Journal of Natural Resources and Environmental Management
9 (4):  960-969. http://dx.doi.org/10.29244/jpsl.9.4. 960-969
E-ISSN: 2460-5824 http://journal.ipb.ac.id/index.php/jpsl

## Hubungan  Katian-Anion  dalam  Pergerakan  dan  Pencucian  Hara  pada  Tanah Typic Hapludult di Taman Nasional Bukit Duabelas
Cation-Anion Relationship on Movement and Leaching of Nutrients on The Typic Hapludult Soil at Bukit Duabelas National Park
Gilang Sukma Putra a , Arief Hartono b , Syaiful Anwar b , Kukuh Murtilaksono b
a Program Studi Ilmu Tanah, Sekolah Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor, Kampus IPB Dramaga, Bogor, 16680  [+6282213540587] b Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor,  Kampus IPB Dramaga, Bogor, 16680 [+62252 8629360]
Article Info: Received: 21 - 08 - 2018 Accepted: 02 - 07 - 2019
Keywords: Cation-anion correlation, nutrient movement, leaching, typic hapludult, Bukit Duabelas National Park.

## Corresponding Author:
Arief Hartono Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor; Tel. +62-251-8629360, +62812- 1108-782 Email: hartono@apps.ipb.ac.id
Abstract : Soil nutrient content is dependent on the amount and movement of cation-anion in the soil solution. This research was conducted to determine the amount of dissolved cations-anions in soil solutions and to evaluate their relationship in the tropical rainforest soil of Bukit Duabelas National Park (TNBD). Lisymeters are installed on each soil horizon of the Typic Hapludult soil to hold percolated water. The accumulated water sample was extracted and each cation (NH 4 + , Ca 2+ , Mg 2+ , K + ) and anions concentration (PO 4 3- , Cl - ,  SO 4 2- ,  NO 3- )  were  measured.  Data  were  analyzed  using  Spearman correlation and stepwise linear regression modeling. The results show that the total cations and anions are significantly higher in the AO horizon than the  AB and  B horizons.  The  cation  has a  strong  correlation  to  each  anion (correlation value > 0.80). The  regression model shows that NH 4 + has the strongest relationship to NO 3 - , PO 4 3- , and Cl - with R 2 adj. = 0.75, Ca 2+ to NO 3 - , PO 4 3- , and SO 4 2- (R 2 adj. = 0.856), Mg 2+ to NO 3 - and PO 4 3- (R 2 adj. = 0.815), and K + to PO 4 3- and Cl - (R 2 adj. = 0.845). It can be concluded that NO 3 - , Cl - , SO 4 2- , and PO 4 3- are directly involved as agents of co-pairing cations in soil nutrient movements and leaching processes.
How to cite (CSE Style 8 th Edition):
Putra GS, Hartono A, Syaiful A, Murtilaksono K. 2019. Hubungan kation-anion dalam pergerakan dan pencucian hara pada tanah.
JPSL 9 (4):  960-969. http://dx.doi.org/10.29244/jpsl.9.4. 960-969.

## PENDAHULUAN
Neraca hara merupakan alat diagnostik yang penting untuk menentukan keberlanjutan kesuburan tanah. Perubahan  total  jumlah  hara  tanah  dihitung  sebagai  keseimbangan  massa  masukan (input) dan  keluaran (output) hara  (van  der  Heijden et  al. 2012).  Dalam  suatu  ekosistem,  masukan  hara  dapat  berupa  deposisi atmosfer  dan  dekomposisi  bahan  organik  dan  mineral,  sedangkan  keluaran  hara  dapat  terjadi  melalui mekanisme pencucian hara ( leaching ). Tingginya curah hujan di daerah tropis dapat meningkatkan mobilitas ion-ion terlarut dalam tanah (Clare dan Mack 2011). Anion dalam larutan tanah lebih mudah bergerak dan tercuci oleh aliran massa air karena interaksi yang lemah dengan muatan dominan negatif pada permukaan jerapan tanah. Sebagai konsekuensinya, pergerakan kation yang terbawa oleh anion akan menjadi lebih besar.
Penelitian  terdahulu  menemukan  bahwa  terdapat  hubungan  kation-anion  dalam  proses  mobilisasi  di dalam tanah. Chicota et al. (2014) menemukan bahwa sulfat bersama-sama dengan kalsium membentuk suatu paired adsorption complex dalam larutan tanah. Sedangkan pergerakan nitrat dalam larutan tanah berasosiasi dengan  ion  kalsium  dan  magnesium.  Kation-kation  basa  dan  beberapa  anion  merupakan  unsur-unsur  hara
esensial  bagi tanaman. Ketersediannya  dalam  tanah  sangat  dibutuhkan.  Namun  ketika  sebagian besar  hara tidak  dijerap  tanah  dan  diserap  tanaman,  maka  jumlahnya  dalam  ekosistem  tanah  akan  berkurang  dan berpotensi  tercuci.  Pencucian  sejumlah  hara  akan  menimbulkan  berbagai  masalah  lingkungan  seperti eutrofikasi (Thorburn et al. 2013), pencucian SO 4 2- (sulfat) yang dapat meningkatkan ketersedian ion asam H + dan Al 3+ dalam larutan tanah (Garg et al. 2015), juga kehilangan kalsium dan magnesium dari ekosistem tanah yang dapat menurunkan kesuburan tanah (Hartemink 2008).
Mobilitas unsur-unsur hara beragam dari tanah satu ke tanah lainnya, tergantung pada jenis vegetasi dan bahan induk serta karakteristik pencucian unsur-unsur hara yang khas menurut lokasinya. Penelitian tentang pergerakan unsur-unsur hara pada daerah tropis masih terbatas. Informasi mengenai besaran jumlah massa ion- ion hara dalam tanah sangat diperlukan. Oleh karena itu, kajian dasar mengenai jumlah kation dan anion dalam larutan tanah perlu dilakukan untuk menduga status kesuburan tanah dan ketersediannya terhadap  tanaman. Lebih lanjut, perlu dilakukan evaluasi terhadap hubungan kation dan anion pada ekosistem tanah. Penelitian ini bertujuan untuk memberikan informasi besaran jumlah kation-anion dalam larutan tanah dan mengevaluasi hubungan pergerakan kation-anion dalam larutan tanah.

