ANALISA SEDERHANA SIFAT FISIKA, BIOLOGI, DAN KIMIA TANAH MELALUI ANALISA LABORATORIUM

Disusun Oleh :

ARGHYA NARENDRA DIANASTYA (111510501105)

(Mahasiswa Penerima Beasiswa Unggulan S-1 PS. Agroteknologi Fakultas

Pertanian UNEJ)

PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGIFAKULTAS PERTANIANUNIVERSITAS JEMBER

2011

BAB 1. PENDAHULUAN

1.1. Latar belakang

Setiap orang berkepentingan terhadap tanah. Tanah sebagai sumberdaya

alam yang dapat dimanfaatkan oleh manusia untuk berbagai macam aktivitas guna

memenuhi kebutuhan hidupnya. Tanah sebagai sumberdaya yang digunakan

untuk keperluan pertanian dapat bersifat sebagai sumberdaya yang dapat pulih

(reversible) dan dapat pula sebagai sumberdaya yang dapat pulih atau habis.

Dalam usaha pertanian tanah mempunyai fungsi utama sebagai sumber

penggunaan unsur hara yang dibutuhkan untuk pertumbuhan tanaman, dan

sebagai tempat tumbuh dan berpegangnya akar serta tempat penyimpan air yang

sangat diperlukan untuk kelangsungan hidup tumbuhan. Pada awal budidaya

pertanian, hara yang diperlukan untuk produksi tanaman hanya mengandalkan

sumber alami dari tanah, baik yang bersumber dari bahan organik dan dari bahan

mineral tanah, tanpa adanya pasokan hara dari luar. Petani peladang berpindah

memilih tanah sebagai tempat usahanya hanya mendasarkan pada tebal tipisnya

lapisan humus dan ketersediaan airnya saja. Setelah hara setempat habis atau

produktivitasnya menurun, mereka pergi meninggalkan tempat usahanya untuk

mencari lahan yang baru yang mempunyai lapisan humus tebal yang relatif lebih

produktif, sehingga akan memberikan harapan terhadap ketersediaan hara untuk

budidaya pertanian berikutnya.

Sejak manusia melakukan pertanian menetap, mulailah petani

mengupayakan pengelolaan kesuburan tanah, yaitu dengan penambahan bahan

organik untuk memulihkan kembali status hara dalam tanah. Perkembangan

selanjutnya tidak terbatas pada penggunaan pupuk organik, namun juga dengan

penggunaan pupuk buatan. Pada tahun enampuluhan terjadilah biorevolosi di

bidang pertanian, yang dikenal sebagai revolosi hijau yang telah berhasil merubah

pola pertanian dunia secara spektakuler. Petani mulai berpaling meninggalkan

penggunaan pupuk organik, berubah ke penggunaan pupuk buatan yang

berkonsentrasi hara tinggi. Dengan revolosi hijau tersebut, produksi pangan dunia

meningkat dengan tajam, sehingga telah berhasil mengatasi kekhawatiran dunia

akan adanya krisis pangan dalam dua-tiga dasawarsa terakhir.

Peningkatan produksi pangan tersebut disebabkan pola input intensive atau

teknologi masukan tinggi yang salah satunya dicirikan dengan penggunaan

agrokimia yang berupa penggunaan pupuk buatan dan pestisida yang tinggi, dan

penggunaan varietas unggul yang dicirikan oleh umur pendek dengan hasil tinggi,

sehingga terjadi pengurasan hara dalam kurun waktu yang pendek relatif tinggi.

Akibat dari perubahan pola budidaya ini, menyebabkan kebutuhan pupuk dunia

melonjak sangat pesat dari tahun ke tahun termasuk Indonesia.

Di Indonesia, sejak tahun 1968 terjadi peningkatan kebutuhan pupuk buatan

secara tajam. Penggunaan pupuk buatan yang berkonsentrasi tinggi yang tidak

proporsional ini, akan berdampak pada penimpangan status hara dalam tanah,

sehingga akan memungkinkan terjadinya kekahatan hara lain. Di samping itu,

petani mulai banyak yang meninggalkan penggunaan pupuk organik baik yang

berupa pupuk hijau ataupun kompos, dengan anggapan penggunaan pupuk

organik kurang efektif dan efisien, karena kandungan unsur hara dalam bahan

organik yang relatif kecil dan lambat tersedia.

Akibat dari penggunaan pupuk kimia yang berlebihan tersebut, akan

berdampak pada penyusutan kandungan bahan organik tanah, bahkan banyak

tempat-tempat yang kandungan bahan organiknya sudah sampai pada tingkat

rawan. Dilaporkan, sekitar 60 persen areal sawah di Jawa kadungan bahan

organiknya kurang dari 1 persen. Sementara, sistem pertanian bisa menjadi

sustainable (berkelanjutan) jika kandungan bahan organik tanah lebih dari 2 %.

Sering kurang disadari oleh petani, bahwa walaupun peran bahan organik

terhadap suplai hara bagi tanaman kurang, namun peran bahan organik yang

paling besar dan penting adalah kaitannya dengan kesuburan fisik tanah. Apabila

tanah kandungan humusnya semakin berkurang, maka lambat laun tanah akan

menjadi keras, kompak dan bergumpal, sehingga menjadi kurang produktif .

Menyadari dampak negatif pada tanah dari pertanian yang boros energi tersebut,

maka berkembanglah pada akhir-akhir ini konsep pertanian organik, yang salah

satu langkah untuk pemeliharaan kesuburan tanahnya, adalah dengan penggunaan

kembali bahan organik. Walaupun penggunaan bahan organik sudah bukan bahan

yang baru lagi, namun mengingat betapa pentingnya bahan organik dalam

menunjang produktivitas tanaman dan sekaligus mempertahankan kondisi lahan

yang produktif dan berkelanjutan, maka pembahasan terhadap bahan organik tidak

henti-hentinya untuk dikaji.

Bahan organik tanah merupakan timbunan binatang dan jasad renik yang

sebagian telah mengalami perombakan. Bahan organik ini biasanya berwarna

cokelat dan bersifat koloid yang dikenal dengan humus. Humus terdiri dari bahan

organik halus yang berasal dari hancuran bahan organik kasar serta senyawa-

senyawa baru yang dibentuk dari hancuran bahan organik tersebut melalaui suatu

kegiatan mikroorganisme di dalam tanah. Humus merupakan senyawa yang

resisten berwarna hitam / cokelat dan mempunyai daya menahan air dan unsur

hara yang tinggi. Tanah yang mengandung banyak humus atau mengandung

banyak bahan organik adalah tanah-tanah lapisan atas atau tanah-tanah top soil.

Bahan organik tanah berpengaruh terhadap pertumbuhan tanaman yaitu sebagai

granulator yang berfungsi memperbaiki struktur tanah, penyediaan unsur hara dan

sebagainya. Yang mana nantinya akan mempengaruhi seberapa jauh tanaman

memberikan hasil produktifitas yang tinggi. Berdasarkan hal inilah, maka

dipandang penting untuk melaksanakan praktikum bahan organik tanah.

1.2. Tujuan

1. Mengetahui kemampuan tanah yang mengandung bahan organik dan tidak

mengandung bahan organik dalam mengikat air.

2. Menduga kemampuan kapasitas tukar kation tanah yang mengandung bahan

organik dan tidak mengandung bahan organik.

3. Mengetahui porositas tanah yang mengandung bahan organik dan tidak

mengandung bahan organik.

4. Menduga tekstur tanah yang mengandung bahan organik dan tidak

mengandung bahan organik.

