Ameliorasi Tanah Gambut Melalui Kegiatan Agroforestry

AMELIORASI TANAH GAMBUT MELALUI KEGIATAN AGROFORESTRY
(Peat Soil Amelioration by Agroforestry Development)
Oleh/by:
Enny Widyati1, Ragil S. B. Irianto2 dan/and Made Hesti L. Tata3
1.
2.
3.
Peneliti Biologi Tanah dan Kesuburan Tanah pada Pusat Litbang Hutan dan Konservasi Alam, Jl. Gunung Batu no. 5
Bogor, telp. O251 8633234. email korespondensi: [email protected]
Peneliti Mikrobiologi Tanah pada Pusat Litbang Hutan dan Konservasi Alam, Jl. Gunung Batu no. 5 Bogor, telp. O251
8633234.
Peneliti Silvikultur pada Pusat Litbang Hutan dan Konservasi Alam, Jl. Gunung Batu no. 5 Bogor, telp. O251 8633234.
ABSTRACT
Agroforestry system can be adopted in peat swamp area to enhance successfulness of
land rehabilitation and to improve national food security. Soil amelioration was performed in
order to optimize crops’ productivity and to increase forestry commodities. However, the
quantitative data of soil increment in agroforestry system that carried out in peat swamp area
is not available. The purpose of the study was to quantify soil improvement and to see the
relation between soil improvements with the growth of forest tree species in agroforestry
system on peat swamp area. Soil samples were collected in purposive random sampling. The
properties of chemist and biological were then analyzed. The diameter and height growth of
the trees were measured. The result showed that soil amendment increased C organic content
in peat swamp. This improved pH, base saturation (BS), cation exchange capacity (CEC) and
raised the absorption efficiency of chemical fertilize, such as nitrogen (N), phosphorus (P), and
potassium (K). Soil improvements also enhance population of beneficial soil microbes. As a
result, the growth of jelutung (Dyera spp) at three years after planting improved. Cultivation
of different crops resulted significant impact on soil quality and population of soil microbes.
On the other hand, it did not affect the jelutung growth significantly.
Key words: agroforestry, amelioration, peat land
ABSTRAK
Agroforestri dapat dikembangkan pada lahan gambut untuk meningkatkan keberhasilan
rehabilitasi dan ketahanan pangan masyarakat. Ameliorasi dapat dilakukan untuk
mengoptimasi produktivitas tanaman semusim dan meningkatkan pertumbuhan tanaman
kehutanan. Namun demikian, belum ada data kuantitatif mengenai perbaikan tanah pada
kegiatan agroforestry di lahan gambut yang dilakukan oleh masyarakat. Tujuan dari penelitian
ini adalah untuk mendapatkan data kuantitatif dan mengetahui hubungan perbaikan kualitas
tanah dengan pertumbuhan tanaman kehutanan pada kegiatan agroforestry. Sampel tanah
diambil menurut purposive random sampling kemudian dianalisis untuk mendapatkan data
sifat kimia dan biologi tanah. Untuk mengetahui pertumbuhan tanaman kehutanan diukur
tinggi dan diameter tanaman. Untuk mengetahui hubungan antar variabel dilakukan analisis
korelasi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa ameliorasi tanah pada kegiatan agroforestry
dapat meningkatkan kandungan C organik tanah sehingga dapat memperbaiki pH, KTK dan
KB tanah. Hal ini mengakibatkan meningkatkannya efisiensi penyerapan pupuk N, P dan K.
Membaiknya kondisi kesuburan tanah ternyata dapat meningkatkan populasi mikroba
menguntungkan dalam tanah. Meningkatnya kualitas kimia (kesuburan) dan biologi tanah
(populasi mikroba tanah) ternyata dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman jelutung umur
tiga tahun di lapangan. Perbedaan jenis tanaman semusim yang dibudidayakan memberikan
pengaruh yang berbeda terhadap perbaikan kualitas tanah dan populasi mikroba tanah tetapi
tidak berbeda nyata terhadap pertumbuhan tinggi dan diameter tanaman jelutung umur tiga
tahun di lapangan.
Kata kunci: agroforestry, ameliorasi, lahan gambut
PENDAHULUAN
Meningkatnya jumlah penduduk sudah barang tentu meningkatkan permintaan terhadap
produk pertanian untuk meningkatkan ketahanan pangan nasional. Oleh karena itu kebutuhan
akan perluasan lahan pertanian juga meningkat. Lahan yang sebelumnya dianggap sebagai
lahan marjinal, seperti lahan gambut, menjadi salah satu sasaran perluasan lahan pertanian.
Walaupun sesungguhnya pengorbanan yang besar terhadap manfaat lahan gambut dalam hal
jasa lingkungan tidak sesuai dengan manfaat ekonomi yang didapat dari budidaya pertanian di
lahan gambut. Karena penggunaan lahan gambut untuk pertanian memberikan keuntungan
ekonomi yang relatif lebih kecil dibandingkan dengan lahan mineral.
Rendahnya produktivitas lahan gambut karena lahan gambut merupakan lahan yang
tidak subur. Menurut Agus dan Subiksa (2008) gambut di Indonesia sebagian besar tergolong
gambut mesotrofik dan oligotrofik yang merupakan gambut tidak subur.
Hal ini sejalan
dengan pendapat Handayani (2008), bahwa tanah gambut umumnya bereaksi masam (pH 3,0 4,5), gambut dangkal mempunyai pH lebih tinggi (pH 4,0 - 5,1) daripada gambut dalam (pH
3,1 - 3,9).
