HASIL DAN PEMBAHASAN
5.3 Parameter Tanah
5.3 Parameter Tanah.
Tanah adalah suatu benda alami heterogen yang terdiri atas komponen-komponen padat, cair dan gas serta mempunyai sifat dan perilaku yang dinamis. Benda alami ini terbentuk oleh hasil kerja interaksi antara iklim dan jasad hidup terhadap bahan induk, yang dipengaruhi oleh relief tempatnya terbentuk dan waktu. Tanah sebagai produk alami yang heterogen dan dinamis, maka ciri dan perilaku tanah berbeda dari satu tempat ke tempat lain dan berubah dari waktu ke waktu. Tanah sebagai sumberdaya untuk pertanian mempunyai dua fungsi yaitu (1) sebagai matriks tempat akar tumbuhan berjangkar dan air tanah tersimpan serta (2) sebagai sumber unsur hara bagi tumbuhan (Arsyad 2006).
Masing-masing pola agroforestri yang dikembangkan memiliki tingkat kesuburan tanah yang berbeda. Perbedaan tersebut disebabkan oleh sifat tanah yang heterogen dan dinamis seperti yang sudah dijelaskan di atas. Kesuburan tanah adalah mutu tanah untuk bercocok tanam, yang ditentukan oleh interaksi sifat fisika, kimia dan biologi bagian tubuh tanah yang menjadi habitat akar-akar aktif tanaman (Notohadiprawiro et al. 2006). Hasil penelitian di lapangan pada beberapa pola agroforestri di Desa Sanirin-Timor Leste menunjukkan perbedaan sifat tanah baik secara fisika maupun secara kimia. Data tentang parameter tanah tersebut didapatkan dari pengambilan contoh tanah secara acak pada masing-masing lokasi penelitian yang selanjutnya dianilisis di laboratorium. Parameter sifat tanah yang diamati adalah beberapa sifat fisik dan kimia tanah. Data hasil analisis sifat fisika tanah dari lokasi penelitian di Desa Sanirin-Timor Leste disajikan pada Tabel 11.
Tabel 11. Hasil analisis sifat fisika tanah pada 3 (tiga) pola agroforestri. No Lokasi Tekstur BD (g/cm3) PR (%) Kadar Air (% Volume) pada Pf Air Tersedia (%) Pasir Debu Liat
...(%)... Pf 2,54 Pf 4,2
1 AF 1 18,55 27,11 54,34 1,24 53,39 32,48 19,79 12,69 2 AF 2 18,94 30,43 50,63 1,52 42,79 28,79 20,74 11,18 3 AF 3 23,64 34,86 42,10 1,41 46,65 27,86 18,63 9,23
Sumber : Laboratorium Departemen Ilmu Tanah IPB (2010)
Sifat-sifat fisika tanah seperti pori-pori tanah, tekstur tanah, struktur tanah, drainase tanah, bulk density, warna tanah dan konsistensi tanah adalah faktor yang
perlu diperhatikan dalam usaha pengelolaan tanah. Parameter sifat fisika tanah yang dianalisis di laboratorium adalah bulk density (BD), porositas (PR), kadar air dan air tersedia. Bulk density biasa diartikan sebagai kerapatan atau bobot isi yang menunjukkan perbandingan antara berat kering tanah dengan volume tanah termasuk pori-pori tanah. Bulk density merupakan petunjuk kepadatan tanah (Hardjowigeno 2003).
Secara umum dari hasil analisis sifat fisika tanah di laboratorium menunjukkan bahwasannya pada ketiga lokasi penelitian nilai bulk density tanahnya berada pada kisaran yang hampir seragam. Hal ini menunjukkan pada ketiga lokasi tersebut sifat fisik tanahnya tidak terlalu berbeda. Hanya pada lokasi AF 2 kerapatan tanahnya paling tinggi diantara lokasi yang lainnya sehingga pori-pori tanahnya memiliki nilai yang paling rendah. Bulk density yang tinggi menyebabkan makin kecil ruangan strukturnya dan semakin kecil ruang porinya. Kondisi demikian menyebabkan pertumbuhan akar akan terhambat dan berdampak langsung terhadap pertumbuhan tanaman. Bulk density yang tinggi jelas mempengaruhi daya tembus akar tanaman dalam tanah, dan laju difusi O2 di dalam pori-pori tanah sehingga respirasi akar terganggu (Leywakabessy et al. 2003). Perbandingan nilai bulk density pada masing-masing pola agroforestri di Desa Sanirin-Timor Leste disajikan pada Gambar 4.
