Kondisi Umum Lahan PTPN II Tanjung Garbus
Kebun PTPN II Afd 3 Tanjung Garbus secara administratif tepatnya berada di desa Penara Kebun, Kecamatan Tanjung Morawa, Kabupaten Deli Serdang dan elevasi lahan terletak pada 7,01 mdpl. Kondisi tapak Afd 3 PTPN II Tanjung Garbus memiliki kontur/kemiringan yang cukup datar dan cukup potensial untuk dimanfaatkan jika diolah dengan baik.
Jenis tanah yang berada di Afd 3 PTPN II Tanjung Garbus adalah tanah Entisol yaitu tanah yang bertekstur kasar atau mempunyai konsistensi lepas, struktur lepas, tingkat agregasi rendah, peka terhadap erosi dan kandungan hara rendah serta bahan organik yang rendah. Hal ini sesuai dengan pernyataan Gaol, dkk., (2014) yang menyatakan bahwasanya tanah Entisol merupakan lahan marjinal yang memiliki sifat fisika, kimia dan biologi tanah yang kurang subur karena memiliki tekstur pasir, struktur lepas, permeabilitas cepat, daya menahan dan menyimpan air yang rendah serta hara rendah dan bahan organik rendah.
Dari pengamatan di lapangan tataguna lahan daerah penelitian terdiri dari lahan jagung, semak belukar, dan perkebunan kelapa sawit. Sedang jenis vegetasi yang mendominasi dan tumbuh liar di daerah penelitian yaitu pakis, rumput, dan ilalang.
Sifat fisik tanah Entisol di Lahan Afd 3 PTPN II Tanjung Garbus
Sifat fisik tanah Entisol dilahan Afd3 PTPN II Tanjung Garbus disajikan pada Tabel 12
Tabel 12. Sifat fisika tanah Entisol di lahan Afd 3 PTPN II Tanjung Garbus
Parameter Satuan Nilai
Pakis Rumput Ilalang
Pasir % 80,96 82,48 81,48
Pengambilan sampel pada setiap titik pengamatan diambil pada kedalaman 5cm. Dari Tabel 12 diketahui bahwa pada lahan Afd 3 PTPN II Tanjung Garbus memiliki teksturpasir berlempungdilihat dari perbandingan fraksi (pasir, debu dan liat) dimana fraksi pasir lebih dominan, tekstur tanah entisol ini ditentukan dengan menggunakan segitiga USDA (Lampiran 2). Dengan mengetahui tekstur tanah dapat diketahui salah satu kriteria sifat fisika tanah tersebut sehingga mudah dalam melakukan penanganan permasalahan tanah. Tekstur tanah pada lokasi penelitian adalah dominan persen pasirnya. Hal ini menyebabkan kemampuan tanah dalam meloloskan air lebih tinggi, tetapi kemampuan tanah dalam menahan air rendah. Hal ini sesuai dengan pernyataan Haridjaja et al (2013) yang menyatakan bahwa tekstur tanah sangat mempengaruhi kemampuan tanah dalam memegang air. Tanah bertekstur liat memiliki kemampuan yang lebih besar dalam memegang air daripada tanah bertekstur pasir hal ini terkait dengan luas
permukaan adsorbtifnya. Semakin halus teksturnya akan semakin besar kapasitas menyimpan airnya.
Tekstur tanah merupakan salah satu sifat tanah yang sangat menentukan kemampuan tanah untuk menunjang pertumbuhan tanaman. Tekstur tanah pasir berlempung dengan struktur granular sedang dan kasar memiliki pengaruh terhadap pertumbuhan tanaman. Keadaan tanah yang memiliki tekstur dominan pasir cenderung mudah melepas unsur-unsur hara yang dibutuhkan tanaman, sehingga pertumbuhan tanaman terganggu.
Bahan Organik Tanah
Hasil analisa kandungan bahan organik tanah entisol disajikan pada Tabel 13.
Tabel 13. Hasil analisa kandungan bahan organik tanah entisol Titik
Bahan organik dipengaruhi oleh kedalaman tanah, faktor iklim, vegetasi, dan tekstur tanah. Tanah yang mengandung banyak pasir akan mempunyai tingkat oksidasi yang tinggi sehingga bahan organik akan mudah hilang atau cepat habis.
