Sifat dan Karakteristik Tanah Andisol di Indonesia

Gambar

Tanah Andisol

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Indonesia merupakan salah satu daerah vulkanis paling aktif di dunia, yang mempunyai sekitar 129 gunung api yang tersebar  di berbagai pulau (Sudradjat, 1992). Aktivitas gunug api menghasilkan bahan piroklastik yang merupakan sumber bahan induk tanah vulkanis, yang dalam Sistem Taksonomi Tanah diklasifikasikan sebagai Andisol (Soil Survey Staff, 1990). Luas Andisol di Indonesia mencapai 6,5 juta ha atau sekitar 3,4% dari luas daratan dan merupakan areal pertanian yang penting, terutama untuk tanaman hortikultura dan perkebunan (Lembaga Penelitian tanah, 1972).

Tanah Andisol adalah tanah yang berwarna hitam kelam, sangat porous, mengandung bahan organik dan lempung tipe amorf, terutama alofan serta sedikit silika, alumina atau hodroxida-besi. Tanah yang terbentuk dari abu vulkanik ini umumnya ditemukan didaerah dataran tinggi (>400 m di atas permukaan laut) (Darmawijaya, 1990).

Andisol adalah tanah yang berkembang dari bahan vulkanik seperti abu vulkan, batu apung, silinder, lava dan sebagainya, dan atau bahan volkanik lastik yang fraksi koloidnya didominasi oleh mineral “short range order” (alofan, imogolit, ferihidrit) atau kompleks Al-humus. Dalam keadaan lingkungan tertentu, pelapukan alumino silikat primer dalam bahan induk non-vulkanik dapat menghasilkan mineral “short range order”, sebagian tanah seperti ini yang termasuk dalam Andisol (Hardjowigeno, 1993).

Andisol cenderung menjadi tanah yang cukup produktif, terutama setelah diberi masukan amelioran (seperti pupuk anorganik). Andisol seringkali dimanfaatkan orang untuk pengembangan pertanian tanaman pangan dan sayur-sayuran atau bunga-bungaan (seperti di daerah Lembang Kabupaten Bandung). Andisol diperkirakan meliputi sekitar 1% dari luas permukaan daratan dunia di luar daratan es.

Di Indonesia, Andisol terbentuk dari lahar, tuffa, dan debu volkanik berasal dari pegunungan Bukit Barisan di Sumatera dan daerah pegunungan di Pulau Jawa yang menjalar dari barat sampai ke timur. Lahar merupakan bahan-bahan volkanik lepas dan tersusun dari pecahan-pecahan batuan, butir-butir mineral, dan gelas volkanik (Tan, 1998).

Pengolahan tanah misalnya pelumpuran 25 cm lapisan atas untuk padi sawah dapat mengubah sifat fisik lapisan atas, misalnya kerapatan lindak (bulk density). Walaupun demikian terdapatnya lapisan dengan sifat tanah andik setebal paling sedikit 36 cm dibawah lapisan yang diolah tersebut akan menempatkan tanah tersebut sebagai Andisol.

1.2 Maksud dan Tujuan

Maksud dan tujuan dari pembuatan makalah ini adalah untuk mengetahui sifat dan karakteristik tanah Andisol di Indonesia, juga untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Kesuburan Tanah dan Nutrisi Tanaman I.

1.3 Perumusan Masalah

a. Bagaimana proses pembentukan tanah Andisol?
b. Bagaimana karakteristik mineralogi, kimia, fisika, dan biologi tanah Andisol?
c. Apakah manfaat dari tanah Andisol?

BAB II

PROSES PEMBENTUKAN TANAH ANDISOL

Andisol adalah tanah yang berkembang dari bahan volkanik seperti abu volkan, batu apung, sinder, lava, dan/atau bahan volkanoklastik yang fraksi koloidnya didominasi oleh mineral “short-range-order” atau ordo kisaran pendek, seperti alophan, imogolit, ferihidrit, atau komplek Al-humus. Dalam keadaan lingkungan tertentu, pelapukan mineral aluminosilikat primer dalam bahan induk non-volkanik dapat juga menghasilkan mineral “short-range-order”; sebagian tanah seperti ini juga masuk ke dalam Andisol.

Proses pembentukan tanah Andisol terdiri proses pelapukan dan transformasi (perubahan bentuk) dari mineral primer menjadi mineral “short range order”. Proses pemindahan bahan (translokasi) dan penimbunan bahan-bahan tersebut di dalam solum tanah sangat sedikit. Akumulasi bahan organik dan terjadinya kompleks bahan organik dengan Al (alumunium) merupakan sifat khas pada beberapa Andisol.

Pelapukan mineral alumino silikat primer telah berlanjut hanya sampai pada pembentukan mineral “short range order” seperti alophan, imogolit, dan ferihidrit. Tingkat pelapukan seperti ini sering dikatakan sebagai tingkat peralihan antara tanah volkanik yang belum dilapuk dengan tanah volkanik yang lebih melapuk. Walaupun demikian, pada keadaan lingkungan tertentu mineral-mineral “short range order” cukup stabil sehingga tidak cepat atau lambat sekali berubah menjadi mineral lain.

