TINJAUAN PUSTAKA. Sumber utama nitrogen adalah nitrogen bebas (N 2 ) di atmosfer yang

Transkripsi

1 TINJAUAN PUSTAKA Nitrogen Sumber utama nitrogen adalah nitrogen bebas (N 2 ) di atmosfer yang takarannya mencapai 78 % volume dan sumber lainnya senyawa senyawa nitrogen yang tersimpan dalam tubuh jasad. Nitrogen sangat jarang ditemui menjadi komponen pelikan oleh karena wataknya yang mudah larut air. Watak ini juga menjadikan endapan endapan nitrogen yang cukup banyak hanya ditemui di daerah beriklim kering dan itupun terbatas secara setempat. Nitrogen atmosfer memasuki sistem tanah melalui perantaraan jasad renik penambatan N, hujan dan kilat (Poerwowidodo, 1992). Siklus nitrogen merupakan proses berantai yang sangat kompleks, yaitu bahwa semua organisme, tanaman dan hewan ikut berperan di dalamnya, yaitu sebagai berikut. Nitrogen udara ditambat secara fisik (loncatan bunga api listrik), secara kimia (pabrik pupuk) dan secara biologis (fiksasi), kemudian jatuh ke dalam tanah, dan dimanfaatkan oleh tanaman. Tanaman yang hidup subur kemudian dijadikan bahan makanan oleh hewan dengan menghasilkan protein hewani. Kalau kemudian kotoran dan tanaman/hewan mati dan jatuh di tanah, oleh bakteri pembusuk akan di uraikan menjadi NH 3 yang selanjutnya menjadi nitrit dan nitrat. Nitrat merupakan pupuk tanaman, sedangkan sebagian lagi melalui proses denitrifikasi akan diubah menjadi nitrit, ammonia, kemudian nitrogen (N 2 ) yang langsung terkumpul di udara (Yuliprianto, 2010). Jasad renik penambatan N bebas ini akan mengubah bentuk N 2 menjadi N-asam amino dan N-asam protein. Jika jasad renik itu mati, bakteri pembusuk melepaskan asam amino dari protein, dan bakteri amonifikasi melepaskan 5

2 6 ammonium dari gugus amino, yang selanjutnya akan larut dalam larutan tanah. Amonium ini diserap oleh tanaman dan sisa ammonium akan diubah menjadi nitrit, kemudian menjadi nirat oleh bakteri nitrifikasi dan dapat diserap langsung oleh tanaman. Nitrat dan nitrit yang tidak termanfaatkan sebagian dan N 2 O akan memasuki sistem atmosfer kembali. Senyawa N ammonium dan Nitrat yang dimanfaatkan oleh tanaman, akan diteruskan ke hewan dan manusia dan kembali memasuki sistem tanah melalui sisa sisa jasad. Sisa jasad hidup ini akan diurai oleh bakteri membentuk senyawa N ammonium (Poerwowidodo, 1992). Nitrogen Dalam Tanah Di alam jumlah total N akan selalu sama, akan tetapi bentuk dan kadar N pada suatu sistem tertentu bisa berubah ubah yaitu berkesetimbangan antara bentuk yang satu dengan yang lain. Jumlah N tersedia dalam tanah yang bisa dimanfaatkan langsung oleh tanaman secara langsung sangat kecil, demikian juga N dalam batuan dan mineral (batubara) sangat kecil. Sedangkan N terbesar dan tidak terbatas ada di atmosfer bumi yaitu sekitar 78% dalam bentuk N 2. Diperkirakan setiap 0,4 ha lahan dan atmosfer mengandung ton N. Gas N ini tidak boleh langsung digunakan oleh tanaman (Winarso, 2005). Mineralisasi, Nitrifikasi, Denitrifikasi Mineralisasi adalah suatu proses perubahan nitrogen organik menjadi nitrogen anorganik. Perubahan dari nitrogen organik menjadi nitrogen anorganik dapat digunakan tanaman pada umumnya hanya mencapai 2%-3%. Perubahan ini dapat merupakan sumber nitrogen tanah dalam waktu yang relatif lama untuk tanaman, bila tidak terdapat gangguan lain yang mempercepat proses mineralisasi itu. Dalam proses mineralisasi bahan organik berperan enzim-enzim yang

