Pengolahan Tanah dan Bahan Organik Suatu tanah berdrainase baik, tidak mengerak, meneruskan air cepat, dan tidak menggumpal, disebut punya sifat olah yang baik
Sifat olah adalah kondisi fisik tanah berhubungan dengan pengolahan, kualitas persemaian, pertumbuhan semai mudah, dan penetrasi akar dalam. Pengolahan tanah yang baik bergantung pada proses agregasi yang baik di mana butir tunggal tanah diikat menjadi agregat. Pembentukan ageragat tanah akan mengendalikan mekanisme basah-kering, beku-cair, dan pertumbuhan serta aktivitas cacing tanah. Muatan elektrik lemah dari kalsium dan magnesium mempertahankan ikatan partikel saat tanah kering. Bila kembali basah, stabilitasnya terancam dan partikel dapat terpisah lagi. Dalam hal pengikatan agregat oleh cacing tanah, akan terbentuk ikatan agregat yang kuat begitu keluar dari tubuh cacing (kascing). Agregat ini mempunyai kekuatan fisik ysng mantap dan tetap utuh (meski terjadi pembasahan) oleh adanya proses mikroorganisme yang melibatkan bahan organik dan hasil samping lain seperti getah, lilin, dan zat lain seperti perekat. Semen hasil samping ini menjadikan partikel terikat satu sama lain membentuk agregat mantap tahan air . Agregat yang cukup kuat mempertahankan kemantapan disebut agregat ―water-stable.‖ Pakar mikrobiologi USDA – Sara Wright – menyebut perekat agregat di atas sebagai ―glomalin‖ bila terjadi oleh sekelompok akar fungi dari famili Glomales (12). Fungi ini membentuk ikatan protein liat dikenal sebagai glomalin melalui benang-benang hipa. Ketika Sara Wright mengukur glomalin pada ageragat tanah, dia menemukan glomalin sebesar 2% berat total tanah AS bagian timur. Tanah bagian barat dan tengah menunjukkan jumlah glomalin lebih sedikit. Dia menemukan bahwa pengolahan tanah cenderung menurunkan kadar glomalin. Kadar glomalin lebih tinggi pada tanah tanpa olah ditanami jagung dibanding dengan tanah diolah (12). Suatu tanah beragregat baik mampu meningkat daya infiltrasi, aerasi, dan kapasitas penahanan air (13). Akar tanaman dan agregat besar pada tanah dengan kadar bahan organik tinggi adalah kebalikan dari dispersi dan kadar bahan organik rendah. Akar, cacing tanah, dan arthropoda tanah dapat lolos dengan mudah melalui tanah beragregasi baik (14). Agregat juga mencegah penggelasan dan pengerakan permukaan tanah.Akhirnya, tanah beragregat baik tahan terhadap erosi, karena agregat lebih berat dibandingkan partikelnya. Contoh pengaruh penambahan bahan organik terhadap daya infiltrasi disajikan dalam Tabel 5. Table 5. Infiltrasi Air ke Dalam Tanah Setelah 1 Jam
Dosis Pupuk/are Inci 0 1.2 8 1.9 16 2.7 Sumber: Boyle, et al. 1989. (13)
Kebalikan dari agregasi adalah dispersi. Tanah terdispersi mudah mengalami erosi oleh angin maupun aliran air permukaan. Tanah dengan agregasi lemah cenderung menjadi lekat ketika basah dan mengerak saat kering. Bila liat dapat diagregasi bersama-sama, maka aerasi dan drainase tercipta lebih baik. Tanah berpasir menjadi lebih baik bila dicampur dengan sedikit liat terdispersi karena partikel pasir yang lepas direkat oleh liat sehingga pergerakan air ke bawah menjadi lebih lambat. Pengerakan merupakan masalah umum pada tanah beragregat kurang baik. Tetes air hujan dapat mendispersi liat di permukaan tanah. Curah hujan dapat menyebabkan lapisan liat di permukaan tanah mengalami dispersi dan menutup pori di bawah permukaan tersebut. Diikuti oleh pengeringan, maka akan terjadi pengerakan permukaan tanah oleh liat terdispersi. Hujan terus menerus lebih memungkinkan terjadi aliran air permukaan ketimbang masuk ke dalam lapisan tanah. Bila tetesan air hujan menyebabkan pengerakan, praktek pengelolaan bertujuan untuk mengurangi pengaruh pengerakan dan meningkatkan pergerakan air dalam tanah. Mulsa dan tanaman penutup tanah berperan pada tanpa olah tanah yaitu membiarkan sisa sisa tanaman terakumulasi di permukaan. Suatu tanah beragregasi baik juga mampu mencegah pengerakan sebab agregat stabil air mampu menahan pukulan air hujan. Agregasi tanah yang baik diperoleh dari pengelolaan lahan berumput jangka panjang (16). Lapisan tanah teratas dipenuhi oleh biomas akar rumput; memberi kontribusi terhadap pembentuk agregat. Sebagai contoh, akar secara terus menerus memindahkan air dari pori tanah mikro, menyediakan kelembaban dan drainse oleh adanya agregat yang baik. Agregat Tanah Terbaik, Diperoleh dari Sistem Produksi Rumput Jangka Panjang
Sementara itu, akar juga memproduksi makanan untuk mikroorganisme tanah dan cacing tanah, dengan begitu membantu mengikat agregat ke dalam satuan agregat water-stable. Apalagi rumput tumbuhan tetap hijau menyediakan perlindungan tanah bagian atas dari tetesan air hujan dan erosi. Kombinasi faktor ini menciptakan kondisi optimal untuk perbaikan tanah di bawah vegetasi tumbuhan yang tetap hijau. Dan sebaliknya, sistim rotasi tanaman melibatkan tanaman tahunan dan semusim menyediakan lebih sedikit penutup tanah dan bahan organik, umumnya mengakibatkan penurunan agregasi dan bahan organik.