Gambar 4 Perbandingan nilai rata-rata bulk density pada 3 (tiga) pola Agroforestri.
30
Porositas tanah pada lokasi penelitian secara umum tidak menunjukkan perbedaaan yang tajam atau berada pada kisaran nilai yang seragam. Nilai porositas tanah pada lokasi penelitian tidak bisa dilepaskan dari nilai bulk density atau kerapatan tanah pada ketiga lokasi tersebut. Porositas tanah sangat dipengaruhi oleh kandungan bahan organik, struktur tanah dan tekstur tanah yang ada pada lokasi tersebut. Tanah-tanah dengan struktur granular (remah) mempunyai porositas yang lebih tinggi daripada tanah-tanah dengan struktur massive (pejal). Tanah dengan kelas tekstur pasir yang banyak memiliki pori-pori makro yang dominan sehingga sulit menahan air. Porositas tanah tinggi terjadi karena adanya bahan organik yang tinggi (Hardjowigeno 2003). Bulk density dan porositas tanah merupakan suatu fungsi yang berlawanan, bulk density tanah yang tinggi menyebabkan berkurangnya ruang pori tanah yang menyebabkan porositasnya menjadi rendah. Bulk density dan porositas tanah bisa digunakan untuk menduga ketersediaan air yang ada di dalam tanah. Porositas tanah yang tinggi menyebabkan kemampuan tanah menahan air berkurang sehingga tanah mengalami kehilangan air dalam jumlah yang banyak.
Lokasi penelitian yang memiliki nilai bulk density tinggi porositas tanahnya rendah, sehingga memiliki kemampuan menahan atau menyediakan air tinggi. Pola agroforetri AF 2 yang memiliki nilai bulk density tertinggi memiliki porositas tanah yang paling rendah, sehingga memiliki kemampuan menahan air paling tinggi. Pada tingkat semai, cendana sangat peka terhadap suhu tinggi sehingga tanaman ini memerlukan naungan 40-50 %. Kadar air tanah ditentukan oleh masukan yaitu infiltrasi di permukaan tanah dan keluaran yang terdiri dari evaporasi, transpirasi dan drainase (Suprayogo et al. 2002). Evaporasi dan drainase merupakan faktor yang tidak bisa dilepaskan dari adanya pori-pori tanah (porositas). Ketersediaan air dalam tanah akan semakin kecil pada tanah yang memiliki porositas yang tinggi karena evaporasi apabila masukan air konstan. Hubungan antara bulk density dengan porositas dan kandugan air dalam tanah disajikan pada Gambar 5.
Gambar 5. Hubungan nilai bulk density dengan porositas dan kadar air dalam tanah pada 3 (tiga) pola agroforestri.
Sifat kimia tanah yang dicerminkan oleh kandungan unsur hara, pH (reaksi tanah), Kapasitas Tukar Kation (KTK) maupun kejenuhan basa menjadi bagian yang sangat penting untuk pertumbuhan tanaman. Tumbuhan hijau untuk dapat hidup memerlukan air, udara, beberapa unsur hara mineral dan cahaya. Unsur hara dalam tanah berfungsi sebagai bahan dasar untuk pabrik raksasa di dalam tubuh tanaman (Leywakabessy et al. 2003). Unsur hara yang ada di dalam tanah tidak seluruhnya dibutuhkan oleh tanaman dalam porsi yang sama pentingnya. Unsur hara yang penting bagi tanaman disebut unsur hara esensial, yaitu unsur hara yang sangat diperlukan oleh tanaman dan fungsinya dalam tanaman tidak dapat digantikan oleh unsur lain. Unsur hara esensial apabila tidak terdapat dalam jumlah yang cukup di dalam tanah menyebabkan tanaman tidak dapat tumbuh dengan normal (Hardjowigeno 2003).
