TINJAUAN PUSTAKA Ultisol Tanah Ultisol sering diidentikkan dengan tanah yang tidak subur, tetapi sesungguhnya bisa dimanfaatkan untuk lahan pertanian (potensial), asalkan dilakukan pengelolaan yang memperhatikan kendala yang ada pada tanah Ultisol sehingga dapat menjadi yang siap dimanfaatkan untuk budidaya tanaman apabila iklimnya mendukung. Tanah Ultisol memiliki tingkat kemasaman sekitar 5,5 (Walhi, 2008). Konsepsi pokok dari Ultisol adalah tanah-tanah berwarna merah kuning yang sudah mengalami proses hancuran iklim lanjut sehingga merupakan tanah berpanampang dalam sampai sangat dalam (>2m), menunjukkan adanya kenaikan liat dengan bertambahnya kedalaman yaitu terbentuknya horixon bawah akumulasi liat (disebut horizon B argilik), dengan reaksi agak masam sampai masam dengan kandungan basa-basa yang rendah. Dari data analisis tanah Ultisol dari berbagai wilayah di Indonesia menunjukkan bahwa tanah tersebut memiliki ciri reaksi tanah sangat masam (pH 4 - 4,8). Kandungan bahan organik lapisan atas yang tipis (8-12 cm), umumnya rendah sampai sedang. Rasio C/N tergolong rendah (5-10). Kandungan N, P, dan K yang bervariasi sangat rendah, baik lapisan atas maupun lapisan bawah. Jumlah basa-basa tukar rendah, kandungan K-dd hanya berkisar 0-0,1 me/100 (Subagyo, dkk., 2000). Ultisol merupakan salah satu jenis tanah mineral masam (acid soil) yang merupakan potensi besar untuk perluasan dan peningkatan produksi pertanian di Indonesia. Pemanfaatan Ultisol untuk pengembangan tanaman pangan umumnya terkendala oleh sifat-sifat kimia yang dirasakan berat bagi para petani untuk
Universitas Sumatera Utara
mengatasinya, karena kondisi ekonomi dan pengetahuan yang umumnya lemah. Kendala utama yang dijumpai didalam kaitannya dengan pengembangan Ultisol untuk lahan pertanian terutama karena termasuk tanah yang mempunyai harkat keharaan yang rendah (Prahastuti, 2005). Nilai kejenuhan Al yang tinggi terdapat pada tanah Ultisol dari bahan sedimen dan granit ( > 60% ). Kejenuhan Al berhubungan erat dengan pH tanah. Tanah Ultisol mempunyai reaksi agak masam sampai masam dengan kandungnan basa - basa rendah yang di ukur dengan kejenuhan basa pH 7 < 50% pada kedalaman 125 cm dibawah atas horizon argilik atau 180 cm dari permukaan tanah (USDA, 2010). Potensial Hidrogen (pH) Kemasaman tanah atau pH (potential of hydrogen) adalah nilai yang menggambarkan jumlah relatif ion H+ dalam larutan tanah. Larutan tanah disebut beraksi asam jika pH berada pada kisaran 0-6. Artinya, larutan tanah mengandung ion H+ lebih besar daripada ion OH-. Sebaliknya, jika jumlah ion H+ dalam tanah lebih kecil daripada ion OH-, larutan tanah disebut bereaksi basa (alkali) atau memiliki pH 8-14. Jika jumlah ion H+ dalam larutan tanah sama dengan ion OH-, larutan tanah disebut bereaksinetral dengan pH 7. Semakin banyak kandungan ion H+ di dalam tanah, reaksi tanah akan semakin asam ( Novizan, 2007). Unsur Hara Fosfor Senyawa P-organik dalam tanah antara lain fosfolipida, asam suksinat, fitin dan inositol fosfat yang dapat didekomposisi dengan baik oleh mikroba tanah. Unsur P-anorganik mudah bersenyawa dengan berbagai ikatan seperti Al, Fe, Ca, dan Mn. Senyawa P-anorganik dapat diklasifikasikan menjadi 4 bagian
