19 BAB V. HASIL DAN PEMBAHASAN 5.1. Sifat Fisik Tanah 5.1.1. Bobot Isi dan Porositas Total Penambahan bahan organik rumput signal pada lahan Kathryn belum menunjukkan pengaruh baik terhadap bobot isi (Tabel 2). Terlihat bahwa meningkatnya bahan organik tanah (Tabel 5) belum berpengaruh terhadap granulasi tanah dan bobot isi. Mengingat kandungan bahan organik yang rendah, kontribusi bahan organik secara fisik terhadap penurunan bobot isi tanah sangat kecil. Tabel 2. Bobot isi dan porositas tanah No. Lokasi Kedalaman (cm) Bobot Isi (g/cm3) Porositas Tanah 1 Kathryn 0-30 1.56 41.25 2 30-60 1.30 50.77 3 Harapan 0-30 1.57 40.87 4 30-60 1.01 61.63 Penggunaan alat-alat berat pada saat pengembalian top soil mengakibatkan pemadatan tanah sehingga struktur tanah rusak. Kerusakan stuktur tanah mengakibatkan perubahan distribusi pori dalam tanah dan menghambat pergerakan air, udara, dan pertumbuhan perakaran tanaman. Hal ini tercermin pada nilai bobot isi yang masih tinggi dan porositas tanah yang relatif tidak berubah pada kedalaman 0-30 cm. Tingginya bobot isi menyebabkan penurunan porositas total sehingga tanahnya menjadi padat. 5.1.2. Kemantapan Agregat Pada kedalaman 0-30 cm di lahan bekas ditanami rumput signal (Kathryn) stabilitas agregat terlihat kurang stabil dibandingkan lahan tanpa bahan organik rumput signal yang tercermin pada nilai indeks stabilitasnya yang rendah (Tabel 3).
20 Tabel 3. Kemantapan agregat No. Lokasi Kedalaman (cm) Indeks stabilitas Kelas 1 Kathryn 0-30 47 Kurang Stabil 2 30-60 24 Tidak Stabil 3 Harapan 0-30 56 Agak Stabil 4 30-60 74 Stabil Ketersediaan bahan organik di Kathryn belum dapat mendorong pembentukan dan perkembangan agregat tanah. Diduga hal ini terjadi karena bahan organik tersebut belum terdekomposisi secara sempurna (Gambar Lampiran 1c). Dekomposisi rumput signal yang lambat karena banyak mengandung lignin dan silikat. 5.1.3. Tekstur Tanah Hasil analisis tanah menunjukkan bahwa lahan pascatambang Nikel Sorowako di lokasi Kathryn dan Harapan didominasi oleh partikel debu (ukuran 50µ-2µ) dengan tekstur tanah umumnya termasuk lempung berdebu (Tabel 4). No. Tabel 4. Tekstur Tanah Lokasi Kedalaman (cm) Pasir (%) Debu (%) Liat (%) Tekstur 1 Kathryn 0-10 8.05 70.42 21.53 Lempung Berdebu 2 10-20 14.81 51.75 33.44 Lempung Liat Berdebu 3 20-30 12.41 56.00 31.60 Lempung Liat Berdebu 4 30-40 13.62 58.33 28.05 Lempung Liat Berdebu 5 40-50 9.08 66.29 24.63 Lempung Berdebu 6 50-60 14.68 56.54 28.78 Lempung Liat Berdebu 7 Harapan 0-10 12.57 74.03 13.41 Lempung Berdebu 8 10-20 16.08 66.91 17.00 Lempung Berdebu 9 20-30 10.52 74.29 15.19 Lempung Berdebu 10 30-40 11.93 79.66 8.41 Lempung Berdebu 11 40-50 17.52 71.41 11.07 Lempung Berdebu 12 50-60 20.67 71.12 8.21 Lempung Berdebu