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

Bahan organik tanah adalah bagian dari tanah yang merupakan suatu sistem

yang kompleks dan dinamis, yang bersumber dari sisa tanaman atau binatang

yang terdapat didalam tanah yang terus-menerus mengalami perubahan bentuk,

karena dipengaruhi oleh faktor biologi, fisika, dan kimia. Bahan organik tanah

adalah semua jenis bahan organik yang terdapat di dalam tanah, termasuk serasah,

fraksi bahan organik ringan, biomassa mikroorganisme, bahan organik terlarut

dalam air, dan bahan organik yang stabil atau humus (Soegiman, 1990).

Secara umum fungsi bahan organik tanah adalah menyediakan tempat hidup

dan makanan bagi jasad hidup tanah, sumber cadangan makanan didalam tanah,

meningkatkan stabilitas struktur tanah, serta menyimpan air dan zat makanan.

Semua bentuk makanan (nutrisi) dalam tanah dalam bentuk terikat, sehingga

untuk mengubah menjadi bentuk tersedia maka nutrisi akan dirubah mejadi

senyawa bermuatan (ion/kation). Dengan demikian nutrisi yang mempunyai

muatan dapat diserap oleh tanaman untuk pertumbuhannya. Namun tanah yang

sedikit mengandung bahan organik maka ion-ion menjadi lebih sedikit diikat oleh

tanah, sehingga nutrisi hilang di alam (Soegiman, 1990).

Bahan organi memilki peran penting dalam menentukan kemampuan tanah

untuk mendukung tanaman,sehingga jika kadar jika kadar bahan organik tanah

menurun, kemampuan tanah dalam mendukung produktivitas juga menurun.

Menurunnya bahan organik merupakan salah ssatu bentuk kerusakan tanah yang

umum terjadi. Kerusakan tanah merupakan masalah penting bagi Negara

berkembang karena intensitasnya yang cenderung meningkat sehingga tercipta

tanah-tanah rusak yang jumlah maupun intensitasnya meningkat (Soegiman,

1990).

Kerusakan tanah secara garis besar dapat digolongkan menjadi tiga

kelompok utama, yaitu kerusakan sifat kimia, fisika dan biologi tanah. Kerusakan

biologi ditandai oleh penyusutan populasi atau berkurangnya biodiversitas

organisme tanah, dan umumnya terjadi bukan kerusakan sendiri, melainkan akibat

dari kerusakan lain (fisik dan kimia). Sebagai contoh penggunaan pupuk nitrogen

(dalam bentuk ammonium sulfat dan sulfur coated urea) yang terus menerus

selama 20 tahun dapat menyebabkan pemasaman tanah sehingga populasi cacing

tanah akan turun dengan drastic (Soegiman, 1990).

Bahan organik tanah juga mempengaruhi sifat fisik tanah, diantaranya

tekstur tanah. Ciri tanah subur antara lain tekstur dan struktur tanahnya baik, yaitu

butir tanahnya tidak terlalu besar dan tidak terlalu kecil; banyak mengandung air

untuk melarutkan garam-garaman. Tekstur tanah menunjukkan proporsi relative

dari ukuran partikel-partikel tanah. Rentangan ukuran partikel yang terbesar dapat

dijumpai dalam kelompok tanah lempung (clay) yang diameter partikelnya

mempunyai ukuran 0,0002 mm hingga sebesar molekul. Struktur tanah adalah

susunan butir-butir suatu tanah. Pada umumnya, komposisi tanah terdiri dari 90%

bahan mineral, 1-5% bahan organik, 0,9% udara dan air (Soegiman, 1990).

Bahan orgnik di samping berpengaruh terhadap pasokan hara tanah juga

tidak kalah pentingnya terhadap sifat fisik, biologi dan kimia tanah lainnya. Syarat

tanah sebagai media tumbuh dibutuhkan kondisi fisik dan kimia yang baik.

Keadaan fisik tanah yang baik apabila dapat menjamin pertumbuhan akar tanaman

dan mampu sebagai tempat aerasi dan lengas tanah, yang semuanya berkaitan

dengan peran bahan organik. Peran bahan organik yang paling besar terhadap sifat

fisik tanah meliputi : struktur, konsistensi, porositas, daya mengikat air, dan yang

tidak kalah penting adalah peningkatan ketahanan terhadap erosi.

Bahan organik tanah merupakan salah satu bahan pembentuk agregat tanah,

yang mempunyai peran sebagai bahan perekat antar partikel tanah untuk bersatu

menjadi agregat tanah, sehingga bahan organik penting dalam pembentukan

struktur tanah. Pengaruh pemberian bahan organik terhadap struktur tanah sangat

berkaitan dengan tekstur tanah yang diperlakukan. Pada tanah lempung yang

berat, terjadi perubahan struktur gumpal kasar dan kuat menjadi struktur yang

lebih halus tidak kasar, dengan derajat struktur sedang hingga kuat, sehingga lebih

mudah untuk diolah. Komponen organik seperti asam humat dan asam fulvat

dalam hal ini berperan sebagai sementasi pertikel lempung dengan membentuk

komplek lempung-logam-humus (Stevenson, 1982).

Pada tanah pasiran bahan organik dapat diharapkan merubah struktur tanah

dari berbutir tunggal menjadi bentuk gumpal, sehingga meningkatkan derajat

struktur dan ukuran agregat atau meningkatkan kelas struktur dari halus menjadi

sedang atau kasar (Scholes et al., 1994).

Bahkan bahan organik dapat mengubah tanah yang semula tidak berstruktur

(pejal) dapat membentuk struktur yang baik atau remah, dengan derajat struktur

yang sedang hingga kuat. Mekanisme pembentukan egregat tanah oleh adanya

peran bahan organik ini dapat digolongan dalam empat bentuk: (1) Penambahan

bahan organik dapat meningkatkan populasi mikroorganisme tanah baik jamur

dan actinomycetes. Melalui pengikatan secara fisik butir-bitir primer oleh miselia

jamur dan actinomycetes, maka akan terbentuk agregat walaupun tanpa adanya

fraksi lempung; (2) Pengikatan secara kimia butir-butir lempung melalui ikatan

antara bagian–bagian positip dalam butir lempung dengan gugus negatif

(karboksil) senyawa organik yang berantai panjang (polimer); (3) Pengikatan

secara kimia butir-butir lempung melalui ikatan antara bagianbagian negatif dalam

lempung dengan gugusan negatif (karboksil) senyawa organic berantai panjang

dengan perantaraan basa-basa Ca, Mg, Fe dan ikatan hidrogen; (4) Pengikatan

secara kimia butir-butir lempung melalui ikatan antara bagian-bagian negative

dalam lempung dengan gugus positif (gugus amina, amida, dan amino) senyawa

organic berantai panjang (polimer) (Seta, 1987). Hasil penelitian menunjukkan

bahwa asam humat lebih bertanggung jawab pada pembentukkan agregat di

regosol, yang ditunjukkan oleh meningkatnya kemantapan agregat tanah (Pertoyo,

1999).

Kandungan bahan organik yang cukup di dalam tanah dapat memperbaiki

kondisi tanah agar tidak terlalu berat dan tidak terlalu ringan dalam pengolahan

tanah. Berkaitan dengan pengolahan tanah, penambahan bahan organik akan

meningkatkan kemampuannya untuk diolah pada lengas yang rendah. Di samping

itu, penambahan bahan organik akan memperluas kisaran kadar lengas untuk

dapat diolah dengan alat-alat dengan baik, tanpa banyak mengeluarkan energi

akibat perubahan kelekatan tanah terhadap alat. Pada tanah yang bertekstur halus

(lempungan), pada saat basah mempunyai kelekatan dan keliatan yang tinggi,

sehingga sukar diolah (tanah berat), dengan tambahan bahan organik dapat

meringankan pengolahan tanah. Pada tanah ini sering terjadi retakretak yang

berbahaya bagi perkembangan akar, maka dengan tambahan bahan organik

kemudahan retak akan berkurang. Pada tanah pasiran yang semula tidak lekat,

tidak liat, pada saat basah, dan gembur pada saat lembab dan kering, dengan

tambahan bahan organik dapat menjadi agak lekat dan liat serta sedikit teguh,

sehingga mudah diolah.