Pembentukan bahan Andisol terutama ditentukan oleh sifat bahan induknya dan berjalan sangat cepat akibat tingginya luas permukaan abu volkan bahan induknya (FitzPatrick, 1980). Di daerah humid, pelapukan abu volkan berlangsung cepat, alofan yang merupakan produk kopresipitasi Al oksida dan Fe oksida, terbentuk di horison B, atau dalam horison A tertimbun dimana senyawa Al-humus sedikit dijumpai dibandingkan horison permukaan (Wada da Higashi, 1976; Wada, 1997; Mizota, 1978). Ketika proses pelapukan dan perkembangan berlangsung, silika bebas ditambahkan kepada alofan, membentuk haloisit, atau mungkin mineral liat kristalin lainnya (Wada, 1997). Atau apabila lingkungan mendukung kehilangan Si, maka dapat terbentuk gibsit dari mineral silikat. Imogolit adalah suatu mineral parakristalin, mengandung sedikit SiO2 dibandingkan alofan. Wada dan Hardward (1974) menduga bahwa imogolit merupakan fase peralihan dalam desilikasi alofan menjadi/membentuk gibsit pada lingkungan pencucian yang kuat.

Al yang dilepas dari abu volkan dapat ditahan oleh humus pada horison permukaan dimana residu bahan organik melimpah (Wada dan Higashi, 1976). Pada Andisol ketersediaan bahan humat merupakan pembatas laju pembentukan kompleks. Dengan menekan aktifitas Al, maka humus dapat membentuk SiO2 opalin dan menghambat pembentukan mineral alumunium silikat amorf seperti alofan (Takashiki dan Wada, 1975).

Wada dan Aomine (1973) mengemukakan bahwa Andisol dapat mencapai kematangan dalam waktu 5.000 tahun, sdangkan Yamada (1997 dalam Tan, 1984) melaporkan bahwa tanah ini dapat berkembang antara 500 sampai 1.500 tahun, tergantung faktor-faktor pembentuk tanahnya seperti tipe abu volkan.

FitzPatrick (1980) mengemukakan bahwa proses utama pembentukan Andisol adalah hidrolisis dan humifikasi. Hidrolisis akan melapuk abu volkan menjadi palagonit yaitu berupa suatu senyawa aluminium-silikat yang mengandung Ca, Mg, dan K. Senyawa ini kemudian akan berubah dengan cepat menjadi alofan. Hidrolisis merupakan proses penyerangan kisi-kisi kristal oeh ion hidrogen. Hasilnya berupa penggantian kation oleh hidrogen yang berakibat hancurnya struktur kristal. Hidrolisis ini akan membebaskan basa-basa dan terbentuknya asam silikat, silikat, dan aluminium bebas. Di alam, asam silikat ini berumur pendek dan selalu terdekomposisi. Silika dan aluminium hasil dekomposisi (pelapukan secara kimia) akan bersintesis dengan oksigen dan hidroksil membentuk mineral sekunder, seperti alofan amorf dan haloisit kristalin (Buol, Hole, dan McCracken, 1980). Humifikasi merupakan proses perubahan bahan organik kasar menjadi humus. Alofan yang merupakan produk utama pelapukan abu volkan bergabung dengan humus membentuk bahan yang berwarna kelam dan tahan terhadap pelapukan.

Duehaufour (1982) mengemukakan bahwa bahan organik memegang peranan utama dalam pedogenesis Andisol, aykni bertanggung jawabterhadap prose pelapukan melalui proses acidolysis ataupun complexolysis. Acidolysis adalah pelapukan yang menyebabkan terkumpulnya asam-asam organik mudah larut yang berasal dari bahan organik kasar. Sedangkan complexolysis adalah pembentukan senyawa kompleks antara senyawa-senyawa organik terlarut (asam oksalat, asam sitrat, dan senyawa-senyawa fenol) dengan besi dan aluminium. Dalam proses ini, tidak hanya ion H+ yang terlibat, tetapi juga kemampuan senyawa-senyawa organik tersebut membentuk kompleks sehingga menjadi aktif terhadap mineral-mineral primer dan mineral liat. Senyawa ini dapat mengekkstrak dan memobilisir atol Al dan Fe dari struktur lembar kristalin melalui pembentukan kompleks. Senyawa kompleks tersebut tidak mudah bergerak akibat polikondensasi dengan bahan organik atau mineral amorf.

Tuf volkan terdiri dari fragmen-fragmen batuan, butir-butir mineral tunggal dan gelas volkan. Gelas volkan merupakan bahan terpenting dari ketiga komponen tersebut (Pettijohn, 1957, dalam Mohr, Van Baren dan Van Schuylenborgh, 1972). Selanjutnya Mohr et al (1972), mengemukakan bahwa proses pelapukan dan pembentukan tanah Andisol berkaitan erat dengan pelapukan gelas volkan. Proses pelapukan abu volkan dimulai dengan tercucinya senyawa-senyyawa terlarut, seperti H4SiO4, Ca2+, Mg2+, Na+, K+, dsb, oleh air hujan. Asam karbonat mempercepat dekomposisi abu volkan. Seskuioksida terakumulasi secara residual, ssedangkan aluminium dan asam silikat membentuk mineral sekunder. Komposisi abu volkan dan kondisi pencucian menentuka tipe mineral sekunder yang terbentuk. Umumnya, nisbah SiO2/Al2O3 yang kecil merupakan ciri tanah-tanah volkan. Apabila alofan mendominasi fraksi liat, nisbahnya antara satu sampai dua. Dengan meningkatnya umur, alofan mengalami transformasi menjadi kandit dan nisbahnya menjadi dua. Apabila drainase buruk dan bahan induknya mengandung mineral-mineral feromagnesium yang nyata, maka dapat terbentuk smektit dan nisbahnya menjadi tiga atu lebih. Kadang-kadang, pada abu volkan basalt dan intermedir di bawah drainase yang baik, nisbah SiO2/Al2O3 lebih kecil dari satu, akibat aluminium hidroksida bebas.

