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 Resman , Syamsul A Siradz dan Bambang H Sunarminto 1 2 1 2 2 Staf Pengajar AMIK-Yapenas, Kendari, Sulawesi Tenggara. Staf Pengajar Fakultas P ertanian UGM, Yogyakarta 55281 Abstrak Penelitian ini dilakukan pada toposekuen lereng selatan gunung Merapi Ka bupaten Sleman, pada empat lokasi yaitu: desa Tritis dengan ketinggian tempat 80 0 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 Ince ptisol pada toposekuen dilereng selatan gunung Merapi kabupaten Sleman. Berdasar kan 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/ cm 2,88 g/cm , berat volume 0,81-1,34 g/cm , porositas 47,99-67,01 %, dan sifat kimia yaitu; karbon organik 0,95-4,51 %, bahan organik 1,64-7,78 %, nitrogen tot al 0,16- 0,41 %, nisbah C/N 4-12, kapasitas pertukaran kation 20,68-37,47 cmol(+ )/kg), pH(H O) 6,0-6,3, pH(NaF) 10,3-11,2, retensi fosfat 78,82-89,26 %), Fe-dit hionit 0,10-0,34 %, Si-total 13,5439,57 %), Fe-total 4,47-5,81 %, Al - total 4,0 5-5,37 %). Pada toposekuen dilereng selatan gunung Merapi Kabupaten Sleman, keem pat profil tanah hasil analisis fisik (berat jenis dan berat volume) hampir mera ta pada tiap profil dan analisis kimia (bahan organik, KPK, retensi fosfat) menu run dengan meningkatnya jeluk tanah. Berdasarkan indikator perkembangan pedogesi s profil pertama (Tritis) dan profil kedua (Ngelosari) belum berkembang, sedangk an profil ketiga (Sudimoro) dan profil keempat (Blembem) sudah lebih berkembang dibandingkan dengan kedua profil sebelumnya. Keempat profil tanah pada toposekue n lereng selatan gunung Merapi Kabupaten Sleman, tanahnya termasuk kedalam ordo (Inceptisols), sub ordo (Udepts), great group (Dystrudepts), sub group (Andic Dy strudepts) dan (Vitrandic Dystrudepts). Kata - kata kunci : inceptisol, toposequ ence 2 3 3 3 Pendahuluan Inceptisol adalah tanah yang belum dengan matang (immature) perkemba ngan profil yang lebih lemah dibanding dengan tanah yang matang dan masih banyak menyerupai sifat bahan induknya (Hardjowigeno, 1993). Tanah Inceptisol yang ter dapat di dataran rendah solum yang terbentuk pada umumnya tebal, sedangkan pada 101 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 reduk si, warna hitam mengandung bahan organik yang tinggi (Wambeke, 1992). Sifat fisi k dan kimia tanah Inceptisol102 Jurnal Ilmu Tanah dan Lingkungan Vol 6 (2) (2006) 3 antara lain; berat jenis 1,0 g/cm , kalsium karbonat kurang dari 40 %, pH mendek ati 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 pedo genesis yang mempercepat proses pembentukan tanah Inceptisol adalah pemindahan, penghilangan karbonat, hidrolisis mineral primer menjadi formasi lempung, pelepa san sesquioksida, akumulasi bahan organik dan yang paling utama adalah proses pe lapukan, sedangkan proses pedogenesis yang menghambat pembentukan tanah Inceptis ol adalah pelapukan batuan dasar menjadi bahan induk (Smith et al.,1973). Uraian di atas sangat menarik untuk dikaji beberapa sifat fisik dan kimia tanah Incept isol 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 