i
OPTIMALISASI PENGELOLAAN LAHAN GAMBUT MENGGUNAKAN AMELIORAN TANAH MINERAL DAN TANAMAN PENUTUP LAHAN PADA PERKEBUNAN KELAPA SAWIT DI KALIMANTAN TENGAH
SURATMAN
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2013
i
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis Optimalisasi Pengelolaan Lahan Gambut Menggunakan Amelioran Tanah Mineral dan Tanaman Penutup Lahan pada Perkebunan Kelapa Sawit di Kalimantan Tengah adalah karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.
Bogor, April 2013
Suratman NRP. P052094044
ii
ABSTRACT SURATMAN. Optimization of Peat Land Management Using Ameliorant of Mineral Soil and Cover Crop on Oil Palm Plantation in Central Kalimantan. Supervised by HARIYADI and SUKARMAN. Peat land management research has been done in the area of the PT. Sinar Mas Agro Research and Technology (PT.SMART Tbk) which is located in Seruyan district, Central Kalimantan. The research was meant to know the role of land management to improve the quality of peat lands for oil palm plantations. This study was conducted by administering ameliorant materials derived from mineral soil that is located around the plantation area. It is also to know the role of this cover crop type of Nephrolepis sp. that have adapted well in the plantation area. The ameliorant was given to the ring of palm trees with variations of 0 kg, 40 kg, 60 kg and 100 kg, which is observed for 6 months. The position of the treatment was determined at 25 meters and 100 meters from the drainage canal at the edge of the plantation block. Observations were done to CO2 emissions and some variables of land quality, e.a: organic carbon content, C/N ratio, fiber content, soil cation exchange capasity (CEC), base saturation (BS), and it also in terms of the ecological and economic feasibility. Treatment provision with 100 kg ameliorant per tree rings or equivalent to 3,600 kg per ha for 6 months long was able to reduce the CO2 emissions of an average of 18.2%, from 7.76 mg/m2/minutes to be 6.35 mg/m2/minutes. The differences position of the canal and the difference of peat decomposition do not give significant effect to the reduction of CO2 emissions. Ameliorant treatment can improve the peat soil quality by some important variables that are reducing peat soil CEC, improve of soil BS, reduce of organic carbon content, reduce of fiber content and reduce of C/N ratio. Nephrolepis sp. growth has increased significantly that occurred 5 months after pruning. Significantly growth period of Nephrolepis sp. that was accur to the decline of CO2 emissions and increased some of the variables that determine the quality of peat land. Based on the consideration of the process of administering ameliorant, it was can prediction of cost to provide ameliorant with levels of 100 kg per tree was Rp2,571,310. To hit a target that proclaimed the Government lowers emissions by 26%, then the required ameliorant 142.8 kg per tree or 19,420 kg per ha and the necessary costs of Rp 3,673,300 per ha. Keywords: land management, peat, ameliorant, Nephrolepis sp., palm oil
iii
RINGKASAN SURATMAN. Optimalisasi Pengelolaan Lahan Gambut Menggunakan Amelioran Tanah Mineral dan Tanaman Penutup Lahan pada Perkebunan Kelapa Sawit di Kalimantan Tengah. Dibimbing oleh HARIYADI dan SUKARMAN. Dalam satu dekade terakhir perkebunan kelapa sawit di Indonesia mengalami perkembangan yang sangat pesat, hingga hampir mencapai dua kali lipat. Sulitnya mendapatkan lahan potensial untuk pengembangan perkebunan yang umumnya berupa tanah mineral, sebagai alternatifnya banyak pengembang yang memanfaatkan lahan gambut. Pemanfaatan lahan gambut yang tidak tepat sering menimbulkan permasalahan dari segi potensi, konservasi, dan pelestarian alam. Isu yang sangat gencar berkembang terkait dengan lingkungan akhir-akhir ini adalah masalah emisi gas rumah kaca (GRK), khususnya emisi CO2. Berbagai upaya telah dilakukan berbagai pihak untuk menepis isu tersebut. Manajemen lahan dengan menggunakan amelioran dan tanaman penutup lahan merupakan salah satu upaya yang diharapkan dapat memberikan dukungan untuk mengatasi masalah tersebut. Telah dilakuan penelitian optimalisasi pengelolaan lahan gambut menggunakan amelioran dan