(Skripsi)
Oleh PRASETYO
1814181034
JURUSAN ILMU TANAH FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS LAMPUNG
2022
APLIKASI ASAM HUMAT PADA PERTANAMAN SORGUM (Sorghum bicolor (L.) Moench) TERHADAP KEMAMPUAN MENAHAN AIR
DI TANAH PADAT
Oleh Prasetyo
Skripsi
Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar SARJANA PERTANIAN
Pada
Jurusan Ilmu Tanah
Fakultas Pertanian Universitas Lampung
FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG 2022
ABSTRAK
APLIKASI ASAM HUMAT PADA PERTANAMAN SORGUM (Sorghum bicolor (L.) Moench) TERHADAP KEMAMPUAN MENAHAN AIR
DI TANAH PADAT
Oleh PRASETYO
Pengolahan tanah pada konsistensi basah akan menyebabkan pemadatan tanah. Pemadatan tanah cenderung menurunkan ketersediaan air yang dibutuhkan akar tanaman dalam tanah karena rendahnya kemampuan tanah dalam menahan air. Kemampuan tanah menahan air (air tersedia) merupakan selisih antara kadar air pada kapasitas lapang dan kadar air pada titik layu permanen. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh penambahan asam humat dan dosis asam humat yang optimum dalam meningkatkan kemampuan menahan air pada tanah padat.
Penelitian ini diawali dengan penetapan kadar air kapasitas lapang dengan metode sand box dan kadar air titik layu permanen dengan metode tekanan uap (desikator). Rancangan percobaan yang digunakan adalah rancangan acak kelompok (RAK) dengan 4 perlakuan dan 5 kali ulangan. Analisis data dilakukan secara kualitatif dengan membandingkan sampel perlakuan dan sampel awal dengan nilai standar penetapan atau kriteria yang ada.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai kadar air tersedia atau kemampuan tanah dalam menahan air diperoleh sebesar 2.36% yang tergolong dalam kriteria sangat rendah, kemudian setelah diaplikasikan asam humat nilai kadar air tersedia tertinggi yaitu terdapat pada perlakuan dosis asam humat 1.000 mg.L-1 sebesar 9.16% dan dosis asam humat 2.000 mg.L-1 sebesar 8.73% yang tergolong dalam kriteria rendah. Aplikasi asam humat dapat meningkatkan kemampuan tanah dalam menahan air pada tanah padat. Pemberian asam humat dengan dosis 1.000 mg.L-1 dan 2.000 mg.L-1, optimum dalam meningkatkan kemampuan tanah dalam menahan air.
Kata kunci: Tanah padat, kemampuan menahan air, asam humat, bahan organik, sand box, tekanan uap (desikator), dan kadar air.
ABSTRACT
APPLICATION OF HUMIC ACID IN SORGHUM CULTIVATION (Sorghum bicolor (L.) Moench) ON THE WATER HOLDING CAPACITY
IN SOIL SOLID
By:
PRASETYO
Tillage in wet consistency will cause soil compaction. Soil compaction tends to reduce the availability of water needed by plant roots in the soil due to the low ability of the soil to hold water. The ability of soil to hold water (available water) is the difference between the water content at field capacity and the water content at permanent wilting point. The purpose of this study was to determine the effect of humic acid addition and the optimum dose of humic acid in increasing the water holding capacity of compacted soil. This research was begun by determining the moisture content of field capacity by using sand box method and moisture content of permanent wilting point by using vapor pressure method (desiccator). The experimental design which was used in this study was group randomized design (RAK) with 4 treatments and 5 replications. Data analysis of this study was qualitatively by comparing treatment samples and initial samples with standard values or criteria. The results showed that the value of available water content or the ability of the soil to hold water was obtained at 2.36% which was classified as very low, then after applying humic acid, the highest available water content value was found in the treatment of humic acid dose of 1,000 ppm.ha-1 at 9.16% and humic acid dose of 2,000 ppm.ha-1 at 8.73% which was classified as low. Humic acid application can increase the soil’s ability to retain water in compacted soil. Humic acid application at doses of 1,000 ppm.ha-1 and 2,000 ppm.ha-1, is optimal in increasing water holding capacity.
Key words: Soil solid, water holding capacity, humic acid, organic matter, sand box, pressure vapour (desiccator), water content.
RIWAYAT HIDUP
Penulis bernama lengkap Prasetyo, dilahirkan di Pringsewu pada tanggal 22 April 2000, merupakan anak ketiga dari tiga bersaudara dari pasangan Bapak Bambang Suprianto dan Ibu Yuniarti. Penulis sekarang bertempat tinggal di Jalan Pramuka Nomor 16 Kelurahan Sumberrejo, Kecamatan Kemiling, Kota Bandar Lampung.
Pendidikan yang ditempuh penulis adalah Taman Kanak-Kanak (TK) Aisyiyah Pringsewu pada tahun 2005, dan selesai pada tahun 2006. Setelah itu penulis melanjutkan pendidikan Sekolah Dasar (SD) Muhammadiyah Pringsewu pada tahun 2006 hingga tahun 2010 lalu pindah ke Sekolah Dasar (SD) Negeri 1 Beringin Raya Bandar Lampung pada tahun 2010, dan lulus pada tahun 2012.
Kemudian penulis melanjutkan pendidikan Sekolah Menengah Pertama Negeri 14 (SMPN 14) Bandar Lampung pada tahun 2012, dan lulus pada tahun 2015.
Selanjutnya Penulis melanjutkan pendidikan Sekolah Menengah Atas Negeri 3 (SMAN 3) Bandar Lampung pada tahun 2015, dan lulus pada tahun 2018. Pada tahun 2018 penulis terdaftar sebagai mahasiswa pada Program Studi Ilmu Tanah, Jurusan Ilmu Tanah, Fakultas Pertanian, Universitas Lampung, melalui jalur Seleksi Bersama Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SBMPTN).
Selama menjadi mahasiswa penulis aktif dalam organisasi internal kampus, yaitu Gabungan Mahasiswa Ilmu Tanah Unila (Gamatala) Periode Maret 2020 – Januari 2021 sebagai Anggota Bidang Penelitian dan Pengembangan. Penulis memiliki pengalaman menjadi asisten praktikum beberapa mata kuliah, yaitu Kimia Dasar II Organik kelas Jurusan Proteksi Tanaman 2019 pada tahun ajaran (2019/2020),
Hubungan Tanah, Air, dan Tanaman kelas Ilmu Tanah 2019 pada tahun ajaran (2021/2022). Pada tahun 2019, penulis mengikuti kegiatan fieldtrip (Praktik Pengenalan Pertanian) selama 3 hari di Lampung Timur, Tanggamus, dan Lampung Tengah. Pada Februari – Maret 2021 penulis melaksanakan Kuliah Kerja Nyata (KKN) di Kelurahan Sumberrejo, Kecamatan Kemiling, Kota Bndar Lampung dan pada Agustus – September 2021 melaksanakan Praktik Umum di Balai Pengelolaan Daerah Aliran Sungai dan Hutan Lindung Way Seputih – Sekampung (BPDASHL WSS).
“Saya selalu senang dan tenang karena 2 hal, pertama ajalku sudah allah tentukan dan kedua rezekiku telah allah
tetapkan”
(Ibnu Qayyim al Jauziyyah)
“Dan bersabarlah kamu, sesungguhnya janji Allah adalah benar”
(Q.S. Ar-Rum: 60)
“Jangan pernah berhenti mendoakan seseorang yang engkau cintai”
(Ali Bin Abi Thalib)
“Ketika kamu ikhlas menerima semua kekecewaan hidup, maka Allah akan membayar tuntas semua kekecewaanmu
dengan beribu-ribu kebaikan”
(Ali Bin Abi Thalib)
“Sebaik-baiknya manuasia adalah yang paling bermanfaat bagi orang lain”
(hr. ahmad, ath-thabrani, ad-daruqutni)
“Jangan keliru dalam membedakan kepribadianku dan sikapku, kepribadianku adalah jati diriku sedangkan sikapku
tergantung bagaimana tingkah lakumu”
(Ali Bin Abi Thalib)
PERSEMBAHAN
Alhamdlillahirabil’aalamiin
Sujud Syukur kupersembahkan kepada Allah SWT yang senantiasa selalu membimbing langkahku, menjadikan aku manusia yang berakal dan berilmu, semoga keberhasilan ini
menjadi salah satu langkahku untuk meraih cita-cita dan mencari ridhomu ya Allah
Kupersembahkan karya ini sebagai wujud bakti dan terimakasihku kepada :
kedua orang tuaku yang tercinta, Bapak Bambang Suprianto dan Ibu Yuniarti yang telah memberikan cinta
kasih sayang, selalu menjagaku dan menjadi motivator terbaik dalam kisah hidupku selama ini, memberikanku
dukungan dan doa terbaik sepanjang waktu.
Kakak-kakakku Refia Anggana dan Muhammad Bayu Dwi Saputro.
Keluargaku yang selalu memberikan doa, dukungan, motivasi, dan bantuan.
Dosen-dosen Universitas Lampung Fakultas Pertanian Jurusan Ilmu Tanah yang telah memberikan bimbingan
selama di perkuliahan.
Orang terkasih, Sahabat, kerabat, dan teman.
Almamater tercinta Ilmu Tanah Fakultas Pertanian Universitas Lampung.