men entukan lokasi profil pewakil tanah pada keempat lokasi yaitu di Desa Tritis, Ng elosari, Sudimoro dan Blembem. Penelitian utama dilakukan dengan jalan mendiskri psi 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 O), pH (NaF), retensi fosf at, Fe - ditionit dan Si - total, Fe - total, Al - total. Perbandingan sifat fis ik dan kimia tanah Inceptisol digunakan indeks kemiripan. Mula-mula semua harga pada tiap horizon diubah menjadi nilai nisbi. Harga sebenarnya yang terbesar dib eri nilai (100) dan nilai yang terkecil diberi nilai (1), nilai yang terletak an tara nilai terbesar dan yang terkecil dihitung Menurut dengan cara (interpolasi) . Buol et al., (1980) dalam menghitung indeks kemiripan (I) dari horizon yang di pasangkan dengan rumus sebagai berikut : % Keterangan : I = indeks kemiripan W = jumlah nilai nisbi terkecil diantara dua parameter dari horizon yang dibandingk an. A dan B = jumlah nilai nisbi dari parameter dua horizon yang dibandingkan. J ika indeks kemiripan (I) mempunyai nilai > 80, berarti kedua horizon yang diband ingkan adalah mirip. Bila nilai (I) terletak diantara (50 dan 79), kemiripan ked ua horizon yang dibandingkan diragukan. Sedang bila nilai I < 50, berarti kedua horizon yang dibandingkan tidak mirip. Hasil dan Pembahasan 2 Sifat Fisik dan Kimia Tanah Hasil analisis beberapa sifat fisik dan kimia tanah Inceptisol di desa Tritis, N gelosari, Sudimoro dan Blembem, pada toposekuen lereng selatan gunung Merapi kab upaten 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), fra ksi debu (3,40 % - 37,82 %) memiliki harkat rendah - tinggi (PUSLITTANAK, 1983), fraksi pasir (59,23 % - 88,48 %) ini memiliki harkat sedang - tinggi (PUSLITTAN AK, 1983). Keempat profil didomina-si oleh fraksi pasir dengan tekstur pasir gel uhan, sedangkan fraksi yang paling rendah adalah fraksi lempung dengan tekstur g eluhan. Pada keempat profil hasil analisis 3 3 (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 t umbuh rapat, bahanbahan amorf yang cukup tinggi yang dapat menghambat proses per ombakan bahan organik oleh mikrobia tanah. Pada keempat profil tanah hasil anali sis N - total berkisar antara (0,16 % - 0,41 %) ini memiliki harkat rendah - sed ang (Blakemore, 1987). Pada tiap horizon tanah terjadi perubahan N total disebab kan oleh kehilagan N total oleh alih rupa, juga dipengaruhi tingkat perombakan b ahan organik. Sedangkan kehorizon bawah menunujukkan kenaikan N - total ini didu ga karena perombakan bahan organik yang belum intensif. Nitrogen Total Berat Jenis berat jenis berkisar antara (2,46 g/cm 2,88 g/cm ) memiliki harkat rendah (PUSLI TTANAK, 1983). Hal ini menunjukkan horizon tanah tersebut mengandung bahan organ ik yang cukup tinggi berkisar antara (1,64 % - 7,78 %). Berat Volume 3 Pada keempat profil hasil analisis berat volume berkisar antara (0,81 g/cm - 1,3 4 g/cm ) ini memiliki harkat rendah (PUSLITTANAK, 1983). Kecilnya berat volume d apat disebabkan bahan amorf yang menyusun partikel tanah dan kandungan bahan org anik yang tinggi berkisar antara (1,64 % - 7,78 %). 