perubahan sifat kimia dan biologi tanah pasca kegiatan
advertisement
PERUBAHAN SIFAT KIMIA DAN BIOLOGI TANAH PASCA KEGIATAN PERAMBAHAN DI AREAL HUTAN PINUS REBOISASI KABUPATEN HUMBANG HASUNDUTAN PROVINSI SUMATERA UTARA IZZUDIN DEPARTEMEN SILVIKULTUR FAKULTAS KEHUTANAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2012 ii PERUBAHAN SIFAT KIMIA DAN BIOLOGI TANAH PASCA KEGIATAN PERAMBAHAN DI AREAL HUTAN PINUS REBOISASI KABUPATEN HUMBANG HASUNDUTAN PROVINSI SUMATERA UTARA IZZUDIN Skripsi Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan pada Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor DEPARTEMEN SILVIKULTUR FAKULTAS KEHUTANAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2012 iii RINGKASAN IZZUDIN. Perubahan Sifat Kimia dan Biologi Tanah Pasca Kegiatan Perambahan di Areal Hutan Pinus Reboisasi Kabupaten Humbang Hasundutan Provinsi Sumatera Utara. Dibimbing oleh BASUKI WASIS. Perambahan hutan merupakan salah satu penyebab terjadinya kerusakan hutan. Kesuburan tanah hutan dapat mengalami penurunan di lahan hutan yang ditinggalkan pasca kegiatan perambahan. Tujuan dari penelitian ini ialah untuk mengkaji perubahan sifat kimia dan biologi tanah pada hutan pinus yang disebabkan oleh kegiatan perambahan di areal hutan pinus reboisasi Kabupaten Humbang Hasundutan Provinsi Sumatera Utara. Penelitian ini menggunakan data hasil analisis laboratorium tanah yang diperoleh dari Kementerian Lingkungan Hidup. Metode penelitian yang digunakan dalam penelitian ini yaitu pengambilan sampel tanah secara komposit dengan metode purposive sampling. Sampel tanah diambil pada dua lokasi yaitu hutan pinus dan lahan terbuka pasca perambahan hutan. Masing-masing lokasi di lakukan pengulangan sebanyak 3 kali. Selanjutnya data hasil laboratorium tanah dianalisis secara deskriptif dan statistik dengan uji T pada selang kepercayaan 95%. Berdasarkan hasil analisis diperoleh bahwa kegiatan perambahan hutan pinus menyebabkan perubahan pada sifat kimia tanah yakni berupa peningkatan jumlah kandungan Kalium dan penurunan jumlah kandungan C-Organik, N Total, P Bray, Kalsium, Magnesium, Kapasitas Tukar Kation, dan pH tanah. Kegiatan perambahan hutan pinus menyebabkan perubahan pada sifat biologi tanah yakni berupa penurunan jumlah mikroorganisme tanah, bakteri pelarut P, fungi tanah dan respirasi tanah. Analisis statistik dengan menggunakan uji T untuk selang kepercayaan 95% menyatakan bahwa kegiatan perambahan hutan pinus berpengaruh terhadap pH tanah, unsur Kalsium dan jumlah fungi tanah. Kata kunci: perambahan, hutan pinus, lahan terbuka, sifat tanah iii iv SUMMARY IZZUDIN. Changes in Chemical and Biological Soil Properties of PostEncroachment Activities in the area of Pine Forest Reforestation Humbang Hasundutan District, North Sumatra. Under supervision of BASUKI WASIS. Encroachment is one of the causes of forest destruction. Forest soil fertilit y can decline in post-encroachment activities area. The purpose of this study was to determine changes in chemical and biological properties of soil in the pine forest encroachment caused by activities in the area of pine forest reforestation Humbang Hasundutan District, North Sumatra. This study uses the results of laboratory data analysis of soil, obtained from the Ministry of Environment. The research method used in this study is a composite soil samples by the method of purposive sampling. Soil samples taken at two locations: the pine forest and open area post-encroachment. Each Location be repeated three times. Further results of soil laboratory data were analyzed using descriptive and statistics by the T test at 95% confidence interval. Based on the analysis found that the pine forest clearing activities cause changes in soil chemical properties in the form of reduction in the number of COrganic content, N total, P Bray, Calcium, Magnesiun, Cation Exchange Capacity, and pH levels, however have increased the amount of potassium content. Pine forest encroachment activities cause change in biological soil properties in the form reduction in the number of soil microorganisms, solvent P bacteria, soil fungi, and soil respiration. Statistical analysis using T test for the 95% confidence interval stated that the pine forest clearing activity had effect on pH soil level, Calcium, and soil fungi. Key words: encroachment, pine forest, open area, soil properties iv v PERNYATAAN Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Perubahan Sifat Kimia dan Biologi Tanah Pasca Kegiatan Perambahan di Areal Hutan Pinus Reboisasi Kabupaten Humbang Hasundutan Provinsi Sumatera Utara adalah benar-benar hasil karya saya sendiri dengan bimbingan dosen pembimbing dan belum pernah digunakan sebagai karya ilmiah pada perguruan tinggi atau lembaga manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Bogor, Februari 2012 Izzudin NIM E44070052 v vi LEMBAR PENGESAHAN Judul Skripsi Nama NIM : Perubahan Sifat Kimia dan Biologi Tanah Pasca Kegiatan Perambahan Di Areal Hutan Pinus Reboisasi Kabupaten Humbang Hasundutan Provinsi Sumatera Utara : Izzudin : E44070052 Menyetujui: Dosen Pembimbing, Dr. Ir. Basuki Wasis, MS NIP. 19651002 199103 1 003 Mengetahui: Ketua Departemen Silvikultur, Prof. Dr. Ir. Nurheni Wijayanto, MS NIP. 19601024 198403 1 009 Tanggal Lulus : vi vii KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala limpahan rahmat dan kasih sayangNya sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan karya ilmiah dengan judul Perubahan Sifat Kimia dan Biologi Tanah Pasca Kegiatan Perambahan di Areal Hutan Pinus Reboisasi Kabupaten Humbang Hasundutan Provinsi Sumatera Utara. Pemilihan topik mengenai evaluasi kesuburan tanah pada karya ilmiah ini didasari atas peristiwa perambahan hutan yang terjadi untuk memenuhi kebutuhan akan lahan. Kesuburan tanah dapat mengalami penurunan di lahan yang ditinggalkan pasca perambahan. Penurunan kesuburan tanah dapat terus menerus terjadi karena kebutuhan lahan yang terus meningkat seiring dengan peningkatan jumlah penduduk. Sehingga diperlukan kajian mengenai evaluasi kesuburan tanah yang dapat menjadi sumber informasi dan dasar untuk rekomendasi perbaikan tanah yang dalam karya ilmiah ini mengambil fokus kajian pada sifat-sifat kimia dan biologi tanah. Tiada yang sempurna kecuali Tuhan Yang Maha Kuasa, penulis menyadari bahwa karya ilmiah ini masih memiliki banyak kekurangan. Penulis selalu mengharapkan kritik/saran yang membangun. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat. Bogor, Februari 2012 Penulis vii viii RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 9 Juli 1988 sebagai anak bungsu dari empat bersaudara pasangan Abdul Rozak dan Siti Darojah. Pada tahun 2007 penulis lulus dari SMA Negeri 79 Jakarta dan pada tahun yang sama lulus seleksi masuk IPB melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB. Penulis memilih jurusan Silvikultur, Fakultas Kehutanan. Selama menuntut ilmu di IPB, penulis aktif di sejumlah organisasi kemahasiswaan yakni sebagai staf Project Division Tree Grower Community (TGC) tahun 2008–2009 dan sebagai ketua umum Unit Kegiatan Mahasiswa Uni Konservasi Fauna IPB (UKM UKF IPB) tahun 2010–2011. Selain itu pernah menjadi asisten mata kuliah Pengaruh Hutan pada tahun 2011 dan mata kuliah Ekologi Hutan pada tahun 2012. Penulis melakukan Praktek Pengenalan Ekosistem Hutan (PPEH) jalur Cikeong-Burangrang tahun 2009, Praktek Pembinaan Hutan (PPH) di Hutan Pendidikan Gunung Walat tahun 2010 dan Praktek Kerja Profesi (PKP) di PT. Arutmin Indonesia tambang Batulicin Kalimantan Selatan tahun 2011. Untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan IPB, penulis menyelesaikan skripsi dengan judul Perubahan Sifat Kimia dan Biologi Tanah Pasca Kegiatan Perambahan di Areal Hutan Pinus Reboisasi Kabupaten Humbang Hasundutan Provinsi Sumatera Utara dibimbing oleh Dr. Ir. Basuki Wasis, MS. viii ix UCAPAN TERIMA KASIH Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala limpahan karuniaNya sehingga penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini. Terselesaikannya karya ilmiah ini tidak lepas dari berbagai pihak yang telah turut serta memberikan bantuan dan dukungan. Untuk itu penulis menyampaikan terima kasih kepada: 1. Dr. Ir. Basuki Wasis, MS selaku dosen pembimbing yang telah memberikan arahan dan bimbingan dengan penuh kesabaran. 2. Kedua orang tua penulis (Alm. Abdul Rozak dan Siti Darojah) serta seluruh keluarga yang telah memberikan dukungan moril dan materil, serta mencurahkan doa dan kasih sayang. 3. Keluarga besar Laboratorium Pengaruh Hutan dan Ekologi Hutan yang senantiasa membantu dan memberikan motivasi. 4. Sahabat-sahabat Silvikultur 44 atas semangat kebersamaan yang terus kita bangun selama menjalani perkuliahan. 5. Rekan-rekan UKM Uni Konservasi Fauna IPB, Himpro Tree Grower Community, dan komunitas Wahana Telisik Seni dan Sastra atas segala jalinan persahabatan yang terus memotivasi penulis. 6. Pihak-pihak yang telah membantu penulis dalam menyusun karya ilmiah ini yang tidak dapat disebutkan satu persatu atas segala bantuannya. Terima kasih atas bantuannya kepada penulis. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat. Bogor, Februari 2012 Penulis ix x DAFTAR ISI Halaman DAFTAR TABEL .............................................................................................. xi DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................... xii BAB I PENDAHULUAN .................................................................................... 1 1.1. Latar Belakang....................................................................................... 1 1.2. Tujuan ................................................................................................... 1 1.3. Hipotesis ................................................................................................ 2 1.4. Manfaat ................................................................................................. 2 BAB II TINJAUAN PUSTAKA .......................................................................... 3 2.1. Pengertian Tanah ................................................................................... 3 2.2. Sifat Kimia Tanah .................................................................................. 3 2.3. Sifat Biologi Tanah ................................................................................ 7 BAB III METODE PENELITIAN ....................................................................... 9 3.1. Waktu dan Tempat Penelitian ................................................................ 9 3.2. Alat dan Bahan Penelitian ...................................................................... 9 3.3. Metode Penelitian .................................................................................. 9 3.4. Analisis Sifat Kimia dan Biologi Tanah ............................................... 10 BAB IV KONDISI UMUM LOKASI PENELITIAN ......................................... 11 4.1. Letak Geografis ................................................................................... 11 4.2. Iklim .................................................................................................... 11 4.3. Vegetasi............................................................................................... 11 4.4. Jenis Tanah .......................................................................................... 12 BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN.............................................................. 13 5.1. Hasil .................................................................................................... 13 5.2. Pembahasan ......................................................................................... 17 BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................ 22 6.1. Kesimpulan.......................................................................................... 22 6.2. Saran ................................................................................................... 22 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 23 LAMPIRAN ...................................................................................................... 25 x xi DAFTAR TABEL Halaman 1 Kriteria penilaian sifat-sifat kimia tanah ........................................................... 3 2 Metode analisis sifat kimia dan biologi tanah ................................................. 10 3 Nilai rata-rata sifat kimia tanah pada hutan pinus dan lahan terbuka ............... 13 4 Hasil analisis Uji T sifat kimia tanah .............................................................. 13 5 Nilai rata-rata sifat biologi tanah pada hutan pinus dan lahan terbuka ............. 16 6 Hasil analisis Uji T sifat biologi tanah ............................................................ 16 xi xii DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1 Hasil uji T sifat kimia tanah ........................................................................... 