Faktor vegetasi juga mempengaruhi keberadaan unsur hara di dalam tanah.
Kriteria hasil analisa kandungan bahan organik tanah entisol didapat dari Tabel 10, kriteria yang tergolong rendah memiliki nilai C-organik 1,00-2,00 dan kriteria sangat rendah memiliki nilai C-organik <1,00 (Pusat Penelitian Tanah, 1983).
Tabel 13 menunjukkan bahwa Lahan Afd 3 PTPN II Tanjung Garbus bervegetasiilalangmemiliki kandungan bahan organik yang paling
tinggidibandingkan pada lahan bervegetasi pakis dan rumput (Lampiran 5). Hal ini disebabkan karena tanaman ilalang memiliki perakaran yang banyak dibandingkan pada tanaman pakis dan rumput, serta adanya pengaruh dari pembusukan bagian-bagian pada tanaman(daun, batang, dan akar) terhadap peningkatan persentase bahan organik. Pada lahan bervegetasi ilalang, tanaman tumbuh sangat rapat dan banyak sehingga bagian tanaman yang membusuk lebih banyak dibandingkan tanaman pakis dan rumput, dimana akan meningkatkan kandungan bahan organik pada tanah.
Porositas Tanah
Hasil analisa porositas tanah entisol disajikan pada Tabel 14.
Tabel 14. Hasil analisa porositas tanah entisol
Titik Pengamatan Nilai Porositas (%) Kriteria
Pakis 52,88 Baik
Rumput 46,60 Kurang Baik
Ilalang 47,38 Kurang Baik
Berdasarkan data yang diperoleh, lokasi penelitian memiliki nilai porositas yang berbeda-beda di tiap titik pengamatan berkisar 46,60% - 52,88% dengan rincian nilai yang terendah adalah pada lahan bervegetasi rumput yaitu dengan porositas tanah sebesar 46,60% dan lokasi yang memiliki nilai porositas tanah tertinggi adalah pada lahan bervegetasi pakis yaitu sebesar 52,88% (perhitungan pada Lampiran 3). Kriteria hasil analisa porositas tanah entisol didapat dari Tabel 8, kelas porositas yang tergolong baik bernilai 50-60% dan kelas porositas tanah yang tergolong kurang baik memiliki nilai 40-50% (Arsyad, 1989).
Porositas dipengaruhi oleh kandungan bahan organik, struktur tanah, tekstur tanah, kandungan air, kerapatan massa tanah, dan kerapatan partikel tanah.
Dimana porositas merupakan proporsi ruang pori total yang terdapat dalam satuan volume tanah yang dapat ditempati oleh air dan udara. Porositas pada lahan bervegetasi ilalang memiliki nilai tertinggi dibandingkan pada lahan bervegetasi rumput dan ilalang (Tabel 12), hal ini disebabkan oleh porositas tanah sangat berhubungan erat dengan kerapatan massa tanah, dimana jikakerapatan massa tanah semakin besar maka pori-pori tanah akan semakin kecil. Hal ini sesuai dengan pernyataan Monde (2010) yang menyatakan bahwa kerapatan massa berbanding terbalik dengan porositas tanah bila kerapatan massa rendah maka porositas tinggi dan sebaliknya.
Kandungan bahan organik pada lahan bervegetasi rumput memiliki nilai terendah dibandingkan pada lahan bervegetasi pakis dan ilalang (Tabel 13), yang mengakibatkan porositas tanah menjadi rendah. Bahan organik mempengaruhi porositas tanah, dimana kandungan bahan organik yang tinggi dapat meningkatkan kualitas sifat fisika tanah. Karena, bahan organik pada tanah dapat membantu proses granulasi tanah, yang memberi pengaruh terhadap penurunan berat isi tanah dan mengurangi tingkat pemadatan tanah, sehingga memperbesar porositas tanah. Hal ini sesuai dengan pernyataan Hanafiah (2007) yang menyatakan bahwa semakin banyak granulasi tanah yang terbentuk, maka ruang pori yang tersedia juga akan semakin banyak.
