Pengaruh Salinitas Tanah Terhadap Pertumbuhan Tanaman

A. Pengaruh Salinitas Tanah Terhadap Pertumbuhan Tanaman

Kadar garam yang tinggi pada tanah menyebabkan tergganggunya pertumbuhan, produktivitas tanaman dan fungsi-fungsi fisiologis tanaman secara normal, terutama pada jenis-jenis tanaman pertanian. Salinitas tanah menekan proses pertumbuhan tanaman dengan efek yang menghambat pembesaran dan pembelahan sel, produksi protein, serta penambahan biomass tanaman. Tanaman yang mengalami stres garam umumnya tidak menunjukkan respon dalam bentuk kerusakan langsung tetapi dalam bentuk pertumbuhan tanaman yang tertekan dan perubahan secara perlahan (Sipayung, 2003). Dalam FAO (2005) dijelaskan bahwa garam-garaman mempengaruhi pertumbuhan tanaman umumnya melalui: (a) kera-cunan yang disebabkan penyerapan unsur penyusun garam yang berlebihan, (b) penurunan penyerapan air dan (c) penurunan dalam penyerapan unsur-unsur hara yang penting bagi tanaman.

Pengaruh salinitas tanah tergantung pada tingkatan pertumbuhan tanaman, biasanya pada tingkatan bibit sangat peka terhadap salinitas. Waskom (2003) menjelaskan bahwa salinitas tanah dapat menghambat perkecambahan benih, pertumbuhan yang tidak teratur pada tanaman pertanian seperti kacang-kacangan dan bawang. Viegas et a l,. (2003) dalam Da Silva et al, (2008) melaporkan bahwa pertumbuhan tunas pada semai Leucaena leucocephala mengalami penurunan sebesar 60% dengan adanya penambahan salinitas pada media sekitar 100 mM NaCl. Adanya kadar garam yang tinggi pada tanah juga menyebabkan penurunan jumlah daun, pertumbuhan tinggi tanaman dan rasio pertumbuhan panjang sel. Demikian pula dengan proses fotosintesis akan terganggu karena terjadi akumulasi garam pada jaringan mesophil dan meningkatnya konsentrasi CO2 antar sel (interseluler) yang dapat mengurangi pembukaan stomata (Robinson, 1999 dalam Da Silva et al, 2008). Pada tanaman semusim antara lain meningkatnya tanaman mati dan produksi hasil panen rendah serta banyaknya polong kacang tanah dan gabah yang hampa (Anonim, 2007).

Gambar 2. Pengaruh salinitas tanah terhadap pertumbuhan tanaman sorghum

(foto : http://www.liv.ac.uk/~sd21/stress/salt.htm )

Gambar 3. Pengaruh salinitas pada tanaman padi

(foto : http://www.knowledgebank.irri.org/regionalSites/indonesia)

Proses pengangkutan unsur-unsur hara tanaman dari dalam tanah akan terganggu dengan naiknya salinitas tanah. Manurut Salisbury and Ross (1995) bahwa masalah potensial lainnya bagi tanaman pada daerah tersebut adalah dalam memperoleh K⁺ yang cukup. Masalah ini terjadi karena ion natrium bersaing dalam pengambilan ion K⁺. Tingginya penyerapan Na⁺ akan menghambat penyerapan K⁺. Menurut Grattan and Grieve (1999) dalam Yildirim et al (2006), salinitas yang tinggi akan mengurangi ketersedian K⁺ dan Ca⁺⁺ dalam larutan tanah dan menghambat proses transportasi dan mobilitas kedua unsur hara tersebut ke daerah pertumbuhan tanaman (growth region) sehingga akan mengurangi kualitas pertumbuhan baik organ vegetatif maupun reproduktif. Salinitas tanah yang tinggi ditunjukkan dengan kandungan ion Na⁺ dan Cl^– tinggi akan meracuni tanaman dan meningkatkan pH tanah yang mengakibatkan berkurangnya ketersediaan unsur-unsur hara mikro (FAO, 2005). Demikian pula dengan hasil penelitian Yousfi et al (2007) bahwa salinitas menyebabkan penurunan secara drastis terhadap konsentrasi ion Fe di daun maupun akar pada tanaman gandum (barley). Penurunan tersebut disebabkan karena berkurangnya penyerapan Fe pada kondisi salinitas tinggi.

B. Mekanisme Toleransi Tanaman

Untuk mempertahankan kehidupannya, jenis-jenis tanaman tertentu memiliki mekanisme toleransi tanaman sebagai respon terhadap salinitas tanah. Jenis-jenis tanaman memiliki toleransi yang berbeda-beda terhadap salinitas. Beberapa tanaman budidaya misalnya tomat, bit gula, beras belanda lebih toleran terhadap garam dibandingkan tanaman lainnya (Salisbury and Ross, 1995). Secara garis besar respon tanaman terhadap salinitas dapat dilihat dalam dua bentuk adaptasi yaitu dengan mekanisme morfologi dan mekanisme fisiologi (Sipayung, 2003).

1. Mekanisme morfologi
   

Bentuk adaptasi morfologi dan anatomi yang dapat diturunkan dan bersifat unik dapat ditemukan pada jenis halofita yang mengalami evolusi melalui seleksi alam pada kawasan huta pantai dan rawa-rawa asin. Salinitas menyebabkan perubahan struktur yang memperbaiki keseimbangan air tanaman sehingga potensial air dalam tanaman dapat mempertahankan turgor dan seluruh proses bikimia untuk pertumbuhan dan aktivitas yang normal. Perubahan struktur meliputi ukuran daun yang lebih kecil, stomata yang lebih kecil per satuan luas daun, peningkatan sukulensi, penebalan kutikula dan lapisan lilin pada permukaan daun, serta lignifikasi akar yang lebih awal (Haryadi dan Yahya, 1988 dalam Sipayung, 2003).