26 2 Hasil uji T sifat biologi tanah ........................................................................ 27 xii 1 BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Berdasarkan hasil pencacahan sensus penduduk tahun 2010 tercatat bahwa jumlah penduduk indonesia adalah sebesar 237.556.363 orang. Laju pertumbuhan penduduk indonesia sejak tahun 2000–2010 adalah sebesar 1,49% per tahun (Badan Pusat Statistik 2010). Kebutuhan lahan akan semakin meningkat seiring dengan peningkatan jumlah penduduk untuk berbagai kepentingan, baik untuk pemenuhan kebutuhan akan sandang, papan, dan pangan. Salah satu jalan keluar untuk memenuhi kebutuhan lahan tersebut adalah dengan melakukan perambahan lahan hutan. Susilawati (2008) menyatakan bahwa perambahan hutan diantaranya adalah beberapa faktor penyebab faktor ekonomi, faktor pendidikan, keterbatasan petugas pengawas hutan, dan lemahnya sanksi hukum. Kegiatan perambahan hutan akan merugikan kelestarian ekosistem hutan, kerusakan vegetasi, kerusakan lahan dan berpotensi untuk menyebabkan bencana alam seperti banjir, longsor, dan kekeringan. Kesuburan tanah juga dapat mengalami penurunan di lahan yang ditinggalkan pasca perambahan. Munawar (2011) menyatakan bahwa penurunan kesuburan tanah dapat berupa berkurangnya konsentrasi hara yang tersedia, berkurangnya bahan organik, kapasitas tukar kation, dan perubahan pH tanah. oleh karena pentingnya aspek ketersediaan bagi tanaman dan penggunaan unsur hara oleh tanaman, maka pemahaman tentang perilaku unsur-unsur hara di dalam tanah dan faktor-faktor yang mempengaruhi ketersediaannya bagi tanaman sangat diperlukan. Oleh karena itu diperlukan penelitian yang mengkaji perubahan sifatsifat tanah akibat perambahan hutan. 1.2. Tujuan Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji perubahan sifat kimia dan biologi tanah pada hutan pinus yang disebabkan oleh kegiatan perambahan hutan di Hutan Pinus Reboisasi Kecamatan Pollung, Kabupaten Humbang Hasundutan, Provinsi Sumatera Utara. 2 1.3. Hipotesis Hipotesis yang diajukan dalam penelitian ini adalah terdapatnya perbedaan sifat kimia dan biologi tanah antara hutan pinus dan lahan terbuka pasca perambahan hutan. Asumsi yang digunakan pada penelitian ini adalah kedua lokasi memiliki jenis tanah dan kondisi geografis yang sama karena masih dalam satu kawasan. 1.4. Manfaat Manfaat dari penelitian ini adalah menyajikan informasi tentang perubahan sifat kimia dan biologi tanah yang disebabkan oleh kegiatan perambahan hutan pinus serta dapat menjadi dasar untuk rekomendasi pemupukan. 3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Pengertian Tanah Tanah adalah kumpulan benda alam di permukaan bumi yang tersusun dalam horison-horison, terdiri dari campuran bahan mineral, bahan organik, air dan udara, dan merupakan media untuk tumbuh tanaman. Tanah berasal dari pelapukan batuan yang bercampur dengan sisa bahan organik dan mineral vegetasi serta hewan yang hidup di atas atau di dalamnya (Hardjowigeno 2003). 2.2. Sifat Kimia Tanah Sifat kimia tanah adalah segala sesuatu yang berhubungan dengan peristiwa yang bersifat kimia dan terjadi di dalam maupun di atas permukaan tanah sehingga akan menentukan sifat dan ciri tanah yang terbentuk dan berkembang setelah peristiwa kimia tersebut. Peubah yang termasuk sifat kimia tanah yang mempengaruhi pertumbuhan, produksi dan kualitas tanaman antara lain pH tanah, ketersediaan unsur hara makro dan mikro, serta kapasitas tukar kation (Abadi 2009). Proses pembentukan tanah merupakan suatu masalah biologi dan kimia yang rumit dan biasanya sulit untuk digambarkan dengan reaksi tunggal. Reaksireaksi dapat terjadi secara serempak atau dapat terlibat sederetan reaksi yang berlangsung berurutan (Tan 1991). Tabel 1 Kriteria penilaian sifat-sifat kimia tanah Sangat Sifat Tanah Satuan Rendah Sedang Rendah No. 1. C-Organik % <1,00 1,00–2,00 2,01–3,00 2. N-Total % <0,10 0,10–0,20 0,21–0,50 3. P-Bray ppm <10,00 10,00–15,00 16,00–25,00 4. KTK me/100g <5,00 5,00–16,00 17,00–24,00 5. K me/100g <0,10 0,10–0,20 0,30–0,50 6. Mg me/100g <0,40 0,40–1,00 1,10–2,00 7. Ca me/100g <2,00 2,00–5,00 6,00–10,00 Sumber : Pusat Penelitian Tanah (1983) dalam Hardjowigeno (2003) Tinggi 3,01–5,00 0,51–0,75 26,00–35,00 25,00–40,00 0,60–1,00 2,10–8,00 11,00–20,00 Sangat Tinggi >5,00 >0,75 >35,00 >40,00 >1,00 >8,00 >20,00 Komponen kimia tanah berperan dalam menentukan sifat dan ciri tanah pada umumnya dan kesuburan tanah pada khususnya. Uraian kimia tanah bertujuan untuk menjelaskan reaksi-reaksi kimia yang menyangkut masalahmasalah ketersediaan unsur hara bagi tanaman (Hakim et al. 1986). 4 2.2.1. Reaksi Tanah (pH Tanah) Reaksi tanah menunjukkan sifat kemasaman atau alkalinitas tanah yang dinyatakan dengan nilai pH (potential of hydrogen). Nilai pH menunjukkan banyaknya konsentrasi ion hidrogen (H+) di dalam tanah. Tanah masam memiliki nilai pH yang rendah atau kadar ion H+ yang tinggi. Namun sebaliknya, tanah basa memiliki nilai pH yang tinggi atau kadar ion H+ yang rendah. Selain ion H+ dan ion-ion lain di dalam tanah ditemukan pula ion OH - yang jumlahnya berbanding terbalik dengan ion H+. Apabila kandungan H+ dan OH- adalah sama maka tanah bereaksi netral (Hardjowigeno 2003). Menurut Dikti (1991) reaksi masam-basa dalam tanah dapat mempengaruhi tingkat penguraian mineral dan bahan organik, pembentukan mineral liat, aktivitas jasad renik, ketersediaan hara bagi tanaman dan secara langsung maupun tidak langsung mempengaruhi pertumbuhan tanaman. Pertumbuhan dan produksi tanaman sangat ditentukan oleh pH tanah. 2.2.2. Carbon-Organik (C-Organik) Bahan organik tanah sangat menentukan interaksi antara komponen abiotik dan biotik dalam ekosistem tanah. Bahan organik tanah mempunyai peranan yang sangat penting dalam tanah terutama pada kesuburan tanah, serta sifat-sifat fisik, kimia, dan biologi yang secara langsung maupun tidak langsung dipengaruhi pula oleh bahan organik tanah (Istomo 1994). Musthofa (2007) menyatakan bahwa kandungan bahan organik dalam bentuk C-Organik di tanah harus dipertahankan tidak kurang dari 2 persen agar kandungan bahan organik dalam tanah tidak menurun dengan waktu akibat proses dekomposisi mineralisasi. Maka sewaktu pengolahan tanah, penambahan bahan organik mutlak harus diberikan setiap tahun. Kandungan bahan organik antara lain sangat erat berkaitan dengan KTK (kapasitas tukar kation) serta dapat meningkatkan KTK tanah. 