4
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Tanah SalinTanah salin disebut juga tanah garaman yaitu tanah yang mempunyai kadar garam netral larut dalam air sedemikian sehingga dapat mengganggu pertumbuhan kebanyakan tanaman. Proses penimbunan garam mudah larut dalam tanah sehingga membentuk tanah garaman atau tanah salin disebut salinisasi. Jumlah H2O yang berasal presipitasi tidak cukup untuk
menetralkan jumlah H2O yang hilang oleh evaporasi dan evapotranspirasi.
Sewaktu air diuapkan ke atmosfer, garam-garam tertinggal dalam tanah. Garam-garam tersebut terutama adalah NaCl, Na2SO4, CaCO3 dan / atau
MgCO3 (Candrabarata, 2011).
Salinitas adalah salah satu faktor pembatas pertumbuhan dan produktivitas tanaman. Sebagian besar tanaman budidaya sensitif terhadap salinitas yang disebabkan tingginya kandungan garam dalam tanah (Dogar et al. 2012). Salinitas mempengaruhi hampir semua tahap pertumbuhan tanaman, yaitu perkecambahan, pertumbuhan benih (seedling), vegetatif dan generatif (Nawaz et al. 2010). Tingginya kandungan garam terlarut dalam tanah salin, terutama ion Na, menyebabkan menurunnya ketersediaan unsur Ca, Mg, dan K. Selain itu, pertumbuhan tanaman terhambat karena efek osmotik dan toksik ion garam yang berlebihan.
Salinitas menyebabkan ketidakseimbangan ion dan konsentrasi hara, serta efek osmotik yang menurunkan produktivitas. Salinitas didefinisikan sebagai adanya garam terlarut dalam konsentrasi yang berlebihan dalam larutan tanah. Satuan pengukuran salinitas adalah konduktivitas elektrik yang dilambangkan dengan decisiemens/m pada suhu 25 °C. Pengaruh utama salinitas adalah
berkurangnya pertumbuhan daun yang langsung mengakibatkan
5
hasil tanaman pertanian penting dan pada kondisi terburuk dapat menyebabkan terjadinya gagal panen (Ashraf and Foolad 2007, Ashraf 2009). 2.2 Sifat Tanah Salin
2.2.1 Sifat Fisik
Jenis tanah ini mempunyai garam bebas dan Na+ yang dipertukarkan. Selama garam ada dalam jumlah berlebih, tanah-tanah tersebut akan terflokulasi dan pH nya biasanya ≤ 8,5. Jika tanah ini dilindi, kadar garam bebas menurun dan reaksi tanah dapat menjadi sangat alkalin (pH > 8,5) akibat berhidrolisis Na+ yang dapat dipertukarkan. Kamphorst dan Bolt (1976) menunjukkan bahwa DHL sebesar 4 mm ho/cm bersesuaian dengan suatu tekanan osmotik pada kapasitas lapang sebesar 5 bar (Candrabarata, 2011).
2.2.2 Sifat Kimia
a. Hubungan pH dengan ketersediaan unsur hara pada tanah salin
Tanah salin memiliki nilai pH tanah berkisar 8,5 hingga 10. Nilai pH yang tinggi pada banyak diantara tanah-tanah tersebut juga menurunkan ketersediaan sejumlah hara mikro. Jenis tanah ini seringkali terlihat dalam Fe, Cu, Zn, dan/atau Mn. Selain itu, dengan pH lebih dari 7,5 kandungan kalsium yang tinggi dapat mengikat fosfat sehingga ketersediannya menurun (Karyanto, dkk, 2012).
b. Hubungan salinitasi dengan ketersediaan unsur hara pada tanah salin Kandungan NaCl yang tinggi pada tanah salin menyebabkan rusaknya struktur tanah, sehingga aerasi dan permeabilitas tanah tersebut menjadi sangat rendah. Banyaknya ion Na di dalam tanah menyebabkan berkurangnya ion-ion Ca, Mg, dan K yang dapat ditukar, yang berarti menurunnya ketersediaan unsur tersebut bagi tanaman. Pengaruh salinitas terhadap tanaman mencakup tiga hal yaitu tekanan osmosis, keseimbangan hara dan pengaruh racun. Bertambahnya konsentrasi garam didalam suatu larutan tanah, meningkatkan potensial osmotic larutan tanah tersebut. Oleh sebab itu
6
salinitas dapat menyebabkan tanaman sulit menyerap air hingga terjadi kekeringan fisiologis (Hakim dkk, 1986 dalam Candrabarata, 2011).
