6 Sifat Kimia Tanah
Postingan ini diperbarui 23 September 2021
Tanah berasal dari kata pedon (bahasa Yunani) dan solum (bahasa latin) merupakan bagian kerak bumi yang tersusun dari mineral dan bahan organik. Tanah mempunyai peranan penting terhadap mendukung kehidupan tumbuhan dengan menyediakan hara dan air sekaligus sebagai penopang akar. Tanah mempunyai sifat fisika dan kimianya, dan untuk kesempatan ini kita akan membahas sifat-sifat kimia tanah.
Kimia tanah merupakan suatu studi tentang karakteristik kimiawi dari tanah. Kimia tanah menyangkut komposisi mineral, bahan oragnik, dan faktor lingkungan (Wikipedia). Sifat kimia tanah yang dianalisis adalah derajat kemasaman tanah atau pH, Kapasitas Tukar Kation atau KTK, fosfor (P), Kalium (K), Nitrogen (N), dan C-organik.
Berikut sifat Kimia Tanah, adalah:
Baca juga: Sumber Karbon Hutan | Biomassa Hidup, Bahan Organik Mati, dan Bahan Organik Tanah
1. Derajat Kemasaman Tanah (pH)
Tanah gambut di Indonesia pada umumnya mempunyai reaksi kemasaman tanah (pH) tanah gambut umumnya rendah, yaitu antara 3,0-5,0 (Hardjowigeno, 1996). Hasil analisis di berbagai wilayah di Sumatera, Kalimantan, dan Irian Jaya, memperlihatkan bahwa histosol menunjukkan reaksi tanah masam ekstrim (pH 3,5 atau kurang) sampai sangat masam sekali (pH 3,6-4,5).
Tanah gambut mempunyai pH yang rendah yang berkisar antara 3-5, pH yang relatif tinggi (sekitar 5) adalah akibat seringnya dilakukan pembakaran seresah di atas tanah. Secara umum kemasaman tanah gambut semakin tebal bahan organik maka kemasaman gambut meningkat. Kondisi tanah gambut yang sangat masam akan menyebabkan kekahatan hara N, P, K, Ca, Mg (Mutalib et al., 1991).
Reaksi tanah menunjukkan sifat kemasaman atau alkalinitas tanah yang dinyatakan dengan nilai pH. Nilai pH dapat digunakan sebagai indikator kesuburan kimiawi tanah, karena dapat mencerminkan ketersediaan hara dalam tanah tersebut. Nilai pH menunjukkan banyaknya konsentrasi ion hidrogen (H +) dan (OH -) di dalam tanah (Kirnadi et al., 2014).
Reaksi tanah (pH) perlu diketahui karena tiap tanaman memerlukan lingkungan pH tertentu, pH mempengaruhi ketersediaan unsur dan larutan Al dan Fe. Pada pH asam, kelarutan Al dan Fe tinggi akibatnya pada pH sangat rendah pertumbuhan tanaman tidak normal karena suasana pH tidak sesuai, sehingga kelarutan beberapa unsur menurun dan adanya keracunan Al dan Fe (Rosmarkam & Yuwono, 2002).
Derajat kemasaman (pH) merupakan karakteristik kimia dasar yang penting untuk diketahui karena dapat mempengaruhi karakteristik kimia tanah lainnya. Pada umumnya reaksi tanah gambut menunjukkan sifat kemasaman atau alkalinitas tanah yang dinyatakan dengan nilai pH. Makin tinggi kadar ion H + di dalam tanah, semakin masam tanah tersebut.
Di dalam tanah selain H + dan ion-ion lain ditemukan pula ion OH -, yang jumlahnya sebanding dengan banyaknya H +. Pada tanah alkalis kandungan OH - lebih banyak daripada H +. Bila kandungan H + sama dengan OH - maka tanah bereaksi netral yaitu mempunyai pH 7 (Suhardjo & Widjaja-Adhi, 1976).