Pengaruh bahan organik terhadap sifat fisika tanah yang lain adalah

terhadap peningkatan porositas tanah. Porositas tanah adalah ukuran yang

menunjukkan bagian tanah yang tidak terisi bahan padat tanah yang terisi oleh

udara dan air. Pori pori tanah dapat dibedakan menjadi pori mikro, pori meso dan

pori makro. Pori-pori mikro sering dikenal sebagai pori kapiler, pori meso dikenal

sebagai pori drainase lambat, dan pori makro merupakan pori drainase cepat

(Muhdi dan Diana S.H, 2004). Tanah pasir yang banyak mengandung pori makro

sulit menahan air, sedang tanah lempung yang banyak mengandung pori mikro

drainasenya jelek. Pori dalam tanah menentukan kandungan air dan udara dalam

tanah serta menentukan perbandingan tata udara dan tata air yang baik.

Penambahan bahan organik pada tanah kasar (berpasir), akan meningkatkan pori

yang berukuran menengah dan menurunkan pori makro. Dengan demikian akan

meningkatkan kemampuan menahan air (Stevenson, 1982).

Pada tanah halus lempungan, pemberian bahan organik akan meningkatkan

pori meso dan menurunkan pori mikro. Dengan demikian akan meningkatkan pori

yang dapat terisi udara dan menurunkan pori yang terisi air, artinya akan terjadi

perbaikan aerasi untuk tanah lempung berat. Terbukti penambahan bahan organik

(pupuk kandang) akan meningkatkan pori total tanah dan akan menurunkan berat

volume tanah (Wiskandar, 2002). Aerasi tanah sering terkait dengan pernafasan

mikroorganisme dalam tanah dan akar tanaman, karena aerasi terkait dengan O2

dalam tanah. Dengan demikian aerasi tanah akan mempengaruhi populasi

mikrobia dalam tanah. Pengaruh bahan organik terhadap peningkatan porositas

tanah di samping berkaitan dengan aerasi tanah, juga berkaitan dengan status

kadar air dalam tanah. Penambahan bahan organik akan meningkatkan

kemampuan menahan air sehingga kemampuan menyediakan air tanah untuk

pertumbuhan tanaman meningkat. Kadar air yang optimal bagi tanaman dan

kehidupan mikroorganisme adalah sekitar kapasitas lapang. Penambahan bahan

organik di tanah pasiran akan meningkatkan kadar air pada kapasitas lapang,

akibat dari meningkatnya pori yang berukuran menengah (meso) dan menurunnya

pori makro, sehingga daya menahan air meningkat, dan berdampak pada

peningkatan ketersediaan air untuk pertumbuhan tanaman (Scholes et al., 1994).

Pada tanah berlempung dengan penambahan bahan organik akan

meningkatkan infiltrasi tanah akibat dari meningkatnya pori meso tanah dan

menurunnya pori mikro. Peran bahan organik yang lain, yang mempunyai arti

praktis penting terutama pada lahan kering berlereng, adalah dampaknya terhadap

penurunan laju erosi tanah. Hal ini dapat terjadi karena akibat dari perbaikan

struktur tanah yaitu dengan semakin mantapnya agregat tanah, sehingga

menyebabkan ketahanan tanah terhadap pukulan air hujan meningkat. Di samping

itu, dengan meningkatnya kapasitas infiltrasi air akan berdampak pada aliran

permukaan dapat diperkecil. sehingga erosi dapat berkurang (Stevenson, 1982).

Pengaruh bahan organik terhadap kesuburan kimia tanah antara lain

terhadap kapasitas pertukaran kation, kapasitas pertukaran anion, pH tanah, daya

sangga tanah dan terhadap keharaan tanah. Penambahan bahan organik akan

meningkatkan muatan negative sehingga akan meningkatkan kapasitas pertukaran

kation (KPK). Bahan organik memberikan konstribusi yang nyata terhadap KPK

tanah. Sekitar 20 – 70 % kapasitas pertukaran tanah pada umumnya bersumber

pada koloid humus (contoh: Molisol), sehingga terdapat korelasi antara bahan

organik dengan KPK tanah (Stevenson, 1982).

Kapasitas pertukaran kation (KPK) menunjukkan kemampuan tanah untuk

menahan kation-kation dan mempertukarkan kation-kation tersebut termasuk

kation hara tanaman. Kapasitas pertukaran kation penting untuk kesuburan tanah.

Humus dalam tanah sebagai hasil proses dekomposisi bahan organik merupakan

sumber muatan negatif tanah, sehingga humus dianggap mempunyai susunan

koloid seperti lempung, namun humus tidak semantap koloid lempung, dia

bersifat dinamik, mudah dihancurkan dan dibentuk. Sumber utama muatan negatif

humus sebagian besar berasal dari gugus karboksil (-COOH) dan fenolik (-

OH)nya (Brady, 1990).

Muatan koloid humus bersifat berubah-ubah tergantung dari nilai pH larutan

tanah. Dalam suasana sangat masam (pH rendah), hidrogen akan terikat kuat pada

gugus aktifnya yang menyebabkan gugus aktif berubah menjadi bermuatan positip

(-COOH2+ dan –OH2

+), sehingga koloid koloid yang bermuatan negatif menjadi

rendah, akibatnya KPK turun. Sebaliknya dalam suasana alkali (pH tinggi) larutan

tanah banyak OH-, akibatnya terjadi pelepasan H+ dari gugus organik dan terjadi

peningkatan muatan negatif (-COO -, dan –O- ), sehingga KPK meningkat (Parfit,

1980).

Dilaporkan bahwa penggunaan bahan organik (kompos) memberikan

pengaruh yang lebih baik terhadap karakteristik muatan tanah masam (Ultisol)

dibanding dengan pengapuran (Sufardi et al.,1999). Fraksi organik dalam tanah

berpotensi dapat berperan untuk menurunkan kandungan pestisida secara

nonbiologis, yaitu dengan cara mengadsorbsi pestisida dalam tanah. Mekanisme

ikatan pestisida dengan bahan organik tanah dapat melalui: pertukaran ion,

protonisasi, ikatan hidrogen, gaya vander Waal’s dan ikatan koordinasi dengan

ion logam (pertukaran ligan). Tiga faktor yang menentukan adsorbsi pestisida

dengan bahan organik : (1) karakteristik fisika-kimia adsorbenya (koloid humus),

(2) sifat pestisidanya, dan (3) Sifat tanahnya, yang meliputi kandungan bahan

organik, kandungan dan jenis lempungnya, pH, kandungan kation tertukarnya,

lengas, dan temperatur tanahnya (Stevenson, 1982).

Pengaruh penambahan bahan organik terhadap pH tanah dapat

meningkatkan atau menurunkan tergantung oleh tingkat kematangan bahan

organik yang kita tambahkan dan jenis tanahnya. Penambahan bahan organik yang

belum masak (misal pupuk hijau) atau bahan organik yang masih mengalami

proses dekomposisi, biasanya akan menyebabkan penurunan pH tanah, karena

selama proses dekomposisi akan melepaskan asam-asam organik yang

menyebabkan menurunnya pH tanah. Namun apabila diberikan pada tanah yang

masam dengan kandungan Al tertukar tinggi, akan menyebabkan peningkatan pH

tanah, karena asam-asam organik hasil dekomposisi akan mengikat Al

membentuk senyawa komplek (khelat), sehingga Al-tidak terhidrolisis lagi.

