TINJAUAN PUSTAKA. Lahan Rawa Pasang Surut. tanah dan air di lahan pasang surut. (Tan, 1995). Sifat-sifat umum dari tanah

Transkripsi

1 TINJAUAN PUSTAKA Lahan Rawa Pasang Surut Lahan rawa pasang surut berbeda dengan lahan irigasi atau lahan kering yang sudah dikenal masyarakat. Perbedaannya menyangkut kesuburan tanah, sumber air tersedia, dan teknik pengelolaannya. Lahan ini tersedia sangat luas dan dapat dimanfaatkan untuk usaha pertanian. Hasil yang diperoleh sangat tergantung pada cara pengelolaannya. Untuk itu, petani perlu memahami sifat dan kondisi tanah dan air di lahan pasang surut. (Tan, 1995). Sifat-sifat umum dari tanah pasang surut dapat dilihat pada Tabel 1. Tabel 1. Sifat-Sifat Umum dari Tanah Pasang Surut No Karakteristik Tanah Keterangan (Hasibuan, 2006) Tekstur tanah ph tanah C-organik N- total P tersedia Kation tukar Ca (me/100g) Mg (me/100g) K (me/100g) Na (me/100g) Al dd (me/100g) KTK (me/100g) Tekstur tanah umumnya tekstur berat/liat Air yang meluap ke atas daratan tanah menyusuri sungai, atau ke atas daratan antar sungai, adalah merupakan air sungai yang terbendung oleh air laut pada waktu pasang. Bila air luapan itu tercampur dengan air laut, maka air rawa menjadi bersifat asin, sedang kalau tidak bercampur, air rawa akan tetap bersifat tawar sama seperti air sungainya (Hardjowigeno, 1993).

2 Tanaman yang yang mempunyai kelebihan kadar garam dalam tanah baik secara fisik maupun kimia. Tanah dengan akumulasi sodium sering dicirikan oleh miskin unsur hara dan permeabilitas. Tanah tersebut membuat tidak baik bagi pertumbuhan tanah. Sodium adsorption ratio (SAR), bersama dengan ph, terkena pengaruh pada ciri garam tanah.. Nilai SAR merupakan cara mudah untuk mengetahui perbandingan konsentrasi dari Na +, Ca 2+, Mg 2+ dan solusi dalam tanah. Persamaan yang digunakan untuk menghitung SAR yang diberikan sebagai berikut: (Simandjuntak, 2005) Kascing Dewasa ini, pemanfaatan pupuk organik atau yang dikenal dengan istilah pertanian alami (back to nature farming) dan pupuk hayati banyak dilakukan untuk mengurangi ketergantungan terhadap penggunaan pupuk anorganik sekaligus untuk mengatasi dampak negatif yang ditimbulkan akibat penggunaan pupuk anorganik yang beranalisis tinggi. Salah satu pupuk organik yang banyak digunakan adalah pupuk kascing (Siagian dan Putu, 2006). Kascing merupakan salah satu pupuk organik yang memiliki kelebihan dari pupuk organik yang lain karena unsur haranya dapat langsung tersedia, mengandung mikroorganisme yang lengkap dan juga mengandung hormon tubuh sehingga dapat mempercepat pertumbuhan tanaman pemberian kascing pada tanah dapat memperbaiki sifat fisik tanah yaitu memperbaiki struktur tanah, porositas, permeabilitas, meningkatkan kemampuan untuk menahan air. Di samping itu kascing dapat memperbaiki kimia tanah seperti meningkatkan

