TINJAUAN PUSTAKA Pemadatan Tanah

Transkripsi

1 TINJAUAN PUSTAKA Pemadatan Tanah Pemadatan tanah adalah penyusunan partikel-partikel padatan di dalam tanah karena ada gaya tekan pada permukaan tanah sehingga ruang pori tanah menjadi sempit. Pemadatan tanah adalah masalah yang komplek dan melibatkan berbagai aspek dari tanah itu sendiri serta mempunyai hubungan yang nyata dengan sifat fisik, kimia dan biologi tanah termasuk faktor lingkungan seperti iklim, perlakuan pengolahan tanah, perlakuan agronomi dan tanaman. Pemadatan tanah akan menghambat pertumbuhan tanaman. Pemadatan tanah dapat mengurangi kandungan aerasi tanah, mengurangi ketersedian air bagi tanaman dan menghambat pertumbuhan akar tanaman (Damanik,2007). Pada tanah yang terlalu padat pertukaran udara menjadi lambat, kandungan oksigen dalam tanah menjadi rendah dan permeabilitas terhambat, sehingga air akan tergenang dan menghambat pertumbuhan tanaman. Oleh karena itu tanah yang padat perlu digemburkan. Ketika akar tanaman tumbuh pada lapisan gembur dan kemudian tertahan oleh lapisan padat maka akar akan membelok horizontal dan mungkin tumbuh dalam lapisan tersebut dengan ukuran yang pendek atau berkembang tidak sempurna. Perpanjangan akar akan terhenti atau memanjang pada arah yang sama dengan kecepatan yang rendah (Simanjuntak, 2005). Menurut Damanik (2003) pemadatan merupakan kondisi fisik tanah yang dapat mempengaruhi pertumbuhan tanaman. Pemadatan tanah akan memberikan tahanan mekanik terhadap pertumbuhan tanaman melalui beberapa cara yaitu : mengurangi atau menghalangi munculnya kecambah ke permukaan, merintangi atau mencegah sistem perkecambahan, sehingga diameter dari sistem akar berkurang, dan mempunyai efek mengurangi produksi tanaman. Bahri (2003) menyatakan bahwa kepadatan tanah berpengaruh pada lingkungan fisik tanah untuk produksi tanaman. Akibat dari pemadatan tanah akan mengurangi permeabilitas tanah, pengisian air tanah terhambat dan limpasan air dan erosi dapat terjadi. Pemadatan tanah juga mengurangi aerasi pertukaran gas dan meningkatkan CO 2 sehingga menyebabkan pertumbuhan akar terganggu. Pemadatan tanah memberikan hambatan mekanik bagi pertumbuhan tanaman

2 sehingga dapat mengurangi perkecambahan mencegah sistem perakaran dan akibatnya dapat mengurangi hasil. Pemadatan tanah erat kaitannya dengan nilai bobot isi dari suatu tanah. Bobot Isi Hardjowigeno (2002) menyatakan bahwa bobot isi menunjukkan perbandingan antara berat tanah kering dengan volume tanah termasuk volume pori-pori tanah. Bobot isi merupakan petunjuk kepadatan tanah. Semakin padat suatu tanah maka semakin tinggi bobot isinya yang berarti tanah semakin sulit meneruskan air atau ditembus akar tanaman. Bobot isi tanah (bulk density) merupakan rasio bobot kering mutlak (suhu 105 C) suatu unit tanah terhadap volume total, yang sering dinyatakan dalam g/cm 3. Bobot isi tanah adalah masa kering suatu unit volume tanah dalam keadaan utuh dinyatakan dalam gram tiap centimeter kubik. Unit volume terdiri dari volume yang berisi bahan padat dan volume ruangan diantaranya. Bobot isi dapat bervariasi dari waktu ke waktu dan dari lapisan ke lapisan sejalan dengan perubahan ruang pori dan struktur tanah. Lapisan tanah olah mineral biasanya mempunyai bobot isi antara 1,00 sampai 1,60 g/cm 3. Kisaran antara 1,20 sampai 1,80 g/cm 3 dijumpai pada pasir dan lempung berpasir. Lapisan bawah yang padat mempunyai bobot isi sama atau lebih dari 2,00 g/cm 3. Bobot isi tanah dipengaruhi oleh struktur, ruang pori, padatan tanah dan kandungan bahan organik. Tanah yang lepas-lepas persatuan volume mempunyai bobot isi yang kecil, sedangkan pada tanah yang padat memiliki bobot isi yang besar. Nilai bobot isi dan porositas dapat berubah dan beragam tergantung pada keadaan struktur tanah, khususnya dalam hubungannya dengan proses pemadatan tanah. Penggunaan bobot isi tanah juga penting artinya dalam menentukan jumlah kebutuhan air, pupuk dan kapur yang akan ditambahkan untuk suatu satuan luas tanah sampai kedalaman tertentu. Bobot isi ditentukan oleh jumlah ruang pori dan padatan tanah. Dengan demikian tanah yang lepas dan sarang dan persatuan isi mempunyai bobot isi kecil dan pada tanah yang padat akan mempunyai bobot isi lebih besar. Disamping itu tekstur secara tidak langsung ikut mempengaruhi bobot isi karena tekstur menentukan tingkat agregasi tanah. Tanah-tanah granular

