PERBANDINGAN KUALITAS TEMPAT TUMBUH ANTARA DAUR PERTAMA DENGAN DAUR KEDUA PADA HUTAN TANAMAN Acacia mangium Willd (Studi Kasus di HTI PT Musi Hutan Persada, Propinsi Sumatera Selatan)
BASUKI WASIS
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2006 PERBANDINGAN KUALITAS TEMPAT TUMBUH ANTARA DAUR PERTAMA DENGAN DAUR KEDUA PADA HUTAN TANAMAN Acacia mangium Willd (Studi Kasus di HTI PT Musi Hutan Persada, Propinsi Sumatera Selatan)
BASUKI WASIS
Disertasi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor pada Program Studi Ilmu Pengetahuan Kehutanan
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2006
SURAT PERNYATAAN Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi yang berjudul "Perbandingan Kualitas Tempat Tumbuh antara Daur Pertama dengan Daur Kedua pada Hutan Tanaman Acacia mangium Willd (Studi Kasus di HTI PT Musi Hutan Persada, Propinsi Sumatera Selatan)" adalah benar-benar merupakan hasil karya saya sendiri dan belum pernah dipublikasikan. Semua sumber data dan informasi yang digunakan telah dinyatakan secara jelas dan dapat diperiksa kebenarannya.
Bogor, Pebruari 2006
Basuki Wasis IPK 985091
©Hak cipta milik Basuki Wasis, tahun 2006 Hak cipta dilindungi Dilarang mengutip dan memperbanyak tanpa izin tertulis dari Institut Pertanian Bogor, sebagian atau seluruhnya dalam bentuk apa pun, baik cetak, fotokopi, mikrofilm dan sebagainya
ABSTRAK
Basuki Wasis. Perbandingan Kualitas Tempat Tumbuh antara Daur Pertama dengan Daur Kedua pada Hutan Tanaman Acacia mangium Willd (Studi Kasus di HTI PT Musi Hutan Persada, Propinsi Sumatera Selatan). Dibawah bimbingan Cecep Kusmana sebagai ketua pembimbing, Endang Suhendang dan Sudarsono sebagai anggota pembimbing. Pembangunan hutan tanaman di masa mendatang seharusnya mulai mengarah pada konsep intensifikasi dan tidak lagi penekanannya pada konsep ekstensifikasi. Konsep ekstensifikasi pada pengelolaan hutan alam dan hutan tanaman telah terbukti secara nyata menyebabkan hutan terdegradasi demikian cepat. Namun kendala yang dihadapi pada pembangunan hutan tanaman industri di lapangan adalah terjadinya suatu kesenjangan yang demikian besar antara kualitas tempat tumbuh dengan tuntutan pertumbuhan tegakan untuk menghasilkan produktivitas hutan tanaman yang tinggi. Kekhawatiran yang muncul pada pembangunan hutan tanaman industri A. mangium pada lahan terdegradasi adalah kemungkinan terjadinya penurunan kualitas tempat tumbuh yang dicerminkan oleh peninggi pada daur kedua dan seterusnya. Tujuan penelitian ini adalah untuk mendapatkan gambaran kecenderungan perubahan kualitas tempat tumbuh tegakan A. mangium, pada daur kedua dibandingkan terhadap daur pertama. Penelitian lapangan dilakukan di areal HTI PT Musi Hutan Persada Propinsi Sumatera Selatan, sedangkan analisa tanah dan tanaman di Laboratorium Tanah dan Kesuburan Tanah Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian IPB. Penelitian ini menggunkan metoda survey dengan pengambilan data dilakukan pada umur 1 tahun sampai dengan 5 tahun yang diwakili oleh tiga petak berbentuk lingkaran ukur seluas 0,10 ha. Hasil penelitian menunjukkan bahwa secara nyata telah terjadi penurunan kualitas tempat tumbuh yang dicerminkan oleh penurunan peninggi pada daur kedua jika dibandingkan dengan daur pertama. Peninggi di lokasi penelitian secara nyata berkorelasi negatif dengan biomassa bintil akar, sedangkan umur, kandungan bahan organik dan kandungan air tersedia secara nyata berkorelasi positif dengan pertumbuhan A. mangium. Dibandingkan daur pertama pada daur kedua telah terjadi penurunan dimensi tegakan (diameter batang, tinggi total dan biomassa), penurunan pH tanah, kadar C organik tanah, N, Ca dan Mg tanah, kadar N, P dan K pada jaringan tanaman, kandungan hara N, P, K, Ca dan Mg pada biomassa. Selain itu neraca hara (N, P, K, Ca dan Mg) pada daur kedua bersifat negatif.