2.2.3. Nitrogen (N) Nitrogen (N) merupakan unsur hara yang dibutuhkan tanaman dalam jumlah besar untuk seluruh proses pertumbuhan. Di dalam tanaman, nitrogen berfungsi sebagai komponen utama protein, hormon, klorofil, vitamin, dan enzim- 5 enzim essensial untuk kehidupan tanaman. N2 atmosfer harus diubah bentuk menjadi tersedia bagi tanaman agar dapat digunakan oleh tanaman (Munawar 2011). Pada umumnya kandungan N total pada tanah di lapisan 0–20 cm adalah antara 2000–4000 kg/ha. Namun yang tersedia bagi tanaman adalah kurang dari 3% dari keseluruhan jumlah tersebut. Nitrogen dalam tanah berasal dari bahan organik tanah (halus dan kasar), pengikatan oleh mikroorganisme dari N di udara, pupuk, dan air hujan (Hardjowigeno 2003). 2.2.4. Fosfor (P) Unsur Fosfor (P) di dalam tanah berasal dari bahan organik, pupuk buatan, dan mineral-mineral di dalam tanah. P-organik dan P-anorganik merupakan jenis unsur P yang terdapat di dalam tanah. Agar unsur P di dalam tanah bisa tersedia biasanya pada tanah masam dilakukan penambahan kapur sehingga pH tanah menjadi meningkat dan P dapat dilepas dari agen pengikatnya seperti Fe dan Al. Bentuk yang tersedia bagi tanaman adalah berupa ion fosfat (Hardjowigeno 2003). Menurut Hanafiah (2007) jika dibandingkan dengan N, unsur P lebih cepat menjadi tersedia akibat terikat oleh kation tanah serta terfiksasi pada permukaan positif koloidal tanah. Ketersediaan unsur P optimum terdapat pada kisaran pH 6,00–7,00. 2.2.5. Kalsium (Ca) Menurut RAM (2007) manfaat dari kalsium adalah mengaktifkan pembentukan bulu-bulu akar dan biji serta menguatkan batang dan membantu keberhasilan penyerbukan, membantu pembelahan sel, dan membantu aktivitas beberapa enzim. Hanafiah (2007) menyatakan bahwa peranan unsur Ca bagi tanaman diantaranya adalah mempertahankan integritas sel-sel, mempertahankan permeabilitas membran, pembentukan dan peningkatan kandungan protein dalam mitokondria, serta berperan dalam menghambat pengguguran atau proses penuaan daun. Defisiensi Ca biasanya dijumpai pada kondisi masam dengan kejenuhan Ca rendah. Ca tersedia pada pH 7,00–8,50. Kekurangan Ca dapat menyebabkan terhentinya pertumbuhan tanaman akibat terganggunya pembentukan pucuk 6 tanaman dan ujung-ujung akar serta jaringan penyimpan yang disebabkan terhambatnya pembelahan sel. 2.2.6. Magnesium (Mg) Magnesium merupakan unsur pembentuk klorofil. Seperti halnya dengan beberapa hara lainnya, kekurangan magnesium mengakibatkan perubahan warna yang khas pada daun. Terkadang pengguguran daun sebelum waktunya merupakan akibat dari kekurangan magnesium (Hanafiah 2007). Menurut Hakim et al. (1986) meyatakan bahwa sumber utama magnesium tanah adalah hancuran mineral-mineral primer yang mengandung magnesium. Kadar magnesium tanah berkisar antara 1,93%–2,10% dari total berat tanah. Penyerapan magnesium oleh tanaman sangat tergantung pada jumlah yang tersedia dan jumlah yang dapat dipertukarkan. Bentuk magnesium dalam tanah diantaranya adalah larut dalam air, dapat dipertukarkan dalam kisi mineral tipe 2:1 dan dalam mineral primer. 2.2.7. Kalium (K) Sumber utama kalium tanah adalah kerak bumi yang mengandung asam dan mineral kalium. Kalium tidak dapat berdiri sendiri sebagai unsur tetapi selalu terdapat sebagai persenyawaan di dalam berbagai batuan, mineral, dan larutan garam. Kandungan kalium dalam kerak bumi diperkirakan 3,11% K2O sedangkan pada air laut diperkirakan 0,04% K2O (Hakim et al. 1986). Menurut Hanafiah (2007) kadar unsur K dalam larutan tanah merupakan hasil keseimbangan antara suplai dari hasil pelarutan mineral-mineral K. Tertukarnya K dari permukaan koloid-koloid tanah dan K hasil mineralisasi bahan organik/pupuk dengan kehilangan akibat adanya serapan tanaman (immobilisasi), K-terfiksasi akibat terjerap oleh ruang dalam koloid-koloid dan pelindian. 2.2.8. Kapasitas Tukar Kation (KTK) Kapasitas Tukar Kation (KTK) suatu tanah dapat didefinisikan sebagai suatu kemampuan koloid tanah menjerap dan mempertukarkan kation. Kapasitas tukar kation merupakan banyaknya kation-kation yang dijerap atau dilepaskan dari permukaan koloid liat atau humus dalam miliekuivalen per 100 g contoh tanah atau humus (Hakim et al. 1986). 7 Tanah-tanah dengan kandungan bahan organik atau kadar liat tinggi mempunyai KTK lebih tinggi dari pada tanah-tanah dengan kandungan bahan organik rendah atau tanah-tanah berpasir. Nilai KTK tanah sangat beragam serta tergantung pada sifat dan ciri tanah tersebut. Besar kecilnya KTK tanah dipengaruhi oleh reaksi tanah, tekstur atau jumlah liat, jenis mineral liat, bahan organik, dan pengapuran atau pemupukan (Hardjowigeno 2003). 2.3. Sifat Biologi Tanah Sifat biologi tanah adalah sebuah sifat yang dimiliki oleh tanah yang berhubungan erat dengan kondisi, jumlah dan jenis mikroorganisme tanah dan proses-proses mikrobiologi yang terjadi dalam tanah tersebut. Sifat dan tampakan tanah yang mengimplikasikan kegiatan hayati ialah nisbah C/N, kadar bahan organik atau kandungan biomassa tiap satuan luas/volume tanah, tingkat perombakan bahan organik, pembentukan krotovina, dan permintaan oksigen hayati (Hardjowigeno 2003). 2.3.1. Mikroorganisme Tanah Di dalam tanah terdapat berbagai jenis organisme yakni hewan dan tumbuhan, baik yang berukuran makro maupun yang berukuran mikro. Berbagai mikroorganisme bertahan hidup dan berkompetisi dalam memperoleh ruang, oksigen, air, hara, dan kebutuhan hidup lainnya (Hanafiah et al. 2007). Total mikroorganisme tanah dapat dijadikan indikator kesuburan tanah, yakni tanah yang subur mengandung sejumlah mikroorganisme. Keberadaan mikroorganisme pada tanah dapat diindikasikan dengan populasi yang tinggi. Karena populasi tinggi menggambarkan adanya suplai makanan atau energi yang cukup, ditambah lagi dengan temperatur yang sesuai, ketersediaan air yang cukup, dan kondisi ekologi lainnya yang menyokong perkembangan mikroorganisme tanah tersebut (Supardi 1983). 2.3.2. Fungi Tanah Fungi mempunyai peranan penting di dalam tanah terutama dalam penghancuran selulosa dan lignin. Selain itu, fungi juga aktif dalam penghancuran bahan yang mudah hancur seperti gula, pati, dan protein (Hardjowigeno 2003). 8 Fungi dibedakan menjadi tiga golongan yaitu ragi, kapang, dan jamur. Kapang dan jamur mempunyai arti yang penting bagi pertanian. Kapang berkembang biak dalam suasana masam dimana kompetisi bakteri atau aktinomisetes sangat terbatas. Bila tidak karena fungi ini maka dekomposisi bahan organik dalam suasana masam tidak akan terjadi (Supardi 1983). 