Sifat dan Komposisi Tanah Gambut

Sifat FisikMeliputi :kadar airberat isi (bulk density, BD)daya menahan beban (bearing capacity) subsiden (penurunan permukaan)mengering tidak balik (irriversible drying) Sifat dan Komposisi Tanah GambutGambut Adalah suatu lahan yang kaya akan bahan organik dan umumnya terdapat di rawa belakang (back swamp)Terdapat sampai 20 juta ha di Indonesia.Namun sampai saat ini baru sampai 1 juta ha yang termanfaatkan.

Kenapa?Karakteristik dan komposisi tanah gambut kurang baik untuh tumbuh kembang suatu tanaman Perlu pengolahan terlebih dahulu sebelum digunakanKadar airKadar air tanah gambut berkisar antara 100 1.300% dari berat keringnya mampu menyerap air sampai 13 kali bobotnyaKadar air yang tinggi menyebabkan BD menjadi rendah

Berat isi (bulk density, BD)BD rendah disebabkan kadar air yang tinggiRendahnya BD gambut menyebabkan daya menahan atau menyangga beban (bearing capacity) menjadi sangat rendahDaya menahan beban (bearing capacity) Memiliki bearing capacity yang rendahmenyulitkan beroperasinya peralatan mekanisasi karena tanahnya yang empuktidak bisa menahan pokok tanaman tahunan untuk berdiri tegakMengering tidak balik (irriversible drying)Gambut yang telah mengering, tidak bisa menyerap air lagi kalau dibasahimudah hanyut dibawa aliran air dan mudah terbakar (layaknya kayu kering)Sifat lain yang merugikan adalah apabila gambut mengalami pengeringan yang berlebihan sehingga koloid gambut menjadi rusak

Sifat KimiaSecara umum sifat kimia tanah gambut didominasi oleh asam-asam organik yang merupakan suatu hasil akumulasi sisa-sisa tanamanAsam organik yang berlebih akan menjadi toksik dan mengganggu metabolisme tanaman sehingga produktifitasnya buruk Fraksi organik terdiri dari senyawa-senyawa humat sekitar 10 hingga 20% dan sebagian besar lainnya adalah senyawa lignin, selulosa, hemiselulosa, lilin, tannin, resin, suberin, protein, dan senyawa lainnyaGambut di Indonesia (dan di daerah tropis lainnya) mempunyai kandungan lignin yang lebih tinggi dibandingkan dengan gambut yang berada di daerah beriklim sedang Turunan asam fenolat yang bersifat fitotoksik :asam ferulatsiringat p-hidroksibenzoatvanilatp-kumaratSinapatSuksinatPropionatbutirat, dantartratTumbuhan memerlukan sejumlah nutrisi untuk menunjang hidup dan pertumbu-hannya. Tumbuhan membutuhkan unsur ma-kro dan mikro dalam jumlah tertentu yang bervariasi tergantung jenis dan tingkat ke-butuhan aktivitas nyaTanah gambut juga mengandung unsur mikro yang sangat rendah dan diikat cukup kuat (khelat) oleh bahan organik sehingga tidak tersedia bagi tanamanKandungan unsur mikro tanah gambut pada lapisan bawah umumnya lebih rendah dibandingkan lapisan atasTergantung pada beberapa faktor:ketebalan lapisan tanah gambut dan tingkat dekomposisikomposisi tanaman penyusunan gambutmineral yang berada dibawah lapisan tanah gambutTingkat kesuburan yang didasarkan pada kandungan P2O5, CaO, K2O, dan kadar abunya, yaitu :gambut eutrofik (tingkat kesuburan yang tinggi)gambut mesotrofik (tingkat kesuburan yang sedang) gambut oligotrofik (tingkat kesuburan yang rendah)TingkatKesuburanKandungan ( % bobot kering gambut)P2O5CaOK20A buEutrofik>0,25>4,0>0,10>0,25Mesotrofik0,20-0,251-4,00,100,20 0,25Oligotrofik0,05-0,200,25-10,03-0,10,05 0,20Sifat-sifat Lahan Pertanian yang IdealSifat-sifat tanah yang ideal atau baik sebagai lahan pertanian mencakup:

Sifat FisikSifat KimiaSifat Biologi1. Sifat Fisika. Warna Tanahb. Tekstur Tanahc. Struktur Tanahd. Konsistensi Tanahe. Bobot Isi Tanah (Bulk Density)a. Warna TanahWarna tanah dapat dipengaruhi oleh perbedaaan kandungan bahan organik, semakin banyak kandungan bahan organik tanah maka warnanya akan semakin gelap.