3 Pada keempat profil hasil analisis porositas berkisar antara (47,99 % 67,01%). P eningkatan nilai porositas berkaitan dengan nilai berat volume dan nilai berat j enis tanah, kandungan bahan organik yang tinggi menyebabkan tanah menjadi porous , juga pengaruh material amorf penyusun tanah. Hasil analisis profil pertama (TT ), (2,57 % - 4,51 %), profil kedua (NS) Porositas Pada keempat profil hasil analisis nisbah C/N menunjukkan nilai berkisar antara (4,00 % - 11,28 %) masingmasing berharkat matang (PUSLITTANAK, 1983). Hal ini me nunjukkan nitrogen mengalami proses mineralisasi mikroorganisme menjadi unsur la in yang sederhana. Namun bila terjadi penambahan nilai nisbah C/N dihorizon bawa h sudah mengalami proses mineralisasi tapi penguraian kurang intensif. Pada keem pat profil hasil analisis (KPK) menunjukkan nilai yang berkisar antara (20,68 cm ol(+)/kg - 37,47 cmol(+)/kg) masing-masing berharkat tinggi-sedang (Blakemore, 1 987). 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 se makin meningkatNisbah C/N Kapasitas Pertukaran Kation (KPK) Carbon Organik104 Jurnal Ilmu Tanah dan Lingkungan Vol 6 (2) (2006) (Notohadiprawiro, 2000). pH (H O) dan pH (NaF) Pada keempat profil nilai pH (H O) 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. Hasil analisis retensi fosfat keempat profil tanah menunjukkan nilai yang berkisar an tara (78,82 % - 89,26 %). Kemampuan meretensi fosfat ini terkait dengan banyakny a kandungan mineralmineral amorf yang tinggi di dalam tanah. Menurut (Bohn et al ., 1979) menyatakan bahwa tingginya retensi fosfat dapat terjadi sangat kuat dis ebabkan oleh kandungan (besi dan aluminium) amorf yang berasal dari hidroksi oks ida aluminium dan allofan tinggi. Pada keempat profil menunjukkan nilai yang ber kisar antara (0,10 % 0,34 %) masing-masing berharkat sangat rendah (Blakemore, 1 987). Meningkatnya Fe - dithionit pada horizon bawah karena kondisi pelapukan ya ng sama menyebabkan mineral besi (Fe) yang berada dihorizon bawah tahan terhadap proses pelapukan, sehingga pembentukan Fe dithionit lebih besar. Hasil analisis Si - total pada keempat profil berkisar antara (13,54 % - 39,57 %), ini menunju kkan makin kehorizon bawah hasilnya meningkat, hal ini disebabkan karena pelindi an / pencucian yang tinggi. Hasil analisis Al - total pada keempat profil berkis ar antara (4,36 % - 5,37 %), ini menunjukkan makin kehorizon bawah 2 2 Retensi Fosfat hasilnya meningkat, menurunya kandungan aluminium (Al) pada horizon bawah diduga terakumulasi pada horizon B. Hasil analisis Fe - total pada keempat profil berk isar antara (4,47 % - 5,81 %), ini menunjukkan makin kehorizon bawah hasilnya me ningkat. Hal ini disebabkan mineral-mineral besi (Fe) terbentuk secara insitu da n 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 ind uk pembentuk tanah yang diduga berasal dari bahan induk abu volkan yang menyebab kan cepat terjadinya variasi antara horizon. Selain itu perbedaan sifat fisik di sebabkan oleh sebaran fraksi-fraksi butir yang tidak seragam