TINJAUAN PUSTAKA
Penamaan. K l a s i f i k a s i , dan Penyebaran Tanah Gambut Sejarah perkembangan tanah-tanah
organik (gambut) d i
Indonesia dimulai sesudah periode g l a s i a l panas, d l mana sejumlah besar a i r yang sebelumnya berbentuk sebagai e s kutub mencair dan mengalir kembali ke l a u t dan samudera d l dunia yang menyebabkan sebagfan besar tanah tergenang, Suatu daerah l u a s a n t a r a Sumatera, Jawa,
Kalimantan, dan
Semenanjung Malaysia berubah mendadi l a u t yang dangkal. Pada s a a t permukaan a i r l a u t b e r h e n t i m e n g a l i r , t e r j a d f pengendapan debu dan l i a t yang menyebabkan terbentuknya dat a r a n p a n t a i yang l u a s dengan l i a t mengandung p i r i t hert e k s t u r halus t i d a k berkapur dibent.uk d i bawah v e g e t a s i bakau,
Sungai-sungai l e b a r yang memotong d a t a r a n irri mem-
bentuk tanggul-tanggul
l i a t yang rendah,
sehingga d i antara
sungai, yang s e c a r a kasar hampir s e j a j a r dengan tang&tanggulnya,
terbentuk secara t e t a p cekungan-cekungan alami
yang jenuh dengan a i r .
D i tempat i n i t e r j a d i s u k s e s i d a r i
vegetasf bakau payau a s l i dengan s u a t u rawa a i r tawar, dan mengerxlapkan sejumlah bahan organik yang merupakan gambut topogenus.
Pembentukan kubah (dome) g a m b u t biasanya d i m u l a i
dengan akumulasi d a r i gambut topogenus.
Gambut topogenus
i n i berkembang c e p a t ke a r a h h o r i z o n t a l dan v e r t i k a l . t i k a gambut bertambah t e b a l akar-akar
Ke-
tanaman bertambah
sukar untuk mencapai l a p i s a n mineral sebelah bawah dan pada s a a t yang bersamaan pembanjiran a i r sungai k a y a h a r a
6 semakin jarang.
Dengan demikian s e c a r a bertahap gambut
bertukar menjadi bentuk kubah yang bergantung-pa& air hujan d m merupakan
gambut ombrogenus (Pons dan Driessen,
1975). Penamaan Tanah organik digunakan untuk menyatakan tanah-tanah yang d i c i r i k a n o l e h kandungan bahan organik yang t i n g g i yang b e r a s a l d a r i tanaman,
Demikian pula
gambvt ( p e a t ) dan gambul (muck).
i s t f l a h tanah
Buckman dan Brady (1956)
membedakan gambul dari gambut karena perbedaan kandungan ba-
han organiknya, a p a b i l a b e r k i s a r a n t a r a 18 hingga 50 permen dFnyatakan gambul, . dan j i k a l e b i h d a r i 50 persen d i s e b u t
gambut,
Menurut Kanapathy (I 975) kandungan f r a k s i mineral
tanah gambut kurang d a r i 35 persen,
sedangkan tanah gambul
l e b i h d a r i 35 persen t e t a p i kurang d a r i 55 persen, kan S o i l Survey Staff
(1 9 75) dan Daubemire (1959)
Sedang-
mew
bedakannya karena perbedaan t i n g k a t pelapukan bahan organiknya, pada gambut masih kurang melapuk daripada gambul Kedua i s t i l a h in1 sudah t i d a k banyak digunakan s e c a r a res-
m i , l e b i h disenangi menggunakan i s t i l a h tanah organik.
Namun i s t i l a h gambut masih t e t a p berguna j i k a d i p a k a i rcntuk menyatakan t i m h n a n s i s a tanaman sebagai endapan geologik,
D i lndonesia digunakan i s t i l a h tanah gambut untuk
menyatakan tanah-tanah nik t i n g g i,
yang memiliki kandungan bahan orga-
B e r b a g a i d e f i n i s i u n t u k membedakan t a n a h o r g a n i k t e r hadap t a n a h m i n e r a l s e b a g i a n b e s a r d i d a s a r k a n pada kandungan dan k e t e b a l a n l a p i s a n bahan o r g a n i k n y a ,
dan s e b a g i -
a n k e c i l hanya menyatakan k e t e n t u a n yang kedua.
Kriteria
kandungan dan k e t e b a l a n l a p i s a n bahan o r g a n i k merupakan sumber k e t i d a k - s e p a k a t a n
d a r i beberapa penulis.
P o l a k (1952) menyatakan bahwa t a n a h o r g a n i k a d a l a h tanah-tanah
yang mengandung l e b f h d a r i
65 p e r s e n bahan o r -
g a n i k h i n g g a kedalaman s a t u m e t e r a t a u l e b i h , b i l a s u d a h d i u s a h a k a n s e b a g a i t a n a h p e r t a n i a n h i n g g a kedalaman
50 cm.
K r i t e r i a kandungan bahan o r g a n i k yang dikemukakan o l e h P o l a k (1952) s a m a dengan yang d i n y a t a k a n o l e h Kanapathy (1975).
Sedangkan k r i t e r i a yang dikemukakan o l e h HcKinzie
(1974) untuk t a n a h o r g a n i k i a i t u tanah-tanah
yang s a m p a i
kedalaman 80 cm d a r i permukaan l e b i h d a r k s e t e n g a h k e t e b a l annya a d a l a h bahan o r g a n i k a t a u t a n p a memperhatian k e t e b a l annya b i l a t e r d a p a t pada b a t u a n .
Kandungan bahan o r g a n i k -
nya b e r g a n t u n g p a d a t e k s t u r f r a k s i d n e r a l n y a i a i t u 20 p e r s e n a t a u l e b i h a p a b i l a t i d a k mengandung l i a t dan
30
persen a t a u l e b i h j i k a setengah bagian a t a u l e b i h f r a k s i mineralnya a d a l a h l i a t , a t a u d i a n t a r a b a t a s dua n i l a i t e r s e b u t b e r g a n t u n g dengan kandungan l i a t n y a .
D e f i n i s i yang
d i a j u k a n o l e h McKinzie ( 1 9 7 4 ) m e m i l i k i kesamaan dengan def i n i s i yang d i n y a t a k a n o l e h Pons ( 1 9 6 0 ) i a i t u mengenai ket e b a l a n l a p i s a n bahan o r g a n i k ; dan d e f i n i s i Buol,
Hole,
dan McCraken ( 1 9 7 3 ) ; Farnham dan Finney ( 1 9 6 5 ) ; dan IPB ( 1 9 7 5 ) t e n t a n g kandungan bahan o r g a n i k n y a .
Taksonomi
8 t a n a h ( S o i l Survey S t a f f , 1 9 7 5 ) mengajukan d e f i n i s i yang l e b i h t e r i n c i u n t u k t a n a h o r g a n i k i a i t u t a n a h - t a n a h yang mempunyai l a p i s a n bahan o r g a n i k yang t e b a l n y a l e b i h d a r i
6 0 cm b i l a 75 p e r s e n volume a t a u l e b i h t e r d i r i d a r i bahan f i b r i k a t a u mempunyai k e r a p a t a n l i m b a k k u r a n g d a r i 0.1 g/ml,
a t a u t e b a l n y a l a p i s a n bahan o r g a n i k 40 cm a t a u l e b i h
b i l a kurang d a r i 75 p e r s e n volume t e r d i r i d a r i bahan f i brik,
mempunyai k e r a p a t a n l i m b a k l e b i h d a r i 0.1 g/ml
dan
jenuh air l e b i h d a r i 6 b u l a n s e t i a p t a h u n a t a u t e l a h d i adakan p e r b a i k a n s a l i r a n ;
dan dipermukaan t a n a h t i d a k t e r -
d a p a t l a p i s a n m i n e r a l yang t e b a l n y a l e b i h d a r i 40 cm a t a u jumlah l a p i s a n m i n e r a l sampai kedalaman 8 0 crn t i d & tebal dari
40 cm.
lebih
A p a b i l a l a p i s a n bahan o r g a n i k d a r i p e r -
mukaan sampai kedalaman k o n t a k l i t i k ( l i t h i c c o n t a c t ) a t a u k o n t a k p a r a l i t i k ( p a r a l i t h i c c o n t a c t ) dalam 10 c m akau kur a n g , maka t e b a l l a p i s a n bahan o r g a n i k dua k a l i l e b i h t e b a l d a r i l a p i s a n tanah mineral d i a t a s kontak tersebut. Dapat p u l a t i d a k d i p e r h a t i k a n t e b a l l a p i s a n bahan o r g a n i k nya b i l a t e r l e t a k d i a t a s bahan-bahan dan b a t u ) dan c e l a h - c e l a h
fragmental ( k r i k i l
a n t a r a bahan f r a g m e n t a l t e r s e b u t
t e r i s i dengan bahan o r g a n i k a t a u duduk di a t a s k o n t a k lit i k atau paralitik.
K e t e n t u a n kandungan bahan o r g a n i k n y a
d i s a j i k a n dalam Gambar 1, i a i t u hampir sama dengan yang d i n y a t a k a n o l e h McKinzie (1974)- S e c a r a r i n g k a s k r i t e r i a yang dikemukakan o l e h b e b e r a p a p e n u l i s d i s a j i k a n dalam T a b e l 1.
Perbedaan k r i t e r i a p e n c i r i t a n a h organik disebab-
kan pertimbangan-pertimbangan
t e r h a d a p adanya p e r b e d a a n
9 k e r a p a t a n l i m b a k t a n a h k a r e n a p e r b e d a a n kandungan l i a t dan t e r j a d i n y a penyusutan t a n a h s e t e l a h dimulai penyaliran.
-
21
- 35
B a h a n tanah organik
-
av
q tsg
-1.5
3
M
C rO
$2
d
-
i g ::
-25
M
9-
&4
-5
B a h a n tanah mineral
5
3
*
I
I
I
I
I
1Q
20
30
40
50
Kadar L i a t ,
Gambar 1.
F.l
m
5
d
%
S y a r a t Kadar Bahan Organik a t a u Karbon Organik u n t u k Bahan Tanah O r g a n i k ( S o i l Survey S t a f f , 1975)
K l a s ifikasi
Tanah o r g a n i k a t a u gambut menurut Taksonomi t a n a h t e r m a s u k golongan ( o r d o ) H i s t o s o l . suhu dan kelembaban,
B e r d a s a r k a n atas regim
t i n g k a t p e l a p u k a n dan k e t e b a l a n l a p i s -
a n gambut, maka d i p e r k i r a k a n s e b a g i a n b e s a r t a n a h gambut d i I n d o n e s i a d a p a t d i k l a s i f i k a s i k a n s e b a g a i Typic Tropohe-
m i s t a t a u T e r r i c T r o p o h e m i s t , dan s e d i k i t S u l f i h e m i s t . Menurut Hardjowigeno dan Rachim
(1987) t a n a h gambut d i
Surnatera S e l a t a n s e b a g i a n b e s a r t e r m a s u k Typic T r o p o h e m i s t , T e r r i c Tropohemist,
dan S u l f i h e m i s t ,
T r o p o f i b r i s t l e b i h umurn ditemukan,
t e t a p i d i Riau T y p i c
0 r
label 1. X r i t e r i a Kadar dm Ketebalan Bahan Oqanik untuk Tanah Oqanik dari Beberapa Sulber K r t t e r i a Bahan Oqanik
S u ~ b e r
Kadar
Ketebalan
--
>I00 cn b i l a belun dikeringkan, dan >50 tn b i l a sudah dikeringkan dan d i t a n s i
Polak, 1952
dan luasnya 3 1 ha
Kanapathy, 1975
>65 persen
>50
Pons, 1960
)20 persen b i l a tidak nengandunp l i a f dan a 3 0 persen b i l a kandungan l i a t 100 penen, atau d i antara batas dua n i l a i tersebut bergantung dengan kandungan liatnya
240 cr
a 2 0 persen b i l a tidak mengandung l i a t dan 3 50 persen, atau d i antara batas dua n i l a i tersebut bergantung dengm kandungan liatnya
>40 c r pada kedalaman tanah 80 cm dari permkaan atau tidak diparhatiksn b i l a terdapat d i atas batuan
)30 persen b i l a kandungan l i a t
CB,
345 ca b i l a balun ada penyaliran, dan 3 30 cm
Farnhar dan Finney, 1965; IPB, 1975
b i l a sudah ada penyaliran Iidak dinyatakan
Buol, Hole dan HcCraken, 1973
Sara dengan d i atas
Soil Survey Staff, 1975
320 penen b i l a tidak aengandunq l i a t dan
230 persen b i l a kandungan l i a t
60 penen,
atau d i antara batas dua n i l a i tersebut bergantung dengan kandungan liatnya
360 ca b i l a 375 cm volune t e r d i r i dari bahan f i b r i k atau kerapatan l i t b a k e0.1 glml; atau $40 c r b i l a ~ 7 penen 5 volume t e r d i r i dari bahan f i b r i k atau kerapatan l i ~ b a k> 0.1 g/nl atau tidak diperhatikan b i l a terdapat d i atas bahan frquental
11 Menurut S i s t e m K l a s i f i k a s i FAO/UNESCO
(19741, s e b a g i -
an b e s a r t a n a h gambut d i I n d o n e s i a d a p a t d i k l a s i f i k a s i k a n sebagai M s t r i c Histosol.