3 seperti lempung berdebu mempunyai nilai bobot isi tanah lebih rendah dari pada lempung berpasir (Nugraha, 2004). Cara pengolahan tanah mempengaruhi bobot isi tanah, terutama pada lapisan olah. Pengolahan tanah yang intensif akan meningkatkan bobot isi tanah. Bobot isi tanah liat, lempung berliat dan lempung berdebu pada lapisan olah tanah biasanya berkisar 1,00-1,60 g/cm 3. Sifat Mekanik Tanah Sifat mekanik tanah adalah sifat-sifat tanah yang berkenaan dengan berbagai gaya. Sifat mekanik tanah erat kaitanya dengan kekuatan dan kekompakan tanah. Kekuatan tanah adalah kemampuan tanah untuk menyangga tekanan tanpa rusak atau mengalami deformasi yang berarti. Kekuatan tanah adalah kapasitas tanah untuk menahan gaya-gaya tanpa mengalami kerusakan pada tanah bersangkutan. Secara kuantitatif kekuatan tanah didefinisikan sebagai stress maksimal yang dapat diberikan pada tubuh tanah tanpa kerusakan pada tanah yang bersangkutan. Kekompakan tanah adalah kenaikan kerapatan tanah sebagai akibat dari beban atau tekanan yang dialami oleh tanah tersebut. Kenaikan kerapatan tanah adalah fungsi dari tekanan dan kadar air tanah. Kerapatan yang diberi tekanan tetap akan naik seiring dengan kenaikan kadar air sampai mencapai maksimum, kemudian terus menurun apabila air terus diberikan. Kadar air dimana kekompakan tanah maksimum disebut kadar air optimal untuk kekompakan tanah. Kadar air ini akan terus menurun apabila tekanan yang diberikan semakin besar. Kekompakan tanah terjadi terutama pada tanah bagian bawah dibanding pada tanah permukaan. Hal ini berhubung dengan kadar air yang lebih besar dan bahan organik yang lebih sedikit. Kekompakan pada lapisan bawah lebih sulit diperbaiki dari pada kekompakan yang ada pada permukaan tanah. Kekompakan semacam ini akan sukar ditembus akar tanaman, sehingga pertumbuhan tanaman menjadi terganggu dan mengakibatkan produksi tanaman menjadi berkurang.

