17 TINJAUAN PUSTAKA Sifat dan Ciri Tanah Ultisol Tanah Ultisol merupakan bagian terluas dari lahan kering di Indonesia yaitu sekitar 51 juta ha (lebih kurang 29% luas daratan Indonesia). Akhir-akhir ini menjadi sasaran utama perluasan lahan pertanian di luar pulau Jawa dan menjadi sasaran bukaan lahan pemukiman transmigrasi. Oleh karena itu, Ultisol perlu mendapat perhatian khusus mengingat kendala dan sangat peka terhadap erosi (Munir, 1996). Menurut Hardjowigeno (1993) bahwa tanah Ultisol biasanya ditemukan di daerah-daerah dengan suhu rata-rata lebih dari 8 ºC. Pembentukan tanah Ultisol banyak dipengaruhi oleh bahan induk tua seperti batuan liat, iklim yang cukup panas dan basah, relief berombak sampai berbukit. Tanah ini memiliki horizon Argilik yang bersifat masam dengan kejenuhan basa yang rendah. Pada kedalaman 1,8 m dari permukaan tanah kejenuhan basa kurang dari 35 %. Dari data analisis tanah ultisol dari berbagai wilayah di Indonesia, menunjukkan bahwa tanah tersebut memiliki ciri reaksi tanah sangat masam (ph 4,1 4,8). Kandungan bahan organik lapisan atas yang tipis (8-12 cm), umumnya rendah sampai sedang. Kandungan N, P, K yang bervariasi sangat rendah sampai rendah, baik lapisan atas maupun lapisan bawah. Jumlah basa-basa tukar rendah, kandungan K-dd hanya berkisar 0-0,1 me/ 100 g disemua lapisan termasuk rendah, dapat disimpulkan potensi kesuburan alami Ultisol sangat rendah sampai rendah (Subagyo, dkk, 2000). Menurut Tan (2007) Ultisol di daerah Aceh dan Sumatera Utara dicirikan dengan kandungan Al-dd
18 4,2 me/ 100 g tanah, KTK 3 7 me/ 100 g, ph H 2 O 4,1 5,5, C-organik 1,9% dan kandungan N 0,2%. Untuk mengurangi kendala yang ada pada Ultisol adalah meningkatkan keberadaan bahan organik di dalam tanah. Karena bahan organik, disamping memasok zat organik juga dapat memperbaiki sifat struktur tanah, meningkatkan KTK dan produktivitas tanah (Ardjasa, 1994). Selain itu, menurut Munir (1996) dapat dilakukan dengan pemupukan, yang lebih ditujukan untuk menambah jumlah dan tingkat ketersediaan unsur hara di dalam tanah, karena telah diketahui bahwa Ultisol miskin akan basa dan KTK rendah. Bulk Density (BD) Tanah Bulk density menunjukkan kepadatan tanah, makin padat suatu tanah makin tinggi bulk densitynya berarti makin sulit meneruskan air atau ditembus akar tanaman. Bulk density tanah menunjukkan perbandingan antara berat tanah kering dengan volume tanah termasuk volume pori tanah. Pada umumnya bulk density berkisar antara 1,1-1,6 g/ cc. Beberapa jenis tanah mempunyai bulk density kurang dari 0,85 g/ cc (Iswan, 1986). Meningkatnya bobot isi (bulk density) suatu tanah dapat disebabkan oleh pengaruh pemadatan, sedangkan penurunannya karena pengaruh pengolahan tanah (penggemburan). Pemadatan tanah dapat terjadi karena penggunaan alat-alat berat atau akibat pelumpuran, hal ini terjadi terutama apabila air menjadi kering (Sarief, 1989).