Dilaporkan bahwa penamhan bahan organik pada tanah masam, antara lain

inseptisol, ultisol dan andisol mampu meningkatkan pH tanah dan mampu

menurunkan Al tertukar tanah (Nurida dkk., 2007, 2001; Cahyani., 1996; dan

Dewi, 1996).

Peningkatan pH tanah juga akan terjadi apabila bahan organik yang kita

tambahkan telah terdekomposisi lanjut (matang), karena bahan organik yang telah

termineralisasi akan melepaskan mineralnya, berupa kation-kation basa. Peran

bahan organik terhadap ketersediaan hara dalam tanah tidak terlepas dengan

proses mineralisasi yang merupakan tahap akhir dari proses perombakan bahan

organik. Dalam proses mineralisasi akan dilepas mineral-mineral hara tanaman

dengan lengkap (N, P, K, Ca, Mg dan S, serta hara mikro) dalam jumlah tidak

tentu dan relatif kecil. Hara N, P dan K merupakan hara yang relatif lebih banyak

untuk dilepas dan dapat digunakan tanaman. Bahan organik sumber nitrogen

(protein) pertama-tama akan mengalami peruraian menjadi asam-asam amino

yang dikenal dengan proses aminisasi, yang selanjutnya oleh sejumlah besar

mikrobia heterotrofik mengurai menjadi amonium yang dikenal sebagai proses

amonifikasi. Amonifikasi ini dapat berlangsung hampir pada setiap keadaan,

sehingga amonium dapat merupakan bentuk nitrogen anorganik (mineral) yang

utama dalam tanah (Tisdal dan Nelson, 1974).

Nasib dari amonium ini antara lain dapat secara langsung diserap dan

digunakan tanaman untuk pertumbuhannya, atau oleh mikroorganisme untuk

segera dioksidasi menjadi nitrat yang disebut dengan proses nitrifikasi. Nitrifikasi

adalah proses bertahap yaitu proses nitritasi yang dilakukan oleh bakteri

Nitrosomonas dengan menghasilkan nitrit, yang segera diikuti oleh proses

oksidasi berikutnya menjadi nitrat yang dilakukan oleh bakteri Nitrobacter yang

disebut dengan nitratasi. Nitrat merupakan hasil proses mineralisasi yang banyak

disukai atau diserap oleh sebagian besar tanaman budidaya. Namun nitrat ini

mudah tercuci melalui air drainase dan menguap ke atmosfer dalam bentuk gas

(pada drainase buruk dan aerasi terbatas) (Killham, 1994).

Pengaruh bahan organik terhadap ketersediaan P dapat secara langsung

melaui proses mineralisasi atau secara tidak langsung dengan membantu

pelepasan P yang terfiksasi. Stevenson (1982) menjelaskan ketersediaan P di

dalam tanah dapat ditingkatkan dengan penambahan bahan organik melalui 5 aksi

seperti di bawah ini:

(1) Melalui proses mineralisasi bahan organik terjadi pelepasan P mineral (PO43-);

(2) Melalui aksi dari asam organik atau senyawa pengkelat yang lain hasil

dekomposisi, terjadi pelepasan fosfat yang berikatan dengan Al dan Fe yang

tidak larut menjadi bentuk terlarut,

Al(Fe)(H2O)3(OH)2H2PO4 + Khelat ===> PO42-(larut) + Kompleks AL-,Fe- Khelat

(3).Bahan organik akan mengurangi jerapan fosfat karena asam humat dan asam

fulvat berfungsi melindungi sesquioksida dengan memblokir situs pertukaran;

(4).Penambahan bahan organik mampu mengaktifkan proses penguraian bahan

organik asli tanah;

(5).Membentuk kompleks fosfo-humat dan fosfo-fulvat yang dapat ditukar dan

lebih tersedia bagi tanaman, sebab fosfat yang dijerap pada bahan organik

secara lemah.

Untuk tanah-tanah berkapur (agak alkalin) yang banyak mengandung Ca

dan Mg, fosfat tinggi, karena dengan terbentuk asam karbonat akibat dari

pelepasan CO2 dalam proses dekomposisi bahan organik, mengakibatkan

kelarutan P menjadi lebih meningkat, dengan reaksi sebagai berikut :

CO2 + H2O ====== > H2CO3

H2CO3 + Ca3(PO4)2 ====== > CaCO3 + H2PO4-

Asam-asam organik hasil proses dekomposisi bahan organik juga dapat

berperan sebagai bahan pelarut batuan fosfat, sehingga fosfat terlepas dan tersedia

bagi tanaman. Hasil proses penguraian dan mineralisasi bahan organik, di

samping akan melepaskan fosfor anorganik (PO43-) juga akan melepaskan

senyawa-senyawa P-organik seperti fitine dan asam nucleic, dan diduga senyawa

P-organik ini, tanaman dapat memanfaatkannya. Proses mineralisasi bahan

organik akan berlangsung jika kandungan P bahan organik tinggi, yang sering

dinyatakan dalam nisbah C/P. Jika kandungan P bahan tinggi, atau nisbah C/P

rendah kurang dari 200, akan terjadi mineralisasi atau pelepasan P ke dalam tanah,

namun jika nisbah C/P tinggi lebih dari 300 justru akan terjadi imobilisasi P atau

kehilangan P (Stevenson, 1982).

Bahan organik di samping berperan terhadap ketersediaan N dan P, juga

berperan terhadap ketersediaan S dalam tanah. Di daerah humida, S-protein,

merupakan cadangan S terbesar untuk keperluan tanaman. Mineralisasi bahan

organik akan menghasilkan sulfida yang berasal dari senyawa protein tanaman. Di

dalam tanaman, senyawa sestein dan metionin merupakan asam amino penting

yang mengandung sulfur penyusun protein (Mengel dan Kirkby, 1987).

Protein tanaman mudah sekali dirombak oleh jasad mikro. Belerang (S)

hasil mineralisasi bahan organik, bersama dengan N, sebagian S diubah menjadi

mantap selama pembentukan humus. Di dalam bentuk mantap ini, S akan dapat

terlindung dari pembebasan cepat (Brady, 1990). Seperti halnya pada N dan P,

proses mineralisasi atau imobilisasi S ditentukan oleh nisbah C/S bahan

organiknya. Jika nisbah C/S bahan tanaman rendah yaitu kurang dari 200, maka

akan terjadi mineralisasi atau pelepasan S ke dalam tanah, sedang jika nisbah C/S

bahan tinggi yaitu lebih dari 400, maka justru akan terjadi imobilisasi atau

kehilangan S (Stevenson, 1982).

Bahan organik merupakan sumber energi bagi makro dan mikro-fauna

tanah. Penambahan bahan organik dalam tanah akan menyebabkan aktivitas dan

populasi mikrobiologi dalam tanah meningkat, terutama yang berkaitan dengan

aktivitas dekomposisi dan mineralisasi bahan organik. Beberapa mikroorganisme

yang beperan dalam dekomposisi bahan organik adalah fungi, bakteri dan

aktinomisetes. Di samping mikroorganisme tanah, fauna tanah juga berperan

dalam dekomposi bahan organik antara lain yang tergolong dalam protozoa,

nematoda, Collembola, dan cacing tanah. Fauna tanah ini berperan dalam proses

humifikasi dan mineralisasi atau pelepasan hara, bahkan ikut bertanggung jawab

terhadap pemeliharaan struktur tanah (Hakim dkk., 2007).

Mikro flora dan fauna tanah ini saling berinteraksi dengan kebutuhannya

akan bahan organik, kerena bahan organik menyediakan energi untuk tumbuh dan

bahan organik memberikan karbon sebagai sumber energi. Pengaruh positip yang

lain dari penambahan bahan organik adalah pengaruhnya pada pertumbuhan

tanaman. Terdapat senyawa yang mempunyai pengaruh terhadap aktivitas biologis

yang ditemukan di dalam tanah adalah senyawa perangsang tumbuh (auxin), dan

vitamin (Stevenson, 1982).