Gardner et al. (1991) menyatakan, ada dua kriteria yang digunakan untuk menetapkan pentingnya suatu unsur hara; keduanya mengandung keterbatasan dan kualifikasi tertentu. (1) Suatu unsur dinyatakan esensial apabila tumbuhan gagal tumbuh dan melengkapi daur hidupnya dalam kondisi medium tanpa unsur tersebut, dibandingkan dengan pertumbuhan dan reproduksi normal dalam kondisi medium yang mengandung unsur hara tersebut. (2) Suatu unsur dikatakan esensial apabila unsur tersebut merupakan penyusun metabolit yang diperlukan, seperti
32
unsur belerang (S) dalam asam amino metionin. Unsur hara yang diperlukan tanaman bisa berasal dari tanah, air maupun dari udara. Secara umum unsur hara esensial yang dibutuhkan oleh tanaman ada dua golongan yaitu unsur hara makro dan unsur hara mikro. Unsur hara makro adalah unsur hara dibutuhkan oleh tanaman dalam jumlah banyak. Unsur hara makro terdiri atas unsur C, H, O, N, P, K, Ca, Mg dan S. Unsur hara mikro adalah unsur hara yang dibutuhkan tanaman dalam jumlah yang sangat sedikit. Unsur hara mikro terdiri atas unsur Fe, Mn, B, Mo, Cu, Zn, Cl dan Co. (Hardjowigeno 2003).
Parameter sifat kimia tanah seperti pH, KTK, dan beberapa unsur hara diamati dari contoh tanah yang diambil dari lapangan dengan metode tanah terusik. Tanah yang dianalisis di laboratorium merupakan tanah hasil pencampuran (komposit) dari beberapa titik pengambilan tanah pada masing-masing pola lokasi penelitian. Data hasil analisis sifat kimia tanah dari lokasi penelitian di Desa Sanirin-Timor Leste disajikan pada Tabel 12.
Tabel 12 Hasil analisis sifat kimia tanah pada lokasi penelitian di Desa Sanirin- Timor Leste
No Lokasi
pH 1:1 Walkley & Black Kjeldhal Bray I N NH4OAc pH 7,0 C/N Ratio H2O KCl C-org N-Total P K KTK ..(%).. ..(%).. (ppm) (me/100g) (me/100g) 1 AF 1 6,00 5,30 1,35 0,12 15,7 0,31 24,49 11.25 2 AF 2 6,20 5,50 1,65 0,14 27,0 0,42 20,82 11.79 3 AF 3 6,30 5,50 1,75 0,14 11,5 0,53 18,31 12.50
Sumber : Laboratorium Departemen Ilmu Tanah IPB (2010)
Hasil penelitian menunjukkan bahwa kondisi kesuburan tanah pada masing-masing lokasi penelitian di Desa Sanirin-Timor Leste mempunyai tingkat kemasaman pada kisaran netral. Reaksi tanah (pH) dapat mempengaruhi tanaman karena pengaruhnya terhadap ketersediaan unsur hara. Data pada Tabel 12 menunjukkan nilai reaksi tanah (pH) pada masing-masing lokasi berada pada kisaran 6. Kondisi tanah tersebut berada pada kategori yang baik untuk pertumbuhan tanaman jika dibandingkan dengan tanah-tanah yang bereaksi masam. Ispandi dan Munip (2005) menyatakan reaksi tanah atau pH tanah yang terlalu rendah (masam) menyebabkan tidak tersedianya unsur hara tanaman di
dalam tanah, seperti hara P, K, Ca, Mg dan unsur mikro yang menyebabkan tanaman mengalami kahat unsur hara sehingga hasil tanaman tidak optimal.
Pertumbuhan tanaman pada suatu lahan sangat ditentukan oleh kandungan unsur hara yang mampu diambil dari tanah. Teori hukum Liebig menjelaskan kemampuan tanaman tumbuh secara optimal ditentukan oleh faktor pembatasnya. Faktor pembatas tersebut merupakan faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan yang ditemukan dalam jumlah paling kecil dibandingkan dengan faktor lainnya (Hardjowigeno 2003). Data hasil analisis laboratorium untuk beberapa unsur hara yang disajikan pada Tabel 12 menunjukkan beberapa unsur hara berada dalam kisaran yang seragam, hanya pada unsur hara P dan K yang nilai berbeda antara masing-masing lokasi penelitian.
Unsur nitrogen (N) merupakan unsur hara yang berperan penting bagi pertumbuhan vegetatif tanaman. Nitrogen dalam tanah berasal dari bahan organik tanah, pengikatan oleh mikroorganisme dari N udara, pemupukan dan juga dari air hujan. Nitrogen merupakan bahan penyusun asam amino, amida, basa bernitrogen, protein dan nukleoprotein (Gardner et al. 1991). Zubachtirodin dan Subandi (2008) menyatakan, tanaman tidak dapat melakukan metabolisme jika kekurangn unsur hara N. Tanaman harus mengandung N untuk membentuk sel-sel baru sehingga tanaman dapat tumbuh dengan baik. Fotosintesis menghasilkan karbohidrat dari CO2 dan H2O, namun proses tersebut tidak dapat berlangsung untuk menghasilkan protein dan asam nukleat apabila N tidak tersedia. Dengan demikian, kekurangan N dapat menghentikan proses pertumbuhan dan reproduksi.