19 Kepadatan tanah ditunjukkan dengan porositas total dari suatu material dimana pori total terdiri dari pori makro dan mikro. Semakin banyak pori makro maka tanah tersebut akan mempunyai kapasitas memegang air yang besar. Tanah yang mempunyai tekstur halus memiliki porositas total besar dan jumlah pori makro besar sehingga kapasitas memegang air juga besar (Munir, 1996). Bulk Density pada pertumbuhan sedang dan pertumbuhan kecil (1,05-1,32) relatif tinggi di bandingkan pertumbuhan baik (1,04-1,18) hal ini menunjukkan semakin tinggi bulk density menyebabkan kepadatan tanah meningkat, aerasi dan drainase terganggu sehingga perkembangan akar menjadi tidak normal (Hakim, dkk, 1986). Total Ruang Pori (TRP) Porositas adalah proporsi ruang pori total (ruang kosong) yang terdapat dalam satuan volume tanah yang dapat ditempati oleh air dan udara, sehingga merupakan indikator kondisi drainase dan aerasi tanah. Tanah yang poreous berarti tanah yang cukup mempunyai ruang pori untuk pergerakan air dan udara sehingga muda keluar masuk tanah secara leluasa (Hanafiah, 2005 ). Menurut Hardjowigeno (2003) bahwa pori-pori tanah dapat dibedakan menjadi pori kasar (macro pore) dan pori halus (micro pore). Tanah pasir mempunyai pori-pori kasar lebih banyak dari pada tanah liat. Tanah dengan pori-pori kasar sulit menahan air sehingga tanah mudah mengalami kekeringan. Porositas tanah dipengaruhi oleh kandungan bahan organik, struktur tanah, dan tekstur tanah. Porositas tanah tinggi kalau bahan organik tinggi. Tanah dengan struktur granuler/remah, mempunyai porositas yang tinggi daripada tanah-tanah
20 dengan struktur massive/pejal. Tanah dengan tekstur pasir banyak mempunyai pori-pori makro sehingga sulit menahan air. Porositas tanah atau total ruang pori dapat dirumuskan dengan bentuk (Foth, 1994) dimana : BD PD = Bulk Density (g/cc) = Berat Jenis Butir TRP = Total Ruang Pori (%) Tabel 1. Kelas Porositas Tanah Porositas (%) 100 80-60 60-50 50-40 40-30 <30 Sumber : Sitorus, dkk, 1980 Kelas Sangat Porous Porous Baik Kurang Baik Jelek Sangat Jelek Permeabilitas Tanah Permeabilitas tanah adalah kemampuan tanah untuk meneruskan air atau udara. Permeabilitas umumnya diukur sehubungan dengan laju aliran air melalui tanah dalam suatu waktu dan umumnya dinyatakan dalam cm/jam (Foth,1994). Hillel (1986) menyatakan bahwa faktor-faktor yang mempengaruhi permeabilitas tanah antara lain porositas, distribusi ruang pori, tekstur, stabilitas agregat. Struktur tanah dan kadar bahan organik tanah ditegaskan lagi bahwa hubungan utama terhadap permeabilitas adalah distribusi ruang pori sedangkan
21 faktor lainnya merupakan faktor yang menentukan porositas dan distribusi ukuran pori. Permeabilitas akan meningkat bila (a) agregasi butir-butir tanah menjadi remah, (b) adanya bahan organik, (c) ada saluran bekas lubang yang terdekomposisi dan porositas tanah yang tinggi. Pengaruh pemadatan terhadap permeabilitas tanah karena pori kecil yang menghambat gerakan air meningkat (Sarief, 1989). Tabel 2. Kelas permeabilitas tanah Permeabilitas (cm/jam) < 0,125 0,125-0,50 0,50-2,00 2,00-6,25 6,25-12,50 12,50-25,00 >25,00 Sumber : Sitorus, dkk, 1980 Kelas Sangat Lambat Lambat Agak Lambat Sedang Agak Cepat Cepat Sangat Cepat ph Tanah Reaksi tanah (ph) tanah dilapangan dibagi dalam tiga keadaan, yaitu tanah masam, reaksi tanah netral dan reaksi tanah basa atau alkali. Reaksi tanah ini secara umum dinyatakan dengan ph tanah yang secara sederhana merupakan ukuran aktivitas H + dan dinyatakan sebagai log [H + ] (Winarso, 2005). Beberapa manfaat pupuk organik adalah dapat menyediakan unsur hara makro dan mikro, mengandung asam humat (humus) yang mampu meningkatkan kapasitas tukar kation tanah, meningkatkan aktivitas bahan mikroorganisme tanah, pada tanah masam penambahan bahan organik dapat membantu meningkatkan ph tanah dan penggunaan pupuk organik tidak menyebabkan polusi tanah dan polusi air (Novizan, 2005).
