program studi ilmu tanah fakultas pertanian …/pengaruh...bahan organik tanah dalam konservasi...

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

i

PENGARUH JENIS POHON TERHADAP KANDUNGAN FRAKSI

BAHAN ORGANIK TANAH DALAM KONSERVASI HIDROLOGIS

DI SUB DAS SAMIN, DAS BENGAWAN SOLO HULU,

KABUPATEN KARANGANYAR

SKRIPSI

Untuk memenuhi sebagian persyaratan

guna memperoleh derajat sarjana S1 pertanian

di Fakultas pertanian Universitas Sebelas Maret

Disusun oleh :

AHMAD ARI NUGROHO

H 0205018

PROGRAM STUDI ILMU TANAH

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2011


commit to user

ii

PENGARUH JENIS POHON TERHADAP KANDUNGAN FRAKSI

BAHAN ORGANIK TANAH DALAM KONSERVASI HIDROLOGIS

DI SUB DAS SAMIN, DAS BENGAWAN SOLO HULU,

KABUPATEN KARANGANYAR

Telah dipertahankan di depan Dewan Penguji

Pada tanggal : 2011

dan dinyatakan telah memenuhi syarat

Susunan Tim Penguji

Ketua Anggota I Anggota II

Dr. Ir. Widyatmani Sih Dewi, MP NIP. 19631123198703-2-002

Ir. Sumarno, MS. NIP. 19540518198505-1-002

Komariah, STP., M.Sc., P.hD. NIP. 19630704198803-2-001

Surakarta, November 2011

Mengetahui,

Universitas Sebelas Maret

Fakultas Pertanian

Dekan

Prof. Dr. Ir. Bambang Pujiasmanto, M.S. NIP. 19560225 198601-1-001


commit to user

iii

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan

rahmat dan karunia-Nya sehingga penelitian dan penyusunan skripsi ini dapat

terselesaikan ini dengan baik. Penelitian dan penyusunan skripsi ini dapat

terlaksana, tidak terlepas dari bantuan berbagi pihak. Untuk itu pada kesempatan

ini penulis menyampaikan terima kasih kepada :

1. Dekan Fakultas Pertanian UNS Prof. Dr. Ir. Bambang Pujiasmanto, M.S.,

2. Dr. Ir. Widyatmani Sih Dewi, MP., selaku pembimbing utama atas segala

bimbingan dan ilmu yang diberikan kepada penulis, serta kesabaran yang

luar biasa dalam memimbing dan menuntun penulis. Jika ada kata syukur

yang lebih bermakna dari ucapan ‘terima kasih’, dan kata yang bermakna

lebih dalam dari permohonan ‘ maaf ’, mungkin hanya kata itu yang bisa

penulis sampaikan kepada beliau,

3. Ir. Sumarno, MS., selaku pembimbing pendamping I atas segala ilmu,

bimbingan, arahan, kesabaran, keikhlasan, dan keramahan beliau, sehingga

penulis termotivasi untuk menyelesaikan skripsi ini,

4. Komariah, STP., M.Sc., P.hD., selaku pembimbing pendamping II, terima

kasih atas ilmu, bimbingan, saran dan segala yang diberikan selama

penyusunan skripsi,

5. Ir. Sutopo MP., selaku pembimbing akademik atas arahan, bimbingan, dan

nasehat bapak, sehingga penulis senantiasa termotivasi dan optimis dalam

menyelesaikan skripsi ini,

6. My best parrent (mami Sri Wahyuni and abi Zubaidi) , my lovely brother

(Bayu Arif Nugroho), “Belahan Jiwaku” ( Lady Noor Ayni ), dan Keluarga

besarku atas segala kasih sayang, perhatian, inspirasi dan motivasi serta

pengorbanan yang diberikan untuk penulis,

7. Tim “LAWU” : Lady, Sistha, dan Louhan (Joko M.) terima kasih atas kerja

samanya selama ini, tak ada kata selain maaf dari penulis apabila selama kita


commit to user

iv

bersama terdapat banyak kesalahan, kekurangan, dan kekhilafan yang

penulis lakukan,

8. Sahabat dan adik yang sangat berjasa : Lintang Cahyaningtyas, yang telah

bersedia mengorbankan waktunya untuk menemani dan memotivasi penulis

agar segera menyelesaikan skripsi ini,

9. Keluarga besar MIT’05 ( special thank’s bwt Rian T, Bos Edo, dan Bang

Buzz) atas dukungan dan pengorbanan yang akan selalu penulis kenang

seumur hidup serta KMIT atas kekompakan, kekeluargaan, solidaritas, kasih

sayang, dan perhatian, yang diberikan selama ini.

10. Sahabat terbaikku Toby, Fendy, Ganden, Triyono beserta segenap Edelweis

dan Nominolima Family, kalian adalah sahabat sekaligus keluarga yang luar

biasa. Thanks atas segala perhatian, semangat, dan motivasi yang diberikan

untukku,

11. Keluarga besar FORMAT (khususnya AGT 2008) yang telah menjadi

keluarga baru yang tak henti memberi semangat serta motivasi untuk segera

menjadi alumni,

12. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu atas bantuan

dan dorongan serta pengorbanan yang tidak ringan dari awal hingga

terwujudnya skripsi ini.

Penulis menyadari bahwa penyusunan skripsi tidak lepas dari kekurangan,

untuk itu saran dan kritik yang membangun sangat penulis harapkan. Semoga

skripsi ini dapat bermanfaat bagi penulis khususnya dan bagi pembaca pada

umumnya. Amin.

Surakarta, 2011

Penulis


commit to user

v

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL ................................................................................. i

HALAMAN PENGESAHAN.................................................................... ii

KATA PENGANTAR ............................................................................... iii

DAFTAR ISI .............................................................................................. v

DAFTAR TABEL ..................................................................................... vii

DAFTAR GAMBAR ................................................................................ viii

DAFTAR LAMPIRAN .............................................................................. ix

RINGKASAN ............................................................................................ x

SUMMARY ............................................................................................... xi

I. PENDAHULUAN ............................................................................... 1

A. Latar Belakang ............................................................................... 1

B. Rumusan Masalah .......................................................................... 3

C. Tujuan Penelitian ........................................................................... 3

D. Kerangka Berpikir .......................................................................... 3

E. Manfaat Penelitian ......................................................................... 6

II. TINJAUAN PUSTAKA ...................................................................... 7

A. Degradasi Fungsi Hidrologi Tanah di Sub DAS Samin, DAS

Bengawan Solo Hulu, Kabupaten Karanganyar ............................ 7

B. Peran Pohon Dalam Mempengaruhi Kandungan Bahan Organik

Tanah .............................................................................................. 8

C. Peran Bahan Organik Tanah Dalam Mempengaruhi Sifat-sifat

Tanah ............................................................................................. 9

III. METODE PENELITIAN ..................................................................... 12

A. Tempat dan Waktu ......................................................................... 12

B. Bahan dan Alat ............................................................................... 12

C. Perancangan Penelitian .................................................................. 13

D. Tata Laksana Penelitian ................................................................. 13

1. Penentuan Jenis Pohon ............................................................. 13


commit to user

vi

2. Penentuan Lokasi Pohon Terpilih ............................................ 14

3. Variabel Pengamatan ............................................................... 14

4. Pengambilan Contoh Tanah ..................................................... 16

5. Produkasi Seresah ................................................................... 17

6. Bahan Organik Tanah .............................................................. 17

E. Analisis Data .................................................................................. 18

IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ................................... 19

A. Deskripsi Lokasi Penelitian ........................................................... 19

B. Kuantitas dan Kualitas Seresah Individu Pohon ............................ 22

C. Pengaruh Jenis Pohon terhadap Kandungan Fraksi

Bahan Organik Tanah .................................................................... 26

D. Hubungan antara Jenis Pohon dan Kandungan Bahan Organik Tanah

dengan Sifat-sifat Tanah ................................................................ 33

V. KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................ 40

1. Kesimpulan .................................................................................... 40

2. Saran............................................................................................... 41

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................ 42

LAMPIRAN


commit to user

vii

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 3.1 Metode Variabel Tanah ............................................................ 16

Tabel 4.1 Deskripsi Lokasi Penelitian Berdasarkan Wilayah, Posisi

Astronomi, dan Ketinggian Tempat ......................................... 21

Tabel 4.2 Ringkasan Hasil Uji F Pengaruh Jenis Pohon terhadap

Kuantitas dan Kualitas Seresah ................................................ 22

Tabel 4.3 Ringkasan Hasil Uji Jarak Berganda Duncant (DMRT)

Kuantitas dan Kualitas Seresah ................................................ 23


Kandungan Fraksi Bahan Organik Tanah ................................ 29


Sifat Fisika, Biologi, dan Kimia Tanah.................................... 34


Sifat Fisika Tanah .................................................................... 35


Sifat Kimia Tanah .................................................................... 38


commit to user

viii

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1.1 Diagram Alur Pikir Hubungan antara Jenis Pohon Dengan

Produksi Seresah dan Bahan Organik Tanah ........................... 5

Gambar 3.1 Diagram Alur Fraksionasi Bahan Organik .............................. 18

Gambar 4.1 Peta Satuan Lahan wilayah Sub DAS Samin Hulu .................. 20

Gambar 4.2 Model Struktur Asam Fulvat berdasarkan Buffle et al. (1977) 27

Gambar 4.3 Model Struktur Asam Humat berdasarkan Stevenson (1982) . 28

Gambar 4.4 Rerata Persentase Fulvat pada Sembilan Jenis

Pohon Terpilih.......................................................................... 29

Gambar 4.5 Rerata Persentase Humat pada Sembilan Jenis

Pohon Terpilih.......................................................................... 30

Gambar 4.6 Rerata Persentas Humin pada Sembilan Jenis

Pohon Terpilih.......................................................................... 31


commit to user

ix

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Peta Lokasi

Lampiran 2. Foto Kegiatan

Lampiran 3. Analisis Statistik


commit to user

x

ABSTRAK

PENGARUH JENIS POHON TERHADAP KANDUNGAN FRAKSI BAHAN ORGANIK TANAH DALAM KONSERVASI HIDROLOGI

DI SUB DAS SAMIN, DAS BENGAWAN SOLO HULU, KABUPATEN KARANGANYAR

Penelitian ini dilaksanakan di beberapa lokasi di Sub DAS Samin Hulu Kabupaten Karanganyar pada bulan Maret 2009 sampai oktober 2009. Laju erosi tanah di DAS Samin mencapai > 250 ton/ha/tahun (sangat berat) disebabkan oleh alih fungsi lahan (Nugraha dkk., 2007). Untuk menopang fungsi hidrologi, dapat diestimasi berdasarkan fraksi bahan organik tanah yang dipengaruhi oleh karakter pohon. Penelitian ini difokuskan pada 9 jenis pohon yang baik untuk konservasi fungsi hidrologi tanah di Sub DAS Samin Hulu (Pinus, Surian, Mahoni, Jati, Alpukat, Cengkeh, Durian, Duku, dan Rambutan). Penelitian ini bertujuan untuk mengestimasi hubungan antara jenis pohon dengan fraksi bahan organik tanah di sub DAS Samin.

Penelitian ini merupakan penelitian deskriptif-eksploratif-kuantitatif yang pendekatan variabelnya dilakukan melalui survei lapang dan didukung data hasil analisis laboratorium. Analisis statistika yang digunakan adalah Uji F, Uji Jarak Berganda Duncan (DMRT) dilanjutkan dengan Uji Korelasi dan regresi.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa jenis pohon memberikan pengaruh beragam terhadap kandungan fraksi bahan organik tanah. Pinus memberikan kandungan fraksi bahan organik tanah (fulvat, humat, humin) tertinggi (0,89%;1,07%;1,29%), karena tumbuh di daerah hutan lindung dataran tinggi yang relatif tidak terusik oleh kegiatan manusia. Kondisi ini mendukung kontribusi positif terhadap sifat fisik dan kimiawi tanah, dimana permeabilitas sangat tinggi, BV tanah relatif rendah, dan pH relatif tinggi. Sebaliknya, Rambutan memberikan kandungan fraksi bahan organik tanah (fulvat, humat, humin) terendah, yaitu sebesar (0,30%;0,37%;0,40%) karena tumbuh di lingkungan budidaya tanaman semusim dataran rendah yang terusik oleh manusia.