Kata kunci : Acacia mangium, daur, dimensi tegakan, kadar hara, kualitas tempat tumbuh, neraca hara, peninggi
ABSTRACT Basuki Wasis. Comparison of site quality between first rotation and second rotation Acacia mangium Willd plantation forest (a case study in Industrial Plantation Forest of PT Musi Hutan Persada, South Sumatra Province). Under academic supervision committe of Cecep Kusmana, as chairman; and Endang Suhendang and Sudarsono as members. Development of plantation forest in the future should be directed toward the concept of intensification rather than emphasizing on extensification concept. Extensification concept on natural forest and plantation forest management has been proved to significantly accelerate degradation of the forest. However, the constraint faced by development of industrial plantation forest in the field is the wide gap between site quality and a great demand for stand growth to achieve high productivity plantation forest. The great concern appeared in development of industrial plantation forest of Acacia mangium on degraded land, is the possibility of site quality deterioration which could be reflected by the tree dominant height in the second and the following rotation. Therefore, this study was conducted with the main objective of comparing site quality between the first and second rotatio n in industrial plantation forest of A. mangium. Field study was conducted in Industrial Plantation Forest of PT Musi Hutan Persada, South Sumatra Province, while analysis of soils and plant tissues were conducted in Laboratory of Soils and Soil Fertility, Department of Soil Sciences and Land Resources, Faculty of Agriculture, Bogor Agricultural University. This study applied a survey method where the data were obtained from stands aged from one to five years from first and second rotation, represented by three circular sample plots of 0.10 ha each. The study revealed that there has been a significant decrease in site quality which was reflected in decrease of tree dominant height in the second rotation as compared with that of the first rotation. Tree dominant height in the study site has significant negative correlation with biomass of root nodules. On the other hand, age, contents of available water and soil organic matter had significant positive correlation with A. mangium growth. By comparing with the first rotation, there were change of stand dimension and site quality in the second rotation, namely: decreasing stand dimensions (stem diameter, total height and biomass), soil pH; organic matter content; N, Ca, Mg contents in soil; N, P, and K contents in plant tissue; and N, P, K, Ca, Mg contents in biomass. Moreover, nutrients balance of N, P, K, Ca and Mg in the second rotation was negative. Key words: Acacia mangium, dominant height, nutrient balance, nutrient contents, rotation, site qua lity, stand dimensions
Judul Disertasi
Nama NIM
: Perbandingan Kualitas Tempat Tumbuh antara Daur Pertama dengan Daur Kedua pada Hutan Tanaman Acacia mangium Willd (Studi Kasus di HTI PT Musi Hutan Persada, Propinsi Sumatera Selatan) : Basuki Wasis : IPK985091
Disetujui : Komisi Pembimbing
Prof. Dr. Ir. Cecep Kusmana, M.S. Ketua
Prof. Dr. Ir. Endang Suhendang, M.S. Anggota
Prof . Dr. Ir. Sudarsono, M.Sc. Anggota
Diketahui :
Ketua Program Studi Ilmu Pengetahuan Kehutanan
Dekan Sekolah Pascasarjana
Dr. Ir. Dede Hermawan, M.Sc. M.Sc.
