TUGAS MATA KULIAH
MANAJEMEN KESUBURAN
TANAH
DISUSUN OLEH :
Ghea Fitirani Said
(105040201111071)
PROGRAM
STUDI AGROEKOTEKNOLOGI
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS BRAWIJAYA
MALANG
2012
A.
Latar
Belakang
Defenisi tentang tanah sangatlah
bervariasi terkadang sangatlah sulit bagi kita untuk memberikan defenisi yang
tepat pada tanah, kerena pandangan dan kepentingan yang beraneka ragam tentang
tanah. Ada yang mengatakan bahwa tanah adalah tubuh alam (natural body)
yang terbentuk dan berkembang sebagai akibat gaya-gaya alam (natural material)
pada permukaan bumi, tanah dapat pula diartikan sebagai tempat tumbuhnya
tanaman, defenisi lainnya tentang tanah adalah tanah merupakan hasil pelapukan
batuan dan pelapukan sisa-sisa bahan organik dari organisme (vegetasi dan
hewan) yang hidup didalamnya.
Kesuburan tanah selain berasal dari
residu makhluk hidup atau yang bersifat alami, kesuburan tanah juga dapat
ditingkatkan dengan penambahan pupuk anorganik. Pupuk anorganik yang
banyak dibutuhkan oleh tanah dalam pertumbuhan tanaman antara lain adalah urea.
Pupuk ini disebut juga sebagai pupuk N, karena mengandung lebih banyak
nitrogen. Urea ini berfungsi dalam perkembangan vegetatif dari
tanaman. Selain itu, kelebihan pupuk ini juga dapat membuat tanaman
menjadi hangus, terutama yang memiliki daun yang agak peka.
Kekurangan unsur hara N, P, K, Mg, S,
dan Ca dapat mengakibatkan pengaruh buruk terhadap pertumbuhan tanaman. Hal ini
dapat terjadi karena hara-hara tersebut diperlukan dalam tanaman untuk
menghasilkan nutrisi untuk pertumbuhannya. Hal ini dapat terlihat seperti
tanaman menjadi kerdil, menguning, layu, dan paling parah menyebabkan kematian
tanaman.
Salah satu tanaman yang umumnya
menggunakan pupuk urea adalah tanaman jagung (Zea mays L.).
Tanaman jagung (Zea mays L.) merupakan tanaman yang berfotosintesis
C4, maksudnya mempunyai kapasitas fotosintesis tinggi.
B.
Pengertian Manajemen Kesuburan Tanah
Kesuburan
Tanah adalah kemampuan suatu tanah untuk menghasilkan produk tanaman yang
diinginkan, pada lingkungan tempat tanah itu berada. Produk tanaman berupa:
buah, biji, daun, bunga, umbi,getah, eksudat, akar, trubus, batang, biomassa,
naungan, penampilan dsb.
Tanah
memiliki kesuburan yang berbeda-beda tergantung sejumlah faktor pembentuk tanah
yang merajai di lokasi tersebut, yaitu: Bahan induk, Iklim, Relief, Organisme,
atau Waktu. Tanah merupakan fokus utama dalam pembahasan ilmu kesuburan tanah,
sedangkan kinerja tanaman merupakan indikator utama mutu kesuburan tanah.
Kesuburan
tanah tidak terlepas dari keseimbangan biologi, fisika dan kimia; ketiga unsur
tersebut saling berkaitan dan sangat menentukan tingkat kesuburan lahan
pertanian. Tanpa disadari selama ini sebagian besar pelaku tani di Indonesia
hanya mementingkan kesuburan yang bersifat kimia saja, yaitu dengan memberikan
pupuk anorganik seperti : urea, TSP/SP36, KCL dan NPK secara terus menerus
dengan dosis yang berlebihan.
