Pengelolaan Kesuburan Tanah Pada Lahan Kering (Bagian 2)

Pengelolaan Kesuburan Tanah Mineral Masam untuk Pertanian*
Oleh: Ida Nursanti** dan Abdul Madjid Rohim***

(Bagian 2 dari 5 Tulisan)

Keterangan:
* : Makalah Pengelolaan Kesuburan Tanah, Program Studi Ilmu Tanaman, Program Magister (S2), Program Pascasarjana, Universitas Sriwijaya. Palembang, Propinsi Sumatera Selatan, Indonesia.
** : Program Studi Ilmu Tanaman, Program Magister (S2), Program Pascasarjana, Universitas Sriwijaya. Palembang, Propinsi Sumatera Selatan, Indonesia.
*** : Dosen Mata Kuliah Pengelolaan Kesuburan Tanah, Program Studi Ilmu Tanaman, Program Magister (S2), Program Pascasarjana, Universitas Sriwijaya. Palembang, Propinsi Sumatera Selatan, Indonesia.

(Bagian 2 dari 5 Tulisan)


II. Permasalahan Pada Tanah Mineral Masam

Tanah masam di Indonesia memiliki ciri-ciri tekstur lempungan, struktur gumpal, permeabilitas rendah, stabilitas agregat baik, pH rendah, KPK rendah, aras N, P, Ca, Mg sangat rendah, vegetasi alami alang-alang (Imperata cylindrica) dan hutan (Hardjowigeno, 1993), fraksi lempung didominasi oleh mineral-mineral bermuatan terubahkan seperti kaolinit, gibsit dan atau goetit (Ismail et al., 1993). Tanah ini di Indonesia terbentuk di daerah yang bercurah hujan tinggi (2500-3000 mm per tahun), topografi berombak hingga berbukit dengan ketinggian 50-350 mm di atas muka air laut, batuan induk granit, abu vulkan atau andesit .

Pengelolaan tanah-tanah mineral masam untuk kepentingan pertanian menghadapi kendala pH yang rendah, keracunan Al, Mn, dan/atau Fe, serta kekahatan unsur-unsur hara penting seperti N, P, Ca, dan atau Mg dan Mo . Upaya untuk mengatasi persoalan kesuburan tanah-tanah masam adalah dengan mengkombinasikan antara praktek usaha tani dengan penerapan bioteknologi tanah yang menekankan pada komponen mengamankan suplai N di dalam sistem tanah-tanaman dengan pengayaan fiksasi N2 secara biologis (Notohadiprawiro, 1990). Teknologi ini mencakup segala upaya untuk memanipulasi jasad renik dalam tanah dan proses metabolik mereka untuk mengoptimumkan produktivitas pertanaman.

Lahan kering tergolong suboptimal karena tanahnya kurang subur, bereaksi masam, mengandung Al, Fe, dan atau Mn dalam jumlah tinggi sehingga dapat meracuni tanaman. Lahan masam pada umumnya miskin bahan organik dan hara makro N, P, K, Ca, dan Mg. Pemberian bahan ameliorasi kapur, bahan organik, dan pemupukan N, P, dan K merupakan kunci untuk memperbaiki kesuburan lahan kering masam.

Usaha pertanian di tanah Ultisol akan menghadapi sejumlah permasalahan.Tanah Ultisol umumnya mempunyai pH rendah yang menyebabkan kandunganAl, Fe, dan Mn terlarut tinggi sehingga dapat meracuni tanaman. Jenis tanah ini biasanya miskin unsur hara esensial makro seperti N, P, K, Ca, dan Mg; unsur hara mikro Zn, Mo, Cu, dan B, serta bahan organik . Meskipun secara umum tanah Ultisol atau Podsolik Merah Kuning banyak mengandung Al dapat ditukar (Al-dd) (20-70%), namun hasil penelitianmenunjukkan bahwa beberapa contoh tanah tersebut mengandung Al-dd relatif rendah (< 20%).

Tanah di KP. Kayu Agung, Indralaya, dan Prabumulih Sumatera Selatan, misalnya, mempunyai kejenuhan Al-dd berturut-turut 11,08%, 1,01%, dan 17,26% di Jawa Barat 13,40% dan 11 dari 28 contoh tanah lapisan atas yang berasal dari Lampung Tengah jugamemiliki kejenuhanAl-dd yang rendah (Taufiq et al. 2003).

