EMISI METHAN DARI LAHAN SAWAH

WORKING SHEET
PROGRAM :
TECHNICAL NOTE
No :
WEEK :
DATE : 15 - 09 - 2008
Klasifikasi Tanah Sawah dan Emisi Metana
Lahan sawah dalam bahasan ini didefinisikan sebagai suatu kawasan lahan yang
digunakan untuk budidaya tanaman padi yang dikelola dengan adanya periode
penggenangan. Secara fisik, tanah sawah dicirikan oleh terbentuknya lapisan oksidatif
atau aerobik di atas lapisan reduktif atau anaerobik di bawahnya sebagai akibat
penggenangan (Patrick dan Reddy, 1978; Ponnamperuma, 1985).
Menurut Greenland (1997), IRRI mengklasifikasikan ekosistem tanah sawah
kedalam empat kelompok, yaitu:
(a)
(b)
(c)
(d)
Tanah sawah beririgasi (irrigated rice ecosystem), dicirikan oleh permukaan
lahan yang datar, dibatasi oleh pematang dengan tata air terkontrol, lahan
tergenang dangkal dengan kondisi tanah dominan anaerobik selama pertumbuhan
tanaman dan penanaman padi dilakukan dengan pemindahan bibit pada tanah
yang telah dilumpurkan.
Tanah sawah dataran tinggi (upland rice ecosystem), dicirikan oleh lahan datar
hingga agak berombak, jarang digenangi, tanah bersifat aerobik dan penanaman
padi dilakukan dengan penyebaran benih pada tanah kering atau tanpa
penggenangan yang telah dibajak atau dalam keadaan lembab tanpa pelumpuran.
Tanah sawah air dalam peka banjir (flood-prone rice ecosystem), dicirikan oleh
permukaan lahan yang datar hingga agak berombak atau cekungan, tergenang
banjir akibat air pasang selama lebih dari 10 hari berturut-turut sedalam 50-300
cm selama pertumbuhan tanaman, tanah bersifat aerobik sampai anaerobik dan
penanaman padi dilakukan dengan pemindahan bibit pada tanah yang
dilumpurkan atau sebar-benih pada tanah kering yang telah dibajak.
Tanah sawah tadah hujan dataran rendah (rainfed lowland rice ecosystem),
dicirikan oleh permukaan lahan datar hingga agak berombak, dibatasi pematang,
penggenangan akibat air pasang tidak kontinyu dengan kedalaman dan periode
bervariasi, umumnya tidak lebih dari 50 cm selama lebih dari 10 hari berturutturut, tanah bersifat aerobik-anaerobik berselang-seling dengan frekuensi dan
periode yang bervariasi serta penanaman padi dilakukan dengan pemindahan
bibit pada tanah yang telah dilumpurkan atau sebar-benih pada tanah kering yang
telah dibajak atau dilumpurkan.
Sedangkan di Indonesia, selain klasifikasi diatas dikenal juga klasifikasi lainnya:
 Tanah sawah pasang surut, yaitu jenis sawah terletak didaerah datar yang
pengairannya tergantung pada air sungai yang dipengaruhi oleh pasang surutnya
air laut.


Tanah sawah lebak, yaitu lahan sawah yang pengairannya berasal dari reklamasi
rawa lebak
Tanah sawah polder, yaitu lahan sawah yang terletak di delta sungai
Sifat fisik, kimia dan biologi tanah sawah dan tanah pada lahan basah lainnya
sangat berbeda dibandingkan tanah pada lahan kering. Lansekap berteras-teras, adanya
pematang dan penutupan tanah dengan lapisan genangan air melindungi tanah dari
proses degradasi yang paling menentukan produktivitas lahan pada jangka panjang,
yaitu erosi. Menurut Greenland (1997), karakteristik utama tanah sawah yang
menentukan keberlanjutan sistem budidaya padi sawah di Asia adalah sebagai berikut:
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
Penggunaan tanah secara kontinyu tidak menyebabkan reaksi tanah menjadi
semakin masam. Hal ini berkaitan dengan sifat kimia-fisik tanah tergenang,
dimana penggenangan menyebabkan terjadinya konvergensi pH tanah menuju
netral.
Kondisi lansekap tanah sawah memungkinkan hara yang tercuci lebih cenderung
tertampung kembali ke lahan di bawahnya daripada keluar dari sistem tanah.
Fosfor lebih mudah tersedia bagi padi sawah karena pada kondisi tergenang besi
lebih banyak berada dalam bentuk ferro daripada ferri, dimana ferro-fosfat lebih
mudah tersedia daripada ferri-fosfat.
Sebagian hara yang terserap tanaman padi tergantikan oleh hara terlarut dalam
air irigasi.
Populasi aktif organisme penambat nitrogen pada tanah sawah membantu
mempertahankan tingkat ketersediaan nitrogen organik dalam jumlah yang cukup
untuk mendukung tingkat produksi rata-rata.
Karena tanah sawah bertopografi datar, dibatasi oleh pematang dan tertutup air
genangan, maka tidak terjadi erosi.
Setiap sistem pengelolaan sawah terutama sistem pengairan sawahnya akan
memberikan pengaruh terhadap besaran emisi metana yang dihasilkan. Penggenangan
merupakan karakteristik khas dari sistem tanah sawah. Pada kondisi tergenang,
kebutuhan oksigen yang tinggi dibandingkan laju penyediaannya yang rendah
menyebabkan terbentuknya dua lapisan tanah yang sangat berbeda, yaitu lapisan
permukaan yang oksidatif atau aerobik dimana tersedia oksiden dan lapisan reduktif atau
anaerobik di bawahnya dimana tidak tersedia oksigen bebas (Patrick dan Reddy, 1978).