Kegiatan fotosintesis yang terjadi pada tanaman sepenuhnya memanfaatkan CO2 dari udara dan air. Hasil fotosintesis berupa karbohidrat yang kemudian terakumulasi menjadi biomassa setelah melalui proses perombakan dalam sel tanaman. Serasah daun dan ranting tanaman serta sisa panen yang masuk ke dalam tanah diduga bisa meningkatkan jumlah C dalam tanah. Hairiah et al. (2002) menyatakan, ada 3 pool utama pemasok C ke dalam tanah yaitu: (1) tajuk tanaman semusim yang masuk ke dalam tanah sebagai serasah, (2) akar tanaman, melalui akar tanaman yang mati, ujung-ujung akar dan respirasi akar, (3) biota tanah. Kehilangan unsur C dari dalam tanah juga memepengaruhi jumlah unsur tersebut
34
secara keseluruhan. Unsur C dapat hilang melalui respirasi tanah, respirasi tanaman, terangkut panen, dipergunakan biota dan karena erosi.
Unsur N dan C yang ditemukan pada tanah bisa digunakan untuk memperkirakan besarnya kandungan bahan organik dalam tanah (BOT). Bahan organik tanah sangat penting karena bisa memberikan pengaruh yang menguntungkan pada sifat tanah baik sifat kimia, fisika dan biologi tanah. Nisbah C/N rendah menunjukkan kandungan bahan organik tanah yang tinggi, karena bahan organik merupakan sumber N yang utama dalam tanah. Tanah-tanah dengan kandungan bahan organik atau dengan kadar liat tinggi mempunyai KTK lebih tinggi daripada tanah-tanah dengan kandungan bahan organik rendah atau tanah-tanah berpasir. Tanah dengan nilai KTK yang tinggi mampu menyerap dan menyediakan unsur hara lebih baik daripada tanah dengan KTK rendah (Hardjowigeno 2003).
Unsur fosfor (P) pada pola agroforestri AF 3 diduga menjadi faktor pembatas bagi pertumbuhan tanaman pokok cendana. Hasil analisis sifat kimia tanah menunjukkan kandungan unsur P pada pola AF 3 mempunyai jumlah yang paling kecil dibandingkan dengan pola agroforestri yang lain yaitu pada kisaran 11,5 ppm. Unsur P mempunyai peranan yang sangat penting bagi pertumbuhan tanaman yaitu, pembelahan sel, perkembangan akar, menyimpan dan memindahkan energi, metabolisme karbohidrat dan lain-lain. Jumlah unsur P yang sedikit dalam tanah pada pola AF 3 diduga mengakibatkan perkembangan akar cendana terganggu. Akar-akar tanaman pokok cendana tidak mampu menjangkau unsur hara lain seperti N dan juga air sehingga pertumbuhannya terhambat. Akar tanaman pokok yang tidak berkembang dengan baik juga berakibat pada sifat fisik tanah seperti pembentukan pori-pori tanah. Jumlah pori tanah yang sedikit menyebabkan peningkatan pemadatan tanah (bulk density) sehingga berpengaruh juga bagi pertumbuhan tanaman.
Unsur P dalam tanah berasal dari bahan organik (pupuk kandang dan sisa tanaman), pupuk buatan dan dari mineral-mineral dalam tanah. Unsur P dalam tanah memiliki jumlah yang sedikit, sebagian besar terdapat dalam bentuk yang tidak dapat diambil oleh tanaman. Tanaman yang kahat hara P, selain akan mengganggu proses metabolisme dalam tanaman juga sangat menghambat
serapan hara-hara yang lain termasuk hara K. Pola penanaman cendana pada lokasi AF 3 diduga juga menyebabkan rendahnya serapan hara P oleh tanaman cendana. Tanaman cendana pada lokasi AF 3 ini tidak ditanam menggunakan tanaman inang, padahal tanaman cendana adalah jenis tanaman yang bersifat setengah parasit (hemi parasit), sehingga membutuhkan tanaman inang untuk memasok beberapa unsur hara yang digunakan untuk pertumbuhan (Rahayu et al. 2002; Hermawan 1993). Lebih lanjut Rahayu et al. (2002) menyebutkan bahwa unsur hara yang diambil dari inang adalah Nitrogen (N), Pospor (P), Kalium (K) dan asam amino, sedangkan unsur Kalsium (Ca) diambil sendiri dari dalam tanah. Tumbuhan inang juga berfungsi sebagai peneduh ketika cendana masih dalam tingkat semai.