UCAPAN TERIMA KASIH
Bismillahirrahmanirahim
Alhamdulilahirabbil’alamin Puji syukur penulis panjatkan atas kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat, hidayah, serta nikmat dan karunianya sehingga penulis dapat menyelsaikan skripsi ini yang berjudul “Aplikasi Asam Humat pada Pertanaman Sorgum (Sorghum bicolor (L.) Moench) terhadap Kemampuan Menahan Air di Tanah Padat”. Salawat serta salam penulis sanjungkan kepada Nabi Muhammad SAW yang penulis nantikan syafaatnya di yaumil akhir kelak. Penulis menyadari bahwa masih terdapat kekurangan dalam penulisan skripsi ini karena keterbatasan penulis dan berharap penulis akan menerima saran dan kritik yang membangun untuk perbaikan penulisan skripsi ini dimasa yang akan datang. Penulis menyadari bahwa penulisan skripsi ini tidak lepas dari bimbingan dan bantuan dari semua pihak dan penulisan ini jauh dari kata sempurna. Oleh karena itu, teriring do’a yang tulus dengan segenap hati, penulis mengucapkan terimakasih kepada:
1. Bapak Prof. Dr. Ir. Irwan Sukri Banuwa, M.Si., selaku Dekan Fakultas Pertanian Universitas Lampung, yang memberikan kelancaran proses penyelesaian skripsi.
2. Bapak Ir. Hery Novpriansyah, M.Si., selaku Ketua Jurusan Ilmu Tanah Universitas Lampung, yang telah memberikan arahan, saran, dan nasihat.
3. Bapak Dr. Ir. Afandi, M.P., sebagai Dosen Pembimbing Pertama dan selaku Pembimbing Akademik, yang telah memberikan ilmu yang bermanfaat, motivasi, saran, nasihat, arahan, dan bimbingan selama proses penyelesaian skripsi.
4. Ir. Sarno, M.S., selaku Pembimbing Kedua yang telah memberikan bimbingan dan mengarahkan penulis, serta memberikan ilmu yang bermanfaat, saran, nasihat, dan motivasi selama proses penyelesaian skripsi.
5. Dr. Ir. Henrie Bucharie, M.Si., selaku Penguji Bukan Pembimbing yang telah memberikan saran, kritik, dan arahan kepada penulis untuk penyempurnaan skripsi.
6. Bapak dan Ibu dosen Universitas Lampung, dan secara khusus Jurusan Ilmu Tanah yang telah memberi begitu banyak ilmu yang bermanfaat bagi penulis.
7. Kedua orang tuaku, ayahanda tercinta Bambang Suprianto dan ibunda tercinta Yuniarti, yang merupakan inspirasi terbesar penulis, penyemangat, dan yang telah memberikan do’a terbaiknya serta memberikan dukungan sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.
8. Kakak-kakakku Refia Anggana dan Muhammad Bayu Dwi Saputro yang telah memberikan semangat doa yang tulus kepada penulis.
9. Keluarga besar ku yang selalu menantikan kelulusanku dengan mendoakan, memberi dukungan, motivasi, dan semangat.
10. Karyawan-karyawati di jurusan Ilmu Tanah atas semua bantuan dan kerjasama yang telah diberikan.
11. Bapak, Ibu Guru SD, SMP, dan SMA yang telah banyak memberikan ilmu pengetahuan, pendidikan akhlak serta pengalaman kepada penulis.
12. Teman-teman seperjuangan Ilmu Tanah 2018 Ega Restapika Natalia, M.
Dhany Galih Permadi, Dyah Mila Prambudiningtyas, Samini, Erni Tristiana, Galuh Ishardini Rukmana, Ambar Arum Kaloka, Mir’atun Nisa, Linandu Darmawan, Nabila Anjani Anugrah Ihwanto, Sinta Nara Bella, Nugraha Putra Pratama Sinurat, Rani Maryani, Inka Aprilia Sakinah, Maulidya Cahyani, Reta Meliyani, Jonah Febriana, Novita Sari, Kadek Yuni Artini, Dinar Aditya, Titi Marcelia, Ridho Wijaya Saputra, Raquita Gumalau Putri TR., Vivi Putri Handayani, Sri Okta Sari, Andreas Februando Naenggolan, Ahmad Maulana Irfanudin, Lisboa Karolyne S., Rizky Sanjaya, Arisa Ayu Andita, Adinda Tiara Saphira, Aebi aditya Pradana, M. Faizzi Arditara, M. Adam Galung Abdilah, Sekar Dwi Parwati, Rangga Febriyansyah, Okta Dwi Andriana, Ina Wati, Apriyan Ridho Pratama, Fazar Sidiq Kusumah Putra,
Nurwahidin, Pandan Arum Irawan, Yanda Yonathan, Rafidahaziz Azzahra, Bunga Kartini.yang selalu memberikan doa, dukungan, motivasi, nasihat, kritik dan saran, serta memberikan banyak pengalaman baru selama penulis menjalankan studi
13. Teman-teman seperjuangan Praktik Umum (PU) Adinda Tiara Saphira, Dyah Mila Prambudiningtyas, Lisboa Karolyne S, Arisa Ayu Andita, dan Yanda Yonathan, yang telah memberikan kerjasama dan dukungan untuk penulis hingga penulis dapat menyelesaikan kuliah dengan baik, semoga kalian dipermudahkan dalam penelitian dan skipsinya.
14. Kakak-kakak tingkatku Bang Pras, Bang Mbi, Bang Gian, bang ido, bang obot, bang asha, bang rijal, dan Adik-adik tingkatku rizki abdilah, andri, danang, andika, erwin, beni, indra, mamad, yang telah membimbing penulis, memberikan semangat, dukungan, dan nasihat dalam menyelesaikan skripsi ini.
15. Teman-teman Kuliah Kerja Nyata (KKN), M. Ridho Fajriansyah A, M. Wira Priyangga Gumay, Budi Hamzah, Nadya Fina Handira, Nina Puspita Dewi, dan Lupia Widya Astuti yang telah memberikan dukungan dan kebaikannya selama ini.
16. Keluarga Gamatala yang sudah memberikan banyak pengalaman luar biasa dalam hidup saya.
17. Rekan-rekan team Penelitian Adinda Tiara Saphira, Sinta Nara Bella, Maulidya Cahyani, Dyah Mila Prambudiningtyas, Rangga Febriansyah, Nurwahidin, Linandu Darmawan, dan Fazar Sidiq Kusumah Putra, yang telah memberikan semangat, kerjasama yang luarbiasa, perjuangan yang banyak drama dan bimbang kita lewatin bersama demi menyelesaikan penelitian ini, semoga Allah memberikan yang terbaik atas kerja keras dan usaha kita.
18. Rekan-rekan Itiks yang selalu menghibur disaat jenuh dan memberikan semangat dalam menyelesaikan skripsi.
19. Rekan-rekan Andromeda dan Bakar Sampah yang selalu memberikan dukungan dan semangat, serta bantuan kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi.
20. Semua pihak yang telah berjasa dan terlibat dalam penulisan skripsi ini.
Penulis berharap semoga Allah SWT membalas atas segala kebaikan Bapak, Ibu, dan rekan-rekan semua.
Atas Segala kebaikan yang telah diberikan, semoga Allah dapat membalasnya dengan pahala yang berlipat-lipat, dan semoga dengan adanya skripsi ini dapat membantu dan bermanfaat bagi yang membaca, Aamiin.