Tanah gambut mengandung unsur hara makro yang sangat rendah. Menurut Handayani
(2008), kandungan N total termasuk tinggi, namun umumnya tidak tersedia bagi tanaman
karena rasio C/N tinggi. Kadar abu merupakan petunjuk yang tepat untuk mengetahui tingkat
kesuburan alami gambut (Handayani, 2008). Pada umumnya gambut dangkal (<1 m) yang
terdapat di bagian tepi kubah mempunyai kadar abu sekitar 15%, bagian lereng dengan
kedalaman 1 - 3 m berkadar sekitar 10%, sedangkan di pusat kubah yang lebih dari 3 m
berkadar <10% bahkan <5%.
Kandungan unsur hara mikro dalam tanah gambut juga termasuk sangat rendah dan
diikat cukup kuat (khelat) oleh bahan organik sehingga tidak tersedia bagi tanaman. Hal ini
karena adanya kondisi reduksi yang kuat yang menyebabkan unsur mikro direduksi ke bentuk
yang tidak dapat diserap oleh tanaman. Defisiensi unsur mikro, khususnya Cu, Bo dan Zn,
namun kandungan besi (Fe) cukup tinggi merupakan masalah ketika melakukan budidaya
pertanian di lahan gambut. Kandungan Al pada tanah gambut umumnya juga rendah sampai
sedang, dan berkurang dengan menurunnya pH tanah. Kandungan unsur mikro pada tanah
gambut dapat ditingkatkan dengan menambahkan tanah mineral atau menambahkan pupuk
mikro (Agus dan Subiksa, 2008).
Disamping terjadi kekahatan unsur hara makro dan defisiensi unsur hara mikro, pada
umumnya lahan gambut di daerah tropis (termasuk di Indonesia) mempunyai kandungan lignin
yang lebih tinggi dibandingkan dengan gambut yang berada di daerah beriklim sedang. Hal ini
karena gambut tropis terbentuk dari pohon-pohonan (Driessen dan Suhardjo, 1976). Lignin
tersebut selanjutnya akan mengalami proses degradasi dalam keadaan anaerob terurai menjadi
senyawa humat dan asam-asam fenolat (Agus dan Subiksa, 2008). Asam-asam fenolat dan
derivatnya bersifat fitotoksik (meracuni tanaman) dan dapat menyebabkan pertumbuhan
tanaman terhambat (Rachim, 1996). Turunan asam fenolat yang bersifat fitotoksik antara lain
adalah asam ferulat, siringat, ρ-hidroksibenzoat, vanilat, ρ-kumarat, sinapat, suksinat,
propionat, butirat, dan tartrat. Asam fenolat tersebut dapat merusak sel akar tanaman, sehingga
asam-asam amino dan bahan lain mengalir keluar dari sel, menghambat pertumbuhan akar dan
serapan hara sehingga pertumbuhan tanaman menjadi kerdil, daun mengalami klorosis
(menguning) dan pada akhirnya dapat mengakibatkan kematian tanaman (Rachim, 1996).
Sifat tanah gambut yang marjinal tersebut untuk mencapai produktivitas optimal lahan
gambut sebagai media tumbuh tanaman memerlukan berbagai input. Hal ini dimaksudkan
untuk menciptakan kondisi tanah yang optimal bagi pertumbuhan dan perkembangan tanaman
yang dibudidayakan. Menurut BBP2SLP (2008), pada prinsipnya kesuburan tanah gambut
bukan ditentukan oleh apa yang terkandung dalam tanah, tetapi dari apa yang masuk ke dalam
tanah. Menurut para pakar ilmu tanah salah satu cara memperbaiki sifat-sifat tanah gambut
adalah dengan menambahkan bahan amelioran tanah. Rachim (1996) menjelaskan bahan
amelioran adalah bahan-bahan yang diperlukan dalam jumlah banyak untuk memperbaiki sifatsifat kimia tanah. Bahan ini umumnya harus diberikan dahulu sebelum usaha pemupukan
dilakukan. Wahyunto (2005) menerangkan amelioran dapat berupa bahan organik atau
anorganik. Kegiatan penambahan amelioran tanah disebut ameliorasi tanah. Ameliorasi tanah
gambut sepertinya sudah disadari oleh para petani lokal di Kalimantan yang memanfaatkan
gulma, rumput, dan sisa panen untuk dikembalikan ke dalam tanah dalam penyiapan lahan.
Dengan demikian rehabilitasi lahan gambut diharapkan hasilnya akan lebih optimal ketika
melibatkan partisipasi masyarakat melalui kegiatan agroforestry.
Pada kegiatan agroforestry yang dilakukan oleh masyarakat, tidak tersedia data
mengenai proses perbaikan kualitas tanah secara kuantitatif akibat perlakuan ameliorasi. Oleh
karena itu tujuan dari penelitian ini adalah untuk mendapatkan data kuantitatif perbaikan
kualitas kimia dan biologi tanah dari perlakuan ameliorasi pada kegiatan agroforestry.
Penelitian juga bertujuan untuk mengetahui hubungan perbaikan kualitas tanah dengan
pertumbuhan tanaman kehutanan.
METODOLOGI
A. Lokasi dan Waktu
Pengambilan sampel tanah dilakukan di Desa Berengbengkel, Kecamatan Sebangau,
Palangkaraya, Kalimantan Tengah. Analisis tanah dilakukan di Laboratorium Biologi dan
Bioteknologi Tanah dan Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah, Departemen Ilmu Tanah
dan Sumber Daya Lahan, Institut Pertanian Bogor. Penelitian dilakukan antara bulan Juni
sampai bulan Desember 2009.