Mohr dan Van Baren (1960) membagi pelapukan atau transformasi bahan induk tanah menjadi lima kelompok, yaitu: (1) initila stage, (2) juvenil stage, (3) viril stage, (4) senile stage, dan (5) final stage. Initial stage adalah tahap dimana bahan induk masih belum terlapuk. Juvenil stage adalah tahap yang ditandai adanya tahap awal pelapukan, tetapi masih dominan bahan induk yang belum terlapuk. Virile stage ditandai dengan dominasi mineral mudah lapuk, kandungan liat mulai didapatkan dan juga kadang-kadang didapatkan komponen yang kurang mudah dilapuk. Senile stage ditandai dengan dekomposisi yang mendekati final stage dan hanya mineral resisten yang masih bertahan. Final stage ditandai oleh perkembangan tanah yang lengkap.

Sedangkan Tavarnier dan Eswaran (1972) mengemukakan uruatan tingkat pelapukan sebagai berikut: (1) etnic stage, (2) cambic stage, (3) argilic stage), dan (4) oxic stage. Tahap etnic merupakan tahap awal yang ditandai oleh fragmen betuan, fraksi koloid antara mineral amorf dan kristalin. Pada bahan induk basalt, haloisit dapat membentuk lebih dari 75% dari mineral liat kristalin. Bahan volkan yang mempunyai potensial pelapukan yang tinggi seperti gelas volkanik masih mendominasi fraksi koloid alumino-silikat amorf. Pada tahap kambik dengan bahan induk volkan, alofan masih merupakan mineral utama pada fraksi koloid, meskipun menunjukkan tingkat desilikasi haloisit, imogolit dan kadang-kadang dijumpai gibsit dalam jumlah yang sangat kecil. Alofan seperti juga montmorilonit akan tetap bertahan bila dalam keadaan lembab terus menerus. Tahap argilik ditunjukkan oleh dominansu fraksi liat kristal kaolinit. Kesetimbangan sudah dijumpai antara bentuk-bentuk liat dengan proses alterasi yang berlangsung. Kandungan besi bebas mulai tinggi dan mengkristal sebagai geotit, sisanya dalam bentuk amorf. Silika sebagian dicuci dan sebagian lagi mengkristal sebagai kuarsa. Pelapukan tahap oksik meliputi tahap haplik yang ditandai adanya mineral-mineral alumino-silikat dalam jumlah yang kecil, biasanya terjadi penurunan kandungan mineral liat alumin0-silikat tipe 2:1 dan tahap akrik yang ditandai oleh dominansi liat hidroksida yang mempunyai muatan netto positif dan pH-KCl lebih besar dari pH-H2O, besi bebas mencapai maksimum dan mengkristal sebagai geotit.

BAB III

KARAKTERISRIK MINERALOGI, KIMIA, FISIKA, DAN BIOLOGI TANAH ANDISOL

3.1 Karakteristik Mineralogi (Mineral Fraksi Pasir Dan Mineral Fraksi Liar)

Komposisi mineral dapat digunakan selain untuk memprediksi tingkat pelapukan, bahan induk dan sifat-sifat tanah secara umum, juga untuk mengetahui responnya terhadap tanaman berikut pengolahannya (Soil Survey Staff, 1998).

Mineral Andisol meliputi dua aspek penting, yaitu mineral fraksi pasir dan mineral fraksi liat. Kebanyakan pustaka berisi keterangan mengenai mineral liat, sedangkan mineral fraksi pasir tidak banyak tidak banyak ditemukan, padahal mineral fraksi pasir penting bagi penentuan asal dari Andisol (Tan, 1984).

Abu yang dikeluarkan oleh berbagai gunung api atau oleh gunung api yang sama tapi dalam waktu yang berlainan, akan menunjukan perbedaaan yang nyata dalam komposisi mineralnya, juga mengakibatkan komposisi kimianya berbeda. Perbedaaan dalam komposisi kimia akan membentuk tanah-tanah Andisol dengan sifat kimia dan status kesuburan yang berbeda.

Tipe dari abu volkan juga akan menunjukkan perbedaaan yang nyata dalam komposisi mineral. Abu volkan masam, abu volkan riolit, dan dasit sebagai contoh, mengandung mineral-mineral utama seperti gelas volkan, feldspar, hornblende, pitoksin kuarsa dan biotit. Abu volkan intermedia dan abu volkan andesit dicirikan oleh sedikitnya kandungan gelas volkan, sedikit atau tanpa kuarsa, sedikit hornblende, sedikit atau tanpa biotit (Mohr dan Van Baren 1960; Tan dan Van Schuylenborgh, 1961: Birrel, 1964).  Menurut Shoji (1986) bahan volkan basa banyak mengandung gelas volkan berwarna, plagioklas, piroksin, opak, olivin.

