Tanah gambut dibatasi sebagai area yang ditutupi endapan bahan organik dengan ketebalan >50 cm yang sebagian besar belum terlapuk secara sempurna dan tertimbun dalam waktu lama serta mempunyai kandungan C-organik >18%. Bahan organik penyusun tanah gambut terbentuk dari sisa-sisa tanaman yang belum melapuk sempurna karena kondisi lingkungan jenuh air dan miskin hara (Agus dan Subiksa 2008). Menurut Soil Survey Staff (2003) dalam Soil Taxonomy, tanah gambut adalah tanah yang tersusun dari bahan organik yang dikelompokkan ke dalam ordo Histosol (Histos dari bahasa Yunani yang berarti jaringan). Tanah Histosol tersebut harus memenuhi salah satu syarat berikut: 1. Jenuh air kurang dari 30 hari (kumulatif) dan mengandung C-organik sebesar
20% atau lebih, atau
2. Jenuh air selama 30 hari atau lebih per tahun (kumulatif) dan mengandung C-organik (tidak termasuk akar-akar hidup) sebesar:
a. 18% atau lebih (setara dengan 30% bahan organik atau lebih) bila fraksi tanah mineral mengandung liat 60% atau lebih, atau
b. 12% atau lebih (setara dengan 20% bahan organik atau lebih) bila fraksi tanah mineral tanpa mengandung liat, atau
c. 12% ditambah (persen liat dikalikan 0.1) bila fraksi tanah mineral mengandung kurang dari 60% liat.
Tanah gambut digolongkan ke dalam tanah organik atau histosol dengan sifat-sifat sebagai berikut (Soil Survey Staff 2003):
1. Tidak mempunyai sifat-sifat tanah andik pada 60% atau lebih ketebalan di antara permukaan tanah dan kedalaman 60 cm, atau di antara permukaan tanah hingga ke kontak densik, litik, atau paralitik atau duripan, apabila lebih dangkal; dan
2. Mempunyai bahan tanah organik yang tebalnya sebagai berikut:
a. Pada tanah berkerikil atau berbatu (bersinder, fragmental, berbatu apung) dan ada kontak litik atau paralitik di bawahnya; tebal bahan organik tidak disyaratkan asalkan di sela-sela kerikil/batu tersebut terisi oleh bahan tanah organik; atau
b. Pada tanah berkerikil atau berbatu tetapi tidak ada kontak litik atau paralitik dibawahnya, tebal lapisan tanah organik ditambah dengan tebal lapisan berkerikil atau berbatu yang sela-selanya terisi bahan tanah organik 40 cm atau lebih (dihitung dari permukaan tanah hingga kedalaman 50 cm); atau c. Pada tanah berkerikil atau berbatu tetapi ada kontak litik atau paralitik
dibawahnya, tebal lapisan tanah organik 2/3 tebal tanah atau lebih sampai kontak/paralitik, tebal tanah mineral adalah 10 cm atau kurang; atau
d. Jenuh air selama 30 hari atau lebih tiap tahun pada tahun-tahun normal (atau telah drainase), mempunyai batas atas di dalam 40 cm dari permukaan tanah dan memiliki ketebalan total salah satu berikut:
Setebal 60 cm atau lebih, apabila 3/4 (volume) atau lebih terdiri dari serat-serat lumut, atau apabila bobot isinya (lembab) kurang dari 0.1 g cm-3, atau,
Setebal 40 cm atau lebih, apabila terdiri dari bahan saprik atau hemik, atau bahan fibrik kurang dari 3/4 (volume) yang terdiri dari serat-serat lumut dan bobot isinya (lembab) 0.1 g cm-3 atau lebih.
Pembentukan Tanah Gambut
Tanah gambut terbentuk insitu yang merupakan hasil penimbunan bahan organik dari lingkungannya sendiri, dimana laju deposisi lebih cepat dari dekomposisi disebabkan oleh suasana anaerob dari lingkungan yang jenuh air. Penyusun tanah gambut terutama dari bahan non-klorofil (ranting, batang, akar) yang berasal dari bahan sisa pelapukan bahan dasar dan hasil polimerisasi/kondensasi.