## METODE

## Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilakukan di hutan hujan tropis Taman Nasional Bukit Duabelas, Kabupaten Sarolangun, Provinsi  Jambi  dengan  koordinat  lokasi  02 o 00’  13.9”  LS  dan  102 o 45’  13.2”  BT.  Pengambilan  sampel dilakukan  pada  tanah typic  hapludut ,  yang  termasuk  ordo  Ultisol,  dan  merupakan  tanah  yang  memiliki keterbatasan sifat fisik dan kimia yang dapat menjadi masalah dalam membangun suatu tegakan. Penelitian dilakukan mulai dari bulan April hingga September 2015. Ekstraksi sampel air dilakukan di Laboraturium Kimia dan Kesuburan Tanah, Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Sedangkan pengukuran kation dan anion terlarut (NH 4 + , Ca 2+ , Mg 2+ , K + , NO 3 - , PO 4 3- , Cl - , SO 4 2- ) dilakukan di Laboraturium Terpadu, Badan Penelitian Tanah.

## Metode Pengumpulan Data

## Rancangan Percobaan Lapang
Enam profil tanah dibuat pada transek lereng dari lembah hingga puncak. Ditentukan tiga titik transek lereng dengan ulangan dua profil pada setiap titik sehingga terdapat 6 buah profil tanah. Setiap profil tanah dilakukan pemasangan lisimeter, lisimeter yang digunakan adalah jenis free-draining lysimeter, merupakan jenis lisimeter dengan bagian atas terbuka dan dapat menampung air berdasarkan aliran gravitasi. Mengacu pada metode pengambilan sampel bahan terlarut yang dilakukan Arifin (2016), setiap lisimeter dipasang secara horizontal dengan memasukkan lembaran tampungan (200 cm 2 ) pada masing-masing horizon AO, AB, dan B yang dihubungkan dengan selang dan botol tampungan air cucian di bagian bawah profil. Pada setiap botol kolektor diberikan larutan CuBr 2 0.1 M untuk menghentikan aktivitas organisme agar kandungan solut dalam botol penampung tidak terkontaminasi (Fujii et al. 2011).

## Pengambilan sampel
Pengambilan  sampel  dilakukan  sebanyak  4  kali  setiap  45-60  hari  dan  merupakan  sampel  air  hasil perkolasi pada lisimeter yang dialirkan ke botol kolektor pada setiap lapisan horizon profil tanah. Volume air tampungan diukur langsung pada saat pengamatan lapang, kemudian sekitar 600 ml air dibawa untuk dilakukan analisa  laboraturium  dengan  menggunakan  botol  kolektor  lain.  Sampel  ditaruh  di  dalam cooler  box untuk menjaga sampel agar tetap aman dan tidak rusak selama perjalanan.