Berdasarkan asosiasi mineral fraksi berat, Baak (1948 dalam Hardjowigeno, 1986) membagi asosiasi mineral beberapa gunung api di Indonesia sebagai berikut:

  1. Asosiasi augit (augit > 70%, hiperstin < 20 %)
  2. Asosiasi paugit – hiperstin (augit > 50 %,  hiperstin 30 %)
  3. Asosiasi hiperstin – augit (augit ± 40 %, hiperstin > 50 %)
  4. Asosiasi olivin (>20 %)
  5. Asosiasi hornblende (hornblende hijau > 60 %

Mineral liat Andisol merupakan topik beberapa penelitian. Kebanyakan para ahli percaya bahwa alofan merupakan mineral utama dalam fraksi liat Andisol. Gelas volkan umumnya dianggap sebagai sumber utama bagi pembentukan alofan, meskipun mineral-mineral lainnya juga diduga membentuk alofan (Birell, 1964). Menurut Fieldas (1962), alofan berbeda dengan mineral lainnya karena kandungan aluminium yang diikat dalam struktur koordinat tetrahedral. Hal ini diduga menjadi penyabab utama dari beberapa sifat aktifitas kimia Andisol yang unik, misalnya penahanan air, fiksasi fosfat dan pembentukan koloid dan mineral-organik yang stabil. Selain alofan, imogolit juga telah diketahui sebagai mineral yang penting pada Andisol, meskipun tampaknya imogolit hanya dijumpai pada beberapa tipe tertentu dari Andisol (Tan, 1984).

Berdasarkan hasil penelitian pada tanah-tanah Andisol di Indonesia (Sumatera Utara, Jawa Barat), Sejarif (1990) mengemukakan bahwa komposisi mineral liat Andisol terutama didominasi oleh alofan dan imogolit, beberapa tanah mengandung alofan dengan haloisit, gipsit, dan kristobaloit dalam jumlah yang kecil, dan hanya beberapa tanah Andisol yang mengandung kuasa dalam jumlah yang sedikit sekali. Andisol yang banyak mengandung haloisit umumnya banyak berkembang pada curah hujan yang relatif rendah dan pada bahan induk yang masam, sedangkan tanah yang berkembang pada curah hujan yang lebih tinggi dan berasal dari bahan induk basa banyak mengandung alofan dan imogolit. Kandungan alofan dan imogolit dalam tanah cenderung meningkat dengan kedalaman tanah. Pembentukan berbagai tipe mineral liat pada Andisol tergantung kandungan Si dalam larutan tanah. Kandungan Si sendiri dalam larutan tanah tergantung pada komposisi mineral bahan induk yang mempengaruhi kandungan Si dan basa-basa serta kepada tingkat pencucian yang ditentukan oleh curah hujan tahunan.

Parfitt, Russel dan Orbell (1983), berdasarkan hasil penelitianny pada tanah abu volkan di New Zealand, mengemukakan bahwa kandungan alofan dalam tanah meningkat dengan meningkatnya curah hujan, sedangkan haloisit terbentuk pada tanah yang lebih tua, misalnya pada horizon tertimbun. Transformasi alofan menjadi haloisit diperkirakan terjadi apabila alofan bereaksi dengan larutan yang kaya unsur Si (Resilikasi) pada kondisi pencucian yang lemah (Wadah 1989). Namun demikian, bukti-bukti baru menunjukkan bahwa abu volkan atau beberapa komponen dari abu volkan (gelas volkan dan  plagioplast) dapat melapuk langsung menjadi haloisit (Eswaran, 1972).

Parfitt (1986) mendefinisikan alofan sebagai satu nama kelompok (group name) untuk mineral-mineral liat dengan ordo kisaran pendek (short range order) atau X-rey amorphous clay minerals (Ross dan Kerr, 1934 dalam Parfitt, 1986) yang terdiri dari silika, aluminium, dan air dalam suatu kombinasi kimia. Karena alofan adalah suatu nama kelompok mineral, maka berbagai contoh alofan dapat memiliki kombinasi kimia yang berbeda dan nisbah Al/ Si dapat berkisar 0.7-4.0 (Farmer, 1985 dalam Parfitt 1986).

Alofan dengan nisbah Al/Si mendekati dua dinamakan proto-imogolit alofan (Parfitt dan Hendry, 1980 dalam Parfitt 1986). Awalan proto digunakan seperti halnya dalam istilah biologi, artinya memiliki kecendurungan ke arah Imogolite-like allophane merupakan nama lain untuk bahan yang sama, yakni memiliki kesamaan seperi imogolit.

Besi selalu dijumpai dalam contoh tanah alofanik dan dapat dijumpai dalam bebrapa bentuk besi oksida. Ferihidrit, sering dijumpai berasosiasi dengan alofan dan bentuk tersebut merupakan yang paling umum dalam contoh tanah alofanik.

Identifikasi alofan di lapangan bisa dirasakan dari sifat menyemir apabila ditekan diantara jari-jari pada contoh lembab. Dengan cara ini contoh tanah dengan kandunga alofan sebesar 2% dapat diidentifikasi.

Reaksi fluorida (NaF) juga dapat digunakan untuk menduga kandungan alofan. Tapi cara ini kurang teliti karena kompleks Al-humus juga memberikan reaksi yang positif terhadap florida. Alofan biasanya dapat teridentifikasi melalui pelarutan kimia chemical dissolution) dengan amonium oksalat, dan dengan reagen tersebut memberikan petunjuk yang baik adanya alofan (Parfitt dan Wilson, 1985).

Alofan pada contoh alami sulit diidentifikasikan oleh difraksi sinar X maupun oleh analisis termal, karena alofan mempunyai puncak-puncak sinar X yang lemah dan adanya bahan-bahan lain yang mempunyai pola temogram yang serupa. Reagen oksalat masam telah ditemukan berguna terutama untuk menduga kandungan alofan (Parfitt dan Wilson, 1985) reagen tersebut agak spesifik dalam melarutkan alofan dan apabila digunakan pada fraksi liar, hasil estimasi kuantitatifnya cocok dengan yang diperoleh melalui infrared spectroscopy. Reagen oksalat masam juga melarutkan tinogolit, kompleks Al-humus dan ferihidrid serta dapat juga merusak kipsit, maghernit, dan magnetik (Pafitt dan Childs, 1987) di New Zealand, reagen tersebut telah digunakan dalam analisis rutin untuk menduga alofan dan imogolit pada kebanyakan tanah.

