Tanah mineral masam banyak dijumpai di wilayah beriklim tropika basah, termasuk Indonesia. Luas areal tanah bereaksi asam seperti podsolik, ultisol, oxisols dan spodosol, masing-masing sekitar 47,5, 18,4, 5,0 dan 56,4 juta ha atau seluruhnya sekitar 67% dari luas total tanah di Indonesia (Nursyamsi et al, 1996). Luasnya tanah
masam tersebut sebenarnya mempunyai potensi yang besar untuk pengembangan usaha pertanian, tetapi sampai sekarang masih belum dapat dimanfaatkan secara maksimal mengingat beberapa kendala yang terdapat pada tanah masam.Tanah ordo lain yang bersifat masam adalah inseptisol dan entisol.
Keasaman tanah ditentukan oleh kadar atau kepekatan ion hidrogen di dalarn tanah tersebut. Bila kepekatan ion hidrogen di dalam tanah terlalu tinggi maka tanah akan bereaksi asam. Sebaliknya, bila kepekatan ion hidrogen terIalu rendah maka tanah akan bereaksi basa. Pada kondisi ini kadar kation OH‑ lebih tinggi dari ion H+.
Tanah masam adalah tanah dengan pH rendah karena kandungan H+ yang tinggi. Pada tanah masam lahan kering banyak ditemukan ion Al3+ yang bersifat masam karena dengan air ion tersebut dapat menghasilkan H+. Dalarn keadaan tertentu, yaitu apabila tercapai kcjenuhan ion Al3+ tertentu, terdapat juga ion Al-hidroksida ,dengan demikian dapat menimbulkan variasi kemasaman tanah (Yulianti, 2007).
Di daerah rawa‑tawa, tanah masam umumnya disebabkan oleh kandungan asam sulfat yang tinggi. Di daerah ini sering ditemukan tanah sulfat masam karena mengandung, lapisan cat clay yang menjadi sangat masarn bila rawa dikeringkan akibat sulfida menjadi sulfat.
Kebanyakan partikel lempung berinteraksi dengan ion H+. Lempung jenuh hidrogen mengalami dekomposisi spontan. Ion hidrogen menerobos lapisan oktahedral dan menggantikan atom Al. Aluminium yang dilepaskan kemudian dijerap oleh kompleks lempung dan suatu kompleks lempung-Al‑H terbentuk dengan cepat ion. Al3+ dapat terhidrolisis dan menghasilkan ion H.
Reaksi tersebut menyumbang pada peningkatan konsentrasi ion H+ dalam tanah. Sumber keasaman atau yang berperan dalam menentukan keasaman pada tanah gambut adalah pirit (senyawa sulfur) dan asam‑asam organik. Tingkat keasaman gambut mempunyai kisaran yang sangat lebar. Keasaman tanah gambut cendrung semakin tinggi jika gambut semakin tebal. Asam‑asam organik yang tanah gambut terdiri dari atas asam humat, asam fulvat, dan asam humin. Pengaruh pirit yaitu pada oksida pirit yang akan menimbulkan keasaman tanah hingga mencapai pH 2 ‑ 3. Pada keadaan ini hampir tidak ada tanaman budidaya yang dapat tumbuh baik. Selain menjadi penghambat pertumbuhan tanaman, pirit menyebabkan terjadinya karatan (corrosion) sehingga mempercepat kerusakan alat‑alat pertanian yang terbuat dari logam.
Terdapat dua jenis reaksi tanah atau kemasaman tanah, yakni kemasaman (reaksi tanah) aktif dan potensial. Reaksi tanah aktif ialah yang diukurnya konsentrasi hidrogen yang terdapat bebas dalam larutan tanah. Reaksi tanah inilah yang diukur pada pemakaiannya sehari‑hari. Reaksi tanah potensial ialah banyaknya kadar hidrogen dapat tukar baik yang terjerap oleh kompleks koloid tanah maupun yang terdapat dalam larutan (Hanafiah, 2007).