2.3.3. Bakteri Pelarut P Mikroba tanah dan akar tanaman berperan serta dalam pelarutan unsur Panorganik melalui produksi CO2 dan asam-asam organik. Mikroba yang terlihat umumnya bakteri Pseudomonas dan Bacillus. Aspergillus sp. Merupakan fungi yang diketahui juga dapat melarutkan fosfat dari ikatannya (Hanafiah 2007). Jumlah bakteri tanah bervariasi tergantung dari keadaan tanah. namun pada umumnya jumlah terbanyak dijumpai pada lapisan atas yakni berkisar antara 3–4 milyar tiap gram tanah kering dan berubah dengan musim (Supardi 1983). 2.3.4. Respirasi Tanah Kecepatan respirasi lebih mencerminkan aktivitas metabolik daripada jumlah, tipe, atau perkembangan mikroorganisme tanah. Penetapan respirasi tanah didasarkan pada penetapan jumlah CO2 yang dihasilkan oleh mikroorganisme tanah dan jumlah CO2 yang digunakan oleh mikroorganisme tanah. Pengukuran telah diperhatikan mempunyai korelasi yang baik dengan parameter yang lain yang berkaitan dengan aktivitas mikroorganisme tanah seperti kandungan bahan organik, transformasi N atau P, hasil antara pH dan rata-rata jumlah mikroorganisme (Anas 1989). 9 BAB III METODE PENELITIAN 3.1. Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian ini dilaksanakan di areal Hutan Pinus Reboisasi Kecamatan Pollung Kabupaten Humbang Hasundutan Provinsi Sumatera Utara. Analisis sifat kimia dan biologi tanah dilakukan di Laboratorium Pengaruh Hutan, Departemen Silvikultur, Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Januari–Februari 2012. 3.2. Alat dan Bahan Penelitian Penelitian ini menggunakan data sekunder berupa data hasil analisis sifat kimia dan biologi tanah di hutan pinus reboisasi dan lahan terbuka pasca perambahan di Kecamatan Pollung, Kabupaten Humbang Hasundutan, Provinsi Sumatera Utara yang diperoleh dari Kementerian Lingkungan Hidup. Analisis data menggunakan software SPSS 16,0. 3.3. Metode Penelitian Metode penelitian yang digunakan pada penelitian ini adalah dengan menganalisa data yang diperoleh secara deskriptif dan statistik. Analisis deskriptif dilakukan dengan cara mendeskripsikan data nilai rata-rata setiap variabel yang diamati dan dikategorisasikan berdasarkan Kriteria Penilaian tanah (Pusat Penelitian Tanah 1983 dalam Hardjowigeno 2003) seperti yang tersaji pada tabel 1. Analisis statistik dilakukan dengan menggunakan Uji T pada selang kepercayaan 95%. Hal ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh kegiatan perambahan hutan terhadap kondisi sifat kimia dan biologi tanah antara hutan pinus dengan lahan terbuka. Sebagai informasi tambahan pengambilan contoh tanah dilakukan pada dua lokasi yang masih dalam satu area, yakni di hutan pinus dan lahan terbuka yang sebelumnya menjadi bagian dari hutan pinus tersebut. Di tiap lokasi dilakukan pengambilan contoh tanah komposit sebanyak tiga ulangan dengan metode purposive sampling. 10 3.4. Analisis Sifat Kimia dan Biologi Tanah Analisis sifat tanah dilakukan untuk melihat sifat kimia dan biologi tanah lokasi penelitian. Metode analisis tanah yang dilakukan disajikan pada Tabel 2. Tabel 2 Metode analisis sifat kimia dan biologi tanah No. 1. 2. Parameter Sifat Kimia pH C-Organik N Total P Bray K, Ca, Mg, Na KTK Sifat Biologi Total Mikroorganisme Tanah Total Fungi Tanah Total Bakteri Pelarut Fosfat Total Respirasi Tanah Metode Analisis pH meter Walkey and Black Kjeldahl Bray I, Spektrofotometer NH4Oac N pH7.0, AAS NH4Oac N pH7.0, tritasi Plate Count (NA) Plate Count (NA) Plate Count (NA) Jar (Penangkapan CO2) 11 BAB IV KONDISI UMUM LOKASI PENELITIAN 4.1. Letak Geografis Kabupaten Humbang Hasundutan adalah kabupaten yang baru dimekarkan dari kabupaten Tapanuli Utara pada tanggal 28 Juli 2003 sesuai dengan UU no. 9 tahun 2003, yang terletak di tengah Provinsi Sumatera Utara. Kabupaten Humbang Hasundutan dengan luas wilayah 233.533 ha memiliki luas kawasan hutan 95.512.84 ha yang terdiri dari hutan lindung (HL) 29.100 ha, hutan produksi (HP) 41.600 ha, hutan produksi terbatas (HPT) 3.100 ha dan hutan reboisasi (inlijving) 21.712.84 ha. Hutan rakyat pinus menyebar hampir di semua kabupaten Humbang Hasundutan dengan estimasi luas 30.000 ha dan estimasi produksi sekitar 130.000 m3, baik dari hutan rakyat maupun hutan reboisasi (Dinas Pertambangan dan Kehutanan Humbahas 2006). Kabupaten Humbahas terdiri dari 10 kecamatan, 1 kelurahan dan 117 Desa. Memiliki jumlah penduduk 155.222 jiwa. Letak geografis kabupaten Humbang Hasundutan terletak diantara 2º1’ 2º28’ Lintang Utara, 98º10’ 98º58’ Bujur timur, dengan batas kabupaten : Sebelah utara : Kabupaten Samosir Sebelah timur : Kabupaten Tapanuli Utara Sebelah selatan : Kabupaten Tapanuli Tengah Sebelah barat : Kabupaten Pakpak Barat 4.2. Iklim Curah hujan rata-rata di Kabupaten Humbang Hasundutan pada tahun 2005 tercatat sebanyak 216,8 mm/tahun. Hari hujan di Kabupaten Humbang Hasundutan pada tahun 2005 adalah 12,7 hari hujan. 4.3. Vegetasi Lokasi penelitian merupakan kawasan hutan reboisasi yang ditanami dengan jenis tusam (Pinus merkusii). Selain itu terdapat pula berbagai jenis pakupakuan, epifit, dan berbagai tumbuhan bawah. 12 4.4. Jenis Tanah Berdasarkan atas horison-horison penciri dan sifat-sifat penciri lain maka tanah di lokasi penelitian termasuk dalam ordo ultisol. Hardjowigeno (2003) menyatakan bahwa tanah ultisol adalah tanah dengan terdapatnya penimbunan liat di horison bawah (horison argilik), bersifat masam, kejenuhan basa (jumlah kation) pada kedalaman 180 cm dari permukaan tanah kurang dari 35%. Tanah ultisol dahulu dikenal dengan sebutan tanah podzolik merah kuning. Permasalahan yang dimiliki oleh tanah ultisol diantaranya adalah reaksi tanah yang masam, kandungan Al yang tinggi, dan unsur hara rendah. 13 BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN 5.1. Hasil 5.1.1. Sifat Kimia Tanah Variabel kimia tanah yang diamati adalah pH, C-organik, N Total, P Bray, Kalium, Kalsium, Magnesium, dan KTK. Hasil analisis sifat kimia tanah yang telah dilakukan dapat dilihat pada Tabel 3. Tabel 3 Nilai rata-rata sifat kimia tanah pada hutan pinus dan lahan terbuka Sifat Kimia Tanah pH (H2O) C-Organik (%) N Total (%) P Bray (ppm) Ca (me/100g) Mg (me/100g) K (me/100g) KTK (me/100g) Hutan Pinus 6,13 7,55 0,22 25,40 6,97 3,95 0,59 16,55 Lahan Terbuka 4,53 2,45 0,17 15,80 1,11 2,39 0,83 14,56 Data hasil analisis sifat kimia tanah dari kedua lokasi penelitian kemudian dianalisis secara statistik untuk mengetahui perbedaan sifat kimia tanah akibat kegiatan perambahan hutan seperti yang disajikan pada Lampiran 1. Hasil analisis statisitik untuk sifat kimia tanah di kedua lokasi penelitian tersaji pada Tabel 4. Tabel 4 Hasil analisis Uji T sifat kimia tanah Hutan Pinus Lahan Terbuka pH (H2O) Sifat Kimia Tanah 6,13 ± 0,55 4,53 ± 0,45* C-Organik (%) 7,55 ± 9,56 