Bandar Lampung, Oktober 2022 Penulis,
Prasetyo
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR ISI ... i
DAFTAR TABEL ... iii
DAFTAR GAMBAR ... v
I. PENDAHULUAN ... 1
1.1. Latar Belakang ... 1
1.2. Rumusan Masalah ... 3
1.3. Tujuan Penelitian ... 3
1.4. Kerangka Pemikiran ... 4
1.5. Hipotesis ... 7
II. TINJAUAN PUSTAKA ... 8
2.1. Tanah Ultisol ... 8
2.2. Pengelolaan Tanah ... 9
2.3. Tanah Padat ... 10
2.4. Kapasitas Menahan Air ... 15
2.5. Ruang Pori Tanah ... 18
2.6. Struktur Tanah ... 19
2.7. Asam Humat ... 21
III. METODE PENELITIAN ... 25
3.1. Waktu dan Tempat ... 25
3.2. Alat dan Bahan ... 25
3.3. Metode Penelitian ... 26
3.4. Pelaksanaan Penelitian ... 27
3.4.1. Sampling Tanah ... 27
3.4.2. Persiapan Media Tanam... 27
3.4.3. Penanaman ... 28
3.4.4. Pemeliharaan ... 28
3.4.5. Pemanenan ... 28
3.5. Pengamatan ... 29
3.5.1. Kapasitas Menahan Air (WHC) ... 29
3.5.2. Kadar Air ... 33
3.5.3. Struktur Tanah Secara Visual ... 33
3.5.4. Ruang Pori Makro Tanah ... 34
3.5.5. C-organik Tanah ... 35
3.6. Analisis Data dan Penyajian Hasil ... 36
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 37
4.1. Hasil ... 37
4.1.1. Analisis Contoh Tanah Awal ... 37
4.1.2. Kapasitas Menahan Air ... 38
4.1.3. Struktur Tanah ... 42
4.1.4 Ruang Pori Makro ... 46
4.1.5. C-Organik ... 47
4.2. Pembahasan ... 48
V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 54
5.1. Kesimpulan ... 54
5.2. Saran ... 54
DAFTAR PUSTAKA ... 55
LAMPIRAN ... 63
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
1. Tekstur Tanah dan Kadar Air dari Percobaan Karkanis (1983). ... 16
2. Nilai Kadar Lengas pada Dua Jenis Tekstur Tanah pada berbagai Potensial Matrik (Lal and Shukla, 2004) ... 17
3. Perkiraan Kadar Air Tanah pada berbagai Kapasitas Lapang, Titik Layu permanen, dan Air Tersedia (Allen dkk, 1998) ... 18
4. Perlakuan Asam Humat pada tanaman sorgum. ... 26
5. Rincian Perlakuan Penelitian ... 26
6. Parameter Pengamatan Penelitian ... 29
7. Kriteria Kemampuan pori-pori tanah memegang air (LPT, 1980) ... 30
8. Perkiraan Penilaian Struktur Tanah Berdasarkan Hasil Persentase Ayakan .... 33
9. Kriteria Kelas Pori Makro (FAO, 2006) ... 35
10. Kriteria Penetapan Kandungan C-Organik ... 36
11. Analisis Sampel Tanah Awal (R&D ... 37
12. Kadar Air Gravimetri ... 39
13. Pengaruh Asam Humat terhadap Kemampuan Tanah Menahan Air ... 40
14. Data Kadar Air Pengeringan ... 41
15. Rata-rata Persentase Hasil Ayakan Agregat Tanah ... 43
16. Rerata Berat Diameter Agregat Tanah ... 44
17. Rata-rata Kumulatif Persentase Hasil Ayakan Agregat Tanah ... 45
18. Pengaruh Asam Humat terhadap Pori Makro Tanah ... 46
19. Pengaruh Asam Humat terhadap Kandungan C-organik Tanah ... 47
20. Analisis Sampel Awal (R&D PT. Great Giant Pineapple, 2021) ... 67
21. Kadar Air Pengeringan ... 68
22. Kadar Air pF 0 (Jenuh) ... 68
23. Kadar Air Kapasitas Lapang (pF 2) ... 69
24. Kadar Air Titik Layu Permanen (pF 4.2) ... 69
25. Kadar Air Kering Udara (pF 5) ... 70
26. Hasil Ayakan Struktur Tanah ... 71
27. Persentase Hasil Ayakan Struktur Tanah ... 72
28. Data Tanaman (Panjang, Tinggi, Jumlah daun) Perlakuan Asam Humat (P1, P2, dan P3) ... 73
29. Data Tanaman (Panjang, Tinggi, Jumlah daun) Tanpa Perlakuan (P0) ... 74
30. Rata-rata Panjang Tanaman (cm) ... 75
31. Rata-rata Tinggi Tanaman (cm) ... 75
32. Rata-rata Jumlah Daun Tanaman (helai)... 75
33. Kandungan C-oraganik Tanah ... 75
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
1. Kerangka Pemikiran Penelitian ... 4
2. Kurva Tegangan Air (pF) ... 17
3. Visual Scoring Porositas Tanah ... 19
4. Struktur Tanah secara Visual ... 20
5. Skema fraksinasi dari bahan humik (Stevenson, 1994) ... 22
6. Lintasan-lintasan pembentukan senyawa humik di dalam tanah selama proses pelapukan bahan organik (Stevenson, 1994). ... 23
7. Pengujian Sampel Tanah dengan Sandbox ... 31
8. Pengujian dengan Tekanan Uap ... 32
9. Visual Scoring Agregat Tanah (Sheperd, 2008) ... 34
10. Kurva Kadar Air Gravimetri. ... 39
11. Sampel sebelum diberi perlakuan ... 44
12. Sampel setelah diberi perlakuan... 44
13. Kurva 50% Kumulatif Hasil Ayakan. ... 45
14. Vissual Assesment Sampel Awal (S) ... 75
15. Vissual Assesment Perlakuan Asam Humat 0 mg.L-1 (P0) ... 75
16. Vissual Assesment Perlakuan Asam Humat 1000 mg.L-1 (P1) ... 75
17. Vissual Assesment Perlakuan Asam Humat 2000 mg.L-1 (P2) ... 76
18. Visual Assesment Perlakuan Asam Humat 3000 mg.L-1 (P3) ... 76
19. Visual Akar Perlakuan Asam Humat 0 mg.L-1 (P0) ... 76
20. Visual Akar Perlakuan Asam Humat 1000 mg.L-1 (P1) ... 77
21. Visual Akar Perlakuan Asam Humat 2000 mg.L-1 (P2) ... 77
22. Visual Akar Perlakuan Asam Humat 3000 mg.L-1 (P3) ... 77
23. Sampel Tanah Sebelum diberi Perlakuan ... 78
24. Sampel Tanah Setelah diberi Perlakuan ... 78
25. Sampel Tanah Perlakuan Asam Humat... 78
26. Tanah Penelitian “Kompak/Pejal” dan Kompos GGP ... 79
27. LOB (Liquid Organic Biofertilizer) dan Kapur Dolomit ... 79
28. Benih Sorgum dan Asam Humat (Humitop) ... 79
29. Persiapan Media Tanam ... 80
30. Pemberian Starter Kompos Kondang, Kapur Dolomit, dan LOB serta Perlakuan Asam Humat ... 80
31. Pengamatan Panjang, Tinggi, serta Jumlah Daun pada Tanaman ... 80
32. Pengambilan Sampel Tanah Penelitian saat Panen ... 81
33. Pengukuran pF 0 dan 2 pada Sampel Tanah dengan Metode Sandbox ... 81
34. Pengukuran pF 4.2 dengan Metode Tekanan Uap (Desikator) dan pF 5
dengan Metode Pengeringan ... 81 35. Analisis Struktur Tanah Menggunakan Ayakan Kering. ... 82 36. Penimbangan Berat Kering dan Berat Basah serta Pengovenan Sampel
Tanah ... 82
I. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Tanah Ultisol merupakan salah satu jenis tanah di Indonesia yang mempunyai sebaran luas mencapai 45.794.000 ha atau sekitar 25% dari total luas daratan Indonesia. Sebaran terluas terdapat di Kalimantan (21.938.000 ha), diikuti di Sumatera (9.469.000 ha), Maluku dan Papua (8.859.000 ha), Sulawesi (4.303.000 ha), Jawa (1.172.000 ha), dan Nusa Tenggara (53.000 ha) (Prasetyo dan Suriadikarta, 2006).
Tanah ultisol dinyatakan oleh Munir (1996) sebagai tanah yang kurang subur karena selain sifat kimia tanah yang rendah, sifat fisika tanahnya pun juga buruk.
Disamping kesuburan kimianya yang rendah, tanah ultisol yang termasuk lahan marginal juga mengalami keterbatasan ketersediaan airnya yang selalu lebih rendah dari kapasitas lapang, namun tanah ini tetap dimanfaatkan sebagai lahan pertanian (Prasetyo dan Suriadikarta, 2006).
Banyak faktor yang dapat mempengaruhi pertumbuhan tanaman, salah satunya yang tergolong sangat penting adalah sifat fisik tanah seperti berat isi, ruang pori tanah, dan lain-lain yang akan menentukan penetrasi akar di dalam tanah, kemampuan tanah menahan air, drainase, aerasi tanah, dan ketersediaan unsur hara tanah. Rendahnya kemampuan tanah dalam menahan air akan mengakibatkan tanah tersebut mudah melewatkan air dan air mudah hilang karena perkolasi (Nariratih dkk., 2013; Gaol dkk., 2014). Penurunan kadar air tanah biasanya akan diikuti oleh meningkatnya ketahanan penetrasi tanah sehingga secara fisik akan menghambat pertumbuhan akar (Wahyunie dkk., 2012).
Salah satu usaha yang sering dilakukan untuk meningkatkan produktivitas lahan kering adalah dengan menerapkan pengolahan tanah secara intensif. Pengolahan tanah intensif ditujukan untuk memperbaiki “soil tilth” sehingga pertumbuhan akar menjadi lebih baik. Pada pengolahan tanah, jika tanah diolah dalam kondisi kadar lengas yang berbeda-beda, maka responnya akan berbeda. Dengan kata lain, tanah yang sama diolah dengan cara yang sama tetapi konsistensinya berbeda, struktur yang dihasilkan akan berbeda. Hal tersebut seringkali tidak dimengerti, sehingga pengolahan tanah dianggap sebagai salah satu faktor yang menyebabkan kerusakan tanah. Pengolahan tanah yang dilakukan dengan cara yang salah akan menyebabkan kerusakan tanah. Maka tanah yang diolah pada kondisi basah akan bersifat plastis, membutuhkan tenaga besar untuk menggerakkan alat bajak, traktor mudah “kepater”, tanah akan mudah melekat pada alat bajak, dan akan mengalami pemadatan tanah (Afandi, 2020).
Pemadatan tanah adalah penyusutan partikel-partikel padatan di dalam tanah karena adanya gaya tekan pada permukaan tanah sehingga ruang pori tanah menjadi berkurang (Damanik, 2007). Pemadatan tanah cenderung menurunkan ketersediaan air dan unsur hara yang dibutuhkan akar tanaman dalam tanah.
Tanah yang padat akan mengurangi kapasitas memegang air, mengurangi kandungan udara, memberikan hambatan fisik yang besar pada penerobosan akar sehingga mengendalikan kapasitas kemampuannya memanen air, udara, dan hara (Wilson, 2006).