Kemasaman tanah gambut cenderung menurun seiiring dengan kedalaman gambut. Pada lapisan atas pada gambut dangkal cenderung mempunyai pH lebih tinggi dari gambut tebal (Najiyati & Hudallah, 2004).
2. Kapasitas Tukar Kation (KTK)
Kapasitas tukar kation adalah salah satu sifat kimia tanah yang terkait erat dengan ketersediaan hara bagi tanaman dan menjadi indikator keseburan tanah adalah kapasitas tukar kation (KTK) atau Cation Exchange Capacity (CEC). KTK merupakan jumlah total kation yang dapat dipertukarkan (cation exchangable) pada permukaan koloid yang bermuatan negatif. Satuan hasil pengukuran KTK adalah miliequivalen kation dalam 100 gram tanah atau mekation per 100 gram tanah (Novizan, 2005).
Tanah gambut umumnya memiliki KTK tinggi dan kejenuhan basa (KB) rendah. KTK gambut lebih tinggi dibandingkan dengan tanah mineral dan semakin tinggi dengan meningkatnya kandungan bahan organik. Nilai KTK memegang peranan penting dalam pengelolaan tanah dan dapat menjadi penciri kesuburan tanah. KTK pada tanah umumnya tergantung pada jumlah muatan negatif yang berada pada kompleks jerapan (Agus dan Subiksa, 2008).
KTK merupakan sifat kimia yang sangat erat hubungannya dengan kesuburan tanah. Tanah-tanah dengan kandungan bahan organik atau kadar liat tinggi mempunyai KTK lebih tinggi daripada tanah-tanah dengan kandungan bahan organik rendah atau tanah-tanah berpasir. Nilai KTK tanah sangat beragam dan tergantung pada sifat dan ciri tanah itu sendiri. Besar kecilnya KTK tanah dipengaruhi oleh reaksi tanah, tekstur atau jumlah liat, jenis mineral liat, bahan organik dan pengapuran serta pemupukan (Hardjowigeno, 2003).
Besarnya KTK tenah tergantung pada tekstur tanah, tipe mineral liat tanah, dan kandungan bahan organik. Semakin tinggi kadar liat atau tekstur semakin halus maka KTK tanah akan semakin besar. Demikian pula pada kandungan bahan organik tanah, semakin tinggi bahan organik tanah maka KTK tanah akan semakin tinggi (Mukhlis, 2007).
KTK yang memiliki banyak muatan tergantung pH dapat berubah-ubah dengan perubahan pH. Keadaan tanah yang sangat masama menyebabkan tanah kehilangan KTK dan kemampuan menyimpan hara kation dalam bentuk dapat tukar karena perkembangan muatan positif. KTK menjadi sangat berkurang karena perubahan pH. KTK yang dapat diserap tanah pada pH 7 (Mukhlis, 2007).
3. P-tersedia
Unsur P-tersedia pada tanah gambut sebagian besar dijumpai dalam bentuk P-organik, yang selanjutnya akan mengalami proses mineralisasi menjadi P-anorganik oleh jasad renik mikro. Sebagian besar senyawa P-organik berada dalam bentuk ester ortofosfat, sebagian lagi dalam bentuk mono dan diester. Ester yang telah diindentifikasi terdiri atas inositol fosfat, fosfolipid, asam nukleat, nukleotida, dan gula fosfat.
Ketiga senyawa pertama bersifat dominan. P-tersedia merupakan unsur kedua setelah N dan ketersediaan P dalam tanah jarang yang melebihi 0,01% sebagian besar bentuk P-tersedia terikat oleh koloid tanah sehingga tidak tersedia bagi tanaman (Umaternate, et al., 2014).
Unsur hara P merupakan salah satu unsur hara makro bagi tanaman, karena hara P dibutuhkan dalam jumlah besar oleh tanaman setelah hara N. Unsur P diserap oleh tanaman dari tanah dalam bentuk H2PO4- dan HPO4 2-. Kadar hara P tersedia yang tinggi akan menguntungkan bagi tanaman sehingga tanah-tanah demikian cenderung sebur (Winarso, 2005).