21 5.2. Sifat Kimia Tanah dan Tanaman No. Hasil analisis sifat-sifat kimia tanah dan tanaman disajikan Tabel 5 berikut ini. Tabel 5. Sifat kimia tanah C- N- P- Kedalaman ph DHL organik total tersedia Basa-basa (me/100 g) KTK (me/100 Lokasi (cm) H 2 O KCl (mmhos/cm) (%) (%) (ppm) K Na Mg Ca g) Basabasa (me/100 g) Mg S- terlarut total (me/100 g) (%) 1 Kathryn 0-10 6.80 6.71 0.100 1.51 0.050 4.93 0.26 0.17 3.63 1.64 5.35 5.70 1.23 0.09 2 10-20 6.79 6.72 0.048 1.11 0.010 5.94 0.22 0.15 3.65 0.99 3.57 5.01 1.83 0.12 3 20-30 6.86 6.66 0.080 1.12 0.010 4.55 0.14 0.10 4.27 1.00 5.05 5.51 1.32 0.17 4 30-40 6.92 6.73 0.080 0.96 0.010 5.19 0.24 0.13 5.92 1.01 4.96 7.30 1.62 0.40 5 40-50 6.95 6.94 0.120 0.40 0.020 5.37 0.21 0.13 4.13 0.94 2.31 5.41 3.20 0.13 6 50-60 6.89 6.62 0.090 0.56 0.020 13.36 0.37 0.19 5.17 1.08 5.31 6.81 2.02 0.21 7 Harapan 0-10 6.69 6.68 0.135 0.09 0.020 5.67 0.34 0.20 2.90 1.43 2.49 4.87 1.97 0.08 8 10-20 6.65 6.60 0.140 0.09 0.020 5.87 0.28 0.15 4.12 1.04 3.20 5.59 2.27 0.23 9 20-30 6.58 6.56 0.180 0.35 0.030 4.78 0.26 0.15 4.15 0.73 2.97 5.29 2.18 0.09 10 30-40 6.70 6.58 0.249 0.55 0.030 5.94 0.23 0.09 12.33 0.98 3.32 13.63 4.82 0.19 11 40-50 6.85 6.83 0.183 0.39 0.020 4.73 0.22 0.13 11.50 1.00 4.25 12.85 5.67 0.07 12 50-60 6.75 6.65 0.210 0.90 0.004 6.48 0.23 0.17 11.67 1.02 4.15 13.09 5.73 0.11
22 Tabel 6. Kadar N, P, dan K daun tanaman No. Lokasi Tanaman Pionir N Tanaman (%) P Tanaman (%) K Tanaman (%) 1 Kathryn Johar 2.24 0.90 0.53 2 Kayu Urograndis 1.22 0.50 1.36 3 Kayu Angin 1.28 0.48 0.44 4 Harapan Johar 2.46 0.81 0.58 5 Kayu Urograndis 1.38 0.29 0.38 6 Kayu Angin 1.46 0.41 0.44 No. Tabel 7. Unsur mikro tersedia dan unsur mikro terlarut Lokasi Keadalaman (cm) Unsur Mikro (ppm) Fe Mn Zn Cu Ts Tl Ts Tl Ts Tl Ts Tl 1 Kathryn 0-10 9.50 0.10 10.00 0.10 1.55 0.20 2.00 0.05 2 10-20 7.50 0.10 8.65 0.05 1.25 0.20 1.85 0.10 3 20-30 10.05 0.15 9.25 0.05 0.85 0.20 1.75 0.05 4 30-40 6.45 0.05 8.00 0.05 1.05 0.25 1.45 0.05 5 40-50 8.55 0.15 11.15 0.05 0.80 0.30 3.10 0.05 6 50-60 5.55 0.10 8.20 tr 1.35 0.20 1.50 0.05 7 Harapan 0-10 9.40 0.20 10.35 0.05 1.00 0.25 2.15 0.05 8 10-20 9.40 0.25 9.40 tr 0.95 0.15 3.20 0.05 9 20-30 9.35 0.20 8.65 0.10 0.85 0.60 2.15 0.35 10 30-40 7.15 0.05 8.80 0.05 1.40 0.35 2.20 0.10 11 40-50 6.60 0.25 7.25 tr 1.25 0.35 1.95 0.00 12 50-60 6.15 0.05 7.65 tr 0.80 0.25 1.25 0.10 Keterangan : Ts = tersedia;tl = terlarut;tr = tidak terukur Reaksi tanah adalah derajat kemasaman atau kebasaan tanah yang dinyatakan dengan ph (- log [H + ]). Reaksi tanah (ph H 2 O 1:1) pada lahan yang diteliti tergolong netral (PPT, 1983) dengan ph KCl yang lebih rendah dari ph H 2 O dan daya hantar listrik yang tergolong rendah (Tabel 5). Dari Tabel 5 tampak bahwa nilai ph tanah