Ukuran daun yang lebih kecil sangat penting untuk mempertahankan turgor, sedangkan lignifikasi akar diperlukan untuk penyesuaian osmose yang sangat penting untuk untuk memelihara turgor yang diperlukan tanaman untuk pertumbuhan dan fungsi metabolisme yang normal. Dengan adaptasi struktural ini kondisi air akan berkurang dan mungkin akan menurunkan kehilangan air pada transpirasi. Namun pertumbuhan akar pada lingkungan salin umumnya kurang terpengaruh dibandingkan dengan pertumbuhan daun (pucuk) atau buah. Hal ini diduga karena akibat perbaikan keseimbangan dengan mempertahankan kemampuan menyerap air. Pertumbuhan tanman yang cepat juga merupakan mekanisme untuk mengencerkan garam. Dalam hal ini bila garam dikeluarkan oleh akar, maka bahan organik yang tidak mempunyai efek racun akan tertimbun dalam jaringan, dan ini berguna untuk mempertahankan keseimbangan osmotik dengan larutan tanah (Salisbury dan Ross, 1995).

1. Mekanisme Fisiologi
   

Bentuk adaptasi dengan mekanisme fisiologi terdapat dalam beberapa bentuk sebagai berikut :

1. Osmoregulasi (pengaturan potensial osmose)
   
   Tanaman yang toleran terhadap salinitas dapat melakukan penyesuaian dengan menurunkan potensial osmose tanpa kehilangan turgor. Untuk memperoleh air dari tanah sekitarnya potensial air dalam cairan xilem harus sangat diturunkan oleh tegangan. Pada beberapa halofita mampu menjaga potensial osmotik terus menjadi lebih negatif selama musim pertumbuhan sejalan dengan penyerapan garam. Pada halofita lainnya memiliki kemampuan mengatur penimbunan garam (Na⁺ dan Cl^–) pada kondisi cekaman salinitas, misalnya tanaman bakau yang mampu mengeluarkan 100% garam (Ball, 1988 dalam Salisbury and Ross, 1995).
   Osmoregulasi pada kebanyakan tanaman melibatkan sintesis dan akumulasi solute organik yang cukup untuk menurunkan potensial osmotik sel dan meningkatkan tekanan turgor yang diperlukan untuk pertumbuhan tanaman. Senyawa-senyawa organik berbobot molekul rendah yang setara dengan aktifitas metabolik dalam sitoplasma seperti asam-asam organik, asam amino dan senyawa gula disintesis sebagai respon langsung terhahadp menurunnya potensial air eksternal yang redah. Senyawa organik yang berperan mengatur osmotik pada tanaman glikopita tingkat tinggi adalah asam-asam organik dan senyawa-senyawa gula. Asam malat paling sering menyeimbangkan pengambilan kation yang berlebihan. Dalam tanaman halofita, oksalat adalah asam organik yang menyeimbangkan osmotik akibat kelebihan kation. Demikian juga pada beberapa tanaman lainnya, akumulasi sukrosa yang berkontribusi pada penyesuaian osmotik dan merupakan respon terhadap salinitas (Harjadi dan Yahya, 1988 dalam Sipayung, 2003)
2. Kompartementasi dan sekresi garam
   
   Tanaman halofita biasanya dapat toleran terhadap garam karena mempunyai kemampuan mengatur konsentrasi garam dalam sitoplasma melalui transpor membran dan kompartementasi. Garam disimpan dalam vakuola, diakumulasi dalam organel-organel atau dieksresi ke luar tanaman. Pengeluaran garam pada permukaan daun akan membantu mempertahankan konsentrasi garam yang konstan dalam jaringan tanaman (Salisbury and Ross, 1995). Ada pula tanaman halofita yang mampu mengeluarkan garam dari kelenjar garam pada permukaan daun dan menyerap air secara higroskopis dari atmosfir (Mooney at al, 1980 dalam Salisbury and Ross, 1995).
   Banyak halofita dan beberapa glikofita telah mengambangkan struktur yang disebut glandula garam (salt glands) dari daun dan batang. Pada jenis-jenis mangrove biasanya tanaman menyerap air dengan kadar salinitas tinggi kemudian mengeluarkan atau mensekresikan garam tersebut keluar dari pohon. Secara khusus pohon mangrove yang dapat mensekresikan garam memiliki kelenjar garam di daun yang memungkinkan untuk mensekresi cairan Na⁺ dan Cl^–. Beberapa contoh mangrove yang dapat mensekresikan garam adalah Aegiceras, Aegialitis, Avicennia, Sonneratia, Acanthus, dan Laguncularia.
3. Integritas membran
   
   Sistem membran semi permeabel yang membungkus sel, organel dan kompartemen-kompartemen adalah struktur yang paling penting untuk mengatur kadar ion dalam sel. Lapisan terluar membran sel ataau plasmolemma memisahkan sitoplasma dan komponen metaboliknya dari larutan tanah salin yang secara kimiawi tidak cocok. Membran semi permeabel ini berfungsi menghalangi difusi bebas garam ke dalam sel tanaman, dan memberi kesempatan untuk berlangsungnya penyerapan aktif atas unsur-unsur hara essensial. Membran lainnya mengatur transpor ion dan solute lainnya dari sitoplasma dan vakuola atau organel-organel sel lainnya termasuk mitokondria dan kloroplas. Plasmolemma yang berhadapan langsung dengan tanah merupakan membran yang pertama kali menderita akibat pengaruh salinitas. Dengan demikian maka ketahanan relatif membran ini menjadi unsur penting lainnya dalam toleransi terhadap garam (Harjadi dan Yahya, 1988 dalam Sipayung, 2003).

Daftar Pustaka

Anonim. 2007. Pertanian di Aceh Pasca Tsunami. http://www.dpi.nsw.gov.au/data/assets /pdf diakses tanggal 17 Mei 2008.

Da Silva, E.C., R.J.M.C. Nogueira, F.P. de Araujo, N.F. de Melo and A.D. de Ajevedo Neto. 2008. Physiological Respon to Salt Stress in Young Umbu Plants. Journal Environmental and Experimental Botany. Elsevier. http:.//www.sciencedirect .com diakses tanggal 6 Mei 2008.

