TINJAUAN PUSTAKA Survei Tanah Kegiatan survei tanah menurut Foth (1998) adalah sebuah proses penelitian dan pemetaan permukaan bumi dimana isitilah unitnya sidebut tipe tanah. Proses sebenarnya pemetaan atau survei terdiri dari berjalan diatas lahan dengan interval yang sama dan mencatat perbedaan-perbedaan tanah dan gambaran
yang
berhubungan dengan permukaan seperti tingkat kemiringan lereng, erosi yang terjadi, penggunaan lahan, penutup vegetatif serta gambaran alami. Tujuan utama survei adalah membuata semua informasi spesifik yang penting tentang tiap-tiap macam tanah terhadap pengunaannya dan sifat-sifat lainnya sehingga dapat ditentukan pengelolaannya dan menyajikan uraian peta sedemikian rupa sehingga dapat diinterpretasikan oleh orang-orang yang memerlukan fakta-fakta mendasr tentang tanah.(Hakim,dkk. 1986). Menurut Hakim, dkk (1986) survei tanah dapat dibedakan bedasarkan skala pemetaan sebagai berikut : (1). Exploratory survei (survei eksplorasi) yaitu survei pada tingkat lebih kasar dan bukanlah pengertian yang tepat untuk sepenuhnya mengungkapkan pengertian survei. Skala peta yang digunakan bervariasi dari 1: 2.000.000 sampai 1: 500.000. (2). Survei reconnnaissanse yaitu survei pada tingkat tinjauan denga intensitas rendah. Skala peta yang digunkan yaitu 1: 150.00 dan juga peta dengan skala 1: 500.000 dan 1: 200.000. (3). Survei semidetail yaitu survei pada tingkat sedang dengan skala peta 1: 100.000 sampai 1: 30.000. (4). Survei detail yaitu
survei pada tingkat detail dengan intensitas tinggi. Skala peta yang digunakan 1: 25.000 samapai 1: 10.000. (5). Survei Intensif yaitu survei dengan intensitas yang sangat tinggi yaitu lebih besar dari 1: 10.000. Survei tanah merupakan pekerjaan mengumpulkan data kimia, fisika dan biologi dilapangan maupun di laboratorium dengan tujuan pendugaan penggunaan lahan umum maupun khusus. Suatu survei tanah menetapkan jenis tanah , sifatsifatnya, penyebaranya dan tingkah laku tanahnya (Abdullah, 1991) Menurut Hardjowigeno (2003) untuk menghasilkan peta yang baik dan benar, kegiatan yang dilakukan dalam survei tanah meliputi kegiatan persiapan, pelaksanaan lapangan dan pengolahan data yang sebaik-baiknya. Kriteria yang digunakan dalam pemetaan tanah sangat banyak dan mungkin beberapa dalam persamaan tanah, tipe bahan induk, kemampuan penggunaan lahan dan lain-lain. Survei tanah merupakan pekerjaan mengumpulkan data kimia, fisik, dan biologi di lapangan maupun di laboratorium dengan tujuan pendugaan, penggunaan lahan umum maupun khusus. Suatu survei tanah baru memiliki kegunaan yang tinggi jika diteliti dalam memetakannya. Relevansi sifat – sifat yang ditetapkan dengan penggunaannya atau tujuan penggunaannya harus tinggi. Untuk mencapai kegunaan tersebut perlu menetapkan pola penyebaran tanah yang dibagi – bagi berdasarkan sifat – sifatnya, sehingga terbentuk soil mapping unit atau SPT. Dengan adanya pola penyebaran tanah ini, maka dimungkinkan untuk menduga sifat – sifat tanah yang dihubungkan dengan potensi penggunaan lahan dan responnya terhadap perubahan pengelolaannya (Abdullah, 1996).
Logam Berat Logam berat adalah komponen alamiah lingkungan yang mendapatkan perhatian berlebih akibat bahaya yang mungkin ditimbulkan. Bagaimanapun logam berat tersebut berbahaya terutama apabila diserap oleh tanaman, hewan atau manusia dalam jumlah besar. Namun demikian beberapa logam berat merupakan unsur esensial bagi tanaman atau hewan (Nugroho, 2001). Karakteristik daripada logam berat adalah sabagai berikut (1). Memiliki spesifikasi graffiti yang sangat besar. (2). Mempunyai nomor atom 22-34 dan 40-50 serta unsur-unsur lantanida dan aktinida. (3). Mempunyai respon biokimia khas (spesifik) pada organism hidup (Palar, 2008) Kandungan logam berat dalam tanah sangat berpengaruh terhadapan kandungan logam pada tanaman yang tumbuh diatasnya, kecuali terjadi interaksi diantara logam itu sehingga terjadi hambatan penyerapan logam tersebut oleh tanaman. Akumulasi logam dalam tanaman tidak hanya tergantung pada kandungan logam dalam tanah, tetapi juga tergantung pada unsur kimia tanah, jenis logam, pH tanah dan spesies tanaman (Darmono, 2001). Pemasok logam berat dalam tanah pertanian antara lain bahan agrokimia (pupuk dan pestisida), asap kendaraan bermotor, bahan bakar minyak, pupuk organik, buangan limbah rumah tangga, industri dan pertambangan (Alloway, 1995).
