PENETAPAN KARBON ORGANIK CARA KURMIS (KOLORIMETER)

LAPORAN PRAKTIKUM

BAB 1. PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

Kandungan bahan organik di dalam tanah sangat berpengaruh terhadap sifat fisik, kimia dan biologi tanah yang selanjutnya berpengaruh terhadap tingkat kesuburan tanah. Salah satu komponen utama penyusun bahan organik adalah unsur karbon, sehingga pengetahuan akan kandungan karbon di dalam tanah dapat memberikan informasi akan tingkat kesuburan tanah. Karbon adalah komponen utama dari bahan organik. Senyawa karbon atau biasa dikenal dengan senyawa organik adalah suatu senyawa yang unsur-unsur penyusunnya terdiri dari atom karbon dan atom-atom hydrogen, oksigen, nitrogen, sulfur, halogen, atau fosfor.

Pengaruh kualitas bahan organik terhadap dekomposisi dapat digunakan sebagai acuan dalam seleksi bahan organik yang tepat. Komponen kualitas bahan organik yang penting meliputi nisbah C/N, kandungan lignin, kandungan polifenol, dan kapasitas polifenol mengikat protein. Jika bahan organik mempunyai kandungan lignin tinggi kecepatan mineralisasi N akan terhambat. Lignin adalah senyawa polimer pada jaringan tanaman berkayu, yang mengisi rongga antar sel tanaman, sehingga menyebabkan jaringan tanaman menjadi keras dan sulit untuk dirombak oleh organisme tanah. Pada jaringan berkayu, kandungan lignin bisa mencapai 38 %. Perombakan lignin akan berpengaruh pada kualitas tanah dalam kaitannya dengan susunan humus tanah. Dalam perombakan lignin ini, di samping jamur (fungi-ligninolytic) juga melibatkan kerja enzim seperti enzim lignin peroxidase.

Bahan organik tanah adalah semua jenis senyawa organik yang terdapat di dalam tanah, termasuk serasah, fraksi bahan organik ringan, biomassa mikroorganisme, bahan organik terlarut di dalam air, dan bahan organik yang stabil atau humus. Bahan organik yang ditambahkan ke dalam tanah mengandung karbon yang tinggi. Pengaturan jumlah karbon di dalam tanah meningkatkan produktivitas tanaman dan keberlanjutan umur tanaman karena dapat meningkatkan kesuburan tanah dan penggunaan hara secara efisien. Pengukuran C-organik secara tidak langsung dapat menentukan bahan organik. Kadar C-organik tanah cukup bervariasi, tanah mineral biasanya mengandung C-organik antara 1 hingga 9%, sedangkan tanah gambut dan lapisan organik tanah hutan dapat mengandung 40 sampai 50% C-organik dan biasanya < 1% di tanah gurun pasir.

1.2  Tujuan

Untuk mengetahui nilai % C organik dan kandungan bahan organik pada kedua jenis tanah yang diamati (oksisol dan inceptisol).

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

Tanah sebagai media pertumbuhan tanaman berada dalam kondisi yang optimum jika komposisinya terdiri dari : 25% udara, 25% air, 45% mineral dan 5% bahan organik. Atas dasar perbandingan ini, nampak kebutuhan tanah terhadap bahan organik adalah paling kecil. Namun demikian kehadiran bahan organik dalam tanah mutlak dibutuhkan karena bahan organik merupakan bahan penting dalam menciptakan kesuburan tanah, baik secara fisika, kimia maupun dari segi biologi tanah (Lengkong dan Kawulusan, 2008).

Bahan organik tanah merupakan komponen penting penentu kesuburan tanah, terutama di daerah tropika seperti di Indonesia dengan suhu udara dan curah hujan yang tinggi. Kandungan bahan organik yang rendah menyebabkan partikel tanah mudah pecah oleh curah hujan dan terbawa oleh aliran permukaan sebagai erosi, yang pada kondisi ekstrim mengakibatkan terjadinya desertitifikasi. Rendahnya kandungan bahan organik tanah disebabkan oleh ketidakseimbangan antara peran bahan dan hilangnya bahan organik dari tanah utamanya melalui proses oksidasi biologis dalam tanah. Erosi tanah lapisan atas yang kaya akan bahan organik juga berperan dalam berkurangnya kandungan bahan organik tanah tersebut (Victorious, 2012).