Selanjutnya dijelaskan juga oleh Hanafiah (2007) bahwa sejumlah senyawa menyumbang pada pengembangan reaksi tanah yang asam atau basa. Asam‑asam organik dan anorganik, yang dihasilkan oleh penguraian bahan organik tanah , merupakan konstituen tanah yang umum dapat mempengaruhi kemasaman tanah. Respirasi akar tanaman menghasilkan C02 yang akan membentuk H2CO3 dalam air. Air merupakan sumber lain dari sejumlah kecil ion H+. Suatu bagian yang besar dari ion‑ion H+ yang dapat dipertukarkan.
H
H---Lempung ---> Lempung + 3 H+
H
Ion‑ion H+ tertukarkan tersebut berdisosiasi menjadi ion‑ion H+ bebas. Dcrajat ionisasi dan disosiasi ke dalam larutan tanah menentukan khuluk kemasaman tanah. Ion‑ion H+ yang dapat dipertukarkan merupakan penyebab terbentuknya kemasaman tanah potensial atau cadangan. Besaran dari kemasaman potensial ini dapat ditentukan dengan titrasi tanah. Ion‑ion H+ bebas menciptakan kemasaman aktif. Kemasaman aktif diukur dan dinyatakan sebagai pH tanah. Tipe kemasaman inilah yang sangat menentukan dan mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tanaman.
Ada beberapa alat ukur reaksi tanah yang dapat digunakan. Alat yang murah ialah kertas lakmus yang bentuknya berupa gulungan kertas kecil memanjang. Alat lain yang harganya sedikit mahal tetapi dapat dipakai berulang kali dengan hasil pengukuran lebih terjamin adalah pH tester dan soil tester.
Pemakaian kertas lakmus sangat mudah, caranya yaitu : mengambil tanah lapisan dalam, lalu larutkan dengan air murni (aquadest) dalam wadah. Biarkan tanahnya terendam di dasar wadah sehingga airnya menjadi bening kembali. Setelah bening, air tersebut dipindahkan ke wadah lain secara hati‑hati agar tidak keruh. Selanjutnya, ambil sedikit kertas lakmus dan celupkan ka dalam air tersebut. Dalam beberapa saat kertas lakmus akan berubah warna. Cocokan warna pada kertas lakmus dengan skala yang ada pada kemasan kertas lakmus. Skala tersebut telah dilengkapi dengan angka pH masing‑masing Warna. Angka pH tanah tersebut adalah angka dari warna pada kemasan yang cocok dengan warna kertas lakmus Misalnya, angka yang cocok adalah 6 maka pH‑nya 6.
Pemakaian soil tester untuk mendapat pH tanah agak berbeda dengan kertas lakmus. Bentuknya seperti pahat dan berukuran pendek. Oleh karena berbentuk padatan, ada bagian yang runcing. Bagian runcing inilah yang ditancapkan ke tanah hingga pada batas yang dianjurkan. Setelah ditancapkan, sekitar tiga menit kernudian jarum skala yang terletak di bagian atas alat ini akan bergerak. Angka yang ditunjukkan jarum tersebut merupakan pH dari tanah tersebut.
Pemakaian pH tester lebih sederhana dan soil tester penggunaannya untuk megukur nilai pH tanah di lahan yang tidak terlalu luas, sekitar 1‑2 ha. Walaupun demikian, alat ini masih bisa diandalkan. Bagian yang menunjukkan angka pH berbentuk kotak dengan jarum penunjuk angka. Bagian kotak tersebut dihubungkan dengan besi sepanjang 25 cm yang ujungnya runcing dan dilapisi logam elektroda. Besi inilah vang ditancapkan ke tanah. Jumlah besi bisa 1‑2 buah.
Penetapan pH tanah sekarang ini dilakukan dengan elektroda kaca. Elektroda ini terdiri dari suatu bola kaca tipis yang berisi HCL. encer, dan di dalamnya disisipkan kawat Ag‑AgCl, yang berfungsi sebagai elektrodanya dengan tegangan (voltase) tetap. Pada waktu bola kaca tersebut itu dicelupkan ke dalam suatu larutan, timbul suatu perbedaan antara larutan di dalam bola dan larutan tanah di luar bola kaca. Sebelum pengukuran pH dilakukan, kedua elektroda pertama‑tama harus dimasukkan ke dalam suatu larutan yang diketahui pH‑nya (misalnya konsentrasi ion H+ = 1 g/L). Kegiatan ini disebut pembakuan elektroda dan petunjuk pH (pH meter).