Tabel 1. Kisaran Logam Berat Sebagai Pencemaran Dalam Tanah dan Tanaman. Unsur
Kisaran Kadar Logam Berat Dalam Tanah (ppm)
Kisaran Kadar Logam Berat Dalam Tanaman (ppm)
As
0,1-4,0
0,1-5,0
B
2-100
30-75
F
30-300
2-20
Cd
0,1-7,0
0,2-0,8
Mn
100-4000
15-200
Ni
10-1000
1
Zn
10-300
15-200
Cu
2-100
4-15
Pb
2-200
0,1-10
Sumber: Rosmarkam dan Yuwono, 2002. Pemisahan antara unsur yang beracun, yang berdaya guna atau bahkan yang diperlukan oleh tumbuhan tidak dapat dipilahkan secara jelas. Seperti halnya logam berat Fe, Cu dan Zn yang merupakan unsure hara mikro yang diperlukan oleh tumbuhan, namun dalam jumlah banyak akan bersifat racun. Logam Ni dan Cd juga dalam jumlah sedikit diduga menjalankan peran fisiologi penting dalam tumbuhan, namun dalam jumlah lebih banyak akan menjadi racun (Mengel dan Kirkby, 1987). Unsur Hara Boron Ketersediaan B dalam tanah menurut Sheng (2000), dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain (1).Tekstur Tanah, tanah dengan tekstur kasar, berdrainase baik ataupun tanah berpasir pada umumnya menyediakan B dalam kadar yang rendah
daripada tanah dengan tekstur liat. (2). pH Tanah, peningkatan pH tanah akan menyebabkan ketersediaan B dalam tanah menurun. (3). Bahan Organik, kadar bahan organik yang tinggi menyebabkan ketersediaan B tinggi dan begitu pula sebaliknya. (4). Ketersediaan Unsur Hara lain, unsur B sangat terpengaruh oleh kadar Ca yang ada di dalam tanah, jika kadar Ca dalam tanah rendah maka kadar B juga rendah, begitu pula sebaliknya. (5). Kelembaban Tanah, ketersediaan B akan meningkat dengan semakin rendahnya kelembaban tanah.m Sebagian besar boron dalam tanah berada dalam turmalin mineral dan dilepaskan pada waktu pengikisan sebagian ion borat. Ion borat diserap oleh tanaman dan boron tertimbun dalam bahan organik tanah. Bentuk-bentuk mineral dan organic boron keduanya penting dalam penyediaan boron bagi tanaman. Cuaca kering yang mengatasi pembusukan bahan organik di tanah permukaan menyebabkan kekurangan boron pada tanaman alfalfa. Pengikatan boron pada pH yang tinggi dan pencucian boron dari tanah asam mengakibatkan persediaan maksimum boron mendekati pH 7 (Foth, 1994). Sumber boron dalam tanah berasl dari batuan dan mineral. Batuan beku seperti batuan granit (15 ppm), batuan basalt (5 ppm), dari batuan endapan seperti batuan kapur (20 ppm), batu pasir (35 ppm) dan batu liat (100 ppm) (Damanik dkk., 2010). Boron dalam tanah terutama sebagai asam borat (H2BO3) dan kadarnya berkisar antara 7-80 ppm. Boron dalam tanah umumnya berupa ion borat hidrat B(OH)4-. Boron yang tersedia untuk tanaman hanya sekitar 5% dari kadar total boron dalam tanah. Boron ditransportasikan dari larutan tanah ke akar tanaman melalui
proses aliran masa dan difusi. Selain itu, boron sering terdapat dalam bentuk senyawa organik. Boron juga banyak terjerap dalam kisi mineral lempung melalui proses substitusi isomorfik dengan Al3+ dan atau Si4+. Mineral dalam tanah yang mengandung boron antara lain turmalin (H3MgNaAl3(BO)+2Si4O2)O20 yang mengandung 3%-4% boron. Mineral tersebut terbentuk dari batuan asam dan sedimen yang telah mengalami metomorfosis (Rioardi, 2009). Tabel 2.Beberapa Mineral Yang Mengandung Boron Nama Mineral
Rumus Kimia
Boraks
Na2B4O7.10H2O
Kernits
Na2B4O7. 10H2O
Kolemanit
Ca2B6O11. 5H2O
Uleksit
NaCaB5O9.8H2O
Ludwigd
Mg2FeBO3
Kotoit
Mg2(BO3)2
Sumber : Damanik dkk., 2010 Boron dalam tanah ada tiga bentuk yaitu : (1). Senyawa silikat (2). Terikat lempung dan seskuiosida (3). Senyawa organik. Dalam silikat memasuki struktur inti melalui subtusi isomorfik terhadap ion Al3+ dan Si4+. Mula-mula boron dalam bentuk ini cukup resisten. Tanah yang kadar bahan organiknya tinggi umumnya kadar boronya juga tinggi (Rosmarkam dan Yuwono, 2002).