b. Tekstur TanahTekstur tanah menunjukkan perbandingan relatif antara fraksi tanah baik pasir, debu, dan liat. Tanah-tanah yang bertekstur liat mempunyai luas permukaan yang besar karena lebih halus sehingga kemampuan menahan air dan menyimpan unsur hara tinggi.

c. Struktur TanahStruktur dengan pori-pori yang mempunyai diameter besar (>0,05 mm) memungkinkan air keluar dengan cepat sehingga tanah beraerasi baik, pori-pori tersebut juga memungkinkan udara keluar dari tanah sehingga air dapat masuk.Tanah-tanah liat mempunyai pori total lebih tinggi dari tanah berpasir. Porositas tinggi jika bahan organik tinggi, dengan demikian kesuburan tanah juga tinggi.Bentuk struktur tanah

d. Konsistensi TanahPentingnya konsistensi tanah adalah untuk menentukan cara penggarapan tanah yang efisien dan penetrasi akar tanaman di tanah lapisan bawah. Penentuan konsistensi tanah harus disesuaikan dengan kandungan air tanah yaitu dalam keadaan basah, lembab, atau kering.

e. Bobot Isi Tanah (Bulk Density)Bobot isi tanah adalah petunjuk kepadatan tanah. Semakin padat tanah maka semakin tinggi bulk density yang berarti semakin sulit untuk meneruskan air atau ditembus akar tanaman. Pada umumnya, bobot isi tanah berkisar antara 1,1-1,6 g/cm3.2. Sifat Kimiaa. pH Tanahb. Unsur-unsur Hara Esensiala. pH TanahAlasan pH tanah penting untuk diketahui: Menentukan mudah tidaknya unsur-unsur hara diserap tanaman, umumnya hara tanaman akan lebih mudah untuk diserap pada kisaran pH netral 6,0-7,0; Menunjukkan kemungkinan adanya unsur-unsur beracun, pada tanah yang masam, unsur-unsur mikro juga menjadi mudah larut sehingga ditemukan unsur mikro yang terlalu banyak dan bersifat racun bagi tanaman; Mempengaruhi perkembangan mikroorganisme, jamur dapat berkembang baik pada segala tingkat kemasaman tanah, serta bakteri pengikat nitrogen dari udara dan bakteri nitrifikasi hanya dapat berkembang dengan baik pada pH >5,5Nilai ketersediaan unsur pada kisaran pH 4-9

b. Unsur-unsur Hara EsensialUnsur hara yang sangat diperlukan tanaman dan fungsinya dalam tanaman tidak dapat digantikan oleh unsur lain disebut unsur hara esensial. Unsur hara esensial berjumlah 17, yaitu:

unsur makro C, H, O, N, P, K, Ca, Mg, dan S yang dibutuhkan dalam jumlah banyakunsur mikro Fe, Mn, B, Mo, Cu, Zn, Cl, dan Co yang dibutuhkan dalam jumlah yang sangat sedikit

Kadang unsur hara esensial, karena fungsinya, digolongkan dalam dua kelompok, yakni yang berperan dalam struktur suatu senyawa penting dan yang berperan mengaktifkan enzim.Unsur hara makroUnsurFungsiC, H, OSebagai koloid organik (penyubur tanah)N (Nitrogen)Memperbaiki pertumbuhan vegetatif tanaman & pembentukan protein P (Fosfor)Pembelahan sel, pembentukan albumin, pembentukan bunga, buah dan biji, mempercepat pematangan, memperkuat batang tidak mudah roboh, perkembangan akar, memperbaiki kualitas tanaman terutama sayur-mayur dan makanan ternak, tahan terhadap penyakit, membentuk nukleoprotein, metabolisme karbohidrat, menyimpan dan memindahkan energi K (Kalium)Pembentukan pati, mengaktifkan enzim, pembukaan stomata, proses fisiologis dalam tanaman, proses metabolik dalam sel, mempengaruhi penyerapan unsur-unsur lain, mempertinggi ketahahan terhadap kekeringan dan penyakit, perkembangan akar Ca (Kalsium)Penyusunan dinding sel tanaman, pembelahan sel, pertumbuh (elongation) Mg (Magnesium)Pembentukan klorofil, sistem enzim (aktivator), pembentukan minyak S (Belerang)Pembentukan protein 3. Sifat Biologi