Prof. Dr. Ir. Syafrida Manuwoto,
Tanggal Ujian : 14 Pebruari 2006
Tanggal Lulus :
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan ke Hadirat Allah SWT., atas rahmat yang telah dilimpahkan-Nya kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan karya ilmiah ini. Karya ilmiah dengan judul Perbandingan Kualitas Tempat Tumbuh antara Daur Pertama dengan Daur Kedua pada Hutan Tanaman Acacia mangium Willd, diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor pada Sekolah Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor. Penelitian ini bermaksud untuk mengkaji permasalahan pembangunan hutan tanaman industri A. mangium yang dilakukan pada kualitas tempat tumbuh (kesuburan tanah) yang rendah. Penelitian lapangan telah dilaksanakan di HTI PT Musi Hutan Persada Propinsi Sumatera Selatan, sejak bulan September tahun 2003 sampai dengan bulan Mei 2004, sedangkan untuk analisa tanah dan tanaman dilakukan di Laboratorium Tanah dan Kesuburan Tanah Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian IPB dan penyiapan bahan dan analisis data dilakukan di Laboratorium Pengaruh Hutan Fakultas Kehutanan IPB. Pada kesempatan ini penulis menyampaikan penghargaan dan ucapan terima kasih yang setingi-tingginya kepada Prof. Dr. Ir. Cecep Kusmana, MS, sebagai Ketua Komisi Pembimbing serta Prof. Dr. Ir. Endang Suhendang, MS dan Prof. Dr. Ir. Sudarsono, M.Sc. sebagai Anggota Komisi Pembimbing, yang telah memberikan bimbingan dan pengarahan di dalam penyusunan karya ilmiah ini. Ucapan terima kasih yang sama pula disampaikan kepada Dekan Sekolah Pascasarjana IPB, Ketua Program Studi Ilmu Pengetahuan Kehutanan, Dekan Fakultas Kehutanan IPB, Ketua Departemen Manajemen Hutan, Ketua Departemen Silvikultur serta Civitas Akademika IPB pada umumnya Fakultas Kehutanan IPB pada khususnya, Pimpinan dan staf PT Musi Hutan Persada, Dirjen Pendidikan Tinggi Departemen Pendidikan Nasional yang telah memberikan beasiswa, Program A2 Departemen Manajemen Hutan dan semua pihak atas bantuan dan dukungannya kepada penulis untuk mengikuti program pendidikan di Sekolah Pascasarjana di IPB.
Penulis menyadari bahwa karya ilmiah ini masih ada beberapa kelemahan dan kekurangan, untuk itu kritik dan saran demi perbaikan karya ilmiah penulis harapkan. Harapan penulis semoga karya ilmiah ini dapat memberikan pemikiran dan bermanfaat bagi pihak-pihak yang memerlukan. Bogor, Pebruari 2006
Basuki Wasis
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Surakarta Propinsi Jawa Tengah pada tanggal 2 Oktober 1965. Ia merupakan anak pertama dari tiga bersaudara dari ke dua orang tua : H. Samsu Gandakusuma (Ayah/Alm) dan Hj. Harsiki (Ibu).
Pendidikan yang telah
ditempuh penulis adalah Sekolah Dasar (SD) dan lulus tahun 1977 di SD Kartika, Jakarta Selatan, kemudian melanjutkan ke Sekolah Menengah Pertama (SMP) Negeri 110, Jakarta Selatan dari tahun 1978 hingga lulus pada tahun 1981. Tahun 1981 penulis melanjutkan ke Sekolah Menengah Atas (SMA) negeri 29, Jakarta Selatan hingga lulus pada tahun 1984. Pada tahun 1984 penulis diterima masuk Institut Pertanian Bogor dan tahun 1985 memilih Fakultas Kehutanan, selesai tahun 1990. Tahun 1991 penulis diangkat sebagai staf pengajar pada Fakultas Kehutanan IPB, Departemen Manajemen Hutan di Laboratorium Pengelolaan Daerah Aliran Sungai pada bidang Ilmu Tanah Hutan. Pada tahun 1992 penulis mengikuti pendidikan S2 (Magister Sains) di Program Pascasarjana IPB pada Program Studi Ilmu Tanah pada bidang Kesuburan Tanah dan selesai tahun 1996. Pada tahun 1998 penulis
mulai mengikuti pendidikan S3 pada Sekolah
Pascasarjana IPB, Program Studi Ilmu Pengetahuan Kehutanan.