Proses pembentukan tanah gambut dimulai dari adanya danau dangkal yang secara perlahan ditumbuhi oleh tanaman air dan vegetasi rawa. Tanaman yang mati dan melapuk secara bertahap membentuk lapisan yang kemudian menjadi lapisan transisi antara lapisan gambut dengan substratum (lapisan di bawahnya) yang berupa tanah mineral. Vegetasi berikutnya tumbuh pada bagian tengah dari danau dangkal tersebut dan membentuk lapisan-lapisan tanah gambut, sehingga danau tersebut menjadi penuh dan dikenal sebagai tanah gambut topogen karena proses pembentukannya disebabkan oleh topografi daerah cekungan. Tanah gambut topogen memiliki kesuburan relatif tinggi (eutrofik) karena adanya pengaruh dari tanah mineral dan pengkayaan dari luapan banjir. Vegetasi tertentu masih dapat tumbuh dan berkembang di atas gambut topogen. Hasil penimbunan tanaman mati terus terjadi membentuk kubah (dome) gambut yang permukaannya cembung. Tanah gambut yang berkembang di atas gambut topogen dikenal dengan tanah gambut ombrogen, yang pembentukannya hanya dipengaruhi oleh air hujan (Andriesse 1988). Tanah gambut ombrogen memiliki kesuburan tanah yang lebih rendah atau miskin hara (oligotrofik) dibandingkan gambut topogen, karena hampir tidak ada pengkayaan mineral dari air tanah atau air limpasan sungai (Barchia 2006). Tanah gambut di Indonesia terbentuk sejak periode holosen, yaitu sekitar 4200 – 6800 tahun yang lalu, dimulai dengan terbentuknya rawa-rawa sebagai akibat terjadinya transgresi air laut akibat mencairnya es di kutub (Sabiham 1988).
Klasifikasi Tanah Gambut
Tanah gambut dapat diklasifikasikan antara lain atas dasar tingkat kematangan, kondisi lingkungan pembentukannya, kesuburannya, kedalaman dan lokasi pembentukannya (Utami 2010). Berdasarkan tingkat kematangannya, Andriesse (1988) membagi tanah gambut menjadi tiga macam yaitu: 1) fibrik, yaitu tingkat dekomposisi paling sedikit (mentah), sehingga masih banyak mengandung serat >66% (2/3 volumenya sebelum diremas dan 3/4 volumenya setelah diremas), dan warnanya coklat kuning cerah sampai coklat kemerahan; 2) hemik merupakan peralihan dengan dekomposisi separuhnya (setengah matang), masih banyak mengandung serat 33–66% (1/3–2/3 volumenya sebelum diremas), dan warnanya coklat kelabu kelas – coklat kemerahan kelam; dan 3) saprik yang dekomposisinya paling lanjut (matang), kurang mengandung serat <33% (<1/3 volumenya sebelum diremas), dan warnanya kelabu sangat kelam – hitam kelam. Serat yang dimaksud tersebut adalah fragmen jaringan tanaman (tidak termasuk
perakaran yang masih hidup) yang tidak lolos pada saringan berukuran 100 mesh. Fragmen yang berukuran >2 cm (secara melintang) atau lebih kecil disebut sebagai serat hanya jika cukup terdekomposisi sehingga mudah diremas dan dicabik-cabik dengan jari-jari. Fragmen kayu berukuran >2 cm yang tidak termasuk serat dikelompokkan sebagai fragmen kasar, sebanding dengan kerikil atau batu dalam tanah mineral (Soil Survey Staf 2003; Andriesse 1988).