Emisi metan dari lingkungan akuatik seperti tanah sawah pada dasarnya
ditentukan oleh dua proses mikrobial yang berbeda, yaitu produksi metan dan konsumsi
metan (Rudd dan Taylor, 1980). Pada tanah sawah, metan diproduksi sebagai hasil
antara dan hasil akhir dari berbagai proses mikrobial, seperti dekomposisi anaerobik
bahan organik oleh bakteri metanaogen (Zehnder dan Stumm, 1988). Bakteri ini hanya
aktif bila kondisi tanah yang reduktif atau anoksik telah tercapai akibat penggenangan.
Sebagian dari metan yang diproduksi akan dioksidasikan oleh bakteri metanaotroph
yang bersifat aerobik di lapisan permukaan tanah dan di zona perakaran. Sisa metan
yang tidak teroksidasi ditransportasikan ke atmosfer dengan cara difusi melalui air
genangan, ebulisi atau pembentukan gelembung-gelembung gas serta transportasi
melalui aerenchyma padi.
Kemampuan tanaman padi dalam mengemisi metana beragam, bergantung pada
sifat fisiologis dan morfologis suatu varietas. Selain itu, masing-masing varietas
mempunyai umur dan aktivitas akar yang berbeda yang erat kaitannya dengan volume
emisi metana (Setyanto
et al. (2004). Dalam kaitan dengan variasi besaran emisi metana dari setiap variatas,
pengukuran emisi metana dari berbagai kondisi ekosistem dan varietas padi telah banyak
dilakukan di Indonesia. Tujuan utama dari kegiatan tersebut adalah untuk mencari jenis
varietas yang mempunyai emisi metana kecil tetapi mempunyai produktivitas yang
optimum. Berikut adalah hasil pengukuran emisi metana dari berbagai varietas dan
ekosistem sawah yang berbeda.
Tabel 1. Kompilasi emisi gas CHa dari berbagai varjetas padi di lndonesra
varietas
Padi
Padisawah
Emisi CH4
kg/ha/musim
Hasil padi
(ton/ha)
Rasio produksi
padi/kg ch4
Tahun
penelitian
Cisadane
Membramo
Maros
IR36
IR64
97,7
81,0
73,9
72,9
37,4
3,15
3,41
3,68
4,13
3,52
32,2
42,0
49,8
56,7
94,1
1997-98
Cisadane
Muncul
IR36
Memberamo
IR64
Dodokan
238,5
127,0
117,5
112,0
97,0
74,5
3,98
4,58
4,87
4,15
3,89
3,32
16,7
36,0
41,4
37,1
40,1
44,5
1998-99
Tukad Unda
(baseline)
IR64
Ciherang
Tukad petanu
Way Apoburu
Cisantana
Tukad Balian
244,2
195,7
170,5
157,8
137,3
133,1
115,6
4,91
4,87
5,34
2,78
4,95
4,95
4,89
20,1
24,9
31,3
17,6
36,0
32,2
40,0
2001
Cisadane
(Baseline)
Memberamo
107,0
83,0
5,76
5,88
53,9
70,9
2001
Way Apoburu
IR64
Cisadane Tabela
(Baseline)
Cisadane Tapin
IR64, Tabela
IR64, Tapin
Cisadane
(baseline)
Memberamo
Way Apoburu
IR64
83,0
79,0
6,07
5,87
73,1
74,3
122,0
86,0
82,1
78,2
6,03
6,46
5,89
5,91
49,5
75,1
71,7
75,5
124,0
106,0
106,0
101,0
6,43
7,40
7,40
6,74
51,8
69,8
69,8
66,7
Ciherang
(baseline)
538,7
7,05
13,1
Girang
470,7
5,89
12,5
IR64
469,1
6,31
13,5
Fatmawati
324,2
5,47
16,9
Padi Pasangsurut
Punggur
(baseline)
183,0
4,0
21,8
Banyuasin
179,0
3,5
19,3
Martapura
171,0
6,0
34,9
Sei Lalan
153,0
5,7
44,5
Indragiri
141,0
6,0
42,7
Tenggulang
124,0
3,3
26,8
Batanghari
104,0
3,3
31,7
Sumber:
Wihardjaka et al (1997), Wihardjaka et al. (1999), Setyanto et al. (2004)
Setyanto et al (2005), Setyanto and Abubakar (2006), Styanto et al. (2006)
2003
2004
Dari Tabel di atas menunjukkan bahwa varietas padi yang berbeda menghasilkan emisi
yang berbeda. Sedangkan varietas padi yang sama dibudidayakan pada perlakukan dan
ekosistem yang berbeda menghasilkan emisi metana yang berbeda.
Rasio produksi padi per kg metana mengindikasikan besaran produksi padi per hektar
dibandingkan dengan produksi emisi metana yang dihasilkan. Dengan mengetahui rasio
ini dapat digunakan untuk memilih varietas padi yang mempunyai produksi yang tinggi
tetapi mempunyai emisi yang rendah. Semakin tinggi rasio berarti semakin baik untuk
dipilih sebagai varietas berproduksi tinggi dan ramah lingkungan.
Nama
Job Code
Mubekti
Tanda Tangan :
PERAN