Fraksi bahan organik memberikan dampak terhadap perbedaan sifat fisik dan kimiawi tanah. Permeabilitas merupakan sifat tanah yang dipengaruhi oleh karakter pohon dan kandungan fraksi bahan organik tanah. Pemeliharaan fungsi hidrologi dapat dilakukan dengan penanaman jenis pohon yang memiliki karakter pohon (ketebalan seresah) dan kandungan fraksi organik yang tinggi.

Kata kunci : Sub DAS Samin, karakter pohon, kandungan fraksi bahan

organik tanah, permeabilitas tanah


commit to user

xi

ABSTRACT

INFLUENCE OF SPECIES OF TREES ON SOIL ORGANIC FRACTION MATTER IN HIDROLOGIC CONSERVATION SIDE

AT SAMIN SUB WATERSHED, UPSTREAM PART OF WATERSHED BENGAWAN SOLO, KARANGANYAR REGENCY

The research was conducted at several locations in the upstream part of

Samin,sub watershed Karanganyar Regency in March 2009 to October 2009. The rate of soil erosion at Samin sub-watershed reached > 250 tons/ha/year (very severe) caused by non-proper land convertion (Nugraha et al., 2007). To restore and support the hydrologic function of the area, can be estimated by Soil Organic Matter (SOM) fraction that influenced by the tree’s character. This research focused on 9 species of trees that have good character in hidrologic conservation function of the upstream part of Samin sub-watershed (Pine, Surian, Mahogany, Teak, Avocado, Clove, Durian, Duku, and Rambutan). The purpose of this research is estimating the relation between species of trees and the SOM fraction in Samin sub-watershed. This is a descriptive-exploratory-quantitative research that variables approachment get by field survey and supported by data from the soil laboratory analyze. Statistical analysis used was the F test, Duncan Multiple Range Test (DMRT), continued by Correlation test and Stepwise Regression test. The results showed that different species of trees causes diferrent SOM fraction. Pine have the highest SOM fraction (0.89% fulvic, 1.07% humate, and 1.29% humin), because it lives in highland forest that human activity doesn’t influence. This condition gives a positive contribution to the soil physic and soil chemical (high permeability, low volume density, and high soil reaction). On the otherside, Rambutan has the lowest SOM fraction (0.30%fulvic, 0.37% humate, and 0.40% humin), because it lives in lowland that influenced by human activities.

SOM fraction gives a contribution to soil phisycs and soil chemical. The permeability is one of the soil physics variable that influenced by the charácter of trees and SOM fraction. To keep the hidrologic function, we should combine some species of trees that have good character and high SOM fraction.

Key word : Samin sub watershed, character individual of trees, soil organic

matter fraction, soil permeability


commit to user

1

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Masalah

Hutan adalah suatu ekosistem yang memiliki peran penting sebagai

penjaga keseimbangan fungsi hidrologis dan pengendali erosi. Apabila hutan

mengalami degradasi dalam menjalankan fungsi tersebut, maka akan terjadi

kerusakan lingkungan yang berdampak buruk bagi daerah tersebut. Kondisi

tersebut saat ini sedang terjadi di DAS Samin yang terletak di lereng barat

Gunung Lawu yang termasuk wilayah Kabupaten Karanganyar dan

Kabupaten Sukoharjo. Degradasi fungsi hidrologis di daerah DAS Samin

ditunjukkan dengan tingginya erosi dan longsor tanah. Laju erosi yang

mencapai > 250 ton ha-1 th-1 termasuk dalam kategori sangat berat. Selain itu

juga banyak ditemukan tebing-tebing yang longsor di beberapa tempat di

Kabupaten Karanganyar pada bulan Desember 2007 hingga Maret 2008

(Nugraha dkk., 2006 cit. Dewi dkk., 2008; Nugraha dkk., 2007 cit Dewi

dkk., 2008).

Penyebab utama degradasi fungsi hidrologis pada kawasan sub DAS

Samin adalah maraknya penebangan pohon secara liar di kawasan hutan

lindung yang diikuti kegiatan perambahan lahan hutan untuk usaha budidaya

tanaman semusim dan tanaman sayuran. Kegiatan tersebut tidak dapat

dibenarkan karena melakukan penggunaan lahan secara intensif dan tidak

memperhatikan peran pohon (tanaman tahunan) pada kawasan lindung.

Peran pohon dalam menjamin keberlangsungan keberadaan tanah dan

air antara lain: akar pohon memelihara kestabilan struktur tanah dengan

memperbesar granulasi tanah, seresah dan tajuk pohon menutupi permukaan

tanah sehingga mengurangi evaporasi, seresah dan tajuk pohon juga

mempengaruhi iklim mikro dan menyediakan pakan bagi biota sehingga

meningkatkan populasi dan aktifitasnya mengakibatkan peningkatan

porositas tanah, sehingga memperbesar jumlah infiltrasi dan mencegah

terjadinya erosi (Suhardi, 2003).


commit to user

2

Peran pohon yang tidak kalah pentingnya adalah dalam

menyumbangkan seresah sebagai sumber utama pembentuk bahan organik

tanah. Banyaknya seresah dan kualitas seresah yang dihasilkan oleh pohon

mempengaruhi fraksi penyusun bahan organik tanah yang akan terbentuk.

Kualitas dari seresah ditentukan dari mudahnya seresah tersebut

terdekomposisi. Seresah kualitas tinggi lebih mudah terdekomposisi karena

kandungan lignin yang rendah dan kandungan N yang tinggi sehingga lebih

cepat dapat termanfaatkan oleh tanaman. Seresah sebaiknya terdiri dari

seresah kualitas tinggi dan rendah karena tidak langsung semuanya terurai

dan dapat terus tersedia. Seresah juga merupakan bahan utama yang

membentuk bahan organik.

Bahan organik memiliki fungsi penting dalam menopang konservasi

tanah agar fungsi produksinya berkelanjutan. Bahan organik tanah

merupakan bahan (sisa jaringan tanaman/hewan) yang telah mengalami

perombakan/dekomposisi baik sebagian atau seluruhnya, dan telah

mengalami humifikasi maupun yang belum. Fraksionasi tanah secara fisik

menurut ukuran partikel telah digunakan secara ekstensif untuk mempelajari

bahan organik tanah (Cambardella and Elliot, 1993). Anderson and Ingram

(1989) memilahkan bahan organik tanah menjadi: (a) fraksi kasar yang

berukuran 2 – 0,25 mm, terdiri dari biomasa mikroorganisme dan bahan

organik yang sebagian telah terlapukkan, dan (b) fraksi halus, berukuran

lebih halus (< 0,25 mm) dan terdiri dari bahan organik yang terhumifikasi

dan resisten terhadap pelapukan. Sedangkan secara kimiawi, bahan organik

tanah juga tersusun menjadi 3 (tiga) yaitu fraksi asam humat, asam fulvat,

dan humin.

Bahan organik berperan penting dalam perubahan sifat-sifat tanah,

yaitu sifat fisik, biologis, dan kimiawi tanah. Secara fisik, bahan organik

tanah meningkatkan agregasi (granulasi tanah) dan urobilitas agregat, aerasi

(penghawaan) lebih baik, drainase perembihan, pelulusan) lebih baik, lebih

tahan terhadap erosi, serta mampu mengurangi plastisitas pada tanah

lempung (liat-clay), tanah lebih mudah diolah (lebih gembur) dan menaikkan


commit to user

3

kemampuan mengikat/menyimpan air. Secara kimia, bahan organik tanah

mampu meningkatkan KPK (Kapasitas Pertukaran Kation), merupakan

cadangan unsur hara utama N,P, dan S dalam bentuk organik dan unsur hara

mikro. Secara biologi, keberadaan bahan organik tanah dapat meningkatkan

aktivitas, jumlah serta populasi mikro dan makro organisme tanah (BO

merupakan sumber energi/makanan bagi bakteri, fungi, actinomycetes,

cacing, serangga, dll)

Berdasarkan pada landasan ilmiah tersebut, maka dipandang penting

untuk diadakan penelitian guna mengestimasi hubungan antara jenis pohon

dengan produksi dan kualitas seresah serta fraksi bahan organik tanah.

Penelitian ini akan difokuskan pada sembilan jenis pohon yaitu: pinus,

surian, mahoni, jati, alpukat, cengkeh, durian, duku, dan rambutan.

Berdasarkan hasil penelitian Dewi dkk (2008), sembilan jenis pohon ini

memiliki karakter tajuk dan akar yang ideal untuk memelihara fungsi

hidrologis tanah di sub DAS Samin. Hasil penelitian ini diharapkan dapat

melengkapi data pemilihan jenis pohon yang ideal untuk konservasi fungsi

hidrologis tanah di sub DAS Samin.

B. Rumusan Masalah

Apakah jenis pohon yang berbeda berpengaruh terhadap fraksi bahan

organik tanah dalam menopang konservasi fungsi hidrologis ?

C. Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk :

Mengestimasi hubungan antara jenis pohon dengan kandungan fraksi

bahan organik tanah di sub DAS Samin, DAS Bengawan Solo Hulu, Kab.

Karanganyar.


commit to user

4

D. Kerangka Berpikir

Pohon memiliki peran penting dalam memelihara fungsi hidrologis

suatu lingkungan. Jenis pohon berbeda akan memberikan pengaruh yang

berbeda dalam memelihara fungsi hidrologis sesuai dengan karakter yang

dimiliki jenis pohon tersebut. Karakter yang dimaksud antara lain adalah

kemampuan suatu pohon menghasilkan seresah, karena seresah pohon

adalah sumber utama bahan organik. Seresah pohon akan menjadi bahan

organik tanah (BOT) setelah mengalami perombakan. Proses perombakan

seresah menjadi bahan organik dipengaruhi oleh iklim mikro (curah hujan,

lengas tanah dan suhu) yang secara tidak langsung juga berpengaruh

terhadap mikroorganisme yang melakukan perombakan. Apabila seresah

berasal dari jenis pohon yang berbeda maka jumlah produksi seresah dan

kualitas seresahnya juga akan berbeda. Hal tersebut akan berpengaruh juga

terhadap penyusunan bahan organik (C, asam humat, dan asam fulvat) serta

fraksi (ukuran) bahan organik tersebut.

Manfaat bahan organik tanah (BOT) secara fisik adalah sebagai

granulator (memperbaiki struktur tanah) di antaranya dalam pembentukan

agregat dan struktur, serta dalam memperbaiki porositas tanah. Hal ini tidak

lepas dari fungsi biologi BOT tanah yang mempengaruhi aktifitas, jumlah,

serta populasi dari mikroorganisme dan makrofauna tanah. Dan fungsi

biologi ini juga berkaitan dengan fungsi kimia BOT yang mempengaruhi

kondisi lingkungan sebagai habitat organisme tanah.