Pemupukan
akan efektif jika pupuk yang ditebarkan dapat menambah atau melengkapi unsur
hara yang telah tersedia di dalam tanah. Karena hanya bersifat menambah atau
melengkapi unsur hara, maka sebelum digunakan harus diketahui gambaran keadaan
tanahnya, khususnya kemampuan awal untuk mendukung pertumbuhan tanaman. Dalam
mendukung kehidupan tanaman, tanah memiliki empat fungsi utama yaitu :
1. Memberi
unsur hara dan sebagai media perakaran
2.
Menyediakan air dan sebagai tempat penampung (reservoir) air
3.
Menyediakan udara untuk respirasi (pernafasan) akar
4. Sebagai
media tumbuhan tanaman
Tanah tersusun dari empat komponen
dasar, yakni bahan mineral yang berasal dari pelapukan batu-batuan, bahan
organik yang berasal dari pembusukan sisa makhluk hidup, air dan udara.
Berdasarkan unsur penyusunannya, tanah dibedakan menjadi dua golongan, yaitu
tanah
C. Sifat Fisik Tanah
1. Profil Tanah
Jika tanah digali sampai kedalaman
tertentu, dari penampang vertikalnya dapat dilihat gradasi warna yang membentuk
lapisan-lapisan (horison) atau biasa disebut profil tanah. Di tanah hutan yang
sudah matang terdapat tiga horison penting yaitu horison A, B dan C
Horison A atau Top Soil adalah
lapisan tanah paling atas yang paling sering dan paling mudah dipengaruhi oleh
faktor iklim dan faktor biologis. Pada lapisan ini sebagian besar bahan organik
terkumpul dan mengalami pembusukan.
Horison B disebut juga dengan zona
penumpukan (illuvation zone). Horison ini memiliki bahan
organik yang lebih sedikit tetapi lebih banyak mengandung unsur yang tercuci
daripada horizon A.
Horison C adalah zona yang terdiri dari
batuan terlapuk yang merupakan bagian dari batuan induk.
Kegiatan pertanian umumnya berada
pada horison A dan B.
2. Warna Tanah
Warna adalah petunjuk untuk beberapa
sifat tanah. Biasanya perbedaan warna permukaan tanah disebabkan oleh perbedaan
kandungan bahan organik. Semakin gelap warna tanah semakin tinggi kandungan
bahan organiknya. Warna tanah dilapisan bawah yang kandungan bahan organiknya
rendah lebih banyak dipengaruhi oleh jumlah kandungan dan bentuk senyawa besi
(Fe). Di daerah yang mempunyai sistem drainase (serapan air) buruk, warnah
tanahnya abu-abu karena ion besi yang terdapat di dalam tanah berbentuk Fe2+.
3. Tekstur Tanah
Komponen mineral dalam tanah terdiri
dari campuran partikel-partikel yang secara individu berbeda ukurannya. Menurut
ukuran partikelnya, komponen mineral dalam tanah dapat dibedakan menjadi tiga
yaitu; Pasir, berukuran 50 mikron – 2 mm; Debu, berukuran 2 – 50 mikron dan
Liat, berukuran dibawah 2 mikron.
Tanah bertekstur pasir sangat mudah
diolah, tanah jenis ini memiliki aerasi (ketersediaan
rongga udara) dan drainase yang baik, namun memiliki luas permukaan kumulatif
yang relatif kecil, sehingga kemampuan menyimpan airnya sangat rendah atau
tanahnya lebih cepat kering.
Tekstur tanah sangat berpengaruh
pada proses pemupukan, terutama jika pupuk diberikan lewat tanah. Pemupukan
pada tanah bertekstur pasir tentunya berbeda dengan tanah bertekstur lempung
atau liat. Tanah bertekstur pasir memerlukan pupuk lebih besar karena unsur
hara yang tersedia pada tanah berpasir lebih rendah. Disamping itu aplikasi
pemupukannya juga berbeda karena pada tanah berpasir pupuk tidak bisa diberikan
sekaligus karena akan segera hilang terbawa air atau menguap.
D. Sifat
Kimia Tanah
Sifat kimia tanah berhubungan erat
dengan kegiatan pemupukan. Dengan mengetahui sifat kimia tanah akan didapat
gambaran jenis dan jumlah pupuk yang dibutuhkan. Pengetahuan tentang sifat
kimia tanah juga dapat membantu memberikan gambaran reaksi pupuk setelah
ditebarkan ke tanah.
