Pengelolaan Kesuburan Tanah Sulfat Masam (Bagian 2)

Pengelolaan Kesuburan Tanah Sulfat Masam*
Oleh: Masayu Rodiah** 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 SULFAT MASAM

Pertama kali tanah sulfat masam dikenal dengan sebutan cat clay yang diambil dari asal kata katteklei (bahasa Belanda), yang diartikan sebagai lempung yang berwarna seperti warna pada bulu kucing, yaitu warna kelabu dengan bercak kuning pucat (jerami). Bercak kuning pucat ini merupakan senyawa hasil (produk) oksidasi pirit yang sering disebut dengan jarosit. Istilah tanah sulfat masam sendiri digunakan karena berkaitan dengan adanya bahan sulfida (pirit) dalam tanah ini yang apabila teroksidasi menghasilkan asam sulfat sehingga menyebabkan tanah menjadi masam sampai sangat masam (pH 2-3). Tanah sulfat masam merupakan tanah liat rawa dan seringkali memiliki lapisan gambut tipis < 20 cm; memiliki lapisan pirit yang belum teroksidasi (bahan sulfidik) atau sudah teroksidasi (horison sulfurik) pada kedalaman 0-50 cm. Tanah sulfat masam terbagi menjadi sulfat masam potensial dan sulfat masam aktual. Sulfat masam potensial dapat berubah menjadi sulfat masam aktual bila tanah mengalami drainase yang berlebihan akibat reklamasi. Pirit yang semula stabil dan tidak berbahaya pada kondisi anaerob atau tergenang, akan teroksidasi bila kondisi berubah menjadi aerob. Menurunnya permukaan air tanah akibat pembuatan saluran drainase primer-sekunder-tersier menyebabkan oksigen masuk ke dalam pori tanah dan akan mengoksidasi pirit membentuk asam sulfat, ion hidrogen dan Fe3+. Apabila oksidasi pirit berlangsung cepat maka akan terbentuk mineral jarosit berupa bercak-bercak karatan berwarna kuning jerami (Dent, 1986; Langenhoff, 1986).

Pada kondisi tergenang, kemasaman tanah dapat dikurangi namun disisi lain muncul masalah keracunan besi fero (Fe2+), Al, Mn, Hidrogen sulfida, CO2, dan asam organik. Masalah fisik yang sering dijumpai adalah terhambatnya perkembangan akar tanaman pada horison sulfurik karena tanaman kekurangan air, pematangan tanah terhambat serta saluran drainase tertutup oleh deposit oksida besi. Pada kondisi seperti ini, pertumbuhan dan aktivitas mikroorganisme tanah terhambat. Jenis tanaman yang dapat tumbuh dan berkembang akan sangat terbatas dengan hasil rendah.


Proses kimia pada tanah sulfat masam:

Proses kimia pada tanah sulfat masam dapat dikelompokkan menjadi dua bagian penting. Pertama, proses kimia yang terjadi dalam keadaan reduktif, antara lain pembentukan pirit, reduksi besi feri menjadi fero, serta reduksi senyawa beracun.


Kedua, proses kimia pada kondisi oksidatif, yang terpenting adalah oksidasi pirit.

a. Proses reduksi

Pada kondisi aerob, sumber elektron utama bagi aktivitas mikroorganisme
pendekomposisi bahan organik adalah oksigen. Bila keadaan berubah menjadi anaerob, oksigen di dalam tanah secara perlahan menghilang. Namun demikian, dekomposisi bahan organik oleh bakteri anaerob tetap berlangsung dengan memanfaatkan elektron yang dilepaskan dalam proses reduksi nitrat, oksida mangan, oksida besi, dan sulfat. Dalam proses reduksi selalu memanfaatkan proton, sehingga pH tanah akan meningkat. Proses kimia penting yang terjadi adalah :