Permeabilitas Tanah
Hasil pengukuran permeabilitas tanah di Lahan Afd 3 PTPN II Tanjung Garbus disajikan pada Tabel 15.
Tabel 15. Hasil analisa permeabilitas Tanah
Perlakuan Permeabilitas (cm/jam) Kriteria
Pakis 5,67 Sedang
Rumput 19,76 Cepat
Ilalang 14,43 Cepat
Kriteria hasil analisa permeabilitas tanah entisol didapat dari Tabel 9, kriteria permeabilitas tanah yang dikategorikan sedang memiliki nilai permeabilitas 2,00-6,25 dan untuk kategori cepat memiliki nilai permeabilitas 12,50-25,00 (Uhland and O’neal, 1951).
Tabel 15 menunjukkan bahwa permeabilitas pada tanah Entisol di lahan Afd 3 Tanjung Garbus bervegetasi rumput merupakan nilai permeabilitas yang paling tinggi daripada lahan bervegetasi ilalang dan pakis (hasil pengukuran pada Lampiran 5). Hal ini disebabkan karena persentase fraksi pasir pada lahan bervegetasi rumput lebih besar daripada persentase fraksi pasir di lahan bervegetasi ilalang dan pakis. Lahan yang memiliki tekstur dengan fraksi pasir tertinggi akan lebih mudah meloloskan air. Hal ini sesuai dengan pernyataan Kohnke (1989) yang menyatakan bahwa partikel pasir tidak bisa saling mengikat sehingga akan terbentuk pori makro. Pori makro berfungsi sebagai lalu lintas air dan udara sehingga akan segera meloloskan air. Dengan demikian semakin tinggi fraksi pasir baik pasir sangat kasar, pasir kasar, pasir sedang maupun pasir halus, maka kemampuan tanah menahan air kecil.
Disamping itu nilai permeabilitas yang paling tinggi pada lahan bervegetasi rumput (Lampiran 5), karena persentase bahan organik pada lahan bervegetasi rumput memiliki persentase terendah daripada lahan bervegetasi pakis dan ilalang (Tabel 13). Kandungan bahan organik yang rendah pada tanah akan
mempercepat permeabilitas, karena sifat bahan organik yang sama seperti liat yakni memiliki daya serap air yang tinggi. Hal ini sesuai dengan pernyataan Foth dan Adisumarto (1999) dan Yunus (2004) yang menyatakan bahwa humus bertindak sama dengan tanah liat dalam mempertahankan hara dalam bentuk tersedia terhadap pencucian dan mempertahankan hara dalam bentuk yang tersedia untuk tumbuhan dan jasad renik. Stevenson (1982) juga menyatakan bahwa penambahan bahan organik dalam tanah kasar (berpasir), akan meningkatkan pori yang berukuran menengah dan menurunkan pori makro.
Dengan demikian akan meningkatkan kemampuan menahan air.
Struktur Tanah
Hasil pengujian sample struktur tanah disajikan pada Tabel 16.
Tabel 16 menunjukkan bahwa struktur tanah dari hasil pengujian di Laboratorium PPKS diperoleh struktur tanah di lahan Afd 3 PTPN II Tanjung Garbus pada lahan bervegetasi pakis, rumput dan ilalang memiliki struktur tanah yang sama yaitu granular sedang dan kasar(dapat dilihat pada Lampiran 4) Kode struktur tanah didapat berdasarkan Tabel 1.
Tabel 16. Struktur Tanah Entisol Pada Setiap Titik Pengamatan
Titik Pengamatan Struktur Tanah Kode Struktur Tanah Pakis Granular Sedang dan
Kasar
3 Rumput Granular Sedang dan
Kasar
3 Ilalang Granular Sedang dan
Kasar
3
Prediksi Erosi Yang Terjadi (A)
Hasil perhitungan erosi yang terjadi, yaitu RKLSCP, pada tiap-tiap titik pengamatan disajikan pada Tabel 17.
Tabel 17. Nilai perhitungan erosi yang terjadi RKLSCP pada tiap-tiap titik
Urutan besarnya nilai prediksi erosi dimulai dari yang terbesar adalah titik pengamatan pada lahan bervegetasi pakis (29,55 ton/ha/tahun) dan terkecil pada lahan vegetasi ilalang (0,52 ton/ha/tahun).