B. Alat dan Bahan
Alat-alat yang dipergunakan dalam penelitian ini adalah kantong plastik, alat-alat
menggali, alat dokumentasi dan alat tulis. Adapun bahan-bahan yang dipergunakan meliputi
tanah gambut, bahan-bahan untuk analisis kimia tanah, media Nutrient agar (untuk analisis
total mikroba tanah), media Rose Benghal (untuk analisis total fungi tanah), media
Pikouvskaya agar (untuk analisis mikroba pelarut fosfat).
C. Metode
Untuk mengetahui perlakuan ameliorasi yang dilakukan oleh masyarakat dilakukan
wawancara kepada petani. Untuk mendapatkan data kuantitatif dilakukan pengambilan sampel
tanah dari lokasi kegiatan agroforestry dengan menggunakan rancangan purposive random
sampling, yaitu jenis tanaman semusim yang dibudidayakan dijadikan sebagai dasar
pengelompokan. Pada masing-masing lokasi diambil tiga titik sampling di mana sampel tanah
diambil secara komposit dari sub titik dengan jarak radius lima meter. Selanjutnya sampel
tanah dianalisis di laboratorium untuk mengetahui perbedaan sifat kimia dan biologi tanah.
Untuk pertumbuhan tanaman kehutanan dilakukan pengukuran tinggi dan diameter tanaman.
Tinggi tanaman diukur menggunakan galah dari ujung tanaman sampai permukaan tanah.
Sedangkan diameter batang diukur menggunakan kaliper pada bagian batang kurang lebih 15 –
20 cm dari permukaan tanah.
Data yang dikumpulkan selanjutnya dianalisis secara statistik, yaitu analisis varian
untuk mengetahui apakah perlakuan yang diberikan memberikan pengaruh yang nyata terhadap
variabel yang diukur. Perlakuan yang memberikan pengaruh yang nyata dilakukan analisis
lanjutan dengan uji wilayah berganda dari Duncan (Duncan’s Multiple Range test). Hubungan
antar variabel dihitung menggunakan analisis korelasi.
HASIL PENELITIAN
Hasil pengamatan di lapangan didapatkan data bahwa masyarakat Berengbengkel
mengembangkan agroforestry jelutung dengan tanaman bawah berbagai macam tanaman
semusim. Pemilihan jelutung didasarkan pada sifat tajuknya yang dapat memfasilitasi cahaya
matahari optimal untuk agroforestry sepanjang daurnya dan memberi keuntungan ekonomi
lebih besar. Mulai umur enam tahun jelutung disadap dan menghasilkan getah 100 – 300 gram
per hari.
Pada lokasi penelitian dapat dikelompokkan perlakuan ameliorasi berdasarkan jenis
tanaman semusim yang dibudidayakan, sebagai berikut: lahan gambut yang ditanami cabai,
ditanami bawang daun, ditanami sawi dan ditanami jagung. Sebagai pembanding adalah lokasi
penanaman jelutung yang di bawahnya ditumbuhi gulma tumbuhan paku dan yang ditanam
pada lokasi yang sama sekali tidak ditemukan gulma (tanpa tanaman). Perlakuan ameliorasi
yang diberikan berdasarkan hasil wawancara dengan Bapak Sutikno Ketua Kelompok Tani
Harapan Tani di Desa Berengbengkel, Kalimantan Tengah.
Perlakuan yang diberikan
meliputi pengelolaan lahan secara manual dipadu dengan drainase untuk mengurangi genangan
air menggunakan pompa untuk mengoptimasi ameliorasi yang dilakukan.
Ameliorasi dilakukan menggunakan abu (tanpa takaran), pupuk kandang 4 ton/ha yang
diberikan pada awal penyiapan lahan. Ameliorasi tersebut dilanjutkan dengan pemupukan
dengan N:P:K (2:2:1) 6,5 kuintal/ha.
Agar pupuk yang diberikan efektif, pemupukan
dilakukan secara bertahap, selama satu rotasi pemupukan dilakukan 4 – 5 kali sesuai dengan
jenis komoditas yang diusahakan. Untuk tanaman cabe yang bisa dipanen sampai umur 6
bulan maka pemupukan dilakukan tiap 1 – 1,5 bulan, tanaman bawang daun dan sawi yang
dipanen pada umur 1,5 – 2 bulan pemupukan dilakukan setiap 2 minggu, sedangkan untuk
tanaman jagung yang dipanen pada umur 2 bulan pemupukan dilakukan tiap 2 minggu.
A. Perbaikan Sifat-sifat Kimia Tanah
90.00
5.00
30.00
80.00
an
ta
na
m
ha
n
pa
ku
0.00
m
bu
an
pa
ku
ha
n
ta
na
m
m
bu
10.00
Tu
i
ng
Sa
w
Ta
np
a
Ba
w
Perlakuan
Ja
gu
Ca
be
da
un
an
g
an
pa
ku
ta
na
m
ha
n
m
bu
Tu
i
ng
Sa
w
Ja
gu
Ta
np
a
Ca
be
Ba
w
an
g
da
un
0.00
Tu
0.00
20.00
i
0.50
5.00
30.00
ng
1.00
40.00
Sa
w
1.50
10.00
Ja
gu
2.00
50.00
Ta
np
a
15.00
da
un
2.50
60.00
Ca
be
3.00
70.00
an
g
20.00
KB (%)
pH (H2O)
3.50
KTK (me/100 g gambut)
25.00
4.00
Ba
w
4.50
Perlakuan
Perlakuan
Gambar (Figure)1. Perbaikan pH, kejenuhan basa (KB) dan kapasitas tukar kation (KTK) pada
kegiatan budidaya tanaman semusim di bawah tegakan jelutung. (Improvement of pH,
base saturation and cation exchange capacity resulted from annual crop cultivation
under jelutung stand).