Bahan organik merupakan bahan penting dalam menciptakan kesuburan tanah, baik secara fisika, kimia, dan biologi tanah. Bahan organik adalah bahan pemantap agregat tanah yang baik, merupakan sumber hara tanaman. Bahan organik akan mempengaruhi sifat fisik tanah seperti kemampuan tanah menahan air meningkat, struktur tanah akan menjadi lebih gembur dan remah, tanah dapat menahan air dengan kuat serta dapat mengikat agregat-agregat tanah agar tahan terhadap lintasan traktor serta berkurangnya pemadatan tanah yang terjadi sehingga hasil produksi dari tanaman akan maksimal tercapai (Birnadi, 2014).
Hasil perombakan bahan organik yang berperan penting dalam perbaikan sifat- sifat tanah adalah fraksi terhumifikasi dikenal pula sebagai humus atau senyawa humat (Tan, 2010; Engyeraguibel dkk., 2007). Pemberian pupuk organik merupakan metode pemupukan yang sudah banyak dilakukan oleh para petani, salah satunya adalah dengan penggunaan asam humat. Pemberian bahan organik dalam bentuk bahan humat ke dalam tanah merupakan salah satu upaya untuk mempercepat proses ameliorasi tanah, karena bahan humat merupakan komponen bahan organik yang paling reaktif di dalam tanah (Tan, 2010).
Oleh karena itu salah satu perbaikan sifat fisik tanah terutama kapasitas menahan air adalah dengan pemberian asam humat. Asam humat adalah komponen terpenting dari senyawa humus karena membantu menggemburkan tanah, dan membantu transfer nutrien dari tanah kedalam tanaman, serta meningkatkan retensi kandungan air, dan memacu pertumbuhan mikroba di dalam tanah (Suwahyono, 2011). Menurut Turan, dkk (2011) bahwa sifat kimia pada humat yang memiliki peranan penting dan berkaitan dengan kemampuannya memperbaiki sifat fisik, kimia maupun biologi tanah.
1.2. Rumusan Masalah
Rumusan masalah dari penelitian ini adalah:
1. Apakah penambahan asam humat mampu meningkatkan kemampuan menahan air pada tanah padat?
2. Berapakah dosis asam humat yang optimum dalam meningkatkan kemampuan menahan air pada tanah padat?
1.3. Tujuan Penelitian
Tujuan dari dilakukannya penelitian ini adalah:
1. Untuk mengetahui pengaruh penambahan asam humat dalam meningkatkan kemampuan menahan air pada tanah padat.
2. Untuk mengetahui dosis asam humat yang optimum dalam meningkatkan kemampuan menahan air pada tanah padat.
1.4. Kerangka Pemikiran
Kesuburan tanah ultisol sering kali hanya ditentukan oleh kandungan bahan organik pada lapisan atas. Erosi menyebabkan kemunduran sifat kimia dan fisika tanah seperti hilangnya unsur hara dan bahan organik tanah. Selain itu berpengaruh juga terhadap kemampuan tanah menahan air dan menurunkan kapasitas infiltrasi tanah serta meningkatkan kepadatan dan ketahanan penetrasi tanah (Arsyad, 2009). Hal ini sesuai dengan penelitian Afandi dkk. (1997), yang menyatakan bahwa selain erosi masalah yang dihadapi pada tanah ultisol untuk usaha pertanian adalah kepadatan tanah pada lapisan di bawah lapisan olah. Pada kondisi menurunnya daya dukung tanah untuk tanaman ini dapat dikatakan tanah telah mengalami penurunan nilai fungsionalnya atau tanah telah mengalami degradasi.
Tanah Padat & Drainase Buruk
Asam Humat
Diharapkan Kemampuan Menahan Air Meningkat Kemampuan Menahan Air Menurun
Kompos & Kapur Liquid Organic Biofertilizer
Pengolahan Tanah Intensif pada Konsistensi Basah dan Rendahnya BO
Gambar 1. Kerangka Pemikiran Penelitian
Penurunan ini bisa disebabkan oleh kualitas tanah yang semakin menurun akibat adanya pengolahan tanah yang intensif, penggunaan pupuk anorganik dan rendahnya bahan organik di dalam tanah. Pengolahan tanah intensif pada konsistensi basah bila dilakukan secara terus menerus dapat menimbulkan kerusakan struktur tanah dan menurunkan kualitas tanah serta menyebabkan pemadatan tanah dan berlanjut pada penurunan porositas tanah. Afandi (2020) menyatakan bahwa, akibat adanya gaya yang menimpa tanah seperti roda, alat bajak, dan lalu lintas ternak, tanah dapat mengalami perubahan bentuk yang ditandai oleh semakin menurunnya porositas tanah atau dikenal dengan kompaksi tanah (pemadatan). Tanah yang diolah pada kondisi basah akan bersifat plastis, membutuhkan tenaga besar untuk menggerakkan alat bajak, traktor mudah
“kepater”, tanah akan mudah melekat pada alat bajak, dan akan mengalami pemadatan tanah. Secara alami, tanah-tanah di daerah tropika basah yang besar laju pencuciannya, juga secara alami akan mengalami pemadatan, terutama pada lapisan bawah akibat penumpukan liat (Afandi 2020).
Pemadatan tanah diawali dengan terjadinya degradasi struktur tanah yang meliputi perubahan sifat fisika tanah seperti porositas, berat isi tanah, dan ketahanan penetrasi tanah (Coelho dkk., 2000; Lal, 2001). Pemadatan tanah yang yang terjadi dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti tekstur tanah, kadar air tanah, topografi lahan, rendahnya bahan organik tanah dan sistem/pola tanam yang diterapkan pada lahan tersebut (Marshall dkk., 1996).
Pada tanah yang terlalu padat, pertukaran udara di dalam tanah menjadi lebih lambat dan kadar oksigen dalam tanah menjadi lebih rendah, permeabilitas akan terhambat karena sempitnya ruang pori dalam tanah, akibatnya pada saat intensitas hujan tinggi air tidak bisa meresap baik ke dalam tanah sehingga terjadi penggenangan pada lahan tersebut. Hal ini sesuai dengan penelitian Kulli dkk.
(2003) yang menyatakan bahwa, pemadatan yang terjadi dalam tanah berdampak terhadap menurunnya laju infiltrasi tanah dan mengurangi aerasi tanah dan ketersediaan air bagi tanaman serta menghambat pertumbuhan akar tanaman.
Akar tanaman berperan penting dalam pembentukan agregat tanah, terutama
agregat tanah makro. Ada beberapa mekanisme yang dapat terjadi, diantaranya adalah pengikatan oleh akar-akar tanaman, aksi mekanis akar memecah tanah, dan hasil eksudat akar (Afandi, 2020).
Pemberian bahan organik merupakan salah satu cara untuk memperbaiki sifat fisik tanah. Bahan organik dapat memperbaiki struktur tanah, meningkatkan kapasitas menahan air, pori aerasi, dan laju infiltrasi, serta memudahkan penetrasi akar, sehingga produktivitas lahan dan hasil tanaman dapat meningkat (Suwardjo dkk.,1984). Menurut Jumin (2002) bahan organik dapat mendorong meningkatkan daya mengikat air tanah dan mempertinggi jumlah air tersedia untuk kebutuhan tanaman. Bahan organik juga dapat membantu mengikat butiran liat membentuk ikatan butiran yang lebih besar sehingga memperbesar ruang-ruang udara diantara ikatan butiran (Schjonning dkk., 2007 dalam Intara dkk, 2011).
Senyawa organik yang terdapat dalam pupuk organik antara lain senyawa asam humat dan asam fulvat. Senyawa tersebut termasuk dalam senyawa asam organik yang banyak ditemukan dari ekstrak humus (Tan, 2014). Asam humat merupakan hasil ekstraksi berbagai bahan organik seperti pupuk kandang, kompos jerami, batubara muda, maupun gambut. Pemberian asam humat dapat menurunkan evapotranspirasi, meningkatkan kemampuan menahan air, menurunkan erosi tanah, memperbaiki struktur tanah, dan meningkatkan KTK tanah (Khaled dan Fawy, 2011).
Fraksi terhumifikasi pada bahan organik dikenal sebagai humus atau senyawa humat, dan dianggap sebagai hasil akhir dekomposisi bahan tanaman dan organisme lain di dalam tanah. Proses pembentukan senyawa humat terjadi selama perombakan sisa-sisa tanaman dan hewan di dalam tanah (Stevenson, 1994) Asam humat adalah komponen terpenting dari senyawa humus karena membantu menggemburkan tanah, dan membantu transfer nutrien dari tanah.
Humus bersifat koloid hidrofil yang dapat menggumpal dan berbentuk gel, oleh sebab itu humus penting dalam pembentukan tanah yang remah (Sarief, 1985).
Humus juga penting artinya agar tanah tidak akan cepat kering pada musim
kemarau karena memiliki daya memegang air yang tinggi. Humus dapat mengikat air 4-6 kali lipat dari beratnya sendiri. Dengan terikatnya air oleh humus berarti dapat mengurangi penguapan air melalui tanah (Fitter dan Hay, 1998).