2,45 ± 1,27tn N Total (%) 0,22 ± 0,09 0,17 ± 0,06tn P Bray (ppm) 25,40 ± 3,81 15,80 ± 13,81tn Ca (me/100g) 6,97 ± 2,23 1,11 ± 0,27* Mg (me/100g) 3,95 ± 1,00 2,39 ± 1,74tn K (me/100g) 0,59 ± 0,55 0,83 ± 1,13tn KTK (me/100g) 16,55 ± 1,95 14,56 ± 5,50tn Keterangan : tn = tidak nyata pada selang kepercayaan 95% * = berbeda nyata pada selang kepercayaan 95% Berdasarkan hasil analisis statistik dengan menggunakan uji T pada selang kepercayaan 95% diperoleh bahwa hampir seluruh parameter sifat kimia tanah antara hutan pinus dan lahan terbuka pasca perambahan tidak berbeda nyata kecuali pada variabel pH tanah dan Kalsium. Secara statistik hal tersebut 14 menyatakan bahwa dari data yang diperoleh kegiatan perambahan hutan berpengaruh terhadap pH tanah dan unsur kalsium dalam tanah. Reaksi Tanah (pH) Dari Tabel 3 dapat diketahui bahwa nilai pH pada hutan pinus sebesar 6,13 dan nilai pH pada lahan terbuka sebesar 4,53. Menurut Hardjowigeno (2003) nilai pH yang diperoleh di hutan pinus termasuk ke dalam kelas agak masam. Sedangkan nilai pH di lahan terbuka termasuk dalam kelas masam. C-Organik C-Organik di hutan pinus diketahui memiliki nilai yang lebih tinggi yakni sebesar 7,55% dibandingkan C-Organik di lahan terbuka yang hanya 2,45%. Karena C-Organik merupakan penyusun utama bahan organik maka dapat dikatakan bahwa bahan organik di hutan pinus lebih banyak jumlahnya daripada bahan organik di lahan terbuka. N Total Jumlah N Total tertinggi terdapat pada hutan pinus dengan persentase sebesar 0,22%. Di lahan terbuka hanya memiliki jumlah N Total sebesar 0,17%. Berdasarkan data Penelitian Tanah (1983) dalam Hardjowigeno (2003) tentang kriteria penilaian sifat kimia tanah, kandungan N Total pada lahan terbuka termasuk dalam kategori rendah dan pada hutan pinus tergolong sedang. P Bray Fosfor adalah unsur hara esensial yang berasal dari bahan organik, pupuk buatan, dan mineral-mineral di dalam tanah. Fosfor berperan dalam menangkap dan mengubah energi matahari menjadi senyawa-senyawa yang selanjutnya akan dimanfaatkan tanaman. Dari hasil analisis contoh tanah yang telah dilakukan, menginformasikan bahwa kandungan fosfor di hutan pinus termasuk dalam kategori sedang yakni sebesar 25,40 ppm. Nilai tersebut lebih besar dibandingkan dengan kandungan fosfor di lahan terbuka yang hanya sebesar 15,80 ppm dan termasuk dalam kategori rendah. 15 Kalium (K) Ketersediaan unsur kalium di hutan pinus tergolong sedang yakni sekitar 0,59 me/100 gram. Di lahan terbuka pasca perambahan unsur kalium mengalami peningkatan menjadi sekitar 0,83 me/100 gram dan termasuk dalam kategori tinggi. Magnesium (Mg) Kandungan unsur magnesium di kedua lokasi penelitian termasuk dalam kategori tinggi. Akan tetapi kandungan unsur magnesium di lahan terbuka pasca perambahan lebih sedikit daripada di hutan pinus. Kandungan unsur magnesium pada hutan pinus sebesar 3,95 me/100 gram, sedangkan pada lahan terbuka pasca perambahan adalah sebesar 2,39 me/100 gram. Kalsium (Ca) Unsur Ca di hutan pinus memiliki nilai yang lebih tinggi dibandingkan unsur Ca di lahan terbuka pasca perambahan. Penurunan kadar unsur Ca pada lahan terbuka pasca perambahan sebesar 5,86 me/100 gram. Kadar unsur Ca pada hutan pinus tergolong sedang dan pada lahan terbuka tergolong sangat rendah. Kapasitas Tukar Kation (KTK) Nilai KTK pada lahan terbuka pasca perambahan yakni sebesar 14,56 me/100 gram, sedangkan nilai KTK di hutan pinus sebesar 16,55 me/100 gram. Selisih nilai KTK dari kedua lokasi tersebut sebesar 1,99 me/100 gram. Nilai KTK di kedua lokasi penelitian termasuk dalam kategori rendah. 5.1.2. Sifat Biologi Tanah Sifat biologi tanah yang dianalisis adalah mikroorganisme tanah, fungi tanah, bakteri pelarut P, dan respirasi tanah. Hasil analisis sifat biologi tanah yang telah dilakukan dapat dilihat pada Tabel 5. 16 Tabel 5 Nilai rata-rata sifat biologi tanah pada hutan pinus dan lahan terbuka Sifat Biologi Tanah Mikroorganisme Tanah (x 106 spk/g) Fungi Tanah (x 104 spk/g) Bakteri Pelarut P (x 103 spk/g) Respirasi Tanah (mgC-CO2/kg tanah/hari) Hutan Pinus 31,67 5,17 6,83 14,43 Lahan Terbuka 3,50 1,00 0,67 11,00 Keterangan : spk = satuan pembentuk koloni Data hasil analisis sifat biologi tanah dari kedua lokasi penelitian kemudian dianalisis secara statistik untuk mengetahui perbedaan sifat biologi tanah akibat kegiatan perambahan hutan seperti yang disajikan pada lampiran 2. Hasil analisis statistik untuk sifat biologi tanah di kedua lokasi penelitian tersaji pada Tabel 6. Tabel 6 Hasil analisis Uji T sifat biologi tanah Sifat Biologi Tanah Hutan Pinus Lahan Terbuka 31,67 ± 17,26 3,50 ± 1,50tn Fungi Tanah (x 104 spk/g) 5,17 ± 0,76 1,00 ± 0,86 * Bakteri Pelarut P (x 103 spk/g) 6,83 ± 5,39 0,67 ± 1,15 tn Respirasi Tanah (mgC-CO2/kg tanah/hari) 14,43 ± 3,05 11,00 ± 1,35 tn Mikroorganisme Tanah (x 106 spk/g) Keterangan : tn = tidak nyata pada selang kepercayaan 95% * = berbeda nyata pada selang kepercayaan 95% Berdasarkan hasil analisis statistika dengan menggunakan uji T pada selang kepercayaan 95% diperoleh bahwa hampir seluruh parameter sifat biologi tanah antara hutan pinus dan lahan terbuka pasca perambahan tidak berbeda nyata kecuali pada variabel fungi tanah. Secara statistik berdasarkan data yang diperoleh menyatakan bahwa kegiatan perambahan hutan memberikan pengaruh terhadap jumlah fungi tanah. Mikroorganisme Tanah Mikroorganisme tanah pada hutan pinus lebih tinggi nilainya yakni 31,67 x106spk/g. Sedangkan mikroorganisme pada lahan terbuka pasca perambahan hanya sebesar 3,50x106spk/g. Fungi Tanah Jumlah fungi tanah pada lahan terbuka pasca perambahan jauh lebih sedikit dibandingkan pada hutan pinus. Penurunan jumlah fungi tanah di kedua lokasi sebesar 4,17x104spk/g. 17 Bakteri Pelarut P Jumlah bakteri pelarut P pada hutan pinus sebesar 6,83x103spk/g, sedangkan pada lahan terbuka sebesar 0,67x103spk/g. Penurunan jumlah bakteri pelarut P pasca perambahan hutan pinus sebesar 6,16x103spk/g. Respirasi Tanah Berdasarkan hasil analisis sifat biologi tanah diperoleh nilai respirasi tanah pada hutan pinus sebesar 14,43 mgC-CO2/kg tanah/hari. Nilai tersebut lebih tinggi jika dibandingkan dengan nilai respirasi tanah pada lahan terbuka pasca perambahan yakni sebesar 11 mgC-CO2/kg tanah/hari. 5.2. Pembahasan 5.2.1. Sifat Kimia Tanah Berdasarkan sifat-sifat kimia tanah yang diamati diperoleh bahwa keseluruhan variabel di lahan terbuka pasca perambahan memiliki nilai yang lebih kecil dibandingkan di hutan pinus kecuali pada variabel unsur kalium (K) tanah. Kegiatan perambahan hutan