Dalam pengukuran pH, elektroda acuan dan elektroda indikator dicelupkan ke dalam suspensi tanah yang heterogen yang terdiri atas partikel‑partikel padat terdispersi dalam suatu larutan aquadest. Jika partikel‑partikel padat dibiarkan mengendap, pH dapat diukur dalam cairan supernatant atau dalam endapan (sedimen). Penempatan pasangan elektroda dalam supernatant biasanya memberikan bacaan pH yang lebih tinggi dari pada penempatan dalam sedimen. Perbedaan dalam bacaan pH ini disebut pengaruh suspensi. Pengadukan suspensi tanah sebelum pengukuran tidak akan memecahkan masalah tersebut, karena prosedur ini memberikan bacaan yang tidak stabil (Hanafiah, 2007).
Jenis tanah masam diantaranya terdapat pada tanah ordo Ultisol. Ultisol dibentuk oleh proses pelapukan dan pembentukan tanah yang sangat intensif karena berlangsung dalam lingkungan iklim tropika dan subtropika yang bersuhu panas dan bercurah hujan tinggi dengan vegetasi klimaksnya hutan rimba. Dalam lingkungan semacam ini reaksi hidrolisis dan asidolisis serta proses pelindian (leaching) terpacu sangat cepat dan kuat. Asidolisis berlangsung kuat karena air infiltrasi dan perkolasi mengambil CO2 hasil mineralisasi bahan organik berupa serasah hutan dan hasil pernafasan akar tumbuhan hutan (Yulnafatmawita, 2008).
Pelapukan masam tanah membebaskan basa dari mineral tanah secara cepat apabila didukung dengan daya lindi yang kuat maka akan terbentuk tanah yang miskin hara dan Al Fe serta Mn yang tinggi dapat meracun tanaman. Persoalan akan bertambah berat jika bahan induk tanah sudah bersifat masam kondisi inilah yang dijumpai di Sumatera.
Tanah ultisol memiliki ciri-ciri sebagai berikut ;
1. pH rendah
2. Kejenuhan Al , Fe dan Mn tinggi
3. Daya jerap terhadap fosfat kuat
4. Kejenuhan basa rendah ; kadar Cu rendah dalam tanah yang berasal dari bahan induk masam (feksil) atau batuan pasir, Zn cukup namun tereluviasi.
5. Kadar bahan organik rendah dan kadar N rendah
6. Daya simpan air terbatas
7. Kedalaman efektif terbatas
8. Derajat agregasi rendah dan kemantapan agregat lemah baik pada lahan berlereng maupun datar.
Kerentanan terhadap erosi membuat tanah akan semakin cepat berkurang kesuburannya terutama pada lapisan atas dan akan terakumulasi di bagian yang lebih rendah (Notohadiprawiro, 2006).
Kekahatan fosfor merupakan salah satu kendala terpenting bagi usaha tani di lahan masam. Hal ini karena sebagian besar koloid dan mineral tanah yang terkandung dalam tanah Ultisol mempunyai kemampuan menyemat fosfat cukup tinggi, sehingga sebagian besar fosfat dalam keadaan tersemat oleh Al dan Fe, tidak tersedia bagi tanaman maupun biota tanah (Hasanudin dan Ganggo, 2004).
Menurut Subandi (2007) Tanah Ultisol umumnya mempunyai pH rendah yang menyebabkan kandunganAl, Fe, danMn terlarut tinggi sehingga dapat meracuni tanaman. Jenis tanah ini biasanya miskin unsur hara esensial makro seperti N, P, K, Ca, dan Mg; unsur hara mikro Zn, Mo, Cu, dan B, serta bahan organik. Meskipun secara umum tanah Ultisol atau Podsolik Merah Kuning banyak mengandung Al dapat ditukar (Al-dd) (20-70%), namun hasil penelitianmenunjukkan bahwa beberapa contoh tanah tersebut mengandung Al-dd relatif rendah (< 20%). Tanah di KP. Kayu Agung, Indralaya, dan Prabumulih Sumatera Selatan, misalnya, mempunyai kejenuhan Al-dd berturut-turut 11,08%, 1,01%, dan 17,26%, di Jawa Barat 13,40% dan 11 dari 28 contoh tanah lapisan atas yang berasal dari Lampung Tengah jugamemiliki kejenuhanAl-dd yang rendah .