Berdasarkan kondisi lingkungan pembentukannya tanah gambut dapat dibedakan menjadi: (1) tanah gambut topogen, dimana kandungan airnya hanya berasal dari air permukaan atau air tanah dangkal, (2) tanah gambut ombrogen, dimana kandungan airnya hanya berasal dari air hujan (Andriesse 1988). Gambut ombrogen di Indonesia terbentuk dari seresah vegetasi hutan yang berlangsung selama ribuan tahun, sehingga status keharaannya rendah dan mempunyai kandungan kayu yang tinggi (Radjagukguk 1995). Berdasarkan status kesuburannya, tanah gambut dibedakan atas tanah gambut eutrofik, mesotrofik, dan oligotrofik (Andriesse 1988; Barchia 2006). Tanah gambut eutrofik memiliki tingkat kesuburan paling tinggi karena banyak mengandung mineral akibat pengkayaan dari air tanah, sedangkan tanah gambut oligotrofik memiliki tingkat kesuburan rendah karena tidak ada pengkayaan mineral dari air tanah atau air limpasan sungai. Sumber mineral pada tanah gambut ombrogen utamanya berasal dari dekomposisi bahan organik tumbuhan yang mati. Tanah gambut mesotrofik memiliki tingkat kesuburan sedang yaitu di antara eutrofik dan oligotrofik.
Klasifikasi tanah gambut berdasarkan kedalamannya menurut Subagyo et al. (1996) dan Widjaja Adhi et al. (2000) dibedakan menjadi 4 kelas, yaitu tanah gambut dangkal dengan ketebalan 50-100 cm, agak dalam dengan ketebalan lapisan 100-200 cm, tanah gambut dalam dengan ketebalan 200-300 cm, dan tanah gambut sangat dalam dengan ketebalan lebih dari 300 cm.
Berdasarkan lokasi pembentukannya, tanah gambut dapat dibedakan menjadi: 1) tanah gambut pantai atau pasang surut, yaitu tanah gambut yang dominan dipengaruhi oleh pasang surut air laut; 2) tanah gambut pedalaman, yaitu tanah gambut yang tidak dipengaruhi oleh pasang surut air laut; 3) tanah gambut peralihan, yaitu tanah gambut yang terdapat di antara tanah gambut pantai dan pedalaman. Tanah gambut pantai dicirikan oleh lapisan tanah mineral di bawah tanah gambut (lapisan substratum) berupa bahan endapan marin baru (recent lagoon) dan dipengaruhi oleh pasang surut air laut. Tanah gambut pedalaman dicirikan oleh lapisan substratum bukan endapan marin dan tidak mendapat pengaruh pasang surut air laut, sedangkan tanah gambut peralihan dicirikan oleh lapisan substratum yang berasal dari endapan marin yang sudah tua dan mendapat pengaruh air tawar (sungai) dan air laut (Sabiham 1988).
Karakteristik Tanah Gambut Karakteristik Fisik
Bobot isi (bulk density). Bobot isi menunjukkan berat kering tanah per satuan volume tanah (termasuk pori-pori tanah. Bobot isi biasanya dinyatakan dalam satuan g cm-3. Bobot isi mungkin merupakan karakteristik utama yang paling penting dari tanah gambut karena memiliki keeratan hubungan dengan sifat-sifat lainya (Boelter 1969; Andriesse 1988). Bobot isi tergantung pada
beberapa faktor yaitu intensitas pemadatan, komposisi bahan asal, taraf dekomposisi gambut, dan kandungan kelembaban tanah.
Tanah gambut memiliki bobot isi yang sangat rendah dibandingkan dengan tanah mineral. Tanah gambut alami memiliki bobot isi antara 0.05 – 0.25 g cm-3, sedangkan tanah gambut yang telah direklamasi mempunyai bobot isi yang lebih tinggi yaitu berkisar 0.1 – 0.4 g cm-3. Bobot isi tanah gambut cenderung meningkat dengan meningkatnya taraf dekomposisi gambut. Andriesse (1988) menunjukkan bahwa bobot isi tanah gambut tropika di Indonesia untuk kematangan fibrik umumnya kurang dari 0.1 g cm-3 dan saprik memiliki nilai lebih besar dari 0.2 g cm-3, sedangkan menurut Boelter (1969) untuk tipe fibrik dan saprik berturut-turut memiliki bobot isi <0.075 g cm-3 dan >0.195 g cm-3 dan tipe hemik memiliki bobot isi antara 0.075 – 0.195 g cm-3.