3 kemampuan untuk menyerap kation sebagai sumber hara makro dan mikro, meningkatkan ph pada tanah asam dan sebagainya (Mulyati dan Sinwin, 2003). Penggunaan kascing atau kotoran cacing tanah untuk tanaman pot dapat dipergunakan kascing dengan campuran tanah, dengan kascing antara persen. Hasil yang terbaik adalah campuran sekitar 50 persen, walaupun hal ini banyak dipengaruhi oleh kualitas tanah yang dipergunakan. Kascing mengandung Calsium 40%, Magnesium 204%, Nitrogen 366%, Fosfor 644% dan Kalium 1019%, lebih tinggi yang dikandung tanah biasa. Semua unsur ini siap diserap oleh tanaman, dan sangat diperlukan tanaman untuk pertumbuhannya (Simanjuntak dan Walujo, 1982). Cacing tanah dapat memakan bahan organik sebesar badannya selama 24 jam. Cacing tanah mampu mempercepat proses penghancuran bahan organik sisa menjadi partikel-partikel yang lebih kecil. Cacing tanah mempu menguraikan sampah organik 2-5 kali lebih cepat dari mikroorganisme pembusuk. Limbah bahan organik yang diuraikan dapat mengalami penyusutan persen. Pupuk organik yang dihasilkan dari percampuran antara media cacing tanah dengan kotoran cacing tanah disebut dengan bekas cacing atau kascing. Kascing merupakan salah satu pupuk organik yang memiliki kelebihan dari pupuk organik yang lain karena unsur haranya dapat langsung tersedia, mengandung mikroorganisme yang lengkap dan juga mengandung hormon tubuh sehingga dapat mempercepat pertumbuhan tanaman (Buckman, 1982) Aktivitas cacing tanah ini secara konstan dapat meningkatkan ph pada tanah asam. Ini karena, cacing dapat mengeluarkan kapur dalam bentuk kalsium karbonat (CaCO 3 ) atau dolomit pada lapisan di bawah permukaan tanah. Cacing

4 juga dapat menurunkan ph pada tanah yang berkadar garam tinggi. Selain perbaikan sifat kimia dan biologi tanah, pemberian kascing pada tanah dapat memperbaiki kondisi fisik tanah. Cacing mampu menggali lubang di sekitar permukaan tanah sampai kedalaman dua meter dan aktivitasnya meningkatkan kadar oksigen tanah sampai 30 persen, memperbesar pori-pori tanah, memudahkan pergerakan akar tanaman, serta meningkatkan kemampuan tanah untuk menyerap dan menyimpan air. Zat-zat organik dan fraksi liat yang dihasilkan cacing bisa memperbaiki daya ikat antar partikel tanah sehingga menekan terjadinya proses pengikisan/erosi hingga 40 persen (Kartini, 2008). Dari hasil penelitian Nurmayani (2007) diketahui bahwa pemberian kascing dan limbah tembakau serta interaksi keduanya berpengaruh tidak nyata terhadap ph tanah setelah dua minggu inkubasi dan pada akhir masa vegetatif, namun secara umum menunjukkan terjadinya peningkatan ph tanah. Dari hasil penelitian Purba (2008) diketahui bahwa pemberian kascing setelah inkubasi 4 minggu berpengaruh tidak nyata terhadap ph tanah, KTK tanah, C-organik dan N-total tanah dan setelah panen berpengaruh tidak nyata terhadap ph tanah, KTK tanah, N-total tanah namun berpengaruh nyata terhadap C-organik. Dari hasil penelitian Syafwan (2009) diketahui bahwa pemberian kascing dan zeolit setelah 2 minggu inkubasi dan setelah panen berpengaruh tidak nyata terhadap ph tanah Ultisol dan pemberian kascing setelah panen berpengaruh tidak nyata terhadap P-tersedia, C-organik dan N-total tanah.