Tekstur tanah ultisol bervariasi, berkisar dari pasiran (sandy) sampai dengan lempungan (clayey) .Fraksi lempung tanah ini umumnya didominasi oleh mineral silikat tipe 1:1 serta oksida dan hidroksida Fe danAl , sehingga fraksi lempung tergolong beraktivitas rendah dan dayamemegang lengas juga rendah. Karena umumnya memiliki kandungan bahan organik rendah dan fraksi lempungnya beraktivitas rendah maka kapasitas tukar kation tanah (KTK) tanah Podsolik juga rendah, sehingga relatif kurang kuatmemegang hara tanaman dan karenanya unsur haramudah tercuci. Tanah Podsolik atau Ultisol termasuk tanah bermuatan terubahkan (variable charge), sehingga nilai KTK dapat berubah bergantung nilai pH-nya, peningkatan pH akan diikuti oleh peningkatan KTK ,lebih mampu mengikat hara K dan tidak mudah tercuci.
Ultisols (ultimus-selesai) adalah tanah-tanah yang berwarna kuning merah dan telah mengalami pencucian yang sudah lanjut. Dikenal luas sebagai podsolik merah kuning. Tanah-tanah ini mendominasi lahan kering yang ada di Sumatera, Kalimantan dan Jawa. Total luas adalah sekitar 45.79 juta ha atau 24.3 % dari lahan Indonesia dan menyebar di Kalimantan Timur (10.04 juta ha), Irian Jaya (7.62 juta), Kalimantan Barat (5.71 juta), Kalimantan Tengah (4.81 juta), dan Riau (2.27 juta ha).
Tanah Oxisols (oxide, oksida) adalah tanah-tanah yang telah mengalami pencucian yang intensif dan miskin hara, tinggi kandungan AL dan Fe. Seperti halnya Ultisols, mereka mendominasi lahan kering dengan intensitas curah hujan yang tinggi. Tanah-tanah ini sudah tua. Total luas tanah ini sekitar 14.11 juta ha atau 7.5% dari total lahan Indonesia dan menyebar di Sumatera Selatan (2.82 juta ha), Irian Jaya (2.41 juta), Kalimantan Tengah (2.06 juta), Kalimantan Barat (1.79 juta), Jambi (1.14 juta), dan Lampung (1.01 juta ha).
Spodosol merupakan tanah mineral yang mempunyai horizon spodik, suatu horizon dalam dengan akumulasi bahan organic, dan oksidasi aluminium (Al) dengan atau tanpa oksidasi besi (Fe). Horizon iluvial ini dijumpai dibawah horizon eluviasi, biasanya suatu horizon albik (berwarna merah muda, dengan demikian memadai bila disebut abu kayu). Umumnya terbentuk diwilayah iklim humid, dibawah vegetasi hutan basah dan berkembang dari bahan endapan dan batuan sediment kaya kuarsa yang dipercepat oleh adanya vegetasi yang menghasilkan serasah asam. Senyawa – senyawa organic tercuci kebawah bersama air perkolasi sehingga tanah permukaan menjadi berwarna terang, sedang horizon bawah menjadi berwarna gelap karena terjadinya selaput organic pada butir-butir tanah.
Species tumbuhan yang berkadar ion-ion logam rendah, seperti pinus, kelihatannya merangsang pertumbuhan spodosol. Dengan membusuknya daun-daun yang rendah kadar ion logamnya, kemasaman tinggi akan terbentuk. Air perkolasi membawa asam-asam itu kebagian profil tanah yang lenig dalam. Horizon atas hancur karena pencucian intensif oleh asam. Sebagian besar mineral, dipindahkan kebagian lebih dalam. Oksida aluminium dan besi serta bahan organic akan diendapkan di horizon bagian bawah, sehingga menghasilkan profil spodosol yang menarik.
