SKRIPSI
OLEH :
ADITYA ANGGA WINATA 160301019
AGROTEKNOLOGI
PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2022
SKRIPSI
OLEH :
ADITYA ANGGA WINATA 160301019
AGROTEKNOLOGI
Skripsi Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Di Program Studi Agroteknologi Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara, Medan
PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2022
i
Properties in Andisol Soil Processing Affected by Volcanic Ash and Non-Volcanic Ash Sinabung In Karo Regency, supervised by Prof. Ir. Zulkifli Nasution, M.Sc., Ph.D and Dr. Ir. Razali, M.P. This study aims to examine and compare the physical and chemical properties of soil on andisol soil cultivation between those affected by non-volcanic ash from Mount Sinabung. This research was carried out in Karo Regency, which was divided into 2 zones, namely the Volcanic Ash-affected zone at the foot of Mount Sinabung, Naman Teran District and Merdeka District after 7 years of being affected by the eruption of Mount Sinabung, while the zone was not affected by Volcanic Ash in Tigapanah District which was carried out from the month of January 2021 to April 2021. Research samples were taken from 3 different locations: (i) control andisol soil area without volcanic ash; (ii) andisol soil area with volcanic ash without tillage; (iii) andisol soil area with volcanic ash by tillage, with a total sample of 15 and the category of volcanic ash used with a medium thickness (2-5 cm). The results showed that the physical properties (bulk density and texture) of the soil changed for the better, while the chemical properties parameters consisting of pH, c-organic, p-available and ktk, the soil changed from good to moderate.
Kata Kunci : Volcanic ash, land cultivation, soil physics characteristics, soil chemical characteristics
ii
Pengolahan Tanah Andisol Yang Terdampak Abu Vulkanik dan Non-Abu Vulkanik Sinabung Di Kabupaten Karo, dibimbing oleh Prof.
Ir. Zulkifli Nasution, M.Sc., Ph.D dan Dr. Ir. Razali, M.P. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji dan membandingkan sifat fisik dan kimia tanah pada pengolahan lahan pertanian tanah andisol antara yang terdampak abu vulkanik non-abu vulkanik Gunung Sinabung. Penelitian ini dilaksanakan di Kabupaten Karo, yang terbagi atas 2 zona, yaitu zona terdampak Abu Vulkanik di daerah kaki Gunung Sinabung Kecamatan Naman Teran dan Kecamatan Merdeka setelah 7 tahun terdampak letusan Gunung Sinabung, sedangkan zona tidak terdampak Abu Vulkanik di Kecamatan Tigapanah yang dilaksanakan dari bulan Januari 2021 sampai dengan April 2021. Sampel penelitian diambil dari 3 macam lokasi yang berbeda : (i) areal tanah andisol kontrol tanpa abu vulkanik; (ii) areal tanah andisol dengan abu vulkanik tanpa olah tanah; (iii) areal tanah andisol dengan abu vulkanik dengan olah tanah, dengan jumlah sampel sebanyak 15 dan kategori abu vulkanik yang digunakan dengan ketebalan sedang (2-5 cm). Hasil penelitian menunjukkan pada sifat fisik-nya (bulk densitry dan tekstur) tanah mengalami perubahan menjadi lebih baik, sedangkan pada parameter sifat kimia-nya yang terdiri dari pH, c- organik, p-tersedia dan ktk, tanah mengalami perubahan dari baik menjadi sedang.
Kata Kunci : Abu vulkanik, pengolahan lahan, karakteristik fisik tanah, karakteristik kimia tanah
RIWAYAT HIDUP
iii bersaudara.
Penulis menyelesaikan pendidikan formal di SD Negri 065666 Medan pada tahun 2010, SMP Nurul Hasanah Medan pada tahun 2013, SMA Swasta Dharma Pancasila Medan pada tahun 2016, kemudian pada tahun yang sama penulis masuk ke Program Studi Agroteknologi Fakultas Pertanian USU melalui jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN) penulis memilih minat/konsentrasi belajar di bidang Ilmu Tanah.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis berperan dalam kegiatan organisasi kemahasiswaan, yaitu Himpunan Mahasiswa Agroteknologi (HIMAGROTEK) FP USU periode 2016-2019 sebagai anggota, dan periode 2019-2020 menjabat sebagai sekretaris bidang penelitian dan pengembangan. Selama menjalani perkuliahan, penulis juga pernah mendapatkan beasiswa bidik misi.
Penulis melaksanakan Praktek Kerja Lapangan di PT. Perkebunan Nusantara III Persero Unit Usaha Kebun Aek Nabara Utara. Penulis juga melaksanakan Kuliah Kerja Nyata (KKN) pada tahun 2020 di Desa Sei Siarti, Kecamatan Panai Tengah, Kabupaten Labuhan Batu, Provinsi Sumatera Utara.
KATA PENGANTAR
iv
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena atas rahmat dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.
Adapun judul dari skripsi ini adalah “Karakteristik Sifat Fisik Dan Kimia Tanah Pada Pengolahan Lahan Tanah Andisol Yang Terdampak Abu Vulkanik dan Non-Abu Vulkanik Sinabung Di Kabupaten Karo” yang merupakan syarat untuk memperoleh gelar sarjana di Program Studi Agroteknologi Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada : Bapak Prof. Ir. Zulkifli Nasution, M. Sc., Ph. D selaku ketua komisi pembimbing dan
Bapak Dr. Ir. Razali M. P selaku anggota komisi pembimbing yang telah memberikan masukan dan bimbingan kepada penulis dari awal hingga skripsi ini diselesaikan.
Penulis juga berterimakasih kepada kedua orang tua penulis, ayahanda Alm.Suparli dan ibunda Ernawati yang selalu memberikan aliran doa dan dukungan moril maupun materil kepada penulis serta kepada abang abang dan teman teman saya yang mendukung dalam penulisan skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan skripsi ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun sebagai evaluasi di masa yang akan datang. Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih dan semoga bermanfaat bagi kita semua.
Medan, Desember 2021
Penulis DAFTAR ISI
v
ABSTRAK ... i
ABSTRACT ... ii
RIWAYAT HIDUP ... iii
KATA PENGANTAR ... iv
DAFTAR ISI ... vi
DAFTAR TABEL... viii
DAFTAR GAMBAR ... ix
DAFTAR LAMPIRAN ... x
PENDAHULUAN ... 1
Latar Belakang ... 1
Tujuan Penelitian ... 3
Hipotesis Penelitian ... 3
Kegunaan Penulisan ... 3
TINJAUAN PUSTAKA ... 4
Erupsi Gunung Sinabung ... 4
Andisol ... 4
Sifat Fisik Tanah ... 7
Tekstur Tanah... 7
Kerapatan isi (Bulk density) ... 9
Sifat Kimia Tanah ... 9
pH Tanah ... 9
C-Organik Tanah ... 10
P-Bray ... 12
Kapasitas Tukar Kation (KTK) ... 13
BAHAN DAN METODE ... 15
Tempat dan Waktu Penelitian ... 15
Bahan dan Alat Penelitian ... 15
Metode Penelitian... 16
Pelaksanaan Penelitian ... 17
Tahap Persiapan ... 17
Tahap Survei Lapangan... 17
Tahap Pelaksanaan ... 18
Pengambilan Sampel Tanah Utuh ... 18
Pengambilan Sampel Tanah Tidak Utuh... 18
Analisis Laboratorium ... 19
HASIL DAN PEMBAHASAN ... 22
Hasil ... 22
vi
Deskripsi Lokasi Penelitian... 22
Pembahasan ... 31
KESIMPULAN DAN SARAN ... 34
Kesimpulan ... 34
Saran ... 34
DAFTAR PUSTAKA ... 35
LAMPIRAN ... 38
DAFTAR TABEL
vii
No Keterangan Halaman
1 Tabel kelas kandungan C-Organik………... 11 2 Tabel kapasitas tukar kation beberapa mineral dan komponen
tanah……….. 14
3 Tabel metode analisis sifat fisik dan kimia tanah………...
21 4 Tabel kadar pasir, debu, dan liat pada perlakuan penggunaan
lahan ……….. 26
5 Tabel hasil analisis sifat fisika dan kimia tanah………. 33
DAFTAR GAMBAR
viii
No Keterangan Halaman
1 Peta Sebaran Tutupan Material Volkanik G.Sinabung
Nov.2014……… 4
2 Peta Lokasi Penelitian……… 16
3 Titik Pengambilan Sampel………. 24
4 Grafik Nilai Bulk Density Pada Perlakuan Penggunan
Lahan……….. 25
5 Grafik Tekstur Pada Perlakuan Penggunaan Lahan…………... 26 6 Grafik pH Tanah Pada Perlakuan Penggunan Lahan…………. 27 7 Grafik Kandungan C-organik Pada Perlakuan Penggunan
Lahan ………. 29
8 Grafik Kandungan P Bray-I Pada Perlakuan Penggunan
Lahan……….. 30
9 Grafik Kandungan KTK Pada Perlakuan Penggunan
Lahan……….. 31
DAFTAR LAMPIRAN
ix
No Keterangan Halaman
1 Kriteria Penilaian Hasil Analisis Tanah Menurut Balai
Penelitian Tanah (2009)……….. 38
2 Pengelompokan kelas tekstur petunjuk teknis evaluasi lahan
untuk komoditas Pertanian BBSDLP tahun 2011……….. 38 3 Nilai Analisis Parameter Bulk
Density……… 39
4 Nilai Analisis Parameter Tekstur
(%)……….. 39
5 Nilai Analisis Parameter
pH……… 40
6 Nilai Analisis Parameter C-Organik
(%)………. 40
7 Nilai Analisis P-Tersedia
(ppm)……….. 41
8 Nilai Analisis Kapasitas Tukar Kation (me/100g)……….. 41
9 Gambar Penelitian………... 42
PENDAHULUAN Latar Belakang
Tanah abu vulkanik atau tanah andosol adalah salah satu tanah yang subur dan paling produktif dibandingkan dengan tanah-tanah lain. Oleh karena itu kawasan ini memiliki daya tampung manusia yang sangat tinggi. Sudah lama diketahui bahwa tanah subur di Indonesia adalah tanah yang berada di lingkungan daerah Gunung berapi (Kartawisastra dan Dariah, 2014).