Berdasarkan pemikiran tersebut, seresah memberikan pengaruh

terhadap fungsi BOT secara fisik, kimia, dan biologi tanah yang mengacu

pada perbaikan fungsi hidrologis suatu lingkungan.


commit to user

5

Gambar 1.1 Diagram alur pikir hubungan antara jenis pohon dengan

produksi seresah dan bahan organik tanah

Produksi Di Atas Permukaan Tanah

Porositas

PERBAIKAN FUNGSI HIDROLOGIS

Sifat Fisika Tanah

Sifat Biologi Tanah

Sifat Kimia Tanah

Makrofauna Tanah

pH H2O N C

KPK

Stabilitas Agregat

Asam Humat Asam Fulfat

Humin

JENIS POHON

Produksi Seresah

Produksi Per Satuan Waktu

BOT Bahan Organik Tanah

IKLIM MIKRO: Curah Hujan Suhu Lengas Tanah

C Seresah N Seresah


commit to user

6

E. Manfaat Penelitian

Penelitian ini bermanfaat untuk mendapatkan jenis pohon yang

memberikan kandungan fraksi BOT yang mendukung fungsi BOT dalam

menjaga fungsi hidrologis di SUB DAS Samin, DAS Bengawan Solo Hulu,

Kab. Karanganyar. Selain itu, hasil penelitian ini diharapkan dapat

melengkapi data pemilihan jenis pohon yang ideal untuk konservasi fungsi

hidrologis tanah di sub DAS Samin.


commit to user

7

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Degradasi Fungsi Hidrologis Tanah di sub DAS Samin, DAS Bengawan Solo Hulu, Kabupaten Karanganyar

Alih fungsi hutan menjadi lahan pertanian akan memberikan dampak

negatif terhadap fungsi hidrologis DAS. Kemampuan suatu ekosistem dalam

menjaga fungsi hidrologis tanah merupakan interaksi dari komponen-

komponennya, meliputi tajuk vegetasi yang rapat dan berlapis, perakaran

tanaman yang dalam dan intensif, penutupan lapisan seresah yang tebal pada

permukaan tanah, serta aktivitas fauna tanah (Dewi dkk., 2008).

Kerusakan lingkungan yang diakibatkan oleh eksploitasi lahan yang

berlebihan, perluasan areal tanam, dan penggundulan hutan, telah berdampak

pada keberlangsungan hidup biota yang berada di bumi ini. Kerusakan ini

dapat berupa degradasi lapisan tanah (erosi), kesuburan tanah, longsor dan

sedimentasi yang tinggi dalam sungai, bencana banjir, distribusi dan jumlah

atau kualitas aliran air sungai akan menurun. Bila kondisi tersebut terus

berlangsung dan tidak terkendali, maka dikhawatirkan jumlah lahan kritis dan

kerusakan dalam suatu wilayah daerah aliran sungai (DAS) akan bertambah

(Sawitri, 2008).

Posisi DAS Bengawan Solo Hulu secara geografis adalah: sebelah

barat dibatasi puncak Gunung Merapi dan Gunung Merbabu, sebelah Timur

dibatasi puncak gunung Lawu, sebelah utara dibatasi puncak pegunungan

Kendeng, dan sebelah Selatan dibatasi puncak pegunungan selatan di wilayah

Kabupaten Wonogiri. Secara administrasi DAS Bengawan Solo Hulu

meliputi: sebagian wilayah Kabupaten Wonogiri, wilayah Kabupaten

Klaten,sebagian wilayah Kabupaten Boyolali, Kabupaten Sukoharjo, wilayah

Kota Surakarta, wilayah Kabupaten Karanganyar, sebagian wilayah

Kabupaten Sragen, dan sebagian wilayah Kabupaten Ngawi

(Ahmad, 2008 cit. Dewi dkk., 2008).

Sub DAS Samin merupakan anak sungai Bengawan Solo Hulu,

Propinsi Jawa Tengah, dan merupakan salah satu contoh daerah yang

Formatted


commit to user

8

mengalami kerusakan lingkungan yang serius (Nugraha dkk., 2006 cit. Dewi

dkk., 2008; Nugraha dkk., 2007 cit Dewi dkk., 2008). Sub DAS Samin

merupakan salah satu dari 8 (delapan) sub DAS lain yang memberi input air

ke badan sungai Bengawan Solo Hulu (Ahmad, 2008 cit. Dewi dkk., 2008).

Sub DAS Samin meliputi wilayah seluas 32.378,79 ha, dengan bagian hulu

dari lereng Gunung Lawu sebelah barat, melalui wilayah Kabupaten

Karanganyar, dan bagian hilir di sebagian wilayah Sukoharjo (Nugraha dkk.,

2006 cit. Dewi dkk., 2008). Sebagian besar daerahnya merupakan kawasan

hutan lindung yang terletak di bagian barat Gunung Lawu, namun telah

banyak mengalami konversi menjadi lahan pertanian dan pemukiman.

Sebagian besar penduduk di sekitar sub DAS Samin mengandalkan

sumberdaya alam sebagai sumber mata pencahariannya.

B. Peran Pohon Dalam Mempengaruhi Kandungan Bahan Organik Tanah

Sistem agroforestri pada umumnya memiliki kanopi yang menutupi

sebagian atau seluruh permukaan tanah dan sebagian akan melapuk secara

bertahap. Adanya seresah yang menutupi permukaan tanah dan penutupan

tajuk pepohonan menyebabkan kondisi di permukaan tanah dan lapisan tanah

lebih lembab, temperatur dan intensitas cahaya lebih rendah. Kondisi iklim

mikro yang sedemikian ini sangat sesuai untuk perkembangbiakan dan

kegiatan organisme. Kegiatan dan perkembangan organisme ini semakin cepat

karena tersedianya bahan organik sebagai sumber energi. Kegiatan organisme

makro dan mikro berpengaruh terhadap beberapa sifat fisik tanah seperti

terbentuknya pori makro (biopore) dan pemantapan agregat. Peningkatan

jumlah pori makro dan kemantapan agregat pada gilirannya akan

meningkatkan kapasitas infiltrasi dan sifat aerasi tanah (Edwards, 1998).

Peran pohon dalam menjamin keberlangsungan keberadaan tanah dan

air melalui beberapa komponennya : (1) akar pohon memelihara kestabilan

struktur tanah dengan memperbesar granulasi tanah, (2) seresah dan tajuk

pohon menutupi permukaan tanah sehingga mengurangi evaporasi, (3) seresah

dan tajuk pohon juga mempengaruhi iklim mikro dan menyediakan pakan bagi


commit to user

9

biota sehingga meningkatkan populasi dan aktifitasnya mengakibatkan

peningkatan porositas tanah, sehingga memperbesar jumlah infiltrasi dan

mencegah terjadinya erosi (Suhardi, 2003).

Tegakan pohon dapat mempengaruhi fungsi hidrologis tanah melalui

intersepsi air hujan, lolos tajuk (troughfall), dan aliran batang (stemflow),

masukan seresah serta distribusi akar (Dewi dkk., 2008). Masukan seresah

yang diberikan oleh pohon merupakan bahan utama yang akan dirombak

menjadi bahan organik tanah.

Populasi dan diversitas pohon yang banyak seperti di hutan, pada

umumnya konsumsi air atau laju evapotranspirasinya tinggi, namun

terkompensasi oleh pengembalian seresah yang berperan sebagai filter air dan

sedimen, sehingga dapat memperbesar kapasitas infiltrasi, dan mengurangi

limpasan permukaan serta erosi (Hairiah et al., 2004 cit. Dewi dkk., 2008).

Pengembalian seresah yang dimaksud adalah melalui daun-daun yang gugur

dan terdekomposisi menjadi bahan organik tanah. Bahan organik tanah inilah

yang mampu berperan sebagai filter air atau sedimen.

C. Peran Bahan Organik Tanah Dalam Perbaikan Sifat-sifat Tanah

Bahan organik mampu meningkatkan kemampuan tanah menahan air.

Hal ini dapat dikaitkan dengan sifat polaritas air yang bermuatan negatif dan

positif yang selanjutnya berkaitan dengan partikel tanah dan bahan organik.

Air tanah mempengaruhi mikroorganisme tanah dan tanaman di atasnya.

Kadar air optimal bagi tanaman dan mikroorganisme adalah 0,5 bar/ atmosfer.

Stevenson (1982) menyajikan proses dekomposisi BO dg urutan sbb:

1. Fase perombakan bahan organik segar.

2. Fase perombakan lanjutan.

Fase ini dibagi menjadi beberapa tahap:

a. tahap awal: dicirikan oleh kehilangan secara cepat bahan-bahan

yang mudah terdekomposisi akibat pemanfaatan BO sebagai

sumber karbon dan energi oleh mikroorganisme, terutama bakteri.


commit to user

10

b. Tahap tengah: terbentuk senyawa organik tengahan/antara

(intermediate products) dan biomasa baru sel organisme.

c. Tahap akhir: dicirikan oleh terjadinya dekomposisi secara

berangsur bagian jaringan tanaman/hewan yang lebih resisten.

Peran fungi dan Actinomycetes pada tahap ini sangat dominan

3. Fase perombakan dan sintesis ulang senyawa-senyawa organik

(humifikasi) yang akan membentuk humus.

Salah satu peran bahan organik yaitu sebagai granulator, yaitu

memperbaiki struktur tanah. Menurut Arnev (2011) peranan bahan organik

dalam pembentukan agregat yang stabil terjadi karena mudahnya tanah

membentuk kompleks dengan bahan organik. Hal ini berlangsung melalui

mekanisme: penambahan bahan organik dapat meningkatkan populasi

mikroorganisme tanah, diantaranya jamur dan cendawan, karena bahan

organik digunakan oleh mikroorganisme tanah sebagai penyusun tubuh dan

sumber energinya. Miselia atau hifa cendawan tersebut mampu menyatukan

butir tanah menjadi agregat, sedangkan bakteri berfungsi seperti semen yang

menyatukan agregat.

Dari segi kimia, bahan organik tanah meningkatkan daya jerap dan

kapasitas tukar kation (KTK). Sekitar setengah dari kapasitas tukar kation

(KTK) tanah berasal dari bahan organik. Bahan organik dapat meningkatkan

kapasitas tukar kation dua sampai tiga puluh kali lebih besar daripada koloid

mineral yang meliputi 30 sampai 90% dari tenaga jerap suatu tanah mineral.

Peningkatan KTK akibat penambahan bahan organik dikarenakan pelapukan

bahan organik akan menghasilkan humus (koloid organik) yang mempunyai

permukaan dapat menahan unsur hara dan air sehingga dapat dikatakan bahwa

pemberian bahan organik dapat menyimpan pupuk dan air yang diberikan di

dalam tanah. Peningkatan KTK menambah kemampuan tanah untuk menahan

unsur- unsur hara.

Pemberian bahan organik dapat meningkatkan pertumbuhan dan

aktivitas mikroorganisme, oleh karena itu bahan organik tanah disebut

memiliki fungsi penting dalam perbaikan sifat biologi tanah. Disamping itu,


commit to user

11

bahan organik merupakan sumber energi dan bahan makanan bagi

mikroorganisme yang hidup di dalam tanah. Mikroorganisme tanah saling

berinteraksi dengan kebutuhannya akan bahan organik karena bahan organik

menyediakan karbon sebagai sumber energi untuk tumbuh (Taufik, 2005).

Bahan organik tanah lebih mengacu pada bahan (sisa jaringan makhluk

hidup) yang telah mengalami humifikasi maupun yang belum. Kelompok

yang telah mengalami humifikasi lebih dikenal dengan istilah “humus”.

Humus merupakan hasil akhir proses dekomposisi bahan organik yang bersifat

stabil dan tahan terhadap proses bio-degradasi. Humus dapat dipilah menjadi

fraksi asam humat, asam fulvat, dan humin. Bahan organik yang tidak

terhumifikasi meliputi senyawa-senyawa organik seperti karbohidrat, asam

amino, peptide, lemak, lilin, lignin, asam nukleat, dan protein. Bahan organik

tersebut dikenal dengan istilah Non-humic Subtances (Tan, 2005).