Senyawa-senyawa ini di dalam tanah berasal dari eksudat tanaman, pupuk

kandang, kompos, sisa tanaman dan juga berasal dari hasil aktivitas mikrobia

dalam tanah. Di samping itu, diindikasikan asam organik dengan berat molekul

rendah, terutama bikarbonat (seperti suksinat, ciannamat, fumarat) hasil

dekomposisi bahan organik, dalam konsentrasi rendah dapat mempunyai sifat

seperti senyawa perangsang tumbuh, sehingga berpengaruh positip terhadap

pertumbuhan tanaman.

BAB 3. METODOLOGI

3.1 Waktu dan Tempat

Praktikum Agroekologi acara 4 yang berjudul Menduga Kandungan Bahan

Organik Tanah dilaksanakan di Agrotechno Park Fakultas Pertanian Universitas

Jember. Waktu pelaksanaan praktikum kali ini pada hari Jum’at, 20 April 2012

pukul 13.30 WIB – 15.30 WIB.

3.2 Bahan dan Alat

3.2.1 Bahan

1. Tanah yang mengandung bahan organik

2. Pot

3. Air

4. Pupuk Urea

3.2.2 Alat

1. Alat tulis

2. Gelas ukur

3. Indikator lampu

4. Gelas

5. Pengaduk

6. Kamera

7. Pipa Paralon

8. Balon

9. Karet

10. Kantong plastik dengan panjang ± 1 m

3.3 Cara Kerja

3.3.1 Kemampuan Tanah Mengikat Air

1. Mengisi empat buah pot dengan tanah yang dicampur dengan bahan organik

dengan empat komposisi, yaitu 0%, 5%, 10%, dan 15% dari volume pot.

2. Kemudian menyiram masing-masing pot dengan air sebanyak 500 mL,

kemudian mengamati jumlah air yang menetes.

3. Di bawah masing-masing pot, menempatkan gelas plastik untuk menampung

air.

4. Waktu pengamatan tetesan air selama 3 menit.

5. Mengukur volume tetesan air dengan gelas ukur.

6. Menghitung rata-rata kecepatan perambatan air pada empat pot (atau ke empat

jenis tanah) per menit.

3.3.2 Kapasitas Tukar Kation

1. Membuat larutan yang terdiri dari air yang ditambah dengan pupuk urea

sebanyak 0, 2, 4, 6, dan 8 g per 200 mL air; dan pupuk organik cair sebanyak 0,

2, 4, 6, dan 8 mL per 200 mL air.

2. Kemudian menduga KTK larutan dengan menggunakan indikator lampu.

3. Mengulangi pengukuran setelah satu hari sampai hari ketiga.

4. Mendokumentasikan nyala lampu dengan menggunakan kamera.

3.3.3 Porositas Tanah

1. Mengisi empat buah pot dengan tanah yang dicampur dengan bahan organik

dengan empat komposisi, yaitu 0%, 5%, 10%, dan 15% dari volume pot.

2. Memasukkan ditengah-tengah pot pipa paralon.

3. Menium balon dengan ukuran (perbesaran) yang relatif sama (asumsinya

volume udara di dalam balon juga sama).

4. Menempatkan balon yang telah diisi udara pada ujung pipa paralon.

5. Melepas tali karet secara bersamaan.

6. Mengamati waktu proses kempesnya balon sampai balon terkulai.

3.3.4 Menduga Tekstur Tanah

1. Membuat media yang terdiri atas campuran tanah dengan bahan organik

dengan empat komposisi, yaitu 0%, 5%, 10%, dan 15% dari volume.

2. Memasukkan media campuran tersebut ke dalam kantong plastik dengan

panjang sekitar satu meter.

3. Mengisikan kantong plastik dengan media campuran sekitar setengah

panjangnya (0,5 m) dan kemudian mengisi kantong plastik dengan air sampai

penuh.

4. Menggantungkan pada tempatnya dan goyang-goyang kantongnya sampai

media tercampur sempurna dengan tanah.

5. Membiarkan selama kurang lebih 30 menit.

6. Mengamati bagian-bagian yang terpisah dengan cara mengukur panjang

masing-masing, kemudian menghitung presentasinya.

BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil

Tabel 1. Pengamatan Kecepatan Rambat Air

Ulangan

Volume Air Tetesan (mL) dari Pot ke:

Tanah

Pertanaman

Sayur

Tanah

Pertanaman

Jeruk

Tanah

Pekarangan

Tanah

Sawah

1 380 440 480 430

2 430 480 490 480

3 500 490 490 500

Jumlah 1310 1410 1460 1410

Rata-rata 436,67 470 486,67 470

Tabel 2. Pengamatan Dugaan Besarnya Kapasitas Tukar Kation Larutan

Hari

ke-

KTK Larutan UreaKTK Larutan Pupuk Organik

Cair

0 20 30 40 0 1 2 3

1 ++ ++ + - ++ +++ ++++ +++++

2 ++ +++ ++++++++

+++ +++ +++ +++++

3 ++ +++ +++++++

+++ +++ +++ +++++

Ket:

Sangat terang : +++++

Lebih terang : ++++

Terang : +++

Redup : ++

Sangat redup : +

Mati : -

Tabel 3. Pengamatan Porositas Tanah

Ulangan

Balon Kempes pada Menit ke-

Tanah

Pertanaman

Sayur

Tanah

Pertanaman

Jeruk

Tanah

PekaranganTanah Sawah

1 8,27 7,17 10,43 >30

Tabel 4. Pengamatan Tekstur Tanah

Proporsi

Struktur Tanah

Tanah

Pertanaman

Sayur

Tanah

Pertanaman

Jeruk

Tanah

PekaranganTanah Sawah

Bahan

organik (cm)0,6 0,8 1,1 0,2

4.2 Pembahasan

Kecepatan rambat air dalam masing-masing jenis tanah akan berbeda.

Sehingga, diperlukan suatu pengetahuan tentang kecepatan rambat air dalam tanah

karena berperan penting bagi ketersediaan air tanaman. Setiap jenis tanah

memiliki daya mengikat air yang berbeda. Daya mengikat air tersebut merupakan

suatu ukuran jumlah air yang dapat diikat. Karena setiap tanah memilki perbedaan

daya ikat, sehingga terdapat perbedaan pada lolosnya air. Jadi, semakin besar

volume air yang lolos, maka semakin kecil kemampuan mengikat airnya.

Kecepatan air merambat di dalam tanah akan memengaruhi kemampuan

tanah mengikat air. Kemampuan tanah dalam mengikat air dipengaruhi banyak

faktor, namun faktor terpenting ialah bahan organik serta keadaan struktur tanah

tersebut. Semakin baik keadaan struktur tanah, maka semakin baik pula

kemampuan mengikat air. Disamping itu, semakin tinggi bahan organik yang

terkandung dalam tanah, maka semakin besar kemampuan tanah mengikat air

yang mengakibatkan kecepatan rambat air di dalam tanah semakin lambat

(menurun). Oleh karena itu, kemampuan mengikat dan meloloskan air terutama

dipengaruhi oleh komposisi bahan organik dan struktur tanah.

Kandungan air tanah terkadang berlebih maupun berkurang. Hal tersebut

akan memengaruhi pertumbuhan tanaman. Tanaman akan tumbuh baik jika syarat

pertumbuhannya terpenuhi terutama air dan hara. Air dan hara berhubungan erta

dengan bahan organik. Semakin tinggi bahan organik, semakin tinggi kemampuan

menahan air serta semakin subur tanahnya. Walaupun telah banyak mengandung

bahan organik, tetapi tanah tersebut harus dilakukan pengolahan agar daya

dukungnya terhadap tanaman tinggi. Terkadang, air maupun nutrisi dapat hilang

karena mengalami pelindian / pencucian serta penguapan. Sehingga, walaupun

kandungan bahan organiknya tinggi, namun masih perlu dilakukan untuk

perbaikan.