Pada tahun 2013-2014 erupsi Gunung api Sinabung mengeluarkan abu vulkanik, melepaskan awan panas, serta mengalirkan lahar. Selain menutupi jalan dan rumah-rumah penduduk, abu vulkanik juga menutupi lahan dan tanaman pertanian. Abu vulkanik, lahar, dan awan panas berdampak pada sebagian besar desa dan kampung yang berada di lima kecamatan di sekitar Gunung Sinabung yaitu Kecamatan Naman Teran, Simpang Empat, Tiga Nderket, Payung, dan Merdeka.
Dampak yang sangat jelas terlihat akibat dari abu vulkanik dan lahar adalah tertutupnya lapisan olah lahan pertanian serta rusaknya tanaman yang ditutupinya.
Kerusakan tanaman pertanian bervariasi dari rusak ringan sampai rusak berat (Tim Badan Litbang Pertanian, 2014).
Balitbangtan (2014) menyatakan bahwa, kandungan Abu Vulkanik pada Gunung api Sinabung mengandung beberapa unsur kimia seperti SiO2 sebesar 58,10%, Al2O3 sebesar 18,30%, CaO sebesar 8.05%, Fe2O3 sebesar 7,09%, dan unsur lainnya seperti TiO2, MnO, MgO, Na2O, K2O serta P2O5.
Tanah yang secara keseluruhan atau sebagian berasal dari ejekta vulkanik, dengan bahan induk cukup beragam mulai dari abu volkan, aliran lava, batu apung,
dan bahan letusan volkanik lainnya yang terdiri dari bahan piroklastis di daerah volkan dinamakan tanah andisol (Mukhlis, 2011).
Menurut Mukhlis (2011) menyatakan bahwa, andisol terbentuk dari erupsi volkanik, baik berupa tefra, aliran piroklastik, lahar, atau produk vulkan lainnya.
Tanah andisol dicirikan oleh warna yang hitam gelap, bobot isi rendah, didominasi oleh bahan amorf yang bermuatan variabel dan retensi fosfat yang tinggi. Sifat sifat tersebut merupakan pengaruh utama dari mineral alofan, imogolit, ferrihidrit, atau kompleks Al-humus didalam tanah.
Pada sistem pertanian tanaman tahunan ataupun semusim merupakan dua hal yang berbeda dilakukan. Masing masing penggunaan lahan mendapatkan pengelolaan yang berbeda, sehingga akan mengakibatkan perbedaan sifat fisik tanahnya. Seperti pada tanaman semusim pengolahan tanah dilakukan secara intensif. Pengolahan tanah minimum (otm) ataupun olah tanah sempurna (ots) memiliki dampak yang berarti bagi tanah, seperti halnya yaitu ; menyediakan kembali unsur hara, dapat meningkatkan daya infiltrasi tanah dan juga menekan besarnya aliran permukaan dan erosi.
Dipilihnya lokasi Kabupaten Karo untuk dilakukan penelitian karena menurut Balitbangtan (2014) ada beberapa kecamatan yang terdampak erupsi abu vulkanik sangat tebal, seperti di Kecamatan Naman Teran, Mardinding, Merdeka dan lainnya, yang lahan pertaniannya rusak parah akibat tertutup abu bahkan sampai ketebalan yang mencapai 10 cm. inilah yang melatar belakangi penulis untuk melakukan penelitian guna melihat bagaimana perbandingan penggunaan lahan pertanian tanah andisol antara yang terkena abu vulkanik dan yang tidak terkena abu vulkanik sinabung setelah 7 tahun terhadap sifat fisik dan kimia tanah.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji dan membandingkan pengolahan lahan pertanian tanah andisol antara yang terkena abu vulkanik dan non-abu vulkanik sinabung terhadap sifat fisik dan kimia tanah.
Hipotesis Penelitian
Ada perbedaan hasil data analisis sifat fisik dan kimia tanah pada pengolahan lahan pertanian tanah andisol yang terdampak abu vulkanik dan non- abu vulkanik sinabung.
Kegunaan Penelitian
Penulisan ini berguna sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana di Program Studi Agroteknologi Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan.
TINJAUAN PUSTAKA Erupsi Gunung Sinabung
Gunung Sinabung merupakan salah satu gunung api aktif di wilayah Sumatera Utara. Gunung ini berada di dataran tinggi Karo, Kabupaten Karo dengan puncak 2.460 m di atas permukaan laut dan merupakan puncak tertinggi di provinsi Sumatera Utara. Gunung ini termasuk kedalam jenis Startovolcano (Ridwandi et al., 2013).
Hasil dari erupsi Gunung Sinabung tersebut mengeluarkan 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 mengakibatkan tanaman petani yang berada di lereng gunung banyak yang mati dan rusak. Diperkirakan seluas 15.341 hektar tanaman pertanian terancam gagal panen (Alexander, 2010).
Gambar 1. Peta Sebaran Tutupan Material Volkanik G. Sinabung, Nov. 2014
Bahan-bahan yang dikeluarkan pada saat erupsi gunung berapi dapat dipilah menjadi empat kelompok, yaitu: (1) aliran lava, (2) gas dan uap, (3) piroklastik, dan (4) lahar. Di permukaan bumi, keempat jenis batuan tersebut seiring dengan perkembangan waktu akan membentuk tanah tertentu yang mempunyai karakteristik morfologi, kimia-fisik dan biologi spesifik (Kartawisastra dan Dariah, 2014).
Abu vulkanik adalah fragmen yang berukuran kurang dari 2 mm hingga ukuran debu dan apabila memadat dan membatu dinamakan tufa. Tufa dapat juga mengandung beberapa fragmen berukuran besar (lapili atau breksi), maka kita juga mempunyai istilah-istilah tufa lapili dan tufa breksi. Di lapangan kedua istilah ini dapat diamati sebagai lapili atau breksi sebagai fragmen, dan tufa sebagai semennya (Kartawisastra dan Dariah, 2014).
Pada tanah Andisol yang terdampak erupsi letusan gunung Sinabung melalui penelitian (Marbun et al., 2015) membuktikan bahwa dengan meng- aplikasikan jamur pelarut fosfat dan bahan organik kotoran sapi ataupun kotoran ayam dapat meningkatkan serapan unsur hara P dan juga dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman kentang.
Andisol
Konsep utama dari Andisol adalah tanah yang berkembang di ejecta vulkanik (seperti abu vulkanik, batu apung, abu, lahar), dan / atau bahan vulkaniklastik, yang fraksi koloidnya didominasi oleh bahan orde jarak pendek Al- humus kompleks. Dalam kondisi lingkungan khusus, pelapukan primer alumino- silikat dalam bahan induk yang bukan berasal dari vulkanik juga dapat
menyebabkan pembentukan mineral orde jarak pendek; beberapa dari tanah ini juga termasuk di dalamnya Andisols (Mizota dan van Reewijk, 1989).
Andisol adalah salah satu jenis tanah yang relatif subur namun mempunyai tingkat jerapan P yang tinggi karena dirajai oleh mineral amorf seperti alofan, imogolit, ferihidrit dan oksida-oksida hidrat Al dan Fe dengan permukaan spesifik yang luas (Munir, 1996).
Tanah Andisol mempunyai tekstur yang sangat bervariasi dari lempung berpasir sampai liat berpasir, hal ini tergantung dari jenis dan ukuran partikel tephra yang dikeluarkansaat terjadinya erupsi dan tingkat pelapukan. Sering terjadi adanya perbedaan tekstur antara hasil pengamatan di lapangan dan hasil analisis di laboratorium. Hal ini terjadi karena bahan tanah yang berasal dari tanah non kristalin seringkali tidak mengalami dispersi secarasempurna menjadi butiran tanah primer (liat, debu atau pasir) pada saat analisis tanah. Oleh karena itu tekstur tanah atau ukuran besar butir tidak digunakan sebagai kriteria dalam klasifikasi tanah pada kategori famili. Sebagai penggantinya digunakan kombinasi ukuran partikel dan mineralogi yang disebut sebagai kelas besar butir pengganti (Kartawisastra dan Dariah, 2014).