relatif seragam. Lahan yang ditanami rumput signal (Kathryn) mempunyai ph yang lebih tinggi daripada lahan tanpa rumput signal (Harapan) pada tiap kedalaman terutama pada kedalaman 0-10 cm. Menurut kriteria Richards (1954 dalam Tan, 1982) nilai DHL pada dua lokasi penelitian tergolong rendah, yaitu kurang dari 0.75 mmhos/cm. Kapasitas tukar kation tanah menunjukkan kemampuan tanah untuk menjerap atau menukarkan kation-kationnya. Tanah-tanah dengan kapasitas tukar kation yang tinggi mempunyai daya menyimpan unsur hara yang tinggi. Tabel 5
23 menunjukkan lokasi Kathryn dan Harapan memiliki KTK yang sangat rendah sampai rendah (PPT, 1983). Rendahnya nilai KTK menunjukkan ion-ion yang ada dalam larutan tanah sedikit yang diadsorpsi liat atau humus sehingga mudah sekali tercuci dan hilang serta masuk ke lapisan-lapisan di bawahnya. Terlihat bahwa sejalan dengan kadar liatnya yang lebih tinggi dan kadar C-organik relatif lebih tinggi, KTK tanah Kathryn lebih tinggi daripada KTK tanah Harapan (Tabel 5). KTK pada kedua lokasi meningkat atau menurun menurut kedalaman dengan tidak teratur. Hal ini terjadi karena pencampuran berbagai lapisan pada saat penaburan tanah pucuk. Tabel 5 juga menunjukkan bahwa nilai C-organik pada kedalaman 0-10 cm di lahan dengan bahan organik rumput signal lebih tinggi dari nilai C-organik di lahan tanpa rumput signal pada kedalaman yang sama. Hal ini menunjukkan terjadinya peningkatan kandungan C-organik setelah penyemprotan herbisida terhadap rumput signal akibat adanya penumpukan bahan organik dalam tanah. Nilai C-organik di Kathryn tergolong rendah, sedangkan C-organik di Harapan tergolong sangat rendah (PPT, 1983). Rendahnya kadar bahan organik di lahan pascatambang nikel disebabkan oleh pencampuran berbagai lapisan pada saat penaburan tanah pucuk yang juga menyebabkan nilai C-organik meningkat atau menurun dengan tidak teratur menurut kedalaman. Hal ini perlu mendapat perhatian karena bahan organik mempunyai peranan yang sangat penting dalam tanah terutama pengaruhnya terhadap kesuburan tanah. Selain unsur hara bagi tanaman, pada dekomposisi bahan organik juga dihasilkan humus. Humus mempunyai daya menahan air dan unsur hara yang tinggi. Tingginya daya menahan (menyimpan) unsur hara akibat tingginya KTK dari humus, karena humus mempunyai beberapa gugus aktif terutama gugus karboksil. Hasil analisis tanah menunjukkan bahwa kandungan N-total pada kedua lokasi tergolong sangat rendah (<0.1%) (PPT, 1983) (Tabel 5). Rendahnya kandungan N-total pada kedua lokasi tersebut disebabkan oleh rendahnya kadar bahan organik tanah. Lahan Kathryn pada kedalaman 0-10 cm yang memiliki bahan organik lebih tinggi daripada lahan Harapan kadar N-totalnya lebih tinggi pada kedalaman yang sama.