mengakibatkan penurunan nilai pH menjadi bersifat masam. Hal tersebut disebabkan oleh hilangnya tutupan lahan akibat pemanenan pohon, sehingga kation-kation basah pada tanah akan sangat mudah mengalami pencucian di saat hujan. Munawar (2011) menyatakan bahwa curah hujan yang berlebihan merupakan penyebab efektif hilangnya kation-kation basa seperti Ca2+, Mg2+, K+, dan Na+ dari larutan tanah yang digantikan dengan H+ dan Al3+ yang bersifat masam. C-Organik merupakan penyusun utama bahan organik. Dari hasil analisis laboratorium tanah, jumlah C-Organik mengalami penurunan yang signifikan pada lahan terbuka pasca perambahan dibandingkan pada hutan pinus. Maka dapat dikatakan bahwa bahan organik di hutan pinus lebih banyak jumlahnya daripada bahan organik di lahan terbuka. Perbedaan nilai C-Organik yang signifikan di kedua lokasi tersebut dipengaruhi oleh perbedaan jumlah dan jenis vegetasi antara hutan pinus dan lahan terbuka pasca perambahan. Menurut Hanafiah (2007) sumber primer bahan organik tanah adalah jaringan organik tanaman, baik berupa daun, batang/cabang, ranting, buah, maupun akar. Sedangkan yang menjadi 18 sumber sekunder berupa jaringan organik fauna termasuk kotorannya serta mikroflora. Sehingga kecenderungan pemasok terbesar bahan organik tanah pada hutan pinus berasal dari seluruh bagian tanaman pinus dan tambahan dari jaringan tumbuhan lain yang tumbuh di bawah tegakan pinus serta biota tanah. Akan tetapi di lahan terbuka pasca perambahan kebanyakan bahan organik yang ditambahkan ke tanah hanya berasal dari tumbuhan bawah yang tumbuh pasca perambahan hutan. Penurunan kandungan nilai unsur hara terjadi untuk beberapa parameter seperti jumlah nitrogen (N) total, fosfor (P), kalsium (Ca), dan magnesium (Mg) di lahan terbuka pasca perambahan. Penurunan jumlah N Total di lahan terbuka pasca perambahan hutan pinus dipengaruhi oleh hilangnya tutupan lahan. Karena di saat hujan potensi terjadinya aliran permukaan semakin besar yang mengakibatkan nitrogen dalam bentuk NO3 akan sangat mudah tercuci bersama dengan mengalirnya air. Selain itu penurunan jumlah nitrogen juga dipengaruhi oleh penurunan jumlah bahan organik dan mikroorganime tanah di lokasi tersebut. Karena di dalam susunan jaringan bahan organik terkandung unsur nitrogen organik yang di dekomposisi oleh mikroorganisme tanah menjadi nitrogen tersedia bagi tanaman. (Supardi 1983) menyatakan bahwa Penambahan jumlah N Total dipengaruhi oleh proses azofikasi, yakni jasad mikro tertentu yang dengan menggunakan bahan organik sebagai sumber energi dan nitrogen yang dimanfaatkan dalam tubuhnya akan tertinggal dalam bentuk protein dan senyawa serupa apabila mereka mati. Sama halnya dengan unsur nitrogen, penurunan jumlah fosfor di lahan terbuka pasca perambahan hutan pinus banyak dipengaruhi oleh penurunan jumlah bahan organik. Menurut Hardjowigeno (2003) salah satu pengaruh bahan organik terhadap sifat-sifat tanah dan akibatnya terhadap pertumbuhan tanaman adalah sebagai sumber unsur hara N, P, S, unsur mikro, dan lain-lain. Penurunan jumlah kalsium (Ca) di lahan terbuka pasca perambahan dipengaruhi oleh pencucian dan kemasaman tanah. seperti yang telah dijelaskan di bagian atas bahwa pada tanah-tanah masam aktivitas Al dan H tinggi yang mengakibatkan mudah hilangnya kation basa seperti Ca2+. Hilangnya vegetasi 19 pohon yang berperan untuk melindungi tanah dari benturan air hujan secara langsung menyebabkan aliran permukaan menjadi meningkat. Penebangan pohon pada kegiatan perambahan hutan menyebabkan kation basa seperti Ca 2+ mudah mengalami pencucian di saat hujan. Leiwakabessy et al. (2003) menyatakan bahwa ion Ca dalam larutan dapat habis jika diserap tanaman, diambil jasad renik, terikat oleh kompleks adsorpsi tanah, mengendap kembali sebagai endapanendapan sekunder dan tercuci. Berdasarkan data penelitian tanah (1983) dalam Hardjowigeno (2003) tentang kriteria penilaian sifat kimia tanah, kandungan unsur magnesium (Mg) di kedua lokasi penelitian termasuk dalam kategori tinggi (2,1–8,0 me/100g). Akan tetapi terdapat penurunan unsur magnesium di lahan terbuka pasca perambahan. Leiwakabessy et al. (2003) menyatakan bahwa ketersediaan Mg dipengaruhi oleh pH, kejenuhan Mg, tipe liat, dan perbandingan dengan kation yang terutama Ca dan K. Kandungan unsur Kalium di lahan terbuka pasca perambahan lebih tinggi dibandingkan dengan kandungan kalium di hutan pinus. Hal ini dapat dipengaruhi oleh kandungan kation-kation lainnya seperti kalsium (Ca) dan magnesium (Mg). Karena kandungan Ca dan Mg yang tinggi di dalam larutan tanah dapat mengurangi kandungan kalium. Penurunan sebagian besar kadar unsur hara essensial (N, P, Ca, Mg) di lahan terbuka pasca perambahan diikuti juga oleh penurunan kapasitas tukar kation (KTK). Menurut Supardi (1983) setengah dari KTK tanah biasanya berasal bahan organik dan merupakan pemantap agregat tanah yang tiada taranya. Liat memiliki daya jerapan berkisar 8–100 me tiap gram, sedangkan humus memiliki kapasitas tukar kation sebesar 150–300 me tiap 100 gram. Kapasitas tukar kation merupakan sifat kimia yang sangat erat hubungannya dengan kesuburan tanah. Tanah dengan KTK tinggi mampu menjerap dan menyediakan unsur hara lebih baik daripada tanah dengan KTK rendah (Hardjowigeno 2003). Dari pernyataan tersebut dapat diketahui bahwa KTK juga turut berperan dalam penurunan kandungan unsur hara pada lahan terbuka pasca perambahan. 20 5.2.2. Sifat Biologi Tanah Berdasarkan analisis laboratorium untuk sifat-sifat biologi tanah, diperoleh bahwa untuk keseluruhan parameter memiliki jumlah yang lebih rendah pada lahan terbuka pasca kegiatan perambahan hutan. Secara statistik untuk seluruh paramater sifat biologi tanah menunjukkan hasil uji tidak berbeda nyata kecuali pada variabel fungi tanah. Hal tersebut mengindikasikan bahwa kegiatan perambahan hutan berpengaruh terhadap jumlah fungi tanah. Selisih perbedaan jumlah mikroorganisme tanah di kedua lokasi diketahui sebesar 28,17x106spk/g. Sedangkan selisih perbedaan jumlah bakteri pelarut P sebesar 6,16x103spk/g. Jumlah mikroorganisme tanah dan bakteri pelarut P di lahan terbuka sangat dipengaruhi oleh bahan organik yang juga mengalami penurunan di lahan terbuka. Karena semakin banyak bahan organik menunjukkan semakin banyak pula sumber energi bagi organisme tanah. Mikroorganisme tanah akan berperan dalam dekomposisi bahan organik tanah. Sedangkan bakteri pelarut P berperan dalam mineralisasi fosfor organik yang terkandung pada bahan organik menjadi fosfor inorganik yang tersedia bagi