Tanah Andisol memiliki struktur tanah yang mencerminkan tingginya bahan tanah berbentuk mineral non kristalin dan tingginya bahan organik tanah.
Kedua bahan tersebut sangat berperan dalam menentukan rendahnya berat isi (bulk density). Horison permukaan dari tanah Andosol umumnya mempunyai struktur berbutir (granular) dan struktur gumpal (blocky) atau kadang-kadang membulat (subangular). Ukuran dan kelas struktur tanah Andisol cukup bervariasi, hal tersebut mencerminkan pengaruh dari jenis material tanah, budidaya, dan iklim
(pengeringan dan pembasahan). Budidaya pertanian pada tanah Andosol cenderung menyebabkan terjadinya perubahan struktur dari struktur butir (granular) menjadi struktur agak membulat (subangular) bahkan menjadi gumpal agak bersudut (subangular blocky) (Kartawisastra dan Dariah, 2014).
Tanah Andisol yang berkembang dari bahan tuf (vulkanik) liparit didominasi oleh asosiasi mineral kuarsa, sanidin dan biotit dengan sedikit gelas vulkanik. Komposisi mineral primer ini mengindikasikan dua hal yaitu: pertama asosiasi kuarsa sanidin menunjukkan bahwa bahan induk tanah bersifat masam, kedua tingginya sanidin dan biotit menunjukkan bahwa bahan induk tanah mempunyai sumber K yang tinggi (Prasetyo et al., 2009).
Sifat Fisik Tanah Tekstur Tanah
Tekstur tanah adalah perbandingan kandungan partikel-partikel tanah primer berupa fisik liat, debu, dan pasir dalam suatu massa tanah. Partikel-partikel primer itu mempunyai bentuk dan ukuran yang berbeda-beda dan dapat digolongkan kedalam tiga fraksi tersebut. Ada yang berdiameter besar sehingga dengan mudah dapat dilihat dengan mata telanjang, tetapi ada pula yang sedemikian luasnya, seperti koloidal (Hutapea et al., 2015).
Partikel diatas 2,0 mm dikelompokkan sebagai kerikil, pasir antara 0,05 mm dan 2,0 mm, geluh atau silt antara 0,002 sampai 0,05 mm dan lempeng atau clay kurang dari 0,002 mm. Berdasarkan ukuran bahan padatan terebut, tanah digolongkan menjadi 3 partikel yaitu pasir, debu, dan liat. Ketiga partikel tersebut dinyatakan dalam % bersama-sama menyusun tanah dan disebut tekstur tanah.
Tekstur tanah akan mempengaruhi kemampuan tanah dalam menyimpan dan menyediakan unsur hara bagi tanaman (Sinulingga dan Sri, 2012).
Tekstur tanah sangat berpengaruh terhadap kemampuan daya serap air, ketersediaan air di dalam tanah, besar aerasi, infiltrasi, mudahnya tanah meloloskan air (permeabilitas) dan laju pergerakan air (perkolasi). Dengan demikian maka secara tidak langsung tekstur tanah juga dapat mempengaruhi perkembangan perakaran dan pertumbuhan tanaman serta efisien dalam pemupukan.Tekstur dapat ditentukan dengan metode, yaitu dengan metode pipet dan metode hydrometer, kedua metode tersebut ditentukan berdasarkan perbedaan kecepatan air partikel di dalam air (Purba, 2009).
Struktur tanah merupakan gumpalan-gumpalan kecil alami dari tanah, akibat melekatnya butir-butir primer tanah satu sama lain. Satu unit struktur disebut ped (terbentuk karena proses alami). Struktur tanah memiliki bentuk yang berbeda- beda yaitu Lempeng (plety), Prismatik (prismatic), Tiang (columnar), Gumpal bersudut (angular blocky), Gumpal membulat (subangular blocky), Granular (granular), Remah (crumb) (Hardjowigeno, 2003).
(Arsyad, 2005) mengemukakan, struktur adalah kumpulan butir-butir tanah disebabkan terikatnya butir-butir pasir, liat dan debu oleh bahan organik, oksida besi dan lain-lain. Struktur tanah yang penting dalam mempengaruhi infiltrasi adalah ukuran pori dan kemantapan pori. Pori-pori yang mempunyai diameter besar (0,06 mm atau lebih) memungkinkan air keluar dengan cepat sehingga tanah beraerasi baik, pori-pori tersebut juga memungkinkan udara keluar dari tanah sehingga air dapat masuk.
Bulk Density
Tingginya nilai bulk density tanah juga dapat dijadikan indikator kesuburan tanah. Karena kesuburan tanah dapat mempengaruhi pertumbuhan dan produksi tanaman. Tanah yang sedikit kandungan C-organiknya umumnya memiliki nilai bulk density yang tinggi karena tanah menjadi padat (Tarigan et al., 2015).
Nilai kerapatan isi atau lindak tanah berbanding terbalik dengan ruang pori total tanah. Nilai kerapatan isi tanah yang tinggi menunjukkan bahwa tanah tersebut lebih padat dibandingkan dengan tanah yang memiliki nilai kerapatan isi tanah yang lebih rendah, semakin padat suatu tanah, volume pori tanah tersebut semakin rendah (Alibasyah, 2016).
Bulk density atau kerapatan lindak atau bobot isi menunjukkan perbandingan antara berat tanah kering dengan volume tanah termasuk volume pori-pori tanah. Pori-pori tanah adalah bagian tanah yang tidak terisi bahan padat tanah (terisi oleh udara dan air). Pori tanah dapat dibedakan menjadi pori kasar (macro pore) dan pori halus (micro pore). Pori kasar berisi udara atau air gravitasi (air yang mudah hilang karena gaya gravitasi), sedang pori halus berisi air kapiler dan udara (Hardjowigeno, 2007).
Sifat Kimia Tanah pH Tanah
Reaksi tanah yang penting adalah masam, netral atau alkalin. Hal tersebut didasarkan pada jumlah ion H+ dan OH- dalam larutan tanah. Reaksi tanah yang menunjukkan sifat kemasaman atau alkalinitas tanah dinilai berdasarkan konsentrasi H+ dan dinyatakan dengan nilai pH. Bila dalam tanah ditemukan ion
H+ lebih banyak dari OH- , maka disebut masam (pH 7). Pengukuran pH tanah dapat memberikan keterangan tentang kebutuhan kapur, respon tanah terhadap pemupukan, proses kimia yang mungkin berlangsung dalam proses pembentukan tanah, dan lain-lain (Hardjowigeno, 2003).
Perbedaan penggunaan lahan berpotensi untuk mempengaruhi masukan bahan organik yang berasal dari seresah (daun, cabang, ranting yang gugur) dan dari akar-akar yang telah mati. Seresah yang jatuh ke permukaan tanah dapat melindungi permukaan tanah dari pukulan air hujan dan mengurangi terjadinya penguapan (Hairiah et al., 2003).
Masukan seresah yang berbeda baik kuantitas maupun kualitas diduga berpengaruh terhadap kandungan bahan organik tanah dan sifat kimia tanah seperti, kapasitas pertukaran kation, kapasitas pertukaran anion, pH tanah, serta cadangan unsur hara tanah. Bahan organik memberikan kontribusi yang nyata terhadap KTK tanah (Hermita Putri et al., 2019).
C-Organik
C-Organik adalah segala bahan-bahan atau sisa-sisa yang berasal dari tanaman, hewan dan manusia yang terdapat di permukaan atau di dalam tanah dengan tingkat pelapukan yang berbeda (Hasibuan, 2006). Bahan organik merupakan bahan pemantap agregat tanah yang baik. Sekitar setengah dari Kapasitas Tukar Kation (KTK) berasal dari bahan organik Kandungan bahan organik dalam tanah merupakan salah satu faktor yang berperan dalam menentukan keberhasilan suatu budidaya tanaman. Hal ini dikarenakan bahan organik dapat meningkatkan kesuburan kimia, fisik maupun biologi tanah. Penetapan kandungan bahan organik dilakukan berdasarkan jumlah C-Organik.
(Musthofa, 2007) dalam penelitiannya menyatakan bahwa kandungan bahan organik dalam bentuk C-organik di tanah harus dipertahankan tidak kurang dari 2 persen, agar kandungan bahan organik dalam tanah tidak menurun dengan waktu akibat proses dekomposisi mineralisasi maka sewaktu pengolahan tanah penambahan bahan organik mutlak harus diberikan setiap tahun. Kandungan bahan organik antara lain sangat erat berkaitan dengan KTK (Kapasitas Tukar Kation) dan dapat meningkatkan KTK tanah. Tanpa pemberian bahan organik dapat mengakibatkan degradasi kimia, fisik, dan biologi tanah yang dapat merusak agregat tanah dan menyebabkan terjadinya pemadatan tanah.
Kandungan C-organik yang rendah merupakan indikator rendahnya jumlah bahan organik tanah yang tersedia dalam tanah. Rendahnya kandungan bahan organik disebabkan antara lain letak lahan yang berlereng. Hal ini menyebabkan terjadinya pencucian unsur hara pada saat hujan, sehingga menghanyutkan partikelpartikel tanah yang ada. Bahan organik umumnya ditemukan di permukaan tanah sekitar 3-5%. Tanah yang ba-nyak mengandung bahan organik adalah tanah- tanah lapisan atas atau topsoil. Kandungan bahan organik tanah semakin menurun seiring dengan penambahan ke-dalaman tanah. Semakin dalam, maka bahan organik semakin berkurang (Njurumana et al., 2008).
