STUDI ALIH FUNGSI LAHAN HUTAN MENJADI LAHAN PERTANIAN TERHADAP KARAKTERISTIK FISIK TANAH (STUDI KASUS DAS KALI TUNDO, MALANG)
STUDY OF FOREST LAND USE CHANGE TO FARMING LAND USE TOWARDS SOIL PHYSICAL CHARACTERISTIC (CASE STUDY OF KALI TUNDO WATERSHED, MALANG) Bistok Hasiholan Simanjuntak1
ABSTRACT Recently, Kali Tundo watershed in south Malang Regency, was changed in land utility to become banana plantation, banana and coffee plantation, coffee plantation, clove plantation, mix-garden, and. annual crop cultivation. This condition gave a serious problem, such as floods in around Kali Tundo river. Aim of the research to see the effect of forest landuse change towards soil physical characteristic, which had been carried out in December 2004 until January 2005 in Kali Tundo watershed, Tirtoyudo sub district, Malang. The research layout design used the Completely Randomized Block Design (CRBD). The treatment consist of 6 land use systems, i.e. the land forest; coffee mixture plantation; coffee-banana plantation; banana plantation; clove plantation; maize cultivation. Every land use system had 3 times replication. Statisticaly data analysis was used by Analysis of Variance (ANOVA) with F 5% test, Significantly Honestly Test at 5 % level and regression test. Results of the research showed the forest land use change become monoculture plantation, agroforestry and annual crop monoculture cultivation can influence towards physical characteristic of soil, especially to the total soil pore, micro and macro soil pore, soil bulk density and total soil organic material. Coffee mixture plantation, coffee-banana plantation (agroforestry) and forest /anduse, didn't give significantly dife f rent in soil bulk density. The banana plantation havg�highest total soil pore, meanwhile the land forest, coffee mixture plantation and coffee-banana plantation did not give significant different in total soil pore. The .maize cultivation (conventionally processed), the clove plantation and the land forest didn 't have significant different in macro soil pore. The forest had lowest micro soil pore than other landuse cultivation. Keywords: Kali Tundo watersheds, physic characteristic of soil, landuse change
1
Fakultas Pertanian
Universitas Kristen Satya Wacana, n. Diponegoro 52-60 Salatiga.
85
AGRIC Vol.18 No.1 Juli 2005: 85 -101
ABSTRAK
Akhir-akhir ini, hampir seluruh wilayah DAS Kali Tundo terjadi peralihan penggunaan /ahan menjadi kebun pisang monokultur dan pisang dengan kopi, kebun kopi monokultur, kebun cengkeh, kebun campuran, dan tanaman semusim, yang menimbulkan permasalahan lingkungan cukup serius, antara lain terjadinya banjir di sekitar wilayah. 0/eh karena itu dipandang penting penelitian dampak alih fungsi /ahan hutan menjadi /ahan pertanian ini, yang dilakukan Desember 2004 sampai Januari 2005, di Daerah A/iran Sungai (DAS) Kali Tundo, Kecamatan Tirtoyudo, Kabupaten Malang, menggunakan desain pene/itian rancangan acak kelompok (RAK). Perlakuan terdiri alas 6 petak sistem penggunaan lahan (SPL) yaitu: 1. hutan; 2. kopi campuran; 3. kopi pisang; 4. pisang; 5. cengkeh dan 6. )agung. Ana/isis statistik data dilakukan dengan Uji F pada taraf 5 %, uji Beda Nyata Jujur (BNJ) pada taraf 5 %, serta uji regresi. Hasi/ penelitian menunjukkan bahwa perubahan lahan hutan menjadi perkebunan monokultur, agroforestry, dan tanaman semusim monokultur, mempengaruhi karakteristik fisik tanah terutama total pori, pori makro dan mikro, bobot isi dan bahan organil� :anah total. Lahan perkebunan kopi campuran dan kopi-pisang (agroforestry) serta hutan, memberikan bobot isi tanah yang tidak berbeda. Lahan untuk pisang memberikan pori total tanah tertinggi, sedangkan lahan hutan, kopi campuran dan kopi-pisang memiliki total pori yang tidak saling berbeda nyata. Lahan penanaman )agung monokultur diolah secara konvensional, /ahan cengkeh monoku/tur dan hutan memberikan pori makro tidak saling berbeda nyata. Lahan hutan mempunyai nilai terendah untuk pori mikro dibandingkan dengan penggunaan /ahan /ainnya. Kata kunci : daerah a/iran sungai Kali Tundo, karakteristik jisik tanah, . alih fungsi �®
PENDAHULUAN
Hutan adalah salah satu tipe land use dengan land cover dari beragam jenis (spesies) tanaman dengan berbagai strata ketinggian serta memiliki tingkat penutupan kanopi tajuk yang sangat tinggi, memiliki fungsi antara lain memelihara fungsi hidrologis, fungsi mempertahankan kergaman hayati baik flora dan fauna yang tinggi, fungsi untuk memelihara stok karbon serta fungsi lain bemilai tinggi. Dalam hutan terjadi siklus unsur hara, tidak terjadi ledakan populasi keragaman hayati karena berhubungan dengan rantai makan
(trophic level), lingkungan hutan sebagai penyumbang bahan organik sebagai dasar rantai makan untuk organisme tanah dan diatas tanah. serta memiliki keragaman sumber makanan fauna besar lainnya. Berdasarkan dari ciri hutan
86
Studi Alih Fungsi Lahan Hutan menjadi Lahan Pertanian (Bistok H. Smanjuntak)
tersebut maka dapat dikatakan hutan memiliki 'lingkungan yang stabil' dan menjadikan hutan memiliki keragaman flora dan fauna yang tinggi.