Zat aktif atau kandungan utama dalam humus yang berperan terhadap

kesuburan tanah adalah senyawa asam humat dan asam fulvat. Senyawa-

senyawa tersebut merupakan zat organik stabil dan merupakan hasil akhir dari

proses dekomposisi bahan organik. Asam humat dan asam fulvat berbeda

dengan zat organik yang terkandung dalam bahan organik lain seperti kompos

dan pupuk kandang yang umumnya mudah terurai oleh mikroba tanah dan

akhirnya akan habis. Kandungan asam humat dalam humus umumnya lebih

tinggi dari pada asam fulvat. Oleh karena itu komponen utama humus

seringkali disebut hanya asam humat saja, walaupun sebenarnya mengandung

asam fulvat juga. (Arnev, 2011).

Asam fulvat sebenarnya merupakan produk yang berasal dari senyawa

asam humat. Asam fulvat membantu melarutkan mineral hadir di tanah

sehingga membantu pertumbuhan tanaman yang lebih baik. Sejak beberapa

tahun orang telah menggunakan asam fulvat dan pupuk organik lainnya untuk

pertumbuhan akar yang sehat. Asam ini meningkatkan metabolisme dalam

tanah dan membantu dalam respirasi. Metabolisme protein dirangsang dengan

bantuan asam ini bersama dengan meningkatkan aktivitas enzim dalam akar

tanaman ( Anonim, 2010).


commit to user

12

III. METODE PENELITIAN

A. Tempat dan Waktu

Penelitian ini dilaksanakan di beberapa lokasi di sub DAS Samin, Kab.

Karanganyar. Lokasi dipilih pada fungsi kawasan penyangga dan kawasan

budidaya tanaman tahunan sub DAS Samin, DAS Bengawan Solo Hulu, Kab.

Karanganyar. Untuk analisis tanah akan dilaksanakan di Laboratorium Biologi

Tanah, Laboratorium Fisika Tanah serta Laboratorium Kimia dan Kesuburan

Tanah, Jurusan Ilmu Tanah Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret

Surakarta. Penelitian dimulai pada bulan Juli 2009 sampai selesai, sedangkan

pra survei dilakukan pada bulan Maret 2009.

B. Bahan dan Alat

1. Bahan

a. Contoh tanah terusik dan tidak terusik

b. Seresah dari jenis pohon berbeda

c. Kemikalia untuk analisis tanah.

2. Alat

a. Peta Rupa Bumi Indonesia

b. Peta Administrasi DAS Samin bagian hulu di wilayah Kabupaten

Karanganyar

c. Peta Fungsi Kawasan DAS Samin bagian hulu di wilayah Kabupaten

Karanganyar

d. Peta Jenis Tanah DAS Samin bagian hulu di wilayah Kabupaten

Karanganyar

e. Data curah hujan 10 tahun terakhir

f. Litter Trap

g. Frame kayu berukuran 50 cm x 50 cm

h. Meteran

i. Ember

j. Balok kayu


commit to user

13

k. Palu

l. Penggaris

m. Cangkul

n. Ring sampel

o. Pengayak tanah

C. Rancangan Penelitian

Penelitian menggunakan metode survei dan analisis laboratorium,

dengan pendekatan deskriptif-eksploratif-kuantitatif. Survei bertujuan untuk

memperoleh data jenis pohon.

Analisis laboratorium dilakukan untuk menentukan produksi dan

kualitas seresah, fraksi BOT, pH, C, N, KPK, total populasi mikroorganisme

dan beberapa sifat tanah yang berkorelasi dengan fungsi hidrologis tanah,

seperti: kadar lengas tanah, tekstur tanah, stabilitas agregat, bahan organik

tanah, porositas total, BV, dan BJ. Analisis dilakukan di Laboratorium Biologi

Tanah, Laboratorium Fisika Tanah serta Laboratorium Kimia dan Kesuburan

Tanah Jurusan Ilmu Tanah Fakultas Pertanian UNS.

D. Tata Laksana Penelitian

1. Penentuan jenis pohon

Penelitian ini menggunakan sembilan jenis pohon yaitu Pinus,

Surian, Mahoni, Jati, Alpukat, Cengkeh, Durian, Duku, dan Rambutan.

Sembilan jenis pohon tersebut memiliki karakter tajuk dan akar yang ideal

untuk memelihara fungsi hidrologis tanah di sub DAS Samin, data ini

diperoleh dari hasil penelitian Dewi dkk. (2008). Oleh karena itu

penelitian ini hanya memfokuskan pada ke sembilan jenis pohon tersebut.

Sembilan jenis pohon tersebut ditentukan berdasarkan jenis pohon yang

dominan dari setiap lokasi, berumur lebih dari 5 tahun serta memiliki nilai

ekonomi yang tinggi dan banyak dibudidayakan oleh masyarakat di

wilayah sub DAS Samin, Kab. Karanganyar.


commit to user

14

2. Penentuan lokasi pohon terpilih

Cara menentukan lokasi untuk pengukuran karakter pohon terpilih

dilakukan dengan overlay peta fungsi kawasan dengan peta jenis tanah sub

DAS Samin Bagian Hulu. Kemudian dari hasil overlay tersebut dapat

ditentukan peta satuan lahan wilayah sub DAS Samin. Berdasarkan peta

satuan lahan tersebut, maka ditentukan sembilan jenis individu pohon

terpilih. Kemudian dilakukan pengecekan kondisi di lapangan terkait

dengan keberadaan sembilan jenis pohon terpilih sesuai dengan peta

satuan lahan yang telah ditentukan sebelumnya. Pada lokasi pewakil yang

dipilih, selanjutnya dibuat transek berukuran 40 m x 5 m. Tiap kombinasi

perlakuan diulang tiga kali pada lokasi yang sama namun disesuaikan

dengan kondisi di lapangan.

3. Variabel pengamatan

Variabel yang akan diamati dalam penelitian ini meliputi :

a. Variabel Bebas : Jenis pohon

b. Variabel Terikat :

Bahan Organik Tanah

b.1. C organik

b.2. Asam humat

b.3. Asam fulfat

b.4. Humin

c. Variabel Pendukung :

c.1. Produksi seresah pohon

c.1.1. Produksi seresah per satuan waktu

· C organik seresah

· N total seresah

c.1.2. Produksi seresah di permukaan tanah

· C organik seresah

· N total seresah


commit to user

15

c.2. Sifat fisik tanah

c.2.1. Tekstur tanah

c.2.2. Kemantapan agregat

c.2.3. BV

c.2.4. BJ

c.2.5. Porositas

c.2.6. Permeabilitas

c.3. Sifat biologi tanah

Makrofauna tanah

c.3.1. Kepadatan populasi makrofauna Epigeik

c.3.2. Kepadatan populasi makrofauna Endogeik

c.4. Sifat kimia tanah

c.4.1. pH H2O

c.4.2. N total tanah

c.4.3. C organik tanah

c.4.4. Kapasitas Pertukaran Kation (KPK)

c.5. Suhu tanah

c.6. Kadar lengas


commit to user

16

Metode-metode yang akan digunakan dalam pengukuran variabel

pengamatan dapat dilihat dalam tabel 3.1.

Tabel 3.1 Metode Variabel Pengamatan

No. Variabel Pengamatan Metode 1.

2.

3.

Variabel bebas : - Jenis pohon

Variabel terikat : BOT - C organik - N - Asam humat - Asam fulfat - Humin Variabel pendukung :

- Produksi seresah persatuan waktu

- Produksi seresah di permukaan tanah

Sifat-sifat Tanah :

- Tekstur tanah - Kemantapan Agregat - BV - BJ - Porositas - Permeabilitas - Makrofauna - pH - N - C tanah - KPK

- Suhu tanah

Pengamatan langsung di lapangan Walkey and Black (Tan. K. H., 2005) Kjeldahl (Balai Penelitian Tanah, 2005) Pengasaman (Stevenson et al., 1965) Pengasaman (Stevenson et al., 1965) Extract basa alkali (Stevenson et al., 1965) Litter trap (Hairiah et. al, 2007 cit. Dewi dkk., 2008) Standing litter (Hairiah et. al, 2007 cit. Dewi dkk., 2008) Pemipetan (Balai Penelitian Tanah, 2005) Pengayakan basah dan kering (Balai Penelitian Tanah, 2005) Volumetri (Balai Penelitian Tanah, 2005) Gravimetri (Balai Penelitian Tanah, 2005) Core (Tan. K. H., 2005) Constan head (Hidayah, 2000) Pengamatan di laboratoium pH meter (Balai Penelitian Tanah, 2005) Kjeldahl (Balai Penelitian Tanah, 2005) Walkey and Black (Tan. K. H., 2005) NH4Oac pH 7.0 (Balai Penelitian Tanah, 2005) Pengukuran langsung di lapangan

4. Pengambilan contoh tanah

Pengambilan contoh tanah (sampel) untuk tanah tidak terusik

dilakukan di bawah tegakan individu pohon, tanah tidak terusik ini

digunakan untuk menganalisis sifat fisika tanah di laboratorium.

Pengambilan sampel dilakukan dibawah tegakan pohon dimaksudkan agar

mengetahui pengaruh dari tegakan pohon tersebut terhadap sifat tanahnya,


commit to user

17

sedangkan untuk contoh tanah terusik akan dilakukan pengambilan contoh

tanah dengan metode simple random sampling atau pengambilan contoh

tanah acak sederhana dengan tujuan untuk menganalisis sifat kimia

tanahnya.

5. Produksi Seresah

Ø Produksi per satuan waktu

Jenis pohon yang berbeda akan menghasilkan jumlah seresah

yang berbeda per satuan waktu. Untuk mengestimasi produksi seresah

tiap individu pohon akan digunakan pendekatan berdasarkan

banyaknya guguran seresah per minggu. Pengukuran dilakukan selama

16 kali minggu, dengan menggunakan frame penangkap seresah (Litter

trap) yang berukuran 3 x 1 x 1 m. Selanjutnya data yang diperoleh

akan digunakan untuk mengestimasi banyaknya produksi seresah per

jenis pohon per tahun.

Ø Seresah di atas permukaan tanah (Ketebalan seresah)

Tutupan seresah di permukaan tanah dapat melindungi tanah

dari bahaya erosi. Pengukuran ketebalan seresah di permukaan tanah

akan dilakukan dengan mengukur tebal seresah yang terdapat di bawah

tegakan individu pohon terpilih dengan alat yang berupa frame kayu

yang berukuran 50 cm x 50 cm (standing litter), untuk masing-masing

pohon dilakukan pengulangan sebanyak tiga kali.

6. Bahan Organik Tanah (BOT)

Secara kimiawi bahan organik dapat diklasifikasikan menjadi 3

fraksi yaitu : humin, asam humat, dan asam fulvat. Ketiga fraksi ini dapat

dipisahkan dengan cara fraksionasi menggunaan larutan asam dan basa.

Untuk humin, tidak dapat larut dalam larutan basa maupun asam, untuk

asam humat dapat larut dalam larutan basa namun tidak larut dalam

larutan asam, sedangkan untuk asam fulvat dapat larut dalam larutan basa

maupun larutan asam. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar di

berikut ini:


commit to user

18

Gambar 3.1 Diagram alur fraksionasi bahan organik.

E. Analisis Data

Perangkat lunak yang digunakan untuk analisis data adalah minitab 14.

Analisis statistika yang digunakan adalah Uji F untuk mengetahui pengaruh

jenis pohon terhadap karakter pohon (kuantitas dan kualitas seresah),

kandungan fraksi bahan organik (humat, fulvat,dan humin), dan sifat-sifat

tanah ; Uji Jarak Berganda Duncan (DMRT) untuk membandingkan

perbedaan rerata jenis pohon terhadap karakter pohon dan sifat tanah ; Uji

Korelasi untuk mengestimasi keeratan hubungan antara fraksi bahan organik

tanah (humat, fulvat, dan humin) dengan karakter pohon dan sifat tanah ; dan

Uji Stepwise Regression untuk mengetahui karakter pohon yang paling

berpengaruh terhadap permeabilitas tanah dan mengestimasi hubungan antara

karakter pohon dengan permeabilitas tanah di Sub DAS Samin, DAS

Bengawan Solo Hulu, Kabupaten Karanganyar.