tanaman penutup lahan pada perkebunan kelapa sawit. Sebagai studi kasus penelitian tersebut telah dilakukan di areal lahan gambut perkebunan kelapa sawit PT. SMART Tbk. yang berada di wilayah Kecamatan Batu Ampar, Kabupaten Seruyan, Provinsi Kalimantan Tengah. Bahan amelioran yang digunakan pada penelitian ini berasal dari tanah mineral yang berada di sekitar kebun. Sedangkan tanaman penutup lahan yang digunakan adalah jenis Nephrolepis sp. yang sudah sangat adaptik di lahan perkebunan tersebut. Gambut yang berada di areal penelitian merupakan gambut dengan tingkat dekomposisi sedang sampai lanjut (hemik sampai saprik), kedalaman sedang sampai sangat dalam, berdasarkan beberapa kriteria menunjukkan tingkat kesuburan rendah yang diindikasikan oleh KTK tanah, kadar serat, dan C/N ratio sangat tinggi, KB sangat rendah sampai rendah, pH sangat masam, dan kandungan basa-basa dapat tukar umumnya rendah. Dalam penelitian ini amelioran diberikan pada permukaan tanah gambut dengan cara dihamparkan di sekitar lingkar pohon kelapa sawit secara merata dengan variasi dosis 40 kg, 60 kg, dan 100 kg, serta tanpa amelioran sebagai kontrolnya. Masing-masing dosis tersebut dilakukan pada posisi 25 meter dan 100 meter dari saluran drainase yang berada di pinggir blok kebun dan pada 4 variasi jenis tanah yang masing-masing mencerminkan perbedaan tingkat dekomposisi atau kematangan gambut pada lapisan atas (top soil), yaitu hemik 1, hemik 2, hemik 3 dan saprik. Hasil pengamatan menunjukkan bahwa dengan pemberian 40kg amelioran, dalam beberapa kondisi selama 6 bulan pengamatan belum menunjukkan perubahan yang jelas dari faktor-faktor yang memberikan indikasi
iv
adanya peningkatan kualitas lahan. Dengan perlakuan pemberian 100 kg amelioran pada setiap lingkar pohon kelapa sawit selama 6 bulan pengamatan, menunjukkan adanya perubahan beberapa variabel yang mengindikasikan terjadinya peningkatan kualitas lahan gambut tersebut. Pemberian 100 kg amelioran per pohon atau setara dengan 13.600 kg per ha, dalam waktu 6 bulan terjadi penurunan emisi CO2 rata-rata dari seluruh kondisi lahan sebesar 18,2%, yaitu dari rata-rata 7,759 mg/m2/menit menjadi 6,344 mg/m2/menit. Dengan perlakuan tersebut juga dapat memberikan pengaruh secara nyata terhadap penurunan KTK tanah dan kenaikan KB tanah apabila dibandingkan dengan tanpa diberi amelioran. Selain itu walaupun tidak nyata juga dapat berpengaruh terhadap penurunan C/N ratio dan C organik. Hasil penelitian juga menunjukkan bahwa pada posisi lebih dekat dengan kanal yang berada di posisi pinggir blok kebun, mempunyai pengaruh yang lebih baik dibandingkan dengan posisi yang berada di tengah blok kebun atau lebih jauh dari kanal. Dalam beberapa kondisi, perlakuan pemberian amelioran memberikan pengaruh yang lebih efektif pada gambut yang mempunyai tingkat dekomposisi sedang (hemik) dibandingkan dengan gambut matang (saprik). Tanaman penutup lahan Nephrolepis sp. yang ditanam di luar lingkar pohon mengindikasikan adanya pengaruh yang dapat memberikan dukungan terhadap peningkatan kualitas lahan. Hal ini diindikasikan oleh hasil penelitian yang menunjukkan bahwa periode perubahan perkembangan biomassa yang nyata sejalan dengan periode perubahan yang terjadi terhadap penurunan emisi CO2 dan peningkatan beberapa variabel yang menentukan kualitas lahan gambut. Periode waktu perubahan tersebut terjadi antara 2 sampai 5 bulan setelah perlakuan pemberian amelioran. Berdasarkan prediksi dari beberapa tahap kegiatan yang dilakukan dalam pemberian amelioran, maka dapat dihitung besarnya biaya pemberian amelioran dari masing-masing perlakuan. Untuk pemberian 40 kg amelioran per pohon, maka dalam 1 ha memerlukan biaya Rp1.115.305, untuk 60 kg memerlukan Rp1.672.957 dan untuk 100 kg memerlukan Rp2.571.310. Berdasarkan perhitungan tersebut, maka untuk mencapai penurunan emisi CO2 yang dicanangkan Pemerintah sebesar 26%, diperlukan amelioran sebesar 142,8 kg per pohon setara dengan 19.421 kg per ha, diperlukan biaya sebesar Rp3.673.300 per ha. Tanah gambut dengan tingkat dekomposisi lanjut mempunyai tingkat penurunan emisi yang lebih besar, sehingga biaya yang diperlukan cenderung lebih kecil. Nephrolepis sp. merupakan tanaman penutup lahan yang sangat sesuai untuk mendukung peningkatan kualitas lahan di lahan gambut. Beberapa keunggulan yang menjadi pertimbangan secara ekonomis dan ekologis adalah tanaman ini mempunyai banyak kemudahan dan keuntungan dalam pengelolaannya di lahan gambut karena bersifat sangat adaptik terhadap lahan gambut, mudah diarahkan atau dikendalikan, dapat mengurangi bahaya erosi, dapat menjaga kelembaban dan temperatur tanah, serta dengan manajemen yang
