TINJAUAN PUSTAKA
Tanah Ultisol
Tanah Ultisol adalah tanah yang memiliki horizon argilik atau kandik dengan kejenuhan basa < 35 % pada kedalaman 125 cm dibawah batas teratas dari horizon argilik (tapi tidak lebih dari 200 cm dibawah permukaan tanah mineral) atau 180 cm dibawah permukaan tanah mineral (Soil Survey Staff, 2014).
Proses pembentukan tanah Ultisol diawali oleh pencucian yang ekstensif dengan suhu yang cukup panas, yang terjadi dalam waktu yang cukup lama, sehingga menyebabkan terjadinya pelapukan yang kuat terhadap mineral mineral mudah lapuk, dan terjadi pembentukan mineral liat sekunder dan oksida-oksida. Mineral yang terbentuk biasanya didominasi oleh kaolinit dan gibsit. Pencucian liat akan menghasilkan horizon albik dilapisan atas, dan horizon argilik dilapisan bawah. Bersamaan dengan proses pencucian liat terjadi pula proses podzolisasi,
dimana besi akan dipindahkan dari horizon albik ke horizon argilik (Barchia, 2011)
Tanah Ultisol tersebar luas pada daerah-daerah beriklim humid. Penyebaran Ultisol di Indonesia hampir diseluruh tanah air kecuali beberapa pulau di Nusa Tenggara dan Maluku Selatan. Dari 51.000.000 ha Ultisol yang ada di Indonesia, sebagian besar diantaranya ditumbuhi oleh hutan tropika basah, semak belukar, dan hamparan padang alang-alang terlantar. Sebagian kecil saja atau sekitar 598.000 ha yang sudah dijadikan lahan-lahan produktif sebagai lahan tanaman padi lahan kering. Selebihnya dijadikan sasaran bukaan lahan transmigrasi dan perluasan tanaman perkebunan (Munir, 1996).
Tanah Ultisol sering diidentikkan dengan tanah yang tidak subur. Pencucian dan pelapukan yang terjadi secara intensif menyebabkan tanah Utisol memiliki kandungan unsur hara yang rendah, kemasaman tanah yang tinggi, dan rendahnya kandungan bahan organik. Rendahnya kandungan bahan organik disertai dengan kemasaman tanah yang tinggi akan menyebabkan ketersedian P semakin rendah. Pada pH kurang dari 5,5 unsur P akan diikat oleh Fe dan Al. Ketersediaan P yang rendah akan mempengaruhi pertumbuhan tanaman, karena unsur P merupakan unsur hara yang esensial bagi tanaman, yang berperan dalam proses fotosintesis, respirasi, transfer dan penyimpanan energi, pembelahan dan pembesaran sel serta proses-proses yang lainya (Sudaryono, 2009).
Tanah Masam
Sumber kemasaman tanah yang paling utama adalah aktivitas Al didalam tanah dan ion H+didalam larutan tanah. Hidrolisis Al akanmelepaskan H+, H+inilah yang kemudian akan mengasamkan pH tanah. Adapun rekasinya sebagai berikut :
Al3+ + H2O Al(OH)2+ + H+ Al(OH)2++ H2O Al(OH)2++ H+ Al(OH)2++ H2O Al(OH)30 + H+ Al(OH)30 + H2O Al(OH)4- + H+ (Havlin, dkk. 1999).
Curah hujan dan respirasi merupakan salah satu faktor yang menyebabkan tanah menjadi masam. Air hujan murni sebenarnya adalah air destilasi, namun begitu turun melalui atmosfir dapat menjadi asam ber-pH 5,6 karena bereaksi dengan CO2. Air hujan murni bereaksi secara keseimbangan dengan CO2 atmosfir akan menghasilkan ion H+, akibatnya pH menjadi 5,6. Reaksinya :
H2O + CO2 H2CO3 H+ + HCO3- 2H+ + CO3
Tanaman dan mikroorganisme juga menghasilkan CO2 melalui proses respirasi. Selama periode pertumbuhan aktif akar tanamanan, organisme tanah menghasilkan CO2 tanah dan terlarut sehingga pH tanah menjadi lebih asam (Mukhlis, dkk. 2011).
dibanding pupuk amonium. Dibandingkan pupuk P, pupuk yang mengandung atau
membentuk NH4+ berpengaruh lebih besar terhadap pH tanah. (Damanik, dkk. 2011).