3 7 menghidrolisis komplek protein, mineralisasi akan dipercepat bila tanah berdrainase dan aerasi baik dan banyak kation basa. Mineralisasi bahan organik tanah akan melepaskan nitrogen mineral dalam bentuk ammonium. Bentuk organik nitrogen ini adalah bentuk yang dapat diserap oleh tanaman. Nitrogen yang tersedia untuk tanaman umumnya dalam bentuk ammonium, NH 4 dan nitrat, NO3 baik dalam larutan tanah maupun terikat pada permukaan koloid (Damanik dkk, 2010 ). Immobilisasi adalah proses perubahan nitrogen anorganik menjadi nitrogen organik. Pada proses dekomposisi bahan organik baik sisa tumbuhan ataupun hewan, terutama yang mengandung nitrogen yang rendah, kebanyakan dari nitrogen anorganik akan diubah menjadi nitrogen organik. Nitrogen tersebut digunakan untuk menyusun jaringan-jaringan jasad renik. Bila sisa tanaman dan hewan tidak cukup banyak mengandung nitrogen organik maka N tanah tidak tersedia bagi tanaman disebut dengan immobilisasi. Senyawa ammonium yang dilepaskan selama proses amonifikasi selanjunya dioksidasi secara biologi menjadi nitrat disebut nitrifikasi (Sannchez, 1992). Nitrifikasi merupakan proses pengubahan NH 4 + menjadi NO 3 -, kebanyakan proses ini terjadi di alam dan terjadi pada setiap tanah yang didrainasi pada ph netral oleh aktivitas bakteri nitrifikasi. Berbeda dengan proses denitrifikasi yang merupakan pembentukan nitrat. Jika substrat nitrifikasi ditambahkan dalam tanah maka standar nitrifikasi akan meningkat. Walaupun nitrat tersedia untuk proses asimilasi pada tanaman, nitrat sangat larut dalam dan dengan cepat akan terlindi dari tanah yang menerima curah hujan tinggi. Akibatnya proses nitrifikasi tidak menguntungkan dalam kegiatan pertanian.

4 8 Nitrifikasi menghasilkan produk NO - 3 yang jika terlindi ke dalam air tanah dan perairan dapat menyebabkan degradasi lingkungan dan masalah kesehatan salah satunya melalui perkembangan pesat (blooming) algae dan gulma perairan/eutrofikasi (Madigan, 2000). Denitrifikasi adalah apabila tanah dalam keadaan tergenang maka oksigen terdesak keluar dan proses berlangsung dalam keadaan anaerob. Beberapa mikroorganisme seperti Pseudomonas, Bacillus, dan Thiobacillus, Micrococcus dalam keadaan demikian dapat mereduksi nitrat dan nitrit, memanfaatkan oksigennya (Damanik dkk, 2010). Untuk menghitung kadar Nitrogen dalam air biasanya menggunakan metode Kjeldhal. Prinsip metode Kjeldhal adalah mula mula bahan didekstruksi dengan asam sulfat pekat menggunakan katalis selenium oksiklorida atau butiran Zn. Ammonia yang terjadi ditampung dan dititrasi dengan bantuan indikator. Metode Kjeldhal pada umumnya dapat dibedakan atas dua cara, yaitu cara makro dan semimikro. Cara makro Kjeldhal digunakan untuk sampel yang sukar dihomogenisasi dan besarnya 1 3 gram, sedangkan semimikro Kjeldhal dirancang untuk sampel yang berukuran kecil, yaitu kurang dari 300 mg dari bahan yang homogen (Bintang, 2010). Beberapa tahapan dalam Metode Kjeldhal antara lain: 1. Tahap Destruksi Pada tahap ini sampel dipanaskan dalam asam sulfat pekat sehingga terjadi destruksi menjadi unsur unsurnya.elemen karbon, hidrogen teroksidasi menjadi CO, CO 2 dan H 2 O. Sedangkan Nitrogennya (N) akan berubah menjadi (NH 4 )2SO 4. Untuk mempercepat proses dekstruksi sering ditambahkan katalisator