Universitas Sumatera Utara
yaitu besi fosfat (FePO4), aluminium fosfat (AlPO4), kalsium fosfat (Ca3(PO4)2) dan reductant soluble. Bentuk FePO4 dan AlPO4 dominan ditemukan pada tanah masam (Rosmarkam dan Yuwono, 2002). Ion fosfat yang diperuntukkan bagi tanaman tingkat tinggi sebagian besar ditentukan pH tanah. Jika pH tinggi P yang mudah larut ialah dalam bentuk H2PO4-. Kalau pH menurun menjadi sedikit atau cukup asam , bentuk ion ialah HPO4- dan H2PO4-. Sedangkan jika keberadaan dalam bentuk sangat asam sebagian besar fosfor dalam bentuk H2PO4- . P organik terlebih dahulu mengalami mineralisasi agar bisa dimanfaatkan tanaman (Sarief,1984). Pada tanah–tanah tropika umumnya mengalami intensitas pelapukan tinggi,
bentuk–bentuk
P–terfiksasi
dapat
terselubung
(occluded)
oleh
oksida – oksida Fe dan Al membentuk P-terselubung yang kelarutannya sangat rendah. Hal ini kemudian menyebabkan pada tanah – tanah tua ( seperti Oksisol dan Ultisol ) ketersediaan P menjadi sangat rendah, meskipun kadangkala total kandungan P-nya tinggi (Hanafiah, 2005). Alumunium Dapat Dipertukarkan (Al-dd) Peran Al dapat ditukar pada tanah Ultisol,Oxisol dan Alfisol sangat penting,karena pada tanah - tanah tersebut sering ditemukan kejenuhan Al nisbi yang tinggi. Dari hasil penelitian menunjukkan bahwa Ultisol mempunyai kejenuhan Al yang lebih tinggi daripada tanah - tanah yang lain, bahkan bisa mencapai lebih dari 85%. Didalam tanah Al-dd akan mengendap pada pH antara 5,5 sampai 6,0 sehingga pada tanah - tanah yang mempunyai pH lebih besar dari 6,0 kandungan Al-dd dan kejenuhan Al nisbi rendah bahkan peranannya dapat diabaikan (Munthe,1997)
Universitas Sumatera Utara
Bahan organik sangat berperan dalam memperbaiki sifat kimia dan juga dalam menunjang pertumbuhan tanaman. Bahan organik juga sangat berperan dalam pembebasan P-fiksasi oleh senyawa Al dan Fe. Asam - asam organik yang dilepaskan mampu mengikat ion logam seperti Al dan ion Fe di dalam tanah, kemudian membentuk senyawa kompleks yang sukar larut. Senyawa - senyawa termasuk asam humat dan fulvat mampu membentuk kompleks dengan ion-ion logam (Tan,1991). Kapasitas Tukar Kation (KTK) Kapasitas Tukar Kation (KTK) tanah didefinisikan sebagai kemampuan suatu koloid tanah untuk mengadsorpsi kation dan mempertukarkannya. KTK biasanya dinyatakan dalam milliekuivalen per 100 gr. Pertukaran ini hanya terjadi jika larutan tanah berada dalam keadaan tidak seimbang dengan koloid tanah. Larutan tanah dan dan koloid tanah sangat jarang berada dalam keadaan seimbang antara satu dengan lainnya. Selalu saja terjadi perubahan yang disebabkan oleh tercucinya kation ke lapisan tanah yang lebih dalam akibat aliran air atau beberapa kation diserap oleh tanaman. Kapasitas Tukar Kation tanah yang rendah dapat ditingkatkan dengan bahan organik seperti kompos atau pupuk kandang. (Novizan, 2007). Bahan Organik Bahan organik memiliki peran penting dalam menentukan kemampuan tanah untuk mendukung tanaman, sehingga jika kadar bahan organik tanah menurun, kemampuan tanah dalam mendukung produktivitas tanaman juga menurun. Menurunnya kadar bahan organik merupakan salah satu bentuk kerusakan tanah yang umum terjadi. Kerusakan tanah merupakan masalah penting