Dalam rangka
penyelesaian studi, penulis mengadakan penelitian dengan judul Perbandingan Kualitas Tempat Tumbuh antara Daur Pertama dengan Daur Kedua pada Hutan Tanaman Acacia mangium Willd (Studi Kasus di HTI PT Musi Hutan Persada, Propinsi Sumatera Selatan) di bawah bimbingan Prof. Dr. Ir. Cecep Kusmana, MS, sebagai Ketua Komisi Pembimbing, Prof. Dr. Ir. Endang Suhendang, MS dan Prof. Dr. Ir. Sudarsono, M.Sc. sebagai Anggota Komisi Pembimbing.
DAFTAR ISI Hal
KATA PENGANTAR.............................................................................. DAFTAR ISI............................................................................................. DAFTAR TABEL..................................................................................... DAFTAR GAMBAR .............................................................................. DAFTAR LAMPIRAN............................................................................
i iii v vi vii
PENDAHULUAN ................................................................................... Latar Belakang…............……….................................................. Perumusan Masalah………......................................................... Tujuan Penelitian.......................................................................... Hipotesis ...................................................................................... Manfaat Penelitian........................................................................
1 1
TINJAUAN PUSTAKA........................................................................... Faktor-faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan Tegakan Hubungan Kualitas Tempat Tumbuh dengan Pertumbuhan Hutan Tanaman Acacia mangium ................ Fungsi dan Peranan Unsur Hara di Hutan Tanaman A. mangium......................................................................... Sifat Botanis, Pertumbuhan dan Biomassa Tegakan A. mangium Sifat Botanis ................................................................................. Penyebaran ................................................................................... Persyaratan Tumbuh..................................................................... Pertumbuhan Tegakan A. Mangium.............................................. Biomassa Hutan Tanaman............................................................
6
KEADAAN UMUM LOKASI PENELITIAN ........................................ Status Perusahaan ........................................................................ Letak dan Luas ............................................................................. Tanah dan Topografi .................................................................... Iklim ............................................................................................. Riwayat Pengelolaan dan Sistem Silvikultur ............................... METODOLOGI PENELITIAN .............................................................. Kerangka Pemikiran...................................................................... Kerangka Teoristis ....................................................................... Tempat dan Waktu Penelitian.......................................................
4 4
6 6 13 18 18 19 19 21 23 24 24 24 25 25 26 31 31 31 34 34 35 35 35
Bahan Penelitian .......................................................................... Metode Penelitian ........................................................................ Cara Pengambilan Contoh..................................................... Pengambilan Data Lapangan ................................................ Data yang Dikumpulkan ......................................................
42
43 43 44
Analisis Data ................................................................................ Analisis Uji Kesamaan Slope dan Intercept Dua Model....... Hubungan Peninggi dengan Umur pada Hutan Tanaman A. Mangium ............................................................................... Analisis Hubungan Sifat-sifat Tanah dengan Peninggi Tegakan A. Mangium ............................................................ Hubungan Diameter Batang Pohon dan Tinggi Total dengan Umur pada Hutan Tanaman A. mangium ............................ Pembuatan Persamaan Alometrik Biomassa ......................... Pendugaan Nilai Tengah, Keragaman dan Uji Beda Nyata.............................................................................
44 46 46 47 49 49 49
HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................... Hasil Penelitian............................................................................. Kondisi Unsur Hara Tanah pada Pertumbuhan Hutan Tanaman A. Mangium .......................................................... Hubungan antara Sifat-sifat tanah dengan Peninggi Hutan Tanaman A.mangium ........................................................... Kadar Hara pada Bagian Tanaman ....................................... Pertumbuhan Dimensi Tegakan Hutan Tanaman A. mangium ............................................................................... Perbandingan Kualitas Tempat Tumbuh dan Pertumbuhan antara Daur 1 dengan Daur 2 ..............................................