22 Ratio C/N Nisbah C/N merupakan indikator yang menunjukkan tingkat dekomposisi dari bahan organik tanah. Apabila makin tinggi dekomposisinya maka makin kecil nisbah C/N-nya. Jika nisbah dari bahan organik segar yang dibenamkan kedalam tanah lebih besar dari 20, mikroorganisme yang terlibat didalam proses dekomposisi tersebut biasanya sulit memperoleh nitrogen yang memadai dari bahan organik itu sendiri (Indrianada, 1986). Nisbah C/N merupakan indikator yang menunjukkan proses minerallisasi immobilisasi N oleh mikrobia dekomposer bahan organik yang ada hubungannya dengan tingkat kematangan. Nisbah C/N bahan organik tanah berkisar antar 8:1 15:1 ( umumnya antar 10:1 12:1 ), terkait dengan curah hujan dan suhu, mikrobia yang terlihat, dan nisbah C/N vegetasi diatasnya. Nisbah C/N didaerah kering lebih rendah ketimbang daerah basa, demikian pula di wilayah panas ketimbang diwilayah dingin (Hanafiah, 2005). C-Organik Bahan organik adalah jumlah total substansi yang mengandung karbon organik di dalam tanah, terdiri dari campuran residu tanaman dan hewan dalam berbagai tahap dekomposisi, tubuh mikroorganisme dan hewan kecil yang masih hidup maupun yang sudah mati (Schnitzer, 1991). Bahan organik sangat berpengaruh dalam memperbaiki sifat fisik dan kimia tanah dan juga menunjang pertumbuhan tanaman. Pada tanah masam proses dekomposisi bahan organik akan terganggu sehingga pembebasan karbon dari bahan organic juga akan terhambat. Dengan penambahan bahan organic maka
23 aktivitas mikroorganisme akan meningkat dan proses perombakan bahan organik yang menghasilkan karbon juga akan meningkat (Hakim, dkk,1986). Beberapa sifat baik dari peranan bahan organik antara lain adalah: (1) mineralisasi bahan organik akan melepaskan unsur hara tanaman secara lengkap (N, P, K, Ca, Mg, S, dan unsur hara mikro lainnya) tetapi dalam jumlah yang relatif kecil, (2) meningkatkan daya menahan air, sehingga kemampuan tanah untuk menyediakan air menjadi lebih banyak, (3) memperbaiki kehidupan mikroorganisme tanah (Purnomo, 2006). Dari pelapukan bahan organik akan dihasilkan asam humat, asam Fulvat serta asam-asam organik lainnya. Asam-asam itu dapat mengikat logam Al dan Fe, sehingga mengurangi kemasaman tanah serta mengikat logam P dan P akan lebih tersedia (Hakim, 2006). Nitrogen (N) Total Tanaman menyerap nitrogen terutama dalam bentuk NH + 4 dan NO - 3. Ion-ion didalam tanah berasal dari pupuk-pupuk yang ditambahkan serta dekomposisi bahan organik. Jumlahnya tergantung dari jumlah pupuk yang diberikan dan kecepatan dekomposisi dari bahan-bahan organik tersebut. Jumlah yang dibebaskan dari bahan organik sangat ditentukan oleh keseimbangan antara faktor-faktor yang mempengaruhi mineralisasi dan immobilisasi serta kehilangan dari lapisan tanah (Hakim dkk, 1986). Winarso (2005) menyatakan Kadar N anorganik pada tanah yang ditambahkan bahan organik lebih besar dibandingkan dengan tanah tanpa penambahan bahan organik menunjukan adanya proses atau reaksi mineralisasi
