Jurnal Ilmu Tanah dan Lingkungan Vol 6 (2) (2006) p: 101-108

KAJIAN BEBERAPA SIFAT KIMIA DAN FISIKA INCEPTISOL PADA TOPOSEKUEN LERENG SELATAN

GUNUNG MERAPI KABUPATEN SLEMAN

Resman1, Syamsul A Siradz

2 dan Bambang H Sunarminto

2

1 Staf Pengajar AMIK-Yapenas, Kendari, Sulawesi Tenggara.

2 Staf Pengajar Fakultas

Pertanian UGM, Yogyakarta 55281

Abstrak

Penelitian ini dilakukan pada toposekuen lereng selatan gunung Merapi Kabupaten Sleman, pada empat lokasi yaitu: desa Tritis dengan ketinggian tempat 800 m dpl, desa Ngelosari 680 m dpl, Desa Sudimoro 540 m dpl dan desa Blembem 435 m dpl. Tujuan penelitian ini adalah mengkaji beberapa sifat fisik dan kimia Inceptisol pada toposekuen dilereng selatan gunung Merapi kabupaten Sleman.

Berdasarkan hasil analisis Laboratorium diketahui beberapa sifat fisik yaitu; lempung

2,95% - 8,89 %), debu 3,40 %-37,82 %, pasir 58,79 % - 88,48 %, berat jenis 2,40 g/cm3-

2,88 g/cm3, berat volume 0,81-1,34 g/cm

3, porositas 47,99-67,01 %, dan sifat kimia yaitu;

karbon organik 0,95-4,51 %, bahan organik 1,64-7,78 %, nitrogen total 0,16- 0,41 %, nisbah C/N 4-12, kapasitas pertukaran kation 20,68-37,47 cmol(+)/kg), pH(H

2O) 6,0-6,3,

pH(NaF) 10,3-11,2, retensi fosfat 78,82-89,26 %), Fe-dithionit 0,10-0,34 %, Si-total 13,54-39,57 %), Fe-total 4,47-5,81 %, Al - total 4,05-5,37 %).

Pada toposekuen dilereng selatan gunung Merapi Kabupaten Sleman, keempat profil tanah hasil analisis fisik (berat jenis dan berat volume) hampir merata pada tiap profil dan analisis kimia (bahan organik, KPK, retensi fosfat) menurun dengan meningkatnya jeluk tanah. Berdasarkan indikator perkembangan pedogesis profil pertama (Tritis) dan profil kedua (Ngelosari) belum berkembang, sedangkan profil ketiga (Sudimoro) dan profil keempat (Blembem) sudah lebih berkembang dibandingkan dengan kedua profil sebelumnya.

Keempat profil tanah pada toposekuen lereng selatan gunung Merapi Kabupaten Sleman, tanahnya termasuk kedalam ordo (Inceptisols), sub ordo (Udepts), great group (Dystrudepts), sub group (Andic Dystrudepts) dan (Vitrandic Dystrudepts). Kata - kata kunci : inceptisol, toposequence Pendahuluan

Inceptisol adalah tanah yang belum matang (immature) dengan perkembangan profil yang lebih lemah dibanding dengan tanah yang matang dan masih banyak menyerupai sifat bahan induknya (Hardjowigeno, 1993).

Tanah Inceptisol yang terdapat di dataran rendah solum yang terbentuk pada umumnya tebal, sedangkan pada

daerah-daerah berlereng curam solum yang terbentuk tipis. Warna tanah Inceptisol beranekaragam tergantung dari jenis bahan induknya. Warna kelabu bahan induknya dari endapan sungai, warna coklat kemerah-merahan karena mengalami proses reduksi, warna hitam mengandung bahan organik yang tinggi (Wambeke, 1992).