Berdasarkan hasil praktikum, diketahui bahwa bahan organik memiliki

pengaruh terhadap kecepatan rambat air. Hal tersebut dikarenakan kandungan

bahan organik tiap jenis tanah berbeda. Tanah yang digunakan terdiri dari empat

jenis, yaitu tanah pertanaman sayur dengan pengolahan intensif (dilakukan

penambahan BO ketika diolah), tanah pertanaman jeruk dengan pengolahan

minimum hanya pada daerah pertanaman (penambahan BO sebulan sekali), tanah

pekarangan yang tanpa pengolahan, dan tanah sawah dengan pengolahan sangat

intesif (input kimia tinggi). Oleh karena tanah-tanah yang dilakukan percobaan

berbeda, maka hasil yang didapatkan juga berbeda.

Percobaan yang dilakukan pada tiap jenis tanah ialah dengan memberikan

(menyiram) tanah tersebut dengan air sebanyak 500 ml. Penyiraman yang

dilakukan sebanyak tiga kali pengulangan. Tiap penyiraman diukur volume air

yang lolos (air yang tertampung pada wadah penampung). Berdasarkan data

pengamatan, ternyata keempat jenis tanah tersebut menunjukkan volume air yang

tertampung semakin banyak ketika dilakukan pengulangan. Hal tersebut

dikarenakan, setiap dilakukan pengulangan dalam menyiram tanah, terdapat

kandungan bahan organik yang ikut terbawa oleh air. Disamping itu, tanah pada

penyiraman pertama hampir jenuh air, sehingga pada penyiraman berikutnya

tanah kurang mampu mengikat air akibatnya air lebih banyak yang lolos.

Kemampuan air mengikat tanaman sangat dipengaruhi kandungan bahan organik

yang dimilikinya, semakin kecil kandungan bahan organik di dalam tanah maka

semakin kecil kemampuan tanah mengikat air, akibatnya air mudah lolos (rambat

air semakin cepat).

Tanah pertanaman sayur adalah tanah dengan pengolahan intensif karena

setiap pengolahan dilakukan penambahan bahan organik pada tanah tersebut.

Tanah pertanaman sayur selalu diolah secara kontinyu setiap minggu, sehingga

mengakibatkan rata-rata air yang lolos setelah penyiraman sebanyak 436, 67 mL.

Hasil tersebut dikarenakan tanah pertanaman sayur memiliki kandungan bahan

organik yang cukup tinggi, sehingga kecepatan rambat air kecil (air tidak mudah

lolos). Tanah-tanah yang memiliki kandungan bahan organik tinggi, biasanya

mampu mengikat atau menyerap air sampai tiga kali bobot keringnya. Berbeda

dengan ketiga tanah yang juga sebagai percobaan, tanah-tanah tersebut memiliki

kemampuan meloloskan air yang cukup tinggi, sehingga kemampuan mengikat

airnya kecil. Hal itu dikarenakan kandungan bahan organiknya juga kecil.

Tanah pertanaman jeruk adalah tanah dengan pengolahan minimum hanya

pada bagian yang akan ditanami dan pemberian bahan organik sebulan sekali.

Sehingga, dalam pengamatan diketahui rata-rata air yang lolos setelah penyiraman

sebanyak 470 mL. Rata-rata air yang lolos pada tanah pertanaman jeruk sama

dengan rata-rata air yang lolos pada tanah sawah setelah penyiraman. Hasil

tersebut menunjukkan bahwa kedua tanah itu mempunyai kandungan bahan

organik yang sama atau berbeda tetapi sedikit. Namun, terdapat perbedaan

perlakuan antara tanah pertanaman jeruk dengan tanah sawah saat pengolahan.

Pengolahan tanah sawah sangat intensif karena penggunaan bahan kimia seperti

pupuk kimia dan pestisida yang cukup tinggi. Sedangkan pada tanah pertanaman

jeruk, pengolahannya sangat minimum.

Pada tanah pekarangan, rata-rata air yang lolos sebesar 486,67 mL. Hal

tersebut dikarenakan bahwa tanah pekarangan tidak pernah diolah akibatnya

kandungan bahan organiknya sangat rendah. Sehingga, kemampuan meloloskan

air sangat tinggi. Kandungan bahan organik yang sangat kecil akan berpengaruh

terhadap kemampuan tanah mengikat air. Jadi, tanah pekarangan adalah tanah

yang kemampuan mengikat airnya kecil karena kandungan bahan organiknya juga

kecil.

Selain kemampuan tanah dalam mengikat air, juga dilakukan pengamatan

tentang Kapasitas Tukar Kation (KTK). Pada pengamatan KTK, bahan yang

digunakan ialah larutan Urea dan larutan pupuk organik. Kedua bahan ini

digunakan dengan maksud mengetahui perbedaan daya hantar listrik keduanya

karena dalam pengamatan larutan dihubungkan pada lampu yang telah disediakan.

Kapasitas Tukar Kation ialah kemampuan tanah atau suatu bahan untuk

mempertukarkan kation yang dimilikinya dengan tanaman. Umumnya, tanah-

tanah subur memiliki KTK yang sangat tinggi. Sebaliknya, tanah-tanah kurang

subur, KTK yang dimilikinya rendah. Kapasitas Tukar Kation menunjukkan

besarnya kemampuan tanah dalam mempertukarkan kation. Kapasitas Tukar

Kation sangat memengaruhi pertumbuhan tanaman karena semakin tinggi KTK

tanah maka semakin baik pertumbuhan tanaman. Hal tersebut dikarenakan

tingginya KTK dipengaruhi kesuburan suatu tanah.

Daya hantar listrik berhubungan dengan Kapasitas Tukar Kation. Semakin

baik daya hantar litrik suatu larutan, maka semakin baik pula KTKnya.

Pengukuran KTK menggunakan larutan, baik larutan Urea maupun larutan pupuk

organik. Adanya larutan tersebut karena diencerkan dengan air. Hal tersebut

dikarenakan ion-ion larut dalam air dan tanpa adanya air maka tidak akan terjadi

tukar menukar kation antara tanah dengan tanaman. Tanaman menyerap hara

dalam bentuk ion-ion yang terlarut dalam air. Jadi, tanpa adanya air maka tidak

akan terjadi tukar-menukar kation.

Berdasarkan pengamatan daya hantar listrik larutan Urea, menunjukkan

bahwa semakin besar konsentrasi urea pada larutan mengakibatkan daya hantar

listriknya semakin kecil bahkan tidak mampu menghantarkan listrik. Pada

konsentrasi 0 gram, daya hantar litriknya baik yang ditunjukkan dengan lampu

menyala dengan terang. Pada konsentrasi Urea 20 gram, lampu menyala lebih

redup. Ketika konsentrasi ditambah menjadi 30 gram, ternyata lampu semakin

redup sampai akhirnya mati pada konsentrasi 40 gram. Sehingga, dapat

disimpulkan bahwa semakin tinggi konsentrasi Urea dalam air, maka semakin

kecil daya hantar listriknya akibatnya Kapasitas Tukar Kation semakin rendah.

Hal tersebut dikarenakan, Urea tidak mengion pada konsentrasi 40 gram dan

sedikit mengion pada konsentrasi 20 dan 30 gram. Kapasitas Tukar Kation sangat

dipengaruhi oleh banyaknya ion-ion yang terlarut dalam air, semakin banyak ion

terlarut maka semakin tinggi daya hantar listriknya. Akibatnya, Kapasitas Tukar

Kationnya semakin besar.