4 Perkecambahan Perkecambahan merupakan tahap awal perkembangan suatu tumbuhan, khususnya tumbuhan berbiji. Dalam tahap ini, embrio di dalam biji yang semula berada pada kondisi dorman mengalami sejumlah perubahan fisiologis yang menyebabkan benih berkembang menjadi tumbuhan muda. Tumbuhan muda ini dikenal sebagai kecambah. Perkecambahan diawali dengan penyerapan air dari lingkungan sekitar biji, baik tanah, udara, maupun media lainnya. Perubahan yang teramati adalah membesarnya ukuran biji yang disebut tahap imbibisi ( Proses perkecambahan disebut juga proses germinasi pada biji. Germinasi biji adalah suatu fase dalam proses pertumbuhan dari pembuahan sel telur menjadi tanaman tua. Germinasi dimulai dengan penyerapan air oleh biji dan berakhir dengan dimulainya elongasi oleh sumber embrio yang biasanya terjadi di bulu akar. Kecambah muncul karena hipokotil (bagian kecambah di bawah kotiledon) yang memanjang, sehingga mendorong kotiledon ke permukaan dan titik tumbuh mulai tumbuh. Tingkat awal dari perkecambahan biji melibatkan pemecahan cadangan makanan pada biji dan digunakan untuk pertumbuhan akar dan batang. Proses germinasi akan meningkatakan daya cerna nutrisi karena perkecambahan merupakan proses katabolis yang menyediakan zat gizi yang penting untuk pertumbuhan tanaman melalui reaksi hidrolisis dari zat gizi cadangan yang terdapat dalam biji (Andarawulan, 2005). Satyagraha (2005) menerangkan bahwa perkecambahan merupakan suatu proses keluarnya bakal tanaman dari lembaga yang disertai dengan terjadinya mobilisasi cadangan makanan dari jaringan penyimpanan atau keping biji ke bagian vegetatif. Proses perkecambahan dimulai dengan pengambilan air dengan cepat yang mengakibatkan biji mengembang dan merentangnya kulit biji. Imbibisi diikuti dengan keluarnya panas yang mencirikan hilangnya energi kinetik akibat diambilnya molekul air. Bila hidrasi dari sel-sel itu berlangsung, kekuatan osmose mulai bekerja dalam proses masuknya air. Hidrasi dalam jaringan ada hubungannya dengan mulai meningkatnya aktivitas metabolisme yang untuk pertama kali terjadi dalam akar embrio.

5 Dalam proses perkecambahan terjadi berbagai perubahan biologis yang memperlihatkan terpecahnya berbagai komponen dalam biji menjadi senyawasenyawa yang lebih sederhana, yang telah siap dicerna oleh embrio atau kecambah untuk pertumbuhan. Perkecabahan merupakan suatu proses keluarnya bakal tanaman dari lembaga yang disertai dengan terjadinya mobilisasi cadangan makanan dari jaringan penyimpanan atau keping biji ke bagian vegetatif. Selama perkecambahan kandungan gula akan mengalami perubahan. Kandungan glukosa dan fruktosa meningkat 10 kali lipat dibandingkan kadar awal sebelum perkecambahan, sedangkan kandungan sukrosa hanya meningkat 2 kali lipatnya dan galaktosa akan menghilang. Selama perkecambahan terjadi peningkatan jumlah protein dan vitamin, sedangkan kadar lemaknya menurun (Astawan, 2003). Proses perkecambahan sangat dipengaruhi oleh kondisi tempat dikecambahakan. Faktor lingkungan yang berpengaruh antara lain air, suhu, gas dan cahaya (Satyagraha, 2005). Perkecambahan akan terjadi dengan baik apabila kondisi kadar air lingkungan 50%. Jumlah air yang terlalu banyak saat perkecambahan dapat menghambat suplai oksigen yang dibutuhkan. Air pada perkecambahan berfungsi untuk melunakan kulit biji, perkembangan embrio dan endosperma, memberi fasilitas masuknya oksigen ke dalam biji karena dinding sel yang telah diimbibisi oleh air akan bersifat permeabel sehingga gas dapat masuk ke dalam sel dengan cara difusi, mengencerkan protoplasma sehingga dapat mengaktifkan fungsinya serta sebagai alat transfor larutan makanan dari endosperma atau kotiledon ke titik tumbuh Karakteristik Tanaman Kacang Tanah Kacang tanah merupakan tanaman pangan berupa semak yang berasal dari Amerika Selatan, tepatnya berasal dari Brazilia. Curah hujan yang sesuai untuk tanaman kacang tanah antara mm/tahun. Hujan yang terlalu keras akan mengakibatkan rontok dan bunga tidak terserbuki oleh hewan. Selain itu, hujan yang terus-menerus akan meningkatkan kelembaban di sekitar pertanaman kacang tanah.