Bahan organik juga dapat menjadi penyebab kemasaman tanah. Beberapa tanaman mengandung sejumlah asam organik. Begitu residunya terdekomposisi, asam organik secara alami mempengaruhi kemasaman tanah. Beberapa tanaman mengasamkan secara sederhana, karena rendahnya kosentrasi basa untuk mencukupi keperluan mikrobia, dekomposisi jaringan tanaman tidak hanya mengeluarkan karbon dioksida tetapi juga akan mengambil hara basa, seperti kalsium dan magnesium dari dalam tanah (Mukhlis, dkk. 2011).
Permasalahan utama pada tanah masamadalah aktivitas Al yang dapat bersifat toksik bagi tanaman. Keberadaan Al didalam tanah akan menghambat pertumbuhan tanaman dan meningkatkan kemasaman. Ligon dan Pierre mendemontrasikan keracunan Al melalui pertumbuhan tanaman. Pertumbuhan tanaman jagung menjadi berkurang saat kosentrasi Al didalam tanah lebih besar daripada 1 ppm. Akar halus tanaman sorgum mati ketika kosentrasi Al didalam tanah mencapai 1 ppm, dan pertumbuhan akar tanaman akan terhambat dan tumbuh abnormal saat kosentrasi Al mencapai 0,5 ppm (Kamprath, 1967).
terfiksasi oleh kation – kation Al, Fe, Mn. Sedangkan apabila ketersediaan kation-kation basa yang sangat rendah pada kemasaman yang tinggi dan tinggi kelarutan kation asam di atas menyebabkan P lebih banyak terfiksasi oleh kation-kation asam tersebut, serta aktivitas kation-kation basa pada larutan tanah dan daerah perakaran tanaman akan berkompetisi dengan kation-kation asam dalam memanfaatkan tapak pertukaran (Barchia, 2011).
Kemasaman tanah juga menyebabkan masalah pada ketersedian hara seperti hara penting seperti Mg. Pada studi di Carolina Utara ditemukan bahwa defesiensi Mg ditemukan pada saat pH bernilai 5 atau lebih rendah pada tanah berpasir. Pada pH 5 atau lebih rendah akan terjadi pertukaran kation Mg oleh Al. Pada pH lebih rendah dari 4,8, Al akan bersifat antagonis pada penyerapan unsur hara Mg (Kamprath, 1967).
Kemasaman tanah juga berpengaruh pada ketersedian ion-ion basa. Tanah masam yang didominasi ion H+ dan Al3+ memiliki kekuatan affinitas yang sama kuat yang mampu menggantikan kation-kation basa seperti K+, Ca2+, Mg2+, Na+ dan NH4+ yang teradsorpsi dipermukaan koloid tanah. Kation-kation basa selanjutnya bebas di larutan tanah dan mudah tercuci dan hilang oleh air irigasi atau curah hujan (Mukhlis, 2011)
Pengelolaan Tanah Ultisol
pemberian kapur belum mampu memberikan bahan organik ke tanah, sedangkan tanah Ultisol merupakan tanah yang memiliki kandungan bahan organik yang rendah. Oleh sebab, pemberian bahan organik berupa pupuk kandang ayam atau pupuk hijau bisa menjadi bahan alternatif untuk melihat apakah pemberian bahan organik mampu mengatasi permasalahan yang terjadi pada tanah Ultisol.
Kapur CaCO3
Tanah di Indonesia merupakan tanah beriklim basah berkembang dengan kondisi curah hujan tinggi sepanjang tahun. Hal ini menyebabkan terjadi penurunan kadar kation – kation basah tanah (seperti Ca, Mg dan K) dan meningkatkan kemasaman tanah. Kemasaman tanah yang tinggi menyebabkan rendahnya status hara fosfor dan tingginya potensial keracunan alumunium (Damanik, dkk. 2011).