Sedangkan menurut S i s t e m S a t u a n
Tanah ( P u s a t P e n e l i t i a n Tanah, 1982 ) d a p a t d i k l a s i f i k a s i kan s e b a g a i Organosol Hemik. Penyebaran Deposit gambut t e r b e n t u k hampir di s e l u r u h n e g a r a d i dunia.
Luasnya d i p e r k i r a k a n s e k i t a r 394 j u t a h e k t a r .
a n t a r a n y a s e k i t a r 31 j u t a h e k t a r a t a u 7.85
p e r s e n dijumpai
d i d a e r a h t r o p i k a , i a i t u A s i a Tenggara 21.0
juta,
dan Caribean 4.5
1.5 j u t a ,
Cina 1.0
juta.
juta,
USA 3.0
juta,
Di
Afrika
Amasone dan
D i Asia Tenggara gambut s e b a g i a n b e s a r
.
t e r p u s a t d i I n d o n e s i a dan Malaysia, rapa negara lainnya, dan Papua ( A n d r i e s s e ,
dan s e d i k i t d i bebe-
seperti Mlipina,
T h a i l a n d , Vietnam,
1986).
J X I n d o n e s i a gambut merupakan j e n i s t a n a h kedua t e r luas,
dan t e r s e b a r d i p a n t a i t i m u r Sumatera, p a n t a i s e l a t -
an dan b a r a t Kalimantan, p a n t a i s e l a t a n I r i a n , d i S u l a w e s i , Maluku dan Jawa (Gambar 2 ) .
dan s e d i k i t
Luasnya b i l a di-
dasarkan k r i t e r i a yang digunakan P o l a k (1952) d i p e r k i r a k a n
16 j u t a h e k t a r ,
Sedangkan b i l a b e r d a s a r k a n p e n g e r t i a n
yang d i a n u t o l e h S i s t e m Taksonomi Tanah ( S o i l Survey S t a f f , 1975) d i p e r k i r a k a n m e l i p u t i a r e a s e l u a s 27 j u t a h e k t a r .
Gambar 2 .
Penyebaran Tanah Gambut d i Indonesia (Polak, 1952)
Tanah gambut d a p a t dipilahkan-menjadi gambut yang terbentuk dalam suasana d i l u a r pengaruh luapan a i r pasang l a u t dan yang d i p e n g a r w luapan a i r pasang l a u t .
Yang
pertama dinamakam gambut pedalaman, sedang yang t e r a k h i r d i s e k t gambut pantai, Agihan kedua kelompok gamhut d i Sumatera dan m iman-
tan adalah b e r t u r u t - t u r u t
7.612 dan 6.198
j u t a h e k t a r gam-
but pedalaman, dan 1,263 dan 0,325 3uta h e k t a r gambut pantai,
d e l a s hahwa gambut pedalaman d i kedua pulau i n i
memiliki p o t e n s i l u a s jauh l e h i h besar,, i a f t u hampir 9 k a l i le-b
Agihan pada pu-
l u a s daripada gambut pantai.
l a u l e i n sampai saet Tabel 2.
Pulau/Kepulauan
Ini belum dapat d i k e t a h u i (Tabel 2 ).
Agihan a n i s Tanah Gambut P a n t a i dan Gambut Pedalaman d i lhdonesia (Pusat P e n e l l t i a n Tanah, I 981 ) ir/ Csmbut aman Pedal
Gambut P antai
. . . . . . . . . . . . . ( Ju t a
ha)......
Juml ah
.....-
Sumat e r a
7,612
1.263
8-875
Sulawesi
-
-
0,240
++/
H a s i l pengukuran p l a n i m e t r i d a r i Peta mnah Bagan Indonesia (1976) seba a i perbaikan d a r f Peta Tanah Began Indonesia f1972). Tidak d i k e t a h u i
C i r i Kimia Tanah Gambut
Kesuburan alamiah d a r i tanah gambut sangat beragam, d a r i sangat subur sampai miskin, dan Soepraptohardjo, 1974)
F l e i s h e r (dalam Driessen
memilah
suburan gambut menjadi t i g a golongan:
yang subur,
t i n g k a t ke(1 ) gambut eutropik
(2) gambut mesotropik dengan kesuburan sedang,
dan (3) gambut o l i g o t r o p i k sebagai gambut miskin, golongan t e r s e b u t didasarkan pada kandungan N ,
Peng-
K20, P205,
CaO dam kadar abunya, s e p e r t i yang dikemukakan dalam Ta-
Tabel3-
K r i t e r i h P e n i l a i a n Tingkat Kesuburan Tanah Cambut Menurut F l e i s h e r (dalam Driessen dan S o e p r a p t o h r d j o , 1 9 7 4 ) Kandungan b r a
so
Tingkat Kesuburan
N
5'2'
CaO
A h
.*.....*......... (%).*.*** ........*,
Wiradinata dan Hardjosoesastro (1979) juga memgelompokkan t i n g k a t kesuburan gambut menjadi t i g a golongan: rendah,
sedang, dan t i n g g i .
annya didasarkan a t a s pH,
Akan t e t a p i k r i t e r i a p e n i l a i -
N-total,
P-tersedia
s e d i a , s e p e r t i tercantum dalam Tabel 4 ,
dan K-ter-
Tabel
4.
K r i t e r i a P e n i l a i a n Tingkat Kesuburan Tanah Gembut Menurut Wiradinata dan Hard j o s o e s a s t r o (I 979) m i t e r i a Penilaian Rendah
Tinggi
Sedang
Gambut pedalaman pada umumnya merugakan gambut ombrogenus a t a u mesogenus.
Dihubungkan dengan p r o s e s pemben-
tukannya, maka gamhut pedalaman a d a l a h m i s k i n digolongkan ke dalam o l i g o t r o f f k -
zat Sara,
Sedangkw gambut pantai
pada qmumnya merupakan gambut topogenus atau rnesogenus, sebagian b e s a r tergolong ke dalam e u t r o f i k karena mernpero l e h tambahan unsur hara d a r i l u a r i a i t u yang dibawa o l e h a i r pasang,
Dalam
a i r pa sang terkandung bahan-bahan
h a l u s dan W a n t e r l a r u t yang b e r a s a l d a r i d a r a t a n karena terbawa a l i r a n sungai pada waktu b a n j i r a t a u b e r a s a l d a r i l a u t a n karena naiknya a i r l a u t pada s a a t pasang
3977; Weiss, Wahjudin, dan Leiwakabessy, 1979).
Komposisi Kimia Cambut merupakan bahan organik a s a l tumbuhan yang berada pada t i n g k a t pelapukan yang berbeda.
Sebagian da-
ripadanya sudah dilapuk dan t i d a k d a p a t dikenal l a g i a s a l nya dan sebagian l a g i masih dapat dikenal asalnya.
Bagi-
an pertama bahan gambut t e r s e b u t dapat dinyatakan sebagai humus tanah,
Bagian kedua adalah s i s a - s i s a
tumbuhan segar
dan yang belum dilapuk sempurna yang merupakan sumber utama humus. Humus menurut Ibnonova (1975) t e r d i r i d a r i dua bagia n y a i t u senyawa humat dam senyawa non-humat. ombrogenus d i Indonesia sebagian besar
Tanah gambut
hanya mengandung
kurang d a r i 5 persen f r a k s i inorganik, selebihnya adalah f r a k s i organik,
E'raksi organik sehagian besar
merupakan
senyawa non-humat dan hanya s e k i t a r 1 0 hingga 20 persen senyawa'hwt,
Senyawa non-humat sebagian
d a r i lignin, selulosa, p r o t e i n , 1-n, sen, 1978).
hemiselulosa
tanin, resin,
besar terdiri
dan sejumlah k e c i l
suberin dan l a i n - l a i n
(Dries-
Fraksi humus i n i akan d i u l a s secara r i n c i pa-
da bagian t e r a k h i r d a r i t u l i s a n i n i . Kemasaman Sehagian besar tanah gambut d i Indonesia bereaksi sangat masam dengan pH kurang dari4.0.
Ada kecenderungan
bahwa n i l a i pI-L tanah gamtxlt p a n t a i l e b i h t i n g g i daripada gambut pedalaman.
Dengan r e n d a h n p pH, asam-asam organik
bebas l e b i h mungkin terbentuk,
Beberapa d a r i asam-asam
i n i , s e p e r t i asam format, b u t i r a t dan benzoat adalah toks i k bagi tanaman.
Karena t i d a k hanya kemasamannya, t e t a p i
juga aksinya sebagai anion. Karena tingginya kemasaman tanah gambut d i Indonesia, maka pengapuran diperlukan bagi sebagian besar tanaman yang diusahakan.
Rendahnya pH dan besarnya k a p a s i t a s
sanggah tanah gambut menyebabkan cukup banyak k a p l r diperlukan untuk meningkatkan s e t i a p s a t u satuan pH.
Chew dan
Yeong (1974) mengemukakan bahwa pengapuran meningkatkan pH l a p i s a n 0 hingga 1 5 dan 1 5 hingga 30 cm masing-masing
sebesar 0.05 dan 0.03 satuan p H u n t u k s e t i a p ton dolomit/ha. Menurut
Lucas
dan
Davis
(I 961 ), n i l a i pH tanah
gambut +deal adalah s e k i t a r 5.5;
pH l e b i h t l n g g i menurun-
kan ketersediaan P, k, Bo dan Zn, sedangkan tanah-tanah yang s a n g a t masam menyebabkan kekahatan N,
dan Mo. 1967).
P,
Ca, Bo, Cu,
Menurut b e b e r a p a p e n e l i t i ( d a l a q Adam dan P e a r s o n , bahwa n i l a i pH t e r t i n g g i dimana m a s i h d i p e r o l e h
t a n g g a p a n tanaman k e d e l a i t e r h a d a p pengapuran p a d a b e r b a g a i t a n a h d i USA S e l a t a n dan P u e r t o Kico d i l a p o r k a n t e r e n d a h a d a l a h l e b i h kecil d a r i 5.0
dan t e r t i n g g i a d a l a h 6.0.
Pertukaran Kation &rapan dan pertukaran k a t i o n s a n g a t besar peranannya terhadap serapan hara o l e h tanaman, kesuburan tanah, r e t e n s i b r a , dan pemakaian pupuk.
Kation-kation
yang
t e r 3 e r a p pada umumnya t e r s e d i a bagi tanaman melalui pertukaran i o n H+ yang d i h a s i l k a n oleh r e s p i r a s i a k a r tanam-
an.
Hara yzng d i b e r i k a n ke tanah dalam bentuk pupuk akan
d i j e r a p o l e h permukaan k o l o i d a l dan untuk sementara waktu aman d a r i pencucian.
Dengan demikian kompleks jerapan
tanah merupakan gudang dan k a p a s i t a s penyanggah b a g i ka-
an,
tion-kation
1982).
Muatan n e g a t i p pada kompleks j e r a p a n d i n e t r a l k a n o l e h katio-kation lainnya.
Na, K,
NHq, Plg, Ca,
Al,
H, dan k a t i o n
Persentase kedenuhan d a r i k a t i o n - k a t i o n i n i pa-
cia kompleks jerapan berbeda-beda.