Peningkatan bobot isi tidak diragukan lagi disebabkan oleh budidaya dan pemadatan lapisan permukaan karena drainase tanah. Verry et al. (2011) mengemukakan bahwa bobot isi memiliki hubungan yang positif dengan kadar abu dan tingkat dekomposisi/kematangan tanah gambut. Disamping itu, disebutkan bahwa kemampuan mengikat air (water retention) merupakan fungsi dari bobot isi tanah gambut tersebut, dimana kemampuan mengikat air meningkat dengan meningkatnya bobot isi tanah. Bobot isi tanah gambut juga bergubungan sangat erat dengan kadar serat gambut, dimana bobot isi akan meningkat dengan penurunan kadar serat (Verry et al. 2011).
Kapasitas menyangga (bearing capacity). Tanah gambut memiliki kapasitas/daya sangga yang rendah sebagai akibat rendahnya bobot isi tanah, sehingga pengelolaan tanah secara mekanis akan sulit dilakukan dan tanaman budidaya mengalami kesulitan untuk menjangkarkan akarnya. Besarnya ruang pori tanah menyebabkan kerapatan tanah rendah dan juga menjadi penyebab rendahnya daya sangga tanah gambut (Utami 2010). Porositas total tanah berkisar 75 – 95% (volume) menyebabkan terbatasnya penggunaan mesin-mesin pertanian dan pemilihan komoditas yang akan diusahakan (Ambak dan Melling 2000). Komoditas seperti kelapa sawit, karet dan kelapa cenderung pertumbuhannya miring sebagai akibat akar tidak mempunyai tumpuan dalam tanah yang kuat (Singh et al. 1986).
Andriesse (1988) menyebutkan bahwa daya dukung tanah gambut yang berasal dari kayuan yang telah didrainase dengan baik hanya sekitar 0.21 kg cm-2, sedangkan pada tanah mineral umumnya berkisar 0.48 – 0.56 kg cm-2. Salmah et al. (1991) memperoleh hubungan yang signifikan antara daya dukung tanah gambut dengan kedalaman muka air tanah, dimana penurunan muka air tanah akan meningkatkan daya sangga tanah gambut.
Kapasitas menahan air (water holding capacity). Secara alami tanah gambut memiliki kemampuan menahan air (water holding capacity) yang sangat tinggi, dan dipengaruhi oleh tingkat kematangannya dan bahan asal pembentukannya. Tanah gambut memiliki kemampuan menahan air hingga 300-800% dari bobotnya (Wahyunto et al. 2005), bahkan untuk jenis tanah gambut yang berasal dari lumut dapat mencapai 1500 – 2000% (w w-1) (Utami 2010). Tanah gambut disusun atas matrik organik dengan kekuatan ikatan antar partikel sangat lemah dan longgar, sehingga memiliki bobot yang sangat ringan dan ruang pori (porositas) total yang besar. Sebagai konsekuensi dari sifat tersebut, maka tanah gambut memiliki kemampuan menahan (menyimpan) air yang sangat besar
(Kurnain 2008). Andriesse (1988) menyebutkan bahwa tanah gambut fibrik memiliki kapasitas menahan air maksimum berkisar 850 – 3000% (w w-1), hemik 450 – 850% (w w-1), dan saprik <450% (w w-1).