24 Berdasarkan hasil analisis P tersedia (Tabel 5) didapatkan kandungan P pada kedalaman 0-10 cm pada kedua lokasi tergolong rendah. Hal ini berarti penambahan P yang berasal dari bahan organik rumput signal sebesar 0.36% belum dapat meningkatkan ketersediaan P dalam tanah. Kadar P tersedia yang meningkat atau menurun dengan tidak teratur menurut kedalaman terjadi karena pencampuran berbagai lapisan pada saat penaburan tanah pucuk. Hasil analisis N dalam jaringan daun tanaman menunjukkan bahwa kadar N tanaman pionir di lokasi Kathryn lebih rendah dibandingkan lokasi Harapan (Tabel 6). Hal ini diduga disebabkan oleh sumbangan bahan organik pada lapisan 0-10 cm yang meningkatkan aktifitas mikroorganisme tanah. Mikroorganisme menggunakan nitrogen untuk pembentukan tubuhnya. Hal tersebut menyebabkan peningkatan persaingan antara mikroorganisme dengan tanaman pionir dalam memperoleh N. Hasil analisis P tanaman menunjukkan kandungan P tanaman pionir pada lahan Kathryn lebih tinggi dibandingkan lahan Harapan (Tabel 6). Hasil analisis K tanaman (Tabel 6) menunjukkan tanaman kayu urograndis di Kathryn mengandung K sebesar 1.36%, sedangkan di Harapan sebesar 0.38 %. Sementara itu, kadar K pada tanaman Johar dan Kayu Angin relatif sama. Koloid tanah (mineral liat dan humus) bermuatan negatif, sehingga dapat menjerap kation-kation. Sebagian dari kation-kation yang dijerap koloid tanah adalah kation basa, yaitu Ca 2+, Mg 2+, K +, dan Na +. Banyak sedikitnya tempat yang diduduki oleh kation-kation basa tersebut pada koloid tanah menggambarkan kejenuhan basa (KB). Kadar kalium dapat ditukar (K-dd) dan natrium dapat ditukar (Na-dd) pada kedalaman 0-10 cm lahan Kathryn lebih rendah dari lahan Harapan pada kedalaman yang sama (Tabel 5). Hal ini berarti dekomposisi bahan organik rumput signal pada lahan Kathryn belum dapat meningkatkan kadar kalium dan natrium. Pada kedua lahan K-dd tergolong sedang, sedangkan Na-dd tergolong rendah (PPT, 1983). Kadar kalium dan natrium yang meningkat atau menurun dengan tidak teratur menurut kedalaman terjadi karena pencampuran berbagai lapisan pada saat penaburan tanah pucuk.
25 Hingga saat ini belum ada kriteria yang jelas mengenai kandungan S dalam tanah. Kandungan S total pada kedua lahan tergolong tinggi berdasarkan perkiraan rata-rata kandungan S di dalam tanah sebesar 700 mg S kg -1 (0.07%) (Lindsay, 1979) (Tabel 5). Sulfat yang ada dalam tanah terikat dengan Mg 2+ menjadi MgSO 4 yang larut. Tabel 5 menunjukkan kadar Mg terlarut dalam aquadest yang tinggi pada kedua lokasi. Kadar Mg yang tinggi merupakan salah satu penyebab tingginya persen kejenuhan basa yaitu melebihi 100% di seluruh lapisan tanah. Faktor penting penyebab tingginya kadar Mg pada tanah bekas tambang nikel PT. INCO adalah batuan induk ultrabasa. Menurut Primanda (2007) bijih nikel yang terdapat di bagian Tengah dan Timur Sulawesi tepatnya di daerah Sorowako termasuk ke dalam jenis laterit nikel dan bijih nikel silikat. Bijih nikel tersebut terbentuk akibat pelapukan dan pelindian (leaching) batuan ultrabasa seperti peridotit dan serpentinit dari rombakan batuan ultrabasa. Tanah yang terbentuk dari batuan induk peridotit dan serpentinit mengandung kadar magnesium yang tinggi. Kadar Ca dapat ditukar (Ca-dd) pada kedalaman 0-10 cm kedua lokasi berada dalam kisaran sangat rendah (PPT, 1983) (Tabel 5). Hal ini berarti penambahan bahan organik rumput signal belum dapat meningkatkan kadar kalsium dalam tanah. Kadar kalsium yang meningkat atau menurun dengan tidak teratur menurut kedalaman pada kedua lokasi terjadi karena pencampuran berbagai lapisan pada saat penaburan tanah pucuk. Kadar Fe, Mn, Zn, dan Cu tersedia berada dalam kisaran yang cukup bagi pertumbuhan tanaman di kedua lahan (Tabel 7). Hal ini disebabkan oleh kandungan cadangan mineral dari bahan induk yang mengandung unsur-unsur mikro yang tinggi. Rendahnya kelarutan unsur-unsur mikro dalam aquadest disebabkan unsur-unsur tersebut dalam bentuk hidroksida dan oksida yang tidak larut dalam air.