Tabel 1. Kelas Kandungan C-Organik
Kelas C-organik Nilai
Sangat Rendah < 1 0
Rendah 1 – 2 1
Sedang 2,1 – 3 2
Tinggi 3,1 – 5 3
Sangat Tinggi >5 (gambut) 4
Sumber : Hardjowigeno dan Widiatmaka (2007)
P-Tersedia
Posfor bersama-sama dengan nitogen dan kalium, digolongkan sebagai unsur- unsur utama walaupun diabsorpsi dalam jumlah yang lebih kecil dari kedua unsur tersebut. Tanaman biasanya mengabsorpsi P dalam bentuk H2PO4- dan sebagian kecil dalam bentuk sekunder H2PO4-. Absorpsi kedua ion itu oleh tanaman dipengaruhi oleh pH tanah sekitar akar. Pada pH tanah yang rendah, absorpsi bentuk H2PO4- akan meningkat (Leiwakabessy et al., 2003).
Menurut Hardjowigeno (2003), fosfat paling mudah diserap oleh tanaman pada pH sekitar netral (pH 6-7). Unsur-unsur P di dalam tanah berasal dari bahan organik (pupuk kandang dan sisa-sisa tanaman), pupuk buatan (TSP dan DS) dan mineral- mineral di dalam tanah (apatit). Tanaman dapat juga mengabsorpsi fosfat dalam bentuk P-organik seperti asam nukleik dan phytin. Bentuk-bentuk ini berasal dari dekomposisi bahan organik dan dapat langsung dipakai oleh tanaman. Tetapi karena tidak stabil dalam suasana dimana aktifitas mikroba tinggi, maka peranan mereka sebagai sumber fosfat bagi tanaman di lapangan menjadi kecil (Leiwakabessy et al., 2003).
Beberapa peranan fosfat yang penting ialah dalam proses fotosintesa, perubahan-perubahan karbohidrat dan senyawa-senyawa yang berhubungan dengannya, glikolisis, metabolisme asam amino, metabolisme lemak, metabolisme sulfur, oksidasi biologis dan sejumlah reaksi dalam proses hidup. Fosfor betul-betul merupakan unsur yang sangat penting dalam proses transfer energi, suatu proses vital dalam hidup dan pertumbuhan (Leiwakabessy et al., 2003).
Kapasitas Tukar Kation (KTK)
Kapasitas tukar kation (KTK) merupakan ukuran kemampuan suatu koloid untuk mengadsorbsi dan mempertukarkan kation. KTK ini dapat didefinisikan pula sebagai ukuran kuantitas kation, yang segera dapat dipertukarkan dan yang
menetralkan muatan negatip tanah. Jadi penetapan KTK merupakan pengukuran jumlah total muatan negatip per unit berat bahan (Mukhlis, 2004)
Kation adalah ion bermuatan positif seperti Ca+, Mg+, K+, N2+, N4+, H+ , Al3+ dan sebagainya. Di dalam tanah kation-kation tersebut terlarut di dalam air tanah atau dijerap oleh koloid-koloid tanah. Banyaknya kation (dalam miliekivalen) yang dapat dijerap oleh tanah per satuan berat tanah (biasanya per 100g) dinamakan kapasitas tukar kation (KTK). Kation-kation yang telah dijerap oleh koloid-koloid tersebut sukar tercuci oleh air gravitasi, tetapi dapat diganti oleh kation lain yng terdapat dalam larutan tanah. Hal tersebut dinamakan pertukaran kation. Jenis-jenis kation yang umum ditemukan dalam kompleks jerapan tanah (Hardjowigeno, 2007).
Nilai KTK suatu tanah dipengaruhi oleh tingkat pelapukan tanah, kandungan bahan organik tanah dan jumlah kation basa dalam larutan tanah. Tanah dengan kandungan bahan organik tinggi memiliki KTK yang lebih tinggi, demikian pula tanah-tanah muda dengan tingkat pelapukan baru dimulai dari tanah-tanah dengan tingkat pelapukan lanjut mempunyai nilai KTK rendah (Tambunan, 2008).
Kapasitas Tukar Kation (KTK) merupakan sifat kimia tanah yang sangat erat hubungannya dengan kesuburan tanah. Tanah dengan KTK tinggi mampu menyerap dan menyediakan unsur hara lebih baik daripada tanah dengan KTK rendah. Karena unsur-unsur hara terdapat dalam kompleks jerapan koloid maka unsur-unsur hara tersebut tidak mudah hilang tercuci oleh air. Tanah-tanah dengan kandungan bahan organik atau dengan kadar liat tinggi mempunyai KTK lebih tinggi dari pada tanahtanah dengan kadar bahan organik rendah atau berpasir (Soewandita, 2008).
Tabel 2. KTK Beberapa mineral dan komponen tanah
No KTK
Kategori Me/100g
1 < 5 Sangat Rendah
2 5 – 16 Rendah
3 17 – 24 Sedang
4 25 – 40 Tinggi
5 >40 Sangat Tinggi
Sumber : Lembaga Penelitian Tanah (1983)
BAHAN DAN METODE Tempat dan Waktu Penelititian
Adapun Penelitian ini dilaksanakan di Kabupaten Karo yang terbagi atas 2 kawasan yang berbeda , yaitu 1) yang terdampak abu vulkanik dan, 2) yang tidak terdampak abu vulkanik. Pada yang terdampak abu vulkanik berada pada daerah kawasan kaki gunung sinabung seperti Kec.NamanTeran, sedangkan pada yang tidak terdampak yaitu di daerah Tiga Panah.Kedua Kawasan tersebut berada pada ketinggian tempat 1300-1400 meter diatas permukaan laut, dan sekitar 90 km dari Medan. Analisis sifat fisik dan analisis sifat kimia tanah dilakukan di Laboratorium Riset dan Teknologi Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara dan Laboratorium Analitik BPTP Sumatera Utara. Penelitian berlangsung pada bulan Januari sampai dengan April 2021
Bahan dan Alat Penelitian
Adapun Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah peta lokasi penelitian dan peta administrasi kecamatan skala 1 : 80.000, sampel tanah yang diambil dari lokasi penelitian, serta bahan - bahan kimia lainnya yang digunakan untuk analisis di Laboratorium.
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah GPS (Global Positioning System) sebagai alat untuk menentukan koordinat wilayah, ring sample untuk pengambilan tanah tidak terganggu, bor tanah sebagai alat untuk mengambil sampel tanah, cangkul sebagai alat untuk membantu pengambilan contoh tanah, kamera sebagai alat untuk mendokumentasikan kegiatan di lapangan, kantong plastik sebagai alat untuk wadah sampel tanah, karet gelang sebagai alat untuk mengikat sampel tanah dalam kantong plastik, label dan alat tulis untuk keperluan tulis menulis di lapangan, dan alat laboratorium lainnya untuk analisis tanah.
Gambar 2. Peta Lokasi Penelitian Metode Penelitian
Desain penelitian menggunakan metode survey dengan teknik pengambilan sampel secara purposive sampling atau secara sengaja bedasarkan kriteria lahan memenuhi syarat yaitu lahan penggunaan andisol terdampak abu vulkanik tanpa olah tanah, lahan penggunaan andisol terdampak abu vulkanik dengan olah tanah dan lahan penggunaan tanah andisol.
Data yang diperoleh dari penelitian kemudian dianalisis menggunakan analisis deskriptif yang didasarkan pada cara mendeskripsikan lahan dengan analisis visual dan pengukuran yang dilakukan langsung di lapangan.
Pelaksanaan Penelitian
Dalam pelaksanaan penelitian ini dilakukan beberapa tahapan. Adapun tahapan kegiatan yang dilaksanakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut : Tahap Persiapan
Sebelum pelaksanaan pekerjaan di lapangan, terlebih dahulu dilakukan konsultasi dengan komisi pembimbing, pengadaan peralatan, studi literatur, persiapan alat dan bahan yang akan digunakan dalam penelitian ini, penyusunan rencana kerja yang berguna untuk mempermudah pekerjaan secara sistematis sehingga didapatkan hasil sesuai dengan yang diharapkan.
Tahap Survei Lapangan
Pekerjaan dimulai dengan survei pendahuluan, yaitu dengan mengadakan orientasi gambaran umum lokasi penelitian. Setelah survei pendahuluan dilanjutkan dengan survei utama atau dengan pengambilan sampel tanah.
Tahap Pelaksanaan
Dilakukan pengambilan sampel tanah pada kelompok penggunaan lahan yang sesuai kriteria yaitu lahan pertanian dengan tanah andisol terdampak abu vulkan dan tanah andisol non abu vulkan.
Sampel tanah masing masing diambil 3 titik lokasi pengamatan sebagai ulangan. Sebagai sampel yang mewakili setiap kelompok lahan sehingga menghasilkan data yang representatif pada kelompok lahan yang sudah ditentukan.