Mengikuti definisi kuantitatif taksonomi tanah, tanah diklasifikasi sebagai spodosol, apabila memiliki horizon dengan semua sifat berikut : i. Tersementasi dengan kelembaban minimum 10 cm; ii. Terletak langsung dibawah horizon albik, pada 50 % atau lebih dari setiap pedonnya; iii. Batas atas berada dalam kedalaman <50 25="" :="" air="" apabila="" atau="" batas="" bawah="" berlempung="" berpasir="" besar="" br="" butirnya="" cm.="" cm="" dalam="" dan="" dari="" disebut="" hal="" halus="" ini="" iv.="" kasar="" kedalaman="" kelas="" lebih="" mencakup="" pada="" permukaan="" podzol="" skeletal="" spodosol="" tanah-tanah="" tanah.="" yang="">
Spodosol adalah Tanah – tanah yang secara unik berkembang dari endapan pasir kuarsa, dan/atau batu sedimen berupa batu pasir kuarsa. Vegetasi alami yang tumbuh biasanya spesifik jenisnya. Yaitu vegetasi yang mampu berkembang subur di Tanah masam, seperti kantung Semar dan Paku-pakuan.
Banyak tanah dari timur laut amerika serikat, termsuk bagian utara michigan dan winconsin yang dulunya digolongkan sebagai podsol, podsolik coklat dan podsol air tanah termasuk dalam spodosol. Sebagian dari mereka adalah orthod, suatu spodosol umum. Akan tetapi beberapa adalah aquod, karena tanah ini selama musim tertentu jenuh dengan air dan mempunyai ciri-ciri yang berasosiasi dengan kebasahan, seperti akumulasi bahan organik yang tinggi, becak-becak pada horizon albik dan terbentuknya semacam lapisan keras (duripan) pada horizon albik. Daerah-daerah dari aquod adalah Florida.
Di Indonesia sendiri penyebaran endapan pasir dan batu pasir kuarsa yang secara geologis sangat luas, terdapat di kalimantan tengah, serta setempat-setempat di kalimantan barat dan kalimantan timur. Di pulau lain nampaknya tidak luas penyebaranya dan setempat – setempat terdapat disulawesi dan sumatra. Landform – nya dimasukkan sebagai dataran tektonik. Lanscape luas tanah spodosol seluruhnya diperkirakan 2,16 juta ha atau 1,1 % wilayah dataran indonesia. Penyebaranya paling luas terdapat di kalimantan tengah sekitar 1,51 juta ha, kemudian dikalimantan barat 0,42 juta dan kalimantan Timur 0,15 juta ha. Di silawesi tengah, tengah, selatan dan tenggara dipearkirakan terdapat antara 11-25 ribu ha (Himatan, 2006).
Dari empat sub-ordo dalam kelompok spodosol, yang sering kali dibuka untuk pertanian adalah Haplorthods yaitu spodosol yang terbentuk diwilayah beriklim basah, dengan curah hujan tunggi dan rezim kelembaban tanah udik dan aquods yaitu spodosol basah atau jenuh air dengan drainase sangat terhambat dan sering kali mempunyai permukaan air tanah berada dekat dengan permukaan tanah.
Data dari analisis tanah dari beberapa pedon Spodosol dari kalimantan tengah dan kalimantan barat menunjukkan bahwa, Spodosol termasuk tanah dengan kelas besar butir berpasir, dengan kandungan fraksi pasir tinggi (65-96 %). Reaksi tanah menunjukkan masam ekstrem sampai sangat masam (pH 3,3 – 4,9) di seluruh lapisan tanah, cenderung menaik kelapisan bawah. Pada permukaan tanah, bisasanya terdapat lapisan bahan organik (Oi dan Oe) tipis (5-10) cm dan dibawahnya terdapat Horizon Al dengan kandungan bahan organik termasuk sedang sampai tinggi (3,1 – 9,5)%. Langsung dibawah horizon ini terdapat horizon E, berwarna putih dan putih kekelabuan, dengan kandungan bahan organik dangat rendah (0,2 – 0,95) %. Rasio C/N tergolong tinggi (16-35).