Daerah Aliran Sungai (DAS) Kali Tundo yang berada di wilayah Kabupaten Malang bagian Selatan, yaitu- di Kecamatan Tirtoyudo merupakan salah satu DAS yang mengalami permasalahan sangat serius. Sebelum 1997_ DAS Kali Tundo merupakan kawasan hutan lindung (di atas 70%) dalam pengelolaan Perum Perhutani. Kondisi lahan yang didominasi kemiringan lereng 25% hingga di atas 60%, jenis tanah asosiasi typic hapludolls, typic dystrudc:pts,
typic hapludolls serta typic dystrudepts. Luas DAS adalah 2.Y15 ha. Jumlah hujan per tahun rata-rata dapat mencapai 2.051 mm/tahun d�ngan intensitas hujan 1,9 mm/menit dan hal ini merupakan intensitas yang tinggi dan potensial menimbulkan kerusakan lapisan atas tanah dan menimbulkan limpasan permukaan.
Pada kondisi sekarang, han1pir seluruh wilayah DAS Kali Tundo telah terjadi alih guna lahan. Pada tahun 2004, lahan hutan hanya sekitar 2% dari luas lahan yang ada, bahkan pada tahun 2005 sangat sulit ditemukan hutan di kawasan DAS Kali Tundo karena telah berganti menjadi kebun pisang (pisang monokultur dan pisang dengan kopi), kebun kopi (monokultur dan kopi dengan pisang), cengkeh, kebun campuran, dan tanaman semusim. Perubahan kondisi tersebut menimbulkan terjadinya degradasi fungsi DAS, terutama penurunan fungsi resapan air, peningkatan erosi, limpasan pem1U kaan, dan debit sungai, longsor, penurunan luasan penutupan lahan, dan penurunan biodiversitas (baik di atas maupun di bawah permukaan tanah).
Fakta yang ada, pada tahun 1999, 2000 dan 2003 telah terjadi banjir bandang di Kali Tundo yang menimbulkan kerusakan pemukiman, sawah, kebun di sekitamya. Berdasar hasil penelitian Pusat Kajian Pertanian Sehat dan Mana jemen Sumberdaya Alam Secara Terpadu, Jurusan Tanah, Universitas Brawijaya
(2004), data terakhir tahun 2004, telah dinyatakan bahwa tanah di DAS Kali Tundo memiliki luas lahan agak kritis mencapai 51,4% dari luas lahan yang ada, bahkan sebagin besar telah masuk kategori kritis; sekitar 25% dari luas lahan telah masuk kategori terjadi erosi berat.
87
•
AGRIC Vol.18 No.1 Juli 2005:85-101
Perubahan dari hutan menjadi kebun pisang (pisang monokultur dan pisang dengan kopi), kebun kopi (monokultur dan kopi dengan pisang), cengkeh, kebun campuran, dan tanaman semusim menyebabkan perubahan struktur vegetasi dan komposisi spesies yang tumbuh, serta lapisan seresah y�g ada di permukaan tanah. Kondisi ini ditengarai berdampak terhadap hilangnya habitat asli biodiversitas di atas permukaan tanah, maupun pada biodiversitas di dalam tanah terutama karena pengaruh pemadatan dan penurunan pori makro akibat penebangan pohon dan praktek pengelolaan yang dilakukan di sana.