Tekstur tanah ultisol bervariasi, berkisar dari pasiran (sandy) sampai dengan lempungan (clayey). Fraksi lempung tanah ini umumnya didominasi oleh mineral silikat tipe 1:1 serta oksida dan hidroksida Fe danAl, sehingga fraksi lempung tergolong beraktivitas rendah dan dayamemegang lengas juga rendah. Karena umumnya memiliki kandungan bahan organik rendah dan fraksi lempungnya beraktivitas rendah maka kapasitas tukar kation tanah (KTK) tanah Podsolik juga rendah, sehingga relatif kurang kuatmemegang hara tanaman dan karenanya unsur haramudah tercuci. Tanah Podsolik atau Ultisol termasuk tanah bermuatan terubahkan (variable charge), sehingga nilai KTK dapat berubah bergantung nilai pH-nya, peningkatan pH akan diikuti oleh peningkatan KTK, lebih mampu mengikat hara K dan tidak mudah tercuci (Subandi, 2007).

Memperhatikan permasalahan yang dihadapi pada lahan kering masam seperti yang disebutkan di depan, maka dalam pengelolaannya untuk pertanaman, secara teknis, terdapat dua pendekatan pokok yakni pemilihan jenis komoditas atau varietas yang adaptif serta perbaikan kesuburan tanah dengan ameliorasi dan pemupukan.

Indonesia memiliki lahan kering masam cukup luas yaitu sekitar 99,6 juta hektar dan tersebar di Kalimantan, Sumatera, Maluku, Papua, Sulawesi, Jawa dan Nusa Tenggara (Soebagyo,et al., 2004; Hidayat dan Mulyani, 2005). Salah satu ordo tanah yang cukup luas penyebarannya adalah Ultisols. Ditinjau dari luasnya, Ultisol mempunyai potensi yang besar untuk pengembangan pertanian lahan kering. Namun demikian, pemanfaatan lahan ini menghadapi kendala karakteristik tanah yang dapat menghambat pertumbuhan tanaman terutama tanaman pangan bila tidak dikelola dengan baik. Beberapa kendala sifat fisik tanah yang sering dijumpai antara lain adalah kemantapan agregat yang rendah, tanah mudah menjadi padat dan permeabilitas tanah yang lambat.

Pada umumnya lahan kering masam 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 (Notohadiprawiro, 2006).

Kendala pengembangan lahan Podzolik Merah Kuning beriklim basah dengan topograsi bergelombang cukup kompleks. Kesalahan dalam pengelolaan merupakan penyebab degradasi lahan yang mendasar. Di daerah tropika basah yang topografinya bervariasi dari datar, bergelombang hingga bergunung, erosi tanah merupakan salah satu penyebab degradasi lahan yang dominan disamping penyebab lain seperti pencucian hara dan akumulasi unsur-unsur beracun.

Lahan kering Podzolik Merah Kuning beriklim basah didominasi oleh tanah masam PMK dengan bahan induk yang miskin unsur hara (Partohardjono et al, 1994). Oleh karena itu lahan ini tergolong lahan marginal yang tingkat produktivitasnya rendah. Kesuburan tanah ini secara alamiah sangat tergantung pada lapisan atas yang kaya bahan organik tetapi bersifat labil. Kalau lahan ini diolah untuk budidaya, kandungan bahan organik yang memadai, produktivitas lahan cepat pula menurun dan akhirnya menjadi lahan kritis.

Tanaman yang dibudidayakan pada lahan kering PMK yang krits tidak mampu berproduksi secara optimal jika dikelola secara konvensional (Hakim et al, 1997). Sedangkan pembuatan teras dan galengan memerlukan biaya yang tinggi dan petani tidak memiliki cukup biaya.

Sifat kimia dan fisika tanah PMK yang jelek merupakan kendala misalnya tanah yang bereaksi masam sampai sangat masam. Kandungan dan kejenuhan aluminiumnya tinggi yang dapat meracuni tanaman dan daya fiksasi yang tinggi terhadap Phospor.

Kandungan bahan organik, KTK dan kejenuhan basahnya umumnya rendah. Mineral liat umumnya didominasi oleh kaolinit yang tidak banyak memberikan sumbangan terhadap kesuburan tanah serta sebagian besar tanah ini mempunyai kapasitas memegang air yang rendah dan peka terhadap erosi (Arief dan Irman, 1997). Dampak langsung dari wilayah yang mengalami erosi adalah terjadinya suatu areal yang secara bertahap menjadi tandus dengan konsekuensi penduduk yang tinggal disekitarnya akan menjadi miskin (Pandang dan Subandi, 1997).

