Potensi Hara Di Balik Bencana Letusan Gunung Api

AgroinovasI 13
I
Potensi Hara Di Balik Bencana Letusan Gunung Api
ndonesia mempunyai sekitar 127 gunung api yang tersebar di berbagai pulau
dari Sabang sampai Merauke. Gunung api tersebut beberapa diantaranya
barusan selesai meletus seperti Merapi di Yoyakarta, Semeru di Jawa Timur
dan anak Krakatau di Jawa Barat. Pada saat sekarang ada yang sedang meletus
seperti gunung Lokon di Sulawesi Utara, Tambora di NTB dan Papandayan di Jawa
Barat. Akibat langsung dari letusan tersebut diantaranya adalah terjadi kerusakan
infrastruktur, pemukiman, kehilangan harta benda dan korban kemanusiaan
yang sangat memilukan. Pada pasca letusan terdapat material hasil letusan yang
sangat besar dan mengandung banyak jenis unsur hara sehingga berpotensi untuk
digunakan pada tanah sebagai ameliran dan sumber multi-hara tanaman.
Kemampuan dahsyat yang dimiliki gunung api untuk memuntahkan banyak
macam mineral yang terkandung dalam perut bumi tentunya di luar kesanggupan
manusia untuk melakukannnya. Sulit membayangkan batuan padat kompak dan
keras diproses secara alami pada suhu tinggi menjadi abu halus pijar yang harus
dikeluarkan membumbung tinggi ke angkasa, pemandangan sangat menakjubkan,
kemudian disebarkan oleh angin dan air. Semburan material mempunyai ukuran
bervariasi dari batuan, kerikil, pasir sampai debu halus. Jika tidak ada letusan gunung
api maka tanah secara alami bekembang menjadi tua, akibatnya produktivitas dan
daya dukungnya juga terus menurun dengan berjalannya waktu. Kebanggaan kita
di Indonesia dikaruniai ratusan gunung api sehingga kita mempunyai banyak tanah
subur. Aliran lava dan lahar halus asal letusan saat ini merupakan sumberdaya alam
luar biasa dan strategis, tetapi peluang dan kesempatan pemanfaatannya hanya
bersifat lokal secara alami. Usaha pemanfaatannya sebagai bahan sumber multihara dan amelioran pada tanah dalam skala besar belum tersentuh.
Setiap terjadi letusan gunung api akan membawa perubahan mendasar yang
menguntungkan pada sumberdaya tanah yang terjangkau oleh material letusan
karena terjadi ”peremajaan (rejuvenation) dan pengayaan (enrichment) tanah secara
alami”. Suatu berkah di balik derita bencana memilukan khususnya bagi para petani
karena merubah status kesuburan tanah menjadi tinggi sebagai pertanda proses
alam sedang bekerja pada lahan untuk memulihkan kondisi daya dukungnya.
Lahan sekitar daerah letusan yang menerima abu letusan umumnya mempunyai
daya dukung dan produktivitas lebih tinggi karena adanya pemupukan asal letusan
secara alami. Besarnya tutupan abu pada suatu wilayah tergantung dari besar dan
lama letusan serta jarak dari puncak letusan. Pada Gambar 1 ditunjukkan contoh
tebal tutupan abu letusan gunung Merapi di Yogyakarta pada bulan November 2010.
Tutupan abu dapat mencapai 13 cm sampai 29 cm di desa Kepuharjo, Sleman karena
dekat dengan puncak letusan, sedangkan daerah yang jauh dari puncak seperti di
daerah Muntilan, Magelang debu hanya mencapai ketebalan 3 cm.
Sifat bahan letusan abu gunung api
Usaha prioritas yang segera dilakukan pasca letusan adalah pemulihan status
lahan tertutup debu volkan menjadi lahan produktif. Mengenali sifat-sifat material
bahan tutupan adalah kerangka dasar membingkai percepatan pemulihan lahan.
Sifat abu letusan mencakup ketebalan tutupan, ukuran partikel debu, kandungan
Badan Litbang Pertanian
Edisi 21-27 September 2011 No.3423 Tahun XLI
14 AgroinovasI
berbagai mineral dan unsur kimianya. Bongkah batuan memerlukan waktu
pelapukan ratusan sampai jutaan tahun sedangkan partikel pasir halus sampai debu
halus akan melapuk lebih cepat pada kondisi temperatur dan curah hujan tinggi.
Material berukuran debu, dengan komposisi mineralnya terdiri dari bahan mudah
lapuk seperti gelas volkan, kelompok feldspar dan ferromagesian adalah mineral
yang mengandung banyak dan berbagai jenis cadangan hara (reserved nutrient).
Dibawah kondisi suhu dan curah hujan tinggi jika diintervensi menggunakan
teknologi sederhana, pelapukan mineral pembawa cadangan hara tersebut dapat
dipercepat.