2.2.3 Sifat Biologi
Kandungan NaCl yang tinggi pada tanah salin menyebabkan rusaknya struktur tanah, sehingga aerasi dan permeabilitas tanah tersebut menjadi sangat rendah. Penyerapan oleh partikel-partikel tanah akan mengakibatkan pembengkakan dan penutupan pori-pori tanah yang memperburuk pertukaran gas, serta dispersi material koloid tanah (Candrabarata, 2011).
Akibat yang ditimbulkan dari keadaan tersebut yaitu mikrobia dalam tanah salin berjumlah sedikit. Hal tersebut dikarenakan aerasi pada tanah salin sangat rendah, sehingga mikrobia tanah tidak dapat bernafas karena pertukaran gas terhambat.
Baik dan buruknya pengaruh salinitas dapat disebabkan oleh
1) setiap spesies tanaman mempunyai tingkat kerentanan tertentu terhadap salinitas tanah.
2) karakteristik tanah (khususnya tekstur tanah) dapat mempengaruhi. 3) kandungan air tanah.
4) komposisi garamnya Djukri (2009).
2.3 Upaya Perbaikan Tanah Salin
Rehabilitasi diartikan sebagai suatu usaha pembenahan yang ditujukan kepada lahan yang telah rusak, agar dapat dipergunakan kembali. Dengan kata lain, upaya rehabilitasi adalah upaya mengembalikan fungsi tanah agar bias mendekati kondisi awal yang berkualitas dalam kesuburan fisik dan kimia tanahnya. Rehabilitasi tanah terdegradasi dapat ditinjau dari sifat tanah yang mengalami penurunan dan diupayakan dilakukan perbaikan dengan menggunakan ameliorant atau pembenah tanah (Rachman, dkk., 2008).
7
Pemberian gypsum pada tanah salin dapat memperbaiki sifat fisik dan kimia tanah seperti KTK (kapasitas tukar kation), kapasitas menahan air, meningkatnya kandungan Ca dan S, dan dapat berfungsi sebagai pemantap tanah, serta mampu menurunkan pH (Pradewa, dkk., 2012).
Penambahan amelioran dengan bahan-bahan yang dapat menambah ketersediaan K, Ca, Mg, N dan P dapat menyeimbangkan kation-kation tersebut dalam tanah dan tanaman, sehingga diharapkan dapat memperbaiki pertumbuhan dan hasil tanaman. Penelitian Sembiring dkk (2008), menunjukkan bahwa pemupukan P dan K, penggunaan pupuk kandang, abu, dan dolomit dapat meningkatkan hasil padi dan palawija pada tanah yang terpengaruh salinitas.
Salah satu metode ameliorasi tanah salin adalah penambahan bahan kimia atau organik. Efek yang diinginkan dari penambahan amelioran adalah pertukaran Na+ dengan Ca2+, yang memungkinkan pencucian natrium dapat ditukar. Penggunaan gipsum (CaSO42H2O), pirit (FeS2 ), kalsit (CaCO3 ), kalsium klorida (CaCl2 .2H2O), dan amelioran organik (pupuk kandang, pupuk hijau) terbukti efektif dan mudah diterapkan untuk ameliorasi tanah salin (Sharma and Minhas 2005; Tejada et al. 2009).