Kemampuan menahan dan mengikat air yang tinggi pada tanah gambut terkait juga dengan kandungan senyawa humik yang tinggi dalam tanah gambut (Szajdak dan Szatylowicz 2010). Air diikat melalui ikatan kimia pada permukaan koloid bahan padatan gambut yaitu oleh gugus polar dengan komponen yang memiliki berat molekul tinggi. Gugus utama pada senyawa organik yang bersifat polar tersebut adalah gugus karboksilat. Air koloid ini dijerap oleh koloid hidrofilik dan bertanggungjawab terhadap proses pengembangan dan pengerutan gambut (Utami 2010). Menurut Flaig (1986), retensi air yang tinggi dari gambut dapat dikaitkan ke struktur pori makro sebagai hasil degradasi parsial selama proses pembentukan gambut dan pada site-site penyerapan secara molekuler yaitu terbentuknya pori mikro yang dikaitkan dengan pembentukan senyawa humik.
Tingginya kapasitas menahan air tanah gambut bukan berarti bahwa kemampuan tanah untuk menyediakan air untuk tanaman lebih besar dibandingkan dengan tanah mineral. Hal ini disebabkan air pada tanah gambut banyak berada pada kondisi tidak tersedia bagi tanaman karena gambut didominasi oleh pori makro, sebagian besar air tanah berupa air gravitasi dan air yang diikat sangat kuat oleh partikel padat tanah gambut (Kurnain 2008; Radjagukguk 1995). Hasil penelitian Salmah et al. (1991) menunjukkan bahwa kehilangan air tanah gambut dari Pontian (Malaysia) karena gaya gravitasi sekitar 130% dari kadar air maksimum sebesar 680% (w w-1), sedangkan yang dapat tersedia untuk tanaman hanya sekitar 300% (w w-1) dan sisanya sebesar 250% (w w-1) merupakan air yang terikat kuat oleh partikel padatan tanah.
Hidrofobisitas. Pengembangan lahan gambut untuk budi daya tanaman mensyaratkan adanya ruang perakaran untuk mendukung pertumbuhan dan produksi tanaman, sehingga dilakukan pembuatan saluran drainase. Apabila terjadi drainase tanah yang berlebihan (over drainage), maka gambut akan mengalami kekeringan dan menyebabkan munculnya sifat kering tak balik atau hidrofobisitas. Secara alami tanah gambut memiliki kemampuan menahan air (water holding capacity) yang sangat tinggi, dan dipengaruhi oleh tingkat kematangannya dan bahan asal pembentukannya (Andriesse 1988).
Hidrofobisitas adalah suatu keadaan dari permukaan partikel-partikel tanah gambut yang tidak dapat menahan atau memegang air kembali setelah mengalami pengeringan. Pada tanah gambut yang berkayu mempunyai sifat hidrofobik yang dicirikan oleh sudut kontak antara permukaan butiran air dengan permukaan padatan mencapai 122.1o, sedangkan pada gambut dari bahan rumput-rumputan sebesar 116.8o dan gambut dari bahan sphagnum lebih rendah yaitu 110.9o (Valat et al. 1991). Sifat hidrofobisitas tanah gambut akan muncul setelah kadar airnya menurun dan melewati nilai kadar air kritis untuk terjadinya hidrofobisitas. Kadar air kritis untuk terjadinya hidrofobisitas bervariasi tergantung dari sifat-sifat gambutnya. Menurut hasil penelitian Azri (1999), kadar air kritis untuk tanah gambut saprik berkisar 225.66 - 302.10% (w w-1), hemik 216.89 – 290.38% (w w
-1
), dan fibrik 311.24 – 417.76% (w w-1). Dekker et al. (2001) mengenalkan bahwa kadar air kritis tanah untuk terjadinya hidrofobisitas adalah merupakan zona transisi (transition zone), dimana batas atas adalah tanah masih dapat dibasahi dan batas bawah adalah tanah akan mengalami kering tak balik. Salmah et al. (1991)
mengemukakan bahwa lapisan atas tanah gambut pada kedalaman 0 – 30 cm cepat mengalami kekeringan, dimana dalam kurun waktu 8 – 12 hari kering dengan suhu 40 oC kadar air tanah telah melewati kadar air kritis dan terjadi hidrofobisitas.