24 atau adanya penambahan N anorganik hasil pelapukan bahan organik. Sebaliknya apabila tanah yang ditambah bahan organik terjadi penurunan N organik apabila dibandingkan dengan tanah tanpa penambahan bahan organik menunjukan terjadinya immobilisasi atau pengambilan N anorganik oleh mikroorganisme tanah. Menurut Handayanto, dkk (1999) pelepasan N dari bahan organik tergantung pada sifat fisik, kimia bahan organik, kondisi lingkungan dan komunitas organisme perombak. Terhambatnya pelepasan N mungkin disebabkan oleh tingginya rasio C/N bahan organik dengan immobilisasi N mikrobia yang terikat. Saat immobilisasi, N tersedia yang ada sebelumnya di dalam tanah diambil mikroorganisme untuk mencukupi kebutuhannya, karena tidak tercukupi dari bahan organik yang dirombak sehingga keberadaan N tersedia tanah menjadi sangat sedikit/kurang bagi kebutuhan tanaman, yang akan menyebabkan tanaman kekurangan nitrogen. Bahan organik yang mempunyai kandungan lignin tinggi, kecepatan mineralisasi N akan terhambat. Lignin adalah senyawa polimer pada jaringan tanaman berkayu, yang mengisi rongga antar sel tanaman sehingga menyebabkan jaringan tanaman menjadi keras dan sulit untuk dirombak oleh jaringan tanah (Stevenson, 1982). Peran Bokashi Sebagai Bahan Organik Menurut Sutanto (2002) bahwa prinsip pembuatan bokashi sama dengan kompos yang proses pembuatannya melalui fermentasi bahan organik dan EM. Bahan dasar yang dapat dibuat bokashi adalah dedak, ampas kelapa, tepung ikan, dan lain-lain. Proses fermentasi terjadi dengan cepat 3-14 hari, kemudian hasilnya
25 dapat dengan segera dimanfaatkan. Meskipun belum keseluruhan bahan dasar bokashi mengalami fermentasi, tetapi sudah dapat digunakan sebagai pupuk. Apabila bokashi dimasukkan ke dalam tanah, maka bahan organiknya dapat digunakan sebagai sumber energi mikroorganisme efektif untuk hidup dan berkembang biak dalam tanah, dan sekaligus sebagai tambahan persediaan hara tanaman. Penggunaan EM4 akan lebih efisien bila telah lebih dulu ditambahkan bahan organik yang berupa pupuk organik (bokashi) ke dalam tanah. EM 4 akan mempercepat fermentasi bahan organik sehingga unsur hara yang terkandung akan cepat terserap dan tersedia bagi tanaman. Penggunaan bokashi EM secara rinci berpengaruh terhadap : - Peningkatan ketersediaan nutrisi tanaman - Aktivitas hama dan penyakit/ pathogen dapat ditekan - Peningkatan aktivitas mikroorganisme yang menguntungkan seperti Mycorhiza, Rhizobium, bakteri pelarut fosfat, dll - Mengurangi kebutuhan pupuk dan pestisida kimia Dengan demikian dapat terlihat bahwa penggunaan bokashi memiliki prinsip ekologi sebagai berikut : - Memperbaiki kondisi tanah sehingga menguntungkan pertumbuhan tanaman terutama pengelolaan bahan organik dan meningkatkan kehidupan biologi tanah - Optimalisasi ketersediaan dan keseimbangan daur hara, penyerapan hara, penambahan dan daur pupuk dari luar usaha tani