Pengikatan kation-ka-
t i o n i n % o l e h kompleks jerapan juga berbeda t e r g a n t u n g d a r i muatan d a n t e b a l n y a selubung a i r N d r a t d a r i k a t f o n tersebut,
S e p e r t i l i a t , k a t i o n bervalenrri 3 s a n g a t k u a t
d i j e r a p o l e h k o l o i d o r g a n i k tanah gambut d a r i p a d a k a t i o n k a t i o n bervalensi satv dan dua, k e c u a l i k a t i o n LF yang d i j e r a p l e b i h k u a t d a r i p a d a k a t i o n logam,
Mudah a t a u s u k a r
s u a t u k a t i o n d i t u k a r dikemukakan o l e h Bohn, McNeal, dan 0 'Connor
(I 979) dalam s u a t u d e r e t a n yang d i s e b u t d e r e t a n
liotropi:
Kation-kation
yang t e r l e t a k d i s e b e l a h k i r i lebih mudah
d i l e p a s k a n d a r i p a d a k a t i o n - k a t i o n yang t e r l e t a k d i sebel a h kanannya,
T e t a p i dengan k o n s e n t r a s i yang cukup t i n g -
gi, s e p e r t i dengan penarnbahan K a t a u Ca d a p a t membebaskan H atau
Al.
K a ~ a s i t a st u k a r kation.
K a p a s i t a s t u k a r k a t i o n ta-
nah beragam karena perbedaan jumlah dan macam k o l o i d
humus dan l i a t .
Kapasitas t u k a r k a t i o n beberapa macam
koloid humus (Driessen, 1978) dan l i a t (Tan, 1982) dikemukakan dalam Tabel Tabel
5.
5,
Kapasitas Tukar Kation Beberapa Macam Koloid Humus dan L i a t
Koloid
Kapasitas l b k a r Ka t i o n
Senyawa humat Lignin Hemisellulosa Sellulosa L a : Vedkulit Montmorilonit I l i t Kaolinit Sesquioksida
D a r i Tabel 5 t e r n y a t a
kapasitas tukar kation
senyawa humat a d a l a h t e r t i n g g i d i a n t a r a f r a k s i humus. Pada umumnya k a p a s i t a s t u k a r k a t i o n humus adalah sekitar 200 me/100 g,
I n i b e r a r t i l e b i h t i n g g i dibandingkan de-
ngan vermikulit.
Dengan demikian k a p a s i t a s t u k a r k a t i o n
tanah gambut pada umumnya l e b i h t i n g g i daripada tanah m i -
neral,
D%eningkatnya
kandungan mineral ( l i a t ) dalam tanah
gambut akan menurunken k a p a s i t a s tukar k a t i o n tanah gambut tersebut,
S a t u s i f a t yang akan d i p a k a i dalam penang-
g u l a n g a n gambut pedalaman d i I n d o n e s i a ( l i h a t halaman 6 7 ) .
Tanah garnbut pada umumnya memiliki KTK yang t i n g g i , K a p a s i t a s t u k a r k a t i o n t a n a h gambut d i Indonesia dikemukakan dalam Tabel Tabel
6,
d a r i beberapa daerah 6.
K a p a s i t a s Tukar Kation Tanah Cambut d a r i Beberapa Daerah d i Indonesia Kisaran KTK
D a e r a h
S u m b e r
(=/I00g 114-1 37
Sumatera S e l a t a n
77-21 6
Sambi
76-197
Kalimantan Tengah
90-200
Kalimantan T i m u r
62-1 43
Suhardjo (1 976) Institut (1 978) Institut (1 977) Fakul tas (I974 1 Fakultas <.1ss0)
dan W i d 3 a j a m P e r t s n i a n Bogor P e r t a n i a n Bogor Pertanian,
IPB
P e r t a n i a n , IPB
Tingginya k a p a s i t a s t u k a r k a t i o n tanah gambut d i s e babkan o l e h muatan n e g a t i p bergantung pH. yang s e b a g i a n bes a r b e r a s a l d a r i gugus f en01
k a r b o k s i l dan s e d i k i t d a r i gugus
dan en01 (Driessen dan Soepraptohardjo, 1974;
Liong d a n Siong, 1979).
Menurut D r i e s s e n (1978) k a p a s i t a s
t u k a r k a t i o n tanah gambut ombrogenus d i Indonesia s e b a g i a n b e s a r d i t e n t u k a n o l e h f r a k s i l i g n i n dan senyawa humat, p e r t i dikemukakan dalam Tabel an beear
gugus
ganik t e r s e b u t .
7,
se-
Dengan demikian sebagi-
k a r b o k s i l b e r a s a l d a r i kedua senyawa orMeningkatnya kedua senyawa i n i akan me-
ningkatkan k a p a s i t a s t u k a r k a t i o n tanah.
Tabel
7.
Kandun an Bebera a Komponen Organik dan K a p a s i g s Tukar L t i o n n y a d a r i Tanah Cambut Ombrogenus d i Indonesia (Driessen, 7 978)
Komponen Bahan
Kisaran Bobot Relatif
KTK P a r s i a l
1 - 2
1 - 2
Senyawa humat Sellulosa Hemisellulosa
190 -
5
Lainnya Bahan orgsnik g a m b u t
KeSenuhan basa,
100
270
Yang dimaksud dengan kejenuhan basa
adalah p e r s e n t a s e d a r i t o t a l k a p a s i t a s tukar k a t i o n yang d i t e m p a t i o l e h kation-kation
sium,
basa s e p e r t i kalsium, magne-
kalium, dan natrium. Kejenuhan basa d a r i tanah gambut ombrogenus masam
pada umumnya s a n g a t rendah.
Menurut Suhardjo dan Cidjaaa-
Adhi (1976) kejenuhan basa d a r i gambut d a t a r a n rendah d i Riau jarang d i a t a s 10 persen.
Tanah gtimbut pedalaman
Kalimantan Tengah juga pada umumnya memiliki kejenuhan
basa sangat rendah.
kurang d a r i 1 0 persen (Team Fakultas
P e r t a d a n IPB, 1974). Kejenuhan basa d a r i tanah gambut pedalaman pada umumnya l e b i h rendah daripada tanah gambut pantai.
Hal i n i
22 a n t a r a l a i n d i s e b a b k a n o l e h p e r b e d a a n kandungan r n i n e r a l nya.
Dalam h a 1 i n i kandungan m i n e r a l t a n a h gambut p a n t a i
p a d a umumnya l e b i h t i n g g i .
Tanah gambut yang t e r g o l o n g
t o p o g e n u s a t a u mesogenus pada umumnya j u g a m e m i l i k i k e j e nuhan b a s a l e b i h t i n g g i d a r i p a d a t a n a h gambut ombrogenus. Kejenuhan b a s a berhubungan e r a t dengan p H dan t i n g k a t kesuburan t a n a h ,
pH t a n a h dan t i n g k a t k e s u b u r a n t a n a h
m e n i n g k a t dengan m e n i n g k a t n y a t i n g k a t k e j e n u h a n b a s a . Menurut Tan ( 1 9 8 2 ) t a n a h yang m e m i l i k i t i n g k a t k e s u b u r a n t i n g g i b i l a k e jenuhan basanya
3
80 p e r s e n ,
t i n g k a t kesu-
buran sedang b i l a kejenuhan basanya kurang d a r i 8 0 p e r s e n t e t a p i l e b i h d a r i 50 p e r s e n ,
dan t i n g k a t k e s u b u r a n r e n d a h
( t i d a k s u b u r ) b i l a kejenuhan basanya 1
N
NH40Ac p H 7 ) .
s 50 p e r s e n ( d e n g a n
Kemudahan s u a t u k a t i o n d i s e r a p o l e h
tanaman d i p e n g a r u h i o l e h k e j e n u h a n b a s a . nah,
P a d a semua t a -
k e t e r s e d i a a n d a r i k a t i o n b a s a b a g i tanarnan m e n i n g k a t
dengan m e n i n g k a t n y a k e j e n u h a n b a s a ,
Sebagai contoh,
tanah
dengan k e j e n u h a n b a s a 8 0 p e r s e n a k a n l e b i h mudah memberik a n k a t i o n b a s a u n t u k perturnbuhan tanaman d a r i p a d a t a n a h y a n g sama dengan k e j e n u h a n b a s a h a n y a 50 p e r s e n .
Selain
i t u , k e j e n u h a n b a s a j u g a mempengaruhi t i n g k a t k e h i l a n g a n k a t i o n kalium d a p a t d i p e r t u k a r k a n d a r i pencucitin,
Tacnh
dengan k e j e n u h a n h a s a t i n g g i k e h i l a n g a n k a l i w dapat d i p e r tukarkan a k i b a t pencucian l e b i h s e d i k i t d a r i p a d a t a n a h yang mempunyai k e jenuhan b a s a yang l e b i h r e n d a h .
23 N i t r o pen Kandungan t o t a l n i t r o g e n tanah gambut unumnya berkisar a n t a r a 2 000 dan 4 000 kg N/ha pada l a p i s a n 0 sampai20cm, d i mana yang t e r s e d i a b a g i anaman a d a l a h kurang d a r i 3 p e r s e n dan s e l e b i h n y a t e r d a p a t s e b a g a i bahan o r g a n i k kompleks.
yang
Nisbah C dan N pada umurrmya s a n g a t l e b a r , maka N
yang ada dalam gambut t i d a k mudah t e r s e d i a (Driessen, 1977). Nitrogen tanah yang t e r d a p a t dalam bahan organik i n i untuk menaadi n i t r o g e n dalam bentuk i n o r g a n i k harus m e l a l u i pros e s mineralisasi
lack, 1968; Brady, 1974; T i s d a l e dan
Nelson, 1975). Menurut Kussow (1971) jasad mikro d a p a t memineralis a s i bahan organik bilamana cukup t e r s e d i a n i t r o g e n baginya.
Kebutuhan n i t r o g e n i n i akan t e r p e n u h i bilamana bahan
o r g a n i k mengandung 1.5 sampai 2.0 dan N sama dengan 20 sampai 25. mengandung l e b i h d a r i 2.0
persen N dan n i s b a h C FSlamana bahan
organik
p e r s e n N dengan n i s b a h C dan N
l e b i h k e c i l d a r i 20, maka kelebihan N akan dibebaskan ke tanah dalam bentuk
naman.
atau
NO^-
yang t e r s e d i a b a g i ta-
Sebaliknya b i l a bahan organik mengandung kurang
d a r i 1.5 persen N dengan n i s b a h C dan N l e b i h b e s a r d a r i
25, maka besarnya dekomposisi d i t e n t u k a n o l e h berapa banyak N-inorganik
dalam t a n a h yang d a p a t digunakan jasad
mikro un-tuk memenuhi kebutuhannya, k a t a n N-inorganik nitrogen.
Pemakaian a t a u pengi-
o l e h jasad mikro d i s e b u t i m o b i l i s a s i
Dengan demikian, pada kadar N kurang d a r i 1.5
p e r s e n dan nisbah C dan N l e b i h d a r i 25 maka N yang ada
24
dalam gambut s u k a r a t a u t i d a k t e r s e d i a b a g i tanaman, Pada k o n d i s i demikian penambahan N dan kapur ke d a p a t meningkatkan l a 3 u m i n e r a l i s a s i ,
tsnah
sehingga d a p a t me-
ningkatkan k e t e r s e d i a a n beberapa h a r a t e r t e n t u , terutama N b a g i tanaman,
Fosf or Pada kebanyakan tanah gambut s e b a g i a n b e s a r f o s f o r t e r d a p a t dalam bentuk senyawa f o s f o r o r g a n i k dan hanya sebagian k e c i l s a j a yang t e r d a p a t dalam bentuk senyawa inorganik.
Persenyawaan f o s f o r o r g a n i k d a p a t mencapai 75
persen pada tbnah organik,
hanya r a t a - r a t a
sedangkan pada t s n a h
mengandung s e k i t a r 3 persen,
D i antara
kedua bentuk f o s f o r t e r s e b u t , bentuk P-inorganik leb3.h b e r k o r e l a s i dengan kebutuhan tanaman Bentuk P-inorganik
mlnerdl
umumnya
lack , 1968).
dalam tanah sebagfan b e s a r
b e r i k a t a n dengan kalsium, b e s i , dan alumfnium ( T i s d a l e dan Nelson,
1975)-
Dari k e t i g a bentuk i k a t a n d i a t a s
yang t e r p e n t i n g a d a l a h P-inorganik kalsium,
yang b e r i k a t a n dengan
terutama dalam bentuk mono dan di-kalsium f o s f a t
karena bentuk i n i
a d a l a h yang p a l i n g t e r s e d i a
tumbuhan tanaman (Srady, Bentuk P-organik
1974). dalam tanah s e b a g i a n b e s a r d i -
jumpai dalam t i g a bentuk i a i t u f i t i n , asam f o s f o l i p i d . pakan k i r a - k i r a
bagi per-
asam n u k l e a t , dan
Ketiga bentuk P-organfk
tanah i n i meru-
40 samptii 50 p e r s e n d a r i P-organik
tanah,
sedangkan s i s a n y a dalam bentuk l a i n yang belura d a p a t
diidentifikasi.