Pembukaan laban hutan dapat menyebabkan berubahnya kandungan bahan organik, kehidupan organisme tanah dan akhimya berpengaruh pada struktur tanah baik di lapisan atas maupun lapisan bawah. Kerusakan stuktur tanah akan berdampak terhadap penurunan makroporositas tanah dan lebih lanjut akan diikuti penurunan laju infiltrasi permukaan tanah dan peningkatan limpasan permukaan. Kerusakan tanah yang demikian akan menyebabkan berubahnya pola aliran air di dalam sistem tata guna lahan (Suprayoga et al, 2004). Karakteristik kimia tanah yang antara lain ketersediaan hara dan cadangan unsur hara, akhimya akan berubah dengan berubahnya komposisi bahan organik, organisme tanah dan sistem tata air dan gas dalam tanah. Dengan pembukaan hutan menjadi daerah pertanian dapat terjadi kerusakan tanah diawali dengan penurunan kestabilan agregat tanah sebagai akibat dari pukulan air hujan dan kekuatan limpasan permukaan. Penurunan kestabilan agregat tanah berkaitan dengan penurunan kandungan bahan organik tanah, aktivitas perakaran tanaman dan mikroorganisme tanah. Penurunan ketiga agen pengikat agregat tanah tersebut selain menyebabkan agregat tanah relatif mudah pecah sehingga menjadi agregat atau partikel yang lebih kecil, juga menyebabkan terbentuknya kerak di permukaan tanah (soil crusting) yang bersifat padat dan keras hila kering. Agregat atau partikel-partikel yang halus akan terbawa aliran air ke dalam tanah sehingga menyebabkan penyumbatan pori tanah. Pada saat hujan turon, kerak yang terbentuk di permukaan tanah juga menyebabkan penyumbatan pori tanah. Akibat proses penyumbatan pori tanah ini, porositas tanah, distribusi pori tanah dan kemampuan tanah untuk mengalirkan air mengalami penurunan dan limpasan
88
Studi Alih Fungsi Lahan Hutan menjadi La han Pertanian (Bistok H. Simanjuntak)
permukaan akan meningkat. Erosi dipercepat akan terjadi, sehingga akan menghilangkan sejumlah besar top soil, bahan organik, serta unsur hara. Karakteristik tanah yang kompleks, yakni karakteristik fisik, kimia dan biologi, yang tidak dapat berdiri sendiri tetapi saling berhubungan agar mampu menopang kehidupan organisme (hewan dan tanaman) yang ada. Dengan adanya karakteristik tersebut maka tanah memiliki struktur tanah yang khas, porositas dan luas area permukaan tanah tertentu, adanya suplai bahan organik, unsur hara, air dan gas sehingga tanah akan mempunyai arti bagi kehidupan hewan dan tanaman diatasnya. Aktivitas manusia di dalam bidang pertanian dengan berbagai teknologi dan manajemen terhadap tanah akan membawa dampak pada karakteristik tanah. Oleh karena itu, berdasarkan latar belakang yang dipaparkan, perlu dilakukan kajian tentang dampak alih fungsi lahan hutan menjadi lahan pertanian terhadap karakteristik fisik tanah di DAS Kali Tundo.
METODE DAN MATERI Penelitian dilakukan pada bulan Desember 2004 sampai dengan Januari 2005, lokasi penelitian di Daerah Aliran Sungai (DAS) Kali Tundo, Keca matan Tirtoyudo, Kabupaten Malang bagian Selatan, kemudian dilanjutkan analisis laboratotium di Laboratorium Fisika dan Kimia Tanah, Jurusan Tanah, Fakultas Pertanian Universitas Brawijaya, Malang. Alat yang dibu tuhkan dalam penelitian ini meliputi bingkai besi (monolith) ukuran 20 x 20 x 10 cm3, bingkai kayu ukuran 50 x 50 cm2, clinometer, jangka sorong, alti meter, kompas, meteran 30m, cangkul, cetok, pisau, dan ring sample tanah utuh. Penelitian dilakukan dengan rancangan acak kelompok (RAK) yang terdiri atas 6 petak sistem penggunaan lahan (SPL) yaitu 1. hutan; 2. kopi campuran (multistrata); 3. kopi pisang; 4. pisang; 5. cengkeh dan 6. jagung. Pe ngambilan sampel tanah pada setiap petak penggunaan lahan menggunakan cara modifikasi dari protokol yang ditetapkan ICRAF yaitu setiap petak penggunaan laban yang terpilih dibuat petak transek berukuran 120 m
x
5 m,
89
AGRIC Vol.18 No.1 Juli 2005:85-101
dimana dalam transek tersebut dibagi menjadi 3 subtransek yang merupakan sebagai ulangan atau kelompok. Arah transek dibuat searah lereng sehingga subtransek selalu terdiri atas subtransek 1 bagian atas, subtransek 2 bagian tengah dan subtransek 3 bagian bawah. Untuk lebih jelasnya lihat Gambar 1.
SPL (Sistem Penggunaan Laban)
Sm 40m
40m
40m
nom atas tengah
bawah
arah.Jere
Gambar 1. Transek dan ulangan/kelompok (sub transek) pengamatan Pengambilan sampel pengamatan tanah dilakukan pada setiap ulangan pada setiap SPL (Sistem Penggunaan Lahan) yang telah ditetapkan. Pengambilan 2 sampel tanah dilakukan pada area 50 x 50 cm pada setiap ulangan. Pemilihan lokasi setiap SPL 1. hutan; 2. kopi campuran (multistrata); 3. kopi pisang; 4. pisa.ng; 5. cengkeh dan 6. jagung yang menyebar di berbagai lokasi dengan berbagai kondisi lahan didasarkan kriteria luasan minimal 1,0 ha, kemiringan lahan antara 30% - 60% yang merupakan kondisi kemiringan berpotensi besar menimbulkan aliran permukaan dan degradasi t:imah, persen penutupan kanopi vegetasi utaina diatas 75%. Berdasarkan kriteria tersebut, maka SPL yahg mewakili hanya diambil satu lokasi SPL yang dianggap dapat mewakili setiap SPL yang ada.