26 - Membatasi kehilangan hasil panen akibat hama dan penyakit dengan melaksanakan usaha preventif melalui perlakuan yang aman. Akhirnya dapat kita simpulkan bahwa penggunaan pupuk bokashi merupakan salah satu alternative yang bijak, efektif dan efisien (Daud,2008). Dari hasil Penelitian yang dilakukan Tola, dkk (2007) menunjukkan bahwa penggunaan pupuk bokashi dengan dosis 20 ton/ ha menunjukkan hasil yang terbaik terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman. Hal ini disebabkan karena bokashi yang berasal dari pupuk kandang sapi mengandung sejumlah unsur hara dan bahan organik yang dapat memperbaiki sifat fisik, kimia, dan biologi tanah. Ketersediaan hara dalam tanah, struktur tanah dan tata udara tanah yang baik sangat mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan akar serta kemampuan akar tanaman dalam menyerap unsur hara. Perkembangan sistem perakaran yang baik sangat menentukan pertumbuhan vegetatif tanaman yang pada akhirnya menentukan pula fase reproduktif dan hasil tanaman. Pertumbuhan vegetatif yang baik akan menunjang fase generatif yang baik pula. Dari hasil penelitian Arinong, dkk (2008) bahwa antara perlakuan yang menggunakan bokashi dan tanpa bokashi terlihat berbeda nyata. Perlakuan dengan bokashi 10-30 ton/ ha secara umum memberikan respons yang baik terhadap pertumbuhan tanaman yang meliputi tinggi tanaman, jumlah daun dan berat basah sedangkan perlakuan yang tidak menggunakan bokashi memberikan hasil yang lebih rendah. Adanya perbedaan yang nyata antara perlakuan bokashi yang berasal dari kotoran ayam dengan tanpa penggunaan bokashi, karena bokashi pupuk kandang merupakan pupuk yang lengkap yang dapat memperbaiki semua sifatsifat tanah. Hal ini disebabkan karena tanaman hanya tergantung dari hara yang
27 ada pada media dimana tanaman tersebut tumbuh dan air yang tersedia. Keadaan ini yang menyebabkan kebutuhan hara tidak terpenuhi sehingga pertumbuhan vegetatif kurang normal dan tidak mampu mendukung pertumbuhan dan produksi tanaman. Kompos Tandan Kosong Sawit Aplikasi Tandan Kosong Sawit (TKS) di lapangan dilakukan dengan menyebarkannya secara merata (satu lapis) pada gawangan mati. Frekwensi aplikasi dapat dilakukan sekali dalam satu tahun, umumnya dilakukan secara bersamaan dengan pemupukan pertama. Berdasarkan hasil percobaan pada tanah Psammentic Paleudult di kebun sungai buatan PT. Perkebunan Nusantara V, dosis optimum TKS adalah 30 ton/ ha yang ditambahkan dengan pemberian pupuk urea dan rock phosphate sedbanyak 60% dari dosis standart kebun (Darmosakoro, dkk, 2003). Kompos TKS dapat dimanfaaatkan untuk memupuk semua jenis tanaman. Kompos TKS memiliki beberapa sifat yang menguntungkan antara lain : 1. Memperbaiki struktur tanah yang lempung menjadi ringan 2. Membantu kelarutan unsur-unsur hara yang diperlukan bagi pertumbuhan tanaman 3. Bersifat homogen dan mengurangi resiko sebagai pembawa hama tanaman. 4. Merupakan pupuk yang tidak mudah tercuci oleh air yang meresap dalam tanah. 5. Dapat diaplikasikan pada sembarang musim (Fauzi, dkk, 2008)