5 9 selenium. Dengan penambahan bahan katlisator tersebut titik didih asam sulfat akan dipertinggi sehingga destruksi berjalan lebih cepat. Suhu destruksi berkisar antara C. Proses destruksi sudah selesai apabila larutan menjadi jernih atau tidak berwarna lagi. 2. Tahap Destilasi Pada tahap destilasi ammonium sulfat dipecah menjadi ammonia (NH 3 ) dengan penambahan NaOH sampai alkalis dan dipanaskan. Ammonia yang dibebaskan selanjutnya ditangkap oleh larutan asam standar.asam standar yang dipakai adalah asam borat 3% dalam jumlah yang berlebihan. Untuk mengetahui asam dalam keadaan berlebihan maka diberi indikator misalnya BCG + MR dan atau PP. Destilasi diakhiri bila sudah semua ammonia terdestilasi dengan ditandai destilat bereaksi. 3. Tahap Titrasi Banyaknya asam borat yang bereaksi dengan ammonia dapat diketahui dengan titrasi menggunakan asam klorida 0,01 N dengan perhitungan sebagai berikut : % N = mmllhhccll ( ssaammppeell bbllaannkkoo ) x N HCl x 14 x 100 % bbeerraatt ssaammppeell (gg) xx (1) (Sudarmadji, 1989). Fosfor Fosfor tanah dapat dibedakan menjadi tak tersedia (non available), potensial tersedia (potetiallly available). Fosfor segera tersedia adalah bentuk P anorganik di larutan tanah dalam bentuk orthofosfat. Bentuk P yang potensial tersedia meliputi bentuk P organik dan beberapa bentuk P anorganik yang relatif

6 10 tidak tersedia seperti bentuk P terendapkan (P-Al, P-Fe, P-Mn, atau P-Ca). Bentuk P ini cenderung terakumulasi dalam keadaan yang stabil, namun dalam keadaan tertentu berubah menjadi keadaan tersedia, misalnya oleh pengapuran tanah masam yang mampu meningkatkan P tersedia, atau penggenangan tanah sawah yang mengubah bentuk P-Fe menjadi P tersedia. Fosfor tersedia tanah dapat dianalisis dengan berbagai metode. Teknik kimia dalam P tersedia telah lama dilakukan dan hingga kini masih diterima, dengan menggunakan beberapa larutan ekstraktan (Poerwowidodo, 1992). Fosfor banyak terdapat diperairan dalam bentuk inorganik dan organik sebagai larutan, debu dan tubuh organisme. Sumber utama Fosfat inorganik dari penggunaan detergen dan pupuk pertanian. Fosfat organik berasal dari makanan dan buangan rumah tangga. Semua Fosfat mengalami proses perubahan biologis menjadi Fosfat iorganik yang selanjutnya digunakan oleh tanaman untuk membuat energi (Sutrisno, 2006). Peranan Fosfor Dalam Tanaman Fosfor (P) merupakan salah satu unsur hara yang mutlak dibutuhkan oleh tanaman yang berperan dalam menyimpan dan mentransfer energi serta sebagai komponen protein dan asam nukleat. Oleh fungsi tersebut maka suplai P yang tinggi ditunjukkan oleh perkembangan akar, perkembangan dan pembuahan yang lebih cepat. Peranan P dalam menyimpan dan mentransfer energi merupakan yang terpenting karena hal ini mempengaruhi berbagai proses lain dalam tanaman. Kehadiran P dibutuhkan untuk reaksi biokimia penting seperti pemindahan ion, kerja osmotik reaksi fotosintesis dan glikolisis. Keterlibatan P dalam reaksi reaksi dasar biokimia tanaman menjadi sulit pengulasan peranannya (Barchia, 2009).

