Bahan Pembenah Tanah dan konsep penggunaan bahan pembenah tanah

MAKALAH

Pengenalan Bahan Pembenah Tanah Dan Konsep Penggunaan Bahan Pembenah Tanah

Bahan pembenah tanah dikenal juga sebagai soil conditioner. Di kalangan ahli tanah diartikan sebagai bahan-bahan sintetis atau alami, organik atau mineral, berbentuk padat maupun cair yang mampu memperbaiki struktur tanah, dapat merubah kapasitas tanah menahan dan melalukan air, serta dapat memperbaiki kemampuan tanah dalam memegang hara, sehingga air dan hara tidak mudah hilang, namun tanaman masih mampu memanfaatkan air dan hara tersebut. Pada awalnya konsep utama dari penggunaan pembenah tanah adalah: (1) pemantapan agregat tanah untuk mencegah erosi dan pencemaran, (2) merubah sifat hidrophobik dan hidrofilik, sehingga dapat merubah kapasitas tanah menahan air, dan (3) meningkatkan kemampuan tanah dalam memegang hara dengan cara meningkatkan kapasitas tukar kation (KTK) (Arsyad 2000).

            Bila bahan pembenah tanah akan dijadikan suatu kebijakan dalam usaha peningkatan produktivitas lahan pertanian di Indonesia, maka pemilihan bahan pembenah tetap diprioritaskan pada bahan-bahan yang murah, bersifat insitu, dan terbarukan, bahan organiksebenarnya dapat memenuhi persyaratan tersebut.   Secara garis besar, bahan pembenah tanah dibedakan menjadi 2 yaitu : alami dan sintetis (buatan pabrik), dan berdasarkan senyawa pembentukannya juga dapat dibedakan dalam 2 kategori yakni pembenah organik (termasuk hayati) dan pembenah tanah an organik. 

            Konsep penggunaan bahn pembenah tanah adalah : (1) Pemantapan agregat tanah untuk mencegah erosi dan pemcemaran, (2) merubah sifat hidrophobic dan hidrofilik, sehingga merubah kapasitas tanah menahan air (water holding capacity), (3) meningkatkan kapasitas tukar kation (KTK) tanah. Beberapa bahan pembenah, juga mapu menyuplai unsur hara tertentu, meskipun jumlahnya relatif kecil dan seringkali tidak semua unsur hara yang terkandung dalam bahan pembenah tanah dapat segera diguanakan untuk tanaman. 

Prospek dan Kendala Lahan yang mengalami degradasi (penurunan kualitas) semakin meningkat dari tahun ke tahun, baik dari segi luasan maupun tingkat degradasinya. Hasil Penelitian Puslitbangtanak (1997) menunjukkan di 11 propinsi di Indonesia terdapat 10,94 juta ha lahan kritis. Berdasarkan data di 11 propinsi tersebut, diperkirakan luas lahan kritis di seluruh wilayah Indonesia akan lebih besar lagi. Oleh karena itu diperlukan suatu usaha untuk mempercepat laju pemulihan lahan-lahan tersebut. Jika bahan pembenah tanah akan dijadikan salah satu alternatif pemulihan lahan-lahan terdegradasi, bahan pembenah tanah mana yang akan dipilih? 

Penelitian pemanfaatan bahan pembenah tanah untuk meningkatkan kualitas tanah di Indonesia sudah dirintis oleh Lembaga Penelitian Tanah (saat ini namanya berubah jadi Balai Penelitian Tanah) sejak tahun 1970, diantaranya dengan memanfaatkan emulsi bitumen, polyacrylamine (PAM), dan lateks untuk perbaikan sifat fisik tanah. Meskipun menunjukkan hasil yang positif, namun penggunaan bahan-bahan tersebut tidak bisa dikembangkan pada level petani karena bahan tersebut sulit didapat dan relatif mahal.