Humus

Humin Fraksionasi larutan asam

Asam fulvat Asam humat

terlarut mengendap

terlarut mengendap

Fraksionasi larutan basa


commit to user

19

IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

A. Deskripsi dan Lokasi Penelitian

Penelitian ini merupakan penelitian yang difokuskan pada 9 jenis

pohon meliputi Pinus (Pinus mercusii), Surian (Toona surenii), Mahoni

(Swietenia mahagony), Jati (Tectona grandis), Alpukat (Parsea americana),

Cengkeh (Syzygium aromatica), Durian (Durio zibethinus), Duku (Lansium

domesticum), dan Rambutan (Nephelium lappaceum). Hal tersebut

berdasarkan penelitian Dewi dkk (2008) yang menyatakan bahwa ke-9 jenis

pohon tersebut berperan baik dalam menjaga fungsi hidrologis di

lingkungannya.

Penelitian ini dilaksanakan di daerah fungsi kawasan penyangga dan

kawasan budidaya tanaman tahunan Sub DAS Samin hulu, Kabupaten

Karanganyar. Terdapat 27 titik lokasi yang tersebar pada daerah tersebut

dimana penetapan titik lokasinya berdasarkan Peta Satuan Lahan (SL) Sub

DAS Samin. Dari hasil overlay peta fungsi kawasan dengan peta jenis tanah

Sub DAS Samin Bagian Hulu, terdapat 13 SL di wilayah Sub DAS Samin.

Namun demikian, penelitian tidak dilakukan pada semua satuan lahan. Hal ini

dikarenakan tidak semua satuan lahan memiliki jenis pohon yang ditetapkan

untuk diteliti. Sembilan jenis pohon yang ditetapkan untuk diteliti terdapat

pada SL 1, 4, 6, 9, dan 11 seperti yang disajikan pada Gambar 4.1., sehingga

pelaksanaan penelitian difokuskan pada 5 SL tersebut.

Dari peta satuan lahan yang disajikan, dapat diketahui pula bahwa ke-

27 titik lokasi berada di sembilan desa yang berada di empat wilayah

Kecamatan, meliputi Kecamatan Tawangmangu, Karangpandan, Matesih dan

Jumantono. Lokasi pelaksanaan penelitian tersebut apabila dilihat dari letak

astronominya berada pada kisaran antara 07o37’42,6” hingga 07o40’12.9”

Lintang Selatan dan 110o57’39.2” hingga 111o10’38.5” Bujur Timur, dengan

ketinggian tempat yang bervariasi 213 hingga 1741 meter di atas permukaan

air laut. Penjelasan lebih lengkap tentang deskripsi lokasi disajikan pada Tabel

4.1, yang meliputi nama desa lokasi, kecamatan, fungsi dan ketinggian tempat.


commit to user

20

Gambar 4.1. Peta Satuan Lahan


commit to user

21

Tabel 4.1 Deskripsi Lokasi Penelitian Berdasarkan Wilayah, Fungsi Lahan dan

Ketinggian Tempat

No. Jenis pohon

Ulangan SL Lokasi Pewakil

Kecamatan Fungsi Lahan Ketinggian

tempat, mdpl

1 Pinus 1 1 Kalisoro Tawangmangu Hutan lindung 1253 2 Pinus 2 1 Gondosuli Tawangmangu B. T. Tahunan 1737 3 Pinus 3 1 Gondosuli Tawangmangu Hutan lindung 1741 4 Surian 1 6 Nglebak Tawangmangu Daerah penyangga 913 5 Surian 2 6 Nglebak Tawangmangu Daerah penyangga 911 6 Surian 3 6 Krangean Tawangmangu Daerah penyangga 920 7 Mahoni 1 9 Ngadiluwih Matesih B. T. Semusim 282 8 Mahoni 2 9 Bangsri Karangpandan B. T. Semusim 358 9 Mahoni 3 9 Bangsri Karangpandan B. T. Semusim 354 10 Jati 1 4 Sambirejo Jumantono Hutan lindung 205 11 Jati 2 4 Sambirejo Jumantono Hutan lindung 215 12 Jati 3 4 Sambirejo Jumantono B. T. Semusim 213 13 Cengkeh 1 6 Krangean Tawangmangu Daerah penyangga 887 14 Cengkeh 2 9 Ngemplak Tawangmangu Daerah penyangga 529 15 Cengkeh 3 9 Ngemplak Karangpandan B. T. Semusim 514 16 Duku 1 9 Ngadiluwih Matesih B. T. Semusim 288 17 Duku 2 9 Plosorejo Matesih B. T. Semusim 395 18 Duku 3 9 Plosorejo Matesih B. T. Semusim 393 19 Rambutan 1 4 Sambirejo Jumantono B. T. Semusim 223 20 Rambutan 2 4 Ngunut Jumantono B. T. Semusim 273 21 Rambutan 3 4 Ngunut Jumantono B. T. Semusim 275 22 Durian 1 9 Ngemplak Karangpandan B. T. Semusim 487 23 Durian 2 9 Ngemplak Karangpandan B. T. Semusim 464 24 Durian 3 9 Plosorejo Matesih B. T. Semusim 389 25 Alpukat 1 11 Kalisoro Tawangmangu Hutan lindung 1245 26 Alpukat 2 9 Ngemplak Karangpandan B. T. Semusim 488 27 Alpukat 3 9 Ngemplak Karangpandan B. T. Semusim 465

Keterangan: SL = Satuan Lahan, B. T. = Budidaya Tanaman


commit to user

22

B. Kuantitas dan Kualitas Seresah Individu Pohon

Seresah adalah bagian mati tanaman berupa daun, cabang, ranting,

bunga dan buah yang gugur dan tinggal di permukaan tanah baik yang masih

utuh ataupun telah sebagian mengalami pelapukan. Hasil pangkasan tanaman

atau sisa-sisa penyiangan gulma yang biasanya dikembalikan ke dalam lahan

pertanian juga dapat disebut sebagai seresah. Seresah merupakan bahan dasar

utama dalam proses pembentukan bahan organik tanah (BOT) melalui proses

alihrupa yang disebut dekomposisi. Perbedaan jenis pohon akan menghasilkan

seresah yang berbeda baik dari segi kuantitas maupun kualitasnya. Kuantitas

seresah dapat diukur dari produksi yang dihasilkan per satuan luas per satuan

waktu serta ketebalan seresah di bawah naungan pohon tersebut, sedangkan

untuk kualitas seresah ini dapat dilihat dari besarnya nisbah C/N.

Untuk mengetahui pengaruh jenis pohon terhadap kuantitas dan

kualitas seresah maka dilakukan analisis statistik Uji F. Ringkasan hasil uji F

pengaruh jenis pohon terhadap produksi seresah, ketebalan seresah, dan

nisbah C/N disajikan pada Tabel 4.2.

Tabel 4.2 Ringkasan Hasil Uji F Pengaruh Jenis Pohon terhadap Kuantitas dan Kualitas Seresah

No. Seresah F hitung 1. Produksi (ton/ha/tahun) 1,05ns 2. Ketebalan (cm) 8,25** 3. C seresah 7,44** 4. N seresah 6,21** 5. Nisbah C/N 70,42**

Keterangan : ** = Highly significant (berpengaruh sangat nyata), ns = non significant (berpengaruh tidak nyata)

Untuk mengetahui perbedaan rerata masing-masing seresah pohon

dilakukan Uji Jarak Berganda Duncan (DMRT). Hasil uji rerata data kuantitas

dan kualitas seresah pohon disajikan pada Tabel 4.3.


commit to user

23

Tabel 4.3 Ringkasan Hasil Uji Jarak Berganda Duncan (DMRT) Kuantitas dan Kualitas Seresah

No.

Jenis Pohon

Kuantitas Seresah Kualitas Seresah

Produksi (ton/ha/tahun)

Ketebalan (cm)

C (%) N (%) Nisbah C/N

1. Pinus 0,04a 2,40b 0,86a 0,007ab 37,87b 2. Surian 0,06a 0,18a 0,49a 0,014b 15,57ab 3. Mahoni 0,08a 0,46a 0,56a 0,002a 93,21c 4. Jati 0,12a 0,53a 2,48b 0,009ab 14,54ab 5. Alpukat 0,08a 0,48a 1,18ab 0,009ab 79,82c 6. Cengkeh 0,10a 0,15a 0,72a 0,009ab 47,71b 7. Durian 0,10a 0,19a 1,89b 0,007ab 17,12ab 8. Duku 0,07a 0,62a 0,82a 0,003a 9,85a

26,35b 9. Rambutan 0,22a 0,14a 0,75a 0,019b

Keterangan : angka pada kolom yang sama diikuti huruf yang berbeda menunjukkan berbeda nyata (p < 0,05).

Dari hasil penelitian, diketahui bahwa jenis pohon tidak berpengaruh

nyata (p > 0,05) terhadap produksi seresah per satuan waktu dan per satuan

luas (Tabel 4.3). Hal ini berhubungan dengan waktu pengambilan seresah

yang melewati 2 musim. Beberapa jenis pohon memiliki adaptasi berupa

pengguguran daun di musim kemarau sedangkan yang lain tidak, seperti pada

Jati, Mahoni, dan Duku. Jenis pohon tersebut jarang sekali menggugurkan

daun di musim penghujan, sehingga setelah dilakukan perhitungan (dalam

ton/ha/tahun) tidak terdapat perbedaan yang nyata.

Hasil Uji Jarak Berganda Duncan (DMRT) untuk ketebalan seresah 9

jenis pohon menunjukkan bahwa ketebalan seresah Pinus adalah yang paling

tinggi (2,4 cm) berbeda sangat nyata (p < 0,01) dengan ketebalan seresah

pohon lain. Perbedaan tersebut dipengaruhi oleh lingkungan tempat pohon

tersebut tumbuh dan kecepatan pelapukan seresah (khususnya daun) dari

masing-masing jenis pohon. Pohon yang tumbuh di ekosistem hutan

cenderung memiliki seresah dengan ketebalan lebih tinggi daripada pohon

yang tumbuh di ekosistem lahan pertanian. Kecepatan pelapukan daun juga

memberi pengaruh terhadap ketebalan seresah. Daun yang cepat melapuk

keberadaannya di permukaan tanah semakin singkat, dan daun yang lambat

melapuk keberadaan di permukaan tanah semakin lama. Hal tersebut


commit to user

24

menunjukkan bahwa semakin lambat proses pelapukan daun, maka semakin

tebal seresahnya (Van Noordwijk et al., 2004).

Kecepatan pelapukan seresah (khususnya daun), pada prinsipnya

didasarkan pada ciri morfologi dan sifat daun. Ciri morfologi yang dimaksud

antara lain pada ketebalan dan penampakan permukaan daun. Daun yang tebal

akan semakin sulit melapuk, demikian pula bila daun memiliki permukaan

yang mengkilat dan berminyak, daun tersebut akan semakin lambat melapuk.

Bentuk dan ukuran daun tidak berpengaruh terhadap kecepatan pelapukan

daun. Kecepatan pelapukan daun ditentukan pula oleh sifat daun itu sendiri

( Hairiah et al., 2004). Sifat yang dimaksud antara lain:

· Pada kondisi segar, bila daun diremas atau dipirit di antara jari dan telapak

tangan maka daun akan menjadi licin ‘berlendir’. Daun yang

menghasilkan lendir lebih banyak saat dipirit mencirikan bahwa daun

tersebut lebih cepat lapuk.

· Pada kondisi kering, bila daun diremas menjadi pecah dengan sisi-sisi

yang tajam, maka daun tersebut lambat lapuk. Namun bila daun tersebut

tetap lemas setelah diremas, maka daun tersebut cepat lapuk.