Universitas Sumatera Utara
bagi negara berkembang karena intensitasnya yang cenderung meningkat sehingga tercipta tanah-tanah rusak yang jumlah maupun intensitasnya meningkat (Suryani, 2007). Pengaruh bahan organik terhadap tanah dan tanaman tergantung pada laju proses dekomposisinya. Secara umum faktor - faktor yang mempengaruhi laju dekomposisi ini meliputi faktor bahan organik dan faktor tanah. Faktor bahan organik meliputi komposisi kimiawi, nisbah C/N, kadar lignin dan ukuran bahan, sedangkan faktor tanah meliputi temperatur, kelembaban, tekstur, struktur dan suplai oksigen, serta reaksi tanah, ketersediaan hara terutama N, P, K, dan S (Hanafiah, 2005). Pupuk Kandang Ayam Kotora ayam merupakan salah satu pupuk kandang yang sering digunakan oleh petani saat ini . secara keseluruhan kotoran ayam mengandung 55 % H2O, 1,00 % N, 0,80 % P2O5 dan 0,04 % K2O. pemberian pupuk kandang ini memberikan pengaruh yang sangat baik terhadap kesuburan tanah dan pertumbuhan tanaman, bahkan lebih baik dari pupuk kandang hewan besar ( Hasibuan, 2004 ). Pupuk kandang selalu di aplikasikan sebelum atau pada saat pengolahan sebelum benih atau bibit tanaman. Sebagai pupuk dasar pupuk kandang di aplikasikan secara sebar merata di seluruh permukaan tanah kemudian tanah dibajak dan di garu, selain sebagai pupuk dasar pupuk kandang dapat juga digunakan sebagai pupuk susulan. Pupuk kandang dapat ditambahkan bersama pupuk kimia pada saat tanam dengan cara membenamkan diantara tanaman sejajar
Universitas Sumatera Utara
dengan
baris
tanaman.
Rekomendasi
pupuk
kandang
yang
digunakan
20 – 25 ton/Ha ( sutanto, 2002). Kompos Tithonia Diversifolia Tithonia diversifolia mampu menghasilkan biomassa dalam jumlah besar (275 ton bahan hijauan setara 55 ton berat kering per hektar), nisbah C/P kurang dari 200, daun - daun kering Tithonia diversifolia mempunyai kandungan N (3,15%), P (0,32 %), K (3,1 %), polifenol larut (2,9 %), lignin (9,8 %) serta menurunkan jerapan P oleh Al-Fe oksida dalam tanah (supriyadi, 2002). Tithonia diversifolia merupakan sejenis gulma yang dapat tumbuh di sembarang tanah, namun menggandung unsur hara yang tinggi terutama N, P, K, yaitu 3,5% N ;0,38% P ; dan 4,1% K yang berfungsi untuk meningkatkan pH tanah, Menurunkan Al-dd serta meningkatkan kandungan P, Ca dan Mg tanah (Hartatik, 2007). Menurut Hakim (2006), dari pelapukan bahan organik akan dihasilkan asam humat, asam vulvat, serta asam - asam organik lainnya. Asam - asam itu dapat mengikat logam seperti Al dan Fe, sehingga mengurangi kemasaman serta pengikatan P dan P akan lebih tersedia. Anion - anion organik seperti sitrat, asetat, tartrat dan oksalat yang dibentuk selama pelapukan bahan organik dapat membantu pelepasan P yang diikat oleh hidroksida - hidroksida Al, Fe, dan Ca dengan jalan bereaksi dengannya, membentuk senyawa kompleks. Pemberian Tithonia pada tanah Ultisol untuk mensubstitusi N dan K pupuk buatan dapat meningkatkan pH tanah, menurunkan Al-dd, serta meningkatkan kandungan hara P, Ca, dan Mg tanah (Hartatik,2007).