5 Air Hujan Air menjadi kendala utama sebagai penyebab rendahnya produktivitas pada lahan-lahan pasang surut yang sudah direklamasi menjadi lahan budidaya pertanian, dimana proses ameliorisasi (kematangan tanah ) telah tercapai dengan baik. Pada analisis kebutuhan air tanaman, ketersediaan air hanya diperhitungkan dari air hujan, sedangkan aliran /imbuhan dari saluran yang akan mempengaruhi kelengasan tanah disebabkan fluktuasi gerak pasang surut air tanah (water table) masih diabaikan. Sebagai konsekuensi dari anggapan ini adalah penanaman hanya dilakukan pada musim hujan sedangkan pada musim kemarau lahan dibiarkan bera, sehingga produksi pertanian sangat rendah (Budiwati dkk, 2008). Komponen laut seperti Mg 2+, K + dan Na + adalah tinggi di musim hujan dibandingkan musim lainnya. Seperti diketahui bahwa Mg 2+, Na + dan K + merupakan komponen yang berasal dari sumber laut, maka ada suatu kecenderungan dipengaruhi oleh laut untuk Jakarta dan Surabaya mengingat letak Jakarta di tepi laut utara dan Surabaya yang dekat Selat Madura. Konsentrasi Cl - cukup tinggi untuk Jakarta dan Surabaya adalah signifikan dengan letak kedua kota yang dekat laut. Sehingga pada waktu proses pencucian akan terlarutkan dan menyebabkan asam atau basa tergantung komponen mana yang dominan dalam air hujan (Noor dan Tejuyuwono, 2003). Tanaman yang tergolong pada semi sensitif cukup banyak baik dari tanaman serealia maupun sayuran. Langkah lain yang bisa diambil adalah pemberian bahan ameliorant, terutama pupuk organik atau penambahan kapur untuk menurunkan nilai ESP, serta pencucian kadar garam dengan air hujan serta air segar (bila tersedia) (Budiwati dkk, 2008)

6 Hujan asam didefinisikan sebagai segala macam hujan dengan ph di bawah 5,6. Hujan secara alami bersifat asam (ph sedikit di bawah 6) karena karbondioksida (CO 2 ) di udara yang larut dengan air hujan memiliki bentuk sebagai asam lemah. Jenis asam dalam hujan ini sangat bermanfaat karena membantu melarutkan mineral dalam tanah yang dibutuhkan oleh tumbuhan dan binatang. Hujan asam disebabkan oleh belerang (sulfur) yang merupakan pengotor dalam bahan bakar fosil serta nitrogen di udara yang bereaksi dengan oksigen membentuk sulfur dioksida dan nitrogen dioksida. Zat-zat ini berdifusi ke atmosfer dan bereaksi dengan air untuk membentuk asam sulfat dan asam nitrat yang mudah larut sehingga jatuh bersama air hujan. Air hujan yang asam tersebut akan meningkatkan kadar keasaman tanah dan air permukaan yang terbukti berbahaya bagi kehidupan ikan dan tanaman. Usaha untuk mengatasi hal ini saat ini sedang gencar dilaksanakan. (Budiwati dkk, 2008). Sifat Fisika Tanah Indeks Plastisitas Tanah Plastisitas adalah kemampuan tanah menyesuaikan perubahan bentuk pada volume konstan tanpa retak-retak atau remuk. Bergantung pada kadar air, tanah dapat berbentuk cair, plastis, semi padat, atau padat. Kedudukan fisik tanah berbutir halus pada kadar air tertentu disebut konsistensi. Atterberg, 1911 memberikan cara untuk menggambarkan batas konsistensi dari tanah berbutir halus dengan mempertimbangkan kandungan kadar airnya. Batas-batas tersebut adalah batas cair (liquid limit), batas plastis (plastic limit), dan batas susut (shrinkage limit). Menurut Atterberg, 1911 tingkat plastisitas tanah dibagi dalam