Food and Agricultural Organization (FAO) of United Nations. 2005. Panduang Lapang FAO. 20 hal untuk diketahui tentang dampak air laut pada lahan pertanian di Propinsi NAD

http://www.liv.ac.uk/~sd21/stress/salt.htm. Effects of Abiotic Stress on Plants. Diakses tanggal 19 Mei 2008.

Salisbury, F.B. and C.W. Ross. 1995. Fisiologi Tumbuhan. Jilid3. Penerbit ITB. Bandung.

Sipayung, R. 2003. Stress Garam dan Mekanisme Toleransi Tanaman. http://www. library.USU.ac.id/download/fp/bdp.rosita2.pdf. diakses pada tanggal 25 Maret 2008.

Yousfi, S., M.S. Wissal, H. Mahmoudi, C. Abdelly and M. Gharsally. 2007. Effect of Salt on Physiological Responses of Barley to Iron Deficiency. Journal of Plant Physiology and Biochemistry. Elsevier. http://www.sciencedirect.com diakses tanggal 13 Maret 2008.

Yildirim, E., A.G. Taylor and T.D. Spittler. 2006. Ameliorative Effects of Biological Treatments on Growth of Squash Plant Under Salt Stress. Scientia Horticulturae 111 (2006) 1-6. Elsevier. http://www.sciencedirect.com diakses tanggal 6 Mei 2008.

TANAH VERTISOL : SEBARAN, PROBLEMATIKA DAN PENGELOLAANNYA

I. PENDAHULUAN

A. Definisi Tanah Vertisol

Nama vertisol untuk jenis tanah liat berwarna kelam-hitam yang bersifat fisik berat ini diusulkan oleh Soil survey staff USDA. Dalam Buckman dan Brady (1982), vertisols (berasal dari L. Vertere; verto; vertic atau pembalikan) adalah jenis tanah mineral yang mempunyai warna abu kehitaman, bertekstur liat dengan kandungan lempung lebih dari 30% pada horizon permukaan sampai kedalaman 50 cm yang didominasi jenis lempung montmorillonit sehingga dapat mengembang dan mengerut. Pada musim kering tanah ini membentuk retakan yang dalam dan lebar, sehingga sejumlah bahan yang ada di lapisan atas tanah dapat runtuh masuk ke dalam retakan, akan menimbulkan pembalikan sebagian massa tanah (invert). Jenis tanah ini dahulu dikenal dengan nama grumusol yang diusulkan oleh Oakes dan Y. Thorp (1950), berasal dari istilah gromus (gumpal keras) karena dapat membentuk gumpalan besar dan keras pada musim kering. Nama-nama lain untuk jenis tanah ini antara lain tanah margalite (Indonesia), regur (India), black cotton soils (USA), vlei soil (Afrika Selatan) dan gilgai (Australia).

B. Pembentukan Tanah Vertisol

Tanah vertisol umumnya terbentuk dari bahan sedimen yang mengandung mineral smektite dalam jumlah tinggi, di daerah datar, cekungan hingga berombak (Driesen dan Dudal, 1989 dalam Prasetyo, 2007). Bahan induknya terbatas pada tanah bertekstur halus atau terdiri atas bahan-bahan yang sudah mengalami pelapukan seperti batu kapur, batu napal, tuff, endapan aluvial dan abu vulkanik. Pembentukan tanah vertisol terjadi melalui dua proses utama, pertama adalah proses terakumulasinya mineral 2:1 (smektite) dan kedua adalah proses mengembang dan mengerut yang terjadi secara periodik hingga membentuk slickenside atau relief mikro gilgai (vanWambeke, 1992 dalam Prasetyo, 2007).

Dalam perkembangannya mineral 2:1 yang sangat dominan dan memegang peran penting pada tanah ini. Komposisi liat dari vertisol selalu didominasi oleh mineral 2:1, biasanya monmorilonit dan dalam jumlah sedikit sering dijumpai mineral liat lainnya seperti illith dan kalolinit (Ristori et al, 1992). Tanah ini sangat dipengaruhi oleh proses argillipedoturbation yaitu proses pencampuran tanah lapisan atas dan bawah yang diakaibatkan oleh kondisi basah dan kering yang disertai pembentukan rekahan-rekahan secara periodik (Fanning, 1989 dalam Prasetyo, 2007). Proses-proses tersebut menciptakan struktur tanah dan pola rekahan yang sangat spesifik. Ketika basah tanah menjadi sangat lekat dan plastis serta kedap air, tetaapi ketika kering tanag sangat keras dan masif atau membentuk pola prisma yang terpisahkan oleh rekahan (van Wambeke, 1992 dalam Prasetyo, 2007).

Faktor pembentuk tanah yang dominan untuk vertisol adalah iklim yang relatif agak kering sampai kering, dengan bulan-bulan kering yang jelas dan atau bahan induk tanah yang relatif kaya basa, seperti bahan volkan intermedier, batu gamping, napal, batu liat berkapur atau bahan alluvial. Selain itu topografi berupa dataran antar perbukitan yang tertutup, dalam arti, tidak terdapat aliran outlet keluar wilayah, dan basa-basa dari lingkungan sekitar yang lebih tinggi berakumulasi di dataran, menyebabkan terbentuknya tanah vertisols, landform-nya, dimaksudkan sebagai dataran volkan atau dataran antar perbukitan.

II. SEBARAN TANAH VERTISOL

A. Sebaran Tanah Vertisol di Dunia

Tanah vertisol meliputi sekitar 335 juta hektar di seluruh dunia. Diperkirakan sekitar 150 juta hektar merupakan lahan potensial untuk pertanian. Sebaran di daerah tropis sekitar 200 juta hektar atau sekitar 4% dari luas daratan dunia (Driessen dan Dudal, 1989 dalam Prasety, 2007). Sekitar 25% dari luasan tersebut merupakan lahan pertanian. Kebanyakan tanah vertisol ditemukan di daerah semi-arid yang memiliki rata-rata curah hujan 500-1000 mm. Namun demikian tanah ini juga ditemukan di daerah tropis basah seperti di Trinidad dimana curah hujannya 3000 mm/tahun. Sebaran tanah vertisol umumnya terdapat pada dataran rendah di beberapa negara antara lain di Sudan, India, Ethiopia, Australia, bagian barat daya USA (Texas), Uruguay, Paraguay dan Argentina. Tanah ini ditemukan di daearh adataran rendah (lembah) seperti dasar danau yang kering, endapan pinggiran sungai atau dataran rendah lainnya yang sering terendam.