Perlakuan
ameliorasi
melalui
kegiatan
agroforestry
tersebut
ternyata
dapat
memperbaiki pH, kejenuhan basa (KB) dan KTK (kapasitas tukar kation) tanah gambut
(Gambar 1). Dari Gambar 1 secara umum budidaya cabai dan sawi memberikan pengaruh
yang lebih baik terhadap kualitas tanah gambut. Walaupun pengaruh terhadap pH hanya
sekitar satu tingkat tetapi pH didapat dari hasil penghitungan –log[H+], sehingga peningkatan
satu angka adalah penurunan konsentrasi ion H+ 10 kali lipat.
Ameliorasi
juga dapat memperbaiki kandungan C organik (Gambar 2), sehingga
pemupukan NPK yang dilakukan menjadi lebih efisien. Akibatnya ketersediaan N, P dan K
dalam tanah gambut meningkat (Gambar 2). Gambar 2 menunjukkan bahwa perlakuan yang
diberikan pada penanaman cabai, sawi dan jagung dapat meningkatkan kandungan C organik
paling tinggi, pada penanaman bawang daun memberikan peningkatan kandungan C yang
hampir sama dengan yang diberikan oleh tumbuhan paku. Pengaruh peningkatan N relatif
sangat kecil karena memang unsur ini sangat mudah hilang dari tanah. Peningkatan unsur hara
makro yang paling baik adalah ketersediaan unsur P dan K (Gambar 2).
51.50
0.20
0.10
51.00
Perlakuan
40.00
20.00
Ca
be
0.00
Ba
w
an
g
Sa
w
i
Ja
Ta
gu
np
ng
a
ta
Tu
na
m
m
bu
an
ha
n
pa
ku
Ca
be
Ba
w
an
g
Sa
wi
Ja
Ta
gu
np
ng
a
t
a
na
Tu
m
mb
an
uh
an
pa
ku
Ca
Ba
be
wa
ng
da
un
da
un
0.00
50.50
60.00
0.50
0.40
0.30
0.20
0.10
0.00
Perlakuan
Perlakuan
Sa
w
i
Ja
Ta
gu
np
ng
a
t
a
Tu
na
m
m
bu
an
ha
np
ak
u
52.00
80.00
0.60
Ca
be
52.50
0.30
0.70
an
g
53.00
100.00
Ba
w
N total (%)
C organik (%)
53.50
0.80
120.00
Sa
w
i
Ja
Ta
gu
np
ng
a
ta
Tu
na
m
m
bu
an
ha
n
pa
ku
0.40
0.90
160.00
140.00
P tersedia (ppm)
54.00
180.00
da
un
0.50
54.50
K (me/100 g gambut)
0.60
55.00
da
un
55.50
Perlakuan
Perlakuan
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
ng
pe
r la
ku
an
ha
n
pa
ku
m
bu
Tu
Sa
w
Ja
gu
pe
r la
Tu
ku
m
an
bu
ha
n
pa
ku
i
ng
Ta
np
a
Sa
w
Ja
gu
Perlakuan
i
0.0
0.0
ab
e
pe
rl
ak
ua
n
ha
n
pa
ku
m
bu
Tu
i
ng
Sa
w
Ja
gu
Ta
np
a
B
aw
an
g
da
un
ab
e
0.0
0.5
C
2.0
1.0
da
un
4.0
1.5
an
g
6.0
2.0
aw
8.0
2.5
B
6
10.0
3.0
Ta
np
a
3.0
da
un
12.0
3.5
Ca
be
3.5
an
g
14.0
4.0
Ba
w
4.0
MoPP (x104/g BKM
gambut)
4.5
16.0
Total Mikroba (x 10
spk/gram BKM gambut)
18.0
C
BKM gambut)
Total Fungi (x104 spk/gram
Gambar (Figure) 2. Perbaikan ketersediaan unsur hara makro (Corg, N, P dan K) pada kegiatan
budidaya tanaman semusim di bawah tegakan jelutung. (Macronutrients availability
improvement resulted from annual crop cultivation under jelutung stand).
Perlakuan
Gambar (Figure) 3. Perbaikan populasi mikroba tanah (Soil microbes population
improvement).
Perbaikan kualitas lahan secara kimia ternyata juga menguntungkan bagi populasi
mikroba tanah. Gambar 3 menunjukkan bahwa populasi total mikroba (TM), total fungi (TF)
dan mikroba pelarut fosfat (MoPP) juga meningkat secara signifikan dibandingkan pada lahan
tanpa tanaman dan lahan yang ditumbuhi tumbuhan paku.
Untuk peningkatan populasi
mikroba (TM) yang paling baik adalah yang terjadi pada kegiatan penanaman sawi dan Jagung.
Untuk populasi fungi yang paling baik adalah perlakuan sawi, jagung dan cabe. Sedangkan
untuk populasi MoPP yang paling baik adalah pada lahan yang ditanami cabe dan jagung,
diikuti oleh penanaman sawi dan bawang daun (Gambar 3).