antara horizon, hal tersebut menyebabkan perbedaan nilai pada indeks kemiripan. Lihat tabel 2. Inde ks kemiripan sifat kimia pada keempat profil menunjukkan nilai yang berkisar ant ara (1 % sampai 52 %). Hal tersebut diduga faktor kerapatan vegetasi, jumlah kat ion yang dapat dipertukarkan di dalam tanah dan proses pelindian kation-kation b asa yang terakumulasi pada masing-masing profil tanah. Lihat tabel 3. Fe- larut dithionit Sifat Kimia Tanah Si-total, Al-total, Fe-total Indikator Perkembangan Pedogenesis Tanah Berdasarkan parameter penduga perkembangan tanah menunjukkan bahwa pada profil p ertama (Desa Tritis) pedogenesis belum berkembang, sama halnyaResman et al. Sifat kimia fisika Inceptisol lereng Merapi 105 dengan profil kedua (Desa Ngelosari). Sedangkan pada profil ketiga (Desa Sudimor o) menunjukkan pedogenesis sudah berkembang lebih lanjut dibandingkan tiga profi l yang lain. Pada profil keempat (Desa Blembem) menunjukkan pedogenesis sudah berkembang. Tabel 2 : Indeks kemiripan sifat fisik pada keempat profil yang diamati Lokasi 1 100 TT 2 2 100 NS 2 18 2 16 1 100 SM 2 3 20 17 2 2 19 16 1 1 37 47 30 2 4 16 13 100 26 100 BB 2 4 2 4 1 3 4 4 4 3 4 4 100 TT1 TT2 TT3 NS1 NS2 NS3 SM1 SM2 SM3 SM4 BB1 BB2 BB3 Keterangan : TT = Tritis, NS = Ngelosari, SM = Sudimoro, BB = Blembem Jika Indeks kemiripan: > 80 = mirip, 5 0-79 = diragukan, < 50 = tidak mirip Tabel 3 : Indeks kemiripan sifat kimia dari empat profil yang diamati Lapisan TT1 TT2 TT3 NS1 NS2 NS3 SM1 SM2 SM3 SM4 BB1 B B2 BB3 1 100 TT 2 24 100 NS 2 31 28 38 35 100 SM 2 3 15 25 11 21 17 31 15 27 16 28 16 29 25 43 100 21 100 3 22 2 100 1 1 1 1 100 3 19 2 19 1 29 100 1 17 2 17 1 14 16 100 4 19 2 18 1 41 32 15 42 40 100 1 7 2 7 1 8 10 7 7 6 5 100 3 20 2 20 1 28 20 16 3 23 24 7 4 100 3 31 30 100 1 30 32 37 100 3 15 12 17 15 15 100 1 39 30 45 36 40 21 100 4 24 19 28 24 25 26 38 23 32 100 1 1 1 1 1 1 1 2 2 1 2 100 BB 2 30 22 37 30 32 26 51 36 44 52 1 100 3 17 25 19 16 19 17 26 24 22 25 2 33 100 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) Profil TT1 TT2 TT3 NS1 NS2 NS3 SM1 SM2 SM3 SM4 BB1 BB2 BB3 Jeluk cm 0 - 20 20 - 40 40 - 52 0-8 8-28 28 - 40 0 - 40 40 - 68 68 - 84 84 - 130 0 - 20 20 - 48 48 - 100 Nisbah D/L 4,57 12,83 8,72 3,54 2,40 3,26 3,08 2,12 2,13 2,27 3,12 4,51 2,45 KPK lempung 5,42 12,71 7,55 3,54 2,69 3,62 6,11 4,39 2,84 3,42 7,15 7,99 4,55 Nisbah Si-t/Al-t 3,34 3,71 4,31 5,40 4,31 4,25 5,80 3,54 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 p ada tiap profil sedangkan sifat kimia (bahan organik, KPK, retensi fosfat) menur un dengan meningkatnya jeluk tanah. 2. Berdasarkan indikator perkembangan pedoge sis profil pertama (Tritis) dan profil kedua (Ngelosari) belum berkembang, sedan gkan profil ketiga (Sudimoro) dan profil keempat (Blembem) sudah lebih berkemban g dibandingkan dengan kedua profil sebelumnya. 3. Topografi di daerah penelitian dengan kondisi iklim dan bahan induk yang sama dapat merupakan faktor utama yan g mempengaruhi sifat-sifat fisik dan kimia tanah serta perkembangan tanah. 