D i a n t a r a k e t i g a bentuk P-organik
terse-
b u t yang t e r p e n t i n g a d a l a h P-organik dalam bentuk f i t i n karena d a p a t d i s e r a p langsung o l e h a k a r t a n a m a n ( T i s d a l e
dan Nelson, 1975). Fosfor organik
dalein tanah akan d i m i n e r a l i s a s i
o l e h jasad mikro menjadi P-inorganik.
Menurut T i s d a l e
dan Nelson (1975) n i s b a h C den P s a n g a t menentukan miner a l i s a s i dan i m o b i l i s a s i f o s f o r .
Pada keadaan n i s b a h C
dan P mencapai 300 maka akan t e r j a d i i m o b i l i s a s i o l e h jasad mikro s e b a g a i penyusun bagian 'tubuhnya.
fosfor Pada
nisbah C dan P mencapai 200 p r o s e s m i n e r a l i s a s i akan ber-
jalan l e b i h cepat daripada l a j u imobilisasi,
sehingga
f o s f o r akan d a p a t l e b i h t e r s e d i a bagi tanaman. m i n e r a l i s a s i akan konstan pada waktu n i s b a h C,
.
bernilai 100 :I 0 : 1
Proses N,
dan P
Dengan demikian a p a b i l a kandungan
f o s f o r t a n a h s a n g a t rendah, maka m i n e r a l i s a s i yang terj a d i akan d i b a t a s i o l e h kekurangan e n e r g i yang t e r s e d i a , sehingga a k t i v l t a s jasad mikro akan menurun,
Alasan i n i
menjadi sebab mengapa kekurangan f o s f o r d a p a t t e r j a d i pada tanah-tanah
gambut.
Dalam suasana kaya bahaa organik, s e p e r t i tanah gambut,
kekurangan f o s f o r d a p a t t i d a k t e r j a d i .
Hal i n i da-
p a t dimungkinkan karena bahan organik d a p a t meningkatkan k e t e r s e d i a a n f o s f a t i n o r g a n i k m e l a l u i beberapa r e a k s i , antara lain:
(1) pembentukan senyawa k h e l a t ,
i a i t u kom-
p l e k s k a t i o n p o l i v a l e n dengan asam o r g a n i k dan senyawa
26 pengompleks l a i n n y a , sehingga k e l a r u t a n Ca-, Fe- dan Alf o s f a t akan meningkat;
(2) pembentukan l a p i s a n humus
permukaan k o l o i d s e s k u i o k s i d a sehingga men-angi rapnya f o s f a t pada tanah;
di
terje-
(3) p e l a r u t a n Ca- dan Mg-fosfat
s e b a g a i a k l b a t terbentuknya asam karbonat d a r i
m2 yang
d i h a s i l k a n selama p r o s e s dekomposisi; dan (4)pemhentukan kompleks fosfor-humat yang l e b i h mudah diambil tanaman (Stevenson,
1982 )
.
Dibandingkan dengan tanah mineral,
t a n a h gambut mem-
punyai k a p a s i t a s f i k s a s i P s a n g a t rendah karena disebabkan rendahnya kandungan s e s q u i o k s i d a dan/atau kalsium (Sox dan Kamprath,
1971).
Karena rendahnya k a p a s i t a s f i k -
s a s i P d a n r e l a t i f t i n g g i n y a cadangan P-organik,
maka ke-
t e r s e d i a a n P tanah gambut umumnya l e b i h baik d a r i p a d a t a -
nah mineral.
P e n y a l i r a n dan pengapuran pada tanah gambut
d a p a t meningkatkan m i n e r a l i s a s i P-organik.
Menurut Lucas
dan Davis (1 % ) I n i l a i pH. bagi k e t e r s e d i a a n P yang o p t i -
mal a d a l a h s e k i t a r 5.5, Unsur Mikro
Pada tanah-tanah yang g i s e p e r t i gambut,
berkadar bahan o r g a n i k ting-
sebagian b e s a r h a r a mikro,
terutama
tembaga d i k h e l a t cukup k u a t o l e h hahan o r g a n i k sehingga t i d a k t e r s e d i a b a g i tanaman,
H a l i n i merupakan f a k t o r
p e n t i n g untuk d a p a t menerangkan kekzhatan unsur mikro pada tanah organik (Kanapathy, 1972)-
Unsur mikro yang d i k h e l a t o l e h bahan pengompleks akan kehilangan c i r i - c i r i
Ia
i o n yang b i a s a dimilikinya.
menJadi kurang mudah bereaksi dengan unsur-unsur
l a b di
dalam tanah dan t i d a k mudah mengendap sebagai hidroksida yang t i d a k l a r u t (Brady, 1974). tanaman brrgaatunq
Keteraediaannya
pada tinghat k e s t a b i l a n
k e l a r u t a n senyawa k h e l a t tersebut.
bagi
atam
Menurut Stevenson
(1982) k e s t a h i l a n t e r s e b u t dipengaruhi o l e h berbagai fak-
tor, terutame s i f a t dan konsentrasi i o n tersebut. dan r e a k s i tanah,
D i sampjag i t u , dipengaruhi pula o l e h be-
r a t molekul dan bahan pengompleksnya, nya t i n g k a t k e s t a b i l a n lnagi be-rapa dua berturut-turut
Namun,
pada umum-
kation bervalensi
sebagai berikut:
D i a n t a r a unsur mikro,
tanaman pada tanah-tanah
kekahatan
(=u
bagi pertumbuhazw
gambut l e b i h s e r i n g t e r j a d i , H a l
i n i d i s e b a b k a n o l e h sangat rendahnya kadar Cu d a r i mine-
ral pembawa (Lucas dan Davis, I 961 ) dan kuatnya fi k s a s i
Cu o l e h bahan organik,
Kekahatan Fe dan B, disamping Cu
juga ditemukan pada beberapa tanaman yang ditumbuhkan d i tanah gambut Sarawak (Liong dan Siong, 1979). Menurut Driessen (1977) pada tanah gambut t e b a l dan sangat miskin d i h u t a r t h u t a n Sumatera dan Kalimantan, kad a r t o t a l unsur mikro d i l a p i s a n 80 hingga 100 cm jeuh l e b i h rendah dibandingkan dengan d i l a p i s a n 0 hingga 25 cm,
Data h a s i l pengamatannya dikemukakan dalam Tahel
8,
28 Kemungkinan yang diadukan untuk menanggapi h a s i l pengamatm y a t e r s e b u t i s i t u bahwa sebagian besar d a r i unsur hara mikro t e r l i b a t besar tersimpan
dalam daur hare,
dalam tanaman,
bsgian yang r e l a t i f Oleh karena itu angka-
angka yang d i p e r o l e h t i d a k ada a r t i n y a apabila dipakai sebagai petunjuk kadar total hara s e t e l a h diadakan penebangan dan pembakaran pada proses pembukaan hutan.
Suatu h a l yang menarik untuk dikemukakan adalah bah-
w a tanah gambut memiliki kerapatsnlimbak yang sangat rendah, Hal hi merintangi penggunaan data a n a l i s i s kimia yang dinyatakan dalam bobot p e r unit-bobot kesuburan kimia gambut.
untuk mencirikan
Sebagai teladan,
tanah gambut
bissanya dianggap berkadar nitrogen tinggi, 1- 0 hingga 2.0 persen.
Asan t e t a p i dengan n i l a i kerapatan i s i O , l g /
ml, dan kadar n i t r o g e n 2.0 persen s e r t a kedalaman 20 cm maka untuk s e t i a p hektar hanya mengandung 4 000 k g N,
se-
dangkan untuk tanah mineral dengan kedar n i t r o g e n 0.5 pensen dan kerapatan limbak
1.0 g/ml,
s e t i a p h e k t a r tanah dengan
kedalaman yang sama mengandung I 0 000 kg N.
Tabel 8.
Kandungan Unsur Hikro Contoh Lapisan Permukaan dan Sub-permukaan pada Tanah Gambut Tebal d a r i Sumatera dan K a l i mantan (Driessen, 1977) - -
U n s u r
0-20cm
Cobalt. Tembaga,
-
Kardungan pada kedalaman
............ 143 -
GO
Cu
EQsi, Fe
0.1
0.2
0.8
8.0
80
(kg/ha)
0.2 - 0.8 67 - 220 1.1 - 7-1 0.3 - 0.6 1.8 - 4.8
0.05
- 25 0-6 - 1 2.4 - 4.4 4.1
MoliWenum, Mo
.0
Sen&
100 cm
..............
175
mgans
-
0-t
perbaikan Dava Guna Tanah Gambut Pemanfaatan gambut d i Indonesia sebagian besar masih
terbatas pada gambut pantai. h a s i l dimanfaatkan,
G a m b u t pedalaman belum ber-
Gambut p a n t a i pada umumnya diman-
faatkan untuk pertanaman kelapa,
kopi, dan padi.
Berba-
g a i macam tanaman s e r e a l i a l a i n dan polongan s e p e r t i jagung aan kedelaf
jugs mulai diusahakan.
Sebenarnya ham-
pir s e t i a p tanaman akan tumbuh pada tanah gambut b i l a d l k e l o l a secara t e p a t (Driessen dan Sudewo, tsnpa tahun; Xsmunad ji dan Soepardi, 1982)
.
Pada umumnya gambut kurang b e r h a s i l dimanfaatkan untuk usaha budidaya p e r t a n i a n karena terutama daya gunanya yang rendah.
Rendahnya daya guna gambut e r a t b e r k a i t a n
dengan kekahatan dan adanya gangguan t e r h a d a p l a j u dan juml a h penyediaan h a r a sehingga menyebabkan pertumbuhan tanaman menderita dan gaga1 berproduksi. C i r i menon j o l
d a r i t a n a h gambut pedalaman, s q e r t i di-
kemukakan s e belumnya a d a l a h keombrogenannya.
A r tinya,
gam-
b u t t e r s e b u t t e r g o l o n g t e b a l dan miskin t i n g k a t k e s u b annya d i t i n j a u d a r i kepentingan tanaman yang diusahakan. K a p a s i t a s tukar k a t i o n yang s a n g a t t i n g g i dengan kejenuh-
an basa yang s a n g a t rendah menyebabkan k a t i o n basa, se-
~ a + + ,dan Mg++ s u k a r t e r s e d i a b a g i tanaman,
p e r t i K+,
S e l a i n i t u , r e a k s i t a n a h t e r g o l o n g s a n g a t masam yang bera s a l d a r i b e r b a g a i asam o r g a n i k yang t e r b e n k k selama pelapukan,
Dalam suasana kaya bahan o r g a n i k d a n tingkat
pelapukannya yang rendah, maka unsur mikro s e p e r t i Cu, Zn, Fe dan &I menjadi s u k a r t e r s e d i a . C i r i tanah g a m k r t pedalaman s e p e r t i d i u t a r a k a n d i
a t a s t i d a k d a p a t menopang
mal.
perturnkhan tanaman yang nor-
Tanaman rnemperlihatkan b e r b a g a i g e j a l a gangguan per-
haraan.
Tumbuh k e r d i l , warna daun p u c a t , dan gag& mem-
bentuk buah merupakan pemandangan umum di daerah t a n a h
gambut pedalaman,
Hal i n i l a h yang membatasi pemanf a a t a n
tanah gambut pedalaman,
31
Mengingat c i r i dan s i f a t tanah gambut pedalaman yang kurang menguntungkan bagi tanaman, maka penmganannya untuk pertanian hams dilakukan secara khusus dan didasarkan
a t a s azas konservasi M a n gambut, i a i t u melalui upaya peningkatan potensi daya gunanya, Upaya pertama dalam meningkatkan potensi daya guna tanah gambut pedalaman adalah berupa m m a r i teknologi tep a t guna yang bermanfaat untuk menaikkan potensi lahan usahatani.