Selama pengambilan sampel tanah juga dilakukan pengamatan sekitar seperti tanaman yang dibudidayakan pada titik pengambilan sampel.
Pengambilan Sampel Tanah Utuh
Tanah tanah yang akan diambil diratakan dan dibersihkan kemudian ring sampel diletakkan tegak lurus dengan permukaan tanah. Tanah sekeliling ring sampel digali dengan pisau mendekati ring sampel. Ring sampel yang telah berisi tanah ditutup dengan penutup ring sampel, atau kantong plastik kemudian diberi label dan disimpan didalam kotak tempat menyimpan ring sampel.
Pengambilan Sampel Tanah Tidak Utuh
Tanah terganggu diambil dengan menggunkan bor tanah atau cangkul pada kedalaman 0-20 cm. tanah diambil 1-3 titik dari setiap ulangan kemudian di kompositkan. Sampel tanah dimasukkan kedalam kantong plastik besar, diberi label lokasi, waktu, dan keterangan kriteria teknik konservasi. pengambilan sampel tanah diambil dengan menggunakan GPS yang mampu menentukan posisi letak pengambilan sampel tanah secara tepat dan mampu merekam posisi geografis.
Tahap Analisis Laboratorium Sifat Fisik Tanah
Tekstur Tanah
Tanah ditimbang 25 gr tanah kering udara yang tekah diayak 10mesh, kemudian masukkan kedalam Erlenmeyer 250 ml ditambahkan 50 ml larutan natrium phyrophospat, kocok sampai rata dan biarkan selama 24 jam. Kemudian goncang (shaker) selama 15 menit selanjutnya pindahkan ke dalam silinder volume 500 ml dan tambahkan aquades sampai tanda garis. Masukkan hydrometer I ke dalam silinder untuk pembacaan pertama setelah 40 detik dari saat pengocokan.
Setelah 3 jam dimasukkan lagi hydrometer untuk pembacaan kedua, untuk mendapatkan jumlah liat selanjutnya dapat di lakukan perhitngan sebagai berikut:
% Liat + Debu = 𝑃𝑒𝑚𝑏𝑎𝑐𝑎𝑎𝑛 𝐻𝑦𝑑𝑟𝑜𝑚𝑒𝑡𝑒𝑟 𝐼
𝐵𝑒𝑟𝑎𝑡 𝐶𝑜𝑛𝑡𝑜ℎ 𝑇𝑎𝑛𝑎ℎ 𝑥 100%
% Liat = 𝑃𝑒𝑚𝑏𝑎𝑐𝑎𝑎𝑛 𝐻𝑦𝑑𝑟𝑜𝑚𝑒𝑡𝑒𝑟 𝐼𝐼
𝐵𝑒𝑟𝑎𝑡 𝐶𝑜𝑛𝑡𝑜ℎ 𝑇𝑎𝑛𝑎ℎ 𝑥 100%
% Debu = % (liat + debu) - % liat
% Pasir = 100 % - % (liat + debu)
Penetapan Tekstur tanah dilakukan dengan menggunakan metode hydrometer dan diukur dengan menggunakan segitiga USDA.
Kerapatan Lindak (Bulk density)
Kerapatan Lindak (Bulk density) di ukur dengan menggunakan sampel tanah tidak terganggu. Kemudian tanah dimasukkan ke dalam oven dengan suhu 1050 C selama 24 jam. Kemudian di ukur volume ring sampel dan timbang tanah kering oven. Di hitung dengan menggunakan rumus:
Kerapatan lindak (BD) = 𝐵𝐾𝑂 (𝐵−𝐵𝐼)
𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑇𝑎𝑛𝑎ℎ 𝑔/𝑐𝑚3 Keterangan :
BKO : Berat Tanah Kering Oven B : Berat Tanah + Ring Sampel B1 : Berat Ring Sampel
Volume Tanah : 𝜋𝑟2𝑡 Sifat Kimia Tanah
Kemasaman Tanah
Penetapan pH tanah dilakukan dengan menimbang 10 gram tanah dan ditambah dengan ekstraktan H2O 25 mL dalam tabung, lalu diguncang selama 30
menit dan diukur pH tanah dengan menggunakan metode elektrometri (pH meter) (Mukhlis, 2004).
Karbon Organik Tanah
Penetapan C-organik tanah menggunakan metode Walkley and Black dengan prinsip c-organik dihancurkan oleh oksidasi kalium bikromat (K2Cr2O7)
yang berlebih akibat penambahan asam sulfat (H2SO4). Kelebihan kromat yang tidak tereduksi oleh c-organik tanah kemudian ditetapkan dengan jalan titrasi dengan larutan ferro (Fe(NH4)2(SO4)2) (Mukhlis, 2004).
P – Tersedia
Penetapan P- tersedia dilakukan dengan metode Bray I, P- tersedia tanah diekstrak oleh NH2F dan HCl, P yang bebas direaksikan dengan molibdat asam akan menjadi berwarna biru dengan adanya asam ascorbat. Perkembangan warna biru diukur sebagai kadar P secara spektrometri.
Kapasitas Tukar Kation (KTK)
Metode yang digunakan adalah metode ekstraksi dengan Amonium Asetat NH4OAc pH 7.
Tabel 3. Metode Analisis Sifat Fisik dan Kimia Tanah
Parameter Metode Analisis
Sifat Fisik
Tekstur Hydrometer
Bulk Density Gravimetrik
Sifat Kimia
pH Ph Meter
C-organik Walkey and Black
P-Bray Bray I
Kapasitas Tukar Kation Ekstraksi NH4OAc pH 7
HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil
Deksripsi Lokasi Penelitian
Lokasi penelitian berada pada 3 lokasi penggunaan lahan tanah andisol yang tersebar pada 3 kecamatan, yaitu Kecamatan Tiga Panah (P) terletak pada 3º 2’33,61” LU dan 98º31’58,21” BT, Kecamatan Merdeka Desa Cinta Rakyat (Q) terletak pada 3º 12’0,693” LU dan 98º27’59,549 BT, dan Kecamatan Namanteran Desa Sukanalu (R) terletak pada 3º 10’47, 587” LU dan 98º25’45,758” BT . Ketiga kecamatan tersebut berada pada kabupaten karo. Kabupaten Karo secara geografis terletak antara 2º 50’– 3º19’ LU dan 97º55’– 98º 38’ BT Luas wilayah Kabupaten Karo Yaitu 2.127,25 𝑘𝑚2 atau 212.725 Ha. Secara administratif Kabupaten Karo berbatasan dengan :
➢ Sebelah Utara : Kabupaten Langkat dan Kabupaten Deli Serdang
➢ Sebelah Timur : Kabupaten Simalungun
➢ Sebelah Selatan : Kabupaten Dairi
➢ Sebelah Barat : Kabupaten Aceh Tenggara (Provinsi Aceh)
Karakteristik pada lokasi penggunaan lahan tanah andisol diantaranya yaitu penggunaan lahan tanah andisol tanpa terpapar abu vulkan (Kontrol)(P), tanah andisol dengan abu vulkan sedang tanpa olah tanah (Q) dan tanah andisol dengan abu vulkan sedang, dengan olah tanah (R). Pengambilan titik sampel tanah disajikan pada gambar 3.
Menurut Sukarman dan suparto (2014) abu vulkanik dengan klasifikasi ketebalan sedang dicirikan dengan tebal 2-5 cm, warna putih agak abu-abu, tekstur halus, dan pola yang menyebar serta mempunyai sifat fisik keras bila kering, tetapi rapuh jika lembab atau basah. Kandungan sifat kimia material abu vulkanik diantaranya yaitu : nilai pH 4,1(sangat masam), c-organik 0,52% (sangat
rendah), p total 104mg/100g-1 (sangat tinggi), p tersedia 10,7ppm (rendah), k total 232mg/100g-1 (sangat tinggi), Ca 3,30cmol/100kg-1 (rendah), Mg 0,47cmol/100kg-
1 (rendah), K 0,22 cmol/100kg-1 (rendah), Na 0,16 cmol/100kg-1 (rendah), KTK 5,87cmol/100kg-1 (rendah), KB 68% (tinggi), Al3+ 0,98cmol/100kg-1, H+ 1,39cmol/100 kg-1 , S 0,26%, Retensi P 1,5% (sangat rendah.
Gambar 3. Peta Titik Pengambilan Sampel Tanah
Bulk Density
Pada Gambar 4 dibawah menunjukkan nilai kadar bulk density pada beberapa penggunaan lahan tanah andisol. Tanah andisol kontrol (P) memiliki nilai bulk density tertinggi senilai 1,122 g/cm3. Selanjutnya andisol dengan abu vulkan sedang (Q) dengan kadar bulk density sebesar 0.922 g/cm3, dan andisol dengan abu vulkan sedang, dengan olah tanah (R) memiliki kadar bulk density terendah yaitu 0.890 g/cm3.