Pembentukan pirit. Pirit (FeS2) adalah mineral berkristal kubus dari senyawa besi-sulfida yang terkumpul di dalam endapan marin kaya bahan organik dan diluapi air mengandung senyawa sulfat (SO4-) dari air laut. Bentuk kristal pirit sangat halus bervariasi dari <> 2 mikron hingga > 100 mikron (Van Dam dan Pons, 1972). Kandungan pirit dalam endapan marin mencapai 5%, tetapi umumnya 1-4% (Van Breemen, 1972). Pembentukan pirit memerlukan persyaratan tertentu :
(1) Lingkungan anaerob : Reduksi sulfat hanya dapat terjadi pada kondisi yang sangat anaerob seperti pada sedimen tergenang dan kaya bahan organik. Dekomposisi bahan organik oleh bakteri anaerob menghasilkan senyawa-senyawa yang bersifat masam sehingga menyebabkan lingkungan bertambah masam (Pons et al., 1982);
(2) Sulfat terlarut : Sumber utama sulfat adalah air laut atau air payau pasang;
(3) Bahan organik : Oksidasi bahan organik menghasilkan energi yang sangat diperlukan oleh bakteri pereduksi sulfat. Ion sulfat bertindak sebagai sumber elektron bagi respirasi bakteri kemudian direduksi menjadi sulfida. Jumlah sulfida yang terbentuk berkaitan langsung dengan jumlah bahan organik yang dimetabolisme oleh bakteri;
(4) Jumlah besi : Tanah dan sedimen mengandung besi oksida dan hidroksida dalam jumlah yang banyak, yang akan tereduksi menjadi Fe2+, yang sangat larut pada pH sekitar normal atau dijerap oleh senyawa organik yang larut;
(5) Waktu : Waktu yang diperlukan untuk pembentukan pirit pada kondisi alami masih belum banyak diketahui. Reaksi antara padatan FeS dan S berjalan sangat lambat, memerlukan waktu bulanan bahkan tahunan untuk menghasilkan sejumlah pirit. Namun demikian, pada kondisi yang sesuai, Fe2+ larut dan ion polisulfida dapat membentuk pirit dalam beberapa hari (Howarth, 1979 dalam Dent, 1986). Reaksi keseluruhan pembentukan pirit dari besi oksida (Fe2O3) sebagai sumber Fe digambarkan sebagai berikut :


Pada kondisi tergenang atau anaerob, selain terbentuk ion mono-karbonat, di dalam tanah atau sedimen juga mengandung karbonat yang berasal dari koral atau binatang laut. Karbonat akan menetralisir kemasaman tanah dan mempertahankan pH sekitar netral.

Pirit adalah zat yang hanya ditemukan di tanah di daerah pasang surut saja. Zat ini dibentuk pada waktu lahan digenangi oleh air laut yang masuk pada musim kemarau. Pada saat kondisi lahan basah atau tergenang, pirit tidak berbahaya bagi tanaman. Akan tetapi, bila terkena udara (teroksidasi), pirit berubah bentuk menjadi zat besi dan zat asam belerang yang dapat meracuni tanaman. Pirit dapat terkena udara apabila:
=>Tanah pirit diangkat ke permukaan tanah (misalnya pada waktu mengolah tanah, membuat saluran, atau membuat surjan).
=>Permukaan air tanah turun (misalnya pada musim kemarau).

Gejala keracunan zat besi pada tanaman:
· Daun tanaman menguning jingga
· Pucuk daun mengering
· Tanamannya kerdil
· Hasil tanaman rendah.

Ciri-ciri tingginya kadar besi dalam tanah:
· Tampak gejala keracunan besi pada tanaman
· Ada lapisan seperti minyak di permukaan air
· Ada lapisan merah di pinggiran saluran.

Belerang menyebabkan air tanah menjadi asam, bahkan lebih asam daripada cuka. Akibat yang ditimbulkan adalah:
· Tanaman mudah terserang penyakit
· Hasil panen rendah
· Tanaman lebih mudah kena keracunan besi.

Tingkat kemasaman tanah diukur dengan angka pH. Makin rendah angka pH, makin asam air atau tanahnya. Tanaman padi menyukai pH antara 5-6 dan padi tidak dapat hidup jika berada pada pH di bawah 3.