Karbon merupakan penyusun bahan organik, oleh karena itu peredarannya selama pelapukan jaringan tanaman sangat penting. Sebagian besar energi yang diperlukan oleh flora dan fauna tanah berasal dari oksidasi karbon, oleh sebab itu CO2 terus dibentuk. Berbagai perubahan yang terjadi dan siklus yang menyertai reaksi karbon tersebut di dalam atau di luar sistem tanah disebut peredaran karbon. Pembebasan CO2 antara lain melalui mekanisme pelapukan bahan organi. Gas tersebut merupakan sumber CO2 tanah, disamping CO2 yang dikeluarkan akar tumbuhan dan yang terbawa oleh air hujan. CO2 yang dihasilkan tanah akhirnya akan dibebaskan ke udara, kemudian dipakai lagi oleh tanaman (Yani, 2003).

Unsur karbon di dalam tanah berada dalam 4 wujud, yaitu wujud mineral karbonat, unsur padat seperti arang, grafit dan batubara, wujud humus sebagai sisa-sisa tanaman dan hewan serta mikroorganisma yang telah mengalami perubahan, namum relatif tahan terhadap pelapukan dan wujud yang terakhir berupa sisa-sisa tanaman dan hewan yang telah mengalami dekomposisi di dalam tanah (Watoni dan Buchari, 2000).

Menurut Utami dan Handayani (2003), budidaya organik nyata meningkatkan kandungan karbon tanah. Karbon merupakan komponen paling besar dalam bahan organik sehingga pemberian bahan organik akan meningkatkan kandungan karbon tanah. Tingginya karbon tanah ini akan mempengaruhi sifat tanah menjadi lebih baik, baik secara fisik, kimia dan biologi. Karbon merupakan sumber makanan mikroorganisme tanah,sehingga keberadaan unsur ini dalam tanah akan memacu kegiatan mikroorganisme sehingga meningkatkan proses dekomposisi tanah dan juga reaksi-reaksi yang memerlukan bantuan mikroorganisme, misalnya pelarutan P, fiksasi N dan sebagainya.

Proses perombakan bahan organik pada tahap awal bersifat hidrolisis karena proses ini berlangsung dengan adanya air dan enzim hidrolisa ekstra selular yang menghasilkan senyawa yang lebih sederhana dan mudah larut dalam air sehingga mikroorganisme dapat memanfaatkannya terutama dalam kondisi aerobik. Perombakan selanjutnya dalam kondisi aerobik dengan hasil akhirnya CO2 dan H2O. Dalam kondisi anaerobik, hasil samping adalah asam asetat, asam propionat, asam laktat, asam butirat dan asam format serta alkohol dan gas-gas CO2, H2 dan metan (CH4) (Jamilah, 2003).

Bahan organik yang masih mentah dengan nisbah C/N tinggi, apabila diberikan secara langsung ke dalam tanah akan berdampak negatip terhadap ketersediaan hara tanah. Bahan organik langsung akan disantap oleh mikrobia untuk memperoleh energi. Populasi mikrobia yang tinggi, akan memerlukan hara untuk tumbuh dan berkembang, yang diambil dari tanah yang seyogyanya digunakan oleh tanaman, sehingga mikrobia dan tanaman saling bersaing merebutkan hara yang ada. Akibatnya hara yang ada dalam tanah berubah menjadi tidak tersedia karena berubah menjadi senyawa organik mikrobia. Kejadian ini disebut sebagai immobilisasi hara (Atmojo, 2003).

DAFTAR PUSTAKA

Atmojo, S.W. 2003. Peranan Bahan Organik Terhadap Kesuburan Tanah Dan Upaya Pengelolaannya. Sebelas Maret University Press. Surakarta.

Jamilah. 2003. Pengaruh Pemberian Pupuk Kandang Dan Kelengasan Terhadap Perubahan Bahan Organik Dan Nitrogen Total Entisol. Jurusan Ilmu Tanah, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatra Utara.

Lengkong, J.E., dan Kawulusan R.I. 2008. Pengelolaan Bahan Organik Untuk Memelihara Kesuburan Tanah. Soil Environment, Vol. 6, No. 2, Hal : 91-97.

Utami, S.N.H., dan Handayani, S. 2003. Sifat Kimia Entisol Pada Sistem Pertanian Organik. Ilmu Pertanian, Vol. 10, No. 2, Hal : 63-69.

Victorious. 2012. Penetapan Status P, K dan C organic Untuk Tanah Organik dan Anorganik. http://victorious-a.blogspot.com/2012/03/penetapan-status-p-k-dan-c-organic.html. Diakses pada tanggal 16 Maret 2012.