Pengamatan daya hantar listrik pada larutan pupuk organik sangat berbeda

dengan larutan Urea. Pada larutan pupuk organik diketahui bahwa konsentrasi

pupuk yang semakin tinggi menunjukkan Kapasitas Tukar Kationnya besar. Hal

tersebut dikarenakan pupuk organik akan cepat mengion dalam air. Ion-ion

terlarut akan semakin tinggi dengan bertambahnya pupuk organik yang diberikan.

Pada konsentrasi 0 mL lampu menyala redup karena daya hantar listriknya kecil.

Pada konsentari 1 mL lampu menyala terang dan setiap penambahan konsentrasi

pupuk organik, terjadi peningkatan nyala dari lampu sampai lampu tersebut

menyala sangat terang. Semakin terangnya nyala lampu dipengaruhi oleh

kandungan ion dalam larutan. Semakin tinggi ion yang terlarut (semakin besar

konsentrasi pupuk organik yang diberikan), maka daya hantar listriknya besar,

sehingga KTK yang dimiliki juga besar.

Di dalam tanah terdapat banyak proses yang terjadi selain KTK. Proses

dalam tanah yang berhubungan dengan air dan udara ialah porositas tanah.

Porositas tanah berhubungan dengan pori tanah, sehingga akan memengaruhi tata

udara dan air dalam tanah. Tanah-tanah poros biasanya memiliki ruang pori yang

baik sehingga pergerakan udara sangat mudah. Disamping itu, tanah dengan

porositas tinggi memiliki kemampuan mengikat air yang besar. Oleh karena itu,

porositas tanah dapat diartikan sebagai kemampuan tanah dalam menyerap air.

Pengetahuan tentang tinggi rendahnya porositas suatu tanah sangat berguna dalam

menentukan tanaman yang cocok ditanam pada tanah tersebut. Porositas tanah

erat kaitannya dengan kandungan bahan organik di dalam tanah. Bahan organik

mampu mengubah sifat fisik tanah terutama struktur tanah. Pemberian bahan

organik pada tanah dengan struktur liat dapat menjadikan tanah tersebut gembur.

Akibatnya, porositas dan permeabilitas tanah semakin baik, sehingga aerasi udara

meningkat yang bermanfaat untuk menghindari kejenuhan air yang menyebabkan

kebusukan akar. Pemberian bahan organik pada tanah pasiran mengakibatkan

tanah menjadi kompak (saling berikatan) karena agregasi meningkat oleh adanya

bahan organik. Disamping itu, ruang pori tanah juga meningkat, sehingga

kemampuan tanah dalam menyimpan air dan menyediakan ruang udara akan

semakin baik atau proporsional. Hal tersebut akan bermanfaat untuk

menghindarkan tekanan kekeringan pada perakaran.

Berdasarkan hasil percobaan tentang porositas tanah, diketahui bahwa

terdapat perbedaan porositas pada masing-masing tanah. Tanah-tanah yang

digunakan sama dengan tanah pada percobaan pertama tentang kemampuan tanah

mengikat air. Tanah-tanah tersebut digunakan karena memiliki kandungan bahan

organik yang berbeda. Keempat jenis tanah yang digunakan adalah tanah

pertanaman sayur (pengolahan intensif dan selalu diberikan bahan organik setiap

pengolahan), tanah pertanaman jeruk (pengolahan minimum dan pemberian bahan

organik hanya sebulan sekali), tanah pekarangan (tanpa pengolahan dan tidak

pernah dilakukan penambahan bahan organik), serta tanah sawah dengan

pengolahan sangat intesif. Pada keempat jenis tanah tersebut, dilakukan percobaan

dengan meletakkan pipa paralon di tengah tanah yang dihubungkan dengan balon

yang telah terisi udara dan ukurannya sama. Selanjutnya, balon yang telah di

ujung pipa diikat dengan karet di bagian yang menempel pada pipa dan setelah itu

diamati kecepatan balon mengempes.

Data pengamatan menunjukkan bahwa balon pada tanah pertanaman jeruk

paling cepat mengempes dengan waktu 7 menit 17 detik, kemudian balon yang

mengempes kedua ialah balon pada tanah pertanaman sayur dengan waktu 8 menit

27 detik. Selanjutnya balon yang mengempes pada urutan ketiga ialah balon pada

tanah pekarangan dengan waktu 10 menit 43 detik, dan terakhir ialah balon pada

tanah sawah dengan waktu 30 menit. Perbedaan waktu tersebut menunjukkan

perbedaan bahan organik yang terkandung dalam masing-masing tanah. Biasanya,

semakin cepat balon tersebut mengempes, maka semakin tinggi kandungan bahan

organiknya. Kandungan bahan organik yang tinggi mengakibatkan ruang pori

semakin banyak, sehingga aerasi akan brjalan dengan lancar. Berbeda dengan

tanah yang kandugan bahan organiknya sedikit yang memiliki aerasi kurang baik.

Porositas memengaruhi banyaknya ruang pori di dalam tanah akibatnya

akan memengaruhi tanah tersebut dalam mengikat air. Semakin banyak pori tanah

terutama pori mikro, maka semakin tinggi kemampuan mengikat airnya. Hal

tersebut dikarenakan pada tanah dengan kandungan bahan organik tinggi memiliki

muatan, sehingga kemampuan mengikat airnya besar.

Percobaan-percobaan yang telah dilakukan semuanya berhubungan dengan

bahan organik. Hal tersebut dikarenakan bahan organik adalah bahan penyubur

tanah karena mampu memperbaiki sifat fisik, kimia, dan biologi tanah. Bahan

organik berasal dari sisa-sisa tanaman maupun hewan yang mati. Semakin tinggi

sisa-sisa tersebut dalam tanah, maka semakin tinggi kandungan bahan organiknya.

Sisa-sisa tanaman maupun hewan tidak langsung menjadi bahan organik

melainkan measih melalui proses dekomposisi. Bahan organik yang tinggi

dikatakan mampu menyuburkan tanah karena bahan organik adalah penyedia

makanan dan tempat tinggal mikroorganisme. Mikroorganisme sangat berperan

penting bagi pertumbuhan tanaman. Hal itu karena mikroorganisme mampu

menyediakan hara bagi tanaman yang telah diubah olenhya dalam bentuk ion yang

dapat ditukarkan. Sehingga, ini berhubungan dengan kapasitas tuka kation.

Bahan organik sangat penting bagi kesuburan tanah, sehingga perlu

dilakukan upaya pengelolaan bahan organik tanah yang tepat agar tidak terjadi

degradasi bahan organik tanah. Penambahan bahan organik secara kontinyu pada

tanah merupakan suatu cara pengelolaan tanah yang mudah dan murah. Namun

kenyataannya, walaupun pemberian bahan organik pada lahan pertanian telah

banyak dilakukan, umumnya produksi tanaman masih kurang optimal. Hal

tersebut dikarenakan unsur hara yang disediakan dalam waktu pendek relatif

rendah, serta tingkat sinkronisasi antara waktu pelepasan unsur hara dari bahan

organik dengan kebutuhan tanaman akan unsur hara juga rendah. Kualitas bahan

organik sangat menentukan kecepatan proses dekomposisi dan mineralisasi bahan

organik. Semakin baik kualitas bahan oranik, maka semakin cepat proses

dekomposisi dan mineralisasi, akibatnya semakin cepat pula tanh subur. Sehingga,

hal itu akan membantu pertumbuhan tanaman semakin baik.

Komponen kualitas bahan organik yang penting meliputi nisbah C/N,

kandungan lignin, kandungan polifenol, dan kapasitas polifenol mengikat protein.