Praktek petani dapat berhubungan dengan pemeliharaan dan promosi agregasi tanah. Sebab unsur pembungkus agregat peka terhadap serangan mikroorganisme, bahan organik perlu ditambah untuk memelihara status agregat. Praktek harus memelihara pembentukan agregat, dengan pengecilan faktor yang menurunkan pangkat dan menghancurkan agregat. Beberapa faktor menghancurkan agregat tanah adalah:
- pengolahan tanah berlebihan - mengerjakan tanah ketika yang terlalu basah atau terlalu kering - penggunaan anhidrous amoniak yang mempercepat dekomposisi bahan organik - pemupukan nitrogen kelebihan - membiarkan peningkatan sodium kelebihan dari air irigasi atau pupuk mengandung Na. Pupuk Konvensional
Pupuk sintetik dapat menjadi sumber daya berharga bagi petani pada fase transisi menuju ke sistem berkelanjutan dalam memenuhi kebutuhan unsur hara untuk memperoleh hasil tanaman tinggi, atau ketika kondisi cuaca menyebabkan pelepasan unsur hara dari bahan organik lambat. Keuntungan pemberian pupuk sintetik karena penyediaan unsur hara bagi tanaman lebih cepat. Kadang-kadang mereka seringkali lebih murah dan jumlahnya lebih sedikit dibanding kan dengan pupuk alami. Bagaimanapun tidak semua pupuk buatan serupa. Sebagian tampak tidak membahayakan kehidupan organisme tanah tetapi sebagian lain meragukan. Anhidrous amoniak mengandung sekitar 82% nitrogen diaplikasikan ke dalam tanah berbentuk gas. Kondisi tanpa air mempercepat dekomposisi bahan organik, menyebabkan tanah menjadi padat. Aplikasi tanpa air ini mendorong kemasaman tanah, memerlukan 148 pon kapur untuk menetralkan 100 pon anhidrous amoniak atau 1.8 pon kapur untuk tiap-tiap pon nitrogen tanpa air (22, 23). Anhidrous amoniak awalnya membunuh banyak mikroorganisme tanah di seputar zone aplikasi. Bakteri dan aktinomiset pulih kembali setelah dua minggu lebih tinggi dibanding saat sebelum aplikasi (23). Fungi, bagaimanapun, memerlukan tujuh minggu agar pulih. Sepanjang waktu pemulihan, bakteri dirangsang untuk berkembang dan mendekomposisi lebih banyak bahan organik dalam kaitannya dengan kadar N tanah tinggi. Ini merupakan bukti peningkatan jumlah mereka setelah aplikasi anhidrous amoniak. Petani melaporkan bahwa penggunaan pupuk sintetik jangka panjang terutaman anhidrous amoniak, menyebabkan tanah menjadi kompak dan sukar diolah (23).
Bila populasi bakteri meningkat akan terjadi pengurangan bahan organik, agregat alami menurun sebab tidak banyak diproduksi perekat agar partikel tanah tetap bersatu. Kalium khlorida (KCl) (0-0-60 dan 0-0-50), juga dikenal sebagai muriate of potash (kalium muriat), berisi sekitar 50 atau 60% kalium dan 47.5% khlorida (24). Garam abu kalium dibuat dengan cara menyuling bijih kalium khlorida, suatu campuran kalium, garam sodium dan liat air asin danau atau laut. Pengaruh berbahaya potensial KCl dapat diduga dari konsentrasi bahan garam. Tabel 7 menunjukkan pon per pon KCl indeks di atas garam dapur halus untuk makan. Sebagai tambahan, terutama beberapa tanaman seperti tembakau, kentang, persik dan beberapa kacang polong peka akan khlorida. Untuk berberapa tanaman pertanian lain, penggunaan KCl dosis tinggi harus dihindari. Kalium Sulfat, Kalium Nitrat, Sul-Po-Mag, atau kalium organik mungkin diperlukan sebagai alternatif pengganti pupuk KCl. Sodium nitrat, juga dikenal sebagai Chili Nitrat, atau soda nitrat, merupakan pupuk garam dosis tinggi lain. Oleh karena kadar nitrogen sodium nitrat rendah, maka dalam aplikasinya diperlukan dosis tinggi. Perlu diingat bahwa sodium berlebihan bertindak sebagai dispersan butir tanah, menghancurkan agregat. Indeks garam untuk KCl dan sodium nitrat dapat dilihat dalam Tabel 7.
Bahan Sodium khlorida Kalium khlorida Amonium nitrat Natrium nitrat Urea Kalium nitrat Amonium sulfat Kalsium nitrat Amoniak anhidrous Mg-K-Sulfat Di-amonium fosfat Monamonium fosfat
Tabel 7. Indeks Garam Berbagai Pupuk Indeks Indeks Garam per Unit Nutrisi Garam Tanaman 153 2.9 116
1.9
105
3.0
100
6.1
75 74 69
1.6 1.6 3.3
53
4.4
47
0.06
43 34
2.0 1.6
30
2.5
Gipsum Kalsium karbonat
8 5
0.03 0.01
Berlanjut: -> SOIL-Manajemen V Prepared by: Preston Sullivan, ATTRA Technical Specialist Appropriate Technology Transfer for Rural Areas (ATTRA), P.O. Box 3657, Fayetteville, AR 72702, Phone: 1-800-346-9140 — FAX: (501) 442-9842