Makrofauna seperti cacing tanah, arthropoda, dan moluska (gastropoda) membantu memperbaiki tata udara dengan membuat lubang kecil dan menyumbang unsur hara pada tanahAkar-akar tanaman mempengaruhi keseimbangan hara tanah dan dapat membentuk asam-asam organik di permukaan yang dapat meningkatkan kelarutan unsur haraPerombakkan bahan organik menjadi humus dilakukan oleh mikroorganisme seperti bakteri, fungi, actinomycetes, dan alga dengan cara menyerap nitrogen bebas dari tanah dan udara, kemudian menghubungkannya dengan elemen lain dalam bentuk yang tersedia bagi tanamanDekomposisi dan Faktor PendukungnyaGambut adalah tanah yang tersusun dari bahan organik dengan ketebalan lebih dari 40 cm atau 60 cm, tergantung dari berat jenis (BD) dan tingkat dekomposisi bahan organiknya. Gambut merupakan suatu ekosistem lahan basah yang dicirikan oleh adanya akumulasi bahan organik yang berlangsung dalam kurun waktu lama karena lambatnya laju dekomposisi dibandingkan dengan laju penimbunan bahan organik yang terdapat di lantai hutan lahan basah. Karena lambatnya proses dekomposisi, di ekosistem rawa gambut masih dapat dijumpai batang, cabang, dan akar tumbuhan yang besar. (Najiyati, dkk., 2005)

Kisaran pH tanah gambut antara 3 hingga 5, pH rendah menyebabkan tidak aktifnya mikroorganisme, terutama bakteri tanah, sehingga pertumbuhan cendawan merajalela dan reaksi tanah yang didukung oleh bakteri seperti fiksasi nitrogen dan mineralisasi / dekomposisi gambut menjadi terhambat.(FAO, 1999)

Bahan Organik TinggiDekomposisi RendahLahan GambutBahan organik tanah berdasar tingkat dekomposisinya FibrikBahan gambut dengan tingkat dekomposisi rendah, dengan bulk density < 0,1 g/cm3, serat > volumenya, dan kadar air jenuh 850% - 3000% dari berat kering oven bahan, warna coklat kekuningan, coklat tua, atau coklat kemerah-merahan.HemikBahan gambut dengan tingkat dekomposisi sedang, bulk density 0,13 0,29 g/cm3, serat > - volumenya, dan kadar air jenuh 250% - 450% dari berat kering oven bahan, warna coklat keabu-abuan tua sampai coklat kemerah-merahan tua.SaprikBahan gambut dengan kkematangan tinggi, bulk density > 0,2 g/cm3, serat < volumenya, kadar air jenuh < 450%, warnanya kelabu sangat tua sampai hitam.Proses perubahan senyawa organik menjadi senyawa anorganik yang dikenal dengan sebutan proses mineralisasiProses berdasarkan kebutuhan udara:Aerobik yang mengasilkan gas amoniak.Anaerobik yang menghasilkan gas asam belerang.Hasil akhir:Mineral mineral dan unsur unsur hara yang penting untuk tumbuhan.Proses dekomposisi bahan organik melalui 3 reaksi, yaitu:Reaksi enzimatik atau oksidasi enzimatik, yaitu: reaksi oksidasi senyawa hidrokarbon yang terjadi melalui reaksi enzimatik menghasilkan produk akhir berupa karbon dioksida (CO2), air (H2O), energi dan panas. Reaksi spesifik berupa mineralisasi dan atau immobilisasi unsur hara essensial berupa hara nitrogen (N), fosfor (P), dan belerang (S).Pembentukan senyawa-senyawa baru atau turunan yang sangat resisten berupa humus tanah.

(Soeleman, S. dan Donor Rahayu, 2013) Fase mesofilikMulai penguraian bahan organik oleh mikroorganisme mesofilik dan timbul panas, berlangsung beberapa hari.Fase termofilikSuhu mulai tinggi hingga 40-65 oC. Mikrooganisme mesofilik mulai mati dan digantikan mikroorganisme termofilik. Bakteri patogen bagi manusia dan tanaman juga akan mati, berlangsung beberapa hari hingga beberapa bulan.Fase pematanganKarena berkurangnya bahan organik yang diurai, suhu menjadi dingin kembali.

Faktor yang memengaruhi dekomposisi Faktor utama adalah mikroorganisme tanah.MikroorganismeSumber C/NDekomposisi-Nisbah C/N dari mikroorganisme sangat berpengaruh dalam transformasi N dari organik menjadi anorganik.-C/N > 30 maka dekomposisi berjalan lambat.-C/N < 20 maka dekomposisi berjalan cepat.

Fauna tanahBerdasar panjang tubuh : Mikrofauna (0,02 mm 0,17 mm)Mesofauna (0,18 mm 10,4mm)Makrofauna (> 10,4 mm)

-Tidak berperan secara langsung dalam dekomposisi.-Berpengaruh terhadap sifat fisik tanah.