Gambar 1. Sebaran tanah vertisol di dunia menurut FAO/UNESCO

B. Sebaran Tanah Vertisol di Indonesia

Di Indonesia jenis tanah ini terbentuk pada tempat-tempat yang tingginya tidak lebih dari 300 meter di atas muka laut dengan topografi agak bergelombang sampai berbukit, temperatur tahunan rata-rata 25^o C dengan curah hujan kurang dari 2500 mm dan pergantian musim hujan dan kemarau nyata. Luas penyebaraan tanah vertisol di Indonesia mencapai sekitar 2,1 juta hektar (Subagyo et al, 2004 dalam Prasetyo, 2007) yang tersebar di Nusa Tenggara Timur (0.198 juta ha), Jawa Timur (0.96 juta ha) yang terdapat di Ngawi, Bojonegoro, Nusa Tenggara Barat (0.125 juta ha) seperti di Lombok, Sumbawa, Sulawesi Selatan (0.22 juta ha), Sulawesi Utara dan Jawa Tengah (0.4 juta ha). Di Nusa Tenggara Barat, sebaran tanah vertisol terdapat di bagian selatan Lombok yang kondisinya kering dan usaha budidaya tanaman sangat tergantung pada curah hujan. Sistem pertanian yang dilakukan di daerah tersebut adalah “gogorancah” (Ma’shum et al, 2008). Di Jawa Tengah antara lain terdapat di Kabupaten Wonogiri yang menerapkan sistem alley cropping atau penanaman menurut kontur (Paimin et al, 2002). Di Yogyakarta terdapat di Gunung Kidul (Ispandi, 2003).

III. KARAKETRISTIK TANAH VERTISOL

A. Morfologi Tanah

Gambar 2. Kenampakan tanah vertisol

Ciri-ciri tanah vertisol adalah sebagai berikut; (1)tekstur lempung dalam bentuk yang mencirikan, (2) tanpa horison eluvial dan iluvial, (3) struktur lapisan atau granuler, sering berbentuk seperti bunga kubis, dan lapisan bawah gumpal atau pejal, (4) mengandung kapur, (5) koefisien mengembang mengkerut tinggi jika dirubah kadar airnya, (6) seringkali mikrorelifnya gilgai (peninggian-peninggian setempat yang teratur, (7) konsistensi luar biasa plastis, (8) bahan induk berkapur atau basaltic dan berlempung sehingga kedap air, (9) kedalaman solum rata-rata 75 cm dan (10) warna tanah kelam/hitam atau chroma kecil.

B. Sifat Fisik Tanah

Tanah vertisols relatif sulit diolah karena memiliki konsistensi yang sangat kuat karena memiliki kandungan lempung yang tinggi yaitu lebih dari 30%, bahkan menurut Prasetyo (2007) kandungan liat pada tanah vertisol dapat lebih dari 60%. Tanah ini sangat keras pada waktu kering (musim kemarau) dan sangat plastik dan lengket ketika basah. Pengolahan dapat dilaksanakan di dalam musim kemarau baik secara manual maupun dengan menggunakan alat berat/traktor.

Gambar 3. Kelas tekstur tanah menurut USDA

Menurut Prasetyo (2007), berdasarkan bahan induknya tanah vertisol memiliki ciri-ciri yang berbeda-beda. Semua pedon yang diteliti mempunyai tekstur yang tergolong pada liat berat dengan kandungan fraksi liat > 60%. Tingginya kandungan faraksi lita berhubungan dangan bahan induk tanahnya. Bahan induk vertisol terdiri atas alluvium, napal, peridotit, batu kapur, volkan andesitik dan dasitik yang tergolong sudah lapuk serta endapan banjir dan lakustrin yang memang sudah halus ukuran butirannya.

Pedon yang berasal dari alluvium volkan tersusun atas asosiasi andesin dan amfibol dengan kandungan mineral lainnya seperti opak, hiperstin, augit, gelas volkan dan kuarsa. Komposisi mineral pasir tersebut sangat mencirikan bahan volkan yang bersifat andesitik. Nampak disini bahwa jumlah mineral mudah lapuk seperti gelas volkan, andesin, amfibol, augit dan hiperstin masih sangat tinggi >70%. Hal ini menunjukkan bahwa cadangan sumber hara pada pedon tersebut tergolong tinggi.

Pedon yang berasal dari kaki lereng didominasi mineral opak dan kuarsa. Adanya kuarsa mungkin berasal dari penutup (mantel) bahan induk yaitu batuan peridotit yang merupakan batuan ultabasis yang pada awalnya mengandung >30% mineral olivin sebagai mineral yang pali dulu habis karena proses pelapukan sehingga tidak dijumpaai lagi pada profil tanahnya. Ciri pada pedon ini cadangan sumber hara tergolong rendah.

Pedon yang berasal dari dataran aluvial banyak mengandung meneral pasir kuarsa, dalam jumlah sedikit mineral andesin, sanidin dan epidot. Pedon ini berkembang dari bahan induk alluvium batu gamping yang seharusnya didominasi oleh mineral kalsit dan dolomit sebagi mineral penysun utama batu gamping. Kalsit dan dolomit tergolong mudah lapuk sehingga sudah tidak ada dalam profil tanahnya. Cadangan hara pada pedon ini juga tergolong rendah.