Salah satu sifat kimia tanah adalah
keasaman atau pH (potensial of hidrogen), pH adalah nilai pada skala 0-14, yang
menggambarkan jumlah relatif ion H+ terhadap ion OH- didalam larutan tanah.
Larutan tanah disebut bereaksi asam jika nilai pH berada pada kisaran 0-6,
artinya larutan tanah mengandung ion H+ lebih besar daripada ion OH-,
sebaliknya jika jumlah ion H+ dalam larutan tanah lebih kecil dari pada ion OH-
larutan tanah disebut bereaksi basa (alkali) atau miliki pH 8-14. Tanah
bersifat asam karena berkurangnya kation Kalsium, Magnesium, Kalium dan
Natrium. Unsur-unsur tersebut terbawa oleh aliran air kelapisan tanah yang
lebih bawah atau hilang diserap oleh tanaman.
Di Indonesia pH tanah umumnya
berkisar 3-9 tetapi untuk daerah rawa seeperti tanah gambut ditemukan pH
dibawah 3 karena banyak mengandung asam sulfat sedangakan di daerah kering atau
daerah dekat pantai pH tanah dapat mencapai di atas 9 karena banyak mengandung
garam natrium.
Ada 3 alasan utama nilai pH tanah
sangat penting untuk diketahui :
1. Menentukan
mudah tidaknya ion-ion unsur hara diserap oleh tanaman, pada umumnya unsur hara
mudah diserap oleh akar tanaman pada pH tanah netral 6-7, karena pada pH
tersebut sebagian besar unsur hara mudah larut dalam air.
2. pH tanah
juga menunjukkan keberadaan unsur-unsur yang bersifat racun bagi tanaman. pada
tanah asam banyak ditemukan unsur alumanium yang selain bersifat racun juga
mengikat phosphor, sehingga tidak dapat diserap oleh tanaman. Pada tanah asam
unsur-unsur mikro menjadi mudah larut sehingga ditemukan unsur mikro seperti
Fe, Zn, Mn dan Cu dalam jumlah yang terlalu besar, akibatnya juga menjadi racun
bagi tanaman.
3. pH tanah
sangat mempengaruhi perkembangan mikroorganisme di dalam tanah. Pada pH 5.5 – 7
bakteri jamur pengurai organik dapat berkembang dengan baik
Tindakan pemupukan tidak akan
efektif apabila pH tanah diluar batas optimal. Pupuk yang telah ditebarkan
tidak akan mampu diserap tanaman dalam jumlah yang diharapkan, karenanya pH
tanah sangat penting untuk diketahui jika efisiensi pemupukan ingin dicapai.
Pemilihan jenis pupuk tanpa mempertimbangkan pH tanah juga dapat memperburuk pH
tanah.
Derajat keasaman (pH) tanah sangat
rendah dapat ditingkatkan dengan menebarkan kapur pertanian, sedangkan pH tanah
yang terlalu tinggi dapat diturunkan dengan penambahan sulfur. Dapat
disimpulkan, secara umum pH yang ideal bagi pertumbuhan tanaman adalah
mendekati 6.5-7. Namun kenyataannya setiap jenis tanaman memiliki kesesuaian pH
yang berbeda.
E.
Peranan
Bahan Organik Terhadap Kesuburan Tanah
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 t
anah, 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.
F.
Peran Bahan
Organik Terhadap Kesuburan Fisik Tanah
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 sedangatau 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 bagian-bagian
negatif dalam lempung dengan gugusan negatif (karboksil) senyawa organik
berantai panjang dengan perantaraan basa-basa Ca, Mg, Fe dan ikatan hidrogen;
(4) Pengikatan secara kimia butir-butir lempung melalui ikatan antara
bagian-bagian negatif dalam lempung dengan gugus positif (gugus amina, amida,
dan amino) senyawa organik berantai panjang (polimer) (Seta, 1987). Hasil
penelitian menunjukkan bahwa asam.