4. Ke empat profil tanah pada toposekuen lereng selatan gunung Merapi Kabupaten Sleman , tanahnya termasuk kedalam ordo (Inceptisols), sub ordo (Udepts), great group (Dystrudepts), sub group (Andic Dy strudepts) 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 Sl eman perlu dilakukan penelitian yang detail. 2. Perlu melestarikan tanah Incepti sol di toposekuen lereng selatan gunung Merapi Kabupaten Sleman supaya tingkat k esuburan tanah tetap terjaga dan tidak hilang oleh adanya erosi. Daftar Pustaka Buol, S.W., F.D. Hole and R.J. McCracken. 1980. Soils Genesis ed. Iowa State Univ. Press. Ames. Blakemore, L. C., Searle, and B.K. Daly. Methods for Chemical 1987. Analysis of Soils. NZ Soils Bureu. and Classification. 2 ndResman 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 Intersc ience Publication. John Wiley and Sons Canada. Hardjowigeno, S. Smith, G. D. J. Americkx, L. De Leenher, C. Donis, J. Fripiat, H. Laudelout, G. Manil, A. Noi rfalise, G. Scheis, D. Stenuit, R. Tavernier, A. Van Den Hende. Classification. 1965. Pedologie, Soil pertama). Akademika Pressindo. Jakarta. 274 hal. Notohadiprawiro, T. 2000. Tanah dan Lingkungan. Guru Besar Ilmu Tanah Fakultas Pertanian Universitas Gadjah Mad a. Yogyakarta. Pusat Penelitian Tanah. 1983. Kriteria Klasifikasi Tanah dan Pedogenesis. (Edisi 1993. Smith, G. D. 1973. Discusses Soil Taxonomy. Soil Survey Horizons. Agriculture Philippine. Wambeke, A. V. 1992. Soil of The Departemen of Soil, Tropics. Crop and Atmospher ic Sciences. Cornel Univ. Ithaca New York. Penilaian Data Analisis Sifat Kimia Tanah. Bogor. Tabel 1. Hasil analisis Laboratorium No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Kode Sampel TT-1 TT-2 TT-3 NS-1 NS-2 NS-3 SM-1 SM-2 SM-3 SM-4 BB-1 BB-2 BB-3 pH H 2O 6.0 6.0 6.1 6.1 6.2 6.3 6.1 6.1 6.3 6.3 6. 2 6.2 6.3 pH NaF 11.2 11.2 11.2 11.0 11.0 11.0 10.6 10.5 10.6 10.6 10.4 10.3 10. 3 C.O % 3.20 4.51 2.59 3.06 2.98 2.74 1.53 1.47 2.11 1.80 0.95 1.00 1.70 B.O % 5 .52 7.78 4.47 5.28 5.15 4.73 2.64 2.53 3.64 3.10 1.64 1.73 2.94 Ntot % 0.31 0.40 0.33 0.41 0.33 0.23 0.30 0.21 0.27 0.25 0.16 0.25 0.22 10.3 11.3 7.7 7.5 9.0 11 .9 5.1 7.0 7.8 7.2 5.9 4.0 7.7 C/N KPK cmol(+)/kg 23.63 37.47 32.03 23.61 22.93 20.28 24.02 23.86 25.23 24.81 22.25 22.68 23.03 Retensi P% 85.26 89.26 89.06 83. 35 88.18 87.23 84.30 80.31 85.09 87.95 78.82 88.90 87.25 Fe-dit % 0.16 0.19 0.24 0.13 0.14 0.12 0.12 0.19 0.30 0.34 0.10 0.17 0.23 4.49 4.59 24.27 18.91 4.36 5. 33 4.69 5.71 22.84 23.56 5.30 4.49 4.47 5.68 22.83 23.56 5.30 4.36 5.81 5.76 13. 54 14.54 4.05 5.37 Fe-tot % Si-tot % Al-tot % Lempung % 4.36 2.95 4.24 2.54 8.54 5.72 3.93 5.44 8.89 7.25 3.11 2.84 5.06 Debu % 19.92 37.82 36.97 8.98 3.40 12.9 2 12.10 11.56 18.95 23.73 9.70 12.81 13.38 Pasir % 75.72 59.23 58.79 88.48 88.06 81.36 83.97 83.00 72.16 68.75 87.19 84.35 81.56 BJ g/cm3 2.52 2.47 2.46 2.63 2. 67 2.88 2.40 2.61 2.61 2.47 2.73 2.53 2.55 BV g/cm3 1.19 1.00 0.91 1.24 1.14 1.2 7 1.05 1.17 0.92 0.81 1.34 1.32 1.15 Porost. % 52.94 59.72 63.10 52.88 57.25 55. 96 56.47 55.15 64.86 67.01 50.86 47.99 54.84