Pirit di dalam tanah dapat ditandai dengan:
· Adanya rumput purun atau rumput bulu babi, menunjukkan ada pirit di dalam tanah yang telah mengalami kekeringan dan menimbulkan zat besi dan asam belerang.
· Bongkah tanah berbecak kuning jerami ditanggul saluran atau jalan, menunjukkan adanya pirit yang berubah warna menjadi kuning setelah terkena udara.
=> Adanya sisa-sisa kulit atau ranting kayu yang hitam seperti arang dalam tanah. Biasanya di sekitamya ada becak kuning jerami.
=> Tanah berbau busuk (seperti telur yang busuk), maka zat asam belerangnya banyak. Air di tanah tersebut harus dibuang dengan membuat saluran cacing dan diganti dengan air baru dari air hujan atau saluran.

Kedalaman pirit diukur dengan cara berikut ini:
· Gali lubang sedalam 75 cm atau lebih.
· Ambillah gumpalan tanah mulai dari kedalaman 10 cm, 20 cm, 30 cm, dan seterusnya sampai ke bagian bawah.
· Gumpalan tanah tersebut ditandai dan dicatat sesuai dengan asal kedalaman.
· Setiap gumpalan tanah ditetesi air peroksida. Bila keluar buih meledak-ledak menunjukkan adanya pirit dalam tanah tersebut.
· Cara lain dengan menyimpan gumpalan tanah tadi di tempat teduh. Diamati setelah 3 minggu, jika ada becak warna kuning jerami, maka tanah tersebut mengandung pirit.

Cara ini diulang sedikitnya di 20 tempat untuk setiap hektar lahan, guna memastikan kedalaman piritnya. Sehingga sewaktu mengolah tanah, pirit tidak teroksidasi, karena dapat meracuni tanaman.

Reduksi Fe3+menjadi Fe2+. Pada sebagian tanah masam, penggenangan akan mengakibatkan pH meningkat hingga 6-7 setelah beberapa minggu. Pada kondisi seperti ini, proses terpenting adalah reduksi Fe3+ menjadi Fe2+ (Ponnamperuma, 1972; Patrick dan Reddy, 1978). Pada tanah sulfat masam muda, peningkatan pH dari 3,0-3,5 menjadi 5,5-6,0 berkaitan dengan tingkat pelarutan Fe2+ yang dicapai. Pada tanah sulfat masam yang telah lanjut, pH meningkat sangat lambat setelah penggenangan bahkan kadang-kadang tidak mencapai 5,5-6,0. Kemungkinan hal ini disebabkan oleh : (1) lambatnya proses reduksi dan (2) tidak adanya bahan yang akan direduksi seperti misalnya oksida besi feri. Pada kondisi pertama, maka setelah penggenangan tidak akan terjadi perubahan nilai Eh atau pH yang drastis. Pada kasus kedua, nilai Eh akan menurun tanpa meningkatkan pH. Menurut Dent (1986), tanah sulfat masam yang sudah tua mengandung besi dalam bentuk kristal goetit dan hematit yang stabil sehingga sulit tereduksi. Sebaliknya tanah sulfat masam yang masih muda kaya akan koloid besi, sehingga diperkirakan mempunyai kadar besi terlarut yang tinggi setelah penggenangan. Reduksi oksida Fe3+ dengan bahan organik sebagai donor elektron akan mengkonsumsi 4 proton :
Konsten et al., (1990) melaporkan bahwa tanah sulfat masam di Kalimantan ada yang tidak menunjukkan peningkatan pH setelah penggenangan. Hal ini disebabkan tanah tersebut mempunyai kandungan oksida Fe3+ yang rendah dibandingkan kapasitas netralisasi oleh tanah.

