TINJAUAN PUSTAKA
Tanah Salin
1. Penyebaran Tanah salin dapat ditemukan di dua daerah yang berbeda, yaitu daerah pantai yakni salinitas yang disebabkan oleh genangan atau intrusi air laut dan daerah arid dan semi arid yakni salinitas yang disebabkan oleh evaporasi air tanah atau air permukaan. a. Tanah Salin Daerah Pantai Tanah salin daerah pantai dijumpai di daerah pasang
surut yang
berbatasan dengan garis pantai, Karakterisasi dan klasifikasi sulit dilakukan, karena sifatnya yang berubah-ubah akibat mobilitas yang tinggi dari garam-garam yang mudah larut. Hujan memindahkan garam-garam tersebut dengan mudah, baik secara vertikal maupun lateral atau mengencerkan konsentrasinya menjadi tidak beracun. Garam-garam dapat terkumpul di tempat-tempat rendah(cekungan) bersama-sama air rembesan atau aliran permukaan, atau di tempat yang lebih tinggi akibat evaporasi. b. Tanah Salin di Daerah Arid dan Semiarid Tanah jenis ini terbentuk akibat evaporasi yang selalu lebih tinggi daripada presipitasi. Air tanahnya sendiri mungkin tidak salin, tetapi gerakan air kapiler ke atas dan penguapan yang terus-menerus menyebabkan garam terakumulasi di lapisan tanah atas. Banyak ditemukan di daerah – daerah depresi (cekungan) di pedalaman yang berupa dataran lakustrin aluvial atau teras sungai.
Universitas Sumatera Utara
c. Tanah Salin pada Tanah Sulfat Masam Muda Tingginya DHL pada tanah ini disebabkan oleh oksidasi pirit yang menghasilkan H2SO4. Nilai pH tanah yang sangat rendah dapat menghancurkan liat sehingga membebaskan Al dan kation-kation lain. Larutan tanahnya didominasi oleh Al2(SO4)3 dan kation lain. Dalam keadaan ekstrim di musim kering, H2SO4 bebas dapat ditemukan, dalam musim banjir FeSO4 dapat menjadi dominan (Adhi, dkk, 1997). 2. Kasifikasi Tanah Salin Horizon-horizon penciri yang berkaitan dengan salinitas tinggi umumnya berkaitan dengan tanah-tanah salin di daerah arid dan semiarid misalnya horizon gipsik (akumulasi gipsum), horizon kalsik (akumulasi Ca atau Ca/Mg karbonat) , horizon salik (akumulasi garam-garam lebih mudah larut daripada gipsum) dan horizon natrik (ESP atau SAR tinggi) (Sipayung, 2003). Salinitas tanah padi sawah (pasang surut) biasanya terlalu rendah atau terlalu beragam untuk digunakan sebagai ktiteria penciri dalam taksonomi tanah. Tanah-tanah pantai yang salin umumnya tidak termasuk Halaquept, karena kadar garamnya tidak menurun (Hardjowigeno dan Rayes, 2005).
Salinitas Tanah
Salinitas merupakan tingkat keasinan atau kadar garam terlarut dalam air. Salinitas juga dapat mengacu pada kandungan garam dalam tanah. Kandungan garam pada sebagian besar danau, sungai, dan aluran air alami sangat kecil sehingga air di tempat ini dikategorikan sebagai air tawar. Kandungan garam sebenarnya pada air ini, secara defenisi, kurang dari 0,05%. Jika lebih dari itu, air
Universitas Sumatera Utara
dikategorikan sebagai air payau atau menjadi saline bila konsentrasinya 3 sampai 5% (Suriadikarta dan Sutriadi, 2007). Air laut mengandung 3,5% garam-garaman, gas-gas terlarut, bahan-bahan organik
dan
partikel-partikel
tak
terlarut.