Upaya i n i diawalf dengan melalui usaha memper-
b a i k i . t a n a h sehingga tanaman dapat tumbuh secara normal. Setelah tanah d i p e r b a i k i , maka usaha mencari teknologi tep a t guna lainnya dapat dilakukan, Membakar Gambut S e k i t a r tahun 1978 masalah kegagalan pehanfaatan l a -
han gambut tebal untuk pertanian d i Rasau Jaya Kalimantan 5 ' Barat r a m a i dibicarakan Pada dasarnya yang dipersoalkan
.
adalah ketebalan gambut,
Baik d i Rasau Jaya, Bereng Beng-
k e l M i m a n t a n Tengah a t a u fUau ketebalan gambutnya mel e b i h i dua meter, bahkan d i tempat-tempat t e r t e n t u d a r i empat meter,
lebih
Gambut tebal d i Rasau Jaya dan Bereng
Bengkel duduk d i a t a s p a s i r kwarsa dan terbentuk dalam suasana d i l u a r pengaruh luapan a i r pasang l a u t , Berdasarken kenyataan i n i kandungan haranya rendah, i a merupakan gambut pedalaman yang miskin atau o l i g o t r o f i k ombrogenus. Mengetahui kelemahan tanah i n i , para p e t a n i disarankan membakar gambut dan menebarkan atxi h a s i l bakeran agar
32 tanaman d a p a t tumbuh dengan baik ( ~ o b a r , 1 9 7 9 ) , Upaya i n i tampak cukup b e r h a s i l , namun tanpa d i s a d a r i sumberdaya gambutnya dengan c e p a t menyusut.
Membakar gembut b e r s i f a t
s a t u arah, i a i t u hilangnya sebagian gambut.
Artinya gam-
but sebagai sumber daya tanah t i d a k akan kembali.
Tanpa
pembakaran, dengan adanya usaha reklamasi akan t e r 3 a d i penyusutan gambut (Driessen dan Subagdo, 1975).
B i l a di-
lakukan pembakaran, maka l a j u penyusutan gambut akan dipercepat,
Dengan k a t a l a i n pembakaran akan mempersingkat
daya guna gambut sebagai sumber daya tanah,
inginiran
Padahal d i -
bahwa usaha p e r t a n i a n dan pemukiman transmigran
d a p a t berlangsung tems, bukan d i p e r c e p a t keakhirannya, J a d i b i l a praktek membakar gambut t i d a k diceg*,
maka da-
l a m waktu s i n g k a t gambut akan t i d a k berdaya guna l a g i . Karena i t u teknologi a l t e r n a t i f yang berazaskan kolrservasi bahan gambut h a m s dan d a p a t d i c a r i , pencam~uranTanah Mfneral Upaya memproduktifkan tanah gambut melalui teknologi pencampuran tanah mineral sudah s e j a k lama dipraktekkan, s e p e r t i d i daerah p e r t a n i a n gambut dalam Hokaido Jepang, Negeri Belanda, Rusia, dan Jerman, Daerah gambut dalam Hokaido pada mulanya merupakan daerah p e r t a n i a n yang t i d a k produktif.
P e t a n i s e r i n g ke-
cewa karena s e r i n g tidak memperoleh h a s i l d a r i usahanya. Melihat kenyataan i n i , penguasa pada zaman Meiji waktu i t u memerintahkan agar semua p e t a n i d i Hokaido mencampur
gambutnya dengan tanah mineral yang diangkut d a r i daerah sekitar itu,
Dengan usaha d i a t a s , maka
daerah ink men-
j a d i a r e a p e r t a n i a n yang produktif dan d a p a t bertahan sampai sekarang,
Dari usaha pencampuran tanah mineral
dengan gan~butHokaido ini telah dilaporkan bahwa produksi padi d a p a t d i t i n g k a t k a n menjadi 4.3
ton b e r a s p e r ha ka-
rena pemberian tanah mineral s e t e b a l 6 cm a t a u s e & r a 600 ton p e r ha (Miyake, 1982). Para p e t a n i d i blegeri Belanda juga memanfaatkan tanah mineral untuk memperbaiki tanah gambut, mereka lakukan berbeda dengan d i Hokaido,
Cara yang Mereka mencam-
pur tanah m i n e r a l yang ada d i b a w d dengan gambut yang duduk di atasnya,
Tanah mineral illi diaduk m e r a t a dengan
gambut hingga kedalaman 40 cm. Cara pencampuran tanah mineral dengan gambut d i Ru-
sia serupa dengan d i Hokaido,
D i a t a s tanah gambut me-
reka hamparkan tanah mineral ( l i a t a t a u ~ a s i r )sebanyak
300 hinggs. 400 m3 p e r ha a t a u s e t s b a l 3 hingga 4 c m yang diambil d a r i daerah b - e k a t .
bmudian d i b a j a k a g a r ta-
nah mineral tercampur r a t a dengan gambut.
Cara ini per-
tamakali dilakukan d i daerah Rusia Utara pada a k h i r ahad 19.
Karena i t u , c a r a i n i d i s e b u t metode Utara oleh Chu-
gunov (1 931. g a l a Skoropanov, 1968). Tabel
9 mengemukakan h a s i l percobaan pengaruh c a r a
perbaikan p r o d u k t i v i t a s tanah g a m b u t d i a t a s terhadap ha-
sil gandum dan rye (Secale cereale
L.).
D a r i basil
percobaan i n i t e r n y a t a pengaruh tanah l i a t l e b i h b a i k d a r i p a d a p a s i r , b a i k t e r h a d a p hasil gandum maupun rye. Pengaruh i n i diduga terutama disebabkan o l e h membaiknya k o n d i s i tanah karena masukan bahan perbaikan t e r s e b u t (Skoropanov, 1968). Tabel
9.
Rata-rata Ilenaikan H a s i l Gandum dan Rye Selama 4 Tahun P r i o d e Tanam Musim D i n g i n Sebagai Pengaruh Pencampuran Tanah Mineral dengan Tanah -but di Minsk, Rusia Utara <~koropanov,1968) -
Cendum, b i ji
Pexlakuan
Hasil kw/ha
Rye, b i ji
Kenaikan -/ha %
Hasil -/ha
Kenaikan kw/ha %
D i Jerman c a r a pernberian t a n a h mineral s e b a g a i W a n
perbaikan p r o d u k t i v i t a s gambut berbeda dengan d i k e t i g a negara d i a t a s .
Tanah mineral yang diangkut d a r i
tempat
t e r d e k a t mereka s e b a r r a t a d i a t a s permukaan tanah gsmbut s e t e b a l 10 hingga 1 2 cm a t a u 1 000 hingga I 200 m 3 / h a , t a p i t i d a k dicampur dengan gambut.
Selanjutnya pengolah-
an tanah d i b a t a s i hingga l a p i s a n mineral in%.
per-
Cara l n i
k a l i dilakukan pada tahun 1862 o l e h Rimpa
orang p e t a n i d i Jerman.
te-
, se-
Oleh karena i t u c a r a i n i dinama-
kan metode Rimpou (Skoropanov, 1968).
Rata-rata
kenaikkan h a s i l b e b e r a p a tanaman k a r e n a
pemberian t a n a h m i n e r a l dengan metode Rimpou dikemukakan dalam T a b e l 10.
D i a n t a r a gandum,
v e t c h ( V i c i a sp.
L.)
+
o a t s (Avena s a t i v a L. ), dan c l o v e r ( ~ r i f o l i u msp. L) + t i m o t h y (Phleurn ~ r a t e n s eL.),
t e r n y a t a gandum memberikan
tanggapan p a l i n g b a i k t e r h a d a p pemberian 1 600 t o n t a n a h mineral.
Rata-rata
k e n a i k k a n h a s i l gandum s e l a m a 5 t a -
hun p r i o d e tanam musim d i n g i n a d a l a h s e b e s a r 1 4 0 p e r s e n daripada tanpa tanah mineral.
B i l a k i t a bandingkan pe-
n g a r u h pemberian t a n a h m i n e r a l menurut metode Rimpou i n i dengan metode pencampuran,
t e r n y a t a j e l a s bahwa metode
pencampuran j a u h l e b i h b a i k .
Karena dengan mencampurkan
t a n a h m i n e r a l hanya sebanyak 300 m3/ha
rata-rata
hasil
gandum n a i k s e b e s a r 285 p e r s e n d a r i p a d a t a n p a t a n a h m i neral. Tabel 1 0 ,
R a t a - r a t a Kenaikkan I i a s i l Beberapa Tansman Selama 5 Tahun P r i o d e Tanam Musim Dingin S e b a g a i Pengaruh Pemberian Tanah M l n e r a l 1 600 m 3 pada Permukaan Tanah Gembut d i Minsk, R u s i a U t a r a ( ~ k o r o p a n o v , 1968)
Bobot K e r i n g H a s i l
Pemberian Tanah M i n e r a l 0 I 600
Kenaikan H a s i l
kw/ha
%
6.8
16.3
9-8
140
+ Oats, jerami 46.8 Clover + Timothy,jerami 67.8
60.4
13. 6
29
80.0
12.2
20
Gandum,
Vetch
biji
36 D i Indonesia
, praktek
pencampuran t a n a h mineral de-
ngan gambut tebal juga t e l a h lama d i k e n a l , i a i k o l e h p a r a p e t a r d d i s e k i t a r s u n g a i Kampar Riau.
Tanah m i n e r a l
s e b a g a i bahan pencampur rnereka angkut d a r i tanggul sungai. Dengan upaya ini tanaman yang mereka usahakan d a p a t tumbuh dan berproduksi. D a r i percobaan-percobaan
yang dilakukan d i gambut pe-
dalaman Bereng Bengkel Kalimantan Tengah b l a h dikemukakan bahwa pencampuran tanah mineral d i samping dolomit dan pu-
puk lengkap s a n g a t disarankan.
Dianjurkan banyaknya tanah
mineral yang dicampurkan p a l i n g t i d a k 3 kg/m a l u r a t a u seb r a dengan 60 ton/ha yang ditempatkan dalam a l u r s e l e b a r dan sedalam 20 an, kemudian diaduk r a t a dengan gambut. Dengan t a n a h mineral sebanyak i n i , d i samping dolomit dan pupuk lengkap, h a s i l p a d i gogo n a i k d a r i 0 menjadi I 810 kg gabah/ha,
jagung d a r i 690 menfadi 1 800 kg tongkol/ha,
dan k e d e l a i d a r i 445 menjadi 885 kg b i j i / h a .
Bila takaran
tanah mineral d i t i n g k a t k a n menjadi 6 kg/m alur % t a u s e t a r a dengan 7 2 0 ton/ha,
t e r n y a t a t i d a k menyebabkan kenaikkan
h a s i l yang cukup b e r a r t i (Tim F a k u l t a s P e r t a n i a n IPB, 1984; Soepardi dan Surowinoto, 1986).
Kenyataan ini memberikan
petunjuk bahwa ada f a k t o r l a i n yang t u r u t menentukan pertumbuhan dan produksl tanaman yang diusahakan.
Tampaknya
keseimbangan h a r a , l a j u dan kemudahan penyediaan h a r a merupakan f a k t o r - f a k t o r
yang t u r u t menentukan.
kombinasi a n t a r a pencampuran t a n a h mineral, lengkap yang t e p a t d a p a t d i c a r i ,
Karena i t u basa dan pupuk
37 T e r l e p a s d a r i upaya dan t e n a g a yang h a r u s d i p i k u l pe-* t a n i , memperbaiki p r o d u k t i v i t a s gambut dengan pencampuran t a n a h m i n e r a l mempunyai a r t i k e l e s t a r i a n yang jauh
lebih
b a i k d a r i p a d a membakar gambut, Pemupukan P o l a k dan S o e p r a p t o h a r d j o ( 1 9 5 1 ) d a r i h a s i l percobaannya dengan tanaman jagung pada gambut Kalimantan B a r a t menganjurkan pemakaian n i t r o g e n .
Lim,
C h i m dan J o n e s
( 1 9 7 3 ) menyatakan bahwa tanaman jagung yang ditumbuhkan pada h u t a n gambut perawan S e l a n g o r akan mengalami kegagafan j i k a t i d a k d i b e r i k a n M dan P.