· Pada kondisi kering, bila daun dikibaskan namun tetap lentur berarti daun

tersebut mudah lapuk, dan bila daun kaku saat dikibaskan, daun tersebut

tergolong lambat lapuk.

Pada pengukuran ketebalan seresah dalam penelitian ini (Tabel 4.3),

Pinus memiliki tingkat ketebalan seresah paling tinggi yaitu setebal 2,4 cm.

Untuk jenis pohon yang lain, ketebalan seresahnya bervariasi antara 0,14 cm

(Rambutan) sampai dengan 0,62 cm (Duku). Perbedaan angka yang cukup

besar pada pohon Pinus dengan jenis pohon yang lain dipengaruhi oleh habitat

hidup, kecepatan pelapukan seresah, dan pengolahan lahan. Pada penelitian

ini, pohon Pinus tumbuh di area hutan industri yang relatif tidak banyak

terusik oleh manusia. sehingga ketebalan seresah tidak dipengaruhi aktifitas

manusia. Untuk 8 jenis pohon yang lain, merupakan tanaman yang

dibudidayakan oleh manusia sehingga besar kemungkinan ketebalan

seresahnya juga dipengaruhi oleh aktifitas manusia sebagai dampak dari


commit to user

25

pengolahan pada lahan tersebut. Ketebalan seresah pohon Pinus juga

dipengaruhi oleh kecepatan pelapukan seresah Pinus yang tergolong lambat.

Hal ini dapat diketahui dari ciri morfologi daun Pinus. Berdasarkan Hairiah

dkk. (2004), seresah Pinus dapat dikatakan lambat lapuk karena memiliki daun

yang tebal dengan permukaan agak mengkilat seperti berminyak. Hal lain

yang menunjukkan bahwa Pinus lambat lapuk adalah sifatnya yang agak kaku

saat kering dan bila daun Pinus kering diremas akan pecah dengan sisi yang

cukup tajam.

Berdasarkan hasil uji F (Tabel 4.2), jenis pohon berpengaruh sangat

nyata (p < 0,01) terhadap nisbah C/N. Data tersebut mencerminkan bahwa

jenis pohon yang berbeda akan memberikan sumbangan nisbah C/N yang

berbeda pula. Besar nisbah C/N digunakan sebagai indeks mudah tidaknya

bahan organik mengalami peruraian. Masing-masing jenis pohon dalam

penelitian ini memiliki nisbah C/N berbeda yang dipengaruhi oleh ketahanan

seresah (sumber bahan organik) yang dimiliki oleh masing-masing pohon

tersebut dalam mengalami proses peruraian. Ketahanan seresah terhadap

pelapukan dipengaruhi oleh kandungan gula, pati, protein, hemiselulosa serta

lignin (non-humic substances) yang dimiliki oleh tumbuhan. Untuk

memudahkan pengamatan tentang perbedaan pengaruh jenis pohon terhadap

nisbah C/N, dapat digunakan acuan yang sama seperti pada ketebalan seresah

dengan didasarkan pada ciri morfologi dan sifat daun yang dimiliki.

Dari Hasil Uji Jarak Berganda Duncan (DMRT), nisbah C/N pada

Mahoni (93,21) dan Alpukat (79,82) berbeda tidak nyata. Bila

membandingkan ciri morfologi dan sifat daun, keduanya memiliki kesamaan.

Daun Mahoni dan Alpukat tergolong tebal dan tidak lentur saat dikibaskan,

serta tidak memiliki lendir saat diremas dalam keadaan masih segar.

Perbedaan hasil yang tidak nyata juga terjadi pada Cengkeh (47,71), Pinus

(37,87), dan Rambutan (26,35), serta pada Durian (17,12), Surian (15,57), dan

Jati (14,54). Untuk Cengkeh, Pinus, dan Rambutan, kesamaannya adalah pada

permukaan daun yang mengkilat dan tergolong cukup tebal serta sifat ketiga

daun tersebut yang mudah patah saat diremas dalam kondisi kering. Untuk


commit to user

26

Durian, Surian, dan Jati, ciri morfologi daunnya hampir serupa dengan

Mahoni dan Alpukat, perbedaannya ada pada sifat daun saat diremas. Durian,

Surian, dan Jati mudah sekali patah dalam kodisi kering dan patahan daun

kering tersebut lebih tajam daripada Mahoni dan Alpukat. Hasil yang paling

berbeda terjadi pada pohon Duku (9,85). Pohon ini memiliki kandungan C/N

paling rendah dan ciri morfologi yang berbeda dengan jenis pohon yang lain.

C. Pengaruh Jenis Pohon terhadap Kandungan Fraksi Bahan Organik Tanah

Jenis pohon berpengaruh terhadap kandungan fraksi bahan organik

tanah. Hal ini disebabkan oleh perbedaan kuantitas dan kualitas seresah pohon

sebagai sumber bahan primer pembentukan bahan organik tanah. Bahan

organik dihasilkan oleh tumbuhan melalui proses fotosintesis sehingga unsur

karbon merupakan penyusun utama dari bahan organik tersebut. Unsur karbon

ini berada dalam bentuk senyawa-senyawa polisakarida, seperti selulosa,

hemiselulosa, pati, dan bahan-bahan pektin dan lignin. Setiap jenis pohon

memiliki pengaruh yang berbeda terhadap kandungan fraksi bahan organiknya

karena senyawa karbon yang terdapat dalam tiap pohon tidaklah sama.

Bahan organik mencakup semua bahan yang berasal dari jaringan

tanaman dan hewan, baik yang hidup maupun yang telah mati, pada berbagai

tahapan dekomposisi (Millar, 1995). Bahan organik tanah lebih mengacu pada

bahan (sisa jaringan makhluk hidup) yang telah mengalami humifikasi

maupun yang belum. Kelompok yang telah mengalami humifikasi lebih

dikenal dengan istilah “humus”. Humus merupakan hasil akhir proses

dekomposisi bahan organik yang bersifat stabil dan tahan terhadap proses bio-

degradasi. Humus dapat dipilah menjadi fraksi asam humat, asam fulvat, dan

humin. Bahan organik yang tidak terhumifikasi meliputi senyawa-senyawa

organik seperti karbohidrat, asam amino, peptide, lemak, lilin, lignin, asam

nukleat, dan protein. Bahan organik tersebut dikenal dengan istilah Non-humic

Subtances (Tan, 2005).


commit to user

27

Seresah dari berbagai jenis pohon mengalami proses peruraian oleh

mikroorganisme menjadi molekul dan ion, atau mengalami proses alihrupa

menjadi humus oleh proses humifikasi. Humus merupakan bahan organik

yang bersifat stabil dan tahan terhadap proses bio-degradasi, sedangkan

senyawa-senyawa organik lain yang termasuk dalam kategori Non-humic

Subtances cenderung lebih mudah mengalami bio-degradasi. Urutan fraksi

bahan organik mulai dari yang paling mudah mengalami bio-degradasi adalah

Non-humic Subtances, asam fulvat, asam humat dan humin.

Asam fulvat merupakan fraksi humus yang berwarna terang dengan

berat molekul 1000-5000 g/mol. Asam fulvat dapat larut dalam seluruh daerah

pH dan rentan terhadap serangan mikroorganisme. Fraksi humus ini

merupakan molekul ionik kecil yang membantu melarutkan mineral dalam

tanah sehingga dapat digunakan oleh sel tanaman.

Gambar 4.2. Model struktur asam fulvat berdasarkan Buffle et al. (1977).

Asam humat adalah asam yang dibentuk oleh polimerisasi asam fulvat

melalui rantai ester. Berat molekulnya berkisar 10.000-100.000 g/mol.

Strukturnya terdiri dari campuran senyawa organik alifatik dan aromatik

(diantaranya ditunjukkan dengan adanya gugus aktif asam karboksilat dan

quinoid). Fraksi humus ini dapat larut dalam larutan alkali tapi tidak larut

dalam asam. Asam humat memiliki kemampuan untuk menstimulasi dan

mengaktifkan proses biologi dan fisiologi pada organisme hidup didalam

tanah. Salah satu peran dari asam humat adalah meningkatkan masukan


commit to user

28

(uptake) nutrisi melalui konversi hara menjadi bentuk tersedia dan

meningkatkan permeabilitas membran tanaman.

Gambar 4.3. Model struktur asam humat berdasarkan Stevenson (1982)

Kandungan humat dalam humus umumnya lebih tinggi dari pada

fulvat, oleh karena itu komponen utama humus seringkali disebut hanya

humat saja, walaupun sebenarnya mengandung fulvat juga. Perbandingan

antara humat dan fulvat (nisbah H/F) biasanya digunakan untuk mensifatkan

bahan organik. Nisbah H/F ini dapat digunakan sebagai indikasi ketahanan

bahan organic terhadap perombakan.

Humin merupakan koloid organik berwarna gelap dengan berat

molekul > 100.000 g/mol yang mempunyai permukaan spesifik tinggi, serta

mampu mengikat dan melepaskan molekul air dan ion (Sutanto, 2005). Proses

pembentukan senyawa humin tersebut melalui proses alihrupa senyawa

organik yang telah mempunyai struktur (lignin, protein, dll.). Senyawa ini

berperan dalam mengikat air, pembentukan struktur, dan penjerapan hara.

Berdasarkan penelitian ini, jenis pohon memberikan pengaruh terhadap

kandungan fraksi bahan organik baik humat, fulvat, humin, maupun nisbah

H/F. Ringkasan hasil uji F mengenai pengaruh jenis pohon terhadap

kandungan fraksi bahan organik tersebut disajikan pada tabel 4.4.


commit to user

29

0,89b

0,61b

0,37ab

0,70b

0,40ab 0,49ab 0,43ab

0,58ab

0,30a

00.10.20.30.40.50.60.70.80.9

1

Fu

lvat

(%

)

Jenis Pohon

Tabel 4.4 Ringkasan Hasil Uji F Pengaruh Jenis Pohon terhadap Kandungan Fraksi Bahan Organik Tanah

No. Kandungan Fraksi BOT F hitung 1. Asam Humat 6,39** 2. Asam Fulvat 6,57** 3. Humin 6,47** 4. Nisbah H/F 6,58**

Keterangan : ** = Highly significant (berpengaruh sangat nyata), ns = non significant (berpengaruh tidak nyata)

Hasil uji DMR pengaruh jenis pohon terhadap fulvat disajikan pada

Gambar 4.4., yang menunjukkan perbedaan pengaruh jenis pohon terhadap

fulvat.

Gambar 4.4 Rerata Persentase Fulvat pada Sembilan Jenis Pohon Terpilih

Diagram pada Gambar 4.4 menunjukkan bahwa kandungan fulvat pada

sembilan jenis pohon terpilih dapat dikelompokkan menjadi tiga kelompok

dimana masing-masing pohon menunjukkan berbeda tidak nyata dalam satu

kelompok dan berbeda nyata dengan kelompok lain. Pinus (0,89%), Surian

(0,61%), dan Jati (0,70%) merupakan pohon yang berada dalam kelompok

pertama yang mengandung fulvat tinggi. Ketiga pohon ini memiliki kesamaan

fisik berupa batang berkayu yang menjulang tinggi dengan ukuran cabang

jauh lebih kecil dari batang utama dan memiliki permukaan batang yang tidak

rata. Kelompok kedua adalah Mahoni (0,37%), Alpukat (0,40%), Cengkeh


commit to user

30

1,07b

0,74ab

0,44a

0,85b

0,48a0,59ab

0,52ab

0,71ab

0,37a

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

Huma

t (%)

Jenis Pohon

(0,49%), Durian (0,43%), dan Duku (0,58%). Kelompok ini memiliki

persamaan dalam hal ukuran batang yang umumnya sedikit lebih kecil dari

batang utama. Pohon Rambutan (0,30%) merupakan pohon yang memiliki

kandungan fulvat paling rendah. Hal ini dikarenakan Rambutan merupakan

tanaman budidaya yang perawatannya lebih diperhatikan dari delapan jenis

pohon lain, sehingga masukan seresah dari pohon tersebut tidak semuanya

masuk ke dalam tanah.