Sifat fisik dan kimia tanah Inceptisol

101

102 Jurnal Ilmu Tanah dan Lingkungan Vol 6 (2) (2006) antara lain; berat jenis 1,0 g/cm

3,

kalsium karbonat kurang dari 40 %, pH mendekati netral atau lebih (pH < 4 tanah bermasalah), kejenuhan basa kurang dari 50 % pada kedalaman 1,8 m, COLE antara 0,07 dan 0,09, nilai porositas 68 % sampai 85 %, air yang tersedia cukup banyak antara 0,1 - 1 atm (Smith, 1965).

Proses pedogenesis yang mempercepat proses pembentukan tanah Inceptisol adalah pemindahan, penghilangan karbonat, hidrolisis mineral primer menjadi formasi lempung, pelepasan sesquioksida, akumulasi bahan organik dan yang paling utama adalah proses pelapukan, sedangkan proses pedogenesis yang menghambat pembentukan tanah Inceptisol adalah pelapukan batuan dasar menjadi bahan induk (Smith et al.,1973).

Uraian di atas sangat menarik untuk dikaji beberapa sifat fisik dan kimia tanah Inceptisol yang terletak di Desa Tritis (800 m dpl), Ngelosari (680 m dpl), Sudimoro (540 m dpl) dan Blembem (435 m dpl), pada toposekuen lereng selatan gunung Merapi Kabupaten Sleman.

Metode Penelitian

Penelitian pendahuluan dilakukan dengan menentukan lokasi profil pewakil tanah pada keempat lokasi yaitu di Desa Tritis, Ngelosari, Sudimoro dan Blembem. Penelitian utama dilakukan dengan jalan mendiskripsi profil tanah, kemudian mengambil cuplikan tiap lapisan tanah yang diperlukan untuk analisis laboratorium.

Berbagai analisis yang dilakukan yaitu sifat fisik dan kimia tanah antara lain; tekstur tanah (lempung, debu, pasir), berat jenis, berat volume, porositas, C - organik, bahan organik, N

- total, nisbah C/N, kapasitas pertukaran kation, pH (H

2O), pH (NaF),

retensi fosfat, Fe - ditionit dan Si - total, Fe - total, Al - total.

Perbandingan sifat fisik dan kimia tanah Inceptisol digunakan indeks kemiripan. Mula-mula semua harga pada tiap horizon diubah menjadi nilai nisbi. Harga sebenarnya yang terbesar diberi nilai (100) dan nilai yang terkecil diberi nilai (1), nilai yang terletak antara nilai terbesar dan yang terkecil dihitung dengan cara (interpolasi). Menurut Buol et al., (1980) dalam menghitung indeks kemiripan (I) dari horizon yang dipasangkan dengan rumus sebagai berikut :

% Keterangan : I = indeks kemiripan W = jumlah nilai nisbi terkecil diantara dua parameter dari horizon yang dibandingkan. A dan B = jumlah nilai nisbi dari parameter dua horizon yang dibandingkan.

Jika indeks kemiripan (I) mempunyai nilai > 80, berarti kedua horizon yang dibandingkan adalah mirip. Bila nilai (I) terletak diantara (50 dan 79), kemiripan kedua horizon yang dibandingkan diragukan. Sedang bila nilai I < 50, berarti kedua horizon yang dibandingkan tidak mirip. Hasil dan Pembahasan Sifat Fisik dan Kimia Tanah

Hasil analisis beberapa sifat fisik dan kimia tanah Inceptisol di desa Tritis, Ngelosari, Sudimoro dan Blembem, pada toposekuen lereng selatan gunung Merapi kabupaten Sleman disajikan dalam Tabel-1.

Resman et al. Sifat kimia fisika Inceptisol lereng Merapi 103 Tekstur Tanah

Fraksi lempung (2,54 % - 8,89 %) memiliki harkat rendah (PUSLITTANAK, 1983), fraksi debu (3,40 % - 37,82 %) memiliki harkat rendah - tinggi (PUSLITTANAK, 1983), fraksi pasir (59,23 % - 88,48 %) ini memiliki harkat sedang - tinggi (PUSLITTANAK, 1983). Keempat profil didomina-si oleh fraksi pasir dengan tekstur pasir geluhan, sedangkan fraksi yang paling rendah adalah fraksi lempung dengan tekstur geluhan.