Kanapathy ( 1 9 7 5 ) menge-
mukakan bahwa K s a n g a t k a h a t pada t a n a h gambut Malaysia. Menurut Geus (1967) jagung pada t a n a h k a h a t K menghasilkan b a t a n g yang lemah dan p r o d u k s i r e n d a h ,
Di samping pemupukan N ,
P, dan K ,
pemakaian C u pada
l a h a n gambut j u g a d i s a r a n k a n o l e h banyak p e n u l i s ( J o s e p h , Chew dan Tay,
1974; Kanapathy dan Goh, 1970; Kanapathy,
1972; P o l a k dan S o e p r a p t o h a r d j o , 1 9 5 1 ) ,
Ehrencron (dalam
D r i e s s e n dan Sudewo, t a n p a t a h u n ) melaporkan bahwa perkecambahan tanaman jagung terharnbat dan daun s u k a r membuka pada gambut h u t a n Kalimantan.
Menurut Kanapathy ( 1 9 7 2 )
gangguan pertumbuhan s e p e r t i i n i a d a l a h d i s e b a b k a n kekah a t a n tembaga. Pertumbuhan tanaman k e d e l a i dan jagung yang t i d a k normal pada gambut pedalaman Bereng Bengkel Kalimantan
Tengah juga d i l a p o r k a n s e b a g a i a k i b a t kekahatan tembaga (Team F a k u l t a s P e r t a n i a n IPB, 1982). Kanapathy (I 972) mengemukakan bahwa pemberian Cu pad a gambut Malaysia d a p a t meningkatkan r a t a - r a t a
bobot
tongkol jagung d a r i 55 menjadi 170 hingga 230 g p e r tongk o l , dan h a s i l p i p i l a n d a r i 1 627 menjadi 4 000 kg b i j i k e r i n g p e r hektar.
Pemberian optimum 30 kg CuS04.5H20
p e r h e k t a r meningkatkan kadar Cu a k a r d a r i 7 menjadi 22 ppm.
S e t e l a h pemberian pertama,
s e l a n j u t n y a tanaman ha-
nya memerlukan tamhahan sebanyak 2 kg CuS04.5%0 t a r s e t i a p k a l i tanam.
p e r hek-
Produksi k e d e l a i pada gambut Sa-
rawak juga meningkatdengan pemberian 20 kg c~%~.5ft20 p e r h e k t a r (Andriesse, 1974). Pemupukan untuk tanaman jagung pada gambut b e r v a r i a -
si a n t a r a 40 dan 200 kg N, 70 dan 90 kg P205, 70 dan 100 kg %0, dan 30 d a n . 5 0 kg CuS04.5%0
dan Sudewo, tanpa tahun).
p e r h e k t a r (Driessen
Untuk tanaman k e d e l a i d i a n j u r
kan menggunakan 75 kg N, 35 kg P205, 70 kg K20, d a n 20 kg
.
CuS04 5H20 p e r h e k t a r (Chew,
1971; Andriesse, 1974)-
Pengapuran Dari percobaan Ehrencron tahun 1949 (dalam Polak dan S o e p r a p b hardJo,
1951 ) pada gambu t hutan Kalimantan
y ang
b e r e a k s i masam menunjukkan bahwa tanaman jagung - h r m h h sempurna hanya dengan pemupukan d a n pengapuran.
H a s i l per-
cobaan p o t dengan menggunakan gambut b e r a s a l d a r i Ftiau
39
juga menekankan bahwa pemupukan dan pengapuran p e r l u d i berikan. Polak (1 975) melaporkan bahwa jagung gagal tumbuh pada gambut Kalimantan B a r a t yeng b e r e a k s i masam dengan pH. 3.3,
t e t a p i tanaman tumbuh normal s e t e l a h pH d i t i n g k a t -
kan menjadi 5.5 dengan pengapurm Lim, Chin. dan Jones (1973) d a r i h a s i l percobaan mereka pada gambut perawan Malaysia b e r e a k s i masam dengan pH 3.2
juga menunjukkan
bahwa pertumbuhan tanaman jagung s a n g a t buruk t e t a p i dengan pengapuran pertumbuhan tanaman menjadi r e l a t i f baik. H a s i l p e n e l i t i a n pada gambut pedalaman Bereng Bengk e l Kalimantan Tengah (Team F a k u l t a s P e r t a n i a n IPB, 1982)
3uga menunjukkan p e n t i n ~ y apemakaian kapur.
Dengan pem-
b e r i a n 4 t o n dolomit/ha dan pemupukan memungklnkan tanam-
an jagung d a n k e d e l a i tuntkrh dan menghasilkan.
Pernberian
4 ton dolomit/ha menaikkan pH tanah d a r i 3.3 menjadi 4.5 h i n g e 4.8 d m kejenuhan basa d a r i 2.6 menjadi 23.0 hingga 35.6 persen, Produksi jagung pada gambut b e r e a k s i masam d i Sumat e r a t a n p a pengapuran hanya b e r k i s a r 600 dan 900 kg b i j i k e r i n g p e r h e k t a r untuk tahun pertama dan s e l a n j u t n y a produksinya makin rendah. pukan yang sesuaj.,
Namun dengan pengapuran dan pemu-
produksi meningkat menjadi 2 500 hing-
ga 4 000 kg b i j i k e r i n g p e r h e k t a r ( ~ n d r i e s s e . 1974; Kanapathy d a n Coh, 1970; dan Kanapathy, Polak d s n Soepraptohardjo
1974).
Menurut
{I 951 ) dengen pengapuran
40
sebanyak 1 5 hingga 20 ton k a l s i t per h e k t a r pada gambut Kalimantan memberikan produksi jagung yang baik. Produksi k e d e l a i pada gambut tanpa pengapuran juga sangat rendah iaitu hanya b e r k i s a r a n t a r a 150 dan 250 kg b i j i k e r i n g p e r h e k t a r (Driessen dan Sudewo, tanpa tahun; Chew, 1971 ; Andriesse, 1974).
Dengan pengapuran dan
pemupukan produksi meningkat d a r i 160 menjadi 500 hingga 7 000 pado gambut Selangor (Chew,
1971) dan mendadi 869 kg
b i j i k e r i n g p e r h e k b r pada gambut Serawak (Andriesse, 1974).
Produksi t e r t i n g g i pada gambut Selengor diperoleh
dengan pengapuran sebanyak 10 t o n dolomit dan pemupukan
75 kg N, 35 kg P205, 70 kg
$0,
dan 20 kg CuSO4.5H20 Per
h e k t a r (Chew, 1971), Pengapuran pada gambut s e l a i n dapat menanggulangi kemasaman tanah juga dapat mempercepat l a j u pematangan g a m h t dan meningkatkan kejenuhan basa,
H a s i l pematangan
gambut a n t a r a l a i n adalah pembebasan hara d a r i bentuk organik ke bentuk inorganik, terutama N den P.
Meningka-tnya
kejenuhan bass akan meningkatkan l a j u serapan unsur hara, terutama bsa-basa
yang dfperlukan tanaman (Team Fakultas
Pertanian IPB, 1982).
Dengan demikian pengapuran a t a u
penambahan basa pada tanah gembut dapat memperbaiki p H lingkungan dan meningkatkan perharaan bagi tanaman.
De-
ngan demikian akan memperbaiki t i n g k a t p r o d u k t i v i t a s ta-
.
nah,
Fraksi Humus Komposisi Bahan Organik Tanah Kononova (1 975) membagi bahan organik tanah dalam humus dan s i s a - s i s a
tanaman dan binatang segar
dan yang be-
l u m dilapuk sempurna sebagai berikut: (1 ) Senyawa yang benar-be-
n a r humus meliputi: Asam humat, f u l v a t , hematomelanat, dan humin
C
'
2.
(2) Hasil dekomposisi lanjutan s i s a organik dan h a s i l r e s i n t e s f s jasad mikro berupa bahan-bahan yang b e r s i f a t prot e i n , karbohidrat dan turunannye, l i l i n , lemak, tanin, dan l i g n i n
Sisa tanaman 'dan binatang segar dan yang belum dilapuk sempurna
Skema i n 1 memperlihatkan bahwa golongan kedua adalah sisa-sisa
tanaman dan binatang segar dan yang belum d i l a -
puk sempurna, ma humus.
Bahan-bahan t e r s e b u t merupakan sumber uta-
Golongan pertama adalah humus tanah yang ter-
d i r i d a r i dua bagian i a l a h (1) senyawa humat, senyawa yang benar-benar
humus t e r d i r i d a r i asam humat, asam f u l v a t ,
hematomelanat,
dan humin; dan (2) senyawa non-humat,
se-
nyawa yang t e l a h banyak dikenal dalam kimia organik dan mempunyai bobot molekul rendah,
s e p e r t i protein,
karbo-
h i d r a t , lignLn, lemak, l i l i n , r e s i n , tanin, pigmen, dan senyawa t e r t e n t u yang mempunyai bobot molekul rendah.
P e n c i r i a n Fraksi-R-aksi
Humus
S e p e r t i t e l a h d i t e r a n g k a n t e r d a h u l u bahwa humus terd i r i d a r i dua golongan, yakni senyawa non-humat dan senyawa humat.
Untuk memisahkan senyawa humat
d a p a t d i e k s t r a k s i dengan basa misalnya 0.5 yang diperoleh biasanya:
basa, l a r u t dalnm asam;
NNaOH.
h-aksi
(1) asam humat, l a r u t dalam
t a k l a r u t dalaui asam;
basa,
d a r i tanah
(2) a s a l f u l v a t , l a r u t dalam
(3) asam himatomelanat, bagian
asam humat yang l a r u t dalam a l k o h o l ; dan (4) b i n , nyawa humat yang t i d a k l a r u t dalam basa.
se-
Di s w i n g
itu
asam humat i3ering dikelompokkan s e b a g a i asam humat kelabu dan asam humat c o k l a t sedangkan asam f u l v a t dibedakan pul a a t a s asam apokrenat dan asam k r e n a t (Stevenson,
1982).
S e t i a p j e n i s t a n a h pada p r i n s i p n y a mempunyai n i s b a h asam humat/fulvat yang t i d a k sama. Menurut Stevenson(?982),
tanah h u t a n ( A l f i s o l , Spodosol, U l t i s o l ) mengandung asam f u l v a t yang l k b i h banyak,
yakni dengan n i s b a h 1/3.
Se-
dangkan t a n a h gambut dan tanah padang rumput ( M o l l i s o l ) mengandung asam humat yang l e b i h banyak, bah 3.
Nisbah asam humat/fulvat
i a i t u dengan n i s -
i n i akan mellurun p u l a
dengan berthmbahnya kedalsman tanah. Pada umumnya keadaan yang baik unkuk akumulasi bshan o r g a n i k a d a l a h b a i k bagi pembentukan asam humat.
Suhu yang
t i n g g i s e r t a t a t a a i r dan udara yang b a i k d a p a t menghambat terbentuknya asam humat,
sedang yang banyak t e r b e n t u k ada-
l a h senyawa yang l e b i h sederhana i a i t u asam f u l v a t (Kononova,
1966).
43
-.
Asam i n i d i c i r i k a n o l e h adanya gugusan
fungsional, senyawa aromatik, dan senyawa a l i f a t i k ,
Sebar-
an gugusan fungsional memperlihatkan bahwa 34 hingga 50 persen d a r i t o t a l oksigen dijumpai sebagai gugusan karboksil,
16 h i n g e 24 persen gugusan kuinon, dan 7 hingga
1 7 persen h i d r o k s i l fen01 (Griffi*
dari Schnitzer, 1975).
Selanjutnya dikemukakan bahwa 7 7 hingga 95 persen d a r i
total oksigen asam humat adalah gugusan fungsional terutama karboksil
.
Felbeck (1 971 ) mengemukakan bahwa asam humat t e r d i r i d a r i senyawa asam amino, heksosamin, glukosarnin, p o l i s i k l i k aromatik, dan gugusan fungsional,
D i samping i t u ma-
s i h t e r d a p a t senyawa a l i f a t i k dan c i n c i n aromatik tunggal s e r t a senyawa l a i n n y a yang merupakan senyawa h e t e r o s i k l i k yang m u d a h t e r o k s i d a s i .
-4
Dengan c a r a o k s i d a s i a l k a l i n
dan CuO, Schnitzer (1977) menunjukkan bahwa asam
humat t e r s u s u n d a r i senyawa a l i f a t i k , f e n o l i k , dam benzen karboksilik,
Kandungan gugusan a l i f a t i k sama dengan feno-
l i k , sedangkan benzen k a r b o k s i l i k l e b i h t i n g g i . Vmlekul asam humat t e r d i r i d a r i senyawa aromatik,
se-
nyawa mengandung n i t r o g e n dalam bentuk s i k l i k dan r a n t a i samping, s e r t a bahan pereduksi.