7 4 tingkatan berdasarkan nilai indeks plastisitasnya yang ada dalam selang antara 0 % dan 17 % (Wiqoyah, 2006). Batas cair tanah adalah kandungan lengas maksimum suatu massa tanah yang tidak menyebabkan mengalir jika dikenai tekanan. Batas cair ini kira-kira setara dengan kakas menahan air. Tanah-tanah yang mempunyai batas cair tinggi akan mempunyai kakas menahan air yang tinggi. Tanah yang berada pada batas cairnya mempunyai kandungan air tertinggi yang dapat digunakan tanaman. Batas plastis tanah adalah kelengasan minimum sebelum massa tanah menunjukkan gejala meretak, tapi tidak patah jika diuli diatas suatu alas berpermukaan rata. Indeks keplastisan tanah adalah selisih antara nilai batas cair dan batas plastis tanah, yang dihitung dengan persamaan: Indeks keplastisan = Batas Cair Batas Plastis (Poerwowidodo, 1992). Dalam cara uji penentuan batas plastis dan indeks plastisitas tanah ini metode penggelengan terdiri dari 2 prosedur yaitu penggelengan menggunakan telapak tangan dan penggelengan menggunakan alat geleng batas cair (sebagai prosedur alternatif). Batas cair (liquid limit/ll) adalah kadar air ketika sifat tanah pada batas dari keadaan cair menjadi plastis. Batas plastis (plastic limit/pl) merupakan batas terendah kondisi kadar air ketika tanah masih pada kondisi plastis. Indeks plastisitas (plasticity index/pi) adalah selisih antara batas cair tanah dan batas plastis tanah. Indeks plastisitas (PI) = batas cair (LL) batas plastis (PL) a) jika batas cair atau batas plastis tidak dapat ditentukan, indeks plastisitas dinyatakan dengan: NP (non plastis);

8 b) jika batas plastis sama atau lebih besar dari batas cair, indeks plastisitas dinyatakan juga dengan: NP (non plastis). (Standar Nasional Indonesia, 1990). Kadar air dinyatakan dalam persen, dari tanah yang dibutuhkan untuk menutup goresan yang berjarak 0,5 in (12,7 mm) sepanjang dasar contoh tanah di dalam mangkok (lihat gambar 2.3c dan 2.3d) sesudah 25 pukulan didefinisikan sebagai batas cair (liquid limit). Batas plastis didefinisikan sebagai kadar air, dinyatakan dalam persen, dimana tanah apabila digulung sampai dengan diameter 1/8 in (3,2 mm) menjadi retak-retak. Batas plastis adalah batas terendah dari tingkat keplastisan suatu tanah. Indeks Plastisitas (plasticity index (PI)) adalah perbedaan antara batas cair dan batas plastis suatu tanah ( 2008). Plastisitas (plasticity) adalah derajat kohesi tanah atau kemampuan tanah berubah di bawah pengaruh tekanan dan meninggalkan bentuk setelah tekanan dihentikan. Plastisitas ditentukan dengan cara menggulung tanah dengan tangan sampai terbentuk suatu benang atau semacam kawat berdiameter ±3 cm. Kelas dan penjelasan cara penetapan plastisitas tanah di lapangan pada Tabel 2. Tabel 2. Kelas dan Penjelasan Cara Penetapan Plastisitas Tanah di Lapangan. Plastisitas Penjelasan Tidak plastis Apabila dibentuk dengan 4 cm panjang dan 6 mm tebal, dipegang ujungnya, bentuk tersebut akan hancur. Agak plastis Plastis Lempeng 4 cm panjang dan 6 mm tebal dapat dibentuk, dipegang pada ujungnya masih dapat terbentuk, tetapi bila tebalnya dibuat 4 mm bentuk tersebut akan hancur. Lempeng 4 cm panjang dan 4 mm tebal dapat terbentuk dan kalau dipegang pada ujungnya bentuk tersebut tidak rusak. Apabila tebalnya menjadi 2 mm, bentuk tersebut akan rusak.

9 Sangat plastis Lempeng 4 cm panjang dan 2 mm tebal dapat terbentuk, bila dipegang pada ujungnya tidak akan rusak bentuknya. (Balai Penelitian Tanah, 2004). Untuk penyiapan tanah, kisaran jangka olah merupakan hal yang sangat penting. Tanah yang baik harus mudah diolah pada kondisi lengas yang cukup lebar tanpa menimbulkan masalah dalam pengolahan maupun pengaruhnya terhadap tanah yang diolah. Harkat plastisitas tanah pada Tabel 3. Tabel 3. Harkat Plastisitas Tanah Harkat Plastisitas Kisaran Kisaran (%) (%) (%) Tekstur Sangat rendah <20 Ringan Rendah Ringan Sedang Ringan Tinggi Berat Sangat Tinggi Berat Luar Biasa Tinggi >43 >40 >100 Sangat Berat (Sutanto, 2005). Dari hasil penelitian Silaban (1998) diketahui bahwa perlakuan teknik pengendalian alang-alang berpengaruh nyata terhadap indeks plastisitas tanah. Sedangkan perlakuan pemupukan dan interaksi kedua faktor perlakuan tidak berpengaruh nyata. Bahan organik yang telah terdekomposisi menyumbang muatan negatif terhadap kation liat sehingga koloid liat akan netral. Oleh sebab itu, koloid liatnya akan berkurang, sehingga sifat plastis juga berkurang.