Meningkatnya kualitas tanah baik secara kimia maupun biologi dari proses ameliorasi
tanah gambut yang dilakukan melalui kegiatan agroforestry ternyata dapat meningkatkan
pertumbuhan tanaman jelutung. Gambar 4 menunjukkan bahwa semua perlakuan ameliorasi
dapat meningkatkan pertumbuhan tinggi dan diameter tanaman jelutung yang berbeda nyata
dibandingkan dengan kontrol tetapi tidak menunjukkan perbedaan pengaruh yang nyata antar
perlakuan.
400
50
an
b.
Pa
ku
ta
na
m
Perlakuan
Tu
m
Ta
np
a
Sa
wi
Ja
gu
ng
0
3
1.36
2
1.76
1
0
Sa
w
i
Ja
gu
ng
a
ta
na
m
an
Tu
m
b.
Pa
ku
100
4
Ta
np
90
76
5
e
150
da
un
7.64
6
da
un
200
Ca
be
8.46
7
Ca
b
250
Diameter batang (cm)
299
Bw
7.94
8
300
Tinggi (cm)
8.28
9
356
344
326
Bw
350
Perlakuan
Gambar (Figure) 4. Perbedaan pertumbuhan jelutung akibat perbedaan tanaman bawah yang
diusahakan. (Difference of Jelutung growth caused by differentcrops cultivation).
Perbedaan pertumbuhan akibat ameliorasi tanah melalui kegiatan agroforestry dapat
diilustrasikan seperti Gambar 5.
Gambar (Figure) 5. Keragaan jelutung umur 3 tahun pada areal agroforestry (kiri), pada areal
tumbuhan paku (kanan). Jelutung growth performance at 3 years after planting at
agroforestry system (left), at fern (right)
Untuk mengetahui apakah perbaikan sifat tanah dari kegiatan ameliorasi juga
berpengaruh terhadap variabel yang lain, maka dilakukan analisis korelasi. Tabel 1
menunjukkan bahwa penambahan amelioran telah meningkatkan kandungan C organik tanah.
Meningkatnya C organik tanah berpengaruh positif terhadap semua sifat kimia tanah, yaitu
meningkatnya pH, KTK, KB serta ketersediaan N, P dan K dalam tanah.
Selanjutnya
membaiknya pH tanah ternyata juga berpengaruh terhadap meningkatnya KB, KTK,
ketersediaan N, P dan K tanah. Meningkatnya KTK ternyata berpengaruh positif terhadap KB
(atau sebaliknya), ketersediaan N, P dan K dan terjadi saling mempengaruhi ketika terjadi
peningkatan ketersediaan unsur hara makro (Tabel 1).
Tabel (Table)1. Korelasi antara ameliorasi terhadap perubahan sifat tanah (Correlation
between soil amelioration and soil propertiest)
Korelasi
Corg
Corg
pH
KTK
KB
N
P tersedia
K
0.87
0.87
0.56
0.71
0.60
0.67
0.86
0.58
0.85
0.75
0.89
0.82
0.81
0.87
0.88
0.58
0.84
0.82
0.52
0.86
pH
KTK
KB
N
0.87
P tersedia
K
Tabel 2 menunjukkan bahwa perbaikan sifat kimia tanah memberikan pengaruh yang
positif terhadap meningkatnya populasi mikroba tanah. Meningkatnya pH sangat berpengaruh
terhadap populasi MoPP.
Sedangkan fungi yang umumnya menyukai pH agak masam,
peningkatan pH juga berpengaruh positif terhadap peningkatan populasi mikrob kelompok ini.
Yang sangat berpengaruh terhadap peningkatan populasi mikrob tanah adalah peningkatan
kandungan C organik dengan korelasi mendekati maksimal yaitu 1.
Tabel (Table) 2. Korelasi antara perubahan sifat tanah terhadap populasi mikroba tanah
(Correlation between soil properties and soil microbes population)
Korelasi
TM
TF
MoPP
pH
0.75
0.69
0.96
Corg
0.91
0.88
0.92
N
0.56
0.41
0.69
P tersedia
0.60
0.69
0.75
K
0.58
0.55
0.78
Perbaikan kualitas tanah baik kimia maupun biologi memberikan pengaruh positif bagi
pertumbuhan tanaman di lapangan.
Tabel 3 menunjukkan bahwa hubungan semua variabel
yang diukur dalam tanah sangat erat terhadap pertumbuhan pohon. Meningkatnya pH, KTK,
KB dan kesuburan tanah serta meningkatnya populasi mikroba dalam tanah dapat
meningkatkan pertumbuhan tanaman jelutung umur 3 tahun.
Tabel (Table) 3. Korelasi antara perubahan sifat tanah dan populasi mikrob tanah terhadap
pertumbuhan bibit jelutung umur 3 tahun (Correlation among soil improvement and
soil microbes population with jelutung growth 3 years after planting)
Korelasi
Tinggi
Diameter
Corg
0.80
0.86
pH
0.90
0.93
KTK
0.95
0.97
KB
0.84
0.81
N
0.77
0.80
P tersedia
0.93
0.89
K
0.95
0.94
TM
0.77
0.81
TF
0.77
0.81
MoPP
0.87
0.90
PEMBAHASAN
Ameliorasi tanah umumnya dilakukan melalui penambahan bahan organik tanah
(BOT). Pada penelitian ini ameliorasi menggunakan bahan organik abu dan pupuk kandang.