1.5. Hipotesis
Hipotesis dari penelitian ini adalah:
1. Penambahan asam humat mampu meningkatkan kemampuan menahan air pada tanah padat.
2. Penambahan dosis asam humat yang optimum dalam meningkatkan kemampuan menahan air pada tanah padat yaitu 2.000 mg.L-1.
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Tanah Ultisol
Tanah ultisol merupakan bagian yang paling luas dari total keseluruhan lahan kering di Indonesia. Penyebaranya yang paling luas dan dominan seperti di pulau Sumatra, Kalimantan, Sulawesi, dan Irian Jaya merupakan potensi yang sangat baik untuk memperluas lahan pertanian di luar pulau Jawa terutama disektor perkebunan dan industri tanaman. Dalam skala besar, tanah jenis ini telah banyak dimanfaatkan untuk lahan perkebunan kelapa sawit, karet, serta untuk tanaman industri seperti tebu dan nanas (Munir, 1996).
Dalam upaya meningkatkan produktivitas tanaman, sering kali terhambat berbagai kendala. Erosi dan penurunan kandungan bahan organik yang cepat merupakan salah satu kendala fisik pada tanah ultisol dan sangat merugikan karena dapat mengurangi kesuburan tanah. Hal ini disebabkan karena kesuburan tanah ultisol sering kali hanya ditentukan oleh kandungan bahan organik pada lapisan atas.
Erosi menyebabkan kemunduran sifat kimia dan fisika tanah seperti hilangnya unsur hara dan bahan organik tanah. Selain itu berpengaruh juga terhadap kemampuan tanah menahan air dan menurunkan kapasitas infiltrasi tanah serta meningkatkan kepadatan dan ketahanan penetrasi tanah (Arsyad, 2009). Dampak dari kondisi tersebut dilapangan dapat dilihat terutama dengan memburuknya kualitas fisik tanah seperti meningkatnya kepadatan tanah, adanya genangan yang dapat mengganggu pertumbuhan tanaman.
2.2. Pengolahan Tanah
Pengolahan tanah dapat diartikan sebagai suatu usaha manusia untuk merubah sifat-sifat yang dimiliki oleh tanah sesuai dengan syarat tumbuh yang dibutuhkan oleh tanaman budidaya yang akan ditanam. Selain itu, pengolahan tanah juga membantu meminimalisir pertumbuhan gulma yang tumbuh pada lahan budidaya akibat adanya waktu pemberoan, serta memudahkan persiapan tanah dalam pengaturan air. Pengolahan tanah merupakan kegiatan yang paling banyak memerlukan energi, sehingga pengolahan tanah harus dilakukan dengan perencanaan yang baik. Sebab kesalahan dalam pengolahan tanah dapat merusak struktur tanah, mempercepat terjadi erosi, terjadinya perombakan bahan organik dengan cepat dan memadatkan tanah. Oleh karena itu, untuk kelancaran pengerjaan pengolahan tanah dengan alat mekanis, maka diperlukan perhitungan yang tepat antara lain dengan melihat kondisi lahan yang akan diolah dalam hal ini tingkat kelembaban tanah, topografi dan pola pembajakan yang tepat (Hadi dkk., 2012).
Pengolahan tanah dibagi menjadi dua yaitu pengolahan tanah primer dan pengolahan tanah sekunder, dimana pengolahan primer atau pertama adalah memotong, memecahkan dan membalikkan tanah, alat yang digunakan dalam pengolahan primer adalah bajak sedangkan pengolahan tanah sekunder atau kedua adalah sebagai pengadukan tanah yang tidak terlalu dalam biasanya alat yang digunakan dalam pengolahan tanah kedua ini adalah pemulas, penggembur, dan garu rotary (Ahmadi, 2004).
Penggunaan traktor untuk pengolahan tanah merupakan salah satu usaha penggemburan tanah menjadi suatu media siap tanam yang dapat dicapai melalui proses pembajakan, namun sarana teknis tersebut di sisi lain dapat juga menimbulkan dampak yang merugikan terhadap tanah, misalnya berupa pemadatan tanah dan terjadinya erosi pada lahan-lahan miring (Kramadibrata, 2000).
Menurut Makharoblidze dkk. (2017) menyatakan bahwa gaya yang dimiliki traktor pada operasi di lahan dengan tekanan horizontal karena dampak dari lintasan traktor yang bersumber dari beban serta kekuatan traktor yang dapat mengganggu eksternal tanah yang disebabkan oleh tidak meratanya topografi, perubahan sifat fisik dan mekanik tanah, perbedaan elastisitas ban dan adanya perubahan traksi yang terjadi membuat tanah akan menjadi padat.
2.3. Tanah Padat
Kerusakan tanah didefinisikan sebagai proses atau fenomena penurunan kapasitas tanah dalam mendukung kehidupan. Arsyad (2009) menyatakan bahwa kerusakan tanah adalah hilangnya atau menurunnya fungsi tanah, baik fungsinya sebagai sumber unsur hara tumbuhan maupun fungsinya sebagai matrik tempat akar tumbuhan berjangkar dan tempat air tersimpan. Oldeman dkk. (1980) mendefinisikan kerusakan tanah sebagai proses atau fenomena penurunan kemampuan tanah dalam mendukung kehidupan pada saat ini atau pada saat yang akan datang yang disebabkan oleh ulah manusia.
Pemadatan tanah adalah proses naiknya kerapatan tanah dengan memperkecil jarak antar partikel sehingga terjadi reduksi volume udara : tidak terjadi perubahan volume air yang cukup berarti pada tanah tersebut. Tingkat pemadatan diukur dari berat volume kering yang dipadatkan. Bila air ditambahkan pada suatu tanah yang sedang dipadatkan, air tersebut akan berfungsi sebagai unsur pembasah atau pelumas pada partikel-partikel tanah. Karena adanya air, partikel-partikel tersebut akan lebih mudah bergerak dan bergeseran satu sama lain dan membentuk kedudukan yang lebih rapat/padat. Untuk usaha pemadatan yang sama, berat volume kering dari tanah akan naik bila kadar air dalam tanah (pada saat dipadatkan) meningkat.
Kerusakan struktur tanah akan berdampak terhadap penurunan jumlah makroporositas tanah dan lebih lanjut akan diikuti penurunan laju infiltrasi permukaan tanah dan peningkatan lapisan permukaan. Kerusakan struktur tanah
yang demikian akan menyebabkan berubahnya pola aliran air di dalam sistem tata guna lahan. Kerusakan struktur tanah diawali dengan penurunan kestabilan agregat tanah sebagai akibat dari pukulan air hujan dan kekuatan limpasan permukaan. Penurunan kestabilan agregat tanah berkaitan dengan penurunan kadar bahan organik tanah, aktivitas perakaran tanaman, dan mikroorganisme tanah.
Faktor yang mempengaruhi pemadatan tanah:
a. Tekstur dan Struktur
Menurut Hardjowigeno (2007), kelas tekstur tanah menunjukkan perbandingan butir-butir pasir (0,005-2 mm), debu (0,002-0,005), dan liat (<0,002 mm) di dalam fraksi tanah halus. Tekstur menentukan tata air, tata udara, kemudahan pengelolaan, dan struktur tanah. Penyusunan tekstur tanah berkaitan erat dengan kemampuan memberikan zat hara untuk tanaman, kelengasan tanah, perkembangan akar tanaman, dan pengelolaan tanah. Berdasarkan presentase perbandingan fraksi-fraksi tanah, maka tekstur tanah dapat dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu halus, sedang, dan kasar. Makin halus tekstur tanah mengakibatkan kualitas tanah semakin menurun karena berkurangnya kemampuan tanah dalam menghisap air.
Hubungan tekstur tanah dengan daya menahan air dan ketersediaan hara tanah yaitu tanah dengan tekstur liat mempunyai luas permukaan yang lebih besar sehingga kemampuan menahan air dan menyediakan unsur hara tinggi, sebaliknya tanah yang bertekstur pasir mempunyai luas permukaan yang kecil sehingga sulit menyerap (menahan) air dan unsur hara. Tanah bertekstur halus lebih aktif dalam reaksi kimia daripada tanah bertekstur kasar (Hardjowigeno, 2007). Hal serupa juga didukung dengan hasil penelitian Paradelo dan Barral (2013) membuktikan bahwa respon pemadatan tanah pada kondisi tekstur tanah yang berliat relatif lebih ringan dibandingkan dengan tekstur tanah yang berpasir.
Struktur tanah merupakan sifat fisik tanah yang menggambarkan susunan ruangan partikel-partikel tanah yang bergabung satu dengan yang lain membentuk agregat
dari hasil proses pedogenesis. Struktur tanah berhubungan dengan cara dimana, partikel pasir, debu, dan liat relatif disusun satu sama lain. Di dalam tanah dengan struktur yang baik, partikel pasir dan debu dipegang bersama pada agregat-agregat (gumpalan kecil) oleh liat humus dan kalsium. Ruang kosong yang besar antara agregat (makropori) membentuk sirkulasi air dan udara juga akar tanaman untuk tumbuh ke bawah pada tanah yang lebih dalam. Sedangkan ruangan kosong yang kecil (mikropori) memegang air untuk kebutuhan tanaman. Idealnya bahwa struktur disebut granular.
Degradasi sifat tanah pada umumnya disebabkan karena memburuknya struktur tanah. Kerusakan struktur tanah diawali dengan penurunan kestabilan agregat tanah sebagai akibat dari pukulan air hujan dan kekuatan limpasan permukaan.