10 Sifat Kimia Tanah ph Tanah Reaksi Tanah merupakan ukuran keasamaan dan kebasaan larutan tanah, ph = - log (H + ). ph tanah merupakan indikator pelapukan tanah, kandungan mineral dalam batuan induk, lama waktu dan intensitas pelapukan, terutama pelindihan kation-kation basa dari tanah. Tanah asam banyak mengandung H yang dapat ditukar, sedang tanah alkalis banyak mengandung basa dapat ditukar ph>7 Ca dan Mg bebas; ph>8.5 pasti terdapat Na tertukar. Kandungan unsur-unsur hara seperti besi, copper, fosfor, Zn, dan hara lainnya serta substansi toksik (Al 3+, Pb 2+ ) dikontrol oleh ph. Kandungan Al 3+, Pb 2+ akan berpengaruh sedikit bagi pertumbuhan tanaman pada tanah alkali calcareous tapi akan sangat serius pada tanah asam. Nutrient seperti P banyak tersedia (optimum) pada ph asam sampai netral, dan akan sedikit pada ph dibawah atau diatas nilai optimum tersebut (Agus, 2008). Keasaman (ph) tanah diukur dengan nisbah tanah:air, 1:2,5 (10 g tanah dilarutkan dengan 25 ml air) dan ditulis dengan ph2,5 (H 2 O). Di beberapa laboratorium, pengukuran ph tanah dilakukan dengan perbandingan tanah dan air 1 : 1 atau 1 : 5. Pengukuran pada nisbah ini agak berbeda dengan pengukuran ph2,5 karena pengaruh pengenceran terhadap konsentrasi ion H. Untuk tujuan tertentu, misalnya pengukuran ph tanah basa, dilakukan terhadap pasta jenuh air. Hasil pengukuran selalu lebih rendah daripada ph2,5 karena lebih kental dan konsentrasi ion H + lebih tinggi (Viklund, 2009). Faktor lain yang mempengaruhi ph tanah ada hubungannya dengan jumlah perbandingan basa khusus yang ada dalam kompleks koloida. Tanah jenuh

11 dengan natrium mempunyai nilai ph lebih tinggi daripada yang didominasi oleh Ca dan Mg. Jadi pada persentase kejenuhan basa, katakan 90, adanya ion-ion Ca, Mg, K, dan Na dengan perbandingan mengasilkan nilai ph yang lebih rendah daripada jika perbandingannya Pada kejadian yang pertama kalsium dominan, pada keadaan kedua kita mempunyai tanah dengan kompleks natrium-kalsium didominasi oleh natrium (Buckman and Brady, 1982). C-organik Karbon merupakan bahan organik yang utama. Karbon ditangkap tanaman berasal dari CO 2 udara. Kemudian bahan organik didekomposisikan kembali dan membebaskan sejumlah karbon. Pengaruh bahan organik pada ciri fisika tanah : a. Kemampuan menahan air meningkat b. Warna tanah menjadi cokelat hingga hitam c. Merangsang granulasi agregat dan memantapkannya d. Menurunkan plastisitas, kohesi dan sifat buruk lainnya dari liat Pengaruh bahan organik pada kimia tanah: a. Meningkatkan daya jerap dak Kapasitas Tukar Kation b. Kation yang mudah dipertukarkan meningkat c. Unsur N,P,S diikat dalam bentuk organik atau dalam tubuh mikroorganisme, sehingga terhindar dari pencucian, kemudian tersedia kembali d. Pelarutan sejumlah unsur hara dari mineral oleh asam humus (Hakim, dkk, 1986).