v
baik mudah dikondisikan supaya tidak kompetitif. Kondisi tersebut akan lebih baik pada lahan dengan perlakuan manajemen tata air yang lebih baik. Hasil penelitian menyatakan bahwa pada posisi pengamatan yang lebih dekat dengan kanal kondisinya lebih baik dibandingkan dengan pengamatan yang posisinya lebih jauh dari kanal atau berada di tengah blok kebun. Kata kunci: pengelolaan lahan, gambut, amelioran, Nephrolepis sp., kelapa sawit
vi
© Hak Cipta milik IPB, tahun 2013 Hak Cipta dilindungi Undang-Undang 1 Dilarang mengutip sebagian atau seluruhnya karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. a Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelititan, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah b Pengutipan tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB 2 Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB
vii
OPTIMALISASI PENGELOLAAN LAHAN GAMBUT MENGGUNAKAN AMELIORAN TANAH MINERAL DAN TANAMAN PENUTUP LAHAN PADA PERKEBUNAN KELAPA SAWIT DI KALIMANTAN TENGAH
SURATMAN
Tesis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2013
viii
Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis: Dr. Ir. Syaiful Anwar, M.Sc.
ix
Judul Tesis
: Optimalisasi Pengelolaan Lahan Gambut Menggunakan Amelioran Tanah Mineral dan Tanaman Penutup Lahan pada Perkebunan Kelapa Sawit di Kalimantan Tengah
Nama
: Suratman
NRP
: P052094044
Program Studi
: Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan
Disetujui Komisi Pembimbing
Dr. Ir. Hariyadi, M.S. Ketua
Dr. Ir. Sukarman, M.S. Anggota
Diketahui Ketua Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan
Dekan Sekolah Pascasarjana IPB
Prof. Dr. Ir. Cecep Kusmana, M.S.
Dr. Dahrul Syah, M.Sc. Agr.
Tanggal Ujian: 4 Februari 2013
Tanggal Lulus:
x
PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah Subhanahu Wa Ta’ala, atas rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan tesis ini. Tesis ini merupakan syarat dalam penyelesaian studi pada Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan, Program Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor. Judul Penelitian ini adalah “Optimalisasi Pengelolaan Lahan Gambut Menggunakan Amelioran Tanah Mineral dan Tanaman Penutup Lahan pada Perkebunan Kelapa Sawit di Kalimantan Tengah” yang dilaksanakan mulai bulan September 2011 sampai dengan Juni 2012. Penyusunan tesis ini tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak, untuk itu penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu, sehingga penelitian dan penulisan tesis ini dapat saya selesaikan. Semoga tesis ini dapat dipergunakan sebagaimana mestinya.
Bogor, April 2013 Suratman
xi
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Yogyakarta pada tanggal 7 Mei 1960 sebagai anak ketiga dari empat bersaudara yang berasal dari pasangan Bapak Kasiman Mitro Utomo dan Ibu Klumpuk Lestari. Penulis lulus dari SD Negeri Jaten Yogyakarta tahun 1973, SMP Negeri III IKIP Yogyakarta
tahun
1975,
SMA
Negeri
III
IKIP
Yogyakarta tahun 1979/1980, tahun yang sama lulus seleksi Ujian Masuk Perguruan Tinggi Negeri (UMPTN) dan lulus pendidikan Sarjana Muda Pertanian,
pada
Fakultas Pertanian, Universitas Gadjah
Mada, Yogyakarta, tahun 1984, Sarjana Pertanian Jurusan Ilmu Tanah, Fakultas Pertanian, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta, tahun 1986. Pada tahun 1987 penulis diterima bekerja sebagai tenaga honorer di Pusat Penelitian
Tanah
Pengembangan
yang sekarang bernama
Sumberdaya
Lahan
Balai
Pertanian,
Besar Penelitian Badan
Penelitian
dan dan
Pengembangan Pertanian, Kementerian Pertanian, dan diangkat tahun 1990 sampai sekarang. Kesempatan untuk melanjutkan Program Magister pada Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan Institut Pertanian Bogor (IPB) diperoleh pada tahun 2010.