Penurunan kestabilan agregat tanah berkaitan dengan penurunan kadar bahan organik tanah, aktivitas perakaran dan mikroorganisme tanah. Penurunan ketiga agen pengikat tanah tersebut, selain menyebabkan agregat tanah relatif mudah pecah juga menyebabkan terbentuknya kerak di permukaan tanah (soil crusting) yang mempunyai sifat padat dan keras bila kering. Pada saat hujan turun, kerak yang terbentuk di permukaan tanah juga menyebabkan penyumbatan pori tanah.
Akibat proses penyumbatan pori tanah ini, porositas tanah, distribusi pori tanah, dan kemampuan tanah untuk mengalirkan air mengalami penurunan dan limpasan permukaan akan meningkat. Sehingga upaya perbaikan degrdasi sifat fisik tanah mengarah terhadap perbaikan struktur tersebut (Suprayogo dkk, 2001).
b. Kadar Air Tanah
Air tanah adalah air yang bergerak dalam tanah yang terdapat di dalam ruang- ruang antara butir-butir tanah yang membentuk itu dan di dalam retak-retak dari batuan (Sosrodarso dan Takeda, 1993). Menurut Todd (1955), air tanah adalah air yang bergerak di dalam tanah yang terdapat di dalam ruang antara butir-butir tanah yang meresap ke dalam tanah dan bergabung membentuk lapisan tanah yang disebut akuifer. Lapisan yang mudah dilalui oleh air tanah disebut lapisan permeabel, seperti lapisan yang terdapat pada pasir dan kerikil. Sedangkan lapisan yang sulit dilalui air tanah disebut lapisan impermeabel, seperti lapisan lempung
atau geluh. Lapisan impermeabel terdari dari dua jenis, yaitu lapisan kedap air dan lapisan kebal air. Sedangkan lapisan yang sulit dilalui air tanah seperti lapisan lempung disebut lapisan kedap air.
Menurut Todd (1955), zona aerasi dapat dibagi menjadi beberapa bagian wilayah penampungan air tanah, zona pertengahan, zona kapiler, dan zona jenuh. Zona air tanah merupakan zona air tanah bermula dari permukaan tanah dan berkembang ke dalam melalui akar tanaman. Kedalaman yang dicapai air tanah ini bervariasi tergantung pada tipe tanah dan vegetasi. Zona air tanah ini dapat diklasifikasikan menjadi zona air higroskopis, yaitu air yang diserap langsung dari udara di atas permukaan tanah, air kapiler dan air gravitasi yaitu air yang bergerak ke dalam tanah karena gaya gravitasi bumi.
Zona pertengahan umumnya terletak antara permukaan tanah dan permukaan air tanah dan merupakan daerah infiltrasi. Zona kapiler merupakan zona kapiler terbentang dari permukaan air tanah ke atas sampai ketinggian yang dicapai oleh gerakan air kapiler. Zona jenuh semua pori-pori tanah terisi oleh air.
Kadar air tinggi memiliki kekurangan udara dan mungkin dapat menjadi penghambat pertumbuhan serta perkembangan tanaman. Kecepatan pertumbuhan tanaman mencapai maksimum pada keadaan kelembaban tanah berada di sekitar kapasitas lapang, karena pada keadaan itu oksigen cukup tersedia dan tegangan air cukup rendah sehingga memudahkan absorpsi air. Begitu air diserap, lapisan air menjadi tipis dan tegangan air meningkat, mengakibatkan absorpsi air menurun.
Hal ini berlangsung sampai kadar air tersedia mendekati titik layu permanen. Jika kadar air dalam tanah mendekati titik layu permanen atau di bawah nilai kapasitas lapang maka laju pertumbuhan dan fotosintesis umumnya menurun.
c. Kadar Bahan Organik Tanah
Kadar karbon di dalam tanah merepresentasikan tentang bahan organik tanah yang ada pada tanah tersebut. Tinggi rendahnya kadar bahan organik yang terdapat dalam tanah merupakan tolak ukur atau acuan dalam sistem pengolahan tanah
yang tepat. Hasil penelitian Paradelo dan Barral (2013) membuktikan bahwa pemberian kompos dengan beberapa dosis yang berbeda-beda mampu menurunkan berat isi tanah.
Upaya penanggulangan yang dapat dilakukan untuk mengatasi kerusakan struktur tanah (pemadatan tanah) antar lain adalah dengan melakukan rotasi tanaman, manajemen penggunaan alat berat dan penambahan bahan organik tanah. Rotasi tanam dengan cara membiarkan lahan bero dapat mengembalikan unsur hara yang telah terpakai pada proses budidaya sebelumnya. Akan tetapi hal ini berdampak pada tidak adanya produksi pertanian bagi petani. Alternatif lain yang dapat dilakukan adalah rotasi tanam menggunakan tanaman legum. Selain dapat mengembalikan unsur hara yang telah hilang, rotasi tanam dengan tanaman legum juga dapat memberikan hasil produksi sampingan selain produk utama.
Selain pengolahan tanah yang intensif, pemadatan tanah juga dapat disebabkan karena penggunaan alat-alat berat. Untuk itu, diperlukan adanya suatu manajemen penggunaan alat berat yang tepat agar agar kerusakan struktur tanah dapat diperbaiki. Salah satu bentuk manajemen penggunaan alat berat yang dapat dilakukan adalah dengan cara pengolahan tanah minimal, yaitu dengan meminimalisir penggunaan alat-alat berat. Akan tetapi, bila penggunaan alat berat ini dimininalisir akan berdampak pada ketidakefektifan dari segi waktu dan tenaga kerja. Karena bila penggunaan ini diminimalisir, maka akan membutuhkan waktu yang lama dan tenaga kerja tambahan untuk mengolah tanah, terlebih bila lahan merupakan skala hamparan.
Upaya lain yang dapat dilakukan untuk menanggulangi pemadatan tanah adalah dengan menambahkan bahan organik pada tanah. Bahan organik tanah berpengaruh terhadap sifat-sifat kimia, fisik, maupun biologi tanah. Fungsi bahan organik di dalam tanah sangat banyak, baik terhadap sifat fisik, kimia maupun biologi tanah, antara lain sebagai berikut (Stevenson, 1994):
1. Berpengaruh langsung maupun tidak langsung terhadap ketersediaan hara.
Bahan organik secara langsung merupakan sumber hara N, P, S, unsur mikro
maupun unsur hara esensial lainnya. Secara tidak langsung bahan organik membantu menyediakan unsur hara N melalui fiksasi N dengan cara menyediakan energi bagi bakteri penambat N2, membebaskan fosfat yang difiksasi secara kimiawi maupun biologi dan menyebabkan pengkhelatan unsur mikro sehingga tidak mudah hilang dari zona perakaran.
2. Membentuk agregat tanah yang lebih baik dan memantapkan agregat yang telah terbentuk sehingga aerasi, permeabilitas, dan infiltrasi menjadi lebih baik.
Akibatnya adalah daya tahan tanah terhadap erosi akan meningkat.
3. Meningkatkan retensi air yang dibutuhkan bagi pertumbuhan tanaman.
4. Meningkatkan retensi unsur hara melalui peningkatan muatan di dalam tanah.
5. Mengimmobilisasi senyawa antropogenik maupun logam berat yang masuk ke dalam tanah
6. Meningkatkan kapasitas sangga tanah.
7. Meningkatkan suhu tanah.
8. Mensuplai energi bagi organisme tanah.
9. Meningkatkan organisme saprofit dan menekan organisme parasit bagi tanaman.
2.4. Kapasitas Menahan Air
Kemampuan tanah menahan air yang identik dengan air tersedia bagi tanaman.
Kapasitas tanah menahan air adalah jumlah air yang bisa ditahan oleh tanah yang disebabkan oleh kekuatan gravitasi. Besarnya air tersedia ini merupakan selisih antara kadar air pada kapasitas lapang dan kadar air pada titik layu permanen.
Tiap- tiap jenis tanah memiliki kemampuan menahan air yang berbeda.
Kemampuan menahan air tertinggi dimiliki oleh tanah bertekstur lempung liat sebesar 0,21 dan lempung berdebu sebesar 0,21 dan terendah oleh pasir sebesar 0,05.
Tabel 1. Tekstur Tanah dan Kadar Air dari Percobaan Karkanis (1983).