Analisis data dilakukan dengan Uji F pada taraf 5% dan dilanjutkan dengan uji Beda Nyata Jujur (BNJ) pada taraf 5% serta regresi. Adapun karakteristik tanah yang diamati meliputi pengamatan utama fisik tanah terdiri atas bobot isi, porositas total dan pori makro dan mikro, pengamatan pendukung fisik tanah adalah tekstur tanah. Pengamatan pendukung terhadap kimia tanah adalah terhadap kandungan nitrogen tanah, pH H20 dan biologi tanah terdiri atas kandungan bahan organik.
90
·
Studi Alih Fungsi Lahan Hutan menjadi Lahan Pertanian (Bistok H. Simanjuntak)
HASIL DAN PEMBAHASAN Kondisi Lokasi Penelitian Daerah Aliran Sungai (DAS) Kali Tundo, pada awalnya sebelum tahun 1997 hampir 80% wilayahnya adalah.hutan lindung dengan keragaman hayati yang sangat tinggi. Harnpir seluruh wilayah DAS Kali Tundo didominasi daerah dengan
kelerengan
diatas
25%,
bahkan
banyak
juga
daerah
dengan
kelerengan mencapai lebih dari 60%. Dengan kondisi kelerengan yang ada, maka daerah aliran sungai Kali Tundo diperuntukkan untuk hutan lindung atau daerah penanaman tanaman keras/pohon. Namun sejak tahun 1997 telah terjadi alih fungsi lahan hutan tersebut menjadi lahan pertanian yang diusahakan oleh masyarakat setempat. Vegetasi hutan yang ada berubah menjadi beragarn tanaman budidaya, yakni jagung, ketela, pisang, kopi, cengkeh. Pertanaman pisang mendominasi wilayah DAS Kali Tundo, diikuti pertanarnan tanarnan kopi.
Tabel 1 . Karakteristik Tanah Lokasi DAS Kali Tundo Perlakuan
PH
%Penutupan Kanopi
% Kemiringan
Tekstur
Rutan
6.00
95
60
Lempung Liat Berpasir
Kopi Campuran
6.60
95
35
Lempung Liat Berpasir
Kopi Pisang
6.50
90
35
Lempung berliat
Pisang
6.80
60
65
Liat Berpasir
Cengkeh
6.70
75
60
Liat Berpasir
Jagung
6.85
75
32
Lempung Berpasir
Pene1itian dilakukan pada enam sistem penggunaan lahan (spl) yang saat ini mendominasi di wi1ayah DAS Kali Tundo yaitu sistem penggunaan lahan hutan, kopi campuran multi strata, kopi-pisang, pisang, cengkeh, dan jagung. Pada mulanya keenam satuan penggunaan lahan tersebut adalah hutan. Tabel 1 menunjukkan bahwa lokasi penelitian memiliki pH tanah yang hampir sarna yaitu pada tingkatan netral dengan nilai berkisar dari pH 6,00 hingga
6,85. Lahan penelitian memiliki kemiringan lahan diatas 30% hingga 65%. Tekstur tanah lokasi penelitian bervariasi dari liat berpasir, lempung liat berpasir dan lempung berpasir.
91
AGRICVol.18 No.1 Juli 2005:85-101
Alih guna laban secara nyata mempengaruhi total bahan organik tanah. Hal ini nampak pada Tabel
2, secara nyata penggunaan lahan untuk tanaman
monokultur jagung yang dikelola secara intensif memiliki kandungan bahan organik tanah yang terendah. Sementara itu, penggunaan lahan untuk hutan memiliki bahan organik tanah total yang secara nyata tertinggi dibandingkan dengan penggunaan tanah untuk kebun kopi campuran multistrata, kebun kopi pisang, kebun pisang, dan cengkeh.
Tabel
2. Karakteristik Bahan Organik Tanah Total, N total dan C/N pada Berbagai Penggunaan Lahan Perlakuan
CIN
BOT Total%
NTotal%
Rutan
3.75
0.29
7.92
KopiCampuran
2.84
0.30
5.46
Kopi Pisang
2.53
0.23
6.63
Pi sang
2.92
0.24
7.31
Cengkeh
2.77
0.23
7.10
Jagung
2.27
0.21
6.42
Pada penggunaan lahan untuk penanaman kopi pisang, pisang, dan cengkeh memiliki persentase kandungan bahan organik tanah total yang tidak berbeda nyata dengan penanaman jagung secara monokultur. Kondisi rendahnya bahan organik tanah pada lahan budidaya (pertanian) dibandingkan lahan hutan, terkait dengan keragaman dan jumlah vegetasi dan timbunan seresah di permukaan tanah, dimana hutan akan memiliki keragaman dan jumlah vegetasi yang lebih tinggi dibandingkan lahan yang digunakan untuk budi daya pertanian. Alih guna lahan hutan menjadi lahan berbasis kopi campuran multistrata, serta bentuk lahan penggunaan tanaman lainnya secara bertahap akan menimbulkan penurunan kandungan bahan organik tanah (BOT), yang diukur dari kandungan total C-organik.