Pedon yang berasal dari endapan lakustrin didominasi oleh kuarsa, dalam julah sedikit ditemukan mineral orthokls, sanidin dan andesin. Asosiasi mineral tersebut menun jukkan bahana endapan lakustrin berasal darai bahan volkan yang bersifat masam. Mineral epidot, amfibol, augit dan hiperstin masih ditemukaan da;am jumlah sangat sedikit. Cadangan hara pada pedon ini tergolong sedang.

Kandungan bahan organik umumnya antara 1,5-4%. Warna tanah dipengaruhi oleh jumlah humus dan kadar kapur yang terkandung dalam tanahnya. Solum tanah vertisol mulai dangkal-dalam, memiliki struktur tanah yang kurang baik, permeabilitas yang lambat, aerasi dan drainase yang kurang baik serta kesuburan fisiknya kurang baik (Supriyo, 2008). Struktur tanah yang kurang stabil menyebabkan tanah lebih peka terhadap erosi karena mudah hancur oleh energi pukulan air hujan. Struktur tanah yang kurang meloloskan air antara lain gumpal menyudut, prismatik, kolumnar bahkan tanpa struktur (pejal dan kersai) Sedangkan permeabilitas tanah yang lambat dapat menyebabkan tanah mudah jenuh air dan mudah terjadi aliran permukaan sehingga potensial terhadap bahaya erosi. Demikian juga tekstur tanah yang berat akan menyebabkan lambatnya permeabilitas (Notohadiprawiro, 2000).

Gambar 4. Struktur tanah dan pergerakan air (infiltrasi)

C. Sifat Kimia Tanah

Sifat-sifat kimia tanah verstisol umumnya memiliki kesuburan kimia yang tinggi, banyak mengandung Fe⁺⁺, memiliki KPK yang relatif baik, kejenuhan basa relatif besar, kapasitas mengikat air (water holding capacity) yang tinggi dengan pH tanah 6-8,5 (Supriyo, 2008). Secara kimiawi tanah ini kaya akan hara karena mempunyai cadangan sumber hara yang tinggi dengan kapasitas tukar kation tinggi dan pH netral hingga alkali (Deckers et al, 2001). Akan tetapi tingkat kesuburannya dapat bervariasi menurut asal bahan induknya (Prasetyo, 2007).

Di lahan kering tanah Vertisol, hara Posfor dalam tanah sangat mudah terfiksasi oleh ion Ca menjadi senyawa fosfat atau apatit yang tidak tersedia bagi tanaman. Pupuk ZA yang bereaksi asam dapat dimanfaatkan untuk meningkatkan ketersediaan hara P dalam tanah sehinga kebutuhan tanaman akan hara Posfor lebih dapat terpenuhi (Feagley and Hossner, 1978 dalam Ispandi, 2003). Kadar Kalium yang tersedia umumnya rendah yaitu 0,2 me/100g (Munir, 1996). Kadar K yang rendah ini akibat adanya mineral lempung tipe 2:1 (monmorilonit yang mampu menjerap K di antara kisi-kisi mineral. Selain itu unsur hara K dalam tanah yang bersifat mobil, mudah tercuci atau mudah terangkut oleh aliran air ke tempat lain (Foth dan Ellis, 1988) perlu mendapat pertimbangan dalam melakukan pemupukan K pada tanaman ubikayu khususnya di lahan kering Vertisol. Dengan demikian perlu dicari teknologi untuk meningkatkan efisiensi pemupukan K sehingga diperoleh produksi tanaman pangan yang optimal. Zat lemas dan unsur-unsur hara mikro umumnya sering kahat seperti halnya fosfor (Ispandi, 2003; Sudadi et al, 2007).

Tabel 1. Beberapa sifat kimia dan fisika tanah vertisol ( Sudadi et al, 2007)

No	Macam analisis	Nilai	Satuan	Pengharkatan )*
1 2 3 4 5 6 7 8	pH H2O pH KCl Bahan organik K total K tersedia P tersedia N total Nilai COLE	6,76 5,32 2,94 1,54 0,10 12,60 0,24 0,59	– – % me/100g me/100g ppm % g/cm3	Netral – Rendah Sangat tinggi Sangat rendah Rendah Sedang –

Keterangan : * = pengharkatan menurut Pusat Penelitian Tanah 1983

IV. PENGELOLAAN DAN PROBLEMATIKA TANAH VERTISOL

Berdasaarkan sebarannya, tanah vertisol dimanfaatkan untuk berbagai keperluan hidup manusian seperti ladang penggembalaan, pemukimaan, jalan raya dan lahan pertanian. Beberapa permasalahan yang sering dihadapi hubungannya dengan pemanfaatan jenis tanah ini adalah sebagai berikut :

1. Pemanfaatan tanah vertisol sebagai lahan pertanian umumnya menghadapi permasalahan kesuburan yang cenderung rendah. Walaupun tanah ini memiliki kapasitas tukar kation (KTK) dan kejenuhan basa relatif tinggi namun kadar bahan organiknya rendah sering kurang dari 1% , kandungan unsur hara N, P dan K yang tersedia bagi tanaman umumnya rendah. Kadar K yang rendah terjadi karena unsur hara K terfiksasi dalam kisi-kisi mineral lempung tipe 2:1 (monmorilonit). Untuk mengatasinya dilakukan dengan pemberian mulsa dan pupuk kandang (Suteja, 1999). Mulsa berfungsi menjaga kelembaban tanah dan keadaan yang lembab/basah menyebabkan kalium yang terfiksasi oleh mineral 2:1 dibebaskan kembali ke dalam larutan tanah bersamaan dengan pelepasan kembali air yang teretensi oleh mineral K tersebut (Poerwowidodo, 1991). Pemberian mulsa dan pupuk kandang secara signifikan menyebabkan peningkatan k-tersedia dalam tanah verstisol (Sudadi et al, 2007).
   