Keberadaan
garam-garaman
mempengaruhi sifat fisis air laut (densitas, kompresibilitas, titik beku, dan temperature dimana densitas menjadi maksimum) beberapa tingkat, tetapi tidak menentukannya. Beberapa sifat (viskositas, daya serap cahaya) tidak terpengaruh secara signifikan oleh salinitas. Dua sifat yang sangat ditentukan oleh jumlah garam di laut (salinitas) adalah daya hantar listrik dan tekanan osmosis (http://www.o-fish.com/air/salinitas.phpl, 2008). Kelarutan garam yang tinggi dapat menghambat penyerapan air dan hara oleh tana tekanan osmotik. Secara khusus, keragaman yang tinggi menimbulkan keracunan tanaman terutama oleh ion Na dan Cl. Lahan salin atau lahan pantai adalah lahan rawa yang terkena pengaruh penyusupan air laut atau bersifat payau, yang dapat termasuk lahan potensial, lahan sulfat masam, atau lahan gambut. Penyusupan air laut ini paling tidak selama 3 bulan dalam setahun dengan kadar natrium dalam larutan tanah 8-15%. Berdasarkan tingkat salinitasnya, lahan salin dapat dibagi menjadi tiga tipologi, yaitu salin ringan, sedang, dan sangat salin. Kendala produksi pada jenis lahan ini sedang sampai sangat berat terutama dalam hal salinitas (http://awangmaharijaya.wordpress.com/, 2008). Salinitas tanah menunjukkan besarnya kandungan garam mudah larut dalam tanah, sedang sodisitas menunjukkan tingginya kadar garam Na dalam tanah. Keracunan tanaman dapat terjadi bila kandungan garam mudah larut terlalu tinggi. Tanah salin adalah tanah yang mempunyai sifat – sifat berikut : (a). Daya
Universitas Sumatera Utara
hantar listrik tanah jenuh air (DHL) > 4 dS/m, (b). Persen Na dapat ditukar (ESP) < 15 dan (c). pH < 8,5. Ion – ion yang dominan pada tanah salin ialah : Na+ , Ca2+ , Mg2+ , Cl- , SO42- . NaCl merupakan penyebab salinitas utama. Pada tanah sulfat masam muda mengandung Al2 (SO4 )3 dan FeSO4 yang tinggi tetapi juga memenuhi syarat sebagai tanah salin (Hardjowigeno dan Rayes, 2005).
Pengaruh Salinitas Terhadap Tanah dan Tanaman
Kandungan NaCl yang tinggi pada tanah salin menyebabkan rusaknya struktur tanah, sehingga aerasi dan permeabilitas tanah tersebut menjadi sangat rendah. Banyaknya ion Na di dalam tanah menyebabkan berkurangnya ion-ion Ca, Mg, dan K yang dapat ditukar, yang berarti menurunnya ketersediaan unsur tersebut bagi tanaman. Pengaruh salinitas terhadap tanaman mencakup tiga hal yaitu tekanan osmosis, keseimbangan hara dan pengaruh racun. Bertambahnya konsentrasi garam di dalam suatu larutan tanah, meningkatkan potensial osmotik larutan tanah tersebut. Oleh sebab itu salinitas dapat menyebabkan tanaman sulit menyerap air hingga terjadi kekeringan fisiologis (Hakim, dkk, 1986). Spesies tanaman yang hanya mentoleransi konsentrasi garam rendah termasuk dalam kelompok tanaman glikofita, dan spesies-spesies tanaman yang mentoleransi konsentrasi garam tinggi termasuk kelompok tanaman halofita. Pengenalan pengaruh tingkat salinitas merupakan bahan yang sangat berguna sehubungan
dengan
berbagai
akibat
kerusakan
atau
gangguan
yang
ditimbulkannya terhadap pertumbuhan tanaman. Melalui pengenalan gejala yang timbul pada tanaman akibat tingkat salinitas yang cukup tinggi, perbaikan struktur
Universitas Sumatera Utara
tanah akan dapat diupayakan seperlunya, ataupun pemilihan jenis tanaman yang cocok untuk lokasi pertanian yang bermasalah (Notohadiprawiro, 2006). Penggolokan garam yang mudah larut dalam tanah secara parah menghambat pertumbuhan tanaman. Penggolokan garam tersebut akan mengibas plasmolisis, yaitu suatu proses bergerak keluarnya H2O dari tanaman ke larutan tanah. Kehadiran ion Na dalam jumlah yang tinggi dapat mempertahankan partikel tanah tetap tersuspensi. Dengan pengeringan, tanah membentuk lempeng keras, dan terjadi pembentukan kerak di permukaan. Yang tersebut terakhir ini menurunkan porositas tanah dan aerasi terhambat secara parah. Nilai pH yang tinggi pada banyak diantara tanah-tanah tersebut juga menurunkan ketersediaan sejumlah hara (http://cahtanah.blogspot.com/2008/07/04/archive.html#, 2008). Garam-garam yang dapat dipertukarkan akan mempengaruhi sifat-sifat tanah jika terdapat dalam keadaan yang berlebihan dalam tanah. Kekurangan unsur Na+ dan Cl- dapat menekan pertumbuhan dan mengurangi produksi. Peningkatan konsentrasi garam terlarut di dalam tanah akan meningkatkan tekanan osmotik sehingga menghambat penyerapan air dan unsur-unsur hara yang berlangsung melalui proses osmosis. Jumlah air yang masuk ke dalam akar akan berkurang sehingga mengakibatkan menipisnya jumlah persediaan air dalam tanaman (Buckman and Brady, 1982). Salinitas menekan proses pertumbuhan tanaman dengan efek yang menghambat pembesaran dan pembelahan sel, produksi protein serta penambahan biomassa tanaman. Tanaman yang mengalami stress garam umumnya tidak