Istomo (2006) menyatakan bahwa P dalam tanah dominan berasal dari pelapukan batuan, sedangkan P dalam tanah gambut berasal dari P-organik. Pada tanah mineral untuk tumbuh optimal tanaman memerlukan P sebesar 0,3-0,5% dan 0,04% P dari berat kering tanaman pada tanah gambut.
Fosfor (P) termasuk dalam hara makro, namun jumlah P ini di dalam tanaman diketahui lebih kecil dibandingkan unsur N dan K, namun peran P ini sangat penting bagi tanaman karena kunci dari kehidupan tanaman tersebut. Unsur P yang berada di dalam tanah didapat dari berbagai sumber baik dari bahan organik, pupuk buatan, seperti kompos serta mineral tanah (Winarso, 2005).
Tanah muda dengan curah hujan rendah biasanya mengandung fosfor cukup tinggi, secara umum unsur hara fosfor dalam tanah terbagi atas dua golongan yaitu P-organik dan P-anorganik. Bentuk P-organik didalam tanah dibandingkan dengan P-total, bentuk P-organik terdistribusi paling besar di permukaan tanah dibandingkan dengan subsoil, karena sesuai dengan bahan organik tanah (Winarso, 2005).
4. K-tersedia
Kalium merupakan unsur hara ketiga setelah Nitrogen dan Fosfor yang diserap oleh tanaman dalam bentuk ion K +. Muatan positif dari kalium akan membantu menetralisir muatan listrik yang disebabkan oleh muatan negatif nitrat, fosfat, atau unsur lainnya. Ketersediaan kalium di dalam tanah dapat berkurang karena 3 hal yaitu pengambilan K oleh tanaman, pencucian kalium oleh air dan erosi. Kadar kalium tanah jauh lebih banyak dari pada fosfor. Sebagian besar dari kalium tanah adalah berada dalam mineral. Kalium dalam tanah yang berasal dari mineral dapat dibebaskan oleh pengaruh asam karbonat (Hanafiah, 2005).
Kalium umumnya diserap tanaman dalam bentuk K larut (soluble K) yang berada dalam reaksi keseimbangan dengan K dapat dipertukarkan (exchangeable K) dan K tidak dapat dipertukarkan (non-exchangeable K). Bentuk K larut dan dapat dipertukarkan merupakan bentuk K yang cepat tersedia sehingga sering disebut sebagai K tersedia (Kirkman et al., 1994).
Unsur K rata-rata menyusun 1% bagian tanaman. Unsur kalium berbeda peran dibandingkan unsur N, S, dan P. karena sedikit berfungsi sebagai penyusun komponen tanaman seperti protoplasma, lemak, dan selulosa, tetapi berfungsi dalam pengaturan mekanisme (bersifat katalik dan katalisator) seperti fotosintesis, translokasi karbihidrat, sintesis protein, dan lain-lain (Hanafiah, 2005).
Kalium tersedia dalam tanah tidak selalu tetap dalam keadaan tersedia, tetapi masih berubah yang lambat untuk diserap oleh tanaman (slowly available). Hal ini disebabkan oleh K tersedia yang mengadakan keseimbangan dengan bentuk-bentuk K lain. Pada kerak bumi, kadar kalium cukup tinggi, yakni sekitar 2,3% (Analisis fusion) kebanyakan terikat dalam mineral primer atau terfiksaso dalam mineral sekunder dari mineral lempung (clay). Oleh karena itu, tanah lempung sebetulnya kaya kadar K (Rosmarkam & Nasih, 2012).
5. N-Total
Nitrogen dalam tanah berasal dari bahan organik tanah, bahan organik halus, N tinggi, C/N rendah, bahan organk kasar, N rendah C/N tinggi. Bahan organik merupakan sumber bahan N yang utama di dalam tanah. Selain N, bahan organik merupakan sumber bahan N yang utama di dalam tanah. Selain N, bahan organik mengandung unsur lain terutama C, P, S, dan unsur mikro. Pengikatan oleh mikroorganisme dan N udara (Hanafiah, 2005).
