LAPORAN DISKUSI FISIOLOGI TUMBUHAN

SEMESTER GENAP

TAHUN AJARAN 2014/2015

ORGAN TANAMAN YANG TERGANGGU AKIBAT ASAM ORGANIK DARI LAHAN GAMBUT DAN PERBEDAAN LAHAN GAMBUT DEGAN LAHAN MINERAL

NAMA : AGINTA PUTRI REHULINA KELIAT

140410120037

KELOMPOK 9

JURUSAN BIOLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS PADJADJARAN

JATINANGOR

2014

BAB I

PENDAHULUAN

Di Indonesia istilah gambut diambil dari kosa kata bahasa Kalimantan Selatan (Suku

Banjar) yang berarti material dan bahan organik yang tertimbun secara alami dalam keadaan

basah berlebihan, bersifat tidak mampat dan tidak atau hanya mengalami sedikit perombakan

(Noor, 2007 dalam Yuleli, 2009). Gambut merupakan tanah yang terbentuk dari akumulasi

bahan organik seperti sisa-sisa jaringan tumbuhan yang berlangsung dalam jangka waktu

yang cukup lama. Menurut Driessen, gambut adalah tanah yang memiliki kandungan bahan

organik lebih dari 65 % (berat kering) dan ketebalan gambut lebih dari 0.5 m (Pengelolaan

Lahan Gambut Nasional, 2006)

Gambut juga sering disebut rawa gambut yang diartikan sebagai lahan basah. Namun

tidak berarti semua lahan basah adalah lahan rawa atau lahan gambut. Dalam klasifikasi tanah

(soil taxonomi), tanah gambut dikelompokkan ke dalam ordo histosol (histos = jaringan) atau

sebelumnya dinamakan organosol yang mempunyai ciri dan sifat yang berbeda dengan jenis

tanah mineral umumnya. Tanah gambut mempunyai sifat beragam karena perbedaan bahan

asal, proses pembentukan, dan lingkungannya (Noor, 2001 dalam Yuleli, 2009).

Lahan gambut di Indonesia cukup luas ± 17 juta hektar (Tjahjono, 2007 dalam Yuleli,

2009). Indonesia memiliki lahan gambut terluas di antara negara tropis, yaitu sekitar 21 juta

ha atau 10.8% dari luas daratan Indonesia. Lahan rawa gambut sebagian besar terdapat di

empat pulau besar yaitu di Sumatera 35%, Kalimantan 32% Papua 30% dan sebagian kecil

ada di Sulawesi, Halmaera dan Seram 3%( Radjagukguk, 1992; 1995 dalam Ratmini, 2012).

Lahan gambut memerlukan pengelolaan yang berbeda dengan lahan lain

(Notohadiprawiro, 2006). Namun demikian, lahan gambut apabila dikelola dengan baik, tetap

dapat diusahakan sebagai lahan pertanian Menurut Mawardi et al, (2001), secara umum sifat

kimia tanah gambut didominasi oleh asam-asam organik yang merupakan suatu hasil

akumulasi sisa-sisa tanaman. Asam organik yang dihasilkan selama proses dekomposisi

tersebut merupakan bahan yang bersifat toksik bagi tanaman, sehingga mengganggu proses

metabolisme tanaman yang akan berakibat langsung terhadap produktifitasnya. Sementara itu

secara fisik tanah gambut bersifat lebih berpori dibandingkan tanah mineral sehingga hal ini

akan mengakibatkan cepatnya pergerakan air pada gambut yang belum terdekomposisi

dengan sempurna sehingga jumlah air yang tersedia bagi tanaman sangat terbatas (Nugraheni,

2008).

BAB II

ISI

2.1 Organ Tanaman Yang Terganggu Akibat Asam Organik Dari Lahan Gambut

Tanah gambut umumnya mempunyai tingkat kemasaman yang relatif tinggi dengan

kisaran pH 3 - 4. Tanah gambut di Indonesia sebagian besar bereaksi masam hingga sangat

masam dengan pH <4,0. Kemasaman tanah gambut disebabkan oleh kandungan asam-asam

organik yang terdapat pada koloid gambut. Kandungan bahan organik yang tinggi pada tanah

gambut menyebabkan rendahnya ketersediaan hara makro dan mikro karena dekomposisi

bahan organik pada keadaan anaerob membentuk senyawa-senyawa kompleks dengan asam

organik (senyawa fenolat dan karboksilat yang menyebabkan tingginya kemasaman gambut

sehingga sulit digunakan oleh tanaman. Selain itu, tingkat kemasaman tanah gambut juga

berhubungan erat dengan kandungan asam-asam organik lainnya, yaitu asam humat dan asam

fulvat (Andriesse, 1974; Miller dan Donahue, 1990). Asam organik sangat tinggi, sebagian

bersifat racun (asam fenolat dan turunannya) yang bersifat fitotoksik.