Faktor yang membedakan nilai prediksi erosi di lokasi penelitian adalah faktor erodibilitas tanah (K), topografi (LS) dan faktor vegetasi(C), sedangkan faktor P bernilai 1 karena tidak adanya konservasi lahan pada lokasi penelitian dan faktor R (indeks erosivitas hujan) nilainya sama pada seluruh titik pengamatan.
Faktor Erosivitas Hujan
Nilai erosivitas berdasarkan curah hujan 10 tahun terakhir dapat dilihat pada Tabel 17. Nilai erosivitas didapatkan berdasarkan data curah hujan bulanan dan data hari hujan 10 tahun terakhir dari stasiun BMKG Sampali sebesar 1728,365 cm/tahun (perhitungan pada Lampiran 6).
Faktor erosivitas berkaitan dengan besarnya pukulan kekuatan jatuhnya hujan (energi hujan) dan banyaknya aliran permukaan akibat hujan (energi transportasi aliran permukaan). Peningkatan EI30 akan meningkatkan daya rusak butir hujan terhadap agregat tanah. Adanya pemecahan agregat tanah akan memudahkan aliran untuk mengangkut butir-butir tanah ke bagian bawah lereng.
Hali ini sesuai dengan pernyataan Simanjuntak (1978) yang menyatakan bahwa
peningkatan EI30
Titik pengamatan
akan meningkatkan konsentrasi sedimen dalam aliran permukaan.
Faktor Erodibilitas Tanah
Erodibilitas tanah (K) menunjukkan kepekaan tanah terhadap erosi.
Pendugaan nilai K pada penelitian ini menggunakan parameter sifat-sifat tanah menurut cara yang ditemukan Wischmeier dan Smith (1978). Nilai perhitungan faktor erodibilitas tanah (K) dapat dilihat pada Tabel 19.
Tabel 19. Nilai perhitungan erodibilitas tanah entisol (K)
Kedalaman
Dari Tabel 19 menunjukkan bahwa nilai K bervariasi dari 0,25 hingga 0,30 dan menurut kriteria nilai faktor erodibilitas Hardjowigeno dan Widiatmaka (2007) tergolong sedang.
Hasil analisis erodibilitas tanah menunjukkan adanya variasi tingkat erodibilitas tanah di daerah penelitian. Lahan bervegetasi pakis memiliki nilai K sebesar 0,30 lahan bervegetasi rumput memiliki nilai K sebesar 0,27 dan lahan bervegetasi ilalang memiliki nilai K sebesar 0,25 (perhitungan pada Lampiran 7).
Variasi nilai erodibilitas di daerah penelitian dipengaruhi oleh berbagai faktor lahan antara lain kemiringan lereng, permeabilitas, struktur tanah dan bahan organik. Jenis tanah yang berkembang pada kondisi lahan penelitian yang bervariasi cenderung memiliki tingkat erodibilitas yang bervariasi pula.
Nilai K tertinggi terdapat pada lahan bervegetasi pakis yang memiliki nilai sebesar 0,30, hal ini dipengaruhi oleh permeabilitas di lahan bervegetasi pakis termasuk paling rendah bila dibandingkan pada lahan bervegetasi rumput dan ilalang (Lampiran 7), yang mengakibatkan kemampuan tanah dalam meloloskan air ke lapisan bawah profil tanah menjadi rendah dan mengakibatkan kemungkinan terjadinya aliran permukaan.Hal ini sesuai dengan pernyataan Baver (1956) yang menyatakan bahwa kepekaan tanah terhadap erosi ditentukan oleh mudah tidaknya butir-butir tanah atau agregat-agregat tanah didispersikan dan disuspensikan oleh air. Agregat yang mudah didespersikan oleh air dan infiltrasinya kecil peka terhadap erosi atau erodibilitasnya besar.