xii
DAFTAR ISI Halaman DAFTAR TABEL ………………………………...……….……………….
xiv
DAFTAR GAMBAR ……………………………………....………………
xv
DAFTAR LAMPIRAN …………………………………………………….
xvi
PENDAHULUAN …………………………………….…...…………
1
1.1
Latar Belakang ………………………………..…………...…..
1
1.2
Perumusan Masalah ……………………………..…...………..
3
1.3
Kerangka Pemikiran ……………………...………..…………..
4
1.4
Tujuan …………………………………………………………
7
1.5
Manfaat Penelitian ......…………………………….…………..
8
TINJAUAN PUSTAKA ………………………………….…………..
9
2.1
Perkebunan Kelapa Sawit di Indonesia ……….……………….
9
2.2
Lahan Gambut di Indonesia ……………………….…………..
10
2.2.1 Karakteristik Lahan Gambut ……………………………
14
2.2.2 Emisi Lahan Gambut ………………………….………..
21
2.2.3 Potensi Lahan Gambut untuk Perkebunan Kelapa Sawit..
23
2.2.4 Pengelolaan Lahan Gambut …………………………….
24
2.3
Amelioran ………………… ……………………….…………
27
2.3
Tanaman Penutup Lahan (Cover Crop) ………………… ……
29
METODE PENELITIAN ……………………………………………
32
3.1
Lokasi dan Waktu Penelitian ………………………………….
32
3.1.1 Lokasi Penelitian………………….……………………..
32
3.1.2 Waktu Penelitian…………………………….…………..
35
Metode Pengambilan Data dan Perlakuan Penelitian …………
35
3.2.1 Metode Pengambilan Data ……………………………...
35
3.2.2 Metode Perlakuan Penelitian ………………….………..
37
Metode Analisis Data…….. …………….………………….….
40
3.3.1 Uji t-Statistik………….. ……………………………..…
41
3.3.2 Analisis ANOVA (Analysis of Variance) ….….…………
42
I
II
III
3.2
3.3
xiii
IV
3.3.3 Emisi CO2………….. ……………….………………….
44
3.3.4 Sifat Fisik, Morfologi, dan Kimia ……….………….…..
44
HASIL DAN PEMBAHASAN ………………………...…………….
46
4.1
Kondisi Data Hasil Kajian Penelitian ………. ………………..
46
4.2
Analisis Data dan Pembahasan Hasil Penelitian……………….
55
4.2.1 Karakteristik Tanah di Lokasi Penelitian ………….. …..
55
4.2.2 Hasil Analisis Statistik dan Pembahasan ………….. …..
59
4.3
Peranan Amelioran dan Cover Crop dari Pertimbangan Ekologi dan Ekonomi………….………………………………
85
4.3.1 Petimbangan Ekologi……………………………………
85
4.3.2 Perhitungan Secara Ekonomi ………….. ………………
85
KESIMPULAN DAN SARAN ……………………………...……….
90
5.1
Kesimpulan …..…………. ………………………...………….
90
5.2
Saran ……………………………. ……………………………
91
DAFTAR PUSTAKA ………………………………………………………
94
LAMPIRAN ………………………………………………………………..
99
V
xiv
DAFTAR TABEL Nomor
Halaman
1
Matrik metodologi perlakuan penelitian ………………...….………...
2
Emisi CO2 dari 4 kali pengukuran dalam waktu 6 bulan (mg/m2/menit)………….………………………………………………
3
Klasifikasi dan karakteristik umum tanah gambut di lokasi penelitian..
4
Karakteristik lapisan atas tanah gambut berdasarkan hasil analisis laboratorium ……...……………..…………………………………….
41 48 55
5
Klasifikasi dan karakteristik tanah mineral di lokasi penelitian ………
56 59
6
Karakteristik tanah mineral berdasarkan hasil analisis laboratorium …
59
7
Pengaruh pemberian amelioran terhadap emsisi CO2 selama 6 bulan ..
62
8
Pengaruh pemberian amelioran terhadap C organik selama 6 bulan ….
68
9
Pengaruh pemberian amelioran terhadap kadar serat selama 6 bulan ...