tanaman. Hanafiah (2007) menyatakan bahwa bakteri merupakan jasad bersel satu dan berkembang biak melalui pembelahan sel. Diversitas dan kelimpahan bakteri tergantung pada ketersediaan hara dan kondisi lingkungannya. Seperti yang telah disebutkan di atas bahwa respirasi tanah di lahan terbuka juga memiliki nilai yang lebih rendah dibandingkan di hutan pinus. Penurunan jumlah respirasi tanah yakni sebesar 3,43 mgC-CO2/kg tanah/hari. Menurut Anas (1989) kecepatan respirasi tanah lebih mencerminkan aktivitas metabolik mikrobia tanah daripada jumlah, tipe, atau perkembangan tanah. Sama halnya dengan respirasi tanah, dibandingkan pada hutan pinus untuk jumlah fungi tanah di lahan terbuka memiliki nilai yang lebih kecil. Selisih nilai diantara kedua lokasi tersebut sebesar 4,17x104spk/g. Penurunan jumlah fungi tanah tersebut dapat dipengaruhi oleh hilangnya vegetasi pohon akibat penebangan sehingga mengakibatkan hilangnya fungsi pohon sebagai pelindung tanah dari sinar matahari secara langsung. Kondisi tersebut akan mempengaruhi suhu dan kelembapan tanah. karena populasi dan biodiversitas biota tanah sangat 21 dipengaruhi oleh faktor cuaca, kondisi tanah, dan juga tipe vegetasi penutupan lahan. Kondisi yang terjadi pada sifat-sifat kimia dan biologi tanah di lahan terbuka tersebut banyak dipengaruhi oleh jumlah bahan organik dan pencucian. Rendahnya bahan organik mengakibatkan berkurangnya sumber energi untuk biota tanah yang kemudian akan menghasilkan tambahan unsur hara tanah. Kondisi tersebut akan terus menerus mengalami penurunan kuantitas dan kualitas tanah apabila tidak segera dilakukan usaha penanaman pohon untuk membentuk kembali iklim mikro hutan yang akan mendukung keberlangsungan siklus hara dan populasi serta biodiversitas biota tanah. Penurunan kualitas dan kuantitas tanah di lahan terbuka sangat mungkin terjadi karena besarnya potensi erosi akibat pencucian yang akan mengikis tanah beserta unsur hara yang terkandung di dalamnya. 22 BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN 6.1. Kesimpulan Kesimpulan yang dapat diambil dari penelitian adalah : 1. Kegiatan perambahan hutan pinus menyebabkan perubahan pada sifat kimia tanah yakni berupa peningkatan kandungan unsur Kalium dan penurunan jumlah kandungan C-Organik, N Total, P Bray, Kalsium, Magnesium, Kapasitas Tukar Kation, dan pH tanah. Analisis statistik dengan menggunakan uji T menyatakan bahwa kegiatan perambahan hutan pinus berpengaruh nyata terhadap pH tanah dan unsur kalsium. 2. Kegiatan perambahan hutan pinus menyebabkan perubahan pada sifat biologi tanah yakni berupa penurunan jumlah mikroorganisme tanah, bakteri pelarut P, fungi tanah dan respirasi tanah. Analisis statistik dengan menggunakan uji T menyatakan bahwa kegiatan perambahan hutan pinus berpengaruh nyata terhadap jumlah fungi tanah. 6.2. Saran Perlu dilakukannya program penanaman dan pemeliharaan pohon di lahan terbuka pasca perambahan. Serta perlu diadakannya usaha perbaikan tanah baik dengan cara pengapuran maupun penambahan bahan organik. 23 DAFTAR PUSTAKA Abadi KM. 2009. Kondisi fisik, kimia, dan biologi tanah pasca reklamasi lahan agroforestry di area pertambangan bahan galian C Kecamatan Astanajapura Kabupaten Cirebon Provinsi Jawa Barat [skripsi]. Bogor: Fakultas Kehutanan. Institut Pertanian Bogor. Anas I. 1989. Petunjuk Laboratorium : Biologi Tanah dalam Praktek. Bogor: Departemen Pendidikan dan Kebudayaan. Pusat Antar Universitas Bioteknologi. Institut Pertanian Bogor. [BPS] Badan Pusat Statistik. 2010. Hasil Sensus Penduduk 2010, Data Agregat per Provinsi. Jakarta: BPS [Dikti] Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi. 1991. Kimia Tanah. Jakarta: Departemen Pendidikan dan Kebudayaan. Dinas Pertambangan dan Kehutanan Kabupaten Humbahas. 2006. Data Pembangunan Bidang Kehutanan Sampai Akhir Tahun 2006. Dolok Sanggul: Dinas Pertambangan dan Kehutanan Kabupaten Humbahas. Hakim N, Yusuf N, Lubis A, Sutopo GN, Amin MD, Go BH, Bailley HH. 1986. Dasar-dasar Ilmu Tanah. Lampung : Universitas Lampung. Hanafiah KA. 2007. Dasar-dasar Ilmu Tanah. Jakarta: PT. Raja Grafindo Persada. Hanafiah KA., Napoleon A., Ghofar N. 2007. Biologi Tanah : Ekologi dan Makrobiologi Tanah. Jakarta: PT. Raja Grafindo Persada. Hardjowigeno HS. 2003. Ilmu Tanah. Jakarta: CV Akademika Pressindo. Istomo. 1994. Bahan Bacaan Ekologi Hutan : Lingkungan Fisik Ekologi Hutan. Bogor: Laboratorium Ekologi Hutan Departemen Manajemen Hutan Fakultas Kehutanan IPB. Leiwakabessy FM., Wahjudin UM., Suwarno. 2003. Kesuburan Tanah. Bogor : Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi. Munawar A. 2011. Kesuburan Tanah dan Nutrisi Tanaman. Bogor: PT. Penerbit IPB Press. Mustofa A. 2007. Perubahan sifat fisik, kimia dan biologi tanah pada hutan alam yang diubah menjadi lahan pertanian di kawasan taman nasional Gunung Leuser [skripsi]. Bogor: Institut Pertanian Bogor. 24 [RAM] Redaksi Agro Media. 2007. Petunjuk Pemupukan. Jakarta: Agro Media Pustaka. Supardi G. 1983. Sifat dan Ciri Tanah. Bogor: Jurusan Ilmu Tanah, Fakultas Pertanian. Institut Pertanian Bogor. Susilawati D. 2008. Analisis dampak dan faktor yang mempengaruhi perambahan hutan studi kasus desa Bulu Hadik, Kecamatan Teluk Dalam, Kabupaten Simeulue, NAD [skripsi]. Medan: Universitas Sumatera Utara Tan KH. 1991. Dasar-dasar Kimia Tanah. Yogyakarta: UGM Press. 25 LAMPIRAN 26 Lampiran 1 Hasil uji T sifat kimia tanah t-test for Equality of Means Variables pH C-Organik N total P Bray Ca Mg K Na KTK Equal variances not assumed not assumed not assumed not assumed not assumed not assumed not assumed not assumed not assumed Sig. (2-tailed) .019 .453 .531 .352 .043 .269 .761 .934 .604 Mean Difference Std. Error Difference 1.60000 5.10667 .04667 9.60000 5.86333 1.55333 -.24333 -.03333 1.99000 .41096 5.57277 .06692 8.27325 1.29968 1.16355 .72806 .37609 3.37347 95% Confidence Interval of the Difference Lower .44124 -18.09759 -.15488 -21.85218 .42511 -2.02942 -2.60203 -1.12852 -10.08058 Upper 2.75876 28.31092 .24821 41.05218 11.30155 5.13609 2.11537 1.06185 14.06058 26 27 Lampiran 2 Hasil uji T sifat biologi tanah t-test for Equality of Means Variables Mikroorganisme tanah Fungi tanah Bakteri pelarut P Respirasi tanah Equal variances not assumed not assumed not assumed not assumed 95% Confidence Interval of the Difference Sig. (2-tailed) Mean Difference Std. Error Difference .105 28.16667 10.00555 .004 4.16667 .66667 .182 6.16667 3.18416 .181 3.43333 1.92902 Lower -14.27603 2.30424 -6.48987 -3.02600 Upper 70.60937 6.02909 18.82321 9.89267 27