Watoni, A.H., dan Buchari. 2000. Studi Aplikasi Metode Potensiometri Pada Penentuan Kandungan Karbon Organik Total Tanah. JMS Vol. 5 No. 1, hal. 23 – 40.

Yani, A. 2003. Beberapa Pendekatan Pengukuran Karbon Tanah Gambut Di Jambi. Program Studi Ilmu Tanah, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Bogor.

BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil

Tabel Hasil Analisis Kandungan Karbon Pada Sampel Tanah Oksisol dan Inceptisol

No	Kode Sampel	Absorban	ppm Kurva	ml/g	fp	fk	ppm C-organik	%C	BO
1	Oksisol 1	0,144	146	200	1	1	29200	2,92	5,03
2	Oksisol 2	0,114	116	200	1	1	23200	2,32	4,00
3	Inceptiso 1	0,143	145	200	1	1	29000	2,90	5,00
4	Inceptisol 2	0,111	113	200	1	1	22600	2,26	3,90

4.2 Pembahasan

Bahan organik merupakan akumulasi dari sisa-sisa tanaman dan hewan yang mengalami pelapukan parsial dan sebagian merupakan bahan yang resisten. Banyak sedikitnya bahan organik dalam tanah banyak mempengaruhi sifat -sifat tanah seperti daya penahanan air, kapasitas jerapan kation, kapasitas penyediaan unsur-unsur N, P dan S, stabilitas struktur tanah, aerasi tanah dan sebagainya.

Sumber pupuk organik dapat berasal dari kotoran hewan, bahan tanaman dan limbah, misalnya ; pupuk kandang, hijauan tanaman rerumputan, semak ,perdu dan pohon, limbah pertanaman dan limbah agroindustri. Tanah yang mengandung bahan organik tinggi + 5% mempunyai struktur yang baik dan sifat menahan air yang lebih besar dari pada tanah yang kandungan bahan orgaiknya rendah atau kurang dari 5%.

Sumber utama BO adalah jaringan tanaman.  Bagian atas, akar pohon, perdu, rerumputan, dan tanaman asli menyumbang sejumlah residu organik yang cukup besar. Saat bagian tanaman tersebut didekomposisi dan dicerna oleh berbagai macam mikroorganisme, mereka menjadi bagian dari atau menyatu dengan horison tanah dibawahnya melalui infiltrasi atau penyatuan fisik.  Jadi jaringan tanaman tingkat tinggi menjadi sumber utama tidak saja untuk makan berbagai mikroorganisme, tetapi juga sebagai utama BO yang sangat penting untuk pembentukan tanah.

Penetapan bahan organik tanah adalah berdasarkan oksidasi. Dua macam cara oksidasi yang sering digunakan untuk penetapan bahan organik tanah adalah cara oksidasi basah dan oksidasi kering. Penetapan kandungan bahan organik di sini menggunakan cara oksidasi basah, di mana bahan organik tanah dioksidasi dengan kalium dikhromat yang tidak digunakan dit itrasi dengan dengan ferro sulfat yang telah diketahui normalitasnya. Difenilamine dalam H₂SO4 pekat digunakan sebagai penunjuk titik akhir titrasi, sedang pemberian H3PO4 85% adalah untuk menghilangkan gangguan yang mungkin ditimbulkan oleh adanya ion ferro. Reaksi yang berlangsung pada dasarnya adalah sbb :

3 C + 2 Cr₂O₇ + 16 H⁺            3 CO₂ + 4 Cr³⁺ + 8H₂O

Cr₂O₇ + FeSO₄             Cr₂(SO₄)₃ + Fe³⁺

Dari hasil pengamatan mengenai kandungan karbon organik pada dua jenis tanah, yaitu oksisol dan inceptisol, ternyata terdapat perbedaan kandungan karbon. Pada tanah oksisol yang diamati %C-organik adalah 2,92% pada ulangan 1 dan 2,32% pada ulangan ke-2, dan kandungan BO nya pada ulangan 1 adalah 5,03% sedangkan pada ulangan ke-2 adalah 4,00%. Hal ini menunjukkan bahwa pada jenis tanah ini kandungan bahan organiknya masih terjaga dengan baik, karena pada tanah yang ideal komposisi bahan organik adalah sebesar + 5%. Sedangkan pada pada tanah inceptisol yang diamati %C-organik adalah 2,90% pada ulangan 1 dan 2,26% pada ulangan ke-2, dan kandungan BO nya pada ulangan 1 adalah 5,00% sedangkan pada ulangan ke-2 adalah 3,90%.  Hal ini juga menunjukkan bahwa pada tanah inceptisol yang diamati kandungan bahan organiknya masih terjaga dengan baik karena rata-rata % BOnya berkisar antara 5%, pada umumnya toleransi untuk BO adalah sekitar 2 % pada berbagai jenis tanah.