Hasil uji DMR pengaruh jenis pohon terhadap humat disajikan pada

Gambar 4.5, yang menungjukkan pengaruh jenis pohon terhadap humat adalah

berbeda-beda. Hal tersebut dipengaruhi oleh karakter individu pohon yang

berbeda keadaan lingkungan tempat pohon tersebut tumbuh serta jenis

pengolahan lahan.

Gambar 4.5 Rerata Persentase Humat pada Sembilan Jenis Pohon Terpilih

Dari diagram yang disajikan pada Gambar 4.5, diperoleh keterangan

bahwa Pinus memiliki kandungan humat yang tertinggi yaitu sebesar 1,07% di

ikuti oleh Jati dengan kandungan humat sebesar 0,85%. namun berbeda tidak

nyata secara statistik. Surian (0,74%), Cengkeh (0,59%), Durian (0,52%), dan

Duku (0,71%) juga menunjukkan hasil yang berbeda tidak nyata. Kelompok

lain yang memiliki kandungan humat yang berbeda tidak nyata adalah Mahoni

(0,44%), Alpukat (0,48%), dan Rambutan (0,37 %). Hal ini disebabkan oleh

kuantitas dan kualitas seresah masing-masing pohon.


commit to user

31

1,29b

0,89b

0,53ab

1,02b

0,58ab0,71ab0,62ab

0,84ab

0,45a

00.20.40.60.81

1.21.4

Hum

in (%

)

Jenis Pohon

Gambar 4.6 Rerata Persentase Humin pada Sembilan Jenis Pohon Terpilih

Besarnya kandungan humin pada setiap jenis pohon (Gambar 4.6)

menunjukkan pengelompokan yang hampir sama seperti pada fulvat. Pinus

(1,29%), Surian (0,89%), dan Jati (1,02%) merupakan pohon yang berada

dalam kelompok pertama yang mengandung humin tinggi. Rambutan (0,45%)

menjadi pohon yang kandungan huminnya paling rendah, serta pohon lain

berada pada kelompok menengah yang kandungan huminnya antara 0,53%-

0,84%. Pohon tersebut adalah : Mahoni (0,53%), Alpukat (0,58%), Cengkeh

(0,71%), Durian (0,62%), dan Duku (0,84%).

Berdasarkan hasil pengukuran ketiga fraksi bahan organik dan nisbah

H/F, diperoleh keterangan bahwa sembilan jenis pohon terpilih memiliki pola

yang sama dalam memberikan masukan fulvat, humat, maupun humin. Pinus

memiliki kandungan fraksi bahan organik yang tertinggi dan Rambutan

memiliki kandungan fraksi bahan organik yang terendah. Hal tersebut

dipengaruhi oleh lingkungan tempat pohon tersebut tumbuh. Dampak dari

perbedaan lingkungan tempat tumbuh adalah adanya perbedaan pengelolaan

lahan oleh manusia yang secara langsung maupun tidak langsung, yang akan


commit to user

32

mempengaruhi besarnya kandungan fraksi bahan organik. Dalam penelitian

ini Pinus yang hidup di wilayah hutan memiliki kandungan fraksi bahan

organik yang tertinggi karena kondisi lingkungannya relatif tidak terusik oleh

manusia. Pada Rambutan yang tumbuh di lahan pertanian memiliki hasil yang

paling rendah karena kondisi lingkungan tersebut lebih banyak dipengaruhi

oleh aktifitas manusia.

Pada uji korelasi, ketiga fraksi bahan organik tersebut berkorelasi

positif satu sama lain (r =1,00**) dan nisbah H/F (r = 0,02**). Hal ini

disebabkan karena fraksi bahan organik terbentuk dari prombakan bahan yang

sama. Dalam penelitian ini juga didapatkan bahwa fraksi bahan organik dan

nisbah H/F juga berkorelasi positif terhadap beberapa variabel sifat tanah,

diantaranya : tekstur debu, pH tanah, dan kadar lengas (KL). Seresah yang

dihasilkan oleh pohon tidak berkorelasi terhadap kandungan fraksi bahan

organik. Penyebabnya adalah adanya faktor lain yang menyebabkan seresah

pohon tidak berada di bawah naungan pohon penghasil seresah. Faktor yang

berpengaruh adalah iklim mikro, contohnya: angin dapat menerbangkan

seresah ke tempat lain, dan aliran air hujan yang membawa seresah ke tempat

yang lebih rendah.

Pada tekstur debu, nilai r berturut-turut adalah fulvat (0,47**), humat

(0,47**), humin (0,47**), dan nisbah H/F (0,35**). Data ini mencerminkan

bahwa tekstur debu yang semakin banyak akan meningkatkan kandungan

fraksi bahan organik tanah. Secara umum tekstur tanah yang mempengaruhi

penambahan bahan organik tanah adalah lempung, namun yang perlu

diketahui adalah bahwa keadaan yang demikian terjadi pada kondisi

lingkungan yang sama. Dalam hal ini faktor iklim mikro sangat berpengaruh.

Faktor iklim yang dimaksud adalah suhu dan curah hujan (Anonim, 2009).

Dalam penelitian ini, tekstur debu lebih dominan dibanding lempung sehingga

debu lebih mempengaruhi kandungan fraksi bahan organik, dan tekstur debu

juga lebih baik daripada tekstur pasir yang dapat menyebabkan oksidasi

berlangsung dengan cukup baik sehingga bahan organik tanah cepat habis.


commit to user

33

Data hasil uji korelasi antara fraksi bahan organik dan pH

menunjukkan adanya peningkatan pH seiring meningkatnya kandungan fraksi

bahan organik pada sembilan jenis pohon yang diamati. Nilai r-nya berturut-

turut adalah : fulvat (0,45**), humat (0,44**), humin (0,45**), dan nisbah H/F

(0,42**). Peningkatan pH H2O tersebut disebabkan oleh terjadinya reaksi

pertukaran ligan (molekul sederhana yang dalam senyawa kompleks bertindak

sebagai donor pasangan elektron) antara anion-anion organik hasil

dekomposisi bahan organik terhadap –OH bebas pada daerah pertukaran,

sehingga berpengaruh pada peningkatan ion –OH pada larutan tanah

(Hue dan Amin, 1989 cit Minardi, 2006).

Kandungan fraksi bahan organik dan nisbah H/F berkorelasi positif

dengan kadar lengas tanah. Nilai r berturut-turut adalah : fulvat (0,55**),

humat (0,54**), humin (0,54**), dan nisbah H/F (0,48**). Kadar lengas yang

semakin tinggi seiring dengan tingginya fraksi bahan organik dipengaruhi oleh

kemampuan fraksi bahan organik dalam menyerap dan menahan air. Apabila

semakin tinggi kandungan bahan organik di dalam tanah maka semakin tinggi

pula kadar air dan ketersediaan air di dalam tanah. Hal ini dikarenakan bahan

organik tanah memiliki pori-pori mikro yang lebih banyak dibandingkan

partikel mineral tanah sehingga luas permukaan penyerap air juga lebih

banyak (Juanda et al., 2003).

D. Hubungan antara Jenis Pohon dan Fraksi Bahan Organik Tanah dengan

Sifat-sifat Tanah

Pohon berperan penting bagi pembentukan bahan organik. Bahan

organik penting untuk menciptakan kondisi tanah yang baik untuk fungsi

hidrologis. Hal ini berhubungan dengan kemampuannya dalam mempengaruhi

sifat fisik, biologi, dan kimia tanah. Bahan organik merupakan pembentuk

granulasi dalam tanah dan sangat penting dalam pembentukan agregat tanah

yang stabil. Melalui penambahan bahan organik, tanah yang tadinya berat

menjadi berstruktur remah yang relatif lebih ringan. Pergerakan air secara

vertikal atau infiltrasi dapat diperbaiki dan tanah dapat menyerap air lebih


commit to user

34

cepat sehingga aliran permukaan dan erosi diperkecil. Demikian pula dengan

aerasi tanah yang menjadi lebih baik karena ruang pori tanah (porositas)

bertambah akibat terbentuknya agregat. Selain itu, bahan organik tanah akan

menjaga suhu tanah tetap optimum bagi organisme tanah serta menyediakan

unsur hara N yang dibutuhkan sebagai sumber energi bagi mikroorganisme

dalam proses dekomposisi.

Ringkasan hasil uji F tentang pengaruh jenis pohon terhadap beberapa

variabel tanah yang disajikan dalam tabel 4.5.

Tabel 4.5 Ringkasan Hasil Uji F Pengaruh Jenis Pohon terhadap Sifat Fisik, Kimia, dan Bilogi Tanah

No. Sifat Tanah F hitung Sifat Fisik Tanah

1. Kemantapan Agregat 1,02ns 2. Berat Volume 4,99** 3. Berat Jenis 11,30** 4. Porositas 1,95ns 5. Permeabilitas 7,88** 6. Suhu tanah 16,82** 7. Kadar lengas 14,30**

Sifat Kimia Tanah 8. pH H2O 9. C

4,14** 1,15ns

10. N 1,04ns 11. KPK 0,87ns

Sifat Biologi Tanah 12. Kepadatan Populasi Epigeik 0,98ns 13. Kepadatan Populasi Endogeik 1,29ns

Keterangan : ** = Highly significant (berpengaruh sangat nyata), ns = non

significant (berpengaruh tidak nyata)

Data yang diperoleh dari penelitian ini menunjukkan bahwa

keragaman jenis pohon berpengaruh sangat nyata terhadap berat volume tanah

(BV), berat jenis tanah (BJ), reaksi tanah (pH), suhu tanah, dan kadar lengas

tanah (Tabel 4.5). Dari data tersebut dapat diperoleh informasi bahwa jenis

pohon berbeda akan memberikan pengaruh yang berbeda pada tanah dalam

menjaga kestabilan fungsi hidrologis. Perbedaan tersebut disebabkan oleh

perbedaan karakter individu pohon. Karakter individu pohon memiliki peran

dalam konservasi fungsi hidrologis tanah. Karakteristik individu pohon yang


commit to user

35

berpengaruh signifikan terhadap konservasi fungsi hidrologis tanah meliputi:

bentuk tajuk, tinggi tajuk, lebar tajuk, dan jumlah percabangan

( Budiastuti, 2006). Sembilan jenis pohon yang digunakan dalam penelitian ini

memiliki karakter individu yang beragam sehingga berpengaruh terhadap

keragaman hasil pengukuran variabel pengamatan. Faktor lain yang

mempengaruhi adalah lingkungan tempat hidup pohon tersebut. Hal ini

berkaitan dengan sistem penggunaan lahan dan segala aktifitas manusia pada

lingkungan tersebut.

Pohon berperan sebagai penyumbang sumber bahan organik tanah.

Bahan organik tanah yang tinggi menyebabkan berat volume tanah menjadi

ringan. Keberadaan pohon akan mengurangi evaporasi tanah, sehingga dapat

mempertahankan kondisi kelengasan tanah. Jenis pohon yang berbeda

memiliki karakter tajuk yang berbeda sehingga luas daerah naungan tajuk juga

berbeda, hal ini menyebabkan perbedaan kemampuan jenis pohon dalam

mengurangi evaporasi dan mempertahankan kondisi kelengasan tanah.