26 5.3. Sifat Biologi Tanah Pada umumnya mikroorganisme tanah tumbuh dengan baik pada lapisan atas tanah. Aktifitas mikrobiologi ini penting bagi kesuburan tanah. Analisis biologi yang meliputi perhitungan total mikrob dan total fungi, respirasi tanah, dan biomassa karbon mikroorganisme disajikan pada Tabel 8. Populasi mikroorganisme total dan fungi pada lahan dengan bahan organik rumput signal (Kathryn) lebih tinggi daripada lahan tanpa bahan organik rumput signal (Harapan) (Tabel 8). Kadar C-organik yang lebih tinggi menyebabkan mikroorganisme tanah meningkat terutama fungi yang bersifat heterotrof. Dengan tersedianya bahan organik yang dapat didekomposisi, maka fungi dapat berkembang biak dengan cepat. Hal ini berarti bahwa peningkatan jumlah mikroorganisme total diikuti oleh peningkatan jumlah fungi. Tabel 8. Total mikrob, total fungi, respirasi tanah, dan kandungan Cmic No. Lokasi Total Mikrob Total Fungi Respirasi Tanah Cmic SPK per gram BKM mg CO 2 /Kg tnh/hari µg/g 1 Kathryn 9.41 x 10 7 50.44 x 10 3 5.43 1004.42 2 Harapan 8.3 x 10 7 30.5 x 10 3 4.97 347.16 Total mikroorganisme pada lahan Harapan lebih sedikit dibandingkan pada lahan Kathryn. Keadaan ini terjadi karena lahan ini tidak mendapat tambahan bahan organik rumput signal sehingga kandungan bahan organik tanah tanah yang lebih rendah mengakibatkan lebih rendahnya jumlah mikroorganisme. Pengukuran respirasi mikroorganisme tanah digunakan untuk menentukan tingkat aktifitas mikroorganisme tanah. Respirasi tanah pada lahan Kathryn mempunyai nilai yang lebih tinggi dibandingkan dengan lahan Harapan. Tingginya nilai respirasi tanah ini disebabkan tingginya populasi mikroorganisme akibat penambahan bahan organik rumput signal. Menurut Soepardi (1983) CO 2 yang dikeluarkan oleh mikroorganisme lebih berhubungan dengan jumlah bakteri daripada dengan jumlah fungi. Fungi dengan ukuran yang lebih besar dari bakteri, lebih banyak menggunakan C dan N dengan menghasilkan CO 2 lebih sedikit dibandingkan dengan bakteri.
27 Biomassa karbon mikroorganisme (C mic ) pada lahan dengan bahan organik rumput signal yang lebih tinggi daripada lahan tanpa bahan organik rumput signal tidak terlepas dari pengaruh populasi dan aktifitas mikroorganisme dalam tanah serta ketersediaan bahan organik sebagai sumber makanan dan energi bagi mikroorganisme tanah (Tabel 8).