Sebuah fungsi utama boron adalah terkait dengan pembentukan dinding sel, tanaman yang kekurangan boron sehingga bisa terhambat. Transportasi gula pada tanaman, retensi bunga dan pembentukan serbuk sari dan perkecambahan juga dipengaruhi oleh boron (Anonim, 2011).
Boron memiliki dua fungsi fisiologis utama yang bermanfaat bagi tanaman. Fungsi pertama, boron bisa membentuk ester dengan sukrosa sehingga sukrosa yang merupakan bentuk gula terlarut dalam tubuh tanaman lebih mudah diangkut dari tempat fotosintesis ke tempat pengisian buah. Proses tersebut menyebabkan buah akan terasa lebih manis dengan aroma yang khas. Fungsi fisiologis kedua, yakni boron memudahkan pengikatan molekul glukosa dan fruktosa menjadi selulosa untuk mempertebal dinding sel. Alhasil, tanaman pun menjadi lebih tahan terhadap serangan hama dan penyakit. Sebaliknya, apabila tanaman kekurangan unsur boron maka dinding sel yang terbentuk menjadi sangat tipis. Selain itu, sel menjadi besar yang diikuti dengan penebalan suberin atau terbentuk ruang-ruang reksigen karena sel menjadi retak dan pecah akibat tidak terbentuk selulosa untuk mempertebal dinding sel (http://www.media perkebunan.net/index.php, 2010).
Dalam fisiologis tanaman, boron mempunyai peranan dalam prosees metabolisme tanaman terutama transfer gula. Hal ini dikarenakan asem borat yang bergabung dengan polihidroksil, alcohol dan gula. Kompleks gula borat dapat dengan mudah melalui membrane sel daripada gula iru sendiri. Gula dapat berpindah ke sel sebelumnya melalui suatu membrane karena gula borat dapat bereaksi balik. Dengan
demikian traslokasi akan lancer apabila B cukup tersedia. Sebaliknya bila terjadi kahat boron translokasi gula akan terhambat ( Damanik dkk. 2010).
Fungsi boron dalam tanaman antaralain berperan dalam metabolism asam nukleat, karbohidrat, protein, fenol dan auksin. Disamping itu born juga berperan dalam pembelahan, pemanjangan dan diferensiesi sel, permeabilitas menaran dan penyerbukan serbuk sari (Anonim, 2010).
Tanah-tanah yang biasa mengalami kahat B adalah tanah yang terbentuk dari batuan beku masam dan juga pada tanah Ultisol. Pada tanah-tanah berpasir masam selalu dijumpai kahat B karena borat hilang tercuci. Pada tanah yang kahat B, terjadi ausin akibatnya pada pertumbuhan tanaman awal terganggu. Gejala kahat B mulamula ditandai dengan munculnya ketidak normalanatau terhambatnya pertumbuhan titik tumbuh. Daun dan batang rusak sehingga traspirasi terganggu (Damanik dkk., 2010).
Kekurangan boron juga bisa menyebabkan pertumbuhan vegetatif terhambat karena unsur itu berfungsi sebagai aktifator maupun inaktifator hormon auxsin dalam pembelahan dan pembesaran sel.Dampak lainnya, laju proses fotosintesis tanaman akan menurun. Hal itu disebabkan gula yang terbentuk dari karbohidrat hasil fotosintesis akan tertumpuk di daun. Umumnya tanaman yang kekurangan boron bisa diamati dari bentuk daunnya yang tidak sempurna atau sering disebut hook leaf. Tanaman yang mengalami defisiensi unsur hara mikro itu akan menunjukkan tandatanda pertumbuhan jaringan meristematik (pucuk akar) terhambat, pucuk mati,
mobilitas rendah, serta buahyang sedang berkembang rentan terserang penyakit (http://www.media perkebunan.net/index.php, 2010).