Struktur tanah memiliki pengaruh yang tidak begitu besar terhadap erodibilitas di lahan penelitian. Hal ini disebabkan oleh beberapa tipe struktur digolongkan dalam satu kelas yang sama (Tabel 16), sehingga dianggap memiliki respon yang sama terhadap erosi. Sedangkan pengaruh bahan organik terhadap erodibilitas di lahan penelitian termasuk rendah hal ini disebabkan oleh rata-rata persentase kandungan bahan organik yang rendah pada setiap satuan lahan penelitian (Tabel 13).
Faktor Panjang dan Kemiringan Lereng
Dua unsur topografi yang berpengaruh terhadap erosi adalah panjang dan kemiringan lereng. Daerah penelitian mempunyai topografi datar dengan panjang dan kemiringan lereng yang beragam, yaitu 0,12-0,15 (perhitungan pada Lampiran 10). Faktor LS hasil perhitungan dengan Persamaan (5) tercantum pada Tabel 20.
Tabel 20. Nilai Faktor Panjang dan Kemiringan Lereng.
Titik Pengamatan Panjang Lereng (m)
Kemiringan Lereng (%)
LS
Vegetasi Pakis 30 0,64 0,19
Vegetasi Rumput 30 0,3 0,14
Vegetasi Ilalang 30 0,1 0,12
Kisaran nilai LS terendah ditunjukkan oleh lahan bervegetasi rumput dan ilalang. Hal ini berkaitan dengan kemiringan lerengnya yang berkisar dari 0,1 sampai 0,64 persen (perhitungan pada Lampiran 8). Sedangkan nilai LS tertinggi ditunjukkan oleh titik pengamatan pada lahan bervegetasi pakis, karena kemiringan lerengnya adalah sebesar 0,64 persen, sedangkan ukuran panjang lereng yang sama. Hal ini sesuai dengan pernyataan Utomo (1989) yang menyatakan bahwa kemiringan lereng lebih penting daripada panjang lereng, karena pergerakan air serta kemampuan memecahkan dan membawa partikel-partikel tanah akan bertambah dengan bertambahnya sudut ketajaman lereng.
Faktor Tanaman dan Pengelolaannya serta Konservasi Lahan
Faktor C merupakan faktor yang menunjukan keseluruhan pengaruh dari faktor vegetasi, seresah, kondisi permukaan tanah terhadap besarnya tanah yang hilang (erosi). Faktor P merupakan faktor yang menunjukan konservasi atau pengelolaan lahan terhadap besarnya tanah yang hilang (erosi). Faktor C dan faktor P yang merupakan parameter dalam rumus USLE saat ini telah dimodifikasi untuk dapat dimanfaatkan dalam menentukan besarnya erosi di daerah berhutan atau lahan dengan dominasi vegetasi berkayu.
Nilai C diperoleh dari literatur Arsyad (2010)didapat nilai C seperti tercantum pada Tabel 17. Pada titik pengamatan di lahan Afd 3 PTPN II Tanjung
Garbus lahan terdiri dari vegetasi pakis (C=0,30), vegetasi rumput (C=0,30) dan lahan vegetasi ilalang (C=0,01).
Pada lahan Entisol Afd 3 PTPN II Tanjung Garbus memiliki nilai P sebesar 1 hal tersebut dikarenakan pada lahan Afd 3 PTPN II Tanjung Garbus tidak adanya tindakan konservasi lahan.
Berdasarkan nilai-nilai R,K,LS,C dan P faktor yang paling besar pengaruhnya terhadap nilai erosi aktual di Lahan Afd 3 PTPN II Tanjung Garbus adalah faktor vegetasi dan faktor erodibilitas.Maka diperoleh nilai erosi aktual yang paling rendah pada lahan bervegetasi ilalang, hal tersebut disebabkan oleh ilalang memiliki nilai vegetasi (C) yang lebih kecil dibandingkan dengan pakisdan rumput (Tabel 17). Semakin kecil nilai faktor C akan memperkecil nilai erosi.
Kerapatan tanaman, kondisi tanaman, dan tajuk tanaman mempengaruhi kemampuan air hujan dalam mengerosi dimana energi kinetik air hujan tidak langsung menumbuk tanah ketika adanya tanaman penutup sehingga mengurangi kerusakan tanah. Hal ini sesuai dengan pernyataan Rahim (2003) yang menyatakan bahwa vegetasi mempengaruhi erosi karena melindungi tanah terhadap kerusakan oleh butir-butir hujan.