12 Daya Hantar Listrik (DHL) Konduktivitas atau daya hantar listrik dan salinitas atau konsentrasi garam kascing juga menurun, setelah 12 minggu. Konduktivitas pada minggu kedua adalah 2,05, turun menjadi 0,80 Ms/CM. Salinitas turun dari 1,31 pada minggu kedua menjadi 0,51 pada minggu ke-12. Penurunan salinitas ini membuktikan bahwa kascing cocok sebagai bahan penyubur tanah dan media tanam, tanpa menyebabkan keracunan (Mulat, 2003). Nilai SAR Tanaman yang yang mempunyai kelebihan kadar garam dalam tanah baik secara fisik maupun kimia. Tanah dengan akumulasi ditukar sodium sering dicirikan oleh miskin unsur hara dan permeabilitas. Tanah tersebut membuat tidak baik bagi pertumbuhan tanah. Sodium adsorption ratio (SAR), bersama dengan ph, terkena pengaruh pada ciri garam tanah.. Nilai SAR merupakan cara mudah untuk mengetahui perbandingan konsentrasi dari Na +, Ca2 +, Mg2 + dan solusi dalam tanah. Persamaan yang digunakan untuk menghitung SAR yang diberikan sebagai berikut: (Simandjuntak, 2005) Natrium dapat ditukar (Na-dd) Natrium dapat diserap dalam bentuk ion Na. Natrium bukan merupakan unsur hara tanaman yang penting. Walaupun dalam tanaman tidak mengandung Na, tanaman tidak menunjukkan adanya gangguan metabolisme. Tanaman selalu mengandung unsur Na dalam konsentrasi yang berbeda-beda. Natrium sering

13 berpengaruh terhadap kualitas produksi, baik yang bersifat positif maupun negatif. Keberadaan garam dalam tanah pada Tabel 4. Tabel 4. Keberadaan Garam Dalam Tanah Kadar Garam Harkat < 4 (mmhos/cm) Bebas garam 4-8 (mmhos/cm) Sedikit bergaram 8-16 (mmhos/cm) Bergaram > 16 (mmhos/cm) Sangat bergaram (Rosmarkam dan Yuwono, 2002). Tanaman Jagung Tanaman jagung umumnya tidak toleran terhadap kemasaman tanah yang tinggi. Berdasarkan hasil penelitian disimpulkan bahwa kejenuhan Al merupakan parameter yang lebih tepat untuk memperkirakan pengurangan hasil jagung pada tanah masam. Tanaman jagung akan berproduksi di bawah 90% dari maksimum apabila kejenuhan Al melebihi 12%. Bila kejenuhan Al > 40% pertumbuhan tanaman jagung akan menurun secara tajam (Indrasari dan Abdul,2006). Tanaman jagung toleran terhadap reaksi keasaman tanaman pada pada kisaran ph 5,5-7. Tingkat kemasaman tanah yang paling baik untuk tanaman jagung adalah pada ph 6,8. Pada tanah yang memiliki keadaan ph 7,5-8,7 produksi jagung cenderung mulai turun. Bila lahan kering ber-ph masam (ph kurang dari 5,5) dialokasikan untuk pertanaman jagung, perlu dilakukan pengapuran lebih dahulu (A.A.K, 1993). Tanaman jagung (Zea mays L.) tidak memerlukan persyaratan yang khusus. Hampir berbagai macam tanah dapat diusahakan untuk tanaman jagung. Namun demikian, tanaman jagung (Zea mays L.) akan tumbuh dengan baik pada ketinggian m dpl, kemiringan lereng dibawah 8%, memiliki ph tanah

14 berkisar antara 5,5 6,5 dan temperatur optimal berkisar antara 23 0 C 27 0 C. Secara umum kebutuhan hara tanaman jagung (Zea mays L.) adalah ppm N, ppm P 2 O 5, dan ppm K 2 O (Rukmana, 1997).