Tanah-tanah mineral masam pada pH kurang dari 5 umumnya mengandung Al dan Mn dalam jumlah cukup banyak di larutan tanah, yang dapat menghambat pertumbuhan tanaman. Pemberian kapur pada tanah masam dapat menghilangkan pengaruh keracunan unsur Al, H, dan Mn. Pengaruh kapur terhadap retensi kation adalah dengan menggantikan dan mengendapkan Al,
kemudian Al akan diikat menjadi bentuk yang tidak aktif (Kamprath & Foy, 1985). Selain itu pemberian kapur juga dapat mereduksi
kemasaman, menurunkan kejenuhan Al hingga < 20%, dan dapat menaikan kadar Ca dan Mg (Prasetyo dan Suriadikarta, 2006).
diproduksi dari kulit kerang, tiram dan sejenisnya, sehingga harganya relatif murah dan sering dipakai untuk mengapuri tanah pertanian. Baik buruknya suatu bahan kapur untuk mengatasi tanah masam sangat dipengaruhi oleh kemampuan kapur dalam menetralisasi tingkat kemasaman (Mukhlis, dkk. 2011).
Pemberian bahan kapurCaCO3 setara 1x Al-dd berpengaruh nyata dalam menurunkan Al-dd di dalam tanah. Pengapuran akan mengurangi daya larut Al, Fe, Mn dan Zn. Adapun reaksinya sebagai berikut :
CaCO3 Ca2+ + CO32-
CO32- + 2H2O H2CO3 + 2OH -X-Al + 3OH- X3- + Al(OH)3 (Wahjudin, 2006).
Menurut Havlin,dkk (1999), Reaksi kapur dimulai dengan netralisasi H+ di larutan tanah oleh OH- dan HCO3-. Adapun reaksinya sebagai beriut :
CaCO3 + H2O Ca2+ + HCO3- + OH-
Selanjutnya H+ akan hilang dari larutan tanah dan diubah menjadi bentuk Al(OH)3, sehingga tidak memasamkan tanah.
Al3+ K+
Ca2+ Ca2+
Mg2+ + 3CaCO3 + 3H2O Ca2+ + 2Al(OH)3 + 3CO2
K+ Mg2+
Al3+ Ca2+
Ca2+
meningkatkan P-larut mulai dari 3 hingga 10 kali dibandingkan dengan kontrol (Winarso dkk, 2009)
Bahan Organik
Bahan organik adalah bahan yang tersusun dari senyawa organik yang berasal dari organisme hidup. Bahan organik dapat diperoleh dari beberapa sumber diantaranya kompos, pupuk hijau, pupuk kandang, sisa panen (jerami, tongkol jagung, bagas tebu, dan sabut kelapa), limbah ternak, limbah industri yang menggunakan bahan pertanian, dan limbah kota. Bahan organik sangat bermanfaat bagi peningkatan produksi pertanian baik kualitasmaupun kuantitas, mengurangi pencemaran lingkungan, dan meningkatkan kualitas lahan secara berkelanjutan (Suriadikarta dan Simanungkalit, 2006).
Bahan organik memiliki peranan penting dalam tanah. Pemberian bahan organik ke tanah masam akan menghasilkan senyawa-senyawa organik berupa asam-asam humat dan fulvat yang berperan penting dalam meningkatkan kesuburan tanah. Sejumlah senyawa-senyawa organik berupa asam-asam humat dan fulvat akan membentuk kompleks dengan ion-ion logam yang akan menyebabkan terjadinya proses pengkelatan. Proses pengkelatan berperan penting dalammeningkatkan mobilitas dan ketersediaan kation. Selain itu, pembentukan senyawa organik berupa persenyawaan humik berperan dalam mengikat unsur-unsur mikro seperti Fe, Cu, Zn, dan Mn. Unsur-unsur-unsur mikro yang diikat atau dikhelat pada saat tertentu akan dilepaskan kembali kedalam larutan tanah sehingga dapat diserap akar (Tan, 1991).