Berat Jenis Pada keempat profil hasil analisis

berat jenis berkisar antara (2,46 g/cm3 -

2,88 g/cm3) memiliki harkat rendah

(PUSLITTANAK, 1983). Hal ini menunjukkan horizon tanah tersebut mengandung bahan organik yang cukup tinggi berkisar antara (1,64 % - 7,78 %).

Berat Volume Pada keempat profil hasil analisis

berat volume berkisar antara (0,81

g/cm3

- 1,34 g/cm3) ini memiliki harkat

rendah (PUSLITTANAK, 1983). Kecilnya berat volume dapat disebabkan bahan amorf yang menyusun partikel tanah dan kandungan bahan organik yang tinggi berkisar antara (1,64 % - 7,78 %).

Porositas Pada keempat profil hasil analisis

porositas berkisar antara (47,99 % - 67,01%). Peningkatan nilai porositas berkaitan dengan nilai berat volume dan nilai berat jenis tanah, kandungan bahan organik yang tinggi menyebabkan tanah menjadi porous, juga pengaruh material amorf penyusun tanah. Carbon Organik

Hasil analisis profil pertama (TT), (2,57 % - 4,51 %), profil kedua (NS)

(2,74 % - 3,06 %), profil ketiga (SM) (1,47 % - 1,80 %), profil keempat (BB) (0,95 % - 1,70 %). Tingginya C - organik pada profil teratas didominasi rumput yang tumbuh rapat, bahan-bahan amorf yang cukup tinggi yang dapat menghambat proses perombakan bahan organik oleh mikrobia tanah.

Nitrogen Total Pada keempat profil tanah hasil

analisis N - total berkisar antara (0,16 % - 0,41 %) ini memiliki harkat rendah - sedang (Blakemore, 1987). Pada tiap horizon tanah terjadi perubahan N - total disebabkan oleh kehilagan N - total oleh alih rupa, juga dipengaruhi tingkat perombakan bahan organik. Sedangkan kehorizon bawah menunujukkan kenaikan N - total ini diduga karena perombakan bahan organik yang belum intensif.

Nisbah C/N Pada keempat profil hasil analisis

nisbah C/N menunjukkan nilai berkisar antara (4,00 % - 11,28 %) masing-masing berharkat matang (PUSLITTANAK, 1983). Hal ini menunjukkan nitrogen mengalami proses mineralisasi mikroorganisme menjadi unsur lain yang sederhana. Namun bila terjadi penambahan nilai nisbah C/N dihorizon bawah sudah mengalami proses mineralisasi tapi penguraian kurang intensif. Kapasitas Pertukaran Kation (KPK)

Pada keempat profil hasil analisis (KPK) menunjukkan nilai yang berkisar antara (20,68 cmol(+)/kg - 37,47 cmol(+)/kg) masing-masing berharkat tinggi-sedang (Blakemore, 1987). Tingginya KPK ditentukan oleh kadar lempung dan bahan organik yang ada di dalam tanah. Makin tinggi kadar lempung dan bahan organik maka nilai KPK akan semakin meningkat

104 Jurnal Ilmu Tanah dan Lingkungan Vol 6 (2) (2006) (Notohadiprawiro, 2000).

pH (H2O) dan pH (NaF)

Pada keempat profil nilai pH (H2O)

berkisar antara (6,0 sampai 6,3) menunjukkan agak masam sampai mendekati netral. Hasil analisis pH (NaF), berkisar antara (10,4 sampai 11,2) ini menunujukkan mengandung bahan amorf yang cukup tinggi.

Retensi Fosfat Hasil analisis retensi fosfat keempat

profil tanah menunjukkan nilai yang berkisar antara (78,82 % - 89,26 %). Kemampuan meretensi fosfat ini terkait dengan banyaknya kandungan mineral-mineral amorf yang tinggi di dalam tanah. Menurut (Bohn et al., 1979) menyatakan bahwa tingginya retensi fosfat dapat terjadi sangat kuat disebabkan oleh kandungan (besi dan aluminium) amorf yang berasal dari hidroksi oksida aluminium dan allofan tinggi.