Dari hasil pengamatan tersebut juga dapat diketahui bahwa %C pada tanah oksisol lebih tinggi dibandingkan dengan %C pada tanah inceptisol, walaupun hasilnya tidak begitu berbeda jauh. Hal ini disebabkan karena tanah inceptisol merupakan jenis tanah muda yang baru berkembang, sehingga akumulasi bahan organik pada tanah ini cenderung masih rendah. Namun jenis tanah ini berpotensi menjadi tanah yang subur. Sedangkan pada tanah oksisol merupakan jenis tanah yang telah mengalami pelapukan lanjut, artinya tanah ini merupakan tanah tua. Meskipun dikatakan tanah tua namun kandungan bahan organik dari tanah ini lebih tinggi dibandingkan dengan tanah inceptisol, hal ini kemungkinan besar bisa terjadi karena pada waktu pengambilan sampel tanah belum mencapai batas yang menunjukkan titik kritis kesuburan tanah, artinya pada waktu pengambilan sampel tanah ini masih mengandung BO dan mineral tanah walaupun telah terjadi pelapukan dan penurunan tingkat kesuburan secara perlahan-lahan.

Pada umumnya bahan organik mengandung hara makro yang rendah, tetapi mengandung hara mikro yang cukup sangat diperlukan oleh tanaman, sebagai bahan pembenah tanah bahan organik dapat mencegah erosi, mencegah pengerakan permukaan tanah (crusting) dan retakan tanah, mempertahankan kelengasan tanah. Selain itu bahan organik juga berpengaruh terhadap sifat fisik, kimiawi dan biologi tanah.

Karekteristik umum yang dimiliki oleh bahan organik adalah :

1.    Kandungan hara rendah. Kandungan hara bahan organik pada umumnya rendah tetapi bervariasi tergantung jenis bahan dasarnya.

2.    Ketersediaan unsur hara lambat. Hara yang berasal dari bahan organik diperlukan untuk kegiatan mikrobia tanah untuk dirubah dari bentuk organik komplek yang tidak dapat dimanfaatkan tanaman menjadi bentuk senyawa organik dan anorganik yang sederhana yang dapat diabsorpsi oleh tanaman.

Pengamatan mengenai kandungan karbon pada kedua jenis tanah diatas merupakan pendekatan dalam pengukuran kandungan karbon, artinya dalam hal ini pengamatan yang dilakukan di laboratorium belum tentu hasilnya sama persis dengan kondisi yang dilapang. Hal ini disebabkan karena pengaruh faktor lingkungan sangat mempengaruhi kondisi iklim mikro di dalam tanah, sehingga data yang diperoleh dilaboratorium tidak dapat menggambarkan kondisi yang sebenarnya namun merupakan suatu pendekatan dalam perhitungan atau pengamatan suatu obyek tertentu di lapang.

BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari hasil pengamatan mengenai kandungan karbon pada kedua jenis tanah (oksisol dan inceptisol) dapat diperoleh kesimpulan bahwa :

1.        Bahan organik dapat mempengaruhi sifat-sifat tanah, yang selanjutnya berpengaruh terhadap tingkat kesuburan tanah.

2.        Karakterisitik dari bahan organi adalah kandungan hara rendah dan ketersediaan unsur hara lambat.

3.        % C dan kandungan BO pada tanah oksisol lebih tinggi dibandingkan dengan tanah inceptisol.

4.        Tanah inceptisol merupakan tanah muda yang baru berkembang, sehingga berpotensi sebagai tanah subur. Sedangkan tanah oksisol merupakan tanah tua yang telah mengalami pelakukan tingkat lanjut sehingga dapat dikatakan tanah yang tidak subur.

5.        Pengamatan kandungan karbon pada kedua jenis tanah merupakan pendekatan dalam pengukuran kandungan karbon tanah.

5.2    Saran

Sebaikinya dalam praktikum Penetapan Karbon Organik Cara Kurmis ini, sampel tanah yang di amati lebih bervariasi lagi jenis-jenis tanahnya, sehingga data % C dan kandungan BO berbagai jenis tanah yang diperoleh dapat lebih banyak dan pengetahuan yang didapat oleh mahasiswa juga lebih luas mengenai karbon organik dalam tanah.