7 11 Salah satu metode analisis kuantitatif Fosfat yaitu metode asam askorbat. Metode ini merupakan salah satu pereduksi yang dapat menghasilkan senyawa kompleks berwarna. Dalam metode asam askorbat, amonium molibdat bereaksi dalam medium asam dengan Fosfat membentuk kompleks fosfomolibdat berwarna kuning yang akan direduksi menjadi kompleks biru-molibdem (molibdenum blue) oleh asam askorbat yang mempunyai panjang gelombang absorbansi maksimum 880 nm. Metode asam askorbat ini dapat digunakan untuk berbagai tipe sampel dan mengalami gangguan yang lebih sedikit dibanding dengan metode lain, selain itu metode ini lebih sederhana, cepat dan akurat (Baush, 1974). Unsur Hara Tanaman Kelapa Sawit Tanaman perkebunan, seperti kelapa sawit, karet, tebu, tembakau, cokelat dan banyak dibudidayakan di Sumatera Utara, baik oleh pemerintah, swasta asing, atau nasional dan rakyat. Menurut data Statistik Kelapa Sawit Indonesia pada tahun 2009 Perkebunan kelapa sawit di Sumatera Utara mencakup ha, atau mencakup 17,13% dari seluruh luas total diseluruh Indonesia. Unsur hara dalam tanah mempunyai daur yang berbeda antara unsur hara yang satu dan unsur hara lainnya (Rosmarkam dan Yuwono, 2002). Berdasarkan hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan bahan organik ke dalam tanah lebih kuat pengaruhnya kearah perbaikan sifat sifat tanah, dan bukan khususnya meningkatkan unsur hara di dalam tanah. Sebagai contoh Urea kadar N 46%, sedangkan bahan organik mempunyai kadar N <3%, sangat jauh perbedaan unsur N, akan tetapi Urea hanya menyumbangkan 1 unsur hara yaitu N sedangkan bahan organik memberikan hampir semua unsur yang

8 12 dibutuhkan tanaman dalam perbandingan yang relatif seimbang, walaupun kadarnya sangat kecil. Sehingga jangka panjang atau kesinambungan usaha tani, sangat baik memperhatikan dan mempertahankan kadar bahan organik tanah (Winarso, 2005). Keperluan unsur dapat dipenuhi oleh tanaman sendiri dengan meruntuhkan daun, ranting, buah, akar, batang, dan sebagainya ke tanah dan kemudian dirombak oleh biologi dan mikrobiologi tanah. Dalam proses perombakan ini, sebagian menjadi humus tanah dan sebagian lagi mengalami proses mineralisasi. Dalam proses mineralisasi, sisa tanaman akan melepaskan hara yang diperlukan oleh tanaman dalam jumlah dan macam yang sangat bervariasi. Unsur N, P, K, Ca, Mg, dan S yang dilepaskan ke dalam tanah antara lain berupa ion-ion NH + 4, NO - 3, PO 3-4, H 2 PO - 4, HPO = 4, K + (K 2 O), Ca + (CaO), Mg 2+ = (MgO), dan SO 4 (Rosmarkam dan Yuwono, 2002). Bahan Orgaik Tanah Bahan organik tanah dapat diartikan sebagai sisa sisa tanaman dan hewan dalam tanah yang mengalami pelapukan dan terdiri dari baik masih hidup maupun mati. Di dalam tanah dapat berfungsi atau dapat memperbaiki baik pada sifat kimia, fisika maupun biologi tanah, sehingga ada sebagian ahli mengatakan bahwa bahan organik di dalam tanah mempunyai fungsi yang tidak tergantikan (Winarso, 2005). Laporan dampak pengkayaan (eutrofikasi) di sungai, danau dan lautan telah dilaporkan. Alasan utamanya eutrofikasi adalah tingginya jumlah nitrat dan fosfat yang menyebabkan ledakan pertumbuhan alga yang menghilangkan oksigen dari air. Dalam sebagian besar kasus, nitrat dan fosfat berasal dari limbah cair

9 13 industri, limbah rumah tangga, dan lahan lahan pertanian yang mengalami run off, limbah atau air berasal dari perikanan, debu, dan sedimen hujan seperti lahan pertanian (Widiatmaka, 2007). Ion dan Koloid Tanah Setiap koloid baik organik maupun anorganik mempunyai muatan listrik. Muatan listrik tersebut dapat positif maupun negatif, sehingga total muatan listrik pada tanah dapat negatif, positif, atau nol. Total muatan pada tanah nilainya tergantung selama proses pembentukan maupun lingkungannya. Akan tetapi sebagian besar tanah khususnya tanah mineral mempunyai total muatan tanah negatif. Adanya muatan negatif tersebut menyababkan menarik atau mengikat partikel partikel tanah bermuatan positif. Sebaliknya koloid bermuatan negatif tersebut menolak partikel bermuatan positif. Unsur yang bermuatan listrik disebut ion. Kalium (K), Natrium (Na), Hidrogen (H), Kalsium (Ca), dan Magnesium (Mg) mempunyai muatan positif dan disebut kation (Winarso,2005). Tabel 1. Kation Kation Utama dalam Tanah Kation Simbol Bentuk Jumlah Dalam Larutan Asal (Bahan Kimia Ion Tanah (µmol/l) Induk) Kalium K K Apatit Natrum Na Na + - Garam Hidrogen H H + - Asam/Air Kalsium Ca Ca Kalsit Magnesium Mg Mg Dolomit Nitrogen N + NH Bahan Organik Sumber: Barber, 1984 Tabel 2. Anion anion Utama di dalam Tanah Anion Simbol Jumlah Dalam Larutan Asal Bentuk Ion Kimia Tanah (µmol/l) (Bahan Induk) Khlor Cl Cl - - Garam Nitrat N - NO Bahan Organik Sulfat S -2 SO Belerang Fospat P H 2 PO ,HPO Fluorapatit Sumber: Barber, 1984