Fe- larut dithionit Pada keempat profil menunjukkan

nilai yang berkisar antara (0,10 % - 0,34 %) masing-masing berharkat sangat rendah (Blakemore, 1987). Meningkatnya Fe - dithionit pada horizon bawah karena kondisi pelapukan yang sama menyebabkan mineral besi (Fe) yang berada dihorizon bawah tahan terhadap proses pelapukan, sehingga pembentukan Fe - dithionit lebih besar.

Si-total, Al-total, Fe-total Hasil analisis Si - total pada

keempat profil berkisar antara (13,54 % - 39,57 %), ini menunjukkan makin kehorizon bawah hasilnya meningkat, hal ini disebabkan karena pelindian / pencucian yang tinggi. Hasil analisis Al - total pada keempat profil berkisar antara (4,36 % - 5,37 %), ini menunjukkan makin kehorizon bawah

hasilnya meningkat, menurunya kandungan aluminium (Al) pada horizon bawah diduga terakumulasi pada horizon B. Hasil analisis Fe - total pada keempat profil berkisar antara (4,47 % - 5,81 %), ini menunjukkan makin kehorizon bawah hasilnya meningkat. Hal ini disebabkan mineral-mineral besi (Fe) terbentuk secara insitu dan tahan pada pencucian sehingga pada horizon C jumlahnya meningkat. Indeks Kemiripan Sifat Fisik Tanah

Indeks kemiripan sifat fisik pada keempat profil menunjukkan nilai yang berkisar antara (1 % sampai 47 %). Pada keempat profil yang sangat berpengaruh bahan induk pembentuk tanah yang diduga berasal dari bahan induk abu volkan yang menyebabkan cepat terjadinya variasi antara horizon. Selain itu perbedaan sifat fisik disebabkan oleh sebaran fraksi-fraksi butir yang tidak seragam antara horizon, hal tersebut menyebabkan perbedaan nilai pada indeks kemiripan. Lihat tabel 2. Sifat Kimia Tanah

Indeks kemiripan sifat kimia pada keempat profil menunjukkan nilai yang berkisar antara (1 % sampai 52 %). Hal tersebut diduga faktor kerapatan vegetasi, jumlah kation yang dapat dipertukarkan di dalam tanah dan proses pelindian kation-kation basa yang terakumulasi pada masing-masing profil tanah. Lihat tabel 3. Indikator Perkembangan Pedogenesis Tanah

Berdasarkan parameter penduga perkembangan tanah menunjukkan bahwa pada profil pertama (Desa Tritis) pedogenesis belum berkembang, sama halnya

Resman et al. Sifat kimia fisika Inceptisol lereng Merapi 105 dengan profil kedua (Desa Ngelosari). Sedangkan pada profil ketiga (Desa Sudimoro) menunjukkan pedogenesis sudah berkembang lebih lanjut dibandingkan tiga profil yang lain. Pada

profil keempat (Desa Blembem) menunjukkan pedogenesis sudah berkembang.

Tabel 2 : Indeks kemiripan sifat fisik pada keempat profil yang diamati

Lokasi TT NS SM BB 1 2 3 1 2 3 1 2 3 4 1 2 3

TT1 100 2 22 1 18 19 17 20 17 19 7 4 20 TT2 100 2 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 TT3 100 1 16 19 17 19 16 18 7 4 20 NS1 100 1 1 1 1 1 1 1 1 1 NS2 100 29 14 37 47 41 8 3 28 NS3 100 16 30 24 32 10 4 20 SM1 100 16 13 15 7 4 16 SM2 100 26 42 7 4 3 SM3 100 40 6 3 23 SM4 100 5 4 24 BB1 100 4 7 BB2 100 4 BB3 100 Keterangan : TT = Tritis, NS = Ngelosari, SM = Sudimoro, BB = Blembem Jika Indeks kemiripan: > 80 = mirip, 50-79 = diragukan, < 50 = tidak mirip