Teknologi sederhana percepatan pelarutan abu letusan gunung api dapat
dilakukan dengan mencampur debu letusan dengan bahan organik. Bahan organik
yang mengandung berbagai jenis asam organik mampu untuk melepaskan hara
yang terikat dalam struktur mineral dari debu letusan. Disamping itu bahan organik
juga mampu menjaga kondisi kelembaban agar pelapukan fisik, kimia dan biologi
berlangsung secara simultan untuk mempercepat pelepasan hara tanaman dari
mineral pembawa cadangan hara. Pelepasan unsur hara makro baik yang melekat
pada permukaan debu melalui kondensasi maupun sebagai bagian struktur
mineral mudah lapuk (easily weatherable minerals) adalah Si, Ca, Mg, K, P dan S.
Disamping itu juga terdapat unsur mikro seperti Fe, Zn, Mn dan Cu. Semua unsur
tersebut dibutuhkan tanaman sehingga kehadiran abu volkan akan meningkatkan
kandungan dan cadangan nutrisi tanah untuk meningkatkan produktivitas tanah.
Sumber bahan organik dapat dari kompos, blotong (hasil samping pabrik tebu) dan
tandan sawit kosong merupakan pilihan yang tersedia. Dalam kondisi tanpa asam
organik pelapukan fisik akan dominan diikuti kimia secara terbatas sehingga waktu
melapuk lebih lama.
Banyaknya hara yang disumbangkan oleh abu letusan tergantung dari tebalnya
tutupan dan kandungan hara mineralnya. Secara umum sifat kimia abu letusan
dapat dibedakan berdasarkan kandungan silika (SiO2%) yaitu abu bersifat basis (4555%), intermedier (55-62%) dan masam (>62%). Makin masam abu letusan makin
sedikit cadangan unsur hara yang dilepaskan. Dari berbagai data analisa total
kandungan unsur dalam abu volkan, umumnya abu letusan di Indonesia termasuk
bersifat intermedier dan peralihan dari basis ke intermedier. Dengan sifat tersebut
maka cadangan kandungan hara dalam mineral abu letusan masih termasuk tinggi.
Contoh perhitungan cadangan hara menggunakan data analisa letusan gunung
Merapi di Yogyakarta pada November 2010 di tunjukkan pada Tabel 1. Abu letusan
tersebut bersifat intermedier, yaitu kandungan silika 56%. Pada Tabel tersebut
disajikan total cadangan unsur Ca, Mg, K, Na, P dan S sebagai contoh.
Tabel 1. Perhitungan cadangan unsur hara pada abu volkan pada berbagai ketebalan
Unsur
Ketebalan tutupan abu (cm)
0.5
Ca
Mg
K
Na
P
S
3.61
0.65
1.22
2.43
0.12
0.06
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
4.0
5.0
------------------------------------ t/ha -------------------------------------7.32
10.98
14.64
18.30
21.96
29.28
36.60
1.21
1.81
2.42
3.02
3.63
4.84
6.05
2.44
3.66
4.88
6.10
7.32
9.76
12.20
4.85
7.28
9.71
12.14
14.56
19.42
24.27
0.24
0.36
0.48
0.60
0.72
0.95
1.19
0.12
0.18
0.24
0.29
0.35
0.47
0.59
Edisi 21-27 September 2011 No.3423 Tahun XLII
Badan Litbang Pertanian
AgroinovasI
15
Berdasarkan analisa total tiap unsur maka setiap satu cm ketebalan tutupan abu
mempunyai potensi cadangan unsur makro kalsium 7.3 ton/ha atau setara 18 ton
kapur. Kandungan cadangan unsur kalium sebesar 2.4 ton/ha atau setara 4.7 ton
pupuk KCl, sedangkan unsur fosfor sebesar 240 kg/ha atau setara 1.5 ton pupuk SP36. Sumbangan unsur sulfur 120 kg/ha atau setara 0.4 ton kiserit.
Pengelolaan material erupsi volkan
Secara lokal tutupan abu volkan pada tanah dengan ketebalan kurang dari 20
cm dapat dicampur tanah asli pada saat pengolahan tanah. Pencampuran endapan
abu dengan tanah akan memberikan pengayaan pada tanah tertimbun melaui
peningkatan pH tanah dan pelarutan hara dari mineral abu letusan ke dalam tanah.
Pengolahan lahan dengan mencampur tanah asli dengan bahan debu erupsi adalah
resep mujarab untuk meremajakan (rejuvenation) tanah atau dengan kata lain
pemulihan status kesuburan tanah.
Saat ini pemanfaatan abu letusan masih bersifat local, hanya pada daerah yang
menerima tutupan abu secara alami. Pengangkutan abu letusan untuk dijadikan
bahan amelioran dan sumber multi-hara ke lokasi dengan kondisi tanah miskin
sudah waktunya dipertimbangkan. Tanah miskin adalah tanah yang termasuk
Podsolik dan Oxisol yang mencakup masing-masing 46% dan 16% dari semua jenis
tanah di Indonesia. Tanah menjadi miskin karena sudah tua atau berkembang lanjut
ibaratnya sudah sakit-sakitan karena kemakan usia. Tanah miskin hara karena
kandungan haranya terkuras habis diserap tanaman akibat penggunaan secara
intensif dan sebagian hilang melalui pencucian (leaching). Di pihak lain mineral
mudah lapuk dalam tanah yang menjadi sumber cadangan berbagai unsur hara
juga habis. Kondisi inilah yang kita
kenal sebagai tanah miskin, tandus
dan tidak subur sehingga tidak
produktif. Pemberian abu letusan
pada tanah tersebut merupakan
pemulihan yang berdampak jangka
panjang karena bahan abu letusan
bertindak sebagai bahan induk baru
pada tanah ibaratnya bapak angkat
yang akan menolong si miskin agar
mampu memulihkan status tidak
berada di bawah garis kemiskinan.