Universitas Sumatera Utara
Analisa laboratorium menunjukkan bahwa Tithonia segar terdiri dari 20% bahan kering dan mengandung nitrogen 4,6%. Konsentrasi fosfor di daun Tithonia sangat tinggi (0,27 - 0,38% P). Jumlah P di daun Tithonia lebih tinggi daripada tingkat yang ditemukan di tumbuhan polong yang biasanya digunakan di pertanian maupun pada hutan dan perkebunan, yang hanya sebesar 0,15 - 0,20% fosfor (Wanjau, dkk, 2002). Kompos Kulit Durian Kompos kulit durian memiliki asam asam organik yang mampu membentuk senyawa kompleks dengan ion – ion aluminium, sehingga aluminium ini sangat sukar bebas/aktif dalam memfiksasi fosfat. Reaksi yang sama berkemungkinan dapat terjadi antara anion asam organik dengan kation asam ( H+ ) sehingga keasaman tanah semakin rendah akibat perlakuan kompos kulit durian ( lahuddin, Sukirman dan Guchy, 2005). Berdasarkan penelitian Hutagaol (2003) menunjukan bahwa pemberian kompos kulit buah durian dengan dosis takaran 20 ton/ha berpengaruh sangat nyata untuk menetralkan sebagian efek meracun Al dalam larutan tanah dan juga meningkatkan KTK tanah serta pH tanah. Peningkatan pH tanah yang disebabkan oleh pemberian kompos disebabkan oleh kandungan basa basa kompos yang sangat tinggi sehingga menyebabkan peningkatan pH yang sangat jelas. Peningkatan basa basa ini juga menyebabkan ketersediaan hara bagi pertumbuhan tanaman. Akibat langsung dari peningkatan pH adalah terjadinya peningkatan ketersediaan P pada tanah tersebut. Penambahan kompos limbah kota seperti kompos kulit buah durian dan kompos kulit buah kakao juga menyebabkan Al-dd menurun dengan jelas (Anas, 2000).
Universitas Sumatera Utara
Tabel 1. Karakteristik kulit durian segar No.
Karakteristik
1. Kandungan kulit buah durian 2. Kandungan air 3. Kandungan abu 4. Kadar C 5. Kadar N 6. C/N 7. P 8. K *:setelah menjadi kompos (Lahuddin, 1999)
Nilai
62,4 % 95,5 % 4,6 % 40,6 % (26,01 %*) 0,98 % (2,59 %*) 41,4 0,13 % 1,71 %
Tandan kosong Kelapa Sawit (TKKS) TKKS sebagai salah satu limbah sawit semakin banyak dengan semakin meningkatnya perkebunan kelapa sawit. TKKS memiliki beberapa keunggulan memperkaya unsur hara yang ada di dalam tanah, dan mampu memperbaiki sifat fisik, kimia dan biologi. TKKS merupakan bahan organik yang mengandung unsur N, P, K dan Mg. Salah satu potensi TKKS yang cukup besar adalah sebagai bahan pembenah tanah dan sumber hara bagi tanaman. Potensi ini didasarkan pada materi TKKS yang merupakan bahan organik dengan kandungan hara yang cukup tinggi. Secara fisik tandan kosong kelapa sawit terdiri dari berbagai macam serat dengan komposisi antara lain sellulosa sekitar 45,95%; hemisellulosa sekitar 16,49% dan lignin sekitar 22.84%. Tandan kosong sawit mengandung 42,8 % C, 2,90 % K2O, 0,80 % N, 0,22 % P2O5, 0,30 % MgO dan unsur - unsur mikro antara lain 10 ppm B, 23 ppm Cu dan 51 ppm Zn (Yunindanova, 2009). Keunggulan kompos TKKS meliputi kandungan kalium yang tinggi, tanpa penambahan starter dan bahan kimia, memperkaya unsur hara yang ada di dalam tanah dan mampu memperbaiki sifat fisik, kimia dan biologi tanah. Selain itu kompos TKKS memiliki beberapa sifat yang menguntungkan antara lain: (1)
Universitas Sumatera Utara
memperbaiki struktur tanah berlempung menjadi ringan; (2) membantu kelarutan unsur - unsur hara yang diperlukan bagi pertumbuhan tanaman; (3) bersifat homogen dan mengurangi risiko sebagai pembawa hama tanaman; (4) merupakan pupuk yang tidak mudah tercuci oleh air yang meresap dalam tanah dan (5) dapat diaplikasikan pada sembarang musim (Soetopo dan Surahman, 2010 ).
Universitas Sumatera Utara