Kandungan hara N, P dan K sangat menentukan kualitas bahan organik. Nisbah

C/N dapat digunakan untuk memprediksi laju mineralisasi bahan organik. Bahan

organik akan termineralisasi jika nisbah C/N dibawah nilai kritis 25 – 30, dan jika

diatas nilai kritis akan terjadi imobilisasi N, untuk mineralisasi P nilai kritis C/P

sebesar 200-300, dan untuk mineralisasi S nilai kritis sebesar 200-400. Bahan

organik yang dijadikan pupuk organik harus memiliki nisbah C/N ratio sebesar

16-19 yang berfungsi untuk memperbaiki sifat kimia, fisika, dan biologi. Di

bawah maupun di atas nilai tersebut, bahan organik hanya berfungsi sebagai

bahan pemantap tanah.

Bahan organik dengan kandungan lignin tinggi menyebabkan kecepatan

mineralisasi N akan terhambat. Lignin adalah senyawa polimer pada jaringan

tanaman berkayu yang mengisi rongga antar sel tanaman, sehingga menyebabkan

jaringan tanaman menjadi keras dan sulit untuk dirombak oleh organisme tanah.

Perombakan lignin akan berpengaruh pada kualitas tanah dalam kaitannya dengan

susunan humus tanah. Dalam perombakan lignin, di samping jamur (fungi-

ligninolytic) juga melibatkan kerja enzim (antara lain enzim lignin peroxidase,

manganeses peroxidase, laccases dan ligninolytic). Polifenol berpengaruh

terhadap kecepatan dekomposisi bahan organik, semakin tinggi kandungan

polifenol dalam bahan organik, maka akan semakin lambat terdekomposisi dan

termineralisasi. Proses dekomposisi atau mineralisasi selain dipengaruhi oleh

kualitas bahan organiknya, juga dipengaruhi oleh frekuensi penambahan bahan

organik, ukuran partikel bahan, kekeringan, dan cara penggunaannya (dicampur

atau disebarkan di permukaan).

Bahan organik yang masih mentah dengan nisbah C/N tinggi, apabila

diberikan secara langsung ke dalam tanah akan berdampak negatip terhadap

ketersediaan hara tanah. Bahan organik langsung akan disantap oleh mikroba

untuk memperoleh energi. Populasi mikroba yang tinggi, akan memerlukan hara

untuk tumbuh dan berkembang. Hara tersebut diambil dari bahan organik dalam

tanah yang seharusnya digunakan oleh tanaman. Akibatnya hara yang ada dalam

tanah berubah menjadi tidak tersedia karena berubah menjadi senyawa organik

mikroba. Kejadian tersebut disebut sebagai immobilisasi hara. Untuk menghindari

imobilisasi hara, bahan perlu dilakukan proses pengomposan terlebih dahulu.

BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

1. Kemampuan tanah mengikat air sangat dipengaruhi oleh kandungan bahan

organik. Semakin tinggi kandungan bahan organik, maka semakin tinggi air

yang diikat, sehingga kecepatan rambat air semakin kecil.

2. Kemampuan larutan Urea dan larutan pupuk organik berbeda dalam hal DHL

yang berpengaruh terhadap KTK. Semakin tinggi konsentrasi Urea dalam

larutan maka DHLnya semakin kecil akibatnya KTKnya juga semakin kecil

dikarenakan Urea tidak mengion. Sebaliknya, semakin tinggi pupuk organik

dalam larutan, maka semakin tinggi DHLnya, akibatnya KTKnya juga semakin

tinggi.

3. Porositas tanah sangat dipengaruhi jumlah dari bahan organik. Semakin tinggi

bahan organik dalam tanah, maka semakin poros tanah tersebut. Akibatnya,

tanah memiliki ruang pori yang cukup banyak, sehingga aerasinya berjalan

baik dan kemampuan mengikat air juga baik.

4. Bahan organik sangat berpengaruh terhadap nkesuburan tanah. Semakin tinggi

bahan organik dalam tanah, mak tanah tersebut semakin subur. Bahan organik

dengan C/N ratio sebesar 16-19 disebut pupuk organik, sehingga mampu

memperbaiki sifat fisika, kimia dan biologi. Selain nilai itu, bahan organik

hanya sebagai bahan pemantap tanah.

5.2. Saran

Sebaiknya dalam melakukan percobaan harus benar-benar teliti. Hal itu

dikarenakan akan memengaruhi hasil. Selain itu, suatu percobaan juga

dipengaruhi oleh kemampuan dari praktikan serta bahan yang digunakan harus

baik dan sesuai kebutuhan.

DAFTAR PUSTAKA

Brady, N.C. (1990) The Nature and Properties of Soil. Mac Millan Publishing Co., NewYork.

Cahyani, V.R. (1996). Pengaruh Inokulasi Mikorisa Vesikular-Arbuskular Dan perimbangan Takaran Kapur Dengan Bahan Organik Terhadap Pertumbuhan Tanaman Jagung Pada Tanah Ultisol Kentrong, Tesis. Pasca Sarjana UGM, Yogyakarta.

Dewi, W.S. (1996). Pengaruh Macam Bahan Organik dan Lama Prainkubasinya Terhadap Status P Tanah Andisol. Yogyakarta: MS. Thesis UGM.

Hakim, M.L. dkk. 2007. Pengaruh Tekstur Tanah Terhadap Karakteristik Unit Hidrograf dan Model Pendugaan Banjir (Studi Kasus di DAS Separi, Kutai Kartanegara, Kalimantan Timur). Tanah dan Iklim, 26 (1): 29-40.

Mengel, K. and Kirby, E.A. (1978) Principles of Plant Nutrition . International Potash Institute. Bern. Swizerland.

Muhdi dan Diana S.H. 2004. Pengaruh Penyadaran Kayu dengan Traktor Caterpillar D7G terhadap Porositas Tanah di Hutan Alam. Komunikasi Penelitian, 16 (6): 108-111.

Nurida, N.L. dkk. 2007. Perubahan Fraksi Bahan Organik Tanah Akibat Perbedaan Cara Pemberian dan Sumber Bahan Organik pada Ultisols Jasinga. Tanah dan Iklim, 26 (1): 71-84.

Partoyo, Joetono, dan Sri Hastuti. 1999. Pengaruh Polisakarida fraksi berat tanah dan asam humat pada pembentukan dan pemantapan agregat regosol. Konggres Nasional VII. HITI. Bandung.

Scholes, M.C., Swift, O.W., Heal, P.A. Sanchez, JSI., Ingram and R. Dudal, 1994. Soil Fertility research in response to demand for sustainability. In The biological managemant of tropical soil fertility (Eds Woomer, Pl. and Swift, MJ.) John Wiley & Sons. New York.

Soegiman. 1990. Ilmu Tanah. Bandung: ITB

Stevenson, F.J., Alanah Fitch. (1997) Kimia pengkomplekan ion logam dengan organik larutan tanah. In Interaksi Mineral Tanah dengan Bahan Organik Dan Mikrobia. (Eds Huang P.M. and Schnitzer, M.) ( Transl. Didiek Hadjar Goenadi), pp. 41-76. Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.

Stevenson, F.T. (1982) Humus Chemistry. John Wiley and Sons, Newyork.

Sufardi, Djayakusuma, A.D., Suyono, T.S.Hassan, 1999. Perubahan karateristik muatan dan retensi fosfor ultisol akibat pemberian amelioran dan pupuk fosfat. Konggres Nasional VII. HITI. Bandung.

Tisdale, S.L., and Nelson, W.L. (1975) Soil Fertility and Fertilizers. Third Edition. Mac Millan Pub. Co. Inc. New York.

Wiskandar, 2002. Pemanfaatan pupuk kandang untuk memperbaiki sifat fisik tanah di lahan kritis yang telah diteras. Konggres Nasional VII.