Gambar 4. Grafik Parameter Nilai Bulk Density (g/cm3)
1,122
0,922
0,890
0,25 0,5 0,75 1 1,25
Andisol Kontrol (P) Andisol Dengan Abu Vulkanik Sedang, Tanpa
Olah Tanah (Q)
Andisol Dengan Abu Vulkanik Sedang, Dengan
Olah Tanah (R)
Bulk Density ( g/cm3 )
Perlakuan Penggunaan Lahan Tanah Andisol
Adanya abu vulkanik menyebabkan bulk density menurun. Pengolahan tanah membuat nilai bulk density bertambah menurun. Diduga penambahan abu vulkanik dan pengolahan tanah meningkatkan volume pori tanah sehingga menurunkan bulk density. Mukhlis (2011), yang menyatakan bahwa, kebanyakan andisol memiliki bulk density <1 g/cm3.
Tekstur
Pada Gambar 5 grafik dibawah menunjukkan nilai rataan tekstur pada pasir debu dan liat pada beberapa penggunaan lahan tanah andisol.
Tabel 4. Kadar pasir, debu, dan liat pada perlakuan penggunaan lahan Lokasi Kadar Pasir ,Debu, Liat
Tekstur
Daerah Pasir
...
Debu ...(%)...
Liat ...
Andisol Kontrol
(P) 82.92 14.44 2.43 Pasir Berlempung
Andisol Abu Vulkan Sedang
(Q)
74.11 23.65 2.23 Pasir Berlempung Andisol Abu Vulkan Sedang,
Dengan Olah Tanah (R)
68.35 28.69 2.95 Lempung Berpasir
Gambar 5. Grafik Parameter Nilai Tekstur (%)
Pada gambar diatas dapat dilihat bahwa, persen fraksi pasir dan debu pada masing masing perlakuan penggunaan lahan mengalami perubahan. Pada fraksi pasir mengalami penurunan dari 80% ke 60%, ini disebabkan oleh adanya bahan
82,92
74,11
68,35
14,44
23,65 28,69
2,43 2,23 2,95
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
Andisol Kontrol (P) Andisol Dengan Abu Vulkanik Sedang, Tanpa
Olah Tanah (Q)
Andisol Dengan Abu Vulkanik Sedang, Dengan
Olah Tanah (R)
Tekstur (%)
Perlakuan Penggunaan Lahan Tanah Andisol
Pasir Debu Liat
yang masuk yaitu abu vulkan, persen fraksi pasir dalam komposisi yang sama tetapi karena ada abu vulkan menyebabkan persen fraksi yang diukur menjadi lebih kecil.
Pada fraksi debu mengalami penaikan dari 14% ke 28%, hal ini disebabkan oleh ukuran abu vulkan yang dimana ukurannya <2 mm, dan karena adanya faktor waktu, ukuran ini semakin lama semakin kecil dan menjadi bahan tambah pada tanah. Beda hal dengan fraksi liat, fraksi liat mengalami konstan pada setiap perlakuannya.
pH
Pada Gambar 6 grafik dibawah menunjukkan nilai pH tanah pada beberapa penggunaan lahan tanah andisol. Andisol kontrol (P) memiliki nilai tertinggi yaitu sebesar 6,42, diikuti penggunaan lahan andisol dengan abu vulkanik sedang (Q) sebesar 5,63. pH terendah didapati oleh perlakuan penggunaan lahan tanah andisol dengan abu vulkanik sedang dengan olah tanah sebesar (R) 4,18.
Gambar 6. Grafik Parameter Nilai pH Tanah
6,42
5,63
4,18
3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5
Andisol Kontrol (P) Andisol Dengan Abu Vulkanik Sedang, Tanpa
Olah Tanah (Q)
Andisol Dengan Abu Vulkanik Sedang, Dengan
Olah Tanah (R)
pH
Perlakuan Penggunaan Lahan Tanah Andisol
Rendahnya nilai pH tanah pada perlakuan penggunaan lahan di sebabkan oleh kandungan abu vulkanik yang sangat masam. Hal ini sesuai dengan penelitian Sukarman dan Suparto (2014), yang menyatakan abu vulkanik hasil erupsi gunung sinabung bersifat sangat masam, tingkat kemasaman ini berkaitan dengan kandungan sulfur (S) yang tinggi sehingga hal ini mengindikasikan menyebabkan kemasaman pH tanah pada penggunaan lahan Q dan R. Di sisi lain, tingginya kandungan unsur sulfur dapat dipandang sebagai pengkayaan terhadap hara tanah, karena unsur S merupakan salah satu unsur hara makro yang dibutuhkan oleh tanaman.
C-Organik
Pada Gambar 7 grafik dibawah menunjukkan kadar C-organik tanah.
Andisol kontrol (P) memiliki nilai kadar C-organik tertinggi yaitu 3,82 %, selanjutnya andisol dengan abu vulkanik sedang (Q) memiliki nilai kadar C-organik sebesar 2,07% dan nilai kadar C-organik terendah didapatkan pada andisol dengan abu vulkanik dengan olah tanah (R) yaitu 1,28%.
Gambar 7. Grafik Parameter Nilai Kandungan C-organik (%)
Rendahnya kandungan C-organik ini dikarenakan mikrooganisme yang menggunakan karbon dari bahan organik sebagai sumber energi untuk melakukan pendekomposisian. kandungan hara tanaman dari abu vulkanik belum dalam keadaan tersedia untuk tanaman. Kandungan mineral dalam abu vulkanik dapat dipandang sebagai cadangan unsur hara dalam tanah untuk tanaman di masa yang akan datang. Penelitian Sukarman dan Suparto (2014), menyajikan kandungan C-organik pada daerah Sukanalu pada tahun 2014 sebesar 0,47%, setelah 7 tahun yang tersaji pada gambar grafik diatas berada pada daerah yang sama yaitu sukanalu (Q), yang memiliki kadar C-organik 1,28%. Hal ini mengalami kenaikan persen nilai C-organik.
3,82
2,07
1,28
0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4
Andisol Kontrol (P) Andisol Dengan Abu Vulkanik Sedang, Tanpa
Olah Tanah (Q)
Andisol Dengan Abu Vulkanik Sedang, Dengan
Olah Tanah (R)
C-Organik (%)
Perlakuan Penggunaan Lahan Tanah Andisol
P-Tersedia
Pada Gambar 8 dibawah menunjukkan nilai P tersedia didalam tanah andisol dengan metode P Bray-I. Nilai tertinggi didapat pada penggunaan lahan tanah andisol abu vulkanik sedang, dengan olah tanah (R) sebesar 28.898 ppm, diikuti dengan andisol kontrol (P) yang memiliki nilai 27,924 ppm, dan nilai paling rendah yaitu penggunaan lahan tanah andisol dengan abu vulkanik sedang (Q) dengan nilai 25.606 ppm.
Gambar 8. Grafik Parameter Nilai Kandungan P-Tersedia (ppm) KTK (Kapasitas Tukar Kation)
Pada gambar 9 grafik dibawah KTK tertinggi dimiliki oleh penggunaan lahan andisol dengan abu vulkanik sedang (Q) dengan nilai 59.00 me/100g, diikuti oleh andisol abu vulkanik sedang, dengan olah tanah (R) yang memiliki nilai 27,60 me/100g, dan nilai paling rendah yaitu pada andisol kontrol (P) dengan nilai 20,20 me/100g.
27,924
25,606
28,898
23 24 25 26 27 28 29
Andisol Kontrol (P) Andisol Dengan Abu Vulkanik Sedang, Tanpa
Olah Tanah (Q)
Andisol Dengan Abu Vulkanik Sedang, Dengan
Olah Tanah (R)
P-Tersedia (ppm)
Perlakuan Penggunaan Lahan Tanah Andisol
Gambar 9. Grafik Kandungan KTK Pada Perlakuan Penggunan Lahan Tingginya kandungan KTK pada penggunaan lahan Q disebabkan oleh komposisi abu vulkanik terdiri atas silika dan kuarsa, kandungan silika pada abu vulkanik dapat menghasilkan muatan negatif tinggi Rohdian dan Hananto (2015).
Hal ini yang menjadi indikasi kadar KTK di penggunaan lahan Q menjadi naik.
Kadar KTK mengalami penurunan pada penggunaan lahan R, hal ini disebabkan karena C-organik mengalami penurunan. Semakin tinggi nilai C-organik maka nilai dari KTK akan sejalan mengalami penurunan. Menurut Ringgih (2018) KTK dalam tanah dipengaruhi oleh beberapa faktor lain : kandungan bahan organik, tipe liat, pH tanah.
Pembahasan
Berdasarkan hasil penelitian, pada sifat fisik tanah yaitu bulk density dan tekstur, mengalami perubahan menjadi lebih baik. Parameter bulk density tanah berubah dari kategori padat menjadi agak padat, sedangkan pada parameter tekstur
20,20
59,00
27,60
15,00 20,00 25,00 30,00 35,00 40,00 45,00 50,00 55,00 60,00
Andisol Kontrol (P) Andisol Dengan Abu Vulkanik Sedang, Tanpa
Olah Tanah (Q)
Andisol Dengan Abu Vulkanik Sedang, Dengan
Olah Tanah (R)
KTK (me/100g)
Perlakuan Penggunaan Lahan Tanah Andisol
berubah dari kategori kasar (K) menjadi agak kasar (AK). Hal ini disebabkan oleh pengolahan tanah dan abu vulkanik yang dilakukan pada penggunaan lahan tersebut. Sutono dkk. (2017) menyatakan bahwa abu vulkanik memiliki bentuk fisik yang berongga sehingga dapat dijadikan bahan pembenah tanah untukmemperbaiki porositas tanah sekaligus bulk density tanah. Ukuran partikel abu vulkanis yang halus menyebabkan penambahan fraksi tanah berukuran halus (debu dan liat) sehingga merubah komposisi fraksi tanah (tekstur tanah).