Unsur Hara Tembaga
Unsur tembaga, seperti juga unsur-unsur mikro lainnya, bersumber dari hasil pelapukan/pelarutan mineral-mineral yang terkandung dalam bebatuan. Alloway (1995) mengemukakan bahwa ada 10 jenis bebatuan dan 19 mineral utama yang mengandung Cu. Kandungan Cu dalam bebatuan berkisar 2-200 ppm (Adriano, 1986) dan dalam berbagai mineral berkisar 23-100%. Kebanyakan
Cu mineral dalam
bentuk kristal dan bentuk lainnya lebih mudah larut daripada Cu tanah. Secara umum konsentrasi tembaga di dalam tanah tergolong rendah. Lebih dari 98% dari tembaga yang terdapat di dalam larutan tanah bersenyawa dengan bahan oerganik. Bila dibandingkan dengan unsure lainya seperti Zn2+ dan Mn2+, maka tembaga diikat kuat oleh bahan organik, sehingga tembaga organic ini berpean penting dalam mengatur mobilitas ketersedian Cu di dalam tanah (Damanik dkk., 2010). Tembaga (Cu) diserap dalam bentuk ion Cu++ dan mungkin dapat diserap dalam bentuk senyaewa kompleks organik, misalnya Cu-EDTA (Cu-ethilen diamine tetra acetate acid) dan Cu-DTPA (Cu diethilen triamine penta acetate acid). Dalam getah tanaman bik dalam xylem maupun floem hampir semua Cu membentuk kompleks senyawa dengan asam amino. Cu dalam akar tanaman dan dalam xylem > 99% dalam bentuk kompleks. (Rioardi, 2009).
Dalam tanah gambut, Cu dijumpai dalam bentuk ion divalent. Selain itu Cu juga terdapat dalam bentuk senyawa kompleks dengan bahan organic sebagai kation yang terdapat dipertukarkan atau dalam larutan tanah. Konsentrasi Cu dalam tanah gambut relative sangat rendah hanya 1.6-16 ppm (Driesen, 1978), sehingga tanaman pada tanah gambut umumnya kekuranga Cu (Rosmarkam dan Yuwono, 2002). Tembaga diperlukan untuk metabolisme karbohidarat dan nitrogen, hasil tembaga yang tidak memadai dalam pengerdilan tanaman. Tembaga juga dibutuhkan untuk sintesis liginin yang diperlukan untuk dinding el kekuatan dan pencegahan layu ( Anonim, 2010). Penambahan Cu ke tanah melalui polusi dapat terjadi pada industri-industri tembaga, pembakaran batubara, pembakaran kayu, minyak bumi dan buangan di area pemukiman/perkotaan. Unsur yang dapat terekstrak dapat mencapai 5-10 kali pada lahan di wilayah pedesaan. Kabel listrik tegangan tinngi dapat juga mengkontaminasi lahan di bawahnya selebar 20 m (Lahuddin, 2007). Pada tanah-tanah berkapur konsentrasi Cu di dalam tanah sangat rendah da semakin bekurang seiring meningkatnya pH tanah karena penjerapan Cu yang makin tinggi. Di dalam larutan tanah, bentuk Cu terlarut dalam bentuk karbonat dan oksida lebih dominan daripada bentuk Cu elementer. Oleh karena itu dengan adanya karbonat dan oksida dalam tanah tidak akan menghalangi ketersedian Cu dalam tanah (Damanik dkk., 2010). Umumnya tanah jarang sekali yang kekurangan Cu, akan tetapi apabila terjadi kekurangan Cu, maka pengaruhnya terhadap daun yang dalam hal ini daun menjadi
bercoreng-coreng (belang), ujung daun memutih, keadaan demikian lazim disebut penyakit reklamasi (reclamation desease). Jika kekurangan Cu berkelanjutan, tanaman akan menjadi layu dan akhirnya mati. Tembaga (Cu) mempunyai peranan penting dalam pembentukan hijau daun(khlorofil). Di dalam tanah Cu terdapat dalam bentuk : Malachit (CaCO3Cu(OH)2 dan Cuprit (Cu2O) (http://falt benzema anak tani.blogspot.com, 2012). Tabel 3.Harkat Cu dalam tanah Harkat
ppm
Sanga tinggi
>200
Tinggi
75-200
Sedang
25-75
Rendah
15-25
Sangat rendah
<15
Sumber : Rosamarkam dan Yuwono, 2002 Tembaga merupakan penyusun plastosianin protei di dalam kloroplas yang membentuk rantai transportase elektorn dan menghubungkan dua sistem fotosintesis secara fotokimia. Tembaga berperan dalam sintesis atau stabilitas klorofil dari pigmen tanaman. Selain berperan dalam reaksi enzimatik Cu juga berperan dalam proses metabolisme protein dan karbohidrat. Sintesis protein dalam tanaman yang kekurangan Cu akan terhambat dan akan terbentuk senyawa asam N-amino yag mudah larut (Damanik dkk., 2010).