Universitas Sumatera Utara
menunjukkan respon dalam bentuk kerusakan langsung tetapi pertumbuhan yang tertekan dan perubahan secara perlahan (Subagyono, 2008). Gejala pertumbuhan tanaman pada tanah dengan tingkat salinitas yang cukup tinggi adalah pertumbuhan yang tidak normal seperti daun mengering di bagian ujung dan gejala khlorosis. Gejala ini timbul karena konsentrasi garam terlarut yang tinggi menyebabkan menurunnya potensial larutan tanah sehingga tanaman kekurangan air. Sifat fisik tanah juga terpengaruh antara lain bentuk struktur, daya pegang air dan permeabilitas tanah. Semakin tinggi konsentrasi NaCl pada tanah, semakin tinggi tekanan osmotik dan daya hantar listrik tanah (Tutty, 2008). Daya Hantar Listrik Tanah Tanaman padi termasuk tanaman yang peka terhadap salinitas tanah (yang dinyatakan dengan daya hantar listrik atau disingkat DHL). Nilai DHL sebesar 2 Ds/m dianggap optimal, tetapi jika mencapai 4-6 dS/m tergolong marginal. Jika nilai DHL > 6 dS/m, maka pertumbuhan tanaman padi terhambat. Penurunan hasil bisa mencapai 50 % jika nilai DHL sekitar 7,2 dS/m, atau jika nilai exchangeable sodium percentage atau ESP sekitar 20 % (Djaenudin et al., 2000). Air murni merupakan penghantar listrik yang buruk, tapi daya hantar listriknya mengalami kenaikan sebesar banyaknya garam yang terlarut dalam air tanah. Demikianlah, daya hantar listrik larutan tanah memberikan kepada kita suatu pengukuran secara tak langsung terhadap kadar garam. Daya hantar listrik diukur melalui baik metode langsung ataupun metode laboratorium. Yang diukur dengan satuan mmhos/cm (Brady and Ray, 2000).
Universitas Sumatera Utara
Daya hantar listrik mula-mula meningkat dengan penggenangan, kemudian menurun ke nilai stabil yang berbeda untuk setiap jenis tanah. Naiknya nilai DHL karena adanya mobilisasi Fe2+ dan Mn2+, pembentukan NH4+, HCO3-, dan RCOO- penggantian kation-kation dalam koloid oleh Fe2+, Mn2+, dan NH4+. Turunnya nilai DHL karena pengendapan Fe3+ sebagai Fe3(OH)8 dan FeS, pengendapan Mn sebagai MnCO3, kehilangan CO2, dan konversi RCOO- menjadi CH4. Pada tanah tergenang yang normal, nilai DHL tertinggi antara 2-4 dS/m, tetapi pada tanah pasir yang kaya bahan organik dan tanah sulfat masam dapat mencapai >4 dS/m yang merupakan ambang bahaya bagi padi. Nilai DHL 2 dS/m baik untuk tanaman padi. Kation yang digantikan oleh Fe2+, Mn2+, dan NH4 dalam keadaan reduksi dapat hilang bersama air perkolasi. Pada keadaan kering oksidasi Fe2+ dan NH4 dapat mengasamkan tanah(Hardjowigeno dan Rayes, 2005). Metode ekstrak pasta jenuh adalah metode yang paling sering digunakan dalam uji laboratorium. Contoh tanah yang telah dijenuhkan oleh air distilasi dan dicampurkan menjadi tanah dengan konsistensi pasta. Setelah didiamkan selama satu malam untuk melarutkan garam, daya hantar listrik air tanah yang diekstrakkan dari pasta tadi diukur. Metode di lapangan mencakup pengukuran daya hantar listrik secara langsung di lapangan. Metode ini melibatkan penetrasi empat sensor berupa elektroda ke dalam tanah di gerakkan oleh kendaraan seperti traktor pertanian (Brady and Ray, 2000). Melalui defenisi, tanah salin memiliki daya hantar listrik yang lebih dari 4 mmhos/cm (pada suhu 250 C). Dalam air, 1 mmhos/cm daya hantar listrik mendekati 640 ppm ( 1700 lb garam per are ) pertumbuhan buah-buahan terbaik
Universitas Sumatera Utara
adalah ketika DHL tanah kurang dari 1,5 mmhos/cm dalam zona akar (pada kedalaman 3 sampai 4 kaki). Pertumbuhan dan panen buah-buahan berkurang jika daya hantar listrik mengalami kenaikan diatas 2,5 mmhos/cm (Peacook, 2008). Reklamasi Tanah Salin Untuk Lahan Pertanian