Kandungan BOT merupakan indikator paling penting dan menjadi kunci dinamika kesuburan
tanah. Karena BOT mempunyai peran yang multifungsi, yaitu mampu merubah sifat fisik,
sifat kimia dan sifat biologi tanah (Kusumanto, 2009). Pada penelitian ini, BOT mampu
memperbaiki sifat kimia tanah. Gambar 1 menunjukkan bahwa meningkatnya C organik tanah
mengakibatkan meningkatnya pH, KTK dan KB. Meningkatnya KB dan KTK mengakibatkan
ketersediaan N, P dan K yang diberikan melalui pemupukan menjadi lebih efisien. Secara
statistik hubungan saling ketergantungan dapat diukur melalui penghitungan korelasi. Pada
penelitian ini menunjukkan bahwa meningkatnya kandungan bahan organik tanah sangat
berpengaruh terhadap ketiga variabel sifat tanah tersebut dan meningkatkan efisiensi
pemupukan (Tabel 1).
Peningkatan pH pada perlakuan ini terjadi karena adanya reaksi buffering
(penyanggaan) akibat penambahan pupuk kandang dan abu.
Pupuk kandang akan
terdekomposisi dan selanjutnya akan mengalami mineralisasi dengan salah satu hasilnya
adalah (CO2).
Menurut Bohn et al., 1985 dan Stevenson, 1994 pada kondisi anaerob
(tergenang) maka CO2 akan berperan sebagai buffer sehingga dapat meningkatkan pH tanah.
Disamping itu, meningkatnya pH terjadi karena adanya proses kesetimbangan muatan. Bahan
organik, menurut Bohn et al. (1985), merupakan gugus bermuatan negatif sehingga akan
mengikat ion H+ yang menjadi sumber rendahnya pH.
Kesuburan tanah bisa diukur berdasarkan beberapa indikator yang biasa digunakan oleh
para ahli ilmu tanah antara lain adalah kapasitas absorbsi (KTK), tingkat kejenuhan basa (KB)
dan kandungan bahan organik. KTK dihitung dengan milli equivalent, adalah kemampuan
tanah untuk mengikat/menarik suatu kation dari partikel-partikel koloid tanah yang secara
langsung mencerminkan kemampuan tanah melakukan aktifitas pertukaran hara dalam bentuk
kation (Kusumanto, 2009). Semakin tinggi nilai kapasitas absorbsi, maka tanah memiliki
kesuburan yang semakin baik. Muatan negatif (yang menentukan KTK) pada tanah gambut
seluruhnya adalah muatan tergantung pH (pH dependent charge), sehingga KTK akan naik bila
pH gambut meningkat.
Hasil penghitungan korelasi antara pH dan KTK (Tabel 1)
menunjukkan angka 0,86 (-1<korelasi<1) yang menunjukkan bahwa KTK sangat dipengaruhi
oleh pH.
Menurut Anonim (1991), KB adalah perbandingan dari jumlah kation basa yang
ditukarkan dengan kapasitas tukar kation yang dinyatakan dalam persen (%). Kejenuhan basa
rendah berarti tanah memiliki kemasaman yang tinggi (sebagian besar koloid berisi H+) dan
apabila kejenuhan basa mendekati 100% berarti tanah bersifal alkalis. Kemudahan tanah
dalam melepaskan ion yang dijerat untuk tanaman tergantung pada derajat kejenuhan basa.
Tanah sangat subur bila KB > 80%, berkesuburan sedang jika KB antara 50-80% dan tidak
subur jika KB <50 % (Anonim, 1991). Pada penelitian ini tingkat kejenuhan basa masih
tergolong sangat rendah (Gambar 1). Hal ini sesuai dengan hasil penelitian Agus dan Subiksa
(2008) bahwa pada umumnya KB tanah gambut pedalaman di Kalampangan, Kalimantan
Tengah mempunyai nilai KB kurang dari 10%.
Pada penelitian ini, menunjukkan bahwa KTK gambut sangat tinggi dan KB sangat
rendah (Gambar 1).
KTK tinggi menunjukkan kapasitas jerapan (sorption capacity) gambut
tinggi, namun karena KB rendah kekuatan jerapan (sorption power) lemah, sehingga ketika
dilakukan pemupukan akan mudah tercuci (Agus dan Subiksa, 2008). Oleh karena itu, petani
Kelampangan melakukan pemupukan secara bertahap dengan frekuensi yang disesuaikan
dengan jenis yang diusahakan, merupakan tindakan yang tepat untuk meningkatkan efisiensi
pupuk tersebut.
Perbaikan sifat kimia tanah ternyata dapat memperbaiki populasi mikroba dalam tanah
(Tabel 2). Mikroba tanah merupakan salah satu indikator kesuburan tanah karena keragaman
dan bobot biomas dari mikroba dalam tanah adalah sangat besar. Menurut Agus (2009)
sebanyak 60-80% aktivitas metabolik dari metabolisme total dalam tanah adalah hasil kegiatan
dari mikroflora tanah.
Aktivitas mikroba tersebut ditentukan oleh jumlah kelompoknya
(populasi) dalam tanah dan biomassa (ukuran selnya) (Agus, 2009). Mikroba tanah banyak
yang berperan dalam penyediaan maupun penyerapan unsur hara bagi tanaman (Kusumanto,
2009). Tiga unsur hara penting dalam tanaman yaitu Nitrogen (N), Fosfat (P) dan Kalium (K)
seluruhnya melibatkan aktivitas mikroba (Kusumanto, 2009).