Bahan organik yang telah mengalami dekomposisi mempunyai gugus reaktif

karboksil dan fenol yang bersifat sebagai asam lemah. Diperkirakan 85-95% sumber

kemasaman tanah gambut disebabkan karena kedua gugus karboksil dan fenol tersebut.

Terbentuknya senyawa fenolat dan karboksilat ini dapat meracuni tanaman pertanian

(Sabiham, 1996).

Asam-asam fenolat

Tanah gambut di Indonesia umumnya terbentuk dari kayu-kayuan yang mempunyai

kandungan lignin yang lebih tinggi dibandingkan dengan tanah tanah gambut yang berada di

daerah beriklim sedang (Driessen dan Suhardjo, 1976; Driessen, 1978). Dekomposisi tanah

gambut kayu-kayuan kaya lignin dalam keadaan anaerob selain menghasilkan asam-asam

alifatik juga menghasilkan asam-asam fenolat. Sebagian besar dari asam-asam ini bersifat

racun bagi tanaman (Kononova, 1968; Tsutsuki dan Ponnamperuma, 1987, Tsutsuki dan

Kondo, 1995). Beberapa jenis asam fenolat yang umum dijumpai dalam tanah adalah asam

vanilat, p-kumarat, p-hidroksibenzoat, salisilat, galat, sinapat, gentisat, dan asam syringat

(Tsutsuki, 1984). Beberapa hasil penelitian menunjukkan bahwa asam-asam fenolat bersifat

fitotoksik bagi tanaman dan menyebabkan pertumbuhan tanaman terhambat (Driessen, 1978;

Stevenson, 1994; Tsutsuki, 1984). Asam-asam fenolat tersebut berpengaruh menghambat

perkembangan akar tanaman dan penyediaan hara di dalam tanah.

Contohnya: Hartley dan Whitehead (1984), mengemukakan bahwa asam-asam

fenolat pada konsentrasi 250 μM menurunkan sangat nyata serapan kalium oleh tanaman

barley. Asam salisilat dan ferulat menyebabkan terhambatnya serapan kalium dan fosfor oleh

tanaman gandum, serta asam ferulat pada konsentrasi 500-1.000 μM menurunkan serapan

fosfor pada tanaman kedelai. Konsentrasi asam fenolat sebesar 0,6-3,0 μM dapat

menghambat pertumbuhan akar padi sampai 50%, sedangkan pada konsentrasi 0,001 hingga

0,1 μM dapat mengganggu pertumbuhan beberapa tanaman (Takijima 1960, dalam Tsutsuki,

1984). Sedangkan pada p-hidroksibenzoat konsentrasi 180 μM tidak berpengaruh terhadap

tanaman tebu, tetapi pada konsentrasi asam p-hidroksibenzoat 360 μM berpengaruh terhadap

pertumbuhan akar tanaman tebu.

Sumber kemasaman pada tanah gambut tidak hanya berasal dari asam-asam organik

melainkan adanya ion-ioh hidroksil pada tanah gambut seperti Al, Fe dan Si. Unsur-unsur ini

jika berikatan dalam senyawa membentuk reaksi kimia maka akan membentuk ion H+. yang

akan menyebabkan tanah gambut menjadi semakin masam. Tanah gambut yang masam

menyebabkan berkurangnya ketersediaan hara N, P, K, Ca, Mg, Bo dan Mo didalam tanah

dan organisme didalam tanah mejadi sulit hidup. Unsur hara Cu, Bo dan Zn merupakan unsur

mikro yang seringkali sangat kurang, sedangkan hara mikro seperti Besi dan Aluminium

tinggi dan ketersediaan unsur hara makro di dalam tanah ini sedikit. Ketersediaan unsur

beracun yang melimpah seperti Al, Fe dan Si pada tanah gambut dikarenakan tanah yang

masam menyebabkan tanaman yang dibudidayakan di atas lahan gambut kekurangan hara

dan keracunan sehingga tidak dapat hidup. Contoh: pada tanaman jagung, ketela pohon dan

kelapa sawit yang ditanam di tanah gambut mengalami kekahatan Cu, karena senyawa

fenolat membentuk komplek dengan Cu, sehingga Cu tidak tersedia bagi tanaman.