Fieldes dan Perrott (1966) menyarankan untuk menggunakan uji NaF bagi identifikasi alofan dalam tanah. Uji ini telah digunakan dalam Taksonomi Tanah (USDA,  1975) untuk identifikasi mineral-mineral ordo besaran pendek. Kelemahan-kelemahan dari uji NaF seringkali dilaporkan dalam berbagai publikasi, mana tanah yang tidak mengandung alofan juga memberikan reaksi positif terhadap NaF (Mizota dan Wadah, 1980). Menurut Wadah (1980), uji NaF tidak spesifik untuk alofan dan imogolit, tetapi dapat digunakan untu mengetahui adanya gugus Al – OH aktif dalam tanah.

Perrot, Smith, dan Michell (1976 dalam Sohji dan Ono, 1978) melaporkan bahwa pelepasan ion-ion OH dari geo oksida besi (pada pH 9) dan silikat (pada pH 7.6) akibat perlakuan dengan larutan NaF adalah sangat kecil. Di sisi lain, pelepasan ion hidroksil dari gen aluminium dan aluminium-silikat adalah tinggi. Oleh karenanya, apabila tanah tidak mengandung alofan, tetapi mengandung sejumlah aluminium yang larut dalam ionit-sitrat, maka tanah akan memperlihatkan nilai pH (NaF) yang tinggi.

3.2 Karakteristik Kimia

Andisol mempunyai sembarang epipedon, asalkan persyaratan minimum untuk ordo Andisol yaitu ≥ 60% dari 60 cm tanah teratas atau ≥ 60% tanah sampai kontak litik (bila lebih dangkal) mempunyai sifat tanah andik dapat dipenuhi. Andisol juga dapat mempunyai sembarang regim kelembaban dan regim temperatur tanah dan dapat ditemukan di sembarang posisi landscape maupun ketinggian.

Untuk penetapan klasifikasi tanah tingkat seri, reaksi tanah (pH) dikelompokkan atas dua kelas, yaitu tanah masam pH ≤ 5,5 dan tanah tidak masam pH > 5,5. (Hardjowigeno et. al., 1996). Kebanyakan tanah Andisol memiliki pH antara 5-7 (antara asam dan basa).

Untuk penetapan seri  tanah, yang digunakan bukan C-organik tetapi kandungan bahan organik yang dibedakan atas dua kelas, yaitu rendah < 50% dan tinggi > 50% (Hardjowigeno et. al., 1996). Meskipun kandungan C-organik dapat memenuhi syarat sebagai bahan tanah organik (< 25% C-organik), tetapi karena kandungan “short-range-order-mineral” cukup tinggi, maka tanah ini tetap disebut sebagai tanah mineral dan bukan tanah organik.

Sifat tanah andik ditemukan pada kedalaman 60 cm teratas dari tanah mineral, dalam suatu lapisan yang tebalnya paling sedikit 36 cm, kecuali bila disentuh sela atau selasemu terdapat pada tanah andik tersebut, tanah dapat mempunyai sembarang horison penciri. Itulah syarat minimum untuk Andisol. Asal syarat ini dipenuhi, maka tanah tersebut adalah Andisol apapun sifat tanah yang ada dibawahnya. Sifat tanah andik, yaitu kandungan C-organik < 25% dan memiliki jumlah Al + ½Fe > 2,0%; bulk density < 0,90 gr/cc, retensi fosfat > 85%; atau paling sedikit 80% fraksi < 2 mm berukuran 0,02 – 2 mm, retensi P > 25%.

Sifat tanah andik kadang-kadang ditemukan pada horison spodik. Tanah ini termasuk dalam ordo spodosol dan tidak temasuk ordo Andisol karena pada Andisol translokasi Fe dan Al atau bahan organik dari lapisan atas ke lapisan bawah tidak mempunyai horison albik atau sisa-sisa horison albik serta tidak mempunyai horison spodik (iluviasi Fe dan Al).

Banyak Andisol yang berlapis-lapis (stratified); untuk dapat disebut Andisol, lapisan-lapisan yang mempunyai sifat tanah andik tersebut tebal seluruhnya (kumulatif) harus sekurang-kurangnya  36 cm pada kedalaman 60 cm teratas. Di banyak tempat bahan asal volkanik sering tercampur dengan bahan lain seperti loess, bahan aluvium, dsb, asalkan syarat minimum sifat tanah andik dan syarat ordo Andisol terpenuhi , syarat tersebut juga termasuk Andisol.

Horison-horison dengan sifat tanah andik sering memenuhi syarat sebagai horison kambik; karena itu tanah ini sebelum tahun 1990 (Soil Survey Staff, 1987; 1990) diklasifikasikan sebagai Inseptisol. Andisol dibedakan dengan Inseptisol berdasar atas sifat mineral liat hasil pelapukan yang ada pada Andisol didominasi oleh mineral “short range order” yang dapat menghasilkan sifat tanah andik sedangkan pada Inseptisol terbentuk mineral liat kristalin.

Andisol di Indonesia dapat dibedakan menjadi Andisol dataran rendah dan Andisol dataran tinggi. Andisol dataran rendah terbentuk pada dataran rendah dengan iklim tropika basah serta mempunyai rasio asam humat dan fulvat <0,2. Sedang Andisol dataran tinggi terbentuk pada elevasi yang lebih tinggi dengan iklim sedang, serta mempunyai rasio asam humat dan fulvat lebih dari 0,5. Akan tetapi Andisol di Indonesia umumnya terdapat di daerah gunung yang beriklim tropika basah (Munir, 1995).