Nitrogen merupakan unsur hara makro esensial, menyusun sekitar 1,5% bobot tanaman dan berfungsi terutama dalam pembentukan protein (Hanafiah, 2005). Senyawa nitrogen yang terdapat di dalam tanah saling berhubungan satu sama lain dengan kandungan bahan organik yang terkandung di dalam tanah tersebut. Telah dijelaskan sebelumnya bahwa jika kandungan bahan organik yang terkandung di dalam tanah rendah maka jumlah senyawa nitrogen di dalam tanah tersebut juga rendah bahkan tidak ada. Hal ini yang menjadi kekhawatiran terhadap pertumbuhan tanaman yang ada. Karena pertumbuhan tanaman tersebut dapat terganggu.
Cara utama nitrogen masuk ke dalam tanah adalah akibat kegiatan jasad renik, baik yang hidup bebas maupun yang bersimbiose dengan tanaman. Dalam hal yang terakhir nitrogen yang diikat digunakan dalam sintesa amino dan protein oleh tanaman inang. Jika tanaman atau jasad renik pengikat nitrogen bebas, maka bakteri pembusuk membebaskan asama amino dari protein, bakteri amonifikasi membebaskan amonium dari grup amino, yang kemudian dilarutkan dalam larutan tanah. Amonium diserap tanaman atau diserap setelah dikonversikan menjadi nitrat oleh bakteri nitrifikasi (Hakim et al., 1986).
Faktor yang mempengaruhi unsur N dalam tanah adalah kegiatan jasad renik, baik yang hidup bebas maupun yang bersimbiose dengan tanaman. Pertamabahan lain dari nitrogen tanah adalah akibat loncatan suatu listrik di udara. Nitrogen dapat masuk melalui air hujan dalam bentuk nitat. Jumlah ini sangat tergantung pada tempat dan iklim (Nugroho et al., 2003).
Sumber N berasal dari atmosfer sebagai sumber primer, dan lainnya berasal dari aktifitas di dalam tanah sebagai sumber sekunder. Fiksasi N secara simbiotik khususnya terdapat pada tanaman jenis leguminoseae sebagai bakteri tertentu. Bahan organik juga membebaskan N dan senyawa lainnya setelah mengalami proses dekomposisi oleh aktifitas jasad renk tanah (Nugroho et al., 2003).
Nitrogen merupakan unsur dalam protein, jadi penting bagi tumbuhan dan hewan. Dibandingkan dengan oksigen, nitrogen tersedia empat kali lebih banyak di atmosfir, tetapi kebanyakan organisme tidak dapat mempergunakan nitrogen atmosfir, tetapi kebanyakan organisme tidak dapat mempergunakan nitrogen atmosfir, tetapi kebanyakan organisme tidak dapat mempergunakan nitrogen atmosfir secara langsung.
Hampir semua tanaman dan hewan dapat menggunakan nitrogen secara langsung. Oleh karena itu siklus nitrogen menyediakan banyak jembatan antara cadangan atmosfir dan komunitas biologis (Kristanto, 2002).
6. C-Organik
Kandungan bahan organik dalam tanah merupakan salah satu faktor yang berperan dalam menentukan keberhasilan suatu budidaya pertanian. Hal ini dikarenakan bahan organik dapat meningkatkan kesuburan kimia, fisika maupun biologi tanah. Penetapan kandungan bahan organik dilakukan berdasarkan jumlah C-Organik (Musthofa, 2007).
Tanah yang baik merupakan tanah yang mengandung hara. Unsur yang mengandung hara. Unsur yang terpenting dalam tanah agar dapat mendukung kesuburan tanah salah satunya adalah kandungan C-Organk. Dimana kandungan C-organik merupakan unsur yang dapat menentukan tingkat kesuburan tanah. Bahan organik tanah adalah semua jenis senyawa organik yang terdapat di dalam tanah, termasuk serasah, fraksi bahan organik ringan, biomassa mikroorganisme, bahan organik terlarut di dalam air, dan bahan organik yang stabil atau humus (Hardjowigeno, 2003).