Reduksi sulfat. Proses reduksi sulfat menjadi sulfida dapat terjadi pada kondisi pH di atas 4 hingga 5, pada pH di bawah itu reaksi terjadi sangat lambat dan bahkan tidak ada. Reduksi sulfat seringkali terjadi pada tanah sulfat masam yang masih muda dan sulfat masam lanjut yang lama tergenang. Reduksi sulfat ini sangat berkaitan dengan adanya hasil dekomposisi bahan organik yang masih baru. H2S yang terbentuk sangat beracun bagi tanaman, pada konsentrasi 0,1 mg l-1 H2S sudah dapat meracuni tanaman padi dalam larutan hara (Mitsui, 1964 dalam van Breemen, 1993). Reaksi yang terjadi digambarkan sebagai berikut :


b. Proses oksidasi

Proses utama yang terjadi bila tanah sulfat masam teroksidasi adalah oksidasi pirit. Reklamasi lahan rawa melalui pembuatan saluran drainase mengakibatkan perubahan kimia di dalam tanah sulfat masam. Pirit yang semula tidak berbahaya pada kondisi tergenang, secara perlahan berubah menjadi unsur beracun dan merupakan sumber kemasaman tanah bila kondisi tanah berubah menjadi oksidatif. Perbedaan yang besar antara pasang surutnya air laut serta musim kemarau yang panjang menyebabkan pirit teroksidasi secara alami. Reaksi oksidasi pirit dengan oksigen pada tanah sulfat masam berlangsung dalam beberapa tahapan, meliputi reaksi-reaksi kimia dan biologis (Dent, 1986). Pada tahap awal, oksigen terlarut secara lambat bereaksi dengan pirit menghasilkan 4 molekul H+ per molekul pirit yang dioksidasi :

Pada nilai pH kurang dari 3,5 reaksi oksidasi kimia ini berjalan sangat lambat dengan waktu paruh 1.000 hari. Kecepatan oksidasi pirit oleh Fe3+ sangat dipengaruhi oleh pH, karena Fe3+ hanya larut pada nilai pH di bawah 4 dan Thiobacillus ferrooxidans tidak tumbuh pada pH yang tinggi. Besi oksida dan pirit di dalam tanah mungkin secara fisik berada pada tempat yang berdekatan, namun ada tidaknya reaksi di antara mereka sangat dipengaruhi oleh kelarutan Fe3+.

Kecepatan oksidasi pirit cenderung bertambah dengan menurunnya pH tanah. Pada pH di bawah 4, proses oksidasi terhambat oleh suplai O2. Kecepatan penurunan pH akibat oksidasi pirit tergantung pada : (1) jumlah pirit; (2) kecepatan oksidasi; (3) kecepatan perubahan bahan hasil oksidasi; dan (4) kapasitas netralisasi. Kalsium karbonat dan basa dapat ditukar merupakan bahan penetralisir kemasaman dimana reaksinya dengan asam sulfat berjalan cepat(van Breemen, 1993).

Di dalam tanah, berbagai tingkatan oksidasi yang berlangsung tidak terjadi
pada titik yang sama. Pengujian secara mikro-morfologi menunjukkan bahwa ada perbedaan/batas yang nyata antara lokasi beradanya pirit dan bahan hasil oksidasinya seperti jarosit, besi oksida, dan gipsum. Pirit biasanya terdapat di dalam inti dari ped, sedangkan jarosit, besi oksida, dan gipsum terdapat pada permukaan ped dan ruang pori. van Breemen (1976) menduga bahwa oksigen bereaksi dengan Fe2+ terlarut membentuk Fe3+ terlebih dahulu sebelum bertemu dengan pirit.


c. Hasil oksidasi pirit

Oksidasi pirit oleh Fe3+ menghasilkan ion (H+) yang kemudian sebagian digunakan lagi untuk mengoksidasi Fe2+ menjadi Fe3+. Hasil akhir dari oksidasi pirit adalah hidroksida Fe3+. Pada pH > 4, oksida dan hidroksida Fe3+ akan mengendap, misalnya dalam bentuk goetit yang lambat laun akan berubah menjadi hematit (Dent, 1986).