   
   
2. Hasil penelitian Ma’shum (2004) selama tiga tahun dapat diungkapkan bahwa alternatif paket pengelolaan vertisols tadah hujan daerah semi arid seperti Nusa Tenggara Barat untuk pertanaman padi selain sistem sawah dan Gogo Rancah adalah paket pengelolaan pertanaman padi dengan sistem bedeng “raised bed” yaitu tanah tak diolah atau diolah minimum dan tanah tak tergenang (aerobic unfloode soil) serta pengembalian residu tanaman. Untuk meningkatkan kemantapan agregat tanah serta memperbaiki struktur tanah antara lain dapat dilakukan penambahan bahan organik berupa kompos atau pupuk hijau yang ditanam pada akhir musim hujan yang sekaligus berfungsi sebagai soil conditioner yang mudah didapat.
   
   
   
   Gambar 5. Tanaman sukun yang dipadukan dengan tanaman pertanian di Gunung Kidul
   
   Hasil penelitian Triwilaida (2001) menunjukkan bahwa Penambahan bahan organik berupa kompos daun tanaman kayu putih pada tanah-tanah bertekstur berat (liat) dapat meningkatkan aerasi tanah melalui perbaikan struktur dan peningkatan porositas tanah. Dalam kegiatan penanaman huatan dilahan terdegradasi dapat dilakukan dengan penerapan teknik pemberian mulsa vertikal, yaitu limbah hutan berupa seresah, sisa-sisa kayu, cabang, ranting dan bahan organik lainnya dimasukkan ke dalam lubang yang dibuat berupa saluraan menurut konturnya sehingga akan terdekomposisi dan menjadi sumber unsur hara bagi tanaman (Pratiwi, 2006).
   
3. Dalam pembangunan gedung dan jalan raya, Buckman dan Brady (1982) menjelaskan bahwa membangun di atas tanah yang mempunyai sifat kembang susut yang tinggi sering menyulitkan karena dapat menimbulkan masalah seperti : kerusakan pada lantai bangunan, keretakan pada dinding tembok, permukaan jalan bergelombang karena penurunan yang tidak merata. Gaya kembang susut yang terjadi akibat pergantian musim sering menimbulkan badan jalan jadi bergelombang, mudah retak, dan cepat rusak. Dalam bidang teknik sipil, khususnya tentang jalan raya, rekayasa yang dilakukan adalah dengan membuat inovasi badan jalan difondasi dengan beton, semen cor. Kemudian atasnya dilapisi dengan aspal supaya bisa terasa relatif empuk. Jika di atas tanah ini semen langsung tanpa adanya aspal sebagai pelapis, akan memberikan keugian ban mobil cepat halus (botak).
   
4. Permasalahan tama pada tanah vertisols adalah sukarnya trafficability selama musim hujan dan tekanan kekeringan (Drought stress) maupun peretakan tanah yang intensif selama musim kemarau. Sebagai tambahan untuk pembatas yang berupa kebasahan tanah (Soil wetness), Vertisols juga mudah untuk mengalami erosi yang dipercepat. Semakin besar dan dalam bentuk retakan tanah, maka akan mudah diisi oleh organisme pemakan akar serta menghalangi proses absorpsi air dan nutrisi (Beek et al. 1980). Penimbunan garam mengakibatkan salinisasi dan sodikasi serta dapat pula menjadi faktor pembatas pada tanah Aridisols dan Vertisols (Gupta and Abrol, 1990).
   
5. Struktur tanah vertisols kurang baik sehingga sangat peka kepada erosi oleh air dan longsor. Tanah mediteran (Alfisols) dan Grumusol (Vertisols) yang terbentuk dari batuan induk batu liat, napal, dan batu kapur dengan kandungan liat 2:1 (Montmorilonit) tinggi, sehingga pengelolaan lahan yang disertai oleh tindakan konservasi sangat diperlukan. Dalam sistem budidaya pada lahan berlereng >15% lebih diutamakan campuran tanaman semusim dengan tanaman tahunan atau sistem wanatani (agroforestry). Salah satu ciri lahan peka longsor adalah adanya rekahan tanah selebar >2 cm dan dalam >50 cm yang terjadi pada musim kemarau. Pada kedalaman tertentu dari tanah Podsolik atau Mediteran terdapat akumulasi liat (argilik) yang pada kondisi jenuh air dapat juga berfungsi sebagai bidang luncur pada kejadian longsor.
   
   
   
   Gambar 6. Rekahan-rekahan yang terjadi pada tanah vertisol
   
6. Sifat vertik yang menyebabkan adanya lubang-lubang rekahan yang lebar dan dalam dapat mengakibatkan putusnya perakaran tanaman terutama yang berakar dangkal serta kurang stabilnya tanah. Dalam hal ini penanaman tanaman berakar dalam perlu dipertimbangkan karena umumnya sifat vertik dominan pada permukaan (lapisan atas). Jenis tanaman yang diutamakan adalah jenis-jenis legume yang mampu menyumbang bahan organik tanah serta mengikat N udara seperti lamtorogung, Glyricidae dan Acacia. Tanaman tersebut selain mampu tumbuh pada tanah-tanah kritis juga mampu mengambil unsur dari sub soil dan mengembalikannya dalam bentuk serasah sebagai penyumbang bahan organik tanah yang mempunyai multi fungsi dalam memperbaiki sifat tanah termasuk meningkatkan KTK tanah, mengikat unsur, meningkatkan aktivitas biologi serta memperbaiki sifat fisik tanah.
   
7. Tanah vertisol umumnya terdapat di daerah-daerah yang beriklim kering, sehingga air merupakan permasalahan serius yang sering dihadapi. Pengelolaan air yang tepat perlu dilakukan untuk meningkatkan pertumbuhan tanaman pada lahan tersebut. Hidromeliorasi adalah tindakan orang dengan mengatur kealiran lahan yang mencakup irigasi, pengatusan (drainage) dan mengelola sifat hidrologi lahan. Irigasi adalah pemberian air secara buatan pada sebidang lahan untuk memenuhi kebutuhan pertanaman. Pengatusan dikerjakan orang untuk membuang kelebihan air dari sebidang lahan yang mengganggu atau menghalangi penggunaan lahan itu. Sifat hidrologi lahan adalah semua sifat hakiki lahan yang menentukan dinamika air, baik pada muka tanah maupun di dalam tubuh tanah (Notohadiprawiro et al, 1983).
   