Kelas Tekstur
Jumlah Sampel
% Kadar air gravimetrik pada jenuh 30-kPa 1500-kPa
liat pasir 𝑥̅ 𝑥̅ 𝑥̅
Sand 14 1-7 87-97 36.6 4.6 2.7
Loamy Sand 12 3-11 74-88 38.0 7.6 3.8
Sandy Loam 22 4-17 54-76 40.2 11.8 5.3
Loam 17 8-23 29-51 44.7 16.9 9.4
Silty Loam 16 4-25 9-37 45.4 21.5 11.5
Silt 15 2-11 4-16 50.2 25.0 12.6
Sandy Clay Loam 28 20-34 47-68 51.3 26.8 14.2
Silty Clay Loam 24 4-23 9-37 52.8 27.7 14.1
Clay Loam 25 28-39 21-44 53.5 29.8 16.0
Sandy Clay 22 35-48 45-57 54.6 31.9 18.0
Silty Clay 20 41-53 2-18 56.0 34.4 19.7
Clay 13 41-59 11-40 57.7 42.9 27.5
Fine Clay 10 61-72 8-27 64.0 47.3 31.3
Tekstur tanah dan bahan organik adalah komponen yang menentukan kapasitas tanah memegang air. Partikel tanah dengan ukuran lebih kecil, seperti lumpur dan tanah liat memiliki luas permukaan lebih besar sehingga dapat menahan air lebih banyak dibandingkan dengan pasir yang memiliki ukuran partikel lebih besar yang berakibat pada lebih kecilnya luas permukaan. Sebuah laporan studi menunjukkan menunjukkan bahwa 1% peningkatan humus dalam tanah akan mengakibatkan 4% peningkatan penyimpanan air dalam tanah. Seperti 1 humus memegang 4 bagian dari air. Oleh karena itu, semakin banyak humus yang dapat ditambahkan ke dalam tanah, maka semakin besar kapasitas tanah dalam memegang air. Sebagai tingkat peningkatan dari bahan organik tanah, kapasitas tanah dalam menampung air mengalami peningkatan tergantung pada afinitas bahan organik untuk air. Bahan organik dalam tanah dapat meningkatkan kemampuan tanah menahan air melalui peningkatan molekul-molekul air lewat gugus-gugus fungsionalnya dan pengisian pori-pori mikro tanah akibat agregasi yang lebih baik (Stevenson, 1994).
Tabel 2. Nilai Kadar Lengas pada Dua Jenis Tekstur Tanah pada berbagai Potensial Matrik (Lal and Shukla, 2004)
Soil matric potential Volumetric wetness (θ)
Soil wetness
cm of H2O pF Heavy-textured Light-textured
Saturated 1 0 0.60 0.40
10 1 Free Water 0.60 0.38
Wet 50 1.7 0.55 0.35
100 2 0.50 0.25
330 2.5 Field Moisture Capacity 0.45 0.18
1000 3 0.40 0.15
Moist 10,000 4 0.35 0.12
15,000 4.2 Permanent Wilting Point 0.20 0.07
30,000 4.47 0.15 0.02
Dry 100,000 5 Residual water 0.10 0.005
1,000,000 6 0.06 0
10,000,000 7 Bonded water 0.05 0
Kemampuan tanah menahan air dapat bervariasi antara satu tempat dengan tempat lainnya, yang salah satunya disebabkan oleh kandungan bahan organik yang berbeda. Demikian juga pemberian bahan organik ke dalam tanah untuk peningkatan kemampuan menahan air sangat ditentukan oleh takaran dan macam bahan organik yang diaplikasikan.
Gambar 2. Kurva Tegangan Air (pF)
Kemampuan tanah menahan air ditentukan oleh jumlah air yang ada di dalam tanah. (Sivapalan, 2001). Untuk mencari nilai kemampuan menahan air data karakteristik sifat fisika tanah yang dibutuhkan yaitu, nilai kapasitas lapang dan nilai titik layu permanen. Selisih antara kadar air tanah pada kapasitas lapang dan titik layu permanen disebut air tersedia (Marsha dkk., 2014; Silva dkk., 2014).
Tabel 3. Perkiraan Kadar Air Tanah pada berbagai Kapasitas Lapang, Titik Layu permanen, dan Air Tersedia (Allen dkk, 1998)
Soil Type (USA Soil Texture Classification)
Soil Water Characteristic
𝜃FC 𝜃WP (𝜃FC-𝜃WP)
m3/m3 m3/m3 m3/m3
Sand 0.07-0.17 0.02-0.07 0.05-0.11
Loamy Sand 0.11-0.19 0.03-0.10 0.06-0.12
Sandy Loam 0.18-0.28 0.06-0.16 0.11-0.15
Loam 0.20-0.30 0.07-0.17 0.13-0.18
Silt Loam 0.22-0.36 0.09-0.21 0.13-0.19
Silt 0.28-0.36 0.12-0.22 0.16-0.20
Silt Clay Loam 0.30-0.37 0.17-0.24 0.13-0.18
Silt Clay 0.30-0.42 0.17-0.29 0.13-0.19
Clay 0.32-0.40 0.20-0.24 0.12-0.20
2.5. Ruang Pori Tanah
Hasil penelitian Surawijaya (1995) menunjukkan bahwa peningkatan pemadatan tanah (kerapatan massa) dikarenakan oleh terisinya rongga udara di antara partikel-partikel tanah yang dapat mengakibatkan penuruan nilai dari porositas tanah dan pemadatan tanah meningkat.
Kemampuan tanah mengikat air juga berhubungan dengan pori tanah dimana pori tanah sangat menentukan sirkulasi udara maupun kondisi, keberadaan serta pergerakan air dalam tanah. Melalui variasi ukuran porinya, pori tanah memiliki fungsi memegang dan mengikat air, memasok air tersedia bagi tanaman, serta meloloskan dan mengalirkan air tanah ke bagian bawah sebagai cadangan air
bawah tanah; menentukan banyaknya air hujan atau irigasi yang masuk ke dalam tanah melalui proses infiltrasi; mengendalikan proses bergeraknya air kapiler;
serta pergerakan air dalam proses transpirasi dan terjadinya evaporasi melalui permukaan tanah (Rachman dkk., 2019). Parameter-parameter kemampuan tanah menahan air sangat dipengaruhi oleh beberapa sifat tanah, terutama kandungan bahan organik tanah, kerapatan atau bobot isi tanah, tekstur tanah, serta stabilitas agregat tanah (Rachman dkk., 2019).
Good Condiion VS=2 Moderate Condiion VS=1 Poor Condition VS=0
2.6. Struktur Tanah
Menurut Utomo (1985), struktur merupakan susunan partikel-partikel dalam tanah yang membentuk agregat-agregat serta agregat satu dengan yang lainnya dibatasi oleh bidang alami yang lemah. Struktur tanah sangat dipengaruhi oleh perubahan iklim, aktivitas biologi, proses pengolahan tanah dan sangat pekat terhadap gaya- gaya perusak mekanis dan fisika-kimia.
Syarief (1989) berpendapat bahwa struktur tanah merupakan suatu sifat fisik yang penting, karena dapat mempengaruhi pertumbuhan tanaman, mempengaruhi sifat dan keadaan tanah seperti: gerakan air dan aerasi, tata air, pernafasan akar tanaman serta penetrasi akar tanaman ditentukan oleh struktur tanah. Tanah yang berstruktur baik akan mampu membantu berfungsinya faktor-faktor pertumbuhan
Gambar 3. Visual Scoring Porositas Tanah
tanaman secara optimal, sedangkan tanah yang bertekstur tidak baik menyebabkan terhambatnya pertumbuhan tanaman.
Notohadiprawiro (1999) mengemukakan bahwa struktur tanah merupakan susunan keruangan yang membentuk pola keruangan. Menurut Hillel (1980), struktur tanah merupakan penyusunan dan organisasi partikel dalam tanah. Tiga hal penting yang harus diperhatikan dalam struktur, yaitu : partikel tanah, ruang pori, dan bahan penyemen.
Buol dkk., (2011) menyatakan bahwa struktur tanah memiliki sembilan bentuk, yaitu bentuk tunggal (loose); pejal (massive); lempeng (platy); prisma (prismatic);
tiang (columnar); gumpal bersudut (angularblocky); gumpal (sub angular blocky);
granular (granular); dan remah (crumb). Sedangkan Hillel (1980) membagi struktur tanah menjadi tiga bentuk, yaitu: butir tunggal jika partikel tanah tidak saling terikat atau lepas; masif jika partikel tanah terikat kuat pada suatu massa tanah kohesif yang besar; dan agregat (ped) jika partikel tanah terikat tidak terlalu kuat satu sama lain. Struktur agregat merupakan struktur terbaik untuk tanah- tanah pertanian. Pengolahan tanah dilakukan untuk mendapatkan kondisi struktur tanah dengan tipe agregat.
Gambar 4. Struktur Tanah secara Visual
Tanah-tanah yang memiliki struktur yang mantap tidak mudah hancur oleh pukulan-pukulan air hujan sehingga tahan terhadap erosi. Sebaliknya struktur tanah yang tidak mantap sangat mudah hancur oleh pukulan air hujan menjadi butiran-butiran halus sehingga menutupi pori-pori tanah dan menyebabkan
infiltrasi terhambat. Struktur tanah merupakan sifat fisik tanah yang dipengaruhi oleh tekstur, bahan organik dan zat kimia seperti karbonat di dalam tanah.
2.7. Asam Humat
Bahan organik tanah sering kali dibagi atas bahan terhumifikasi dan tak terhumifikasi. Yang termasuk bahan-bahan tak terhumifikasi adalah senyawa- senyawa dalam tanaman seperti karbohidrat, asam amino, protein, lipid, asam nukleat, dan lignin. Sedangkan fraksi terhumifikasi yang dikenal sebagai humus atau disebut sebagai senyawa humat, dianggap sebagai hasil akhir dekomposisi bahan tanaman dalam tanah. (Suwahyono, 2011).