Dengan demikian dapat d i -
anggap bahwa asam humat merupakan s t r u k t u r yang kompleks, Dragunov ('1 948, d a l am Kononova, 1966) mengemukakan struk-
tur asam humat berdasarkan susunan elementer, gugusan fungsional,
Jumlah senyawa yang t i d a k den d a p a t d i h i d r o l i s i s ,
4.4
jurnlah bahan pereduksi, dan s i f a t c i n c i n aromatik sebagai beriku t :
-
Keteranaan:
S t r u k t u r molekul asam humat, (1) c i n c i n aromatik d a r i t i p e d i dan trihidroksibenzen, sebagiannya mempunyai i k a t a n ganda d a r i gugusan kuinon, ( 2 ) n i t r o g e n dalam bentuk siklik 0)nitrogen d a r i r a n t a i samping, dan (4j s i s a karbohidrat.
Asam fulvat,
S e p e r t i asam humat, asam f u l v a t juga
d i c i r i k a n o l e h gugusan fungsional.
G r i f f i t h dan Schnitzer
(1975) dan Schnitzer (1977) mengemukakan bahwa 57 Ungga
7 5 persen d a r i total oksigen berada dalam gugusan COOH, 9 hingga 20 persen dalam gugusan OH-alkohol, persen dalam gugusan OH-fenol dan 6 0 keton,
1 hingga 10 Dengan demi-
k i i a n sebaran gugusan fungsional asam f u l v a t adalah COOH )OH-alkohol)
OH-fen01 dan G O keton,
Sedangkan sebaran
gugusan asam humat adalah COOH>C=O kuinon) OH-fenol, Dengan o k s i d a s i a l k a l i n K M n 0 4
dan Cu0, Schnilzzer (1977)
mengemukakan bahwa asam f u l v a t d i c i r i k a n oleh kandungan senyawa f e n o l l e b i h t i n g g i daripada benzenkarboksilik dan alifatik,
Schnitzer dan Khan (dalam Stevenson, 1982) me-
nyatakan bahwa f e n o l dan benzenkarboksilik d i i k a t secara
45
bersama m e l a l u i i k a t a n i o n dalam membentuk s t r u k t u r p o l i -
mer,
S t r u k t u r asam f u l v a t a d a l a h s e p e r t i yang t e r l i h a t
d i hawah i n i :
U r n l e k s a n t a r a Humus dengan L i a t dan LogHanya sebagian k e c i l senyawa humus dalam t a n a h berada dalam keadaan bebas atau hampir bebas,
Sebagian be-
s a r d a r i padanya berada dalam i k a t a n dengan l i a t a t a u l o gam, sehingga masing-maaing menghasilkan kompleks l i a t o r g a n i k dan kompleks logam-organik. Kom~leksI f a t - o r ~ a n i k .
Humus b a i k yang b e r a s a l d a r i
senyawa humat maupun non-humat d a p a t b e r i n t e r a k s i dengan m i n e r a l l i a t sehingga membentuk kompleks l i a t - o r g a n i k , Humus yaag berada dalam bentuk kompleks l i a t - o r g a n i k bih tahan t e r h s d a p serangan Jasad mikro sehingga
le-
proses
dekomposisi akan d i p e r l a m b a t ( w l l i s o n , 1973). Menurut Stevenson (1 982), ada beberapa mekanisme yang mempengaruhi t e r j a d i n y a penjerapzn humus pada m i n e r a l
l i a t , yang t e r p e n t i n g diantaranya i a l a h :
(1 ) i k a t a n
van
d e r Waals a t a u jerapan f i s i k , i a i t u i k a t a n L a n t a r a p a r t i k e l l i a t dengan p a r t i k e l organik ysng disebabkan o l e h muatan p o s i t i f dan n e g a t i f pada masing-masing p a r t i k e l ; ( 2 ) i k a t a n e l e k t r o s t a t i s a t a u jerapan kimia,
i k a t a n yang
t e r a a d i karena t e r t u k a r n y a kation inorganik pada kompleks pertukaran l i a t o l e h k a t i o n organik;
(3) i k a t a n hidrogen,
yakni i k a t a n a n t a r a e l e k t r o n e g a t i f d a r i p a r t i k e l l i a t dengan p a r t i k e l organik yang dihubungkan o l e h s a t u i o n H+;
(4) i k a t a n koordinasi, i a l a h i k a t a n a n t a r a p a r t i k e l l i a t dengan p a r t i k e l organik yang dihubungkan oleh k a t i o n p o l i valen; dan (5) terjerapnya humus dalam l a p i s a n mineral liat,
Dua a t a u l e b i h d a r i mekanisme t e r s e b u t d a p a t be-
k e r j a sekaligus,
tergantung d a r i s i f a t senyawa organik, e
s i f a t k a t i o n d a p a t dipertukarkan pada permukaan l i a t , kemasaman tanah, dan kadar a i r tanah. A l l i s o n (1973) menjelaskan bahwa t e r j e r a p n y a asam humat pada mantmorilonit banyak dipengaruhi o l e h i o n ~
e
~
dan A13+* sedangkan pada k a o l i n i t asam humat d i j e r a p de-
ngan mudah karena adanya l a p i s a n s i l i k a positif.
yang bemuatan
~ s a mhumat t e r n y a t a juga dapat d i j e r a p dengan
c e p a t oleh mineral l i a t bentonit.
Polisakharida k e l i h a t
annya d a p a t d i d e r a p o l e h montmorSonit dalam jumlah yang besar dan senyawa t e r s e b u t d a p a t d i j e r a p dalam ruangan ant a r lapisan,
+
Kompleks logam-organik,
Berdasarkan i n t e r a k s i a n t a r a
gugus f u n g s i dengan logam, F l a i g , B e u t e l s p a c h e r dan R i e t s
(1975) membedakan t i g a t i p e i k a t a n logam-organik, i a t u : (1) t i p e i o n i k ( h e t e r o p o l a r ) i a l a h dengan i k u t s e r t a n y a gugus k a r b o k s i l dan f e n o l i k h i d r o k s i l pada r e a k s i pernben+.uk garam humat dan f u l v a t ;
( 2 ) t i p e semi-polar
m e l a l u i k o o r d i n a s i i k a t a n gugus amino-,
yang d i b e n t u k
imino-,
keto-,
dan
t i o t e r ; dan (3) t i p e yang d i b e n t u k k a r e n a pengaruh p o l a r i s a s i dan i k a t a n h i d r o g e n dengan i k u t s e r t a n y a gugus f u n g s i u j u n g membentuk senyawa kompleks secara j e r a p a n , Logam yang d i i k a t o l e h bahan pengompleks a k a n kehil a n g a n ciri-ciri
f o n yang b i a s a d i m i l i k i n y a ,
Keadaan ter-
s e b u t menyebabkan logam k u r a n g mudah b e r e a k s i dengan unsur-unsur
l a i n d i dalam t a n a h .
Logam yang d i l i n d u n g i ter-
s e b u t t i d a k mudah mengendap s e b a g a i h i d r o k s i d a yang t i d a k
1arut (Buckman d a n Barady Ahrland,
, 19 56).
C h a t t d a n D a v i e s (1 958, dalam Zunino d a n
Martin, 1 9 7 7 ) membedakan dua golongan logam iaitu: Mg,
K,
(I ) Ca,
Na, d a n H, logam-logam t e r s e b u t d i f k a t m e l a l u i gu-
g u s f u n g s i yang mempunyai o k s i g e n s e b a g a i d o n o r e l e k t r o n , d a n ( 2 ) Z n , logam i n i membentuk senyawa kompleks dengan gugus fungsi yang mengandung N, S, d a n P s e b a g a i d o n o r elektron. logan-logarn
K a t i o n l a i n s e p e r t i Cu, L L , d a n Fe d i g o l o n g k a n
transisi d a n membentuk senyawa kompleks dengan
kedua m a c a m d o n o r e l e k t r o n t e r s e b u t d i a t a s .
48
Wenurut Mortensen (1 963 ) , pembentukan kompleks logamorganik dapat melalui beberapa mekanisme, i a i t u : tukaran ion,
(-I) per-
&) jerapan permukaan, (3) pembentukan se-
nyawa khelat, dan (4) reaksi kompleks koagulasi dan peptisasi
.
Pembentxakan senyawa k h e l a t menurut Stevenson
ngan suatu molekul bahan pengompleks dalam membentuk s t r u k
tur cincin.
Senyawa organik yang dapat berfungsi sebagal
bahan pengompleks berasal d a r i senyawa humat, non-humat
atau senyawa polisakharida yang berasal d a r i Jasad mikro. Sebagai contoh pembentukan senyawa khelat, dikemukakan r e a k s i a n t a r a ion Cu dengan asam f u l v a t , d i mana ada dua r e a k s i yang i k u t t e r l i h t . melibatkan gugus
Reaksi yang terpenting adalah
COOEL dan OH f en01
rang penting hanya melibatkan gugus
, sedangkan COOH saja.
r e a k s i t e r s e k t s e p e r t i t e r l i h a t d i bawah i n i :
yang kuKedua
49
Menurut van D i jk (1 966, dalarn Allison, 1973; Stevenson, 9982).
umumnya logam yang d i k h e l a t berada pada ber-
bagai t i n g k a t kestabilan.
Kestabilan t e r s e b u t dipengaruhi
o l e h berbagai f a k t o r , a n t a r a l a i n :
(1 ) jumlah atom yang
membentuk s e t i a p i k a t a n koordinasi;
(2) jumlah c i n c i n yang
terbentuk,
(3) sif at d a n konsentrasi i o n logam, dan (4)
reaksf tanah, Menurut Stevenson (1 982)
, kelarutan
k h e l a t juga d i -
pengaruhi o l e h b e r a t molekul d a r i bahan pengompleksnya,
M a n pengompleks yang b e r a s a l d a r i senyawa biokimia sederhana dan asam f u l v a t dengan b e r a t molekul yang r e l a t i f rendah,
k e l a r u t a n k h e l a t adalah t i n g g i ,
Berbeda halnya
dengan asam humat yang mempunyai b o b t molekul t i n g g i , k h e l a t yang terbentuk kurang melarut sehingga bahan pengompleks berfungsi sebagai pembungkus a t a u keran3ang d a r i k a t i o n polivalen. P e n ~ a r u hFraksi-E'raksi Senyawa humat. asam f u l v a t ,
Humus
Senyawa i n i terutama asam humat dan
mempunyai pengaruh langsung terhadap f i s i o -
l o g i dan proses biokimia d i dalam tanaman,
Dari berbagai
p e n e l i t i a n t e r l i h a t bahwa senyawa humat dapat mempercepat d i f e r e n s i a s i t i t i k tumbuh, meningkatkan r e s p i r a s i , rneningkatkan kandungan k h l o r o f i l , rnengintensifkan e f e k p o s i t i f auksin, dan meningkatkan permeabilitas rnembran s e l , Ukhirnya akan meningkatkan pertumbuhan dan perkembangan tanaman (Kononova, 1966).
50
Khristeva (1 953 dalam Kononova, 1966). memperkirakan bahwa senyawa humat d i s e r a p tanaman pada f a s e a w a l pertum-
buhan.
A s a m humat yang mengandung gugusan kuinon berflmg-
s i sebagai k a t a l i s a t o r r e s p i r a s i . kan a k t i f i t a s b i o l o g i ,
Hal i n i akan meningkat-
i a i k r mengintensifkan enzim, mem-
percepat pemhlahan s e l , meningkatkan perkembangan sistem perakaran,
dan akhirnya meningkatkan h a s i l .
Lebih
lanjut
d i j e l a s k a n bahwa efek p o s i t i f asam humat sangat nyata pada tanaman padi-padian
dan kurang nyata pada legum.
Menurut Team Tanah IPB (1 972) peranan asam humat terhadap pertumbuhan tanaman l e b i h penting dibandingkan dengan asam f u l v a t .
-am
i n i menambah p e r m e a b i l i t a s s e l ta-
naman sehingga memperlancar pengamhilsn unsur hara, dan berfungsi sebagai pengatur p e r i s t i w a o k s i d a s i dan reduksi pada medium. d i mana tanaman tumbuh.