   
   
   V. PENUTUP
   
   Tanah memiliki kedudukan dan peran yang sangat penting bagi kehidupan manusia dan makhluk hidup lainnya. Kehidupannya manusia, hewan dan tumbuhan untuk tumbuh dan berkembang tidak bisa dipisahkan dari keberadaan tanah itu sendiri. Makhluk hidup, tanah dan iklim marupakan tiga faktor yang tidak bisa diisahkan dan saling memengaruhi satu sama lain. Tanah vertisol adalah salah satu jenis tanah yang pembentukannya selain bahan induk, relief, waktu juga dipengaruhi oleh iklim dan makhluk hidup yang ada di atasnya. Sifat-sifat tanah vertisol sendiri akan memengaruhi jenis tanaman yang dapat tumbuh dan teknik pengelolaannya oleh manusia yang memanfaatkan tanah vertisol sebagai lahan pertanian. Pengelolaan yang tepat dapat meningkatkan kualitas lahan tersebut. pengelolaan tanah vertisol yang utama adalah pengaturan air, pengolahan lahan dan pemberian bahan organik.
   
   
   
   DAFTAR PUSTAKA
   
   Beek, K. J., Blokhuis, W. A., Driessen, P. M., Breeman, N. V., Brinkman, R., and Pons, L. J. 1980. Problem Soils : Their Reclamation and Management. ILRI Publication No. 27. ILRI. Wageningen. Nedherlands.
   
   
   Buckman, H.O. dan N.C. Brady. 1982. Ilmu Tanah. Terjemahan Prof. Dr. Soegiman. Penerbit Bhratara Karya Aksara. Jakarta.
   
   
   Dixon, R. O. D., and Wheeler, C. T. 1983. Biochemical, Physiological and Environmental Aspect of Symbiotic Nitrogen Fixation. In: Gordon, J. C., and Wheeler, C. T. Ed. Biological Nitrogen Fixation in Forest Ecosystem: Foundations and Applications. Martinus Nijhoff. The Hague. 107-171.
   
   
   Foth N.O. and B.G. Ellis. 1988. Soil Fertility. John Wiley & Sons. New York – Singapore 212 pp.
   
   
   Gupta, R. K., and abrol, I, P. 1990. Salt Affected Soils: Their Reclamations and Managenent for Crop Production. Advances in Soil Science 11. 223-287
   
   Hubble G D. 1984. The cracking clay soils: definition, distribution, nature, genesis and use. In: J W McGarity, H E Hoult and H B So (eds), The properties and utilization of cracking clay soils. Reviews in Rural Science No. 5. University of New England, Armidale, NSW, Australia. pp. 3-13.
   
   
   Ispandi, A. 2003. Pemupukan P, K dan Waktu Pemberian Pupuk K pada Tanaman Ubikayu di Lahan Kering Vertisol. Jurnal Ilmu Pertanian Vol. 10, No. 2 halaman 35-50.
   
   
   Latham M. 1987. Soil management network – management of Vertisols under semi-arid conditions. In: IBSRAM highlights 1986. IBSRAM (International Board on Soil Research and Management) Bangkok, Thailand
   
   
   Ma’shum, M., Sukartono, Mahrup, I.G.M. Kusnarta, Halil, I. Yasin dan H. Idris. 2008. Aciar Cropping Model (ACM): An alternative Farming System on Rainfed Vertisols for Improving Farmer’s Income in Southern Lombok. Makalah Seminar Nasional Pulang Kampus Alumni Fakultas Pertanian universitas Mataram di Mataram 23-24 Februari 2008.
   
   
   Ma’shum, M. 2004. Pengelolaan Tanah dan Pertanaman untuk Keberlanjutan Produktivitas Lahan Tadah Hujan di Lombok Bagian Selatan. http://ntb.litbang.deptan.go.id/ diakses tanggal 19 Mei 2009.
   
   
   Notohadiprawiro, T., S. Soekodarmodjo, S. Wisnubroto, E. Sukana dan M. Dradjad. 1983. Pelaksanaan Irigasi Sebagai salah satu Unsur Hidromeliorasi Lahan. Makalah dalam diskusi panel UGM-DPU : Peningkatan Efisiensi Pemanfaatan Air Pada Tingkat Usaha Tani. Fakultas Pertanian UGM Yogyakarta, 16-18 Maret 1983.
   
   
   Paimin, Triwilaida dan Wardojo. 2002. Upaya Peningkatan Produktivitas Lahan di Daerah Tangkapan Air Waduk Gadjah Mungkur, Wonogiri. Prosiding Ekspose BP2TPDAS IBB Surakarta. Wonogiri 1 Oktober 2002.
   
   
   Prasetyo, B.H. 2007. Perbedaan Sifat-Sifat Tanah Vertisol Dari Berbagai Bahan Induk. Jurnal Ilmu-Ilmu Pertanian Indonesia. Volume 9, No. 1, Halaman 20-31.
   
   
   Pratiwi, 2006. Konservasi Tanah dan Air : Pemanfaatan Limbah Hutan Dalam Rehabilitasi Hutan dan Lahan Terdegradasi. Ekspose hasil penelitian di Padang tanggal 20 September 2006. 
   
   
   Pusat Penelitian Hutan dan Konservasi Alam. Bogor
   Sudadi, Y.N. Hidayati dan Sumani. 2007. Ketersediaan K dan Hasi Kedelai (Glycine max L. Merril) Pada Tanah Vertisol Yang Diberi Mulsa dan Pupuk Kandang. Jurnal Ilmu Tanah dan Lingkungan Vol. 7 No. 1, halaman 8-12.
   
   
   Supriyo, H. 2008. Catatan kuliah Kesuburan Tanah dan Pemupukan (KTB 617). Pasca Sarjana Fakultas Kehutanan UGM. Yogyakarta.