Pembuatan DAM dan kolam
untuk menampung aliran lahar
dingin merupakan pilihan yang
perlu diprioritaskan. Bangunan
Gambar 1. Contoh tutupan abu saat letusan Gunung Merapi di Yoyakarta (Diambil pada tgl 19 November,
2010): (a) dan (b) masing-masing ketebalan 29 cm dan 13 cm di desa Kepuharjo, Sleman, sekitar 7 km dari
Puncak; (c) tutupan abu 3 cm pada lahan sayuran di Muntilan, Magelang, 13 km dari puncak, dan (d)
endapan abu 0.5-2.5 cm pada daun salak di daerah Srumbung, Magelang, 13.3 km dari puncak.
Badan Litbang Pertanian
Edisi 21-27 September 2011 No.3423 Tahun XLI
16
AgroinovasI
DAM dapat dibuat secara berperingkat untuk melakukan sortir material kasar sampai
halus. Pada DAM peringkat pertama dirancang untuk menyeleksi material batuan
dan kerikil kasar sedangkan pada DAM peringkat berikutnya untuk menyeleksi
kerikil halus dan pasir sebelum masuk ke DAM peringkat akhir. Material terseleksi
pada dua peringkat pertama dapat digunakan untuk bahan bangunan. Diharapkan
pada DAM peringkat akhir tinggal material halus berupa lumpur. Ukuran material
tersebut sudah sangat kecil dan mengandung cadangan mineral pembawa nutrisi
hara yang mudah dilepaskan ke dalam tanah.
Abu yang diendapkan dalam jumlah besar pada DAM atau kolam dapat diangkut
dengan truk ke lahan pertanian dengan komoditas bernilai ekonomi tinggi seperti
perkebunan tebu dan perkebunan kelapa sawit. Bukti nyata peningkatan produksi
tanaman yang disebabkan bahan volkan terlihat di Sumatera Utara. Umumnya
perkebunan sawit yang berada pada tanah yang berkembang dari material letusan
volkan, yang sekarang membentuk danau Toba, tingkat produksi tandan buah sawit
segar tertinggi di dunia, mencapai 20 sampai 25 ton/ha/tahun. Situasi demikian akan
memberikan keunggulan komparatif sawit Indonesia.
Lumpur halus yang terlarut dalam air sungai sangat berpeluang untuk dialirkan
ke persawahan sehingga tanah sawah yang akir-akir ini sudah menunjukkan
pelandaian produksi padi dapat diperkaya cadangan mineralnya agar produksi
kembali meningkat. Pengayaan tanah dari lumpur asal volkan memungkinkan
pemulihan sifat tanah secara berkala sehingga produksi tinggi tetap berkelanjutan.
Hal lain yang mungkin terlupakan adalah kandungan Si yang tinggi pada abu
letusan cepat larut saat berada dalam tanah. Sekitar 56 % dari abu letusan yang
bersifat intermedier adalah silica sehingga menjadi cadangan Si yang sangat banyak.
Unsur Si dalam tanah menjadi hara pendukung utama (beneficial nutrient) pada
beberapa tanaman tertentu karena sangat dibutuhkan. Pada tanaman padi dan
tebu unsur Si sudah diketahui dapat meningkatkan produksi. Unsur Si berperan
memperkuat dinding sell tanaman sehingga helai daun tanaman padi dan tebu dapat
berdiri tegak dan kuat demikian pula batang menjadi tahan rebah dan serangan
hama serta penyakit. Implikasinya abu letusan volkan sangat baik diaplikasikan
pada lahan sawah untuk mendukung peningkatan produksi beras dan ketahanan
pangan nasional.
Dr. Ir. Markus Anda, MSc
Peneliti pada Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Sumberdya Lahan Pertanian
Jalan Tentara Pelajar No. 12, Kampus Penelitian Pertanian, Cimanggu, Bogor 16114
Petunjuk Cara Melipat:
Cover
r
ve
Co
Cover
1. Ambil dua Lembar halaman
tengah tabloid
2. Lipat sehingga cover buku
(halaman warna) ada di depan.
Edisi 21-27 September 2011 No.3423 Tahun XLII
3. Lipat lagi sehingga dua
melintang ke dalam
kembali
Cover
Cover
4. Lipat dua membujur ke dalam
sehingga cover buku ada
di depan
5. Potong bagian bawah
buku sehingga
menjadi sebuah buku
Badan Litbang Pertanian