6 Suhu udara bagi tanaman kacang tanah tidak terlalu sulit, suhu udara minimal bagi tumbuhnya kacang tanah sekitar C. Bila suhunya di bawah 10 0 C menyebabkan pertumbuhan tanaman sedikit terhambat, bahkan jadi kerdil dikarenakan pertumbuhan bunga yang kurang sempurna. Kelembaban udara untuk tanaman kacang tanah berkisar antara %. Adanya curah hujan yang tinggi akan meningkatkan kelembaban terlalu tinggi di sekitar pertanaman. Penyinaran sinar matahari secara penuh amat dibutuhkan bagi tanaman kacang tanah, terutama kesuburan daun dan perkembangan besarnya kacang (Sumarno, 2003). Menurut Damanik (2007) jenis tanah yang sesuai untuk tanaman kacang tanah adalah jenis tanah yang gembur/bertekstur ringan dan subur. Derajat keasaman tanah yang sesuai untuk budidaya kacang tanah adalah ph antara 6,0 6,5. Kekurangan air akan menyebabkan tanaman kurus, kerdil, layu dan akhirnya mati. Tanah berdrainase dan beraerasi baik atau lahan yang tidak terlalu becek dan tidak terlalu kering, baik bagi pertumbuhan kacang tanah. Ketinggian tempat yang baik dan ideal untuk tanaman kacang tanah adalah pada ketinggian antara 500 m diatas permukaan laut (dpl). Jenis kacang tanah tertentu dapat ditanam pada ketinggian tempat tertentu untuk dapat tumbuh optimal. Kedelai Kedelai merupakan tanaman pangan berupa semak yang tumbuh tegak. Tanaman kedelai sebagian besar tumbuh di daerah yang beriklim tropis dan subtropis. Sebagai barometer iklim yang cocok bagi kedelai adalah bila cocok bagi tanaman jagung, bahkan daya tahan kedelai lebih baik daripada jagung. Iklim kering lebih disukai tanaman kedelai dibandingkan iklim lembab. Tanaman kedelai dapat tumbuh baik di daerah yang memiliki curah hujan sekitar mm/bulan, sedangkan untuk mendapatkan hasil optimal, tanaman kedelai membutuhkan curah hujan antara mm/bulan. Suhu yang dikehendaki tanaman kedelai antara C, akan tetapi suhu optimum bagi pertumbuhan tanaman kedelai C. Pada proses perkecambahan benih kedelai memerlukan suhu yang cocok sekitar 30 0 C (Rismaneswati, 2006).

7 Pada dasarnya kedelai menghendaki kondisi tanah yang tidak terlalu basah, tetapi air tetap tersedia. Kedelai tidak menuntut struktur tanah yang khusus sebagai suatu persyaratan tumbuh. Bahkan pada kondisi lahan yang kurang subur dan agak asampun kedelai dapat tumbuh dengan baik, asal tidak tergenang air yang akan menyebabkan busuknya akar. Kedelai dapat tumbuh baik pada berbagai jenis tanah, asal drainase dan aerasi tanah cukup baik. Menurut Rismaneswati (2006) tanah-tanah yang cocok yaitu: alluvial, regosol, grumusol, latosol dan andosol. Pada tanah-tanah podsolik merah kuning dan tanah yang mengandung banyak pasir kwarsa, pertumbuhan kedelai kurang baik, kecuali bila diberi tambahan pupuk organik atau kompos dalam jumlah cukup. Tanah yang baru pertama kali ditanami kedelai, sebelumnya perlu diberi bakteri Rhizobium, kecuali tanah yang sudah pernah ditanami Vigna sinensis (kacang panjang). Kedelai juga membutuhkan tanah yang kaya akan humus atau bahan organik. Tanah berpasir dapat ditanami kedelai, asal air dan hara tanaman untuk pertumbuhannya cukup. Tanah yang mengandung liat tinggi, sebaiknya diadakan perbaikan drainase dan aerasi sehingga tanaman tidak kekurangan oksigen dan tidak tergenang air waktu hujan besar. Untuk memperbaiki aerasi, bahan organik sangat penting artinya. Toleransi keasaman tanah sebagai syarat tumbuh bagi kedelai adalah ph 5,8-7,0 tetapi pada ph 4,5 pun kedelai dapat tumbuh. Pada ph kurang dari 5,5 pertumbuhannya sangat terlambat karena keracunan aluminium. Pertumbuhan bakteri bintil dan proses nitrifikasi (proses oksidasi amoniak menjadi nitrit atau proses pembusukan) akan berjalan kurang baik. Dalam pembudidayaan tanaman kedelai, sebaiknya dipilih lokasi yang topografi tanahnya datar, sehingga tidak perlu dibuat teras-teras dan tanggul (Satyagraha, 2005). Varietas kedelai berbiji kecil, sangat cocok ditanam di lahan dengan ketinggian 0,5-300,0 m di atas permukaan laut (dpl), sedangkan varietasi kedelai berbiji besar cocok ditanam di lahan dengan ketinggian m dpl. Kedelai biasanya akan tumbuh baik pada ketinggian tidak lebih dari 500 m dpl.