Menurut Soemarno, 2012:Sersah ataupun bangkai binatang yang terbuka mengenai elemen seperti air dan udara lebih mudah didekomposisi dan lebih menarik serangga daripada sersah atau bangkai yang terkubur. Hal ini disebabkan oleh terbatasnya serangga yang dapat hidup pada suhu rendah di bawah tanah. Dengan demikian, dekomposisi sangat dipengaruhi oleh sejumlah faktor, diantaranya adalah:-suhu-ketersediaan oksigen-curah hujan-ukuran dan berat-kelembaban-kedalaman tanah-dll.

Asam-Asam Organik Pada Tanah GambutLahan gambut kaya akan bahan organik (C-organik > 18%).Bahan organik tersebut terbentuk dari sisa-sisa tanaman yang belum melapuk sempurna.Lahan gambut banyak dijumpai di daerah back swamp atau daerah cekungan yang drainasenya buruk.

Masalah Utama Lahan GambutSusunan dan kandungan senyawa organik dan hara mineral di tanah gambut tergantung pada:Senyawa Utama pada Tanah GambutBersifat racun bagi tanamanSering dijumpai pada tanah dengan aerasi jelekBanyak dihasilkan selama proses dekomposisi bahan organik yang kaya senyawa lignin pada keadaan anaerobJumlahnya meningkat jika lahan gambut disawahkan.

Penghambatan pertunasanPertumbuhan tanaman kerdilRusaknya sistem perakaranPenyerapan hara terhambatKlorosisTanaman layu bahkan mati.Perpanjangan pertumbuhan akar primer terhambatTerhalangnya pembentukan akar dan bulu-bulu akarTerhambatnya sintesis DNA dalam sel akar.Apa itu bahan amelioran?Bahan pembenah tanah, baik sebagai bahan untuk memperbaiki sifat fisik, kimia, dan biologi tanahSebagai pupuk untuk meningkatkan hasil pertanianBeberapa bahan amelioran yang sering digunakan di lahan gambut antara lain: berbagai jenis kapur (dolomite, batu fosfat, kaptan), tanah, mineral, lumpur, pupuk kompos/bokasi, pupuk kandang (kotoran ayam, sapi, dan kerbau), dan abu (fly ash).Fly Ash sebagai bahan amelioranBersifat basa (mempunyai pH 10-13)Mengandung kation-kation yang diperlukan tanaman seperti Ca, Mg, Zn, K, dan PTidak mengandung logam-logam berat yang berbahaya bagi tanah dan tanamanDimanfaatkan untuk mereduksi dan mengendalikan asam-asam organik beracun pada tanah gambut

METABOLISME TANAMAN METABOLISME PADA TANAMAN TRANSPORTASI Pengangkutan zat-zat menuju daun yang berasal dari akar untuk diolah menjadi berbagai zat yang dibutuhkan dalam tubuh seperti lemak, vitamin, protein,dan zat-zat penting lainya. TERDAPAT 2 CARA :

KETERANGAN :(1) korteks (kulit )(2) Florem(3) Kambium(4) Xilem(5) Empulur batang64Faktor faktor yang mempengaruhi pengangkutan xylem ;SIFAT PENGANGKUTAN FLOEM ;Transpirasi memiliki arti yang cukup penting bagi tanaman. Pada dasarnya, ialah suatu penguapan air yang mentransportasi seluruh garam mineral dari tanah. Transpirasi juga sangat bermanfaat dalam hubungan pemakaian cahaya matahari, temperature yang diserapkan oleh tumbuhan untuk penguapan air (Borghetti, 2008).

Transpirasi merupakan proses hilang nya air dalam bentuk uap air dari jaringan hidup tanman yang terletak diatas permukaan tanah melalui stomata, lubang kutikula, dan lenti sel. 80% air yang ditranspirasikan dikeluarkan melalui lubang stomata.paling besar peranannya dalam proses transpirasi. Air yang keluar dari hasil transpirasi keluar melalui stomata.sebagian besar air yang diserapoleh tanaman ditranspirasikan.

TRANSPIRASI Dampak negatif : Peranan transpirasi :Tranpirasi dapat membahayakan jika lengas tanah terbatas, penyerapan air tidak dapat mengimbangi laju transpirasi.

Sering terjadi di daerah kering, perlu irigasi perluasan lengas tanah.