Selanjutnya bahan mineral alami seperti zeloit juga telah banyak dibuktikan manfaatnya dalam memperbaiki sifat-sifat tanah jika mempunyai KTK yang relatif tinggi. Sumber zeolit di Indonesia relatif banyak, berdasarkan hasil penyelidikan Direktorat Sumberdaya Mineral, jumlah cadangan sumberdaya zeolit di Indonesia tidak kurang dari 205.825.080 ton. Permasalahan yang dihadapi saat ini dalam pemanfaatan zeolit sebagai bahan pembenah tanah adalah kualitas zeolit yang beredar dipasaran kualitasnya sangat beragam, dan sulit bagi pengguna untuk membedakan mana zeolit yang mempunyai KTK tinggi dan mana yang tidak. Masalah harga juga seringkali menjadi hambatan untuk memanfaatkan bahan ini pada level petani.  

Sesungguhnya bahan organik tanah baik dalam bentuk pupuk kandang, pupuk hijau, kompos, sisa tanaman, dan lain sebagainya, merupakan bahan pembenah tanah yang sudah banyak dibuktikan efektivitasnya baik dalam memperbaiki sifat fisik, kimia, maupun biologi tanah. Limbah pertanian seperti blontong, skim lateks, dan lain-lain juga dapat dimanfaatkan sebagai pembenah tanah. Beberapa hasil penelitian juga menunjukkan bahwa penggunaan bahan pembenah tanah mineral seperti zeolit berpengaruh lebih baik terhadap sifat-sifat tanah jika disertai dengan pepemberian bahan organik. 

Oleh karena itu, bila bahan pembenah tanah akan dijadikan suatu kebijakan dalam usaha peningkatan produktivitas lahan pertanian di Indonesia, maka pemilihan bahan pembenah tanah tetap diprioritaskan pada bahan-bahan yang murah, bersifat insitu, dan terbarukan, bahan organik sebenarnya dapat memenuhi persyaratan tersebut. 

Pengadaan bahan organik baik yang bersifat insitu maupun dengan memanfaatkan sumber-sumber yang ada seperti sampah kota harus digalakkan. Pemanfaatan limbah pertanian dan lain sebagainya juga dapat dilakukan, namun perhatian kemungkinan adanya kandungan unsur-unsur pencmar dan berbahaya seperti logam berat. 

Penggunaan bahan pembenah  mineral harus diperhatikan dampak negatifnya terhadap lingkungan perhatikan pula faktor ketersediaan, dan jaminan mutu, serta harga. Pemanfaatan bahan pembenah tanah yang bersifat sintetis, sebaiknya dihindari karena selain dikhawatirkan akan berdampak negatif terhadap lingkungan, harganya juga seringkali terlalu mahal. 

PENGARUH BAHAN PEMBENAH TANAH TERHADAP SIFAT KIMIA TANAH

·         Pupuk Kandang

Pupuk kandang merupakan pupuk tertua yang dikenal manusia, berasal dariekskreta padat atau kotoran hewan, urine dan sisa-sisa tanaman (pakan ternak) yang membusuk dengan bantuan organisme mikro tanah . Jumlah kotoran yang dihasilkan tiap jenis ternak sangat bervariasi, misalnya tiap ekor sapi dapat menghasilkan kotoran (Indonesia) rata-rata 25 kg/hariTiap jenis ternak menghasilkan pupuk kandang dengan sifat yang berbeda-beda . Kotoran ayam mengandung unsur hara lebih besar daripada pupuk kandang lainnya (Tabel 1) . Kotoran kuda dan kambing mengalami fermentasi dan menjadi lebih cepat panas dan lebih cepat melapuk dari pada kotoran sapi dan babi . (Hardjowigeno, 1992) .