Nilai kapasitas tukar kation (KTK) dan kejenuhan basa (KB) dalam klasifikasi tanah sistem Soil Taxonomy telah digunakan pada tingkat yang lebih tinggi (di atas famili). Pada klasifikasi tingkat rendah (famili dan seri) karena KTK dan KB mudah diatasi tidak digunakan untuk pembeda klasifikasi.

3.3 Karakteristik Fisika

Andisol memiliki sifat-sifat fisika yang khas dan diasumsikan bahwa sifat-sifat tersebut berkaitan erat dengan tingginya kandungan alofan. Alofan tersusun dari bulatan-bulatan yang berlubang (hollow spherules) yang berdiameter 35-50 A. Mineral ini memiliki banyak lubang-lubang yang memungkinkan keluar masuknya molekul-molekul alc (Maeda dan Soma, 1986).

Andisol tidak saja memiliki sifat kandungan bahan organik yang tinggi, bobot isi rendah, daya menahan air tinggi, total porositas tinggi, tetapi juga tanah ini bersifat gembur konsistensinya, kurang plastis dan tidak lengket (Tan, 1984). Bila basah tanah ini bersifat berminyak (greasy) dan menyemir (smeary). Umumnya mengeluarkan air apabila dipilin di antar jari-jari tangan. Sifat fisika Andisol berubah dengan adanya perubahan kandungan airnya. Bila kering, tanah biasanya menjadi berbutir sangat halus dan anampak seperti debu. Tanah tersebut kemudian sulit untuk menyerap air kembali dan akan menghasilkan gumpalan-gumpalan hitam. Hal ini merupakan alasan mengapa ahli-ahli Belanda menyebutnya sebagai tanah debu hitam (black dust soils) (Druif, 1939 dalam Tan, 1984).

Gejala apabila kering bersifat tak abalik (irreversible) menimbulkan masalah dalam analisis ukuran partikel. Tanah biasanya sulit didispersi. Menurut Birrel (1964) mungkin akibat dari adanya (1) liat silikat amorf yang memiliki nilai ZPC lebih besar daripada mineral-mineral kristalin biasa (2) adanya oksida-oksida terhidrat yang menyebabkan presipitasi kembali (co-precipitacion).

Sifat fisika Andisol yang khas telah digunakan sebagai criteria dalam taksonomi tanah (1975 dan 1992) yaitu sebagai penciri sifat andik berupa bobot isi fraksi < 2 mm yang diukur pada tegangan air 33 kPa adalah sama atau lebih kecil dari 0.90 g/cm3. Kemudian dalam menentukan suborder Vitrands digunakan criteria kadar air pada tegangan 1500 kPa, yakni < 15 persen pada contoh kering udara dan < 30 persen pada contoh yang tidak dikeringkan.

Sifat-sifat fisika tanah Andisol menurut Maeda, Takenaka dan Warkentin (1977) dapat dikemukakan sebagai berikut : memiliki bobot isi yang rendah, kandungan air pada 15 bar yang tinggi, dan kandungan air tinggi, ketersediaan air bagi tanaman sedang sampai rendah, memiliki batas mencair yang tinggi dan indeks plastisitas yang rendah, tanah ini sulit didispersi serta terjadi perubahan yang irreversible pada semua sifat-sifat tersebut apabila telah dikeringkan. Tan (1984) mengemukakan bahwa sifat fisika penting lainnya dari Andisol adalah struktur tanahnya. Struktur tanahnya terdiri dari makrostruktur dan mikrostuktur. Dalam kaitan dengan makrostruktur, horizon A umumnya dicirikan oleh struktur granular yang khas, yang terbentuk oleh proses yang disebut mountain granulation. Struktur ini berlainan dengan struktur granular tanah-tanah lainnya karena satuan-satuan strukturnya sangat resisten terhadap daya tumbuk air hujan. Kerena ketahanannya ini dan terasa seperti pasir pada musim kering, maka unit-unit struktur tersebut disebut pseudo-sand (pasir semu).

Uraian sifat-sifat fisika dari tanah Andisol yang cukup menarik untuk dikemukakan adalah seperti yang dilaporkan oleh Swindale (1964 dalam Maeda, Takenaka dan Warkentin, 1977). Swidale (1964) menguraikan keadaan-keadaan sebagai berikut: profil tanah dalam, biasanya dengan stratifikasi penimbunan yang jelas, biasanya gembur di bagian atas, lapisan atas (topsoil) tebalnya sekitar satu meter, berwarna coklat tua sampai hitam, mengandung senyawa-senyawa humik yang tahan terhadap penguraian mikrobia, lapisan bawah (subsoil) berwarna coklat kemerahan sampai coklat kekuningan yang terasa menyemir apabila basah, bersifat porous dengan bobot isi yang rendah dan kapasitas menahan air yang tinggi, agregasi struktur agak lemah dengan gumpalan-gumpalan (ped) porous yang mudah hancur, sedikit kutan, dan tidak memperlihatkan diferensisasi horisontal pada lapisan bawahnya, kecuali apabila ada duripan, memiliki konsistensi menyemir yang nyata terutama di daerah yang beriklim humid atau berhumid. Tanah yang terbentuk di daerah yang beriklim perhumid menjadi kering irreversible apabila mengering pada tepian-tepian jalan atau tebing. Sifat irreversible apabila kering merupakan kriteria klasifikasi yang berguna, meskipun di lapangan tidak pernah cukup kering untuk memperlihatkan sifat-sifat tersebut.