Jarosit [KFe3(SO4)2(OH)6] merupakan endapan berwarna kuning pucat hasil oksidasi pirit pada kondisi yang sangat masam, yaitu pada Eh diatas 400 mV dan pH kurang dari 3,7. Reaksi pembentukannya sebagai berikut :

Pada pH di atas 4, jarosit tidak stabil dan mudah berubah menjadi goetit dan terhidrolisa menjadi oksida besi. Hasil pengujian mikroskopi terhadap irisan tipis dan difraksi sinar X menunjukkan bahwa bercak kuning yang merupakan karakteristik tanah sulfat masam didominasi oleh jarosit dan goetit. Bercak merah dan coklat pada sulfat masam adalah goetit yang kadang-kadang berasosiasi dengan jarosit dan hematit (van Breemen, 1976). Sulfat merupakan salah satu hasil oksidasi pirit yang sangat sedikit dijerap oleh profil tanah. Sebagian besar dari sulfur terlarut hilang bersama air drainase atau berdifusi ke lapisan di bawahnya yang kemudian akan direduksi kembali menjadi sulfida. Sebagian kecil tertahan dalam bentuk jarosit atau gipsum. Gipsum terbentuk pada tanah sulfat masam melalui reaksi netralisasi kemasaman oleh kalsium karbonat :
Ion hidrogen (proton) yang dihasilkan dari oksidasi pirit menyebabkan kondisi tanah yang sangat masam. pH yang sangat rendah menyebabkan penghancuran kisi-kisi mineral liat sehingga silikat dan Al3+ terlepas. Di lapangan, nilai pH tanah sulfat masam berkisar antara 3,2 hingga 3,8 (Dent, 1986). Meningkatnya kandungan silika dan Al3+ terlarut mempengaruhi karakteristik tanah dan air tanah. Aktivitas Al3+ terlarut berkorelasi secara langsung dengan pH, bila pH meningkat maka aluminium akan mengendap sebagai hidroksida atau basic sulfate (van Breemen, 1973).

Beberapa unsur mikro seperti Ni dan Co ikut terakumulasi di dalam sedimen karena mensubstitusi Fe dalam pirit atau unsur Cu, Zn, Pb yang menggantikan sulfida (Deer et al., 1965 dalam van Breemen, 1993). Unsur-unsur tersebut akan terlepas kembali saat pirit teroksidasi. Satawathananont (1986 dalam van Breemen, 1993) menunjukkan bahwa konsentrasi unsur Cu, Zn, Mo, Cd, Pb, Ni, dan As terdapat dalam jumlah yang lebih tinggi pada tanah berpirit yang aerasinya baik (pH 2,9) dibandingkan pada tanah sulfat masam yang sudah berkembang (pH 3,9-4,5) dan tanah marin yang tidak masam (pH 4,9) di Bangkok. Lebih lanjut ia mengamati tanah yang diinkubasi pada nilai potensial redoks dan pH yang terkontrol dalam suasana masam yang oksidatif selama dua minggu, logam berat yang larut air lebih tinggi pada tanah berpirit dibandingkan tanah lanjut/tua.

Selain unsur mikro, masih banyak unsur lain seperti gas SO2, Fe2+, H2S, Al3+ dan asam-asam organik yang dilepaskan sebagai akibat teroksidasinya pirit. Keluarnya unsur-unsur beracun tersebut dari tanah melalui air drainase ke perairan umum dapat menyebabkan polusi dan mengancam kehidupan biota sungai/laut.

Kandungan pirit di tanah sulfat masam temyata di kemudian hari menjadi permasalahan utama yang berat, atau sangat sulit diatasi, apabila tanah sulfat masam dibuka untuk pertanian. Masalahnya dimulai pada saat direklamasi, yaitu dengan penggalian saluran-saluran drainase besar, seperti saluran primer, sekunder, dan tersier, dengan tujuan untuk mengeringkan wilayah agar tanah sulfat masam yang semula basah atau tergenang menjadi tanah yang relatif lebih kering yang siap digunakan sebagai lahan pertanian. Akibat adanya saluran-saluran drainase tersebut, permukaan air tanah menjadi turun, dan tanah bagian atas menjadi kering dan terbuka. Akibat adanya oksigen di udara, maka tanah bagian atas ini mengalami oksidasi, sementara tanah bagian bawah masih tetap berada di lingkungan air tanah, yaitu tetap dalam kondisi tereduksi. Pirit yang terbentuk dalam suasana reduksi dalam endapan laut di dekat pantai dengan kandungan bahan organik tinggi, berasal dari vegetasi pantai seperti api-api dan bakau/mangrove.