Sedangkan untuk lahan bervegetasi pakis dan rumput memiliki nilai vegetasi (C) yang sama, tetapi nilai erosi aktual tertinggi terdapat pada lahan bervegetasi pakis, hal tersebut disebabkan oleh faktor erodibilitas pada lahan bervegetasi pakis memiliki nilai tertinggi dibandingkan pada lahan bervegetasi rumput yang mengakibatkan tanah lebih mudah tererosi. Hal ini sesuai dengan pernyataan Suripin (2002) yang menyatakan bahwa nilai erodibilitas yang tinggi
pada suatu lahan menyebabkan erosi yang terjadi menjadi lebih besar dan sebaliknya.
Erosi Yang Dapat Ditoleransi (T) Pada Lahan Bervegetasi Pakis, Rumput dan Ilalang.
Adapun besarnya nilai laju erosi pada tanah Entisol yang dapat ditoleransikan (T) pada lahan pakis, rumput dan ilalang disajikan pada Tabel 21.
Tabel 21. Nilai laju erosi yang dapatditoleransikan pada tanah Entisol.
Vegetasi
Erosi yang dapat ditoleransikan pada Lahan Afd 3 PTPN II Tanjung Garbus yang tertinggi adalah pada lahan bervegetasi rumput sebesar 19,74 ton/ha.thn dan yang terendah pada lahan bervegetasi pakis sebesar 15,21 ton/ha.thn (Perhitungan pada lampiran 10). Faktor penyebab perbedaan nilai erosi yang dapat ditoleransikan ini adalah faktor kedalaman efektif tanah dan kerapatan massa.
Kedalaman efektif tanah umumnya dibatasi oleh suatu lapisan penghambat, misalnya batu keras (bedrock), padas atau lapisan lain yang menghambat atau menganggu perkembangan perakaran. Berdasarkan hasil survei lapangan kedalaman efektif tanah di Lahan Afd 3 PTPN II Tanjung Garbus memiliki nilai yang bervariasi, hal ini disebabkan oleh beberapa faktor diantaranya tingginya tingkat bahaya erosi atau proses pelapukan bahan induk yang lambat. Hal ini dapat dilihat dari jenis tanah secara umum merupakan tanah yang sedang berkembang.
Tingkat Bahaya Erosi (TBE)
Besarnya tingkat bahaya erosi pada lahan tanaman bervegetasi pakis, rumput dan ilalang di lahan Afd 3 PTPN II Tanjung Garbus disajikan pada Tabel 22.
Tabel 22. Tingkat Bahaya Erosi pada Lahan Pakis, Rumput dan Ilalang.
Vegetasi
Kriteria hasil analisa tingkat bahaya erosi didapat dari Tabel 11, kriteria tingkat bahaya erosi yang dikategorikan sedang memiliki nilai Tingkat Bahaya Erosi (TBE) berkisar dari 1,10-4,0 dan untuk kriteria rendah memiliki nilai <1,0 (Hammer, 1981).
Pada dasarnya tingkat bahaya erosi dapat ditentukan dari perhitungan nisbah antara jumlah tanah yang tererosi dengan jumlah erosi yang dibiarkan atau erosi yang ditoleransikan. Dengan diketahui nilai tingkat bahaya erosi pada suatu lahan maka dapat diketahui pula sebesar apa tingkatan erosi yang terjadi pada lahan tersebut. Tujuannya agar dapat menentukan tindakan lanjutan untuk lahan tersebut supaya masih dapat dikelola dan memiliki produktivitas yang tinggi.
Besarnya tingkat bahaya erosi dengan menggunakan pendugaan erosi metode USLE di Lahan Afd 3 PTPN II Tanjung Garbus berdasarkan curah hujan 10 tahun pada lahan bervegetas pakis sebesar 1,94 termasuk kedalam kategori sedang, pada lahan bervegetasi rumput sebesar 0,99 dan pada lahan bervegetasi ilalang sebesar 0,02 termasuk kedalam kategori rendah (perhitungan pada Lampiran 11).