Pada sifat kimia tanah-nya, hasil penelitian menunjukkan bahwa pada parameter (pH, C-Organik, P-tersedia dan KTK) mengalami penurunan kualitas dari kategori baik menjadi sedang. Sukarman dan Suparto (2015), yang menyebutkan bahwa abu vulkanik hasil erupsi Gunung Sinabung bersifat sangat masam yang dimana kandungan abu vulkanik-nya memiliki kandungan sulfur (S) yang tinggi. Sehingga menyebabkan pH tanah menjadi menurun. Unsur hara yang terkandung pada abu vulkanik gunung Sinabung berumur 7 tahun setelah letusan belum melapuk sehingga belum mampu memberikan penambahan unsur hara.
Grafik 6 dan 7 memperlihatkan hal tersebut.
Tabel 5. Hasil Data Rataan Analisis Parameter Sifat Fisik Dan Kimia Tanah
Perlakuan Penggunaan Lahan
Sifat Fisik tanah Sifat Kimia Tanah
Bulk density (g/cm3)
Pasir (%)
Debu (%)
Liat
(%) Tekstur pH C-organik
(%)
P-Bray I (ppm)
KTK (me/100g) Andisol Kontrol
(P) 1,122
P 82,92 14,44 2,43 Pasir Berlempung 6,42 N
3,82 T
27,924 ST
20,20 S
Andisol Abu Vulkan Sedang, Tanpa Olah Tanah
(Q)
0,928
AP 74,11 23,65 2,23 Pasir Berlempung 5,63 AM
2,07 S
25.606 ST
59,00 ST
Andisol Abu Vulkan Sedang, Dengan Olah Tanah
(R)
0,890
AP 68,35 28,69 2,95 Lempung Berpasir 4,18 SM
1,28 R
28,898 ST
27,60 T
AP=agak padat, P=sadat, AM=agak masam, SM=sangat masam, N=netral, S=sedang, R=rendah, T=tinggi, ST=sangat tinggi, Kriteria Menurut Balai Penelitian Tanah, Bogor (2009).
KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan
1. Setelah 7 tahun terdampak abu vulkanik Gunung Sinabung maka sifat fisik tanah-nya (bulk density,tekstur) berubah dari kategori padat menjadi agak padat dan sifat fisik tekstur tanah berubah dari kategori kasar menjadi agak kasar, yang berarti terjadi perubahan sifat fisik tanah menjadi lebih baik.
2. Pada sifat kimia tanah (pH tanah, C-organik, P tersedia, dan KTK), setelah 7 tahun terdampak abu vulkanik Gunung Sinabung tanah mengalami perubahan dari kategori baik menjadi sedang.
Saran
Dilakukannya pengolahan tanah (minimum tillage) pada bagian lobang tanam.
DAFTAR PUSTAKA
Alexander, 2010. Waspada Gunung Sinabung. Diakses dari http://www.medanmagazine.com[24 Februari 2012] dalam jurnal Raja Forman Barasa, Abdul Rauf, dan Mariani Sembiring, September 2013 Vol.1, No.4, dampak debu vulkanik letusan gunung Sinabung terhadap kadar Cu, Pb, dan B tanah di Kabupaten Karo.
Alibasyah, M. R. 2016 . Efek Sistem Olah dan Mulsa Jagung terhadap Stabilitas Agregat dan C-organik Tanah Ultisol pada Musim Tanaman ke 3.
J.Agrista.3(4), Hal: 228-237.
Arsyad, S. 2000. Konservasi Tanah dan Air. Edisi Baru. Penerbit Institut Pertanian Bogor (IPB Press), Bogor.
Balai Penelitian dan Pengembangan Pertanian, 2014. Tanah Andosol Di Indonesia Karakteristik, Potensi, Kendala,Dan Pengelolaannya Untuk Pertanian. Balai Besar Penelitian Dan Pengembangan Sumberdaya Lahan Pertanian Kementerian Pertanian. Bogor.
Beatrix I.L.J.S, Mariani S. Alida L, 2015. Dampak Ketebalan Abu Vulkanik Erupsi Gunung Sinabung Terhadap Sifat Biologi Tanah Di Kecamatan Namn Teran Kabupaten Karo.
Hairiah, K, Sardjono, MA, Sabarmirdin, S. 2003. Pengantar Agroforestri. Indonesia World Agroforestry Centre (ICRAF), Southeast Asia Regional Office. PO Box 161 Bogor, Indonesia.
Hardjowigeno, S. 2003. Klasifikasi Tanah dan Pedogenesis. Jakarta: Akademika Pressindo.
Hardjowigeno, S. 2007. Ilmu Tanah. Jakarta: Akademika Pressindo.
Hardjowigeno, S dan Widiatmaka. 2007 Evaluasi Kesesuaian Lahan dan Perencanaan Tataguna Lahan. Yogyakarta : Gadjah Mada University Press.
Hasibuan B A. 2006. Ilmu Tanah. Universitas Sumatra Utara, Fakultas Pertanian.
Medan.
Hermita,O. P., Rahayu, S. U., dan Kurniawan, S. (2019). Sifat Kimia Tanah Pada Berbagai Penggunaan Lahan Di Ub Forest. Jurnal Tanah dan Sumberdaya Lahan Vol 6 No 1 : 1075-1081, 2019 e-ISSN:2549-9793, doi: 10.21776.
Hutapea, R.F., Zulkifli, N., dan Razali. 2015. Lokasi Penanaman Bawang Merah Lokal Samosir Berdasarkan Ketinggian Tempat di Daerah Tangkapan Air Danau Toba. Jurnal Agroekoteknologi Vol.4. No.1, Desember 2015. (561) Hal : 1713 – 1720.
Kartawisastra, S dan Dariah, S ,2014, Tanah Andosol di Indonesia: Karakteristik, Potensi,Kendala, dan Pengelolaannya untuk Pertanian,Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Sumberdaya Lahan Pertanian Kementerian Pertanian,Bogor.
Leiwakabessy, F.M. Suwarno, dan U. M. Wahyudin. 2002. Bahan Kuliah Kesuburan Tanah. Fakultas Pertanian .IPB. Bogor.
Lembaga Penelitian Tanah. 1983. Sistem Klasifikasi Tanah. Dalam: TOR Tipe-B Pemetaan Tanah dan Lingkungan. Proyek Penelitian Pertanian Menunjang Transmigrasi (P3MT). Bogor. Publ. No. E-2/80.
Marbun, S, Sembiring, M, dan Bintang, 2015 , Aplikasi Mikroba Pelarut Fosfat dan Bahan Organik untuk Meningkatkan Serapan P dan Pertumbuhan Kentang Pada Andisol Terdampak Erupsi Gunung Sinabung. Jurnal Agroekoteknologi, Vol.4, No.1.
Mizota, C and L.P. van Reeuwijk. 1989. Clay Mineralogy and Chemistry of Soils Formed in Volcanic Material in Diverse Climatic Regions. International Soil Reference and Information Centre, Wageningen.
Mukhlis. 2004. Analisis Tanah Tanaman Edisi Kedua. Medan: USU Press.
Mukhlis. 2007. Analisis Tanah Dan Tanaman. USU press, Medan. 155 Hal.
Mukhlis, 2011. Tanah Andisol Genesis, Klasifikasi, Karakteristik, Penyebaran dan Analisis. USU Press.
Munir, M.S. 1996. Tanah-Tanah Utama Indonesia. Karakteristik; Klasifikasi dan Pemanfatannya. PT. Dunia Pustaka Jaya.Jakarta.
Mustofa A. 2007. Perubahan Sifat Fisik, Kimia dan Biologi Tanah Pada Hutan Alam yang Diubah Menjadi Lahan Pertanian di Kawasan Taman Nasional Gunung Leuser. [Skripsi]. Bobor: Fakultas Kehutanan. Institut Pertanian Bogor.
Njurumana, G.ND., M. Hidayatullah dan T. Butar butar. 2008. Kondisi tanah pada sistem kaliwu dan mamar di Timor dan Sumba. Info Hutan, 5(1): 45-51.
Prasetyo, B.H., J.S. Adiningsih, K. Subagyono, dan R.D.M. Simanungkalit 2009.
Karakteristik tanah-tanah andik dari bahan piroklastis masam di dataran tinggi Toba. Jurnal Tanah dan Iklim (29):1-14. Balai Besar Litbang Sumberdaya Lahan Pertanian, Bogor.
Purba, M.P., 2009. Besar Aliran Permukaan pada Berbagai Tipe Kelerengan di Bawah Tegakan Eucalyptus spp. Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara. Medan [Skripsi], Hal : 22.
Ridwandi, Mukhlis, Mariani Sembiring. 2013 Vol.2,No.1:324-332,Desember Morfologi dan klasifikasi tanah lereng utara gunung Sinabung Kabupaten Karo Sumatera Utara.
