Aluminium detoxification by organic matter : a strategy for low external input farming on acid soils

English. The cheaper solution to over-come Al-toxicity on acid soil is by continuously apply organic matter to the soil. The presence of the soluble organic matter, especially fulvic acid, which are commonly found in the acid soil solution of a podzol. May detoxify Al by complexation. Ca and Mg released by organic materials are expected to be further alleviate the phytotoxic effects of Al. The proposed of this experiment is to test effect of organic matter with different total cation concentration on detoxifying Al. The result presented in this (first year) report are based on preliminary incubation study in Malang and a long term hedgerow intercropping field experiment of the Biological Management of Soil Fertility (BMSF) in N. Lampung. Several organic materials with different 'quality' e.g. total cation concentration, lignin: N ratio ang polyphenolic: N ratio were tested on an ultisol from Lampung based on pot experiment and field conditions, including a long term (10 years old) hedgerow intercropping experiment in N. Lampung. As comparison and acid high-activity-clay soil from Gajrug with a higher Al-monomeric content was used for incubation experiments. Twenty-one plant species were analyzed for their cation concentration and 8 species which have a total cation concentration ranging from low to high were chosen for the pot experiment : Flemingia, Calliandra, Gmelina, Peltophorum, Perumena (Sungkai, Leucaena, Melastoma (Alaccumulator)), Sizygium (jambu air); and without organic input as control. A very high (non-realistic) level of organic matter was tested in the experiments: 15 g ground organic material was added to 100 g soil (equivalent to 90 Mg ha-1 in a 5 cm soil depth). Organic inputs with higher total cation concentration increased soil pH for both soil types, and reduced Al-and H- exchangeable. The stronger effect of organic material on reduction of Al-exchangeable was found on the high activity clay soil from Gajrug. Within 2 weeks the soil pH from Gajrug increased about 0.5 or 1.0 unit of pH when the total cation concentration of biomass added was about 75 cmol kg at the power of 1 and 125 cmol kg at the power of -1, respectively. It reduced also Al was poorly correlated with soil pH (r=-0.580). Under field condition a similar result was found as a high total cation concentration of prunings reduce exchangeable Al concentration without increasing the soil pH

Indonesian. Pemecahan masalah keracunan aluminium (Al) pada tanah masam yang relatif murah adalah melalui penambahan bahan organik ke dalam tanah secara terus menerus. Tingginya kandungan bahan organik tanah dapat membantu dalam detoksifikasi Al dengan jalan mengkelat Al sehingga tidak lagi beracun bagi tanaman. Selain dari pada itu pelepasan Ca dan Mg dari hasil dekomposisi bahan organik dapat menekan kelarutan Al melalui peningkatan pH tanah. Adapun tujuan dari percobaan ini adalah untuk mengetahui pengaruh dari penambaan bahan organik dengan berbagai konsentrasi total kation terhadap penekanan konsentrasi Al dalam larutan tanah. Hasil yang disajikan dalam makalah ini adalah berdasarkan hasil penelitian tahun pertama, berupa percobaan inkubasi di Malang dan percobaan lapang pada plot budi daya pagar dari proyek penelitian Biological Management of Soil Fertility (BMSF) di Lampung Utara. Contoh tanah yang dipergunakan dalam percobaan pot adalah ultisol asal Lampung Utara dengan kandungan liat aktifitas rendah (Low activity clay), dan sebagai pembanding dipergunakan ultisol asal Gajrug, Banten (Jawa Barat) dengan kandungan liat aktivitas tinggi (High activity clay). Berbagai bahan organik dengan 'kualitas' yang berbeda yaitu berdasarkan kandungan lignin, polifenol, nisbah C:N dan konsentrasi total kation, dipakai sebagai bahan masukan dari percobaan inkubasi maupun percobaan lapang. Sekitar 21 macam bahan hijauan tanaman dianalisis 'kualitas'nya, dan dipilih 8 macam bahan yang memiliki kisaran total kation rendah sampai tinggi. Bahan organik yang dipakai dalam percobaan inkubasi adalah Flemingia, Calliandra, Gmelina, Peltophorum, Perunema (Sungkai), Leucaena, Malostoma (Al-accumulator), Sizygium (jambu air); dan tanpa tambahan bahan organik sebagai kontrol. Untuk tahap pendahuluan dosis yang dipergunakan sangat tinggi yaitu setara dengan 90 Mg per hektar atau per hectare -1 untuk kedalaman 5 cm dan bila berat isi (BI) tanah 1.3 g cm-3. Untuk percobaan lapang (budidaya tanaman pagar), plot mendapat masukan bahan organik asal pangkasan tanaman pagar: Flemingia congesta, Calliandra calothyrsus, Peltophorum dassyrachis, dan Gliricidia sepium, dan tanpa masukan pangkasan tanaman pagar sebagai kontrol. Hasil percobaan pot menunjukkan bahwa bahan organik dengan konsentrasi total kation tinggi meningkatkan pH tanah dan menekan konsentrasi Al- dan H- dapat dipertukar. Ultisol asal Gajrug menunjukkan respon yang lebih tinggi daripada ultisol asal Lampung terhadap perlakuan penambahan bahan organik. Dalam waktu 2 minggu setelah perlakuan, terjadi peningkatan pH ultisol Gajrug sekitar 0.5 atau 1.0 unit pH terjadi akibat penambahan bahan organik dengan konsentrasi total kation sekitar 75 cmol kg per liter -1 125 cmol kg per liter -1. Peningkatan pH tersebut menekan Al- dan H- dapat dipertukar sekitar 50-75 persen. Tidak ada hubungan antara Al-inorganik monomerik dengan pH tanah (r=-0,580). Hasil yang serupa juga dijumpai pada percobaan lapang di daerah Lampung Utara, hanya saja penurunan dapat dipertukar bukan dikarenakan peningkatan pH tanah