Tanah-tanah pertanian yang produktivitasnya menurun karena bahan organik ikut terangkut dengan bagian tanah yang terkikis dan terhanyutkan, setahap demi setahap dapat dipulihkan kembali dengan kegiatan dan teraturnya pembenaman pupuk kandang ke dalam bagian atau lapisan tanah yang masih tersisa. Perlu juga dikombinasi dengan kegiatan penyengkedan tanah atau pengolahan tanah sejajar dengan garis kontur. Maksudnya agar pupuk kandang yang telah dibenamkan itu tidak mudah tercuci atau ikut hanyut sewaktu adanya aliran permukaan (Kartasapoetra, 1989). Sebelum tanah salin dapat dimanfaatkan untuk lahan pertanian harus dan perlu dilakukan beberapa usaha untuk mengurangi kendala-kendala yang dapat menghambat pertumbuhan tanaman. Usaha-usaha tersebut antara lain: 1. Mereklamasi tanah salin 2. Menggunakan tanaman-tanaman yang toleran terhadap tanah bergaram Reklamasi tanah salin dapat dilakukan dengan beberapa cara: a. Eradikasi yakni pencucian garam-garam terlarut di dalam tanah dengan cara irigasi dan drainase. b. Pertukaran kation yakni penambahan bahan-bahan seperti gips (CaSO4) atau batu kapur (CaCO3). c. Penambahan bahan organik (Yosepa, dkk, 2006).
Universitas Sumatera Utara
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu Penelitian
Tempat Penelitian Penelitian ini dilaksanakan di Desa Sei Tuan Kecamatan Pantai Labu Kabupaten Deli Serdang yang memiliki luas +1500 Ha. Analisis tanah dilakukan di Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah, Riset dan Teknologi Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan. Lokasi penelitian dapat dilihat pada gambar 1. Waktu Penelitian Penelitian yang akan dilaksanakan mulai pada bulan Maret 2010 sampai dengan selesai. Bahan dan Alat Bahan Penelitian Adapun bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah peta lokasi penelitian, peta topografi, kartu pemboran, tanah sebagai sampel dan bahan-bahan kimia untuk kebutuhan analisa di laboratorium. Alat Penelitian Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah GPS (Global Position System) untuk menentukan letak lokasi penelitian, bor tanah untuk mengambil sampel tanah, kantong plastik tebal berkapasitas 2 kg sebagai tempat sampel tanah, kartu label untuk menandai sampel tanah, karet gelang atau tali kecil untuk mengikat kantong plastik, kamera untuk memfoto, dan alat-alat tulis (ball point + pensil + spidol permanent, stip) serta alat laboratorium untuk analisis tanah.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 1. Peta Lokasi Penelitian
Metode Penelitian
Adapun metode yang digunakan adalah metode Survey Grid dengan tingkat survey sangat detail (kerapatan pengamatan 1 sampel tiap 4 Ha). Dari kegiatan survey yang dilakukan akan dihasilkan peta yang mempunyai skala 1: 20.000. Dengan lahan sawah seluas ± 132 ha, akan dilakukan pengamatan 33 titik. Dari titik pengamatan diambil sampel tanah untuk dianalisis di Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah, Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan. Pelaksanaan Percobaan Persiapan Sebelum melakukan penelitian di lapangan, terlebih dahulu dilakukan konsultasi dengan komisi pembimbing, pengadaan peralatan, pengumpulan data
Universitas Sumatera Utara
dalam bentuk deskripsi mengenai daerah penelitian, studi literatur, pembuatan peta pengambilan sampel tanah dengan metode grid. Pelaksanaan •
Penentuan lokasi pengambilan contoh tanah dilapangan
•
Dilakukan pemboran (boring) pada daerah yang telah digridkan pada peta pengambilan sampel tanah (Gambar 1)
•
Mencatat letak koordinat boring, longitude, latitude, dan ketinggian tempat dengan menggunakan GPS (Global Position System). Titik koordinat
pengambilan
sampel tanah sawah dapat dilihat pada
(Gambar 2). Gambar 2.Peta Lokasi Pengambilan Sampel Tanah
Universitas Sumatera Utara
•
Pengambilan sampel tanah pada kedalaman 0-20 cm yang kemudian dimasukkan ke dalam kantong plastik dan diberi label.
•
Analisis sampel tanah di Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah, Riset dan Teknologi Fakultas Pertanian USU, Medan.
•
Pengolahan data dan pembuatan laporan
Analisis Tanah
DHL (mmhos/cm) dengan metode Conductivitymeter
Universitas Sumatera Utara