Kondisi tersebut dapat diatasi dengan beberapa metode, diantaranya dengan

Ameliorasi yang diperlukan untuk mengatasi kendala reaksi tanah masam dan keberadaan

asam organik beracun, sehingga media perakaran tanaman menjadi lebih baik. Kapur, tanah

mineral, pupuk kandang, abu jerami dan abu sisa pembakaran dapat diberikan sebagai bahan

amelioran untuk meningkatkan pH dan basa-basa tanah (Subiksa et al., 1997; Mario, 2002;

Salampak, 1999). Amelioran alami yang mengandung kation polivalen (Fe, Al, Cu, dan Zn)

seperti terak baja, tanah mineral laterit atau lumpur sungai sangat efektif mengurangi dampak

buruk asam fenolat (Salampak, 1999; Sabiham et al., 1997). Penambahan kation polivalen

seperti Fe dan Al akan menciptakan pertukaran ion bagi ion fosfat sehingga bisa mengurangi

kehilangan hara P melalui pencucian (Rachim, 1995).

Penambahan Al, Fe, dan Cu (ion-ion logam) cenderung menurunkan jumlah total

asam-asam organik yang bersifat beracun karena terbentuknya kompleks organokation

sehingga pH akan meningkat dan unsur-unsur hara yang dibutuhkan tanaman lebih tersedia

dan fotosintesis akan meningkat. Di samping itu, dengan naiknya pH tanah gambut, aktivitas

organisme yang berasal dari M-Bio dan miroorganisme alami tanah akan meningkat. Dengan

demikian, proses dekomposisi bahan organik yang berasal dari tanah gambut dapat

berlangsung dengan baik sehingga perakaran tanaman berkembang maksimal dan mampu

mengabsorbsi unsur hara, terutama N, P, K, Ca, dan Mg.

Ketersediaan unsur hara Nitrogen (N), Fosfor (P) , dan K (Kalium) yang dapat

mengaktifkan pembelahan sel pada titik tumbuh tanaman dan perkembangan jaringan

pembuluh yang akan mempengaruhi pertumbuhan tinggi tanaman serta mempengaruhi

transport hara dan air (Sarief, 1986). Selain itu keberadaan unsur N yang cukup juga dapat

meningkatkan sintesis protein untuk pembelahan dan pembesaran sel pada primordia daun.

Ketersediaan unsur N dalam tanah berfungsi sebagai salah satu unsur yang dbutuhkan untuk

pembentukan klorofil sehingga berpengaruh pada laju fotosintesis. Hasil fotosintesis yang

meningkat menghasilkan senyawa – senyawa organik yang ditranslokasikan keseluruh organ

tanaman ( Lakitan, 2001 dalam Herfyany, 2013). Unsur P berperan dalam proses fotosntesis,

respirasi, dan penyimpanan energi. Selain itu ketersedian unsur P pada media tanam dapat

merangsang pembentukan bunga yang banyak serta merangsang perkembangan primordia

organ vegetatif menjadi organ generatif (Rukmana, 2002 dalam Herfyany, 2013). Unsur K

berperan aktif terhadap penyerapan air, sehingga memperlancar proses metabolisme (Tisdale,

1975 dalam Herfyany, 2013). Susilo (1991) mengatakan bahwa pertumbuhan suatu tanaman

berkaitan dengan ketersediaan unsur hara dan air dalam tanah yang diserap oleh akar.

Contoh: Pemberian abu jerami padi dan pupuk kandang sapi pada tanaman kedelai mampu

meningkatkan kandungan bahan organik dalam tanah yang baik untuk merangsang

pertumbuhan tanaman seperti tinggi tanaman dan jumlah daun.

2.2 Perbedaan Lahan Gambut Dengan Lahan Mineral

Tanah mineral adalah tanah yang terbentuk dan berkembang dari bahan mineral,

melalui proses pelapukan, baik secara fisis maupun kimia, dibantu oleh pengaruh iklim,

menyebabkan batuan terdisintegrasi menjadi bahan induk lepas, dan selanjutnya dibawah

pengaruh proses-proses pedogenesis berkembang menjadi tanah (Ilham, 2013).

Tanah mineral berbeda dengan tanah gambut dalam hal kandungan C, pH, struktur,

berat isi, sebaran karbon dalam profil tanah dan tingkat kemudahannya terbakar. Pada

kandungan C-organik tanah gambut berkisar antara 18 – 60 %; sedang tanah mineral

mengandung C-organik berkisar antara 0,5 – 6 %. Kisaran pH tanah mineral biasanya

terdapat antar pH 3,5 sampai 10 atau lebih, untuk tanah gambut kisaran pH nya adalah sekitar

kurang dari 3,0. Dilihat dari strukturnya tanah gambut tidak berstruktur dan tidak membentuk

bongkahan, sedangkan tanah mineral berstruktur dan membentuk bongkahan. Berat isi tanah

