II. TINJAUAN PUSTAKA A. Kesuburan Tanah Kesuburan tanah adalah kualitas tanah dalam hal kemampuannya untuk menyediakan unsur hara yang cocok dalam jumlah yang cukup serta dalam keseimbangan yang tepat dalam lingkungan yang sesuai untuk pertumbuhan suatu spesies tanaman (Xiaolin et al 2012). Kesuburan kimia tanah yaitu kesuburan tanah yang ditentukan oleh jumlah jenis dan ketersediaan senyawa atau unsur atau ion-ion dalam tanah.parameter kesuburan kimia tanah ditentukan dalam jumlah kation yang dapat berubah, KPK, kejenuhan basa, karbon organik, ketersediaan N, P, dan K, ph, kejenuhan Al dan Fe.Sifat kimia tanah ini sangat berpengaruh terhadap ketersediaan unsur hara di dalamtanah (Arihara 2000). Produksi tanaman didasarkan pada penggunaan hara tanaman yang tersedia dalam tanah.tiap-tiap tanah sangat beragam dalam kemampuannya untuk ditanami sampai beberapa lama tanpa ada penurunan produksi sebelum pemberian hara yang diperlukan.penambahan kebutuhan hara didasarkan pada kebutuhan hara oleh tanaman dan kemampuan tanah menyediakan hara.apabila tanah tidak cukup memadai menyediakan hara bagi pertumbuhan tanaman secara normal, maka perlu ditambahkan sejumlah hara kedalamtanah (Handayanto1998). Manajemen hara yang baik untuk produksi tanaman adalah didasarkan pada pengetahuan tentang hara yang dibutuhkan tanaman dan ketersediaan hara di dalam tanah.perawatan manajemen hara dapat didasarkan pada jumlah hara yang terambil dari dalam tanah oleh tanaman saat panen.agar produksi tanaman dapat berhasil dan berkelanjutan dalam waktu yang lama, tanah harus mengandung sejumlah hara yang sangat dibutuhkan oleh tanaman, terutama nitrogon, fosfor, dan kalium. (Ahmad et al 2014). Kebutuhan pupuk bagi tanaman didasarkan atas : (1) jumlah hara yang terangkut bersama panen, (2) cadangan hara yang ada di dalam tanah, (3) tanda kekurangan hara pada tanaman. Penentuan kebutuhan pupuk berdasarkan cadangan hara di dalam tanah memerlukan analisis tanah di 4
5 laboratorium.penentuan kebutuhan pupuk berdasarkan tanda kekurangan hara yang diperlihatkan tanaman memerlukan keahlian dan pengalaman khusus, kadang-kadang gejala kekurangan antara unsur yang satu dengan unsur yang lain sulit dibedakan dan gejala tersebut tidak menggambarkan berapa jumlah pupuk yang harus diberikan. Penentuan kebutuhan pupuk berdasarkan perkiraan jumlah hara yang terangkut bersama panen merupakan cara yang paling sederhana dan mudah (Giannakiset al2014). B. Lahan Kering Lahan kering merupakan sumber daya pertanian terbesar ditinjau dari segi luasnya, potensi lahan kering di Indonesia sekitar 148 juta ha, namun profil usahatani agroekosistem ini sebagian masih diwarnai oleh rendahnya produksi yang berkaitan erat dengan rendahnya produktivitas lahan. Pengelolaan konvensional telah menyebabkan petani tidak mampu meningkatkan pendapatan. Berdasarkan data hasil penelitian Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanaman Pangan (2007) bahwa luas lahan kering yang sesuai untuk tanaman semusim diperkirakan mencapai 25,3 juta ha (Abbas dan Marwanto 2008). Pada umumnya lahan kering didominasi oleh tanah Ultisol, yang dicirikan oleh kapasitas tukar kation (KTK) dan kemampuan memegang/menyimpan air yang rendah, tetapi kadar Al dan Mn tinggi. Oleh karena itu, kesuburan tanah Ultisol sering kali hanya ditentukan oleh kadar bahan organik pada lapisan atas, dan bila lapisan ini tererosi maka tanah menjadi miskin hara dan bahan organik. Di samping itu, kekahatan fosfor merupakan salah satu kendala terpenting bagi usaha tani di lahan masam.hal ini karena sebagian besar koloid dan mineral tanah yang terkandung dalam tanah Ultisol mempunyai kemampuan menyemat fosfat cukup tinggi, sehingga sebagian besar fosfat dalam keadaan tersemat oleh Al dan Fe, tidak tersedia bagi tanaman maupun biota tanah (BBPPSLP 2008). Menurut Endjang et al (2010) permasalahan teknis yang terjadi pada lahan kering adalah produktivitas usaha tani masih rendah, salah satu penyebabnya adalah keadaan tanah yang kurang subur akibat dari erosi yang terjadi, lahan kering juga sangat peka terhadap kekeringan, rendahnya tingkat kesuburan tanah yang dicirikan oleh: (1) tingginya tingkat kemasaman tanah, (2) kekahatan hara P,