Selanjutnya dikemukakan oleh Maeda et al (1977) bahwa tanah Andisol memiliki struktur permukaan tanah yang remah dan struktur masiv di lapisan bawah akan tetapi memiliki permeabilitas yang relatif tinggi. Struktur remah di lapisan atas sebagian disebabkan oleh pengaruh pengeringan. Seringkali tanah Andisol memiliki beberapa lapisan dengan sifat-sifat fisik yang berlainan sehingga mempengaruhi pergerakan air serta ketersediaan air bagi tanaman.

Hasil penelitian Sjarif (1990) pada tanah-tanah Andisol di Medan-Sumatera Utara; Cianten, Sukabumi, Lembang, Ciapus dan Pagalengan-Jawa Barat menunjukkan bahwa tanah-tanah Andisol di Indonesia memiliki sifat-sifat yang serupa dengan tanah-tanah Andisol di berbagai negara lain. Bobot isi, retensi air dan distribusi ukuran partikel berkaitan erat dengan komposisi mineral liat, sehingga secara tidak langsung berkaitan dengan bahan induk dan iklim. Nilai bobot isi yang rendah (0.3-0.8 g/cm3) terutama akibat tingginya kandungan alofan dan imogolit. Bobot isi cenderung rendah pada tanah yang memiliki kondisi pencucian yang besar sebagaimana ditunjukkan oleh hubungan negatif antar bobot isi dengan kandungan kalsium dapat ditukar. Retensi ada berbagai tegangan lebih tinggi pada tanah-tanah Andisol yang memiliki kandungan alofan dan imogolit yang semakin tinggi. Distribusi ukuran partikel berkaitan erat dengan bahan induk, tanah yang berasal dari bahan induk basalt cenderung memiliki kandungan liat yang tinggi. Kandungan air pada tegangan 1/3 dan 15 bar (lembab lapang) masing-masing berkisar antara 25-418 persen dan 16-171 persen. Kandungan pada semua tegangan air menurun drastis apabila contoh tanah dikeringkan terlebih dahulu. Kandungan air meningkat dengan semakin meningkatnya kandungan alofan dan imogolit serta kandungan liatnya, kemudian semakin rendah pada tanah-tanah yang memiliki nilai bobot isi dan basa-basa dapat ditukar yang semakin meningkat.

 3.4 Karakteristik Biologi

Di dalam tanah hidup berbagai jenis organisme yang dapat dibedakan menjadi jenis hewan dan tumbuhan, baik yang berukuran mikro maupun yang berukuran makro. Organisme yang hidup di dalam tanah ini ada yang bermanfaat, ada yang mengganggu, dan ada pula yang tidak bermanfaat tetapi juga tidak mengganggu. (Hardjowigeno, 2003)

Tanah Andisol mengandung unsur hara yang cukup tinggi. Unsur hara tersebut berasal dari abu letusan gunung. Sehingga tanah jenis ini sangat baik untuk ditanami. Tidak jarang daerah yang terkena musibah gunung meletus, justru tanahnya akan lebih subur daripada sebelumnya.

Selain unsur hara, zat lain yang terkandung dalam tanah Andisol ini adalah zat-zat organik. Zat organik banyak terkandung pada lapisan tengah dan atas, sedangkan pada tanah yang berada di lapisan bawah, kandungan organik maupun unsur hara cenderung sedikit. Tanah Andisol mampu mengikat air dalam jumlah yang cukup tinggi, zat karbon yang terkandung juga lebih tinggi dibandingkan dengan tanah jenis lain.

Tanah yang mengandung banyak unsur hara dan air yang dibutuhkan tumbuhan atau tanaman dalam proses pertumbuhannya. Tanah Andisol memiliki tekstur yang berongga. Tekstur berongga inilah yang akhirnya menjadi tempat bagi akar untuk tumbuh dengan sangat ideal. Rongga pada tanah memberikan ruang pada akar untuk bernapas dan berkembang. Pelapukan tanah Andisol dibantu oleh organisme-organisme yang ‘bertugas’ untuk menutupi bebatuan sehingga bebatuan itu perlahan melapuk dan hancur.

Di dalam tanah andisol, terdapat populasi makrofauna maupun mikrofauna, diantaranya cacing tanah dan mikroorganisme (protozoa dan nematoda) tanah. Cacing tanah ini berperan dalam menyuburkan dan menggemburkan tanah. Cacing tanah melakukan pencampuran tanah dan memperbaiki tata udara tanah sehingga infiltrasi air menjadi lebih baik, dan lebih mudah ditembus oleh akar. Dalam suatu ekosistem tanah, berbagai mikroba hidup, bertahan hidup, dan berkompetisi dalam memperoleh ruang, oksigen, air, hara dan kebutuhan hidup lainnya, baik secara simbiotik maupun non simbiotik sehingga menimbulkan berbagai bentuk interaksi antar mikrobia ini.

 

BAB IV

PEMANFAATAN TANAH ANDISOL

Tanah Andisol adalah salah satu tanah yang paling produktif apabila dikelola dengan baik.  Tanah Andisol cenderung memiliki jumlah humus yang besar (isinya 7-12% karbon organik di dalam tanah). Lempung amorf dan alofannya memiliki kapasitas tukar kation sangat tinggi (150 cmol/kg, yang lebih tinggi dari montmorillionit). Sayangnya, tanah ini dapat menyerap dan mengendapkan fosfor. Jika fosfor ditambahkan dengan pupuk kurang dari 10%, maka efisiensinya akan berkurang akibat kandungan Al larut dan tanah liat Fe. Tanah Andisol menyimpan air dalam jumlah yang besar. Tetapi ketika kering, tanah ini menjadi tidak padat dan berdebu. Karena itu, tanah Andisol rentan terhadap erosi.