Klasifikasi Tanah

Salah satu sistem klasifikasi tanah yang telah dikembangkan Amerika Serikat dikenal dengan nama: Soil Taxonomy (USDA, 1975). Sistem klasifikasi ini menggunakan enam (6) kateori, yaitu:
1. Ordo
2. Subordo
3. Great group
4. Subgroup
5. Family
6. seri

Sistem klasifikasi tanah ini berbeda dengan sistem yang sudah ada sebelumnya. Sistem klasifikasi ini memiliki keistimewaan terutama dalam hal:
1. Penamaan atau Tata Nama atau cara penamaan.
2. Definisi-definisi horison penciri.
3. Beberapa sifat penciri lainnya.

Sistem klasifikasi tanah terbaru ini memberikan Penamaan Tanah berdasarkan sifat utama dari tanah tersebut. Menurut Hardjowigeno (1992)terdapat 10 ordo tanah dalam sistem Taksonomi Tanah USDA 1975, yaitu:
1. Alfisol
2. Aridisol
3. Entisol
4. Histosol
5. Inceptisol
6. Mollisol
7. Oxisol
8. Spodosol
9. Ultisol
10. Vertisol

Alfisol:
Tanah yang termasuk ordo Alfisol merupakan tanah-tanah yang terdapat penimbunan liat di horison bawah (terdapat horison argilik)dan mempunyai kejenuhan basa tinggi yaitu lebih dari 35% pada kedalaman 180 cm dari permukaan tanah. Liat yang tertimbun di horison bawah ini berasal dari horison di atasnya dan tercuci kebawah bersama dengan gerakan air. Padanan dengan sistem klasifikasi yang lama adalah termasuk tanah Mediteran Merah Kuning, Latosol, kadang-kadang juga Podzolik Merah Kuning.

Aridisol:
Tanah yang termasuk ordo Aridisol merupakan tanah-tanah yang mempunyai kelembapan tanah arid (sangat kering). Mempunyai epipedon ochrik, kadang-kadang dengan horison penciri lain. Padanan dengan klasifikasi lama adalah termasuk Desert Soil.

Entisol:
Tanah yang termasuk ordo Entisol merupakan tanah-tanah yang masih sangat muda yaitu baru tingkat permulaan dalam perkembangan. Tidak ada horison penciri lain kecuali epipedon ochrik, albik atau histik. Kata Ent berarti recent atau baru. Padanan dengan sistem klasifikasi lama adalah termasuk tanah Aluvial atau Regosol.

Histosol:
Tanah yang termasuk ordo Histosol merupakan tanah-tanah dengan kandungan bahan organik lebih dari 20% (untuk tanah bertekstur pasir) atau lebih dari 30% (untuk tanah bertekstur liat). Lapisan yang mengandung bahan organik tinggi tersebut tebalnya lebih dari 40 cm. Kata Histos berarti jaringan tanaman. Padanan dengan sistem klasifikasi lama adalah termasuk tanah Organik atau Organosol.

Inceptisol:
Tanah yang termasuk ordo Inceptisol merupakan tanah muda, tetapi lebih berkembang daripada Entisol. Kata Inceptisol berasal dari kata Inceptum yang berarti permulaan. Umumnya mempunyai horison kambik. Tanah ini belum berkembang lanjut, sehingga kebanyakan dari tanah ini cukup subur. Padanan dengan sistem klasifikasi lama adalah termasuk tanah Aluvial, Andosol, Regosol, Gleihumus, dll.

Mollisol:
Tanah yang termasuk ordo Mollisol merupakan tanah dengan tebal epipedon lebih dari 18 cm yang berwarna hitam (gelap), kandungan bahan organik lebih dari 1%, kejenuhan basa lebih dari 50%. Agregasi tanah baik, sehingga tanah tidak keras bila kering. Kata Mollisol berasal dari kata Mollis yang berarti lunak. Padanan dengan sistem kalsifikasi lama adalah termasuk tanah Chernozem, Brunize4m, Rendzina, dll.

Oxisol:
Tanah yang termasuk ordo Oxisol merupakan tanah tua sehingga mineral mudah lapuk tinggal sedikit. Kandungan liat tinggi tetapi tidak aktif sehingga kapasitas tukar kation (KTK) rendah, yaitu kurang dari 16 me/100 g liat. Banyak mengandung oksida-oksida besi atau oksida Al. Berdasarkan pengamatan di lapang, tanah ini menunjukkan batas-batas horison yang tidak jelas. Padanan dengan sistem klasifikasi lama adalah termasuk tanah Latosol (Latosol Merah & Latosol Merah Kuning), Lateritik, atau Podzolik Merah Kuning.

Spodosol:
Tanah yang termasuk ordo Spodosol merupakan tanah dengan horison bawah terjadi penimbunan Fe dan Al-oksida dan humus (horison spodik) sedang, dilapisan atas terdapat horison eluviasi (pencucian) yang berwarna pucat (albic). Padanan dengan sistem klasifikasi lama adalah termasuk tanah Podzol.

Ultisol:
Tanah yang termasuk ordo Ultisol merupakan tanah-tanah yang terjadi penimbunan liat di horison bawah, bersifat masam, kejenuhan basa pada kedalaman 180 cm dari permukaan tanah kurang dari 35%. Padanan dengan sistem klasifikasi lama adalah termasuk tanah Podzolik Merah Kuning, Latosol, dan Hidromorf Kelabu.

Vertisol:
Tanah yang termasuk ordo Vertisol merupakan tanah dengan kandungan liat tinggi (lebih dari 30%) di seluruh horison, mempunyai sifat mengembang dan mengkerut. Kalau kering tanah mengkerut sehingga tanah pecah-pecah dan keras. Kalau basah mengembang dan lengket. Padanan dengan sistem klasifikasi lama adalah termasuk tanah Grumusol atau Margalit.


Daftar Pustaka:
Hardjowigeno, S. 1992. Ilmu Tanah. Edisi ketiga. PT. Mediyatama Sarana Perkasa. Jakarta. 233 halaman.