Tabel 3 : Indeks kemiripan sifat kimia dari empat profil yang diamati

Lapisan TT NS SM BB 1 2 3 1 2 3 1 2 3 4 1 2 3

TT1 100 24 31 30 31 15 39 15 25 24 1 30 17 TT2 100 30 32 28 12 30 11 21 19 1 22 25 TT3 100 37 38 17 45 17 31 28 1 37 19 NS1 100 35 15 36 15 27 24 1 30 16 NS2 100 15 40 16 28 25 1 32 19 NS3 100 21 16 29 26 1 26 17 SM1 100 25 43 38 2 51 26 SM2 100 21 23 2 36 24 SM3 100 32 1 44 22 SM4 100 2 52 25 BB1 100 1 2 BB2 100 33 BB3 100

Keterangan : TT = Tritis, NS = Ngelosari, SM = Sudimoro, BB = Blembem

Tabel 4: Parameter Penduga Perkembangan Tanah.

106 Jurnal Ilmu Tanah dan Lingkungan Vol 6 (2) (2006)

Kesimpulan Dan Saran Kesimpulan 1. Pada toposekuen lereng selatan

gunung Merapi Kabupaten Sleman, keempat profil tanah hasil analisis sifat fisik (berat jenis dan berat volume) hampir merata pada tiap profil sedangkan sifat kimia (bahan organik, KPK, retensi fosfat) menurun dengan meningkatnya jeluk tanah.

2. Berdasarkan indikator perkembangan pedogesis profil pertama (Tritis) dan profil kedua (Ngelosari) belum berkembang, sedangkan profil ketiga (Sudimoro) dan profil keempat (Blembem) sudah lebih berkembang dibandingkan dengan kedua profil sebelumnya.

3. Topografi di daerah penelitian dengan kondisi iklim dan bahan induk yang sama dapat merupakan faktor utama yang mempengaruhi sifat-sifat fisik dan kimia tanah serta perkembangan tanah.

4. Keempat profil tanah pada toposekuen lereng selatan gunung Merapi Kabupaten Sleman, tanahnya termasuk kedalam ordo

(Inceptisols), sub ordo (Udepts), great group (Dystrudepts), sub group (Andic Dystrudepts) dan (Vitrandic Dystrudepts).

Saran 1. Untuk memahami dan mengetahui

mengenai hubungan antara ketinggian tempat dan jenis tanaman yang ada pada toposekuen lereng selatan gunung Merapi Kabupaten Sleman perlu dilakukan penelitian yang detail.

2. Perlu melestarikan tanah Inceptisol di toposekuen lereng selatan gunung Merapi Kabupaten Sleman supaya tingkat kesuburan tanah tetap terjaga dan tidak hilang oleh adanya erosi.

Daftar Pustaka

Buol, S.W., F.D. Hole and R.J. McCracken. 1980. Soils Genesis and Classification. 2

nd ed. Iowa

State Univ. Press. Ames. Blakemore, L. C., Searle, and B.K. Daly.

1987. Methods for Chemical Analysis of Soils. NZ Soils Bureu.

Profil Jeluk cm Nisbah D/L KPK lempung Nisbah Si-t/Al-t TT1 0 - 20 4,57 5,42 - TT2 20 - 40 12,83 12,71 3,34 TT3 40 - 52 8,72 7,55 3,71 NS1 0 - 8 3,54 3,54 - NS2 8-28 2,40 2,69 4,31 NS3 28 - 40 3,26 3,62 5,40 SM1 0 - 40 3,08 6,11 - SM2 40 - 68 2,12 4,39 - SM3 68 - 84 2,13 2,84 4,31 SM4 84 - 130 2,27 3,42 4,25 BB1 0 - 20 3,12 7,15 - BB2 20 - 48 4,51 7,99 5,80 BB3 48 - 100 2,45 4,55 3,54

Resman et al. Sifat kimia fisika Inceptisol lereng Merapi 107

Departemen of Scientific and Industrial Reseaach. Lower Hutt, New Zealand. 103 p.