10 14 Daerah Aliran Sungai Dibumi terdapat kira-kira sejumlah 1,3-1,4 milyard km 3 air yaitu 97,5% adalah air laut, 1,75% berbentuk es dan 0,73% berada didaratan air sungai, air danau, air tanah dan sebagainya. Hanya 0,001% berbentuk uap di udara. Air di bumi ini mengulangi terus menerus sirkulasi dan penguapan, presipitasi dan pengaliran keluar (outflow). Sebagian air hujan yang tiba ke permukaan tanah akan masuk ke dalam tanah (infiltrasi). Bagian lain yang merupakan kelebihan akan mengisi lekuk-lekuk permukaan tanah, kemudian mengalir ke daerah-daerah yang rendah, masuk ke sungai-sungai dan akhirnya ke laut. Jadi sungai itu mengumpulkan 3 jenis limpasan, yakni limpasan permukaan (surface run off), aliran intra (interflow) dan limpasan air tanah (groundwater run off) yang akhirnya akan mengalir ke laut (Sosrodarsono dan Takeda, 2003). DAS mempunyai karakteristik yang spesifik berkaitan dengan unsur unsur utama seperti jenis tanah, topografi, geologi, geomorfologi, vegetasi dan tata guna lahan. Berdasarkan fungsinya DAS dibagi menjadi tiga bagian yaitu DAS bagian hulu, DAS bagian tengah, dan DAS bagian hilir. Pengelolaan daerah aliran sungai (DAS) merupakan suatu bentuk pengembangan dan pemanfaatan wilayah yang menempatkan DAS sebagai suatu unit pengelolaan sumber daya alam (SDA). Adapun tujuannya adalah untuk meningkatkan produksi yang ada pada DAS tersebut secara optimum dan berkelanjutan. Upaya yang dilakukan adalah dengan menekan kerusakan wilayahnya seminimum mungkin, agar distribusi aliran sungai yang berasal dari DAS dapat merata sepanjang tahun (Hamilton dan King, 1997).

11 15 Di beberapa daerah prioritas pengembangan wilayah, evaluasi lahan dapat bertujuan antara lain untuk pengendalian banjir, konservasi hutan rehabillitasi dan konservasi DAS dan lain lain. Tujuan tersebut mengharuskan kita mengevaluasi tanah yang berkaitan dengan bahaya erosi dan usaha usaha pencegahan erosi tersebut. Bahaya erosi adalah perkiraan jumlah tanah hilang maksimum yang akan terjadi pada suatu lahan bila pengelolaan tanah tidak mengalami perubahan (Widiatmaka, 2007). Bentuk DAS DAS mempunyai ciri-ciri luas dan bentuk daerah, keadaan topografi, kepadatan drainase, geologi dan elevasi rata-rata DAS. Sedangkan keadaan fisik daerah aliran sungai dipengaruhi oleh tiga parameter yaitu tanah, vegetasi dan sungai. Faktor tanah meliputi luas DAS, topografi, jenis tanah, penggunaan tanah, kadar air tanah dan kemampuan tanah menyerap air. Sedangkan vegetasi meliputi jenis tanaman, kapasitas pengambilan air oleh tanaman, luasan hutan dan kemampuan tanaman mengendalikan air. Sungai meliputi luas penampang sungai, debit air sungai dan kapasitas penampungan sungai. Vegetasi menahan sebahagian hujan yang jatuh, sebahagiannya lagi jatuh di permukaan tanah. Jika kapasitas intersepsi, infiltrasi dan bagian yang cekung telah terpenuhi, maka akan terjadi proses aliran permukaan yang menyebabkan erosi (Subarkah, 1980). Bentuk bentuk DAS dapat dibagi dalam empat bentuk yaitu (a) berbentuk bulu burung, (b) radial, (c) parallel dan (d) kompleks). Karakteristik masing masing bentuk ditampilkan dalam tabel 3.