diikat oleh Ca, Fe, dan Al akan dilepaskan menjadi bentuk yang tersedia untuk tanaman melalui aksi asam organik dan khelat organik yang dihasilkan selama proses dekomposisi. Adapun reaksinya sebagai berikut :
CaOH.3Ca(PO4)2 + Khelat PO42- (tersedia) + Ca Khelat Kompleks
Al(Fe)(H2O)3(OH)2H2PO4 + Khelat PO42- (tersedia) + Al(Fe)-Khelat Kompleks
Bahan organik berupa pupuk kandang saat ini banyak digunakan oleh petani untuk meningkatkan kesuburan tanah dan meningkatkan produksi tanaman. Bahan organik berupa pupuk kandang merupakan bahan yang mudah diperoleh. Bahan organik berupa pupuk kandang dapat diperoleh dari semua produk buangan dari binatang peliharaan,baik itu kotoran ayam, sapi, kerbau, kambing atau hewan ternak lainya. Selain mudah diperoleh, pupuk kandang juga
mengandung hara yang cukup lengkap untuk pertumbuhan tanaman (Hartatik dan Widowati, 2006).
Tabel 1. Kandungan hara dari pukan padat/segar Sumber
Putra dkk (2015) menyatakan bahwa pemberian pupuk kandang pada tanah dapat menaikan pH, menurunkan Al-dd tanah dan meningkatkan bobot kering akar dan tajuk tanaman. Pemberian pupuk kandang akan menghasilkan asam organik yang berfungsi mengikat Al didalam tanah, sehingga Al menjadi bentuk yang tidak aktif, danpH akan meningkat. Selain berpengaruh terhadap pH dan Al-dd, pepemberian pupuk kandang juga mempengaruhi bobot kering akar dan bobot kering tajuk semangkin meningkat. Bahan organik dari pupuk kandang akan memperbaiki aerasi tanah, sehingga kosentrasi oksigen semakin tinggi didalam tanah, dan perkembangan akar akan semakin baik didalam tanah. Bahan organik dari pupuk kandang juga dapat memberikan unsur hara N pada tanaman. Unsur N akan terakumulasi dengan sejumlah zat hasil fotosintesis yang dapat merangsang terbentuknya tunas daun sehingga dapat mempengaruhi bobot kering tanaman.
Hasil penelitian Tufaila, dkk (2014) menunjukan bahwa aplikasi pupuk
kandang ayam pada tanah masam mampu memberikan peningkatan kandungan C-organik tanah. Pada pengamatan pada parameter C-organik tanah sebelum
perlakuan yaitu sebesar 0,83% (sangat rendah) dan setelah perlakuan nilai C-organik bervariasi berkisar antara 1,30-2,26% (sedang). Selain itu pemberian
Hasil penelitian Sarno (2009) menunjukan bahwa pemberian pupuk kandang ayam dapat menurukan jerapan P tanah. Asam humik dan asam fulvik yang terkandung pada pupuk kandang berfungsi dalam mengikat Fe dan Al, sehingga Al dan Fe menjadi bentuk yang tidak aktif, sehingga ketersediaan P tersedia ditanah semakin meningkat. Selain itu, pemberian pupuk kandang juga berpengaruh nyata dalam meningkatkan bobot akar pada tanaman Caisim. Peningkatan bobot akar pada tanaman ini disebabkan karena pemberian pupuk kandang dapat memperbaiki sifat fisik tanah.
Tabel 2. Total hara yang terkandung dalam sisa panen (kecuali akar)
Tanaman
Total hara dalam sisa tanaman kecuali akar
N P K Ca Mg S
Penggunaan pupuk hijau dapat memperbaiki aerasi udara dalam tanah secara tidak langsung dan dapat menyuburkan tanah. Penggunaan pupuk hijau umumnya dibenamkan kedalam tanah atau dicampurkan saat pengolahan tanah.
Pupuk hijau yang umum digunakan adalah dari tanaman legum (kacang – kacangan), karena disamping sebagai sumber bahan organik juga dapat
menyumbangkan unsur hara Nitrogen didalam tanah (Rover, 2009). Penelitian Junedi (2014) menunjukan bahwa semakin banyak pupuk hijau yang diberikan didalam tanah, maka total ruang tanah akan semakin meningkat, sehingga struktur tanah menjadi gembur, sehingga baik untuk pertumbuhan tanaman.
tidak dapat meningkatkan kandungan C organik tanah. Kandungan C organik tanah tegalan di Indonesia umumnya < 0,03 %, sedangkan kandungan yang dianggap baik adalah >1%, serta ideal 2,5-4%. Peningkatan C organik akan berpengaruh pada peningkatan kandungan bahan organik tanah.