Humat secara terminologi berasal dari bahasa romawi disebut ”humus”, adalah bagian dari bahan organik didalam tanah, dari hasil transformasi proses fisik, kimia, dan biodegradasi (humifikasi) dari biomolekul. Humus merupakan total senyawa organik di dalam tanah, kecuali jaringan tanaman dan hewan yang belum terlapuk dan biomassa tanah. Humus dibedakan menjadi dua kelompok yaitu (1) bahan non humik dan (2) bahan humik. Bahan non humik adalah kelompok senyawa biokimia seperti asam amino, karbohidrat, dan lemak. Sedangkan bahan humik adalah serangkaian senyawa organik yang memiliki berat molekul tinggi, berwarna coklat sampai kehitaman, memiliki sifat amorfus, dan dibentuk melalui reaksi sintesis kedua dan tidak dapat dijumpai dalam makhluk hidup (Kumada, 1987).
Komponen utama humus adalah asam humat. Humus sebagai tempat penampung fosfor dan sulfat. Dalam humus mengandung unsur-unsur C, H, O, N, P, dan S.
Bahan humik berdasarkan kelarutannya dalam alkali dan asam dibedakan menjadi (1) asam humat yang larut dalam alkali dan tidak larut dalam asam, (2) asam fulvat yang lart dalam alkali dan asam, (3) humin yang tidak larut dalam alkali dan asam. Sedangkan asam humat dibedakan menjadi (1) asam hymatomelamin yang larut dalam alkohol, (2) asam humat abu-abu, yaitu asam humat yang tidak larut dalam alkohol, setelah itu dilarutkan dalam alkali mengendap bila ditambahkan elektrolit, dan (3) asam humik coklat, tidak larut dalam alkohol,
setelah dilarutkan dalam alkali tidak mengendap bila ditambahkan elektrolit (Stevenson, 1994).
Gambar 5. Skema fraksinasi dari bahan humik (Stevenson, 1994)
Bahan organik diberikan oleh tanaman berupa daun, batang, biji, ranting, dan lain- lain. Bahan-bahan ini apabila dibenamkan atau dibuat kompos, akan segera diurai oleh berbagai macam organisme seperti cacing tanah, enchytraids, spingtails, mites, dan mikroorganisme seperti fungi, actinomycetes, dan bakteri yang menghancurkan dan mencapur sebagian besar bahan organik. Hasil hancuran ini didekomposisi oleh mikroorganisme tanah dan mengalami proses humifikasi sehingga terbentuk humus (Kumada, 1987).
Pembentukan senyawa-senyawa humik melalui proses polimerasi bahan-bahan organik di dalam tanah selama dekomposisinya. Pembentukan senyawa humik bisa berlangsung baik secara enzimatik maupun non-enzimatik dan terjadi sebagian besar pada kondisi aerobik (Wang, 1980 ; Winarso, 1996). Pola pembentukan senyawa humik selama pelapukan sisa-sisa tanaman dan hewan dalam tanah menurut Stevenson (1994) ; Winarso (1996) seperti Gambar 5.
Senyawa humik terbentuk dari lignin yang termodifikasi (Lintasan 1). Lignin digunakan oleh mikrorganisme secara tidak lengkap dan residunya menjadi bagian dari humus. Modifikasi lignin meliputi hilangnya gugus metoksi (OCH3) dan menghasilakn hidroksi fenol serta oksidasi rantai alifatik membentuk gugus COOH. Bahan termodifikasi ini kemudian mengalami perubahan-perubahan, pertama menghasilkan asam humik dan selanjutnya asam fulvik (Stevenson, 1994).
Gambar 6. Lintasan-lintasan pembentukan senyawa humik di dalam tanah selama proses pelapukan bahan organik (Stevenson, 1994).
Pada lintasan 2, lignin masih memgang peranan penting dalam pembentukan humus, tetapi memiliki cara yang berbeda. Hal ini mengakibatkan asam-asam dan aldehida fenolik lepas dari lignin selama serangan mikroba, mengalami perubahan enzimatis menjadi quinon, selanjutnya terpolimerasi dengan ada atau tidak ada senyawa asam amino membentuk asam humik. Pada lintasan 3 tidak jauh berbeda dengan lintasan 2, terkecuali bahwa polifenol disintesis oleh mikroba dari sumber C-non lignin. Polifenol secara enzimatis dioksidasi menjadi quionon dan diubah menjadi senyawa humik. Pada lintasan 4, gula reduksi dan asam amino yang terbentuk sebagai hasil samping metabolisme mikroba melalui polimerasi non- ezimatik membentuk polimer yang mengandung unsur N yang berwarna coklat.
Prosses pembentukan humus diatas menunjukkan bahwa asam humik dan asam fulvik dibentuk melalui berbagai tingkat proses seperti : (1) dekomposisi semua komponen-komponen tanaman, termasuk lignin ke dalam monomer-monomer lebih kecil atau sedehana; (2) metabolisme monomer-monomer sangat erat hubungannya dengan peningkatan biomassa tanah; (3) recycling yang berulang- ulang dari biomasssa karbon dan nitrogen; (4) polimerasi monomer-monomer reaktif ke dalam polimer bobot molekul tinggi (Winarso 1996).
Asam humat adalah komponen terpenting dari senyawa humus karena membantu menggemburkan tanah, dan membantu transfer nutrien dari tanah kedalam tanaman, serta meningkatkan retensi kandungan air, dan memacu pertumbuhan mikroba di dalam tanah (Suwahyono 2011).
Asam humat berperan dalam memperbaiki fisik humus atau meningkatkan agregasi tanah karena dapat memperbaiki aerasi dan perkolasi serta merangsang pembentukan struktur tanah yang baik dan mudah diolah. Humus atau senyawa humat dari bahan organik dapat berinteraksi dengan partikel tanah, membentuk granulasi menjadi pengikat antara partikel tanah, sehingga dapat mengurangi terjadinya dispersi butir tanah.
Asam humat dapat meningkatkan efisiensi pemupukan melalui perubahan partikel tanah yang rendah bahan organik bermuatan negatif sehingga akan mengikat unsur hara yang bermuatan positif. Hal tersebut akan meningkatkan ketersedian fosfat, nitrogen, serta unsur hara mikro, di dalam tanah yang mudah diserap akar.
Selain itu asam humat juga berperan dalam memperbaiki kesuburan tanah karena dapat memacu pertumbuhan mikroorganisme tanah, meningkatkan kapasitas tukar kation (KTK) hara di dalam tanah serta dapat mengikat ion Al dan Fe yang bersifat racun bagi tanaman (Tan, 2014).
III. METODE PENELITIAN
3.1. Waktu dan Tempat
Penelitian dilaksanakan pada bulan September-Maret 2022. Lokasi penelitian dilaksanakan di daerah Gunung Terang, Kecamatan Tanjung Karang Barat, Bandar Lampung. Analisis fisika tanah dilakukan di Laboratorium Ilmu Tanah, Jurusan Ilmu Tanah, Fakultas Pertanian, Universitas Lampung yang dilakukan pada bulan Desember-Februari 2022 dan pengambilan sampel dilakukan di PT.
Great Giant Pineapple (GGP) pada tanggal 19 September 2021.
3.2. Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang digunakan pada penelitian ini dibagi menjadi dua yaitu alat bahan yang digunakan di lapang dan alat bahan yang digunakan di laboratorium.
Alat yang digunakan pada saat di lapang yaitu nampan, ayakan (8 mm; 4,75 mm;
2,83 mm; 2 mm; dan 0,5 mm), polybag, plastik, meteran, caliper jangka sorong, timbangan digital kitchen scale dengan akurasi 2 desimal, spidol, label, dan alat tulis lainnya. Sedangkan alat yang digunakan pada saat di laboratorium yaitu : pF tipe sandbox, oven, desikator, gelas ukur, gelas beaker, dan alluminium foil.
Bahan yang digunakan pada saat di lapang yaitu tanah padat yang diambil dari PT GGP, asam humat dengan merek humitop, bibit tanaman sorgum, dan bahan pendukung lainnya seperti kapur dolomit, kompos dan Liquid Organic Biofertilizer (LOB). Sedangkan bahan yang digunakan pada saat di laboratorium yaitu: Sampel tanah, asam fosfat pekat, larutan NaF, H2SO4 pekat, 0.5 N ((NH4)2Fe(SO4)2), 5 ml K2Cr2O7 1 N, H2O2 dan larutan calgon (N2PO3)., dan air destilata.
3.3. Metode Penelitian
Penelitian ini dilakukan menggunakan Rancangan Acak Kelompok (RAK) dengan 4 perlakuan, masing-masing perlakuan dilakukan pengulangan sebanyak 5 kali ulangan sehingga terdapat 20 petak satuan percobaan. Kemudian perlakuan yang digunakan yaitu asam humat berasal dari batu bara dengan merek humitop yang berbentuk bubuk/serbuk dan dilarutkan dengan air, lalu untuk starter yang digunakan yaitu kompos dengan dosis 20 ton.ha-1, kapur dolomit dengan dosis 2 ton.ha-1, dan LOB dengan dosis 10.000 mg.L-1. Dosis perlakuan secara lengkap disajikan pada Tabel 4 dan rincian perlakuan disajikan pada Tabel 5.
Tabel 4. Perlakuan Asam Humat pada tanaman sorgum.
Perlakuan Dosis Asam Humat (mg.L-1)
P0 0
P1 1000
P2 2000
P3 3000
Tabel 5. Rincian Perlakuan Penelitian
Ulangan Perlakuan
P0 P1 P2 P3
U1 P0U1 P1U1 P2U1 P3U1
U2 P0U2 P1U2 P2U2 P3U2
U3 P0U3 P1U3 P2U3 P3U3
U4 P0U4 P1U4