Pupuk organik merupakan pupuk yang berasal dari bahan-bahan organik, seperti kotoran ternak maupun limbah hasil panen yang telah dilakukan pengomposan, fermentasi ataupun langsung diaplikasikan pada tanaman. Pupuk organik dapat berupa pupuk hijau, pupuk kandang (pukan), pupuk kompos, maupun pupuk bokashi. Bokashi merupakan salah satu pupuk kompos yang di hasilkan melalui proses fermentasi dengan EM4 (Rohmah dan Suntari, 2019).
2.4 Unsur Hara
Setiap tanaman mempunyai syarat tumbuh yang berbeda-beda. Namun demikian, semua tanaman mempunyai satu keasaman, yaitu membutuhkan
8
unsur hara. Secara garis besar unsur hara dibagi dua yaitu pupuk makro dan pupuk mikro.
2.4.1 Unsur Hara makro
Pupuk makro adalah unsure hara yang dibutuhkan oleh tanaman dalam jangka besar.Ada tiga unsure hara yang dibutuhkan tanaman dalam jumlah besar yaitu nitrogen (N), phospor (P), dan kalium (K).
a. Nitrogen (N) Nitrogen merupakan unsure hara penting untuk pertumbuhan tanaman, yaitu untuk pertumbuhan protein, sinetis klorofil, dan untuk proses metabolism. Kekurangan N akan mengurangi efisiensi pemanfaatan sinar matahari dan ketidakseimbangan serapan unsur hara.
b. Fosfor (P) Fosfor merupakan unsur penting dan khususnya diperlukan untuk pertumbuhan akar selama tahap awal pertumbuhan tanaman. Fosfor berperan dalam proses transfer energi sebagai penyusun ADP/ATP maupun penyusun kode genetik tanaman. Ketersediaan P yang cukup akan memperkuat batang serta meningkatkan mutu buah. Beberapa penyebab kekurangan unsur hara P adalah pupuk P yang diaplikasikan tidak sebanding dengan tersangkut pada produksi yang tinggi, pupuk P dijerap oleh senyawa aluminium dan besi pada tanah yang mempunyai pH rendah sehingga P tidak tersedia bagi akar tanaman.
c. Kalium (K) Kalium diperlukan dalam proses pembukaan stomata daun sehingga kekurangan K akan terasa pada musim kering. Kalium juga sangat penting untuk pengangkutan hasil-hasil fotosintesis, pengaktifan enzim dan sintesa minyak. K berpengaruh terhadap jumlah dan ukuran tandan dan merupakan factor yang penting dalam ketahanan tanaman terhadap serangan penyakit (Wahyuni dan Sembiring, 2009).
2.5 Bokashi
Pada tahun 1980, Prof. TervoHiga dari universitas Ryuku di Okinawa Jepang memperkenalkan konsep efektive mikroorganisme kepada pertanian alami yang kemudian popular dengan sebutan EM4 (Wati, 2007).
9
EM4 yang digunakan dalam pembuatan bokhasi adalah suatu kultur campuran berbagai mikroorganisme yang bermanfaat (terutama bakteri
fotosintetik, bakteri Lactobacillus sp, ragi, dan Actinomycetes). Aktivator
dekomposisi adalah salah satu mikroba unggulan seperti Lactobacillus sp, ragi, dan jamur serta Cellulolytic bacillus sebagai pengurai bahan organik limbah kota. EM4 dapat digunakan sebagai inokulan untuk meningkatkan keragaman mikroba tanah. Penggunaan EM (Effective Mikroorganisme) dalam pembuatan bokhasi selain dapat memperbaiki pertumbuhan serta jumlah dan mutu hasil produksi tanaman (Nasir, 2007).
Penggunaan pupuk bokhasi sebagai pupuk organik pada tanaman sangat diperlukan karena bahan organik menggantikan unsur hara tanah, memperbaiki fisik tanah dan meningkatkan kemampuan tanah dalam mengikat unsur hara. Oleh karena itu, pupuk bokhasi diharapkan mampu mendukung usaha pertanian dan bias mengatasi kelangkaan serta mahalnya pupuk buatan yang terjadi saat ini (Shoreayanto, 2002).