Pengangkutan air ke daundan difusi air antar selPenyerapan dan pengankutan air dan hara Pengangkjutan asimilat Membuang pembukaan air Mengatur pembukaan stomata Mempertahan suhu daun

Faktoryang Mempengaruhi Laju Transpirasi : Respirasi Respirasi adalah proses penguraian zat-zat organik untuk membebaskan energi. Dimana energi yang tersimpan tadi ditimbulkan kembali untuk menyelenggarakan proses kehidupan. Reaksinya yaitu : C6 H12 O6 +6O2 6CO2 + 6H2O +675 KKI

MACAM RESPIRASI ADA 2, YAITU ; Faktor yang mempengaruhi respirasi : Kesimpulan Proses metabolisme pada tumbuhan meliputi sistem transportasi, sistem transpirasi, dan sistem respirasi.Pada sistem transportasi (pengangkutan zat-zat) terdapat 2 cara yaitu ekstravaskuler (diluar pembuluh angkut) dan vaskuler (didalam pembuluh angkut). Pada sistem tranpirasi ( proses pengeluaran kelebihan air dalam bentuk uap air) dikeluarkan melalui stomata, lubang kutikula, dan lenti sel yang dipengaruhi oleh beberapa faktor. Terdapat beberapa peranan dan dampaknya .Pada sistem respirasi (proses penguraian zat-zat organik untuk membebaskan energi). Meliputi dua macam yaitu respirasi aerob dan anaerob.

JENIS DAN KARAKTERISTIK TANAMAN PERTANIAN YANG COCOK DI TANAH GAMBUTPendahuluanPemanfaatan lahan gambut mendapat perhatian besar, terutama untuk budidaya tanaman perkebunan (Djafar, 2002), selain itu lahan gambut juga berpotensi besar untuk budidaya tanaman pangan (Muktamar dan Adiprasetya, 1993; Utama et al., 2009). Lahan gambut tergolong lahan marginal dan fragile dengan produktivitas biasanya rendah dan sangat mudah mengalami kerusakan. Pengembangan pertanian pada lahan rawa gambut untuk menunjang pembangunan berkelanjutan memerlukan perencanaan yang cermat dan teliti, penerapan teknologi yang sesuai, dan pengelolaan yang tepat. Konservasi dan optimalisasi pemanfaatan lahan rawa gambut sesuai dengan karakteristiknya memerlukan informasi mengenai tipe, karakteristik, dan penyebarannya (Widjaja Adhi, 1992).

TANAMAN PERTANIAN YANG COCOK DI LAHAN GAMBUTTanaman PanganTanaman Buah-BuahanTanaman Rempah dan Minyak AtsiriTanaman SayuranTanaman PerkebunanTanaman PanganTanaman pangan adalah tanaman yang hasil/produksinya merupakan bahan konsumsi manusia sebagai sumber karbohidrat atau protein. Dari jenis tersebut, yang banyak dibudidayakan secara intensif di lahan gambut antara lain Jagung, Kacang tanah, Kedele, Padi, Singkong, dan Bengkoang. Dalam kelompok ini, juga terdapat jenis tanaman pangan tahunan yaitu sagu yang umumnya belum dibudidayakan secara intensif di lahan gambut (Najiyati, S, 2005).

Tanaman PanganJenis TanamanPemanfaatanKeteranganBengkoang (Pachyrrhizus erosus L) Papilonaceae

Umbinya dapat dimakan dalam keadaan segar

Membutuhkan tanah dengan drainase baik. Diperbanyak dengan biji yang di tanam pada guludan kecil. Dipanen pada umur 8-9 bulan. Jagung (Zea may L.) Gramineae

Bijinya digunakan untuk bahan pangan, makanan ternak, bahan baku minyak.

Diusahakan di lahan gambut dangkal hingga sedang, diperbanyak melalui biji. pH tanah optimum 4,5-5,5.Ganyong (Cana edulie Ker) Cannaceae Umbinya digunakan sebagai bahan makanan (setelah direbus) .

Merupakan tanaman herba merambat. Umumnya tidak diusahakan dalam skala ekonomi. Diperbanyak dengan rizom,. Tahan asam tetapi tidak tahan genangan. Tanaman PanganJenis TanamanPemanfaatanKeteranganKacang tanah (Arachis hypogaea L) Leguminoceae

Bijinya untuk bahan pangan, makanan ternak, bahan baku industri minyak. Daunnya untuk makanan ternak .Tanaman perdu semusim, kurang tahan pada tanah masam dan tidak tahan genangan. Kedele (Glycine maxL) Leguminoceae

Bijinya digunakan untuk bahan pangan, makanan ternak, bahan baku minyak.

Kurang tahan pada pH rendah (pH optimum 5-5,5), relatif tahan air tanah dangkal pada masa pertumbuhan vegetatif. Padi (Oryza sativa)Gramineae

Bijinya untuk bahan panganPadi sawah ditanam di lahan bergambut atau gambut dengan kedalam