Tabel 1 . Persentase kandungan unsur hara pada masing-masing jenis kotoran ternak

Ternak	N	P2O5	K2O
Unggas ( Ayam )	1,70	1,90	1,50
Sapi	0,29	0,17	0,35
Kuda	0,44	0,17	0,35
Babi	0,60	0,41	0,13
Domba	0,55	0,31	0,15

Sumber : Hardjowigeno, 1992

Perbaikan terhadap sifat kimia tanah Pemberian pupuk kandang akan meningkatkan bahan organik tanah sehingga akan berpengaruh positif terhadap sifat kimia tanah . Tanah-tanah yang mendapat tambahan bahan organik akan lebih baik dibandingkan dengan yang tidak mendapatkan tambahan . Perbaikan tersebut baik secara langsung maupun sebagai pengaruhsampingan, yaitu antara lain :

1.      Kandungan bahan organik tanah

Penambahan pupuk kandang akan meningkatkan kandungan bahan organik tanah. Hal ini diperlukan sebagai pengganti bahan organik yang hilang atau terserap oleh tanaman atau penambahan pada tanah-tanah yang kandungan bahan organiknya rendah . Hal ini dikemuka-kan oleh Setyamidjaja (1986) dan Soepardi (1983), bahwa penambahan bahan organik ke dalam tanah akan menambah ketersediaan unsur hara dan kandungan

2.      Bahan organik tanah

Kadar bahan organik pada tanah yang ditanami terus menerus akan menurun sebesar 35 % dibandingkan kondisi tanah awal (sebelum ditanami), sehingga bahan organik harus diberikan secara teratur

3.      Unsur hara

Bahan organik berfungsi sebagai gudang penyimpan unsur hara : (1) sebagai sumber unsur hara (penyumbang unsur hara), dan (2) penyangga ketersediaan unsur hara .

4.      Sumber unsur hara

Bahan organik adalah salah satu sumber unsur hara tanaman yang penting (Wiralaga, 1988). Sedangkan Foth, (1984), menyatakan bahan organik berupa pupuk kandang terdiri dari dua bagian yaitu bagian padat dan cair . Pada bagian padat ini terkandung unsur hara N yang terdiri dari 2 bagian yaitu bagian yang merupakan residu protein yang tahan terhadap perombakan dalam proses pencernaan, dan protein yang disintesa dalam sel-sel bakteri . Bentuk yang terakhir ini cepat tersedia bagi tanaman bila ditambahkan ke dalam tanah . Selain nitrogen pupuk kandang juga mengandung P, K,dan lignin . Penambahan bahan organik berpengaruh langsung karena bahan organik merupakan sumber P dan S tersedia dalam

tanah .

5.      Penyangga ketersediaan unsur hara

Bahan organik berbentuk humus dapat menahan hara tanaman menjadi bentuk tidak larut dan tidak mudah tercuci air hujan . Makin tinggi kadar bahan organik makin banyak hara tanaman dapat di tahan sehingga pemupukan (an-organik) yang dilakukan dapat lebih efisien . Asam-asam organik yang dihasilkan dari proses dekomposisi bahan organik dapat melarutkan Fe dan Al sehingga P berada dalam keadaan bebas . Asam-asam organik sebagai hasil dekomposisi bahan organik sangat efektif dalam membebaskan P yang terfiksasi oleh Al dan Fe dalam larutan tanah sehingga P lebih tersedia bagi tanaman . Bradley dan Sieling (1983) menyatakan bahwa asam organik mampu mengurangi aktivitas ion Al dalam tanah, dengan bereaksi membentuk senyawakompleks yang tidak larut, sehingga dapat mengurangi kelarutan Al dalam tanahsekaligus mengurangi pengikatan P oleh Al. Senyawa organik yang terdiri dari protein, asam animo dan asamasam organik lainnya dapat bereaksi dengan Fe dan Mn membentuk senyawa yang mantap (khelat) . Dijelaskan juga khelat ini dapat larut sehingga kadar Fe dan Mn dalam tanah meningkat dan dapat diambil tanaman serta tidak bersifat meracuni tanaman .

6.      Kapasitas tukar kation (KTK) tanah

Pertukaran kation di dalam tanah merupakan peristiwa yang sangat penting .Besarnya nilai KTK tanah beragam untuk setiap jenis tanah tergantung antara lain tekstur, pH, dan koloid tanah (liat atau humus) . Bahan organik akan menyumbangkan sekitar 30 - 70% dari total KTK tanah . Penurunan KTK tanah sejalan dengan penurunan bahan organik .