Menurut Anas (1997) total mikroba dalam tanah dapat digunakan sebagai indeks
kesuburan tanah (fertility index). Tingginya total mikroba tanah menunjukkan tanah tersebut
subur karena menggambarkan adanya suplai makanan atau energi yang cukup ditambah lagi
dengan temperatur yang sesuai, ketersediaan air yang cukup, kondisi ekologi lain yang
mendukung perkembangan mikroba pada tanah tersebut. Mikroba dalam tanah terdiri atas
bakteri, funggi, aktinomisetes, algae, dll. Pada umumnya yang dijadikan indikator kesuburan
adalah total fungi, total mikroba (fungi, bakteri, aktinomisetes) dan mikroba pelarut fosfat
(fungi dan bakteri). Fungi berperan dalam perubahan susunan tanah. Fungi tidak berklorofil
sehingga mereka menggantungkan kebutuhan akan energi dan karbon dari bahan organik.
Tingginya populasi fungi menggambarkan tingginya bahan organik dalam tanah. Fungsi
bakteri tanah yaitu turut serta dalam semua perubahan bahan organik, memegang monopoli
dalam reaksi enzimatik yaitu nitrifikasi dan pelarut fosfat. Sedangkan aktinomisetes
menyelesaikan perombakan yang tidak dapat dilakukan oleh bakteri dan fungi.
Mikroba tanah dapat berfungsi sebagai penyedia unsur hara di dalam tanah diantaranya
adalah kelompok penyedia unsur hara N dan pelarut P (phosphorus solubilizing organism).
Hara N tersedia melimpah di udara. Kurang lebih 74% kandungan udara mengandung unsur N.
Namun unsur N ini tidak dapat langsung dimanfaatkan oleh tanaman. N harus ditambat oleh
mikroba dan diubah bentuknya menjadi tersedia bagi tanaman. Mikroba penambat N ada yang
bersimbiosis, ada juga yang hidup bebas. Mikroba penambat N simbiotik antara lain adalah
Rhizobium sp.yang hidup di dalam bintil akar kacang-kacangan. Mikroba penambat N nonsimbiotik diantaranya Azotobacter beijerienckii, Azospirillum lepoperum, Azospirillum
brasilense. Sedangkan kelompok mikroba pelarut P adalah: Aspergillus niger (fungi), Bacillus
megatenum (bakteri), Lolium multiflorum, Bacillus cereus (bakteri), Pseudomonas diminuta
(bakteri) dan Penicillium sp. (fungi) (Prihatini,1990; Izroi, 2004).
Meningkatnya kesuburan tanah (sifat kimia dan biologi tanah) ternyata dapat
meningkatkan pertumbuhan tanaman (Tabel 3). Dari penghitungan korelasi menunjukkan
bahwa setiap sifat tanah ternyata sangat berpengaruh terhadap pertumbuhan tanaman baik
tinggi maupun diameter batang. Meningkatnya C organik telah memperbaiki pH, KTK dan
KB yang dapat meningkatkan efisiensi pemupukan N, P dan K yang diberikan. Hal ini sejalan
dengan pendapat Kusumanto (2009) bahwa dengan daya dukung kesuburan tanah yang optimal
maka pertumbuhan tanaman menjadi normal, sehat dan produktif. Daya dukung optimal akan
menyebabkan efektifnya pemupukan, sehingga tanaman menjadi produktif dan menyebabkan
lebih hemat dan efisien pada biaya-biaya dan penggunaan tenaga kerja.
Unsur N memegang peranan yang sangat penting dalam pertumbuhan tanaman. N
diasimilasikan oleh tanaman menjadi asam amino yang merupakan komponen utama protein
dan asam nukleat. Protein merupakan penyusun ensim yang mengatur pembentukan kloroplas,
mitokondria dan struktur lain yang menjadi tempat berlangsungnya proses-proses biokimia
tanaman (Havlin et al., 1999). Menurut Hardjowigeno (2003) tanah sangat mudah kehilangan
N disebabkan karena digunakan oleh tanaman atau mikroorganisme. Sehingga pada penelitian
ini walaupun dipupuk secara teratur kandungan N tanah masih termasuk sangat rendah. Sebab
kebutuhan N minimum bagi tanaman menurut Havlin et al., 1999 adalah 1 %.
Unsur P memegang peranan yang sangat penting terutama dalam proses penyimpanan
dan transportasi energi, yaitu sebagai penyusun ADP (adenosin difosfat) dan ATP (adenosin
trifosfat) (Havlin et al., 1999). Energi yang diperoleh dari proses fotosintesis dan metabolisme
karbohidrat disimpan dalam bentuk senyawa fosfat selanjutnya digunakan untuk pertumbuhan
dan reproduksi. Unsur ini sangat penting dalam pembentukan biji dan pertumbuhan akar.
Sehingga salah satu tanda dari cukup tidaknya pasokan fosfat dapat dilihat dari pertumbuhan
akar tanaman (Havlin et al., 1999). Menurut Foth (1990) jika kekurangan fosfor, pembelahan
sel pada tanaman terhambat dan pertumbuhannya kerdil. Gambar 2 menunjukkan bahwa
kandungan P pada tanah yang tidak diagroforestry mempunyai kandungan P sangat rendah
sehingga pertumbuhan tanaman sangat lambat (Gambar 3). Hal ini dapat dilihat dari hasil
korelasi antara pertumbuhan dan kandungan P tersedia (Tabel 3) juga dapat dilihat dari tingkat
pertumbuhan tanaman di lapangan (Gambar 4).
Tabel 3 tersebut menunjukkan bahwa
hubungan antara kandungan P tersedia sangat menentukan pertumbuhan tanaman jelutung di
lapangan.