49 54 55 58 67 67 75
Pembahasan ................................................................................. Perbandingan Kualitas Tempat Tumbuh antara Daur 1 dan 79 Daur 2.................................................................................... 79 Peranan Hara dalam Kelestarian Hutan ............................... 79 KESIMPULAN DAN SARAN................................................................ Kesimpulan .................................................................................. Saran ............................................................................................ DAFTAR PUSTAKA .............................................................................. LAMPIRAN .............................................................................................
80 99
DAFTAR TABEL Hal
1.
Jenis parameter yang dianalisis dan metode penetapan yang 42 digunakan dalam penelitian ......................................................
2.
Kondisi pH, C orga nik, N, P, K, Ca dan Mg tanah pada daur 1 dan daur 2 tegakan hutan tanaman A. mangium.......................... 50
3.
Pubah sifat-sifat tanah dan umur yang teruji berkorelasi dengan peninggi hutan tanaman A. magium pada daur 2……………….. 50
4.
Prakiraan peninggi tegakan pada daur 2 di lokasi penelitian ......
53
5.
Prakiraan peninggi tegakan maksimum pada daur 1 dan daur 2..
53
6.
Prakiraan peninggi tegakan rata-rata pada daur 1 dan daur 2 ......
54
7.
Prakiraan peninggi tegakan minimum pada daur 1 dan daur 2 ...
54
8.
Kadar hara pada bagian tanaman pada tegakan daur 2 di lokasi penelitian ................................................................. 56
9.
Prakiraan pertumbuhan diameter batang pohon pada tegakan daur 2 di hutan tanaman A. mangium berdasarkan pemilihan model terbaik ............................................................................... 57
10.
Prakiraan pertumbuhan tinggi total pada tegakan daur 2 di hutan tanaman A. mangium berdasarkan pemilihan model terbaik ………………………………......................................... 57
11.
Model penduga biomassa pohon pada tegakan daur 2 di hutan tanaman A. mangium ...................................................................
58
12.
Prakiraan perubahan peninggi tegakan antara daur 1 dengan daur 2 di lokasi penelitian............................................................ 59
13.
Prakiraan perubahan diameter batang pohon antara daur 1 dengan daur 2 di lokasi penelitian .............................................. 60
14.
Prakiraan perubahan tinggi total tegakan antara daur 1 dengan daur 2 di lokasi penelitian............................................................ 61
15.
Prakiraan biomassa tegakan pada daur 1 dan daur 2 di lokasi penelitian ....................................................................................
62
16.
Distribusi biomassa tegakan pada daur 1 dan daur 2 di hutan tanaman A. mangium ................................................................... 63
17.
Besarnya biomassa dan kandungan hara N, P, K , Ca dan Mg yang diangkut dan ditinggalkan rata-rata per ha akibat pemanenan tegakan ..................................................................... 65
18.
Prakiraan kandungan rata-rata per ha dari unsur hara N, P, K, Ca dan Mg yang diangkut dan ditinggalkan pada saat pemanenan tegakan ..................................................................... 66
DAFTAR GAMBAR
Hal 1.
Alur pikir penelitian .......................................................................
2.
Hubungan diameter batang pohon dan tinggi total terhadap biomassa pohon ..............................................................................
32
46
DAFTAR LAMPIRAN Halaman
1.
Daftar deskripsi profil tanah 1 di Blok Subanjeriji hutan tanaman
99
Acacia mangium ..............................................................................
2.
Daftar deskripsi profil tanah 2 di Blok Subanjeriji hutan tanaman Acacia mangium .............................................................................
3.
4.
5.
6.
Kadar C organik tanah pada daur 1 dan daur 2 tegakan hutan tanaman A. mangium .......................................................................
Derajat kemasaman tanah (pH) pada daur 1 dan daur 2 tegakan hutan tanaman A. mangium ............................................................