12 16 Tabel 3. Bentuk Bentuk DAS No TIPE KARAKTERISTIK GAMBAR A Bulu Burung Jalur anak sungai di kiri-kanan sungai utama mengalir menuju sungai utama, debit banjir kecil karena waktu tiba banjirdari anak anak sungai berbeda beda. Banjir berlangsung agak lama. B Radial Bentuk DAS menyerupai kipas atau lingkaran, anak anak sungai berkonsentrasi ke suatu titik secara radial, banjir besar terjadi di titik pertemuan anak anak sungai. C Paralel Bentuk ini mempunyai corak dimana dua jalur aliran sungai yang sejajar bersatu dibagian hilir, banjir terjadi di titik pertemuan anak sungai D Kompleks Memiliki beberapa buah bentuk dari ketiga bentu diatas Sumber : Ramdan (2004). Besarnya Debit Air Sungai Telah dapat diperoleh beberapa data yang baik mengenai bagaiman pengkonversian hutan alami menjadi hutan pertanaman pohon mempengaruhi hasil air, meskipun dari kombinasi yang mungkin terjadi belum banyak yang telah dipelajari. Akibat langsung dari peniadaan hutan alami yaitu bahwa debit air sungai selalu meningkat secara nyata. Lama kenaikan yang besar tampaknya bergantung pada lama waktu yang diperlukan sampai hutan bertajuk rapat kembali menempati daerah itu. Penghutanan kembali dapat mempercepat proses ini bila dibandingkan dengan regenerasi alami, sekalipun di daerah tropika basah pertumbuhan kembali secara alami dapat sama cepat dan rapatnya (Hamilton dan King, 1997).

13 17 Debit aliran sungai akan naik setelah terjadi hujan yang cukup, kemudian akan turun kembali setelah hujan selesai. Gambar tentang naik turunnya debit sungai menurut waktu disebut hidrograf. Bentuk hidrograf suatu sungai tegantung dari sifat hujan dan sifat-sifat daerah aliran sungai yang bersangkutan (Arsyad, 2006). Terlepas dari peniadaan ini, ada beberapa perbedaan dalam hasil air yang dapat dikaitkan dengan perubahan jenis hutannya. Kebanyakan percobaan yang ada menyangkut pengkonversian dari hutan berdaun lebar yang biasanya merangas menjadi hutan coniferae berdaun jarum yang selalu hijau, yaitu keadaan yang pengaruhnya amat menonjol. Bila pertanama pengganti mempunyai ciri ciri tajuk yang semakin mirip dengan hutan aslinya pengaruh yang diperkirakan akan lebih kecil. Kebanyakan penelitian menunjukkan paling sedikit adanya debit air sungai yang agak berkurang setelah pengkonversian dilakukan (Hamilton dan King, 1997). Sebagian besar debit aliran pada sungai kecil yang masih alamiah adalah debit aliran yang berasal dari air tanah atau mata air dan debit aliran air permukaan (air hujan). Dengan demikian aliran air pada sungai kecil pada umumnya lebih menggambarkan kondisi hujan daerah yang bersangkutan. Sedangkan sungai besar, sebagian besar debit alirannya berasal dari sungai-sungai kecil dan sungai sedang diatasnya. Sehingga aliran air sungai besar tidak mesti menggambarkan kondisi hujan dilokasi yang bersangkutan. Aliran dasar pada sungai kecil terbentuk dari aliran mata air dan air tanah, sedang aliran dasar pada sungai besar dibentuk dari aliran dasar sungai-sungai kecil dan sedang diatasnya (Maryono, 2005).