Bohn, H.L., B.L., Mcneal and G.A. O’connor. 1997. Soil Chimistry. A. Wiley Interscience Publication. John Wiley and Sons Canada.

Hardjowigeno, S. 1993. Klasifikasi Tanah dan Pedogenesis. (Edisi pertama). Akademika Pressindo. Jakarta. 274 hal.

Notohadiprawiro, T. 2000. Tanah dan Lingkungan. Guru Besar Ilmu Tanah Fakultas Pertanian Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta.

Pusat Penelitian Tanah. 1983. Kriteria Penilaian Data Analisis Sifat Kimia Tanah. Bogor.

Smith, G. D. 1965. Pedologie, Soil Classification. J. Americkx, L. De Leenher, C. Donis, J. Fripiat, H. Laudelout, G. Manil, A. Noirfalise, G. Scheis, D. Stenuit, R. Tavernier, A. Van Den Hende.

Smith, G. D. 1973. Discusses Soil Taxonomy. Soil Survey Horizons. Agriculture Philippine.

Wambeke, A. V. 1992. Soil of The Tropics. Departemen of Soil, Crop and Atmospheric Sciences. Cornel Univ. Ithaca New York.

ф

Tabel 1. Hasil analisis Laboratorium

No Kode pH pH C.O B.O

N-tot C/N KPK Retensi Fe-dit Fe-tot Si-tot Al-tot Lempung Debu Pasir BJ BV Porost.

Sampel H2O NaF % % % cmol(+)/kg P % % % % % % % % g/cm3 g/cm3 %

1 TT-1 6.0 11.2 3.20 5.52 0.31 10.3 23.63 85.26 0.16 4.36 19.92 75.72 2.52 1.19 52.94

2 TT-2 6.0 11.2 4.51 7.78 0.40 11.3 37.47 89.26 0.19 5.81 13.54 4.05 2.95 37.82 59.23 2.47 1.00 59.72

3 TT-3 6.1 11.2 2.59 4.47 0.33 7.7 32.03 89.06 0.24 5.76 14.54 5.37 4.24 36.97 58.79 2.46 0.91 63.10

4 NS-1 6.1 11.0 3.06 5.28 0.41 7.5 23.61 83.35 0.13 2.54 8.98 88.48 2.63 1.24 52.88

5 NS-2 6.2 11.0 2.98 5.15 0.33 9.0 22.93 88.18 0.14 4.47 22.83 5.30 8.54 3.40 88.06 2.67 1.14 57.25

6 NS-3 6.3 11.0 2.74 4.73 0.23 11.9 20.28 87.23 0.12 5.68 23.56 4.36 5.72 12.92 81.36 2.88 1.27 55.96

7 SM-1 6.1 10.6 1.53 2.64 0.30 5.1 24.02 84.30 0.12 3.93 12.10 83.97 2.40 1.05 56.47

8 SM-2 6.1 10.5 1.47 2.53 0.21 7.0 23.86 80.31 0.19 5.44 11.56 83.00 2.61 1.17 55.15

9 SM-3 6.3 10.6 2.11 3.64 0.27 7.8 25.23 85.09 0.30 4.69 22.84 5.30 8.89 18.95 72.16 2.61 0.92 64.86

10 SM-4 6.3 10.6 1.80 3.10 0.25 7.2 24.81 87.95 0.34 5.71 23.56 4.49 7.25 23.73 68.75 2.47 0.81 67.01

11 BB-1 6.2 10.4 0.95 1.64 0.16 5.9 22.25 78.82 0.10 3.11 9.70 87.19 2.73 1.34 50.86

12 BB-2 6.2 10.3 1.00 1.73 0.25 4.0 22.68 88.90 0.17 4.49 24.27 4.36 2.84 12.81 84.35 2.53 1.32 47.99

13 BB-3 6.3 10.3 1.70 2.94 0.22 7.7 23.03 87.25 0.23 4.59 18.91 5.33 5.06 13.38 81.56 2.55 1.15 54.84