69
10 Pengaruh pemberian amelioran terhadap C/N ratio selama 6 bulan …
73
11 Pengaruh pemberian amelioran terhadap KTK tanah selama 6 bulan ...
78
12 Pengaruh pemberian amelioran terhadap KB tanah selama 6 bulan ….
81
13 Perkembangan berat biomassa selama 6 bulan ………………………..
84
14 Perhitungan biaya transportasi bahan amelioran ……………………..
87
15 Perhitungan biaya penggalian, penimbangan, dan pemerataan ……….
87
16 Perhitungan biaya pembersihan dan penghamparan amelioran ………
88
17 Total biaya perlakuan pemberian amelioran ………………………….
88
xv
DAFTAR GAMBAR Nomor
Halaman
1
Skema pelaksanaan penelitian ……….……………………………….
5
2
Tanaman Nephrolepis sp………………………………………………
31
3
Lahan gambut di areal penelitian perkebunan kelapa sawit PT.SMART Tbk ……………………………………………………..
4
Posisi lokasi penelitian di Kebun Sulin, PT. SMART Tbk. ………….
32 33
5
Desain lokasi penelitian di Blok H 59 dan J 60. ……………………..
34
6
Perangkat untuk sampling tanah dan gas CO2 . ……………………...
37
7
Emisi CO2 pada masing-masing lokasi pengamatan …………………
47
8
Kadar C organik pada masing-masing lokasi pengamatan …………...
49
9
Kadar serat pada masing-masing lokasi pengamatan ………………...
50
10 C/N ratio pada masing-masing lokasi pengamatan …………………..
51
11 Kapasitas tukar kation (KTK) pada masing-masing lokasi Pengamatan …………………………………………………………... 12 Kejenuhan basa (KB) pada masing-masing lokasi pengamatan………
52 53
13 Berat kering biomassa yang diukur setiap bulan selama 6 bulan ……
54
14 Kondisi pohon yang baru diberi amelioran dan 6 bulan setelah diberi amelioran.…………………………………………….......................... 15 Emisi CO2 pada setiap periode pengamatan …………………………
61 62
16 Emisi CO2 pada setiap periode pengamatan …………………………
65
17 Perbedaan emisi CO2 pada top soil hemik dan saprik ………………..
65
18 C organik pada setiap lokasi pengamatan …………………………….
68
19 C organik pada setiap periode pengamatan …………………………...
69
20 Kadar serat pada setiap lokasi pengamatan …………………………..
71
21 Kadar serat pada setiap periode waktu pengamatan ………………….
71
22 C/N ratio pada setiap lokasi pengamatan …………………………….
74
23 C/N ratio pada setiap periode waktu pengamatan …………………...
74
24 KTK tanah pada setiap lokasi pengamatan …………………………...
78
25 KTK tanah pada setiap periode waktu pengamatan ………………….
78
xvi
Nomor
Halaman
26 KB tanah pada setiap lokasi pengamatan ……………………………..
82
27 KB tanah pada setiap periode waktu pengamatan ……………………
82
28 Perkembangan Nephrolephis sp. pada setiap periode pengamatan ….
84
29 Perkembangan Nephrolephis sp. dilihat dari posisinya terhadap kanal dan dekomposisi lapisan atas gambut ……………................................
84
DAFTAR LAMPIRAN Nomor
Halaman
1
Kriteria penilaian sifat-sifat fisik, kimia, dan tingkat kesuburan tanah..
100
2 3
Data hasil pengukuran emisi CO2 dalam 4 kali pengamatan selama 6 bulan (mg/m2/menit)………………………………………………… 101 Data kadar C organik (%)…………………………………………….. 102
4
Data kadar serat (%) …………………………………………………..
103
5
Data C/N ratio…………………………………………………………
104
6
Data KTK tanah (cmol/kg) ……………………………………………
105
7
Data KB tanah (%) ……………………………………………………. 106
8
Data berat kering biomasa cover crop selama 6 bulan (gram) ………..
107
9
Hasil analisis statistik data emisi CO2 (mg/m2/menit) ………………..
108
10 Hasil analisis statistik data kadar karbon (%) ………………………… 115 11 Hasil analisis statistik data kadar serat (%) …………………………...
122
12 Hasil analisis statistik data C/N ratio………………………………….
128
13 Hasil analisis statistik data KTK tanah (cmol/kg) ……………….........
133
14 Hasil analisis statistik data KB tanah (%) …………………………….. 139 15 Hasil analisis statistik data tanaman penutup lahan (gram) …………... 145 16 Foto-foto dokumentasi lapang…………………………………………
147