Bokashi mempunyai banyak keunggulan dibandingkan dengan produk sejenis, keunggulan tersebut antara lain kandungan unsur haranya sangat tinggi, kandungan mikroorganisme menguntungkan / effective juga sangat tinggi dan karena pembuatannya melalui proses fermentasi maka kandungan zat hara dan senyawasenyawa organik yang dikandungnya dengan cepat dapat diserap oleh tanaman.Ditambahkan oleh Kesumaningwati (2014) bahwa bokashi diperlukan untuk mempercepat proses dekomposisi pada bahan organik sehingga lebih cepat menyediakan unsur hara bagi tanaman, selain itu pengolahan bahan organik dalam bentuk bokashi akan meningkatkan pertumbuhan mikroorganisme yang akan memperbaiki sifat biologi tanah karena bokashi mengandung mikroorganisme pengurai seperti Azotobacter sp, Lactobacillussp, ragi, dan jamur pengurai
10 2.6 Nitrogen
Nitrogen (N) dan Fosfor (P) merupakan unsur hara yang sangat dibutuhkan oleh tanaman dalam jumlah yang besar. Nitrogen merupakan anasir penting dalam pembentukan klorofil, protoplasma, protein, dan asam-asam nukleat. Unsur ini mempunyai peranan yang penting dalam pertumbuhan dan perkembangan semua jaringan hidup (Brady and Weil, 2002).
Nitrogen pada umumnya diserap tanaman dalam bentuk NH4+ atau NO3",
yang dipengaruhi oleh sifat tanah, jenis tanaman dan tahapan dalam pertumbuhan tanaman. Pada tanah dengan pengatusan yang baik N diserap tanaman dalam bentuk ion nitrat, karena sudah terjadi perubahan bentuk NH4+ menjadi NO3, sebaliknya pada tanah tergenang tanaman cenderung
menyerap NH4+ (Havlin, et al., 2005).
Di dalam tanah nitrogen diubah menjadi ammonium. Dalam bentuk ammonium tersebutlah nitrogen dapat dimanfaatkan oleh tumbuhan secara optimum. Selain dalam bentuk ammonium nitrogen juga dapat digunakan oleh tumbuhan dalam bentuk nitrat. Akan tetapi penggunaan nitrogen oleh tanaman dalam bentuk ammonium lebih memungkinkan dibanding dalam bentuk nitrat. Karena nitrat lebih muda tercuci dan lebih memungkinkan untuk terbentuknya N2O hasil dari proses denitrifikasi. Proses denitrifikasi
mempunyai konsekuensi yang tidak diinginkan. Ion amonium (NH4+) bermuatan positif dan siap diserap oleh koloid tanah yang bersifat negatif dan bahan organik tanah. Hal ini mencegah dari pencucian tanah akibat aliran hujan. Berbeda halnya dengan ion nitrat (NO3) yang bermuatan negatif tidak
dapat diikat oleh tanah dan karenanya dapat mengalami pencucian. Dengan cara ini, nitrogen dapat hilang dari tanah dan mengurangi kesuburan tanah (Ismail, 2006).
2.7 Fosfor (P)
Fosfor merupakan komponen penting penyusun senyawa untuk transfer energi (ATP dan nukleoprotein lain), untuk sistem informasi genetik
11
(DNA dan RNA), untuk membran sel (fosfolipid), dan fosfoprotein (Gardner, et al., 1991).
Bentuk P dalam tanah dapat dibagi dalam dua kategori, yaitu organik dan anorganik. Proporsi kedua bentuk P tersebut sangat bervariasi. Nilai P-organik dilaporkan antara 5-80% (Richardson, et al, 2005).
Kekahatan unsur hara N dan P adalah masalah yang umum pada hampir semua jenis tanah, secara umum petani memberikan pupuk N dan P secara bersamaan untuk dapat menghasilkan produk optimum dari pertaniannya dimana jumlah yang diberikan untuk kedua unsur tersebut berbeda-beda sesuai dosis anjuran yang mereka ketahui (Wijaya dan Wahyuni, 2007)