gambut berkisar antara 0,03 – 0,3 g/cm3 dan dalam keadaan ekstrim bisa < ,01 dan > 0,4

g/cm3, sedangkan tanah mineral memiliki berat isi berkisar antara 0,6 – 1,5 g/cm3. Pada

tanah gambut karbonya tersebar di seluruh permukaan, sedangkan pada tanah mineral

kandungan karbonnya terkonsentrasi pada lapisan 0 – 30 cm dari permukaan. Tanah gambut

memiliki kerapatan massa yang lebih bila dibandingkan dengan tanah mineral. Tanah gambut

mudah terbakar, sedangkan tanah mineral tidak mudah terbakar. Pada tanah gambut

kandungan C-organik dan berat isi (BI) per lapisan dari permukaan sampai lapisan dasar

gambut, sedangkan pada tanah mineral kandungan C-organik dan berat isi (BI) pada

kedalaman 0,1 m atau 0,03 m. Berbeda dengan tanah mineral, bagian yang aktif dari tanah

gambut adalah fase cairnya, bukan padatan yang terdiri dari sisa tanaman. Fase cair dari

gambut terdiri dari asam-asam organik alifatik maupun aromatik yang memiliki gugus

fungsional yang aktif seperti karboksil, hidroksil dan amine. Sehingga apabila gambut kering

akan kehilangan fungsinya sebagai tanah dan menjadi bersifat hidrofobik.

BAB III

KESIMPULAN

Lahan gambut adalah tanah yang memiliki kandungan bahan organik lebih dari 65 %

(berat kering) dan ketebalan gambut lebih dari 0.5 m yang menyebabkan tingkat kemasaman

yang dimiliki cukup tinggi.

1. Tingkat kemasaman yang cukup tinggi ini disebabkan oleh kandungan asam-asam

organik yang terdapat pada koloid gambut dan rendahnya ketersediaan hara makro

dan mikro karena dekomposisi bahan organik pada keadaan anaerob.

2. Sumber kemasaman pada tanah gambut tidak hanya berasal dari asam-asam organik

melainkan adanya ion-ioh hidroksil pada tanah gambut seperti Al, Fe dan Si.

3. Tingkat kemasaman yang cukup tinggi ini menyebabkan pertumbuhan tanaman

terhambat terutama pada organ akar, dikarenakan asam oganik bersifat fitotoksik bagi

tanaman.

4. Tingkat kemasaman ini dapat diatasi dengan metode Ameliorasi, yaitu penambahan

Amelioran alami yang mengandung kation polivalen (Fe, Al, Cu, dan Zn). Metode ini

diperlukan untuk mengatasi kendala reaksi tanah masam dan keberadaan asam

organik beracun, sehingga media perakaran tanaman menjadi lebih baik.

5. Tanah gambut dan tanahmineral berbeda dalam hal kandungan C, pH, struktur, berat

isi, sebaran karbon dalam profil tanah dan tingkat kemudahannya terbakar

6. Bagian yang aktif dari tanah gambut adalah fase cairnya. Fase cair dari gambut terdiri

dari asam-asam organik alifatik maupun aromatik yang memiliki gugus fungsional

yang aktif seperti karboksil, hidroksil dan amine. Sehingga apabila gambut kering

akan kehilangan fungsinya sebagai tanah dan menjadi bersifat hidrofobik.

DAFTAR PUSTAKA

Agrica. 2009. Reaksi Tanah. http://agrica.wordpress.com/2009/01/03/reaksi-tanah/

Agus, dkk. 2011. Pengukuran Cadangan Karbon Tanah Gambut. Malang : Universitas

Brawijaya

Balai Penelitian Tanah. 2011. Pengelolaan Lahan Gambut Berkelanjutan. Bogor : Indonesia

Mayerni, Reni. 2004. Pertumbuhan Dan Hasil Rami (Boehmeria nivea (L.) Gaud.) Yang Diberi Raw Mix Semen Dan Mikroorganisme Efektif M-BIO Pada Tanah Gambut. Bandung : Universitas Padjadjaran

Nurida, L.N., A.Mulyani dan F. Agus. 2011. Pengelolaan Lahan Gambut Berkelanjutan.

Balai Besar Litbang Sumberdaya Lahan Pertanian-Badan Penelitian dan

Pengembangan Pertanian. Bogor : Indonesia

Ratmini, Sri. 2012. Karakteristik dan Pengelolaan Lahan Gambut untuk Pengembangan Pertanian. Palembang : Universitas Sriwijaya

Subiksa, dkk. 2008. Pengelolaan Lahan Gambut Secara Berkelanjutan. Medan : Universitas Sumatra Utara