14 18 Pengaruh Pemupukan Terhadap Sumber Daya Air Kenyataan hasil penelitian menunjukkan bahwa aplikasi bahan organik, khususnya bahan organik belum terlapuk seperti jerami, pupuk hijau segar, dan pupuk kandang segar dapat secara kuat mempromosikan pelepasan gas rumah kaca CH 4 dan N 2 O dari lahan pertanian, seperti peningkatan run off ke dalam air tanah. Banyak ahli tanah berpendapat bahwa nitrat yang menyebabkan polusi air tanah tidak berasal dari utamanya pupuk anorganik, tetapi dari mineralisasi bahan organik tanah yang mengandung N (Winarso, 2005). Hasil analisa tanah memberikan gambaran tentang status nutrisi didalam tanah. Informasi yang dapat diperoleh dari hasil analisa tanah antara lain ph tanah, bahan organik yang tersedia, ketersediaan nutrisi didalam tanah, nutrisi yang dapat diserap oleh tanaman, kemampuan tanah untuk melepaskan nutrisi agar dapat diserap tanaman. Dari informasi tersebut dapat diketahui status nutrisi tanah apakah tergolong sangat rendah atau sangat tinggi (Lumbangaol, 2011). Bangunan Ukur Tipe Cipoletti Bangunan ini merupakan penyempurnaan dari alat ukur ambang tajam yang di kontruksi sepenuhnya dengan cara berbentuk trapezium. Lubang pengaliran berbentuk trapezium dengan sisi sisi yang miringnya 4:1. Kelebihan bangunan ukur ini ialah bangunannya sederhana dan mudah dibuat dengan biaya yang tidak terlalu mahal, jika diberi papan duga berskala liter petani akan mudah mengetahui volume air yang dipakai. Sedangkan kelemahan nya ialah pengukuran debit sulit karena harus dilakukan dua orang, sedimentasi terjadi di hulu, benda benda hanyut tidak mudah di lewatkan. Perhitungan debit dengan bangunan ukur tipe cipoletti adalah :

15 19 Q = 1,86. L. h 3/2. (2) Dimana : Q = Debit air (l/s) (Mawardi, 2007). L = Lebar ambang (m) h = Tinggi muka air dari ambar (m) Gambar 1. Bangunan Ukur Tipe Cipoletti Keterangan gambar : h = tinggi muka air dari ambang (m) (Mawardi, 2007). L = lebar ambang (m) Areal Perkebunan Kelapa Sawit PTPN IV Pabatu PT. Perkebunan Nusantara IV (Persero) Kebun Pabatu didirikan pada tahun 1938 oleh Maschapay Belanda dengan nama CMO (Cultural Maschapay Onderniming) yang mengusahakan tanaman tembakau, pada tahun itu juga berubah menjadi HU Bandar Oil Elasiquenensis pada tahun dikuasai oleh pemerintah Indonesia, tepatnya pada saat revolusi fisik (PTPN IV, Pabatu). Pada 1947 sampai Desember 1957 kembali dikuasai oleh BOCM Belanda, tetapi pada 1958 dikuasai oleh pemerintah Indonesia, dengan nama PPN (Pusat Perkebunan Negara) IV dan bulan Januari 1963 diganti namanya menjadi PPN SUMUT ANTAN II yang mengolah kelapa sawit dan kakao (cokelat). Bulan Oktober 1978 berganti namanya menjadi PT. Perkebunan Nusantara IV Pabatu.

16 20 Berdasarkan keputusan Menteri Dalam Negeri UP. Dirjen Agraria tanggal 2 Juni 1978 SK. 19/HGU/DALAM/1978 dengan membudidayakan tanaman kelapa sawit dan kakao (cokelat) (PTPN IV, Pabatu). Kemudian pada tanggal 11 Maret 1996 namanya diganti menjadi PT. Perkebunan Nusantara IV Kebun Pabatu. Unit Kebun Pabatu terletak di antara Kecamatan Tebing Tinggi dan Dolok Merawan Kabupaten Serdang Bedagai serta mempunyai letak geografis yang berjarak ± 7 Km dari Kota Tebing dan ± 87 Km dari Kota Medan serta ± 40 Km dari Kota Pematang Siantar. Unit Kebun Pabatu berada pada ketinggian ± 300 m di atas permukaan laut dengan topografi bergelombang. Luas seluruh areal afdeling di PKS PTPN IV (Persero) Kebun Pabatu ialah 5.754,04 Ha (PTPN IV, Pabatu).