bahan organik sebesar 22,06%. Ini dikarenakan horizon A merupakan lantai hutan yang banyak mengandung serasah dedaunan da ranting-ranting pohon. Kandungan C-organik
kandungan C-organik dan bahan organik sebesar 2,38%. Kadar C-organik dan bahan organik yang berasal dari residu rumput-rumputan dan tanaman diatasnya akan menurun dengan kedalaman. Hal ini sesuai dengan Hardjowigeno (1995)
yang menyatakan bahwa tanah yang banyak mengandung humus atau bahan organik adalah tanah-tanah lapisan atas atau top soil. Semakin ke lapisan bawah
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
1. Profil asam humat dan fulvat bebas menurun dengan bertambahnya
kedalaman tanah.
2. Profil asam humat dan fulvat yang berikatan dengan Alofan juga menurun
dengan bertambahnya kedalaman tanah.
3. Tanah Andisol mengandung kadar asam humat dan fulvat tinggi pada horizon A.
4. Kadar asam humat dan fulvat bebas lebih besar dibandingkan dengan kadar asam humat dan fulvat yang berikatan dengan Alofan pada tanah Andisol.
Saran
Profil asam humat dan fulvat pada Andisol di Desa Tongkoh Kecamatan
DAFTAR PUSTAKA
Darmawidjaya, I, 1990. Klasifikasi Tanah. Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.
, I, 1997. Klasifikasi Tanah. Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.
Druif, J. H., 1969. Tanah-Tanah di Deli, Medan.
Elfie, N., 2007. Kajian Pelapukan Pedokimia (C- A) Andisol Berdasarkan Mineral Liat di Desa Tongkoh Kecamatan Tiga Panah Kabupaten Karo. Skripsi. Fakultas Pertanian. Universitas Sumatera Utara. Medan.
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. Universitas Lampung, Lampung.
Hardjowigeno, S. J., 1993. Klasifikasi Tanah dan Pedogenesis. Akademika Pressindo, Jakarta.
Foth, H.D., 1994. Dasar- Dasar Ilmu Tanah.Diterjemahkan oleh Adisoemarto Soenartono.Erlangga.Jakarta.
Kononova, M. M., 1961. Soil Organic Matter. T. Z.Nowakowski and greenwood (trans.). Pergamon, Oxford.
Marpaung, P., 1992. Pola Distribusi Mineral Liat dalam Dua Pedon Berbahan Induk Liparit Andesit. Fakultas Pertanian-USU, Medan.
Munir, M., 1986. Perkembangan Tanah Berasal dari Abu Volkan di Lereng Utara dan Selatan Gunung Arjuno Jawa Timur. Fakultas Pertanian UNIBRAW, Malang.
., 1995. Geologi dan Mineralogi Tanah. Pustaka Jaya. Fakultas Pertanian-UNIBRAW, Malang.
., 1996. Tanah – Tanah Utama Indonesia. Fakultas Pertanian, UNIBRAW, Malang.
Orlov, D. S., 1985. Humus Acids of Soils. American Publishing, New Delhi. Russel, E. W. 1973. Soil condition and plant growth. Tenth ed. Longman,
Schnitzer, M. 1991. Soil organic matter. The next 75 years. Soil Sci.Am. J., 151:41-58.
, M. and P.A. Poapst., 1967. Effect of soil humic compound on root initiationginature. Soil Sci.Am. J., 213:598-599.
Stevenson, F.J., 1994. Humus chemistry: Genesis, composition, and reaction. 2nd
ed. John Wiley and Sons, Inc., New York. Xiii + 496 p.
Soepardi, G. 1983. Sifat dan Ciri Tanah. Jurusan Tanah Fakultas Pertanian IPB, Bogor.
Swift R.S., 1989. Moleculer Weight, Size, Shape, and Characteristics of Humic Acid, Soil. Sci. 62 :439-47.
Tan, K. H., 1984. Klasifikasi Tubuh Tanah Hitam di Daerah Humid di Indonesia. FP-IPB, Bogor.
., 1991. Dasar-Dasar Kimia Tanah. Gadjah Mada University Press,Yogyakarta.
., 1998. Andosol. Program Studi Ilmu Tanah Program Pasca Sarjana Universitas Sumatera Utara, Medan.
Lampiran 5. Data Curah Hujan
Informasi Curah Hujan Bulanan Pos Pengamatan/Stasiun Tiga Panah Tahun 1997-2007
Tahun Bulan Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nov Des
1997 91 135 322 81 26 47 110 186 62 186 126 110 1998 55 61 28 46 25 41 54 77 97 41 34 -
1999 67 32 43 21 38 19 18 56 85 37 18 45
2000 115 57 67 52 12 16 23 28 93 66 33 40
2001 28 35 13 74 28 - - - - 600 185 382
2002 42 18 46 - 54 7 26 71 - - - - 2003 250 152 484 242 676 205 107 173 220 - - -
2004 65 2106 1402 124 521 275 125 205 314 - 1300 390
2005 70 110 350 142 39 135 57 110 276 - 127 107
2006 57 210 260 205 46 26 360 236 306 110 - 165
Lampiran 6. Kriteria pH Tanah (H2O) pada Tanah
No Kriteria pH Nilai
1 2 3 4 5
Alkalis Netral
Agak masam Masam
Sangat masam
> 7,5 6,7 – 7,5 6,0 – 6,6 4,5 – 5,9