Andisol merupakan tanah yang cukup subur. Di Indonesia Andisol merupakan tanah  utama yang digunakan untuk perkebunan teh seperti di daerah Pengalengan (Jawa Barat), daerah sekitar Danau Toba (Sumatera Utara), dan lain-lain. Selain itu, tanah Andisol banyak digunakan untuk tanaman hortikultura baik berupa tanaman bunga, sayur-sayuran maupun buah-buahan.

Pertanian sayuran menduduki tempat khusus dalam sistem pertanian di Indonesia, karena pengusahaannya yang sangat intensif. Sayuran biasanya diusahakan di daerah dataran tinggi karena tanah yang subur dan suhu yang mendukung untuk pertumbuhan tanaman tersebut. Sayuran yang ditanam di daerah dataran tinggi lebih menghasilkan produksi yang tinggi karena dipengaruhi oleh suhu yang lebih rendah dibandingkan di dataran rendah. Suatu kenyataan fisiologi yang umum bahwa suhu yang lebih rendah lebih memicu pertumbuhan akar, bunga, dan organ-organ penyimpanan serta memicu perkembangan buah dan biji (Williams 1993). Salah satu jenis tanah yang merupakan sentra produksi sayuran di Indonesia adalah tanah andisol dengan luas sekitar 5,39 juta Ha (Puslitbangtanak 2006).

Tanah andisol merupakan tanah yang berasal dari bahan vulkan dan kaya bahan organik.  Peningkatan produksi tanaman sangat berkaitan dengan keadaan hara dalam tanah. Jenis dan jumlah unsur hara yang diberikan harus disesuaikan dengan kebutuhan tanaman untuk tingkat produksi tertentu.

 

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Adapun kesimpulan dari makalah ini adalah sebagai berikut:

  1. Proses pembentukan tanah Andisol terdiri proses pelapukan dan transformasi (perubahan bentuk) dari mineral primer menjadi mineral “short range order”.
  2. Mineral Andisol meliputi dua aspek penting, yaitu mineral fraksi pasir dan mineral fraksi liat. Kebanyakan pustaka berisi keterangan mengenai mineral liat, sedangkan mineral fraksi pasir tidak banyak tidak banyak ditemukan, padahal mineral fraksi pasir penting bagi penentuan asal dari Andisol.
  3. Andisol memiliki sifat kandungan bahan organik yang tinggi, bobot isi rendah, daya menahan air tinggi, total porositas tinggi, tetapi juga tanah ini bersifat gembur konsistensinya, kurang plastis dan tidak lengket.
  4. Andisol merupakan tanah  utama yang digunakan untuk perkebunan teh. Selain itu, tanah Andisol banyak digunakan untuk tanaman hortikultura baik berupa tanaman bunga, sayur-sayuran maupun buah-buahan.

 

DAFTAR PUSTAKA

Anonim.—-. Tinjauan Pustaka Bahan Induk Andisol. Disadur dari http//:www.repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/4/Chapter%20ll.pdf. Pada 22 April 2011 Pukul 16:11.

Anonim. 2010. Tanah Andisol, Tanah yang Subur Akibat Letusan Gunung. Disadur dari http://unguamalis.blogspot.com/2010/12/tanah-Andisol-tanah-suburakibat-letusan.html. pada 23 April 2011 Pukul 21:50.

Devnita, Rina, dkk. 2005. Penggunaan Metoda Selective   Dissolution dan Spektroskopi Inframerah Dalam Menentukan Kadar Alofan Andisol. Disadur dari http://pustaka.unpad.ac.id/wp-content/uploads/2009/04/penggunaan_metoda_selective_dissolution_dan_spektroskopi_inframerah.pdf. Pada 23 April 2011 Pukul 22:13.

Djaenudin, D. 2004. Beberapa Sifat Spesifik Andisol untuk pembeda klasifikasi pada tingkat seri: Studi kasus di daerah Cikajang dan Cikole, Jawa Barat. Disadur dari http//:www.akademik.unsri.ac.id/…./D_Djaenudin_beberapa_sifat_spesifik.pdf. pada 22 April 2011 Pukul 12:21.

Hardjowigeno, Sarwono. 2003. Klasifikasi Tanah dan Pedogenesis. Jakarta: Akademika Pressindo.

Hardjowigeno, Sarwono. 2003. Ilmu Tanah. Jakarta: Akademika Pressindo.

Kaunang, Djoni. 2008. Tanah Andisol. Disadur dari http//:www.jurnal.pdii.lipi.go.id/admin/jurnal/6208109113.pdf. Pada 22 April 2011 Pukul 19:12.

Miller, Raymond W. 1990. Soils: An Introduction to Soils and Plant Growth / Raymond W. Miller, Roy L. Donahue: editorial assistant, Joyce U. Miller. _6 th ed.

Tresnawati, Anggi. 2009. Potensi Pelepasan N-NH4+Dan N-NO3- Tanah Andisol yang Ditanami Sayuran Di Daerah Dataran Tinggi. Disadur dari http://repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/12119/G09ath.pdf?sequence=2. Pada 23 April 2011 Pukul 23:14.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s