Dalam kondisi reduksi, pirit bersifat stabil sesuai dengan suasana lingkungan pembentukannya. Akibat penurunan air tanah, pirit yang berada di tanah bagian atas ikut terbuka (exposed) di lingkungan yang aerob, dan mengalami oksidasi, menghasilkan asam sulfat dan senyawa besi bebas bervalensi 3 (Fe-III). Hasil akhirnya merupakan tanah ber-reaksi masam ekstrim (pH <3,5),>4,0), tekstur liat berdebu sampai liat, dan umumnya berwarna kelabu-kelabu gelap.

Profil tanah sulfat masam potensial, tanah bagian atas teroksidasi relatif lebih tipis sekitar 25-75 cm, setengah matang sampai hampir matang, reaksi tanah sangat masam-agak masam (pH >4,0), tekstur umumnya liat berdebu, dan warnanya kelabu tua sampai coklat kekelabuan. Lapisan bawah tereduksi, hampir mentah (practically unripe) sampai mentah, reaksi tanah masam-agak masam (pH >4,0), tekstur liat berdebu sampai liat, dan warnanya kelabu tua sampai kelabu gelap. Tanah sulfat masam aktual, karena memiliki reaksi masam ekstrim, dan banyak kandungan ion-ion yang bersifat racun/toksik, sehingga tidak sesuai untuk tanaman pertanian. Tanaman padi yang ditanam di tanah ini tidak menghasilkan gabah yang berarti. Lahan ini banyak ditinggalkan petani transmigran, sehingga menjadi lahan bongkor dan ditutupi semak-semak lebat. Vegetasi alami yang mampu tumbuh adalah yang toleran terhadap kemasaman tinggi, terdapat di Delta pulau Petak biasanya berupa purun (Lepironia mucronata), atau purun tikus (Fimbristylis sp.), dan gelam (Melaleuca leucadendron).


Sulfat masam potensial

Data profil sulfat masam potensial (SMP) menunjukkan adanya lapisan gambut permukaan yang tipis, sekitar 0-12/16 cm. Tekstur seluruh lapisan tanah menunjukkan halus, yaitu tekstur tanah SMP dari Sumatera mempunyai kandungan liat antara 40-75%, dengan debu 25-60%. Sementara kandungan liat SMP dari Kalimantan, bervariasi antara 40-85%, dan debu 20-50%. Dengan demikian, tekstur tanah lapisan atas termasuk liat berdebu, sedangkan lapisan bawahnya liat berdebu atau liat.

Reaksi tanah di seluruh lapisan bervariasi dari masam ekstrim (extremely acid) (pH 3,5 atau kurang) sampai sangat masam (very strongly acid) (pH 4,5-4,8), dan cenderung makin masam di lapisan-Iapisan bawah. Reaksi tanah lapisan atas rata-rata sangat masam sekali (pH 4,0-4,3), dan di lapisan bawah masam ekstrim sampai sangat masam sekali (pH 3,5-3,8). Kandungan garam, dengan data terbatas yang hanya berasal dari SMP Kalimantan, ditunjukkan oleh daya hantar listrik yang bervariasi dari 7.000-21.000 dS/m, dengan rata-rata termasuk sangat tinggi sekali (7.253-7.320 dS/m), baik di lapisan atas maupun lapisan bawah.

Kandungan bahan organik, tidak termasuk lapisan gambut tipis di permukaan tanah bervariasi sedang sampai sangat tinggi, baik pada SMP dari Sumatera maupun SMP dari Kalimantan. Rata-rata kandungan bahan organik sangat tinggi sampai sangat tinggi sekali (9,16-20,54%) di lapisan atas, dan sangat tinggi (6,31-6,61%) di lapisan bawah. Kandungan N tinggi (0,59-0,70%) di lapisan atas, dan menurun menjadi rendah sampai sedang (0,17-0,28%) di lapisan bawah. Rasio C/N di seluruh lapisan tanah bervariasi dari tinggi sampai sangat tinggi, dan cenderung meningkat di lapisan bawah. Rata-rata C/N tergolong tinggi (16-24) di lapisan atas, dan sangat tinggi (30-31) di lapisan bawah.