Dinyatakan oleh Palm dan Sanchez,
1991 (dalam Hairiah dkk, 2004), rendah
nya jumlah dan diversitas vegetasi dalam suatu luasan pada lahan pertanian menyebabkan rendahnya keragaman kualitas masukan bahan organik dan tingkat penutupan permukaan tanah oleh lapisan seresah. Tingkat penutupan (tebal tipisnya) lapisan seresah pada permukaan tanah berhubung-an erat dengan
laju
pelapukannya.
Semakin
lambat
terdekomposisi
maka
keberadaannya di permukaan tanah menjadi lebih lama. Laju dekomposisi
92
Studi Alih Fungsi Lahan Hutan menjadi Lahan Pertanian (Bistok H. Smanjuntak)
seresah ditentukan oleh kualitasnya yaitu nisbah C:N, kandungan lignin dan polifenol. Seresah dikategorikan berkualitas tinggi apabila nisbah C:N <25, kandungan lignin <15 % dan polifenol <3 %, sehingga cepat lapuk.
Tabel 2 juga menunjukkan bahwa karakteristik nitrogen total tanah pada berbagai penggunaan lahan cenderung tidak berbeda. Walaupun sumber nitrogen terbesar adalah dari bahan organik, tetapi hasil penelitian ini menunjukkan bahwa berbagai penggunaan lahan akan memiliki kandungan nitrogen total yang sama atau tidak saling berbeda nyata. Hal ini diduga berhubungan dengan kualitas bahan organik (rasio C:N bahan organik) dan kecepatan dekomposisi bahan organik. Kandungan N yang saling tidak berbeda nyata pada berbagai penggunaan lahan maka juga akan mempe ngaruhi rasio C:N tanah yang akhimya juga memiliki nilai sama pada ber bagai penggunaan lahan.
Pengaruh Alih Guna Lahan Terhadap Karakteristik Fisik Tanah
Sehubungan dengan alih fungsi lahan hutan menjadi lahan pertanian maka sifat fisik tanah yang perlu mendapat perhatian adalah bobot isi, total pori dan pori makro. Bobot isi serta porositas merupakan indikator fisik yang sangat mudah berubah dengan adanya perubahan penggunaan tanah. Bobot isi dan porositas dapat menggambarkan dan berhubungan dengan keadaan infiltrasi, permeabilitas, kekompakan-pemadatan tanah, tekstur tanah, kan dungan bahan organik tanah. Kondisi dari karakteristik tersebut di atas akan berhubungan dengan fungsi tata udara dan air yang sangat mempengaruhi pertumbuhan tanaman, organisme lainnya serta konservasi tanah dan air. Pada tabel 3 terlihat bahwa penggunaan lahan hutan, kopi campuran multi strata, kopi-pisang mempunyai bobot isi yang secara nyata lebih tinggi diban dingkan dengan penanaman pisang, cengkeh dan jagung.
Bobot isi pada lahan penanaman cengkeh memiliki bobot isi yang secara nyata paling rendah dibandingkan dengan lahan lainnya. Bobot isi tanah setiap penggunaan tanah sangat beragam tergantung pada keadaan tekstur dan struktur tanah, khususnya dalam hubungannya dengan proses pemadatan
93
AGRIC Vol.18 No.1 Juli 2005:85-101
tanah dan porositas tanah (Chen,
1993) serta keberadaan bahan organik tanah
yang mampu menurunkan bobot isi (Herrick,
Tabel
1995).
3. Pengaruh Alih Guna Lahan terhadap Karakterisitik Bobot lsi dan Pori Tanah
Perlakuan
Bobot lsi (g/cm3) c
Rutan
1.08
Kopi Campuran
1.14
c
Kopi Pisang
1.16
c
Pi sang
0.88A
Cengk:eh
0.96 0.98
Jagung Keterangan
:
·
Total Pori%
AB
B
58.80A 56.53A 55.89A 66.54 63.62 62.74
c
BC B
PoriMakro% BC 38.76
PoriMikro% 20.04 A
9.97A
46.56
18.31 A B 21.32A
37.59
39.05
c
BC 27.13A
c
BC
45.22 c B 24.57 A BC 35.60
indeks huruf dalam kolom yang sama yang diikuti huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf 5%
Bobot isi tanah digunakan sebagai indeks kepadatan tanah. Keragaman bobot isi tanah mencerminkan derajat kepadatan tanah. Tanah yang padat akan mempunyai ruang pori berkurang serta berat tiap satuan isi/volume bertam bah sehingga bobot isi meningkat. Lahan penanaman pisang memiliki bobot isi yang rendah, disebabkan keberadaan total pori yang lebih tinggi dimana kondisi ini dipengaruhi oleh tekstur tanahnya yaitu liat berpasir (lihat Tabel l ).