## Perlakuan sampel air pra analisis
Mengacu  pada  metode  ekstraksi  yang  dilakukan  Fujii et  al. (2008),  sebelum  dilakukan  pengukuran sampel air diekstrak terlebih dahulu dengan filter cellulose acetate membrane 0.45 µm menggunakan vacump pump dengan tujuan untuk memisahkan partikulat tanah dan bahan organik solid dalam air sehingga dapat dipastikan hanya bahan terlarut saja yang tersisa. Sampel air diekstrak sebanyak 100 mL, kemudian filtrat air disimpan pada ruangan dingin dan terhindar dari cahaya matahari langsung untuk menjaga kemurnian sampel.
Pengukuran konsentrasi kation dan anion terlarut
a. Ion Amonium (NH 4 + )
Amonium dalam filtrat air diukur langsung secara kolorimetri menggunakan spektrofotometer dengan metode  Biru  Indofenol  (Sudjadi  dan Widjik,  1972;  Menon,  1973 dalam Eviati  dan  sulaeman,  2009).  Deret standar N (0.0; 0.25; 0.5; 1.0; 1.5; 2.0; 2.5 ppm) dibuat dengan mengencerkan larutan standar N-NH 4 + 1000 ppm secara bertahap. Kemudian dilakukan pengukuran dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 636 nm. Setiap deret standar amonium diukur besaran nilai absorbansinya, kemudian dibuat kurva standar dengan persamaan  regresi  linier  dimana  konsentrasi  amonium  sebagai  variabel  Y  (terikat)  dan  absorbansi  sebagai variabel X (bebas). Konsentrasi amonium pada sampel dapat dihitung dengan memasukan nilai absorbansi yang tercatat pada spektrofotometer dengan persamaan regresi linier pada deret standar amonium.
b. Ion Kalsium (Ca 2+ ), Magnesium (Mg 2+ ), dan Kalium (K + )
Kalsium dan magnesium dalam filtrat air diukur dengan metode Spektrofotometer Serapan Atom (SSA), sedangkan kalium diukur dengan metode emisi (Menon 1973; Rayment dan Higginson 1992 dalam Eviati dan Sulaeman  2009).  Pembuatan  deret  standar  masing-masing  kation  dilakukan  dengan  mengencerkan  larutan standar Ca, Mg, dan K 1000 ppm secara bertahap. dengan deret standar seperti pada Tabel 1.
Tabel 1 Deret standar ion kalsium, magnesium, dan kalium. Deret standar S0 S1 S2 S3 S4 S5 S6 Kation ppm Ca 2+ 0.0 2.5 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 Mg 2+ 0.0 0.1 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 K + 0.0 0.5 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
Pengukuran Ca, dan Mg dilakukan dengan alat ukur Atomic absorbance spectrophotometer (AAS), dan pengukuran  K  dengan Flamephotometer. Setiap  deret  standar  diukur  besaran  nilai  absorbansi/emisinya, kemudian dibuat kurva standar dengan persamaan regresi linier dimana konsentrasi kation sebagai variabel Y dan absorbansi/emisi sebagai variabel X. Konsentrasi kation pada sampel dihitung dengan memasukan nilai absorbansi/emisi  yang  tercatat  pada  spektrofotometer  dan  flamefotometer  masing-masing  pada  persamaan regresi linier deret standar.
c. Ion Nitrat (NO 3 - )
Nitrat dalam filtrat air diukur langsung dengan metode spektrofotometri pada nilai absorban 210 nm dan 275 nm (APHA,1998 dalam Eviati dan Sulaeman, 2009). Pembuatan deret standar nitrat (0.0; 0.5; 1.0; 2.0; 3.0; 4.0; 5.0 ppm) dibuat melalui pengenceran bertahap dari larutan standar N-NO 3 - 1000 ppm (tritisol). Setiap sampel  dan  deret  standar  dipipet  sebanyak  5  mL  ke  dalam  tabung  reaksi,  kemudian  diukur  dengan menggunakan  spektrofotometer  UV  masing-masing  pada  panjang  gelombang  210  nm  dan  275  nm. Pengenceran dilakukan jika nilai absorban sampel lebih tinggi  dibandingkan absorban standar yang paling tinggi.  Karena  bahan  organik  terlarut  memiliki  kemungkinan  mengabsorb  UV  sedangkan  nitrat  tidak mengabsorb UV pada panjang gelombang 275 nm, maka pengukuran pada panjang gelombang 275 nmperlu
dilakukan.  Nilai  absorban  pada  210  nm    dikurangi  2.5  kali  absorban  dari  pembacaan  pada  275  nmuntuk mendapatkan pembacaan absorban oleh nitrat. Setiap deret standar nitrat diukur besaran nilai absorbansinya, kemudian dibuat kurva standar dengan persamaan regresi linier dengan konsentrasi nitrat sebagai variabel Y dan absorbansi sebagai variabel X. Konsentrasi nitrat pada sampel dapat dihitung dengan memasukan nilai absorbansi yang tercatat pada spektrofotometer pada persamaan regresi linier deret standar nitrat.
d. Ion Fosfat (PO 4 3- )
Fosfat dalam filtrat air diukur langsung secara kolorimetri menggunakan spektrofotometer dengan metode biru molibdat(Sudjadi dan Widjik, 1972; Menon, 1973 dalam Eviati dan Sulaeman, 2009). Deret standar fosfat (0.0; 0.25; 0.50; 1.00; 1.50; 2.00; dan 2.50 ppm)dibuat dengan pengenceran bertahap dari larutan standar fosfat 1000  ppm.  Pengukuran  fosfat  dilakukan  dengan  spektrofotometer padapanjang  gelombang  889  nm.  Setiap deret standar diukur besaran nilai absorbansinya, kemudian dibuat kurva standar dengan persamaan regresi linier dimana konsentrasi fosfat sebagai variabel Y dan absorbansi sebagai variabel X. Konsentrasi fosfat pada sampel  dapat  dihitung  dengan  memasukan  nilai  absorbansi  yang  tercatat  pada  spektrofotometer  pada persamaan regresi linier deret standar fosfat.
e. Ion Klorida (Cl - )
Klorida dalam filtrat air diukur langsung dengan metode argentometri (Sudjadi dan Widjik, 1972 dalam Eviati dan Sulaeman, 2009). Setiap sampel dipipet sebanyak 10 mL dan ditambahkan larutan penunjuk kalium kromat 5% sebanyak 4 tetes, kemudian dititrasi dengan AgNO 3 0.01 N sampai warna larutan berubah merah. Volume (mL) larutan penitar yang diperlukan dicatat, kemudian blanko dibuat dengan memipet 10 mLakuades lalu dititrasi kembali. Konsentrasi klorida dapat dihitung dengan rumus;
[Cl - ] meL -1 =  (mL sampel – mL blangko ) x N x (1000 mL/mL sampel)
Dimana,
mL = volume titran (mL) yang diperlukan untuk titrasi 1.000 = faktor dari mL ke L 10 = volume sampel N = normalitas AgNO 3 (0,01 N)
f. Ion Sulfat (SO 4 2- )
Ion sulfat dalam filtrat air diukur langsung secara turbidimetri (Sudjadi dan Widjik, 1972 dalam Eviati dan Sulaeman, 2009). Sampel dan deret standar (0.0; 0.5; 1.0; 2.0; 3.0; 4.0; 5.0 ppm) dipipet sebanyak 5.0 mL ke dalam tabung reaksi. kemudian ditambahkan 1 mL pereaksi asam campur dan dikocok. Lalu ditambahkan 1 mL  larutan  BaCl 2 -Tween,  dikocok  dan  dibiarkan  15  menit.  Sampel  diukur  dengan  spektrofotometer  pada panjang  gelombang  494  nm  menggunakan  deret  standar  sebagai  pembanding.  Setiap  deret  standar  diukur besaran  nilai  absorbansinya,  kemudian  dibuat  kurva  standar  dengan  persamaan  regresi  linier  dimana konsentrasi sulfat sebagai variabel Y dan absorbansi sebagai variabel X. Konsentrasi sulfat pada sampel dapat dihitung dengan memasukan nilai absorbansi yang tercatat pada spektrofotometer dengan persamaan regresi linier pada deret standar sulfat.