Kandungan fosfat potensial (P2O5-HCI) pada SMP dari Sumatera bervariasi dari rendah sampai sangat tinggi di lapisan atas, dan menurun menjadi rendah sampai sedang di lapisan bawah. Rata-ratanya tinggi (58 mg/100 g tanah) di lapisan atas, dan rendah (20 mg/100 g tanah) di lapisan bawah. Sementara kandungan P2O5 di seluruh lapisan pada SMP dari Kalimantan, bervariasi dari rendah sampai sangat tinggi. Oleh karena itu, rata-rata kandungan P2O5 potensial di lapisan atas termasuk sangat tinggi (115 mg/100 g tanah), dan di lapisan bawah sedang (33 mg/100 g tanah). Kandungan K2O tergolong sedang (32-35 mg/100 g tanah) di lapisan atas, dan sedang sampai tinggi (29-60 mg/100 g tanah) di lapisan bawah.

Kandungan fosfat tersedia (P2O5 Bray-I) tergolong sedang sampai tinggi (17,7-32,3 ppm) di lapisan atas, dan sedang (15,2-17,0 ppm) di lapisan bawah. Jumlah basa, baik di lapisan atas maupun lapisan bawah, tergolong tinggi (18,0-28,3 cmol(+)/kg tanah).

Basa dapat tukar yang dominan di seluruh lapisan tanah adalah Mg dan Na masing-masing untuk Mg termasuk sangat tinggi (10,89- 14,19 cmol(+)/kg tanah, pada SMP dari Sumatera, dan termasuk tinggi (7,05-8,02 cmol(+)/kg tanah) pada SMP dari Kalimantan. Kandungan Na tergolong sangat tinggi sampai sangat tinggi sekali, baik di lapisan atas (2,34-6,01 cmol(+)/kg tanah) maupun di lapisan bawah (4,91-5,61 cmol(+)/kg tanah). Sebaliknya kandungan Ca-dapat tukar rendah sampai sedang, baik di lapisan atas (5,11-7,84 cmol(+)/kg tanah), maupun lapisan bawah (4,61-7,95 cmol(+)/kg tanah). Sementara kandungan K-dapat tukar, tergolong sedang (0,43-0,64 cmol(+)/kg tanah) di seluruh lapisan. Kapasitar tukar kation tanah, menunjukkan nilai tinggi sampai sangat tinggi (31,5-62,5 cmol(+)/kg tanah) di lapisan atas, dan tinggi (28,9-32,7 cmol(+)/kg tanah) di lapisan bawah karena pengaruh kandungan bahan organik yang sangat tinggi.

Kejenuhan basa tergolong rendah sampai sedang (35-49%) di lapisan atas, dan sedang sampai sangat tinggi (55-84%) di lapisan bawah. Kejenuhan AI di semua lapisan umumnya sangat bervariasi dari sangat rendah sampai sangat tinggi, dan rata-ratanya rendah (32-35%) di lapisan atas, dan rendah sampai sedang (30-47%) di lapisan bawah. Kandungan pirit (FeS2) sangat rendah (0,44-1,12%) di lapisan atas, dan rendah (1,35-2,31%) di lapisan bawah.


Sulfat masam aktual

Data Sulfat Masam Aktual (SMA) yang tersedia, hanya berasal dari lahan rawa di Kalimantan. Sementara data analisis yang berasal dari Sumatera, tidak menyebutkan adanya SMA karena data relatif berumur tua, 1974-1978. Tanah mempunyai lapisan gambut permukaan yang tipis, sekitar 0-12 cm. Seluruh lapisan tanah memiliki tekstur halus, dengan kandungan fraksi liat 35-70%, dan debu 25-60%, sehingga tekstur tanah lapisan atas tergolong liat berdebu, dan di lapisan bawah liat. Lapisan atas berreaksi sangat masam sekali (pH 3,6), sementara lapisan bawah antara kedalaman 20-120 cm menunjukkan pH antara 1,8-3,5, dengan pH rata-rata 2,8, sehingga tergolong ber-reaksi masam ekstrim.