Pada lahan hutan, rapatnya penutupan permukaan tanah oleh kanopi pohon, tanaman bawah, dan lapisan seresah sangat membantu dalam memper tahankan jumlah bahan organik total tanah, pori makro (lihat Tabel 2 dan
3),
selain itu tingkat biomassa pohon, understorey (rumput, vegetasi bawah pe nutup tanah) dan seresah di permukaan tanah juga lebih tinggi. Tingginya keberagaman flora pada lahan hutan menyebabkan kualitas masukan seresah dan bahan organik tanah juga beragam, masa tinggalnya di permukaan tanah pun cukup lama, sehingga mengakibatkan lapisan seresah dan bahan organik tanah di hutan lebih tebal daripada lahan pertanian.
Tingginya seresah dan
bahan organik tanah tersebut akan berpengaruh pada fauna tanah, terutama fauna kelompok ecosystem engineer, semisal cacing tanah dan rayap. Akti vitas cacing tanah dan rayap yang memakan bahan organik akan
mening
galkan banyak liang dalam profil tanah, menyebabkan meningkatnya poro sitas tanah, menurunkan bobot isi. Melalui pencernaannya kedua organisme tersebut akan menyederhanakan bahan organik dari rantai karbon kompleks
94
Studi Alih Fungsi Lahan Hutan menjadi Lahan Pertanian (Bistok H. Simanjuntak)
menjadi lebih sederhana sehingga secara nyata akan menyum-bangkan bahan organik tanab. B1anchart et a!. (1999 dalam Hairiab, 2004) melaporkan babwa
aktivitas pergerakan spesies
endogeic (Milsonia anomala) dan
beberapa spesies anecic dapat memperbaiki struktur tanah.
Karakteristik sistem pori penting artinya dalam pergerakan air dan udara, perkembangan sistem perakaran tanaman, aliran resistensi panas serta kekuatan tanab. Di dalam sistem pori tanab terdiri atas pori mikro (diameter dibawab 8,6
J.Ull) dan pori makro (diameter diatas 8,6 J.Ull). Pori mikro berguna untuk memegang air tanah sehingga terjadi pergerakan air kapiler di dalam tanah, dan pori makro berguna untuk aliran udara/gas serta air perkolasi/drainase, sehingga sering disebut pori non kapiler atau pori drainase. Pori makro umumnya terletak diantara butir-butir agregat. Oleh karena itu, agregasi, stabilitas agregat, struktur dan teksture tanab, serta bobot isi adalab faktor yang sangat mempengaruhi keadaan pori makro (Rose, 1991; Chen, 1993). Perbaikan porositas tanab sangat ditentukan oleh besarnya masukan bahan organik setiap tahunnya. Porositas tanah adalab suatu indeks volume pori relatif dalam tanah, yaitu bagian volume tanah yang tidak terisi baban padat seperti mineral maupun bahan organik tanah. Nilai porositas tanah dipe ngaruhi bobot isi dan berat jenis partikel tanah dimana bobot isi dan berat jenis partikel sangat dipengaruhi baban organik, tekstur tan:ili, dan kondisi agregat serta struktur tanab (Rose, 1991; Bruand, 199 5). Hal ini dapat tetjadi karena bahan organik tanah mampu secara nyata menurunkan bobot isi tanah, dengan turunnya bobot isi tanah akan meningkatkan porositas total. Hasil penelitian menunjukkan penggunaan laban di DAS Kali Tundo untuk tanaman cengkeh dan hutan memiliki pori makro tanab yang lebih tinggi dibandingkan dengan sistem penggunaan laban berbasis kopi campuran multistrata, kopi-pisang, dan pisang saja. Penggunaan tanab untuk hutan (lihat Tabel 2) memiliki total baban organik tanab yang paling tinggi, demikian halnya baban organik ukuran partikel seresab, dugaan jumlah cacing, serta understorey juga memiliki tingkat tertinggi. Sementara itu, pada laban untuk penanaman cengkeh memiliki baban organik yang lebih rendah dibandingkan hutan, tetapi memiliki tekstur tanab liat berpasir, serta memiliki
95
AGRIC Vol.18 No.1 Juli 2005:85-101
seresah tertinggi, begitu pula tingkat understorey. Tingkat seresah yang tinggi diduga karena pohon cengkeh merontokkan �aun cukup banyak. Kondisi demikian menyebabkan laban untuk peruntukan hutan dan cengkeh memiliki pori makro tertinggi. Selain adanya masukan bahan organik, aktivitas cacing tanah dan akar tanaman juga sangat berpengaruh dalam mempertahankan porositas tanah. Kelompok cacing yang dapat memperta hankan porositas tanah adalah cacing dari kelompok soil engineers atau ecosystem engineers yang tinggal dan aktif di dalam tanah, mengkonsumsi
seresah yang ada di dalam tanah maupun di permukaan tanah. Tingginya jumlah pori makro tanah tampaknya berhubungan cukup erat dengan bahan organik tanah total dan bobot isi. Tingginya ketebalan bahan organik tanah dan rendahnya bobot isi tanah (lihat Gam bar 2 dan 3) diikuti oleh meningkainya jumlah pori makro. Secara teori bahwa pori makro sangat dipengaruhi aktivitas fauna tanah .terutama cacing dan rayap, namun dalam penelitian ini belurn nampak nyata hubungan antara jumlah cacing dan rayap terhadap pori makro.