·         Biochar

Biochar  merupakan formula bahan pembenah tanah alami berbahan baku arang/biochar yang berasal dari residu atau limbah pertanian yang sulit didekomposisi, seperti kayu-kayuan, tempurung kelapa sawit, sekam padi, kulit buah kakao, dan lain-lain melalui pembakaran. Pembakaran dilakukan dengan menggunakan pirolisator untuk mendapatkan arang (biochar) melalui pembakaran tidak sempurna (pirolisis) dengan suhu sekitar 250-300 0C, selama 3,5 jam, sehingga diperoleh arang yang mengandung karbon aktif untuk diaplikasikan ke dalam tanah.  Pemilihan bahan baku pembenah tanah dari bahan yang sulit didekomposisi dimaksudkan agar dapat bertahan lama di dalam tanah.

Beberapa hasil penelitian yang telah banyak dilakukan menunjukkan bahwa biochar yang diaplikasikan ke dalam tanah secara nyata berpotensi dalam meningkatkan beberapa sifat kimia tanah seperti pH tanah, KTK, dan beberapa senyawa seperti C-organik, N-total, serta dapat mereduksi aktivitas senyawa Fe dan Al yang berdampak terhadap peningkatan P-tersedia. Perbaikan sifat kimia yang diakibatkan oleh penambahan biochar secara tidak langsung berdampak positif pula terhadap pertumbuhan tanaman yang tumbuh di atasnya. Aplikasi biochar yang berasal dari bonggol jagung dengan dosis 10 ton ha-1 secara signifikan meningkatkan pH, electrical conductivity (EC), C-organik, P-tersedia, N-total, dan KTK tanah yang tercemar maupun yang tidak tercemar Kromium (Cr). Peningkatan ini terjadi disebabkan biochar yang berasal dari bonggol jagung ini diketahui mengandung senyawa-senyawa yang dibutuhkan tanaman, memiliki luas permukaan yang tinggi, porositas yang tinggi, serta kandungan abu dalam biochar yang secara tidak langsung dapat melarutkan senyawa-senyawa yang terjerap seperti Ca, K, dan N yang dibutuhkan oleh tanaman. Novak dkk. (2009) juga melaporkan bahwa setelah 67 hari biochar pada tanah berpasir menyebabkan pH, C-organik, Ca, K, Mn, dan P meningkat. Namun, penambahan biochar tidak meningkatkan KTK tanah (Gani,2009).

·         Zeolit

Batuan Zeolit Sebagai Salah Satu Alternatif Bahan Pembenah TanahmKesuburan dapat digolongkan dalam tiga kelompok yaitu: kesuburan fisika, kimia dan biologi.  Untuk mengatasi menurunnya kesuburan tanah ada beberapa cara yang bisa dilakukan. Termasuk dengan cara memberikan bahan pembenah tanah. Bahan pembenah tanah ini antara lain adalah batuan alami zeolit. Batuan zeolit adalah mineral alami berbahan dasar kelompok alumunium silikat yang terhidrasi logam alkali dan alkali tanah (terutama Na dan Ca). Batuan ini berwama abu-abu sampai kebiru-biruan. Para ahli mineralogi menyatakan zeolit mengandung lebih dari 30 mineral alami. Diantaranya: Natrolit, Thomsonit, Analit, Hendalit, Clinoptilotit dan Mordernit. Manfaat zeolit yaitu :

1. Menjaga keseimbangan pH tanah. 
2. Mampu mengikat logam berat yang bersifat meracun tanaman misalnya Pb dan Cd.
3. Mengikat kation dari unsur dalam pupuk misalnya NH4+ dari urea K+ dari KC1, sehingga penyerapan pupuk menjadi effisien (tidak boros). 
4. Meningkatkan KPK tanah (sifat kimia).  