G.
Peranan
Bahan Organik Terhadap Kesuburan Kimia Tanah
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 negatif 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
kol oid 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). Dilaporkan bahwa penambahan jerami 10 t
ha–1pada Ultisol mampu meningkatkan 15,18 % KPK tanah dari 17,44 menjadi 20,08
cmol (+) kg –1(Cahyani, 1996).
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 terjadipelepasan H+dari gugus organik dan terjadi peningkatan muatan
negatif (-COO-, dan –O-), sehingga KPK meningkat (Parfit, 1980).
Dilaporkan bahwapenggunaan 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 dalamtanah. Mekanisme
ikatan pestisida dengan bahan organik tanah dapat melalui: pertukaran ion,
protonisasi, ikatan hidrogen, gaya vander Waal’sdan 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).
H.
Peranan
Bahan Organik Terhadap Biologi Tanah
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 (Tian, G. 1997).
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. Disamping itu, diindikasikan asam organik dengan beratmolekul 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.
I.
Pengelolaan
Bahan Organik Tanah.
Upaya pengelolaan bahan organik
tanah yang tepat perlu menjadi perhatian yang serius, agar tidak terjadi
degradasi bahan organik tanah. Penambahan bahan organik secara kontinyu pada
tanah merupakan cara pengelolaan yang murah dan mudah. Namun demikian, walaupun
pemberian bahan organik pada lahan pertanian telah banyak dilakukan, umumnya
produksi tanaman masih kurang optimal, karena rendahnya unsur hara yang disediakan
dalam waktu pendek, serta rendahnya tingkat sinkronisasi antara waktu pelepasan
unsur hara dari bahan organik dengan kebutuhan tanaman akan unsur hara.
Kualitas bahan organik sangat menentukan kecepatan proses dekomposisi dan
mineralisasi bahan organik.
DAFTAR PUSTAKA
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.
Dalam Pidato Pengukuhan Guru Besar Ilmu Kesuburan TanahFakultas
PertanianUniversitas Sebelas Maret Pada Tanggal 4 Januari 2003 oleh Prof. Dr.
Ir. H. Suntoro Wongso Atmojo. MS.
Notohadiprawiro, T. 1989. Dampak Pembangunan Pada Tanah, Lahan dan
Tata Guna Lahan,PSL. UGM. Yogyakarta. Dalam Pidato Pengukuhan Guru Besar
Ilmu Kesuburan TanahFakultas PertanianUniversitas Sebelas Maret Pada Tanggal 4
Januari 2003 oleh Prof. Dr. Ir. H. Suntoro Wongso Atmojo. MS.
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. Dalam Pidato Pengukuhan
Guru Besar Ilmu Kesuburan TanahFakultas PertanianUniversitas Sebelas Maret Pada
Tanggal 4 Januari 2003 oleh Prof. Dr. Ir. H. Suntoro Wongso Atmojo. MS.
Seta, A.K. 1987. Konservasi Sumberdaya Tanah. Kalam Mulia. Jakarta.
Dalam Pidato Pengukuhan Guru Besar Ilmu Kesuburan TanahFakultas
PertanianUniversitas Sebelas Maret Pada Tanggal 4 Januari 2003 oleh Prof. Dr.
Ir. H. Suntoro Wongso Atmojo. MS.
Stevenson, F.T. (1982) Humus Chemistry. John Wiley and Sons,
Newyork. Dalam Pidato Pengukuhan Guru Besar Ilmu Kesuburan TanahFakultas
PertanianUniversitas Sebelas Maret Pada Tanggal 4 Januari 2003 oleh Prof. Dr.
Ir. H. Suntoro Wongso Atmojo. MS.
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. Dalam Pidato Pengukuhan Guru
Besar Ilmu Kesuburan TanahFakultas PertanianUniversitas Sebelas Maret Pada
Tanggal 4 Januari 2003 oleh Prof. Dr. Ir. H. Suntoro Wongso Atmojo. MS.