## Metode Analisis Data

## Pergerakan dan pencucian kation-anion
Air di dalam tanah bergerak bersama-sama dengan bahan terlarut (kation dan anion), maka massa ion terlarut dapat diduga dengan pendekatan perhitungan massa air (Van der Heijden et al., 2012). Besarnya massa ion terlarut dihitung dengan mengkalikan konsentrasi ion terlarut (solute) dengan volume air drainase (Arifin, 2016).
∑ion  = C solute . V drinagewater
Dimana:
∑ion = Massa ion terlarut  (mg) C solute = Konsentrasi ion terlarut (mg L -1 )
V drinagewater = Volume air  (L)

## Analisis hubungan pergerakan kation-anion
Analisis  uji  beda  rata  –  rata  independen t-student digunakan  untuk  mengevaluasi  perbedaan  massa pencucian kation dan anion terlarut pada setiap horizon tanah. Analisis korelasi Spearman dilakukan untuk mengetahui hubungan pergerakan kation-anion.

## Analisis hubungan kation-anion dalam pergerakan dan pencucian hara
sedangkan analisis regresi liniear berganda dilakukan untuk mengidentifikasi anion-anion yang paling erat hubungannya dengan kation dalam proses pergerakan dan pencucian hara dalam larutan tanah, serta mencari pola hubungan matematik antara peubah kation tersebut dengan peubah beberapa anion. Dilakukan analisis  regresi stepwise untuk  menghindari  terjadinya  multikolinearitas  dalam  regresi  (Erizilina  2018). Prosedur stepwise merupakan metode pemilihan model di mana algoritma komputer menentukan model mana  yang  lebih  disukai.  Prosedur  ini  menggunakan  urutanparsial  F  atau  uji  t  untuk  mengevaluasi signifikansivariabel  (Rahman et  al .  2014).  Setiap  tahap  model  dievaluasi  agar  tidak  terjadiredundansi. Analisis data seluruhnya dilakukan dengan menggunakan software SPSS 25 dan Microsoft Excell 2013.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Pergerakan dan pencucian kation-anion
Total  besaran  massa  kation  memiliki  nilai  yang  berbeda  antara  satu  kation  dengan  kation  lainnya. Berdasarkan data pada Tabel 2 diketahui bahwa semua kation (amonium, kalsium, magnesium, dan kalium) memiliki total jumlah paling tinggi pada horizon AO, diikuti horizon AB, dan yang terendah pada horizon B. Selama selang waktu 138 hari pengamatan, total pencucian amonium pada horizon AO sebesar 15.75 kg/ha lebih tinggi dibanding horizon AB (1.09 kg/ha) dan B (1.01 kg/ha). Kalsium mengalami pencucian tertinggi pada horizon AO (6.6 kg/ha), diikuti oleh horizon AB (1.19 kg/ha) dan B (0.46 kg/ha). Magnesium mengalami pencucian tertinggi pada horizon AO (4.48 kg/ha) yang diikuti oleh horizon AB (0.47 kg/ha) dan yang terendah pada horizon B (0.08 kg/ha). Kalium mengalami pencucian tertinggi pada horizon AO (28.18 kg/ha) diikuti oleh horizon AB (3.26 kg/ha) dan terendah pada horizon B (0.44 kg/ha).
Tabel 2 Total massa kation–anion terlarut pada setiap horizon/
Kation/anion Horizon AO AB B Kg/ha Amonium (NH 4 + ) 15.75 1.91 1.08 Kalsium (Ca 2+ ) 6.64 1.19 0.46 Magnesium (Mg 2+ ) 4.48 0.47 0.08 Kalium (K + ) 28.18 3.26 0.44 Nitrat (NO 3 - ) 192.55 37.58 33.65 Fosfat (PO 4 3- ) 0.87 0.15 0.10 Sulfat (SO 4 2- ) 106.19 24.25 11.21 Klorida (Cl - ) 65.59 15.32 9.22
Hasil uji t pada α = 95% menunjukan bahwa terdapat perbedaan nyata jumlah  amonium dan kalsium pada horizon AO yang lebih tinggi dibandingkan horizon AB dan B. Kalium dan amonium memiliki jumlah paling tinggi dibanding kation lainnya. Input bahan organik yang tinggi pada tanah hutan menyumbang jumlah kalium dan amonium lebih banyak dikarenakan kalium lebih mudah dilepas dari hasil dekomposisi bahan organik dibandingkan kalsium dan magnesium (Fahey et al., 1991; Palviainen et al., 2004). Kompleks jerapan tanah cenderung lebih kuat mengikat ion-ion bivalen ( Ca 2+ , Mg 2+ ), sehingga ion monovalen (NH 4 + , K + ) lebih lemah terikat dan mudah terdesak oleh kation bivalen dan berada bebas pada larutan tanah (Tan, 2011). Ketika terjadi perkolasi pada kolom tanah, ion-ion terlarut akan secara langsung terbawa oleh sejumlah massa air, sehingga ion kalium dan amonium lebih mudah bergerak pada kolom tanah.
Dapat  dilihat  pada  Tabel  2  bahwa  sebagian  besar  kation  terkonsentrasi  pada  horizon  AO.  Namun jumlahnya  semakin  menurun  pada  horizon  AB  dan  hanya  sedikit  yang  tersisa  pada  horizon  B.  Hal  ini menunjukan bahwa tanah memiliki daya jerap terhadap kation terlarut dimana sebagian besar kation diikat pada kompleks jerapan tanah dan hanya sedikit kation terlarut pada lapisan bawah tanah. Mobilitas kation sangat tinggi pada horizon AO dikarenakan input hara dari proses dekomposisi bahan organik dan presipitasi terjadi dominan pada lapisan atas tanah (Cobo et al ., 2002) . Pada horizon B sebagian besar kation berikatan dengan mineral liat ( clay ) tanah dan hanya sedikit yang bergerak bebas dalam larutan tanah, dengan begitu hanya sebagian kecil kation pada horizon B yang berpotensi tercuci.
Sama halnya dengan kation, semua anion (nitrat, fosfat, sulfat, dan klorida) memiliki jumlah paling tinggi pada horizon AO, diikuti horizon AB, dan yang terendah pada horizon B (Tabel 2).Selama selang waktu 138 hari pengamatan, total pencucian nitrat pada horizon AO sangat tinggi sebesar 192.5 kg/ha diikuti oleh horizon AB (37.58 kg/ha) dan B (33.65 kg/ha). Fosfat mengalami pencucian tertinggi pada horizon AO (0.87 kg/ha), diikuti oleh horizon AB (0.15 kg/ha) dan B (0.10 kg/ha). Sulfat mengalami pencucian tertinggi pada horizon AO  (106.18  kg/ha)  yang  diikuti  oleh  horizon  AB (24,25  kg/ha)  dan  yang  terendah  pada horizon  B (11.21 kg/ha). Klorida mengalami pencucian tertinggi pada horizon AO (65.59 kg/ha) diikuti oleh horizon AB (15.32 kg/ha) dan terendah pada horizon B (9.22 kg/ha).
Hasil uji t pada α = 95% menunjukan bahwa terdapat perbedaan secara nyata besar kadar jumlah nitrat, sulfat,  dan  klorida  pada  horizon AO yang  lebih  tinggi  dibandingkan  horizon  AB  dan  B.  Anion  cenderung memiliki  jumlah  lebih  tinggi  pada  lapisan  atas  tanah.  Ion  nitrat  memiliki  jumlah  yang  jauh  lebih  tinggi dibanding anion lainnya diikuti oleh sulfat dan klorida, sedangkan fosfat memiliki jumlah yang sangat sedikit dan jauh lebih kecil dibandingkan anion yang lain. Mineral N pada larutan tanah dominan dalam bentuk ion nitrat dikarenakan rendahnya afinitas muatan negatif dari mineral klei dan bahan organik terhadap nitrat dan tingginya laju nitrifikasi pada tanah tropis (Renk dan lehmann, 2004 dalam Ghiberto et al., 2014). Klorida sebagai anion monovalen memiliki sifat dan mobilitas dalam tanah yang sama dengan nitrat, klorida hanya sedikit terlibat dalam reaksi tanah (Derby dan Knighton, 2001 dalam Saso et al., 2012). Seperti anion lainnya, sulfat  memiliki  muatan  negatif  yang    memiliki  afinitas  lemah  terhadap  kompleks  jerapan tanah. Kekuatan jerapan sulfat dipengaruhi oleh anion lain dimana anion hidroksil > fosfat > sulfat > nitrat/klorida (Tisdale et al. 1984; Marsh et al. 1987 dalam Mulder dan Cresser, 1994). Hal ini juga menjelaskan mengapa ion fosfat mengalami pencucian paling sedikit dibanding anion lainnya dikarenakan fosfat dijerap kuat oleh mineral klei dan seskuioksida Al dan Fe (Goldberg dan Sposito 1985 dalam Mulder dan Cresser, 1994).
Mengacu pada Tabel 2, nitrat memiliki jumlah jauh lebih tinggi dibanding amonium pada setiap horizon tanah. Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, ion nitrat lebih dominan pada tanah dikarenakan tingginya laju  nitrifikasi  pada  tanah  tropis  juga  afinitas  kompleks  jerapan  tanah  yang  lebih  rendah  terhadap  nitrat dibandingkan amonium. Hasil yang sama juga diperoleh Blum et al. (2013) yang menunjukan bahwa sebanyak 92.3% N tanah berada dalam bentuk nitrat dibandingkan amonium. Sedangkan Tian et al. (2007) menemukan bahwa sebanyak 69% N tanah berada dalam bentuk nitrat.Lebih lanjut, Johnson dan Cole (1980) dalam Sharma dan Sharma (2013) menjelaskan bahwa mobilitas nitrat terutama dipengaruhi oleh proses biologi, fosfat tidak dipengaruhi  langsung  oleh  reaksi  permukaan  jerapan  tanah,  sulfat  dipengaruhi  baikreaksi  biologi  dan
reaksianorganik dalam tanah, sedangkan klorida sangat sedikit dipengaruhi oleh baik reaksi biologi maupun anorganik dalam tanah.