Unsur K merupakan satu-satunya unsur makro monovalen yang diperlukan dalam
jumlah besar oleh tanaman (Hardjowigeno, 2003). Unsur ini memegang peranan penting
dalam proses-proses fisiologis tanaman. Menurut Havlin et al., 1999 bahwa lebih dari 80%
ensim tanaman memerlukan unsur K sebagai aktivatornya.
Tabel 3 menunjukkan bahwa
hubungan antara kandungan K tanah terhadap pertumbuhan tanaman adalah sangat tinggi
(0,95).
Hasil analisis menunjukkan bahwa budidaya tanaman cabe secara konsisten
meningkatkan pH, C organik, KTK, N dan K, tetapi memiliki kandungan P paling rendah
dibanding perlakuan lainnya (Gambar 1 dan Gambar 2). Hal ini diduga karena cabe dipanen
buahnya dan berkali-kali sehingga mengkonsumsi P paling tinggi untuk memproduksi buah.
Budidaya sawi relatif konsisten dalam meningkatkan semua variabel tanah yang diukur. Hal
ini karena rotasinya pendek sehingga diduga residu yang terdapat dalam tanah masih cukup
tinggi.
Sedangkan budidaya bawang daun memiliki populasi mikroba tanah yang paling
rendah diantara ke-empat perlakuan ameliorasi.
Hal ini diduga akar bawang daun
mengeluarkan eksudat yang tidak disukai mikroba. Karena bawang daun memiliki bau yang
menyengat. Walaupun demikian, perbedaan perlakuan ameliorasi tidak memberikan pengaruh
yang berbeda nyata terhadap pertumbuhan tanaman jelutung. Hal ini karena dosis pupuk yang
diberikan sama hanya berbeda frekuensinya.
KESIMPULAN
Ameliorasi dengan pupuk kandang dan abu pada kegiatan agroforestry dapat
meningkatkan kandungan C organik tanah sehingga dapat memperbaiki pH, KTK dan KB
tanah gambut. Hal ini dapat meningkatkan efisiensi pemupukan N, P dan K yang diberikan.
Membaiknya kondisi kesuburan tanah gambut ternyata dapat meningkatkan populasi mikroba
menguntungkan dalam tanah gambut tersebut. Meningkatnya kualitas kimia (kesuburan) dan
biologi tanah (populasi mikroba tanah) ternyata dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman
jelutung umur 3 tahun di lapangan. Perbedaan perlakuan terhadap jenis tanaman semusim
yang dibudidayakan memberikan pengaruh yang berbeda terhadap perbaikan kualitas tanah
gambut dan populasi mikroba tanah tetapi tidak berbeda nyata terhadap pertumbuhan tinggi
dan diameter tanaman jelutung umur 3 tahun di lapangan.
DAFTAR PUSTAKA
Agus,
C.
2009.
Biologi
Tanah.
Tersedia
elisa.ugm.ac.id/files/cahyonoagus/.../BIOLOGI%20TANAH.ppt
di:
Agus, F. dan I.G. M. Subiksa. 2008. Lahan Gambut: Potensi untuk Pertanian dan Aspek
Lingkungan. Balai Penelitian Tanah dan World Agroforestry Centre (ICRAF), Bogor,
Indonesia.
Anas I. 1997. Bioteknologi Tanah. Diktat kuliah Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian
Bogor (tidak dipublikasikan)
Anonim,
1991.
Pertukaran
Kation.
Tersedia
http://benito.staff.ugm.ac.id/PERTUKARAN%20KATION_files/filelist.xml
di:
Bohn HL, McNeal BL , O’Connor GA. 1985. Soil Chemistry. 2nd ed. John Willey&son. New
York.
Foth HD. 1990. Fundamentals of Soil Science. 8th ed. John Willey&son. New York.
Hardjowigeno, S. 2003. Ilmu Tanah. Akademika Pressindo. Jakarta.
Havlin, J.L., J.D. Beaton, S.L. Tisdale dan W.L. Nelson. 1999. Soil Fertility and Fertilizer: An
Introduction to Nutrient Management. Prentice Hall. New Jersey.
Isroi.
2004. Bioteknologi Mikroba Untuk
Bioteknologi Perkebunan Indonesia.
Pertanian
Organik.
Balai
Penelitian
Kusumanto, D., 2009. Pertanian Organik: Memahami konsep kesuburan tanah. Tersedia di:
www.dian-kusumanto.blogspot.com [diakses 20 Januari 2010].
Prihatini,T. 1990. Penuntun Penelitian Mikrobiologi Tanah.Pusat Penelitian Tanah
dan Agroklimat. Bogor.
Rachim, A. 1996. Diktat Pembinaan Uji Tanah dan Analisis Tanaman dalam Pelatihan
Pembinaan Uji Tanah dan Analisis Tanaman. Institut Pertanian Bogor. Bogor.
Stevenson, F.J. 1994. Humus Chemistry: Genesis, Composition, Reaction. 2nd ed. John
Willey and Son. New york.
Wahyunto S. Ritung, Suparto, dan H Subagjo. 2005. Sebaran Gambut dan Kandungan Karbon
di Sumatera dan Kalimantan. Proyek Climate Change, Forests and Peatlands in
Indonesia. Wetlands International – Indonesia Programme dan Wildlife Habitat
Canada. Bogor.
Driessen, P.M. dan H. Suhardjo. 1976. On the defective grain formation of sawah rice on peat.
Bulletin Soil Research Institute (3): 20-44.