Mineral Kaolin telah lama dikenal akan reaktivitasnya terhadap fosfat, karena kaolin merupakan mineral lempung yang merajai terutama pada tanah-tanah mineral masam seperti Ultisols, Alfisols dan Oxisols maka reaktivitasnya terhadap fosfat perlu dipertimbangkan sebagai landasan pengelolaan P pada tanah-tanah ini. Wild (1950) melakukan penelitian tentang reaksi fosfat dengan lempung alumino-silikat dan berkesimpulan bahwa montmorillonit dan kaolinit menjerap P dalam jumlah yang hampir sama apabila ukuran partikelnya serupa. Ia mengusulkan dua mekanisme retensi P oleh mineral-mineral lempung, yaitu pertukaran ion fosfat dengan gugus hidroksil pada lapisan gibbsite dan/atau sebagai anion tertukarkan yang mengimbangi muatan positif hasil protonasi ion. Muljadi et al. (1966) berkesimpulan bahwa isotherm retensi P adalah sama untuk kaolinit, gibbsite dan pseudoboehmite, perbedaannya adalah pada jumlah tapak retensi.

Oksida-oksida besi dan aluminium maupun lempung aluminosilikat, yang merupakan komponen utama fraksi lempung tanah-tanah mineral masam, mampu menjerap P. Meskipun demikian perlu disadari bahwa terdapat perbedaan kekuatan ikatan retensi yang bersumber pada perbedaan sifat ikatan antara anion fosfat dengan oksida-oksida besi dan lempung alumino silikat. Perbedaan ini akan menimbulkan perilaku dan tanggapan yang berbeda terhadap perlakuan pemberian fosfat ke dalam tanah sebagai pupuk. Dalam hubungan ini nisbah antara oksida besi dan lempung silikat perlu dipertimbangkan sebagai dasar pengelolaan P terutama pada tanah-tanah mineral masam. Penelitian ini dilakukan untuk menentukan kemampuan retensi P dari kaolin dan oksida-oksida besi yang diperoleh dari tanah-tanah mineral masam di Indonesia.

Tanaman kedelai mempunyai prospek yang cukup besar untuk dikembangkan di tanah Ultisol asal dibarengi dengan pengelolaan tanaman dan tanah yang tepat. Umumnya tanah tersebut mempunyai pH yang sangat masam hingga agak masam, yaitu sekitar 4.1-5.5, jumlah basa-basa dapat ditukar tergolong rendah hingga sedang dengan komplek adsorpsi didominasi oleh Al, dan hanya sedikit mengandung kation Ca dan Mg. Kapasitas tukar kation (KTK) dan kejenuhan basa (KB) lapisan atas tanah umumnya rendah hingga sedang (Subagyo et al., 2000).

Kekahatan kalium merupakan kendala yang sangat penting dan sering terjadi di tanah Ultisol. Masalah tersebut erat kaitannya dengan bahan induk tanah yang miskin K, hara kalium yang mudah tercuci karena KTK tanah rendah, dan curah hujan yang tinggi di daerah tropika basah sehingga K banyak yang tercuci. Upaya untuk meningkatkan produksi kedelai di tanah masam dapat dilakukan melalui pengelolaan tanaman yang sesuai dan manipulasi tanah yang tepat. Pemupukan kalium memegang peranan yang sangat penting dalam meningkatkan produksi kedelai di tanah Ultisol. Hara kalium merupakan hara makro bagi tanaman yang dibutuhkan dalam jumlah banyak setelah N dan P (Nursyamsi,2006)



Bersambung ke bagian 3 yang dapat dilihat pada pustaka dibawah ini:


Pustaka:

Madjid, A. R. 2009. Dasar-Dasar Ilmu Tanah. Bahan Ajar Online untuk mata kuliah: (1) Dasar-Dasar Ilmu Tanah, (2) Kesuburan Tanah, (3) Teknologi Pupuk Hayati, dan (4) Pengelolaan Kesuburan Tanah Lanjut. Fakultas Pertanian Unsri & Program Pascasarjana Unsri. http://dasar2ilmutanah.blogspot.com.