Hal ini secara tidak langsung membuktikan bahwa di
hutan selain fauna tanah masih ada faktor lain yang besar pengaruhnya terhadap jumlah pori makro tanah, misalnya sebaran akar tanaman yang beragam dan kandungan bahan organik tanah. 60 50 0
y
=
-38.752x R2
=
+
65.823
0.41
�40
•
"'
E
·;:: 0 0..
"*
•
30 20 10
•
0 +------.---.---� 0,00
0,30
0,60
0,90
1,20
1,50
Bobot lsi gr/cm3
Gambar 2. Hubungan antara Bobot lsi dan Pori makro Cacing tanah dari kelompok anecic biasanya memperoleh makanannya berupa seresah di permukaan tanah, namun cacing tersebut bergerak aktif dalam tanah baik secara horizontal rnaupun vertikal. Dengan demikian
96
Studi Alih Fungsi Lahan Hutan menjadi Lahan Pertanian (Bistok H. Simanjuntak)
banyak
liang
dalam tanah
yang
ditinggalkan
maka
jumlah porositas
meningkat. Pada tanah hutan dengan diversitas tanaman yang cukup tinggi, maka pola sebaran akar dalam tanah juga cukup bervariasi. Akar tanaman yang telah mati, akan membusuk dan meninggalkan liang. Liang bekas akar mati tersebut sangat bermanfaat bagi pertumbuhan akar tanaman lain (Hairiah dan van Noordwijk,
1989 dalam Suprayogo 2004) dan meningkatkan
infiltrasi air sehingga dapat mengurangi besamya limpasan permukaan.
45 40 35
e
R2
3o
""' co
25
·.::::
20
�
y = 9.5521x- 1.4352
�
15
=
0.71
+
+
~ •
10 5
Bahan Organik Total
( %)
Gambar 3. Hubungan antara Bahan Organik Total dan Pori makro Pada Tabel 3 ditunjukkan bahwa pori mikro pada penggunaan laban untuk hutan secara nyata terendah dibandingkan dengan penggunaan laban lainnya. Diduga babwa pada hutan, walaupun memiliki bahan organik tanah total tertinggi, namun jumlah bahan organik ukuran partikel halus (seukuran fraksi liat
< 2 J.Ull) yang lebih sedikit dibandingkan pada penggunaan laban lainnya.
Laban lainnya (selain hutan) yang telab dibuka akan memacu dekomposisi baban organik tanab yang ada sehingga pada laban budidaya pertanian memiliki pori mikro lebih tinggi. Gambar
4 menunjukkan bahwa semakin tinggi total baban organik tanab
justru akan menurunkan jumlah pori mikro tanah. Hubungan antara baban organik tanab dan pori mikro bukan hanya sekedar berhubungan dengan total dari baban organik tanab namun adalah ukuran partikel baban organik tanab. Vadari et a/
(1995) menyatakan babwa baban organik tanab yang berada
didalam sistem liat lebih berpengaruh terhadap pori yang kecil dibandingk�'\ pori besar. Hal ini juga dinyatakan Rose
(1991) babwa baban organik tanah
97
,�,r.
.,,\:
AGRIC Vo1.18 No.1 Juli 2005:85-101
bentuk humus (seukuran fraksi liat) mampu meningkatkan jumlah ukuran pori berdiameter kecil sehingga kemampuan tanah memegang air lebih tinggi tetapi di sisi lain porositas total tetap meningkat. Hal ini sesuai pemyataan Kosmas dan Mustakas
(dalam Baohua dan Doner, 1993) bahwa, dispersi
bahan organik tanah akan mengisi pori makro tanah, sehingga pori berukuran kecil akan meningkat bahkan dapat membatasi pori ukuran besar. Disamping itu pori mikro juga berhubungan dengan persentase kandungan liat, semakin besar liat yang memiliki luas permukaan spesifik tinggi maka juga akan meningkatkan nilai pori mikro.
Hubungan BOT dengan Pori Mikro 50 45 - 40
� e ..:.::
�
� ·�
35 30 25 20 15
~
•
y
10
=
102.38 X R2
=
-1.0835
0.59
BOT(%)
Gambar 4. Hubungan antara BOT dan Pori Mikro
Berdasarkan Gambar 4, tampak secara umum partikel bahan organik tanah lahan di DAS Kali Tundo ukuran seresahnya masih mendominasi dibanding kan ukuran partikel halus (seukuran partikel liat < 2 J.UTI). Hal ini dikarena kan masih adanya pengaruh bahan organik ukuran seresah di atas 2 mm dari sisa-sisa pembukaan hutan yang belum terdekomposisi secara sempuma membentuk bahan organik seukuran partikel liat.
KESIMPULAN Berdasarkan hasil penelitian, dapat disimpulkan: l.
Pembukaan lahan hutan menjadi lahan budidaya pertanian apakah itu bentuk
perkebunan
monokultur,
agroforestry, maupun monokultur
tanaman semusim akan mempengaruhi karakteristik fisik tanah terutama
98
Studi Alih Fungsi Lahan Hutan menjadi Lahan Pertanian (Bistok H. Sinanjuntak)
total pori, pori makro dan mikro,
bobot isi serta yang terutama adalah
mengubah kandungan bahan organik tanah total. 2.