Kandungan P dan K-potensial di lapisan atas dan dilapisan bawah, sangat rendah sampai rendah. Jumlah basa-basa dapat ditukar termasuk sangat rendah (0,2-1,2 cmol (+)/kg tanah). Kandungan kedua unsur hara ini dilapisan serasah, selalu lebih tinggi dari pada lapisan bawah yang berpasir. KTK tanah sebagian besar sangat rendah dilapisan pasir, dan agak tinggi sampai tinggi pada lapisan serasah dan di horizon Bs (sesquioksida). KB semuanya sangat rendah sampai. Potensi Kesuburan alami Spodosol dengan demikian disimpulkan sangat rendah sampai rendah penggunaan tanah (Himatan, 2006)
Spodosol adalah Tanah – tanah yang secara unik berkembang dari endapan pasir kuarsa, dan/atau batu sedimen berupa batu pasir kuarsa. Vegetasi alami yang tumbuh biasanya spesifik jenisnya. Yaitu vegetasi yang mampu berkembang subur di Tanah masam, seperti kantung Semar dan Paku-pakuan.
Banyak tanah dari timur laut amerika serikat, termsuk bagian utara michigan dan winconsin yang dulunya digolongkan sebagai podsol, podsolik coklat dan podsol air tanah termasuk dalam spodosol. Sebagian dari mereka adalah orthod, suatu spodosol umum. Akan tetapi beberapa adalah aquod, karena tanah ini selama musim tertentu jenuh dengan air dan mempunyai ciri-ciri yang berasosiasi dengan kebasahan, seperti akumulasi bahan organik yang tinggi, becak-becak pada horizon albik dan terbentuknya semacam lapisan keras (duripan) pada horizon albik. Daerah-daerah dari aquod adalah Florida.
Di Indonesia sendiri penyebaran endapan pasir dan batu pasir kuarsa yang secara geologis sangat luas, terdapat di kalimantan tengah, serta setempat-setempat di kalimantan barat dan kalimantan timur. Di pulau lain nampaknya tidak luas penyebaranya dan setempat – setempat terdapat disulawesi dan sumatra. Landform – nya dimasukkan sebagai dataran tektonik. Lanscape luas tanah spodosol seluruhnya diperkirakan 2,16 juta ha atau 1,1 % wilayah dataran indonesia. Penyebaranya paling luas terdapat di kalimantan tengah sekitar 1,51 juta ha, kemudian dikalimantan barat 0,42 juta dan kalimantan Timur 0,15 juta ha. Di silawesi tengah, tengah, selatan dan tenggara dipearkirakan terdapat antara 11-25 ribu ha (Himatan, 2006).
Dari empat sub-ordo dalam kelompok spodosol, yang sering kali dibuka untuk pertanian adalah Haplorthods yaitu spodosol yang terbentuk diwilayah beriklim basah, dengan curah hujan tunggi dan rezim kelembaban tanah udik dan aquods yaitu spodosol basah atau jenuh air dengan drainase sangat terhambat dan sering kali mempunyai permukaan air tanah berada dekat dengan permukaan tanah.
Data dari analisis tanah dari beberapa pedon Spodosol dari kalimantan tengah dan kalimantan barat menunjukkan bahwa, Spodosol termasuk tanah dengan kelas besar butir berpasir, dengan kandungan fraksi pasir tinggi (65-96 %). Reaksi tanah menunjukkan masam ekstrem sampai sangat masam (pH 3,3 – 4,9) di seluruh lapisan tanah, cenderung menaik kelapisan bawah. Pada permukaan tanah, bisasanya terdapat lapisan bahan organik (Oi dan Oe) tipis (5-10) cm dan dibawahnya terdapat Horizon Al dengan kandungan bahan organik termasuk sedang sampai tinggi (3,1 – 9,5)%. Langsung dibawah horizon ini terdapat horizon E, berwarna putih dan putih kekelabuan, dengan kandungan bahan organik dangat rendah (0,2 – 0,95) %. Rasio C/N tergolong tinggi (16-35).
Kandungan P dan K-potensial di lapisan atas dan dilapisan bawah, sangat rendah sampai rendah. Jumlah basa-basa dapat ditukar termasuk sangat rendah (0,2-1,2 cmol (+)/kg tanah). Kandungan kedua unsur hara ini dilapisan serasah, selalu lebih tinggi dari pada lapisan bawah yang berpasir. KTK tanah sebagian besar sangat rendah dilapisan pasir, dan agak tinggi sampai tinggi pada lapisan serasah dan di horizon Bs (sesquioksida). KB semuanya sangat rendah sampai. Potensi Kesuburan alami Spodosol dengan demikian disimpulkan sangat rendah sampai rendah penggunaan tanah (Himatan, 2006)