Unsur K dalam tanaman berperan penting dalam proses pengaturan fungsi stomata dan aktivasi enzim dalam tanaman. Data pada Tabel 12 menunjukkan jumlah unsur K tersedia pada masing-masing pola agroforestri berada pada kisaran yang cukup seragam kecuali pada AF 3. Ketersediaan unsur K dalam tanah sangat ditentukan oleh beberapa faktor, selain karena proses pemanenan oleh tanaman bisa juga unsur K hilang melalui pencucian (leaching). Selain itu ketersediaan unsur K dalam tanah ini sangat tergantung pada kondisi kesuburan alami lokasi tersebut yang bisa diduga dari kondisi batuan penyusun tanahnya. Unsur P dan K merupakan unsur yang sangat penting selain unsur N sehingga untuk memenuhi kebutuhan tanaman sangat diperlukan kegiatan pemupukan pada tanah-tanah yang mengalami defisit unsur tersebut. Sedangkan unsur N bisa diusahakan secara alamiah melalui pemanfaatan tanaman inang penambat Nitrogen (Sesbania spp) untuk meningkatkan kesuburan dan pertumbuhan tanaman cendana.
Luas lahan yang dimiliki kelompok tani pola agroforestri adalah seragam yaitu 2.500m2 tiap lokasi, dimana sistem pengolahan tanahnya dilakukan secara manual dengan menggunakan peralatan seperti cangkul, linggis, dan parang. Bibit tanaman kehutanan seperti cendana (S album), jati (Tectona grandis), mahoni (Swetenia sp.), gaharu (Aquilaria sp.) disiapkan sendiri oleh kelompok tani di persemaian mulai dari penaburan benih, penyapihan bibit, pemeliharaan dipersemaian, pengangkutan kelapangan, persiapan lokasi tanam, penanaman dan
36
pemeliharaan di bawah bimbingan tenaga teknik dari Instituição Portuguesa Apoio ao Dezemvolvimento (IPAD).
Dari ke 3 pola agroforestri ini mempunyai kombinasi tanaman yang berbeda sehingga memberikan hasil yang berbeda. Jarak tanam untuk tanaman pokok yang dipakai yaitu 4m x 4m dan untuk tanaman perkebunan seperti kelapa dengan jarak tanam 10m x 10m. Kegiatan pengolahan lahan pada masing-masing pola agroforestri berbeda-beda dan sangat tergantung pada ketekunan anggota kelompok tani. Berdasarkan hasil penelitian dan jawaban responden untuk pola AF1 dan AF2 pengolahan tanah seperti penyiangan, pendangiran dan pembersihan gulma dilakukan 6 kali dalam satu musim panen dan untuk pola AF3 hanya 3 kali dalam satu musim panen. Kegiatan pemeliharaan sangat diperlukan dalam meningkatkan pertumbuhan tanaman. Penyiangan gulma dan pendangiran dilakukan dengan tujuan untuk mengemburkan tanah-tanah disekitar pohon agar akar tanaman bergerak bebas. Hasil penelitian dan wawancara dengan kelompok tani di beberapa pola agroforestri mereka tidak pernah melakukan kegiatan pemupukan dengan menggunakan pupuk kimia karena dari IPAD sendiri tidak memperbolehkan (Instituição Portuguesa Apoio ao Dezemvolvimento, 2010).
Pendangiran yang dilakukan memberikan manfaat untuk perbaikan sifat-sifat tanah. Pendangiran bisa membantu memperbaiki sifat-sifat fisik tanah terutama perbaikan siklus udara. Tanah-tanah yang diolah menyebabkan tata udara menjadi lebih baik sehingga penghancuran bahan organik berlangsung cepat (Hardjowigeno 2003). Bahan organik yang cepat hancur akan membantu meningkatkan kesuburan tanah sehingga membantu pertumbuhan tanaman. Leiwakabessy et al. (2003) menyatakan bahwa pengolahan tanah merubah ketersediaan unsur K karena terjadi perubahan aerasi, suhu, kelembaban dan ketersediaan K yang ditambahkan.