Bahan organik tanah sangat menentukan interaksi antara komponen abiotik dan biotik dalam ekosistem tanah. Dalam penelitiannya menyatakan bahwa kandungan bahan organik dalam bentuk C-organik di tanah harus dipertahankan tidak kurang dari 2% agar kandungan bahan organik dalam tanah tidak menurun dengan berjalnnya waktu akibat proses dekomposisi mineralisasi maka sewaktu pengolahan tanah penambahan bahan organik mutlak harus diberikan setiap tahun. Kandungan bahan organik antara lain sangat erat berkaitan dengan KTK (Kapsitas Tukar Kation) dan dapat meningkatkan KTK tanah (Musthofa, 2007).
C-organik merupakan indikator dalam penentuan kualitas bahan organik yang sangat berkaitan dengan laju dekomposisi. Hal ini terjadi karena kualitas subtrat yang terurai lebih rendah, sehingga laju respirasi juga rendah (Huda & Suriadikarta, 2006). C-organik tanah menunjukkan kadar bahan organik yang terkandung di dalam tanah. Tanah-tanah gambut biasanya mempunyaii tingkat kadar C-organik yang lebih tinggi dibandingkan tanah mineral.
Baca juga: Peran Koloid Tanah dan Bahan Organik dalam Ketersediaan Hara
Sumber:
Agus, F., & Subiksa, I. M. 2008. Lahan Gambut: Potensi untuk pertanian dan aspek lingkungan. Balai Penelitian Tanah dan World Agroforestry Centre (ICRAF), Bogor, Indonesia.
Hardjowigeno, S. 2003. Klasifikasi Tanah dan Pedogenesis. Akademika Pressindo, Jakarta.
Huda & Suriadikarta. 2006. Indikator dalam Penentuan Kualitas Bahan Organik. Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Sumberdaya Lahan Pertanian. Bogor.
Jasni, S., Zamri-Saad, M., Mutalib, A. R., & Sheikh-Omar, A. R. 1991. Isolation of Pasteurella haemolytica from the nasal cavity of goats. British Veterinary Journal, 147(4), 352-355.
Kirnadi, Razali & Nasution, Z. 2014. Pemetaan Status Unsur Hara C-organik dan Nitrogen di Perkebunan Nanas (Ananas comosus L. Merr) Rakyat Desa Panribuan Kecamatan Dolok Silau Kabupaten. Agroekoteknologi 1(4): 1308-1319.
Kristanto. 2002. Analisis Status Nitrogen dalam Kaitannya dengan Serapan N oleh Tanaman. Jurnal Agrologia 2 (1): 51-58.
Musthofa. 2007. Pengaruh Penurunan Muka Air terhadap Status Hara Nitrogen pada Permukaan Tanah Gambut. Jurnal Agriculture Envi-ronment 2 (2): 18-25.
Najiyati & Hudallah, N. 2004. Pertanian Lahan Gambut: Potensi dan Kendala Kanisius. Yogyakarta.
Novizan. 2005. Pemupukan yang Efektif PT Mitra Tani Mandiri Perdana. Jakarta.
Nugroho, Y., Masganti & Agus, F. 2003. Analisis Sifat Fisik-Kimia dan Kesuburan Tanah pada Lokasi Rencana Hutan Tanaman Industri PT Prima Multibuana. Jurnal Hutan Tropis Borneo 10 (27): 222-229.
Rosmarkam, A., & Yuwono, N. W. 2002. Ilmu kesuburan tanah.
Suhardjo, H., & Widjaja-Adhi, I. P. G. 1976. Chemical characteristics of the upper 30 cm of peat soils from Riau. In Proc. of a Seminar on Peat and Podsolic Soils and Their Potential for Agriculture in Indonesia, Tugu (pp. 74-92).
Lamboris Pane