## Hubungan kation-anion dalam larutan tanah
Kation yang bermuatan positif dan anion yang bermuatan negatif memiliki peluang untuk saling berikatan dalam larutan tanah (Tan, 2011).Dalam proses pergerakan dan pencucian hara, anion yang bermuatan negatif memiliki kecenderungan membawa kation yang bermuatan positif. Hubungan kation-anion tersebut dijabarkan dengan uji korelasi statistik. Dengan mengetahui nilai korelasi masing-masing kation terhadap anion, dapat menduga ada tidaknya suatu hubungan keterikatan kation dan anion dalam proses mobilisasi di dalam larutan tanah.
Tabel 3 Hasil uji korelasi Spearman kation – anion. Kation Anion Nitrat (NO 3 - ) Fosfat (PO 4 3- ) Sulfat (SO 4 2- ) Klorida (Cl - )
Amonium (NH 4 + ) 0.850* 0.575 0.560 0.685 Kalsium (Ca 2+ ) 0.853* 0.783 0.918* 0.897* Magnesium (Mg 2+ ) 0.706 0.726 0.839* 0.796* Kalium (K + ) 0.740 0.709 0.880* 0.874*
Keterangan: * memiliki nilai korelasi tinggi
Tabel 3 menunjukan bahwa dari keempat jenis anion, nitrat (NO 3 - ) memiliki korelasi yang tinggi terhadap amonium (NH 4 + ) dan kalsium (Ca 2+ ). Baik Sulfat (SO 4 2 -) dan klorida (Cl - )  sama-sama memiliki korelasi yang tinggi terhadap kalsium (Ca 2+ ), magnesium (Mg 2+ ), dan kalium (K + ). Sedangkan tidak ditemukan korelasi yang tinggi antara fosfat (PO 4 3_ ) dengan kation manapun. Dapat diketahui bahwa ketiga anion (nitrat, sulfat, dan klorida) memiliki keterikatan/polayang cenderung sama terhadap jenis kation tertentu. Hasil uji korelasi yang diperoleh tersebut kemudian dianalisis dengan regresi linier berganda untuk melihat apakah tiap jenis kation memiliki kecenderungan terhadap anion-anion tertentu. Dilakukan uji regresi linier berganda untuk melihat seberapa besar pengaruh anion-anion terhadap kation.