Kadar nitrogen tanah pada daur 1 dan daur 2 tegakan hutan tanaman A. mangium .....................................................................
101
102
102
Kadar kalium tanah pada daur 1 dan daur 2 tegakan hutan tanaman A. mangium .......................................................................
8.
101
Kadar fosfor tanah pada daur 1 dan daur 2 tegakan hutan tanaman A. mangium .......................................................................
7.
100
Kadar kalsium tanah pada daur 1 dan daur 2 tegakan hutan tanaman A. mangium .......................................................................
vii
103
103
9.
Kadar magnesium tanah pada daur 1 dan daur 2 tegakan hutan tanaman A. mangium .......................................................................
10.
11.
12.
13.
14.
pH, kadar alumunium, besi dan mangan tanah pada daur 2 tegakan hutan tanaman A. mangium di lokasi penelitian ................
Kadar nitrogen pada daun daur 1 dan daur 2 tegakan hutan tanaman A. mangium ......................................................................
Kadar nitrogen pada cabang daur 1 dan daur 2 tegakan hutan tanaman A. mangium ......................................................................
Kadar nitrogen pada kulit daur 1 dan daur 2 tegakan hutan tanaman A. mangium ......................................................................
16.
Kadar nitrogen pada akar daur 1 dan daur 2 tegakan hutan tanaman A. mangium .....................................................................
105
105
106
106
107
Distribusi kadar nitrogen pada bagian tanaman tegakan hutan tanaman A. mangium ......................................................................
17.
104
Kadar nitrogen pada batang daur 1 dan daur 2 tegakan hutan tanaman A. mangium .......................................................................
15.
104
107
Kadar fosfor pada daun daur 1 dan daur 2 tegakan hutan tanaman A. mangium .....................................................................................
viii
108
18.
Kadar fosfor pada cabang daur 1 dan daur 2 tegakan hutan tanaman A. mangium .......................................................................
19.
Kadar fosfor pada kulit pada daur 1 dan daur 2 tegakan hutan tanaman A. mangium .......................................................................
20.
111
Kadar kalium pada kulit daur 1 dan daur 2 tegakan hutan tanaman A. mangium ......................................................................
26.
111
Kadar kalium pada cabang daur 1 dan daur 2 tegakan hutan tanaman A. mangium ......................................................................
25.
110
Kadar kalium pada daun daur 1 dan daur 2 tegakan hutan tanaman A. mangium .......................................................................
24.
110
Distribusi kadar fosfor pada bagian tanaman tegakan hutan tanaman A. mangium ......................................................................
23.
109
Kadar fosfor pada akar pada daur 1 dan daur 2 tegakan hutan tanaman A. mangium ......................................................................
22.
109
Kadar fosfor pada batang daur 1 dan daur 2 tegakan hutan tanaman A. mangium .......................................................................
21.
108
112
Kadar kalium pada batang pada daur 1 dan daur 2 tegakan hutan tanaman A. mangium ......................................................................
ix
112
27.
Kadar kalium pada akar daur 1 dan daur 2 tegakan hutan tanaman A. mangium ....................................................................................
28.
Distribusi kadar kalium pada bagian tanaman tegakan hutan tanaman A. mangium ......................................................................
29.
115
Sidik ragam persamaan regresi hubungan diameter batang pohon antara daur 1 dan daur 2 ..................................................................
32.
114
Sidik ragam persamaan regresi hubungan peninggi antara daur 1 dan daur 2.........................................................................................
31.
113
Neraca hara N, P, K , Ca dan Mg akibat pemanenan tegakan A. mangium …………………………………………………………..
30.
113
115
Sidik ragam persamaan regresi hubungan tinggi total antara daur 1 dan daur 2 hutan tanaman A. mangium .........................................
115
33.
Pengujian rata-rata selisih 2 buah populasi data berpasangan .........
116
34.
Lokasi penelitian di Blok Subanjeriji PT Musi Hutan Persada........
117
35.
Kawasan hutan PT Musi Hutan Persada Propinsi Sumatera Selatan..............................................................................................
x
118