Ringgih,D., Rayes, M.L.,Utami, S.R.2018. Kajian Perubahan Sifat Fisik dan Kimia akibat penyawahan pada andisol Sukabumi, Jawa Barat. Fakultas Pertanian, Universitas Islam Madura.
Sinulingga, M dan Sri, D. 2012. Kemampuan Mengikat Air oleh Tanah Pasir yang diperlakukan dengan Tepung Rumput Laut Gracilaria verrucosa. Universitas Diponegoro. Semarang, Hal : 27.
Soewandita, H. 2008. Studi kesuburan tanah dan analisis kesesuaian lahan untuk komoditas tanaman perkebunan di kabupaten bengkalis. Jurnal Sains dan Teknologi Indonesia,10 (2) : 128-133.
Sukarman dan Suparto, 2014. Sebaran dan karakteristik material vulkanik hasil erupsi Gunung Sinabung di sumatera utara. Peneliti badan litbang pertanian di balai besar litbang sumberdaya lahan pertanian, jl.tentara pelajar no.12 Bogor.
S. Sutono, J. Purnomo, dan J. Purwani A. Jamil, 2017, Berkah Abu Vulkanis Bahan Pembenah Tanah. Badan Penelitian dan pengembangan Pertanian.
Tambunan, W.A. 2008. Kajian Sifat Fisik dan Kimia Tanah Hubungannya dengan Produksi Kelapa Sawit. Tesis. Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara.
Tarigan E. S. Br, Guchi H, Marbun P. 2015. Evaluasi Status Bahan Organik dan Sifat Fisik Tanah (Bulk Density, Tekstur, Suhu Tanah) pada Lahan Tanaman Kopi (Coffea Sp.) di Beberapa Kecamatan.
Tim Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian. 2014. Laporan Hasil Kajian dan Pengembangan Pertanian Berbasis Inovasi di Wilayah Bencana Erupsi Gunung Sinabung, Kabupaten Karo, Provinsi Sumatera Utara. Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian, Kementerian Pertanian. 24 hlm.
LAMPIRAN
Lampiran 1. Kriteria Penilaian Hasil Analisis Tanah Menurut Balai Penelitian Tanah (2009)
Nilai Parameter Sangat
Rendah Rendah Sedang Tinggi Sangat
Tinggi
C (%) <1 1-2 2-3 3-5 >5
N (%) <0,1 0,1-0,2 0,21-0,5 0,51-0,75 >0,75
C/N <5 5-10 11-15 16-25 >25
P2O5 HCl Bray HCl 25% <15 15-20 21-40 41-60 >60 P2O5 Bray (ppm P) <4 5-7 8-10 11-15 >15 P2O5 Olsen (ppm P) <5 5-10 11-15 16-20 >20 CEC (me/100 g tanah) <5 5-16 17-24 25-40 >40 K2O HCl 25% <10 10-20 21-40 41-60 >60 KTK/CEC (me/100 g
tanah)
<5 5-16 17-24 25-40 >40 Susunan Kation
Ca (me/100 g tanah) <2 2-5 6-10 11-20 >20 Mg (me/100 g tanah) <0,3 0,4-1 1,1-2,0 2,1-8,0 >8 K (me/100 g tanah) <0,1 0,1-0,3 0,4-0,5 0,6-1,0 >1 Na (me/100 g tanah) <0,1 0,1-0,3 0,4-0,5 0,6-1,0 >1 Kejenuhan Basa (%) <20 20-40 41-60 61-80 >80 Kejenuhan Al (%) <5 5-10 11-20 20-40 >40 Cadangan mineral (%) <5 5-10 11-20 20-40 >40
DHL (dS/m) <1 1-2 2-3 3-4 >4
ESP (%) <2 2-3 5-10 10-15 >15
pH H2O
Sangat
masam Masam Agak
Masam Netral Agak
Alkalis Alkalis
<4,5 4,5-5,5 5,5-6,5 6,6-7,5 7,6-8,5 >8,5
Lampiran 2. Pengelompokan kelas tekstur petunjuk teknis evaluasi lahan untuk komoditas Pertanian BBSDLP tahun 2011.
Halus (h) : Liat berpasir, liat, liat berdebu
Agak halus (ah) : Lempung berliat, lempung liat berpasir, lempung liat berdebu Sedang (s) : Lempung berpasir sangat halus, lempung, lempung
berdebu, debu Agak kasar (ak) : Lempung berpasir Kasar (k) : Pasir, pasir berlempung Sangat halus (sh) : Liat (tipe mineral liat 2:1)
Lampiran 3. Nilai Analisis Parameter Bulk Density (g/cm3)
Daerah Kode Sampel Nilai (g/cm3)
Andisol Kontrol (P)
P1 1.25
P2 0.83
P3 1.18
P4 1.10
P5 1.25
Andisol Dengan Abu Vulkanik Sedang, Tanpa Olah
Tanah (Q)
Q1 0.96
Q2 0.96
Q3 0.89
Q4 1.04
Q5 0.79
Andisol Dengan Abu Vulkanik Sedang, Dengan
Olah Tanah (R)
R1 0.96
R2 0.82
R3 0.80
R4 0.87
R5 1.00
Lampiran 4. Nilai Analisis Parameter Tekstur (%)
Lokasi Kadar Pasir ,Debu, Liat
Tekstur
Daerah Kode
Sample Pasir ...
Debu ...(%)....
Liat ...
Andisol Kontrol (P)
P1 83,64 14,02 2,34 Pasir Berlempung P2 80,19 17,33 2,48 Pasir Berlempung P3 79,98 17,52 2,50 Pasir Berlempung P4 88,16 8,47 2,37 Pasir P5 82,64 14,88 2,48 Pasir Berlempung Andisol Abu Vulkan
Sedang, Tanpa olah tanah (Q)
Q1 75,51 22,26 2,23 Pasir Berlempung Q2 75,60 22,18 2,22 Pasir Berlempung Q3 73,96 23,87 2,17 Pasir Berlempung Q4 72,75 24,98 2,27 Pasir Berlempung Q5 72,73 25,00 2,27 Pasir Berlempung Andisol Abu Vulkan
Sedang, Dengan olah tanah (R)
R1 68,26 27,51 4,23 Lempung Berpasir R2 68,39 29,50 2,11 Lempung Berpasir R3 66,13 29,64 4,23 Lempung Berpasir R4 68,38 29,52 2,11 Lempung Berpasir R5 70,59 27,31 2,10 Lempung Berpasir
Lampiran 5. Nilai Parameter Analisis pH
Daerah Kode Sampel Nilai
Andisol Kontrol (P)
P1 5.94
P2 6.44
P3 6.48
P4 6.79
P5 6.48
Andisol Dengan Abu Vulkanik Sedang, Tanpa Olah
Tanah (Q)
Q1 6.04
Q2 5.42
Q3 5.47
Q4 5.93
Q5 5.32
Andisol Dengan Abu Vulkanik Sedang, Dengan
Olah Tanah (R)
R1 4.16
R2 4.30
R3 4.21
R4 4.19
R5 4.08
Lampiran 6. Nilai Parameter Analisis C-Organik (%)
Daerah Kode Sampel Nilai (%)
Andisol Kontrol (P)
P1 3.27
P2 3.97
P3 3.55
P4 3.87
P5 4.47
Andisol Dengan Abu Vulkanik Sedang, Tanpa Olah
Tanah (Q)
Q1 1.49
Q2 1.77
Q3 1.71
Q4 2.42
Q5 2.96
Andisol Dengan Abu Vulkanik Sedang, Dengan
Olah Tanah (R)
R1 1.45
R2 1.21
R3 1.47
R4 1.25
R5 1.06
Lampiran 7. Nilai Parameter Analisis P-Tersedia (ppm)
Daerah Kode Sampel Nilai (ppm)
Andisol Kontrol (P)
P1 42.33
P2 21.72
P3 27.17
P4 27.10
P5 21.30
Andisol Dengan Abu Vulkanik Sedang, Tanpa Olah
Tanah (Q)
Q1 22.64
Q2 26.16
Q3 24.81
Q4 14.19
Q5 40.23
Andisol Dengan Abu Vulkanik Sedang, Dengan
Olah Tanah (R)
R1 22.57
R2 34.84
R3 28.27
R4 21.77
R5 37.04
Lampiran 8. Nilai Parameter Analisis Kapasitas Tukar Kation (me/100g)
Daerah Kode Sampel Nilai (me/100g)
Andisol Kontrol (P)
P1 21.00
P2 17.00
P3 20.00
P4 22.00
P5 21.00
Andisol Dengan Abu Vulkanik Sedang, Tanpa Olah
Tanah (Q)
Q1 35.00
Q2 65.00
Q3 68.00
Q4 71.00
Q5 56.00
Andisol Dengan Abu Vulkanik Sedang, Dengan
Olah Tanah (R)
R1 26.00
R2 28.00
R3 24.00
R4 29.00
R5 31.00
Lampiran 9. Gambar Penelitian 1.Gambar tempat lokasi penelitian
2.Gambar Pengambilan Sample Tanah
3.Gambar Pengambilan Ring Sample