Tembaga (Cu) diserap dalam bentuk ion Cu2+. Peranan tembaga bersamasama dengan besi bagi tanaman adalah sebagai pendorong proses pembentuk klorofil daun dan komponen dalam pembentukan enzim tanaman yang berperan dala proses perombakan karbohidart dan metabolisme nitrogen. Cu juga sebagai aktifator enzim dalam penyimpanan cadangan makanan (Rosmarkam dan Yuwono, 2002). Fungsi dan peranan Cu antara lain : mengaktifkan enzim sitokrom-oksidase, askorbit-oksidase, asam butirat-fenolase dan laktase. Berperan dalam metabolisme protein dan karbohidrat, berperan terhadap perkembangan tanaman generatif, berperan
terhadap
fiksasi
N
secara
simbiotis
dan
penyusunan
lignin
(http://infopupuk.wordpress.com, 20120). Kelebihan kadar Cu dalam tanah yang melewati ambang batas akan menjadi pemicu terjadinya keracunan khususnya pada tanaman. Kandungan di dalam tanah antara 2 sampai 250 ppm, sedangkan dalam jaringan tanaman yang tumbuh normal sekitar 5-200 ppm Cu. Kondisi kritis dalam tanah 60-125 ppm, dan dalam jaringan tanaman 5-60 ppm Cu. Pada kondisi kritis pertumbuhan tanaman mulai terhambat sebagai akibat keracunan Cu (Alloway, 1995).
Tabel 4.Beberapa mineral yang mengandaung tembaga dalam tanah Mineral
Susunan Kimia
Chalcocite
Cu2S
Covellite
CuS
Chalcopyrite
CuFS
Bornite
CuFeS4
Enargite
Cu3AsS4
Cuprite
Cu2O
Tenorite
CuO
Malachite
Cu(OH)2(CO)3
Tetrahidrite
(Cu2Fe)12Sb4S13
Azurite
Cu3(OH)2(CO)2
Bronchantite
Cu4(OH)6SO4
Sumber : Damanik dkk., 2010 Melalui proses hancuran iklim penyedia Cu2+ dari mineral-minreal primer proses dekomposisi kimia sebagai berikut : 10CuFeS2 + 10O2 + 10H2O
4Cu2+ + 4Fe(OH)3 + 8SO42- + 6H+
(Damanik dkk., 2010) Gejala awal ditandai dengan adanya perubahan warna hijau pucat ke kuning keputihan pada lembaran anak daun yang telah menunjukkan garis-garis klorosis pada daun muda yang sudah terbuka penuh. Garis-garis klorosis berkembang dari
pinggiran daun kira-kira 5-8 cm. Tulang daun pada lembaran daun terlihat sangat kontras terhadap garis-garis klorosis yang disebabkan oleh pembentukan klorofil yang lebih banyak pada jaringan daun yang lebih dekat ke tulang daun (mid rib). Pada tahap berikutnya bintik-bintik kuning kadang-kadang berkembang di dalam garisgaris klorosis dan menghasilkan warna kuning. Pelepah daun yang terkena gejala ini memendek, warna daun berubah menjadi orange pucat dan daun akhirnya akan kering dan
mati.
Pada tanaman di pembibitan yang mengalami defisiensi Cu terlihat sangat kerdil. Gejala awal adalah terjadinya klorosis pada daun muda yang sudah terbuka dan warna anak daun yang menderita defisiensi Cu berubah menjadi kuning yang dimulai dari ujung daun dan diikuti dengan gejala nekrosis dan akhirnya kering (htpp://puputwawan.wordpress.com/2011/06/25/pemupukankelapasawit/, 2011). Gejala umum defisiensi Cu meliputi mati pucuk (dieback) pada tanaman jeruk, terbakar (blasting) pada tanaman bawang merah. Defisiensi tembaga pada tanaman biji-bijian bisa menghambat pertumbuhan biji. Banyak sayur-sayuran menunjukan gejala-gejala yang di tunjukan pada turgor dan lembaran daun hijau keabu-abuan sebelum menjadi klorosis dan menggulung. Apabila defisiensi terus berlanjut tanaman akan gagal membentuk bunga (Wirnarso,2005).