Secara kimia kandungan zeolit yang utama adalah: Si02 = 62,75%; A1203 =12,71 %; K20 = 1,28 %; CaO = 3,39 %; Na2O = 1,29 %; MnO = 5,58 %; Fe203 = 2,01 %; MgO = 0,85 %; Clinoptilotit = 30 %; Mordernit = 49 %. Sedangkan nilai KPK antara 80 – 120 me/100 gr, nilai yang tergolong tinggi untuk penilaian tingkat kesuburan tanah. Nilai KPK ini akan menentukan kemampuan bahan tersebut untuk menyimpan pupuk yang diberikan sebelum diserap tanaman.

Pengaruh Pemberian Bahan pembenah Tanah Terhadap Sifat Biologi Tanah

Pemberian Bahan Pembenaha tanah pupuk Kandang dapat meningkatkan kandungan amonium dalam tanah sehingga didapatkan populasi Azospirillum yang tinggi dibandingkan dengan perlakuan pupuk NPK dan tanpa perlakuan. Hal ini membuktikan bahwa pemberian pupuk kandang dapat meningkatkan populasi bakteri dalam tanah. Diharapkan dapat meningkatkan kesuburan tanah dalam waktu yang cukup panjang. Dengan kesuburan tanah, ketersediaan hara cukup untuk tanaman yang tumbuh di atasnya, sehingga dapat meningkatkan hasil panen. 

Pemanfaatan bahan pembenah tanah untuk tanah yang di budidayakan

Beberapa hasil penelitian telah menunjukkan efektivitas pembenah tanah berbahan dasar bahan organik dan biochar yang telah diperkaya zeolit dan senyawa humat dalam meningkatkan produktivitas dan perbaikan kualitas lahan kering masam yang didominasi fraksi liat dan bereaksi masam, dan telah terdegradasi berat. Dosis yang digunakan relatif rendah yaitu 2,5 t ha

 (Dariah et al. 2007, 2010). Degradasi lahan juga banyak terjadi  pada lahan kering dengan sifatnya lebih bervariasi, misalnya pada tanah yang didominasi fraksi pasir dan bereaksi netral atau alkalin. Jika akan diaplikasikan pada tanah dengan karakteristik yang berbeda, kemungkinan perlu terlebih dahulu dilakukan pengujian, mengingat rata-rata pH pembenah tanah yang diuji rata-rata sekitar 8. Pemberian bahan yang berpotensi meningkatkan pH tanah pada tanah dengan reaksi netral/alkalin dikhawatirkan berdampak buruk.

Beberapa hasil penelitian menunjukan peranan biochar sebagai pembenah tanah. Glaser et al. (2002) menunjukan penambahan charcoal (biochar) pada tanah-tanah pertanian berfungsi untuk meningkatkan: (1) ketersedian hara, (2) retensi hara, dan (3) retensi air. Menurut Ogawa (1994), charcoal mampu menciptakan habitat yang baik untuk mikroorganisma simbiotik seperti mikoriza karena kemampuannya dalam menahan air dan udara serta menciptakan lingkungan yang bersifat netral khususnya pada tanah-tanah masam. Hasil penelitian pada Ultisol Lampung Timur menunjukkan bahwa penggunaan biochar limbah pertanian sekam padi dengan dosis 2,5-7,5 t ha-1 mampu memperbaiki kualitas tanah. Kemasaman tanah, KTK, dan pori air tersedia meningkat setelah aplikasi biochar selama satu musim tanaman. Selain itu, pemberian biochar juga mampu meningkatkan produksi tanaman jagung (Tabel 4). Efektivitas biochar sangat tergantung pada sifat kimia dan fisik biochar, yang ditentukan oleh jenis bahan baku (kayu lunak, kayu keras, sekam padi dan lain-lain) dan metode karbonisasi (tipe alat pembakaran, temperatur), serta bentuk biochar (padat, serbuk, karbon aktif) (Ogawa 2006).