Kandungan bahan organik di seluruh lapisan bervariasi tinggi sampai sangat tinggi, sehingga rata-ratanya tergolong sangat tinggi (7,51-10,93%). Kandungan N rata-rata tergolong sedang (0,22-0,49%) di seluruh lapisan, dan cenderung menurun di lapisan-Iapisan bawah. Rasio C/N bervariasi dari tinggi sampai sangat tinggi, dan bertambah besar di lapisan bawah. Karena itu rasio C/N rata-rata tergolong tinggi (25) di lapisan atas, dan sangat tinggi (39) di lapisan bawah.

Kandungan fosfat potensial (P2O5-HCI 25%) di lapisan atas bervariasi dari rendah sampai sangat tinggi, dan rata-ratanya termasuk tinggi (45 mg/100 g tanah). Kandungan P2O5 lapisan bawah, sebagian besar sangat rendah sampai sedang, sehingga rata-ratanya rendah (17 mg/100 g tanah). Sebaliknya kandungan K2O potensial (HCl 25%), sebagian besar tinggi sampai sangat tinggi di semua lapisan, sehingga rata-ratanya tergolong sangat tinggi (73-81 mg/100 g tanah).

Kandungan fosfat tersedia (P Bray-I) di seluruh lapisan sangat rendah sampai sedang, dan cenderung semakin rendah ke lapisan bawah. Oleh karena itu, rata-ratanya termasuk sedang (19,3 ppm) di lapisan atas, dan rendah (12,6 ppm) di lapisan bawah.

Jumlah basa-basa di semua lapisan sampai sedalam 180 cm sangat bervariasi dari rendah sampai sangat tinggi sekali, dan cenderung menurun di lapisan bawah. Karena itu, rata-rata jumlah basa, baik di lapisan atas maupun lapisan bawah tergolong tinggi (21,9-29,1 cmol(+)/kg tanah). Seperti pada tipe- tipe lahan sebelumnya, basa dapatttukar yang dominan di seluruh lapisan adalah Mg dan Na. Mg terdapat dalam jumlah tinggi sampai sangat tinggi sekali, dan rata-ratanya sangat tinggi (8,30-9,25 cmol(+)/kg tanah) di semua tapisan. Demikian juga Na terdapat dalam jumlah tinggi sampai sangat tinggi sekali di seluruh lapisan, sehingga rata-ratanya termasuk sangat tinggi sekali (9,70-14,87 cmol(+)/kg tanah). Sebaliknya kandungan Ca-dapat tukar umumnya bervariasi dari sangat rendah sampai sedang, dan rata-ratanya tergolong rendah (3,49-4,12 cmol(+)/kg tanah) di lapisan atas dan lapisan bawah. Sedangkan K-dapat tukar tergolong tinggi (0,89 cmol(+)/kg tanah) di lapisan atas, dan rendah (0,37 cmol(+)/kg tanah) di lapisan bawah. Kapasitas tukar kation tanah bervariasi dari tinggi sampai sangat tinggi, dan rata-ratanya tergolong tinggi (33,5-37,2 cmol(+)/kg tanah) di seluruh lapisan karena kontribusi dari bahan organik.

Kejenuhan basa di seluruh lapisan tanah sangat bervariasi, sebagian sangat rendah, sebagian rendah sampai sedang, dan sebagian lagi sangat tinggi, dengan rata-rata sedang (40-42%), baik di lapisan atas maupun lapisan bawah. Kejenuhan AI di semua lapisan umumnya bervariasi dari sedang sampai sangat tinggi, sehingga rata-ratanya tinggi (67-71%) baik di lapisan atas maupun lapisan bawah. Kandungan pirit (FeS2) menunjukkan rata-rata sangat rendah (0,85-1,07%) di kedua lapisan tanah.


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, dan (3) Pengelolaan Kesuburan Tanah Lanjut. Fakultas Pertanian Unsri & Program Pascasarjana Unsri. http://dasar2ilmutanah.blogspot.com.