Berdasarkan Tabel 4.5 , telah diketahui bahwa jenis pohon memiliki pengaruh

terhadap beberapa sifat tanah. Untuk mengetahui perbedaan rerata dari

masing-masing jenis pohon, dilakukan analisis data dengan uji jarak berganda

Duncan (DMRT). Hasilnya disajikan dalam bentuk tabel sebagai berikut:

Tabel 4.6 Ringkasan Hasil Uji Jarak Berganda Duncan (DMRT) terhadap Sifat Fisika Tanah

No. Jenis

Pohon Permeabilitas

tanah (cm2/ jam)

Berat Volume (g/cm3)

Kemantapan Agregat

(%)

Porositas total (%)

1. Pinus 38,49c 0,59a 41,7a 49.81a 2. Surian 17,13b 0,75ab 53,1a 19.88a 3. Mahoni 7,64ab 1,21b 49,5a 23.69a 4. Jati 5,46ab 1,01ab 103,6a 25,42a 5. Alpukat 10,1ab 1,2b 595,2a 32,72a 6. Cengkeh 7,21ab 1,39b 292,8a 25,73a 7. Durian 5,03ab 1,34b 258a 33,06a 8. Duku 5,55ab 1,25b 30a 35,07a 9. Rambutan 1,33a 1,21b 31a 45,03a



commit to user

36

Tabel 4.6 menunjukkan bahwa jenis pohon memberikan perbedaan

nyata terhadap sifat fisik tanah, dalam hal ini adalah BV tanah, dan

permeabilitas tanah. Tabel tersebut juga memberikan informasi bahwa

sembilan jenis pohon dalam penelitian ini memberikan kontribusi yang hampir

sama (berbeda tidak nyata) terhadap kemantapan agregat dan porositas total

tanah.

Tanah di bawah tegakan Pinus memiliki BV paling rendah

(0,59 g/cm3) namun tidak berbeda nyata dengan Jati (1,01 g/cm3) dan Surian

(0,75 g/cm3). Pada pohon Cengkeh BV paling tinggi(1,39 g/cm3) namun tidak

berbeda nyata dengan pohon selain Pinus. Nilai BV pada tanah di bawah

tegakan pohon lain adalah : Mahoni (1,21 g/cm3), Alpukat (1,2 g/cm3), Durian

(1,34 g/cm3), Duku (1,25 g/cm3), dan Rambutan (1,21 g/cm3). Salah satu faktor

yang menyebabkan antara Pinus dengan pohon lain adalah karakter perakaran

pohon. Setiap pohon memiliki perakaran yang berbeda dimana hal tersebut

menyebabkan perbedaan ukuran partikel tanah yang ditembusnya. Merujuk

pada penelitian Lady (2010), Pinus memiliki diameter akar vertikal dan

diameter akar horizontal paling kecil diantara sembilan jenis pohon terpilih

(lampiran) sehingga memberikan pengaruh terhadap daya tembus akar dan

menjadikan tanah di bawah tegakan Pinus memiliki BV paling rendah.

Pertumbuhan akar ini secara tidak langsung juga dipengaruhi

kandungan humat, karena humat juga berperan dalam merangsang dan

mempercepat pertumbuhan akar atau tunas muda sehingga tanaman lebih

cepat tumbuh serta menambah hasil dan kualitas tanaman. Pengaruh langsung

yang diberikaan humat dalam mempengaruhi BV tanah adalah dalam

memudahkan tanah membentuk kompleks dengan humat, kemudian diikuti

dengan peningkatan populasi mikroorganisme tanah. Akibat dari aktifitas

mikroorganisme tersebut tanah menjadi lebih gembur berstruktur remah dan

relatif lebih ringan (Arnev, 2011). Hasil uji korelasi antara humat dengan BV

menunjukkan korelasi yang negatif (r = - 0,47**).

Pada Tabel 4.6, besarnya permeabilitas pada sembilan jenis pohon

menunjukkan hasil yang berbeda nyata. Pinus (38,49 cm2/jam) memberikan


commit to user

37

kontribusi terhadap permeabilitas yang paling tinggi dan berbeda nyata

dengan jenis pohon lain. Surian (17,13 cm2/jam) berbeda nyata dengan Pinus

dan Rambutan namun tidak berbeda nyata dengan jenis pohon lain, sedangkan

Rambutan (1,33 cm2/jam) adalah pohon yang kontribusinya paling sedikit

terhadap permeabilitas meskipun tidak berbeda nyata dengan enam jenis

pohon yang lain. Enam jeins pohon menunjukkan hasil permeabilitas yang

berbeda tidak nyata yaitu dengan nilai permeabilitas : Mahoni (7,64 cm2/jam),

Jati (5,46 cm2/jam), Alpukat (10,1 cm2/jam), Cengkeh (7,21 cm2/jam), Durian

(5,03 cm2/jam), dan Duku (5,55 cm2/jam).

Permeabilitas yang demikian disebabkan oleh bentuk morfologi Pinus

yang berdiameter kecil dengan jumlah cukup banyak sehingga menjadi jalan

untuk meloloskan air. Ketebalan seresah Pinus juga memberi pengaruh

terhadap permeabilitasnya. Seresah Pinus yang tebal memberi ruang/rongga

pada lapisan tanah sehingga mempengaruhi resapan air ke dalam tanah dan

mempengaruhi kecepatan meresap antar lapisan tanah Hasil uji korelasi

menunjukkan adanya korelasi positif antara besarnya permeabilitas dengan

ketebalan seresah (r=0,73**),kandungan humat (r=0,65**), fulvat (r=0,65**),

dan humin (r=0,65**).

Dari hasil uji korelasi, permeabilitas tanah berkorelasi dengan

kandungan bahan organik (humat, fulvat, dan humin), indeks H/F serta dengan

ketebalan seresah dan beberapa sifat tanah (tekstur debu, lempung, berat jenis

tanah dan berat volume tanah). Untuk mendapatkan fraksi bahan organik yang

paling berpengaruh, dilakukan uji stepwise regression terhadap semua

variable yang berkorelasi dengan permeabilas tersebut. Hasilnya adalah nisbah

H/F, humin, persen debu dan ketebalan seresah, dengan model persamaan

regresi yaitu :

Permea = + 4.88 H/F + 10.4 HUMIN + 5.04 TS + 0.262 Dbu- 16.4

Persamaan tersebut mencerminkan bahwa semakin banyak persen

debu dalam tanah dan ditunjang dengan karakter pohon berupa ketebalan

seresah yang semakin tinggi serta fraksi humin yang semakin tinggi dapat


commit to user

38

menyebabkan permeabilitas tanah menjadi semakin tinggi. Permeabilitas

tanah yang tinggi adalah salah satu ciri bahwa fungsi hidrologis suatu kawasan

masih terjaga dengan baik.

Secara statistik, perbedaan jenis pohon memberikan pengaruh yang

tidak nyata terhadap kemantapan agregat dan porositas total (Tabel 4.6).

Dengan kata lain, perbedaan jenis pohon memberikan pengaruh yang hampir

sama terhadap kedua variabel tersebut. Pengaruh yang demikian diakibatkan

oleh banyaknya faktor yang mempengaruhi. Kemantapan agregat dan

porositas total juga tidak berkorelasi dengan permeabilitas. Hal ini disebabkan

karena permeabilitas bergantung pada beberapa faktor sekaligus. Secara

umum, aktifitas makrofauna akan menyebabkan porositas meningkat dan

kemantapan agregat menurun, sehingga permeabilitas tanah meningkat.

Perbedaan jenis pohon tidak hanya memberikan pengaruh terhadap

sifat fisik tanah, tetapi juga memberikan peran terhadap perbedaan sifat kimia

pada tanah tersebut. Hasil analisis uji DMR untuk mengetahui perbedaan

rerata jenis pohon terhadap sifat kimia tanah disajikan pada Tabel 4.7.

Tabel 4.7 Ringkasan Hasil Uji Jarak Berganda Duncan (DMRT) terhadap Sifat Kimia Tanah

No. Jenis Pohon pH H2O KPK (me/100 g)

1. Pinus 7,33b 22,83a 2. Surian 6,85b 19,3a 3. Mahoni 6,12ab 20,77a 4. Jati 6,06ab 16,33a 5. Alpukat 6,21ab 21,43a 6. Cengkeh 6,05ab 12,68a 7. Durian 5,64a 25,26a 8. Duku 5,79ab 23,53a 9. Rambutan 5,47a 18,87a


Hasil uji DMR yang disajikan pada Tabel 4.7 menunjukkan bahwa

perbedaan jenis pohon memberikan perbedaan nyata terhadap pH H2O. Pinus

(7,33) memiliki pH paling tinggi namun berbeda tidak nyata terhadap pohon

selain Durian dan Rambutan. Rambutan (5,47) yang memiliki pH H2O paling


commit to user

39

rendah berbeda nyata terhadap Pinus dan Surian namun berbeda tidak nyata

dengan pohon lain. Hasil pH pada pohon lain yaitu: Durian (5,64), Mahoni

(6,12), Jati (6,06), Alpukat (6,21), Cengkeh (6,05), dan Duku (5,79). Data ini

memiliki kemiripan pola dengan variabel lain yaitu yang tertinggi adalah

Pinus dan terendah adalah Rambutan. Hal tersebut disebabkan karena pH juga

dipengaruhi oleh besarnya humat.

Hasil uji korelasi menunjukkan bahwa pH H2O berkorelasi positif

dengan humat (r = 0,44**), artinya peningkatan humat akan berpengaruh pula

terhadap peningkatan pH. Peningkatan pH H2O tersebut disebabkan oleh

terjadinya reaksi pertukaran ligan (molekul sederhana yang dalam senyawa

kompleks bertindak sebagai donor pasangan elektron) antara anion-anion

organik hasil dekomposisi bahan organik terhadap –OH bebas pada daerah

pertukaran, sehingga berpengaruh pada peningkatan ion –OH pada larutan

tanah (Hue dan Amin, 1989 cit Minardi, 2006). Reaksi tanah (pH) juga

memiliki korelasi positif dengan ketebalan seresah (r = 0,52**), kadar lengas

(r = 0,86**), dan permeabilitas (r = 0,73**).


commit to user

40

V. KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

1. Dalam fungsi konservasi hidrologis, jenis pohon yang berbeda

mempengaruhi fraksi BOT yang berbeda, sehingga mempengaruhi

perbedaan pada sifat fisik dan kimiawi tanahnya.

2. Secara umum Pinus, Surian dan Jati memberikan fraksi BOT yang relatif

tinggi dibanding yang lain. Khususnya Pinus yang memberikan fraksi

BOT (fulvat, humat, humin) tertinggi, sebesar (0,89%;1,07%;1,29%)

karena tumbuh di hutan lindung dataran tinggi yang relatif tidak terusik

oleh kegiatan manusia. Habitat Pinus yang demikian membuat ketebalan

seresah Pinus paling tinggi yaitu 2,4 cm. Kondisi ini mendukung

kontribusi positif terhadap sifat fisik dan kimiawi tanah, dimana

permeabilitas sangat tinggi (38,49 cm2/jam), BV tanah relatif rendah

(0,59 g/cm3),dan pH relatif tinggi.

3. Rambutan memberikan fraksi BOT (fulvat, humat, humin) terendah, yaitu

sebesar (0,30%;0,37%;0,40%) karena tumbuh di lingkungan budidaya

tanaman semusim dataran rendah yang terusik oleh aktifitas manusia.

4. Alpukat, Mahoni, Cengkeh, Durian, dan Duku memberikan fraksi BOT

sedang, dengan fulvat antara 0,37% -0,58%, humat antara 0,44% - 0,71 %,

dan humin antara 0,53% - 0,84% .


commit to user

41

B. Saran

Perlu dilakukan penelitian lanjutan mengenai pengaruh karakter pohon

terhadap kandungan fraksi bahan organik tanah pada jenis tanah yang sama

dan fungsi lahan (land use) yang sama agar diperoleh pengaruh karakter

pohon yang lebih rinci.

program studi ilmu tanah fakultas pertanian …/pengaruh...bahan organik tanah dalam konservasi...

Documents