6 K, Ca dan Mg, (3) rendahnya kapasitas tukar kation (KTK), (4) kejenuhan basa dan kandungan bahan organik, dan (5) tingginya kadaral dan Mn yang dapat meracuni tanaman. Keadaan yang demikian ini selain disebabkan oleh erosi yang tinggi, juga proses-proses lain seperti penggurunan (desertification), pemasaman (acidification), penggaraman (salinisation), polusi (pollution), pemadatan (compaction), genangan (waterlogging), penurunan permukaan tanah organik (subsidence) dan penurunan tinggi muka air (Lifianthi et al 2012). C. Sifat Kimia Tanah Salah satu faktor yang mempengaruhi produksi tanaman adalah sifat tanah.sifat tanah memegang peranan penting dalam menjaga ketersediaan dan serapan hara dalam tanah. Sifat ini meliputi reaksi tanah, kandungan bahan organik, kapasitas tukar kation, kadar ph dan sifat tanah lainnya (Xiaolin et al 2012). Reaksi tanah sangat mempengaruhi ketersediaan unsure hara bagi tanaman. Pada reaksi tanah netral, yaitu ph 6,5-7,5 unsur hara tersedia dalam jumlah yang cukup banyak (optimal). Pada ph tanah kurang dari 6,0 ketersediaan unsur-unsur fosfor, kalium, belerang, kalsium, magnesium dan molibdinum menurun dengan cepat. Sedangkan ph tanah yang lebih tinggi dari 8,0 akan menyebabkan unsurunsur nitrogen, besi, mangan, barium, tembaga dan seng ketersediaannya relative jadi sedikit (Leifeld et al 2014). Kapasitas tukar kation (KTK) merupakan sifat kimia yang sangat erat hubungannya dengan kesuburan tanah. Menurut Subowo (2010), tanah dengan kandungan bahan organik atau kadar liat tinggi mempunyai KTK lebih tinggi daripada tanah dengan kandungan bahan organic rendah atau tanah-tanah berpasir. Sifat kimia tanah salah satunya dipengaruhi oleh bahan organik. Fungsi kimia bahan organik dalam tanah adalah sebagai penyimpan dan penyedia hara bagi tanaman serta meningkatkan KTK tanah (Conte 2014). Pupuk anorganik mengandung unsur hara dengan kadar tinggi cepat tersedia dan praktis dalam pemakaian. Pupuk anorganik dapat meningkatkan kesuburan tanah, mengganti unsur hara yang hilang karena terangkut bersama panen,
7 pencucian, penguapan, dan pengikatan oleh berbagai unsur lain di dalam tanah (Kavoomwangi et al 2014). D. Pengelolaan Kesuburan Tanah Menurut Prasetyo et al (2006) Lahan kering mempunyai potensi yang tinggi untuk pengembangan pertanian. Namun demikian, pemanfaatan tanah ini menghadapi kendala karakteristik tanah yang dapat menghambat pertumbuhan tanaman terutama tanaman pangan bila tidak dikelola dengan baik. Terdapat beberapa kendala yang umum pada lahan kering adalah kemasaman tanah tinggi, ph rata- rata < 4,50, kejenuhan Al tinggi, miskin kandungan hara makro terutama P, K, Ca, dan Mg, dan kandungan bahan organik rendah. Untuk mengatasi kendala tersebut dapat diterapkan teknologi pengapuran, pemupukan P dan K, dan pemberian bahan organik. Untuk mengatasi kendala kemasaman dan kejenuhan Al yang tinggi dapat dilakukan teknik pengapuran, Pemberian kapur bertujuan untuk meningkatkan ph tanah dari sangat masam atau masam ke ph agak netral atau netral, serta menurunkan kadar Al. Untuk menaikkan kadar Ca dan Mg dapat diberikan dolomit, walaupun pemberian kapur selain meningkatkan ph tanah juga dapat meningkatkan kadar Ca dan kejenuhan basa. Makin besar persentase kejenuhan Al dalam tanah, maka makin banyak kapur yang harus diberikan ke dalam tanah untuk mencapai ph agak netral sampai netral (Sumarni et al 2010). Pemupukan fosfat merupakan salah satu cara mengelola tanah di lahan kering, karena disamping kadar P rendah, juga terdapat unsur-unsur yang dapat meretensi fosfat yang ditambahkan. Kekurangan P pada lahan kering dapat disebabkan oleh kandungan P dari bahan induk tanah yang memang sudah rendah, atau kandungan P sebenarnya tinggi tetapi tidak tersedia untuk tanaman karena diserap oleh unsur lain seperti Al dan Fe. Struktur tanah merupakan salah satu sifat tanah yang menentukan kepekaan tanah terhadap tingkat erosi di lahankering. Oleh karena itu sejak beberapa tahun lalu dimulai usaha-usaha untuk memperbaiki struktur tanah melalui pemberian preparat-preparat kimia yang secara umum disebut pemantap tanah atau soil conditioner. Metode ini untuk di Indonesia dan negara berkembang lainnya jarang
8 dipergunakan karena mahal. Suwarto (2012) mengemukakan bahwa untuk memantapkan struktur tanah dapat dipergunakan pemberian bahan organik. Bahan organik tanah berperan sebagai reservoir unsur hara, memperbaiki struktur tanah, drainase tanah, peredaran udara tanah, kapasitas tukar kation, kapasitas penyangga tanah, kapasitas penahan air, dan sumber energi bagi mikro organisme tanah. Menurut Subowo (2010) seresah, sisa tanaman, dan sisa fauna dapat meningkatkan ketersediaan bahan organik tanah. Dari segi kimia, bahan organik berperan penting dalam menambah unsur hara dan meningkatkan kapasitas tukar kation dalam tanah. Selain dengan penambahan bahan organik, ketersediaan unsur N dalam tanah dapat ditingkatkan dengan menanam tanaman kacang-kacangan pada lahan agroforestri. Kesuburan tanah dapat diketahui setelah dilakukan analisis terhadap sifat kimia tanah yang meliputi derajad kemasaman tanah (ph), C-organik, N total, P tersedia, K tersedia, kandungan unsur Na, Ca, dan Mg, kapasitas tukar kation (KTK), dan kejenuhan basa (KB).