P"enggunaan lahan untuk kopi campuran dan kopi pisang (agroforestry) memberikan bobot isi tanah yang tidak berbeda dengan penggunaan hutan.
3.
Total pori
tanah tertinggi terdapat pada penggunaan lahan untuk
penanaman pisang, sementara itu total pori tanah pada hutan, system
agroforestry yaitu kopi campuran dan kopi pisang memiliki total pori yang tidak salingberbeda nyata. 4.
Pori makro antara lahan penanaman jagung monokultur yang diolah secara konvensional, cengkeh monokultur dan hutan tidak saling berbeda nyata.
5.
Pori mikro pada penggunaan lahan hutan memberikan nilai terendah dibandingkan dengan penggunaan lahan budidaya lainnya.
Ucap an Terimakasih Diucapkan terimaksih kepada Prof Dr. Ir. Kurniatun Hairiah MSc.; Dr. Ir. Didik Suprayoga, MSc.; Ir. Cahyo Prayoga MP, atas araban dan bimbingannya selama pengambilan data dan penulisan laporan. Diucapkan terimakasih juga kepada rekan peneliti pasca srujana S2 Universitas Brawijaya Malang program studi Pengelolaan Tanah dan Air yaitu Teguh Harijono, Gatot SAF, Syahrul K, Masna Manurung, Maimuna La Habi, serta Ruly W yang bersama penulis telah melakukan survey, pengambilan data lapangan dan pekeijaan laboratorium.
DAFTAR PUSTAKA Anonim.
2004.
Pekeijaan studi konservasi Kali Tundo di Kabupaten Malang.
Pusat Kajian Pertanian Sehat dan Manajemen Sumberdaya Alam Secara
Terpadu,
Jurusan
Tanah,
Fak.
Pertanian
UB.Univeritas
Brawijaya-Malang.
99
AGRIC Vol.18 No.1 Juli 2005: 85 -101
Baohua, G. and H.E. Doner. 1993.
Dispersion and Aggregation of Soils as
Influenced by Organic and Inorganic Polymers. Soil Science Society of American Journal. 57 : 709- 716. Bruand, A. and I. Cousin. 1995. Variation of textural porosity of a clay loam soil during compaction. European Journal of Soil Science. 46 : 377- 385.Rose, 1991.
Chen, C., D.M. Thomas, R.E. Green and R.J. Wagnet. 1993. Two-domain estimation of hydraulic properties in macro-pore soil. Society ofAmerican Journal. 57 : 680-686.
Soil Science
Hairiab, Kurniatun, Didik Suprayogo, Widianto, Berlian, Erwin Suhara, Aris Mardiastuning, Rudy Harto Widodo, Cabyo Prayogo, dan Subekti Rahayu. 2004. Alih guna laban hutan menjadi laban agroforestri berbasis kopi: Ketebalan seresab, populasi cacing tanab dan makro porositas tanab. Jurnal Pertanian Agrivita.
Universitas Brawijaya,
Malang Herrick, J .E. and R. Lal. 1995. Soil physical property changes during dung decomposition in a tropical pasture. Soil Science Society of American Journal. 59: 908-912. Henry Lamb, and Michael S. Coffman. 1994. Global Biodiversity Assess ment Section 10. Measures for Conservation of Biodiversity and Sustainable Use of Its Components. UNEP Coordinator: Ivar Baste, GBA Task Manager, UNEP, P.O. Box 30552, Nairobi, Kenya. Rose, D.A. 1991. The effect of long-continued organic manuring on some physical properties of soil. In: Wilson , W.S. (Ed). 1991. Advances in Soil Organic Matter Research:
The Impact on Agriculture and The
Environment . Redwood Press. Wiltshire. Suprayogo Didik, Widianto, Pratiknyo Pumomosidi, Rudy Harto Widodo, Fisa Rusiana, Zulva Zauhara Aini, Ni'matul Khasanab, dan Zaenal Kusuma. 2004.
Degradasi sifat fisik tanah sebagai akibat alih guna
laban hutan menjadi system kopi monokultur: Kajian perubaban makroporositas tanah. Jumal Pertanian Agrivita. Universitas Brawijaya, Malang Vadari, T.A. Dariab, Suwarjo, Sudarmo, L. Setyawati. 1995. Pengaruh Kompos Lumpur Serat terhadap Efisiensi Pemakaian Air dan beberapa Sifat Fisik Tanah Regosol. Pusat Penelitian.
100
Studi Alih Fungsi Lahan Hutan menjadi Lahan Pertanian (Bistok H. Simanjuntak)
Lampiran LEGENDA DAS KALI TUNDO 1981
�� - :::IIAU.:h
�-s�� .. a.r;,.,;;, c::r��:��: D".......,,· ·. �':1(�,-�-.:n·
�:�-�111•
·
LEGENDA DAS KALI TUNDO 2004
101