Dalam keadaan kurang
oksigen, garam d a r i asam humat dapat membantu memperbaiki r e s p i r a s i karena adanya h i d r o k s i kuinon yang berfungsi sebagai penerima hidrogen.
Dalam jumlah s e d i k i t
asam humat
d a p a t mendorong akumulasi gula yang l a r u t sehingga tekanan osmotik d a r i s e l tanaman bertambah, dan apabila kelembaban udara rendah dapat mencegah layunya tanaman, Selanjutnya dilaporkan oleh Kononova ( 1 9 6 7 ) ~ bahwa asam humat pada tanah yang berkadar f o s f o r rendah dapat meningkatkan pengambilan P o l e h tanaman.
D i sarnping i-tu,
asam humat juga d a p a t menyebabkan Fe l e b i h t e r s e d i a sehingga mencegah t e r j a d i n y a khlorosis.
51 Asam humat pada dasarnya disusun o l e h dua bagian. Pertama, t e r d i r i a n t a r a l a i n d a r i gugusan fen01 dan kuinon yang mempengaruhi r e s p i r a s i .
Kedua, dibentuk o l e h campur-
an senyawa n i t r o g e n t e r u t a m a p r o t e i n d m asam amino yang memiliki c i r i - c i r i
enzimatik.
Bagian kedua i n i mempenga-
ruhi s i n t e s i s dan f o t o s i n t e s i s melalui r e a k s i enzimatik. Dengan demikian h e r a r t i b a h w a asam humat m e m p e n g a m t i g a proses metabolisme yang s a n g a t penting, rasi
,
iaitu:
( 3 ) respi-
(2) s i n t e s i s , dan (3) f o t o s i n t e s i s (Fernandez, 1968).
Kenaikan f o t o s i n t e s i s dan s i n t e s f s oleh pengaruh asam humat t i d a k
dipengaruhi secara langsung oleh
humat karena reaksi-reaksi
jumlah asam
enzimatik adalah r e a k s i k a t a l i -
sator. R e s p i r a s i berlangsung dengan menggunakan bahan cadangan yang ada d i dalam tanaman yang d i h a s i l k a n ofeh fot o s i n t e s f s dan s i n t e s i s .
Karena i t u p e n i n e a t a n r e s p i r a s i
yang berlebihan a k i b a t meningkatnya kandungan asam humat df dalam medium turnbuh dapat menyebabkan t e r j a d i n y a penurunan bo b o t tanaman. Mekanisme pengaruh asam humat terhadap metabolisme tanaman sangat s u l i t untuk diterangkan, akan t e t a p i ada beberapa t e o r i menurut Fernandez (1968) yang mukakan, i a i t u :
dapat dike--
(1) terbentuknya senyawa kompleks a n t a r a
asam humat dengan i o n logam,
(2) asam humat bebas d a p a t
menaikan permeabilitas s e l sehingga memperlancar pengaab i l a n unsur hara,
(3) gugusan kuinon dalam asam humat
52 mempengaruhi k e g i a t a n bermacam-macam
enzim, dan (4) asam
humat menyediakan f a k t o r pertumbuhan ( v i t a m i n dan a u x i n ) bagi tanaman. Karena s i f a t asam f u l v a t yang mudah membentuk garam terutama dengan Ca, Mg, A l ,
dan Fe,
s e r t a karena s i f a t
mudah l a r u t n y a senyawa-senyawa i d , maka asam f u l v a t
le-
b i h berperan dalam p r o s e s pembentukan t a n a h dibanding dengan asam humat (Team Tanah IPB, Senyawa f i t o t d r s i k .
1972).
Pelapukan bahan organik s e r i n g -
k a l i d i s e r t a i dengan pembentukan asam-asam o r g a n i k yang b e r s i f a t f i t o t o k s i k bagi tanaman. Schwartz, Varner dan Martin (9 954, dalam Stevenson, 1967) a d a l a h yang pertama k a l i menggunakan t e h i k modern Wlromatografi untuk mencari asam-asam o r g a n i k a l i f a t i k dalam tanah.
Mereka menemukan p a l i n g s e d i k i t 990 kg asam
asetat dan 525 kg asam format dalam t i a p h e k t a r tanah. Asam-asam organik a l i f a t i k l a i n n y a dijumpai dalam jumlah sedikit. Menurut Gotoh dan Onikura (1 971 ) jumlah asam a s e t a t yang t e r b e n t u k d a p a t meningkat sampai jumlah t e r t e n t u dengan meningkatnya bahan organik dalam tanah.
J W a h asam
a s e t a t yang t e r b e n t u k juga t e r g a n t u n g pada j e n i s bahan organik.
Bahan tanaman s e g a r yang belum melapuk mengha-
s i l k a n asam a s e t a t l e b i h banyak d a r i p a d a kompos. Pengaruh asam organik a l i f a t i k dalam tanah t e r h a d a p pertumbuhan tanaman masih s a n g a t s e d i k i t yang t e l a h
53 diketahui.
Frill,
Borton dan S o l t (1949, dalam Stevenson,
1967) m e n e l i t i pengaruh beberapa asam o r g a n i k a l i f a t i k t e r h a d a p pertumbuhan tanaman gandwn.
Dari h a s i l p e n e l i t i -
a n mereka d i p e r o l e h beberapa asam o r g a n i k a l i f a t i k yang n y a t a pengaruhnya t e r h a d a p pertumbuhan tanaman t u r u t sebagai berikut: pfonat)
formiat)
kaprat
asetat.
>
kaproat
>
berturut-
b u t i r a t ) pro-
Asam-asam a l i f a t l k l a i n n y a se-
p e r t i s u k s i n a t , fumarat, malat,
t a r t r a t , dan s i t r a t ter-
n y a t a pengaruhnya r e l a t i f k e c i l , Menurut Gotoh dan Onikura (1971) asam b u t i r a t akan menghambat perpanjangan dan pembentukan a k a r p a d i pada kadar 1 x
sampai 2 x
l e b i h d a r i 14 x
3,
N_ dan asam a s e t a t pada kadar
Pengaruh penghambatan l e b i h me-
nonjof pada s a a t pindah b i b i t , pertunasan,
dan k e l u a r ma-
lai.
Wang, Cheng dan Tung (1967) rnengemukakan b a h w a diant a r a asam-asam o r g a n i k a l i f a t i k yang b e r s i f a t f i t o t o s i k , asam dengan atom karbon l e b i h banyak b e r s i f a t l e b k h t o k s i k bag1 tanaman,
Secara umum kadar asam o r g a n i k a l i f a t i k
yang d a p a t menghambat pertumbuhan a k a r tanaman 50 p e r s e n dan menirnbulkan kerusakan sedang a d a l a h b e r k i s a r d a r i
-4
hingga 10
N_.
D i samping asam organik a l i f a t i k t e r n y a t a diantara
asam o r g a n i k aromatik juga memiliki s i f a t s e b a g a i penghamb a t pertumbuhan tanaman,
Hal i n i pertama k a l i dikemukakan
o l e h Shorey (1 91 4, dalam Stevenson. 1967).
Is memperkirakan
54
minimal 890 kg asam 3-hidroksi-5-metil h e k t a r tanah. jumlah s e d i k i t ,
benzoat dalam t i a p
Asam-asam aromatik l a i n n y a dijumpai e t al.
Prill,
dalam
(1949. dalam Stevenson,
1967) juga mengemukakan bahwa asam-asam aromatik s a n g a t menghambat perkecambahan dan pertumbuhan a k a r gandum, Whitehead (1 964. BdLanl Stevenson, 1967) menemukan asam-asam p-hidroksi
benzoat, p-kumarat,
l a t dalam e k s t r a k empat j e n i s tanah.
v a n i l a t dan'fe*
Konsentrasi senyawa-
senyawa i n i dalam l a r u t a n tanah a d a l a h s a n g a t rendah, Walaupuu demikian hanya dengan k o n s e n t r a s i berklsar d a r i 0.07 x I d5hingga 4.9 x I d5& sudah menghambat pertwnbuhan tanaman. wsam organik aromatik yang p a l i n g t o k s i k bagi tanam-
an a d a l a h asam p-kumarat-
Kandungannya pada kebanyakan
contoh tanah l e b i h t i n g g i d a r i asam p-hidroksi
benzoat,
Secara umum kandungan. asam organik aromatik tanah yang menyebabkan gangguan t e r h a d a p pertumbuhan tanaman adalah l e b i h d a r i 0.1
uM p e r 100 g tanah.
Tanaman tebu yang
mengalami keracunan asam organik aromatik memiliki a k a r yang kurang berkembang,
pendek-pendek,
rambut, dan berwarna c o k l a t ,
t i d a k memiliki a k a r
UJung daun bemarna kuning
dan tanaman tumbuh k e r d i l (Wangs Yang dan Chuang, 1967). Pengaruh p e n t i n g yang disebabkan o l e h bahan-bahan f i t o t o s i k h a s i l pelapukan bahan organik adalah perubahan f e r m e a b i l i t a s s e l tanaman, sehingga menyebabkan mengalirnya asam-asam amino dan b a r a n g k a l i Juga bahan-bahan l a i n nya ke l u a r s e l ('l'oussoun dan P a t r i c k ,
1963).
Bahan-bahan f i t o t o s i k juga berpengaruh terhadap r e s p i r a s i dan menyebabkan n e k r o s i s pada s e l akar ( p a t r i c k dan Koch, 1958), penghambatan dan penundaan perkecambahan, mematikan b i j i , penghambatan pertumbuhan akar dan pembentukan bulu akar,
terhambatnya pertumbuhan tanaman dan bu-
suk a k a r
Senyawa p e n ~ z t u rb i o l o ~ i . Dalam bahan organik tanah terkandung juga senyawa pengatur b i o l o g i s , s e p e r t i vitamin, homon, dan e n t i b i o t i k a .
Senyawa pengatur ini sangar ber-
ragam dan kompleks, misalnya vitamin B-2 (ritPoflavin), vitamin B-6,
vitamin B-12, Indol 3 - a s e t a t
asam p a n t o t e n a t , asam n i k o t i a n a t , t i n , dan p e n i s i l i n .
(heteroauksin),
asam p-aminobenzoat,
bio-
Fungsi utama vitamin adalah untuk ak-
t i v i t a s enzim sedangkan- hormon a t a u auksin untuk memperc e p a t pertumbuhan akar dan bagian a t a s tanaman
p ono on ova,
1966). A k t i v i t a s enzim d i dalam tanah dipengaruhi o l e h jasad mikro, eksudat akar, s e r t a bahan organik.
D i samping se-
bagai s u m b e r enzim, bahan organik menentukan s t a b i l i t a s enzim d i dalorganik
.
tanah,
i a l t u terbentuknya kompleks enzim-
Dengan meningkatnya dekomposisi bahan organik, a n t a r a l a i n akan meningkatkan enzim f o s f a t a s e , s u l f a t a s e , katal a s e , dehidrogenase, protease,
s e l u l a s e , i n v e r t a s e , ami-
l a s e , dan urease ( ~ W e l - G a f f a r , El-Shakweer 1977; Ladd, 1978).
dan Barak,
Menurut S k u j i n s (1978) bahwa enzim
f o s f a t a s e penting peranannya dalam t r a n s f o r m a s i f o s f a t
organik sedangkan enzim s u l f a t a s e untuk t r a n s f o r m a s i sulf a t organik.
Ditemukan k o r e l a s i p o s i t i f a n t a r a P-terse-
dLa dalam t a n a h dengan a k t i v i t a s enzim f o s f a t a s e ,
Ehzim
i n v e r t a s e dan k a t a l a s e d a p a t meningkatkan perkecambahan d i dalam tanah. Menurut Wain (1 984), asam i n d o l a s e t a t (IAA) pada do-
sis yang rendah
% a t a u l e b i k rendah) rnendorong per-
tumbuhan dan menghasilkan akar-akar rambut.
Bahan orga-
n i k yang terdekomposisi merupakan sumber a u k s i n disamping d i s i n t e s i s o l e h j a s a d mikro, t e t a p i 3asad mikro s e l a l u s i a p merombak a u k s i n yang b e r a s a l d a r i bahan organik.
Ke-
adaan seimbang a n t a r a b i o s i n t e s i s d a n dekomposisi menyebabkan kandungan a u k s i n t e t a p pada t a r a f r e d a h .