28 Menurut Darmosarkoro, dkk (2003) salah satu kelebihan kompos tandan kosong kelapa sawit adalah kandungan K yang tinggi, yaitu mencapai 127,9 me/ 100g. Selain itu, kompos dari TKS juga memiliki ph yang cukup tinggi (mencapai ph 8) sehingga berpotensi sebagai bahan pembenah kemasaman tanah. Kandungan hara tandan kosong kelapa sawit C-organik 42,8%, N 0,80%, P 2 O 5 0,22%, K 2 O 2,90%, MgO 0,30%, B 10 ppm, Cu 23 ppm, Zn, 51 ppm. Kacang Kedelai (Glycine max L. Merril) Kedelai merupakan tanaman pangan berupa semak yang tumbuh tegak. Kedelai jenis liar Glycine ururiencis, merupakan kedelai yang menurunkan berbagai kedelai yang kita kenal sekarang (Glycine max L. Merril). Pada tahun 1992 luas lahan pertanaman kedelai di tanah air mencapai 1,4 juta ha dengan produksi 1,8 juta ha namun saat ini hanya 600 ribu ha dengan produksi 600 ribu ton. Kebutuhan Nasional untuk kedelai mencapai 2,2 juta ton per tahun. Namun demikian, baru 20-30% saja dapat dipenuhi oleh produksi dalam negeri, sementara 70-80% kekurangannya bergantung pada impor. Salah satu upaya yang bisa dilakukan pemerintah untuk meningkatkan produksi kedelai dalam negeri yakni dengan melakukan perluasan lahan pertanaman komoditas pangan tersebut (http://www.setneg.go.id/index.php?option=com_content&task=view&id=3761& Itemid=29 Mengkonsumsi kedelai tiap hari dapat membantu mencegah bermacam penyakit. Kedelai banyak mengandung protein yang berfungsi sebagai pembangun tubuh. Peptida hasil kedelai yang dicerna dalam tubuh ternyata mengandung banyak kalsium, dan dapat membantu kita mencegah osteoporosis. Terdapat karbohidrat berupa serat kasar yang terdiri dari zat-zat pembakar lemak dalam
29 tubuh, usus, atau pembuluh darah yang bisa mencegah Atherosclerosis. Kandungan isoflavin dalam kedelai ternyata bersifat antiaging, yang akan larut dalam air, dimana isoflavin sangat baik untuk membantu menangkal radikal bebas penyebab penuaan dini. Kedelai juga memiliki kandungan serat cepat larut sehingga menurunkan kolesterol dalam darah, yang otomatis membantu mencegah diabetes menyerang (http://id.shvoong.com/medicine-and-health/1914721- manfaat-ajaib-kedelai). 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 asam pun 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. (http://www.radarlamsel.com/mod.php?mod=publisher&op=viewarticle&cid=39 &artid=3852). Pengolahan tanah dilakukan sekali hingga dua kali tergantung kondisi tanah. Jika curah hujan masih cukup tinggi, perlu dibuat saluran drainase setiap 4 m, sedalam 20-25 cm, sepanjang petakan. Jarak tanam pada penanaman dengan membuat tugalan berkisar antara 20-40 cm. Jarak tanam yang biasa dipakai adalah 30 x 20 cm, 25 x 25 cm, atau 20 x 20 cm. Jarak tanam hendaknya teratur, agar tanaman memperoleh ruang tumbuh yang seragam dan mudah disiangi (http://go2.wordpress.com/?id=725x1342&site=anekaplanta.wordpress.com&url =http%3a%2f%2fanekaplanta.wordpress.com%2f2008%2f01%2f23%2faspe k-produksi-budidaya-kedelai%2f).
30 Tanah dengan keasaman kurang dari 5,5 seperti tanah podsolik merah-kuning (ultisol), harus dilakukan pengapuran untuk mendapatkan hasil tanam yang baik. Pengapuran dilakukan 1 bulan sebelum musim tanam, dengan dosis 2-3 ton/ha. Jika disertai pemberian pupuk kandang 2,5 ton/ ha, maka takaran pengapuran cukup ¼ dari Al-dd (500-750 kg dolomite/ ha). Pupuk NPK diberikan dengan takaran 75 kg Urea, 100 kg SP 36, dan 100 kg KCl per hektar (Gatot, 2009).