## Hubungan kation-anion dalam pergerakan dan pencucian hara
Hubungan  pengaruh  kecenderungan  keempat  anion  (nitrat,  fosfat,  sulfat,  klorida)  sebagai  peubah  X terhadap masing-masing kation (amonium, kalsium, magnesium, dan kalium) sebagai peubah Y dengan nilai α = 0,01 menghasilkan persamaan regresi berganda pada Tabel 4.
Hasil  analisis  regresi  menunjukan  bahwa  anion  berpengaruh  sangat  nyata  terhadap  kation.  Keempat persamaan regresi kation baik amonium, kalsium, kalium, dan magnesium masing-masing memiliki nilai sign. F yang kurang dari 0,01. Ini menunjukan bahwa keempat anion baik nitrat, fosfat, sulfat, dan klorida secara bersama-sama mempengaruhi pergerakan setiap kation. Dilakukan analisis regresi lebih lanjut dengan metode stepwise u ntuk mengetahui faktor pembatas dari setiap anion yangpaling mempengaruhi pergerakan masing- masing kation sehingga diperoleh model terbaik. Hasil stepwise terhadap masing-masing anion disajikan pada Tabel 5.
Hasil regresi stepwise pada Tabel 5 menunjukan bahwa amonium dipengaruhi oleh ketiga anion antara lain  nitrat,  fosfat,  dan  klorida.  Kalsium  juga  dipengaruhi  oleh  tiga  anion  yaitu  nitrat,  fosfat,  dan  sulfat. Sedangkan  magnesium  dan  kalium  hanya  dipengaruhi  oleh  dua  anion  dimana  nitrat  dan  fosfat  yang mempengaruhi magnesium, sedangkan fosfat dan klorida yang mempengaruhi kalium secara sangat signifikan (Sign. F < 0.01). Keempat model persamaan regresi stepwise menghasilkan nilai R 2 adj. yang cukup tinggi. Dimana  amonium  memiliki  nilai  0.75,  kalsium  0.856,  magnesium  0.815,  dan  kalium  0.845.  Nilai  R 2 adj. terendah  didapat  pada  persamaan  regresi  amonium.  Ini  menunjukan  bahwa  model  yang  dihasilkan  dapat menjelaskan bahwa ketiga anion memiliki pengaruh terhadap amonium sebesar 75%, sedangkan 25% lainnya
dipengaruhi  oleh  faktor  lain.  Peubah  X  pada  model  persamaan  regresi  kalsium  dan  kalium  dapat mempengaruhi  peubah  Y  sebesar  85%.  Sedangkan  model  persamaan  regresi  magnesium  mampu mempengaruhi peubah Y sebesar 81%. Secara umum, lebih dari 80% pada masing-masing peubah X (anion) mempengaruhi secara signifikan peubah Y (kalsium, magnesium, dan kalium), dan kurang dari 20% ditemukan faktor lain yang kemungkinan berpengaruh.
Amonium memiliki kecenderungan positif terhadap ketiga anion. Dimana setiap kenaikan nilai 0.31 ion nitrat, 3.55 ion fosfat, dan 0.083 ion korida akan diikuti dengan kenaikan satu satuan ion amonium. Kalsium, magnesium, dan kalium juga sama-sama memiliki kecenderungan positif terhadap masing-masing anion yang mempengaruhinya. Kenaikan nilai 0.01 nitrat, 1.922 fosfat, dan 0.027 sulfat akan meningkatkan nilai kalsium satu satuan; kenaikan nilai 0.01 nitrat dan 4.08 fosfat akan meningkatkan nilai magnesium sebesar satu satuan; dan kenaikan nilai 17.126 fosfat dan 0.249 klorida akan meningkatkan nilai kalium satu satuan.
Diantara  keempat  jenis  anion,  fosfat  paling  banyak  berpengaruh  terhadap  kation.  Dimana  fosfat mempengaruhi keempat jenis kation yaitu amonium, kalsium, magnesium, dan kalium. Diikuti oleh nitrat yang mempengaruhi tiga kation (amonium, kalsium, magnesium). Hal ini sama dengan yang dilaporkan Poss dan Saragoni (1992) yang menemukan bahwa ada suatu  hubungan yang positif antara anion nitrat dengan kation kalsium dan magnesiumdalam proses pencucian hara. Ion klorida hanya mempengaruhi dua jenis kation yaitu amonium  dan  kalium,  sedangkan  sulfat  hanya  berpengaruh  pada  kalsium  saja.  Hal  ini  sama  seperti  yang dijabarkan olehChicota et al. (2014) bahwa sulfat memiliki hubungan yang positif terhadap kalsium dimana sulfat bersama-sama dengan kalsium membentuk suatu paired adsorption complex dalam larutan tanah. Fakta bahwa nilai koefisien fosfat yang lebih tinggi dibanding ketiga anion lainnya pada setiap persamaan model  regresi  menunjukan  bahwa  dibutuhkan  jumlah  fosfat  yang  lebih  tinggi  dibandingkan  anion  lainnya untuk meningkatkan nilai satu satuan kation yang dipengaruhinya. Hal ini dapat dijelaskan karena sifat dari anion fosfat yang sangat imobil dalam tanah. Diketahui bahwa jenis tanah dalam lokasi penelitian merupakan Typic Hapludult yang tergolong masam (Arifin, 2016). Pada kondisi masam, Fosfat bersifat imobil karena membentuk kompleks yang tidak terlarut dalam tanah oleh ion Al dan Fe, sehingga hanya sedikit fosfat yang berada  pada  larutan  tanah  (Do  Nascimento et  al., 2018;  Shen et  al., 2011).  Do  Nascimento  (2018)  juga menemukan bahwa fosfat yang berikatan dengan amonium bersifat lebih mobil dibandingkan ion kalsium dan magnesium yang berikatan dengan fosfat. Berbeda halnya dengan fosfat, ion nitrat, klorida, dan sulfat yang jumlahnya melimpah dalam larutan tanah (Tabel 2) jika terjadikenaikan sedikit saja pada ketiga anion tersebut maka akan meningkatkan jumlah kation yang lebih besar. Ini menunjukan bahwa nitrat, klorida, dan sulfat memiliki mobilitas yang tinggi dalam proses pergerakan dan pencucian hara dalam tanah dibandingkan fosfat. Pada  tanah  tropis,sumber  utama  nitrat  dan  sulfat  adalah  hasil  dekomposisi  bahan  organik  (Mikkelsen  dan Hartz, 2008; Kovar dan Grant, 2011), dan deposisi air hujan (Mulder dan Cresser, 1994),sedangkan sumber klorida terutama berasal dari air hujan (Kelly et al., 2012) yang jumlahnya sangat melimpah. Ketersediaan sumber yang tinggi berimplikasi pada tingginya jumlah hara-hara tersebut yang masuk ke dalam lapisan tanah.
Tabel 4 Hasil analisis regresi linier berganda kation – anion.
Kation Model R 2 R 2 Adj. Sign. F
Amonium (NH 4 + )
NH 4 + = -0.72 + 0.27NO 3 - + 3.098PO 4 3- - 0.16SO 4 2- + 0.115Cl - 0.768 0.745 0.000** Kalsium (Ca 2+ )
Ca 2+ = -0.26 + 0.007NO 3 - + 2.071PO 4 3- + 0.019SO 4 2- + 0.021Cl - 0.869 0.856 0.000** Magnesium (Mg 2+ )
Mg 2+ = -0.197 + 0.006NO 3 - + 4.114PO 4 3- - 0.005SO 4 2- + 0.02Cl - 0.827 0.810 0.000** Kalium (K + )
K + = -1.087 + 0.025NO 3 - + 17.813PO 4 3- - 0.32SO 4 2- + 0.241Cl - 0.864 0.850 0.000**
Keterangan: **sangat nyata sign. F < 0.01
Tabel 5 Model terbaik hasil stepwise . Kation Model R 2 R 2 Adj. Sign. F
Amonium (NH 4 + ) NH 4 + = -0.78 + 0.31NO 3 - + 3.55PO 4 3- + 0.0835Cl - 0.767 0.750 0.000** Kalsium (Ca 2+ )
Ca 2+ = -0.24 + 0.01NO 3 - + 1.922PO 4 3- + 0.027SO 4 2- 0.866 0.856 0.000** Magnesium (Mg 2+ )
Mg 2+ = -0.187 + 0.01NO 3 - + 4.08PO 4 3- 0.824 0.815 0.000** Kalium (K + )
K + = -0.973 + 17.126PO 4 3- + 0.249Cl - 0.852 0.845 0.000**
Keterangan: **sangat nyata sign. F < 0.01

## SIMPULAN
Total jumlah massa kation dan anion terlarut pada horizon AO lebih tinggi dibanding horizon AB dan B. Ion  nitrat,  sulfat  dan  korida  memiliki  sifat  pergerakan  (mobilitas)  yang  tinggi  dalam  larutan  tanah  dan berpotensi  mengalami  pencucian  paling  besar  dibanding  ion  lainnya,  sedangkan  ion  fosfat,  kalsium,  dan magnesium  bersifat  lebih  imobil  dan  memiliki  potensi  tercuci  paling  rendah.  Hasil  pemodelan  regresi menunjukan  adanya  pengaruh  nitrat,  fosfat,  sulfat,  dan  klorida  yang  secara  bersama-sama  mempengaruhi pergerakan  kation.  Setiap  anion  memiliki  pengaruh  yang  berbeda-beda  terhadap  kation  tertentu.  Anion memiliki  pengaruh  yang  positif  dalam  proses  mobilisasi  kation  dalam  larutan  tanah  dimana  ion  amonium paling dipengaruhi oleh ion nitrat, fosfat, dan klorida. Ion kalsium paling dipengaruhi oleh ion nitrat fosfat, dan sulfat. Ion magnesium paling dipengaruhi oleh ion nitrat dan fosfat. Adapun ion kalium paling dipengaruhi oleh ion fosfat dan klorida.

## DAFTAR PUSTAKA
Arifin S. 2016. Dinamika Karbon Organik Terlarut pada Toposekuen dan Hubungannya dengan Sifat Tanah di Taman Nasional Bukit Duabelas. Tesis. Bogor: Sekolah Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor.
Blum J, Melﬁ AJ, Montes CR, Gomes TM. 2013. Nitrogen and phosphorous leaching in a tropical Brazilian soil cropped with sugarcane and irrigated with treated sewage efﬂuent. Agricultural Water Management . 117:115–122.
Cichota R, Vogeler I, Bolan NS, Clothier B, Scotter DR. 2014. Sulphate leaching through two contrasting New
Zealand soils. The Regional Institute Online Publishing. [terhubung
berkala]. http://www.regional.org.au/au/asssi/supersoil2004/s13/poster/1496_cichotar.htm
Clare SA, Mack MC. 2011. Influence of precipitation on soil and foliar nutrients across nine Costa Rican Forests. Biotropica . 43(4): 433–441.
Cobo JG, Barrios E, Kass DCL, Thomas RJ. 2002. Decomposition and nutrient release by green manures in a tropical hillside agroecosystem. Plant Soil. 240: 331–342.
Do Nascimento CAC, Pagliari PH, De A. Faria L, Vitti GC. 2018. Phosporus mobility and behaviour in soils treated with calsium, ammonium, and magnesium phosphate. Soil Science Society of American Journal . 82: 622–631.
Erizilina E, Pamoengkas P, Darwo. 2018. Hubungan sifat fisik dan kimia tanah dengan pertumbuhan meranti merah di KHDTK Haurbentes. Jurnal Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan . 8(2): 216-222. Eviati, Sulaeman. 2009. Analisis Kimia Tanah, Tanaman, Air, dan Pupuk. Prasetyo BH, Dj. Santoso, L. Retno, editor. Bogor: Balai Penelitian Tanah, Bogor.
Fahey  TJ,  Stevens  PA,  Hornung  M,  Rowland  P.  1991.  Decomposition  and  nutrient  release  from  logging residue following conventional harvest of Sitka spruce in north Wales. Forestry . 64(3): 289–301. Fujii K, Funakawa S, Hayakawa C, Kosaki T. 2008. Contribution of different proton sources to pedogenetic soil acidification in forested ecosystems in Japan. Geoderma . 144(3-4): 478–490.
Fujii K, Hartono A, Funakawa S, Uemura M, Kosaki T. 2011. Fluxes of dissolved organic carbon in three tropical secondary forests developed on serpentine and mudstone. Geoderma . 163(1-2): 119–126. Garg AK, Gupta AK, Rani A. 2015. Leaching kinetics of sulphates in acidic soil. International Journal of Plant dan Soil Science . 9(4): 1-11.
Ghiberto  PJ,  Libardi  PL,  Trivelin  PCO.  2014  .Nutrient  leaching  in  an  Ultisol  cultivated  with  sugarcane. Agricultural Water Management . 148: 141–149.
Hartemink AE. 2008. Sugarcane for bioethanol: soil and environmental issues. Advance Agriculture . 99: 125– 182.
Kelly WR, Panno SV, Hacley K. 2012. The Source, Distribution, and Trends of Chlorides in The Water of Illinois. Ilinois State Water Survey. Illinois [US]: Praire Research Institute, University of Illinois.
Kovar JL, Grant CA. 2011. Nutrient Cycling in Soil: Sulfur. Lincoln [US]: University of Nebraska. Mikkelsen R, Hartz TK. 2008. Nitrogen sources for organic crop production. Better Crops . 92: 16-19.
Mulder J, Cresser MS. 1994. Biogeochemisthry of Small Catchment: a Tool for Environmental Research. B. Moldan, J. V. Cerny, editor. New York [US]: John Willey dan Sons Inc.
Palviainen M, Finér L, Kurka AM, Mannerkoski H, Piirainen S, Starr M. 2004. Release of potassium, calcium, iron and aluminium from Norway spruce, Scots pine and silver birch logging residues. Plant and Soil . 259 (1-2):123–136.
Poss R, Saragoni H. 1992. Leaching of nitrate, calcium and magnesium under maize cultivation on an oxisol in Togo. Nutrient Cycling in Agroecosystems . 33(2):123-133.
Rahman MW, Purwanto MYJ, Suprihatin. 2014. Status kualitas air dan upaya konservasi sumberdaya lahan di DAS Citarum hulu, Kabupaten Bandung. Jurnal Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan . 4 (1): 24-34.
Saso JK, Parkin GW, Drury CF, Lauzon JD, Reynolds WD. 2012. Chloride leaching in two Ontario soils: Measurement and prediction using HYDRUS-1D. Canadian Journal of Soil Science . 92(2): 285-296.
Sharma V, Sharma KN. 2013. Inﬂuence of accompanying anions on potassium retention and leaching in potato growing alluvial soils. Pedosphere . 23(4): 464–471.
Shen J, Yuan L, Zhang J, Li H, Bai Z, Chen X, Zhang W, Zhang F. 2011. Phosporus dynamics: from soil to plant. Plant Physiology . 156: 997-1005.
Tan KH. 2011. Principle of Soil Chemisthry . Georgia [US]: CRC Press.
Thorburn  PJ,  Wilkinson  SN,  Silburn  DM.  2013.  Water  quality  in  agricultural  lands  draining  to  the  Great Barrier Reef: a review of causes, management and priorities. Agriculture Ecosystem Environment. 180:
4–20.
Tian YH, Yin B, Yang LZ, Yin SX, Zhu ZL. 2007. Nitrogen runoﬀ and leaching losses during rice-wheat rotations in taihu lake region, China. Pedospher . 17(4): 445-456.
Van der Heijden G, Legouta A, Polliera B, Bréchetb C, Rangera J, Dambrine E. 2012. Tracing and modeling preferential flow in a forest soil: potential impact on nutrient leaching. Geoderma . 195–196: 12–32.