Hidrofobisitas dipengaruhi oleh kemasaman total tanah, gugus karboksil (COOH), dan kandungan gugus hidroksi-fenolat (OH-fenolat). Menurut Sabiham (2000), menurunnya kemampuan gambut menyerap air setelah pengeringan berkaitan dengan berkurangnya ketersediaan komponen hidrofilik yaitu gugus karboksil dan fenolat-OH. Azri (1999) menyatakan bahwa terjadi penurunan kemasaman total, gugus fungsional COOH, dan gugus OH-fenolat pada saat terjadi hidrofobisitas pada semua jenis tanah gambut yang digunakan dalam penelitiannya. Pola penurunan tersebut berbentuk eksponensial yang berarti bahwa penurunan kadar air karena pengeringan akan menurunkan kemasaman total, gugus fungsional COOH, dan gugus OH-fenolat, namun tidak dapat mencapai nol. Szajdak dan Szatylowicz (2010) membuat korelasi antara hidrofobisitas tanah gambut dengan beberapa sifat-sifat tanah gambut (Tabel 1). Kwak et al. (1986) menyatakan bahwa dari jumlah air yang terikat secara kimia pada tanah gambut yang mempunyai kapasitas tukar kation 100 (cmol(+) kg-1) tanah, sekitar 4% terikat pada gugus fungsi COOH dan fenolat-OH dan bila kedua gugus tersebut mengion maka jumlah air yang terikat meningkat menjadi sekitar 30% dari bobot segar tanah gambut. Namun, apabila tanah gambut mengalami kekeringan maka gugus fungsi COOH dan fenolat-OH menjadi tidak berfungsi (Sabiham 2000).
Tabel 1. Koefisien korelasi antara hidrofobisitas tanah gambut (WDPT) dan sifat-sifat tanah
Sifat-sifat Tanah WDPT (detik)
Kadar abu (%) –0.8964
Bobot isi (g cm-3) –0.7047
Total organic carbon (%) 0.5940
Dissolved organic carbon (%) –0.3309
Bahan organik (%) 0.5898
Asam humik (%) 0.5314
pH (H2O) –0.1199
pH (1 N KCl) –0.1912
Sumber : Szajdak dan Szatylowicz (2010)
Menurut Utami (2010), terjadinya kering tak balik disebabkan gugus-gugus fungsional organik pembawa sifat hidrofilik dalam gambut menurun dan didominasi oleh gugus-gugus pembawa sifat hidrofobik. Gugus-gugus fungsional pembawa sifat hidrofilik yaitu gugus hidroksil (OH) dan karboksil (COOH), sedangkan gugus-gugus pembawa sifat hidrofobik meliputi gugus C-O dari ester, eter, fenol dan gugus C=C dari komponen siklik dan bensena. Szajdak dan Szatylowicz (2010) menyebutkan fraksi-fraksi paling hidrofobik dari tanah gambut mengandung sejumlah besar rantai hidrokarbon. Valat et al. (1991) menyebutkan proses pengeringan gambut, fleksibilitas polimer-polimer fraksi humat mendorong gugus-gugus fungional yang bersifat polar untuk saling
berasosiasi dan berinteraksi melalui ikatan hidrogen pada kondisi kelembaban yang sangat rendah. Akibat reorientasi molekuler tersebut, gugus-gugus non polar menjadi terorientasi pada bagian terluar dari molekul dan menyebabkan permukaan koloid organik memiliki afinitas yang rendah terhadap air (hidrofobik).
Valat et al. (1991) menyebutkan penyebab munculnya sifat hidrofobik pada tanah gambut, yaitu: 1) kandungan asam humat yang secara alami menunjukkan sifat hidrofobik, karena partikel-partikel diselaputi oleh lilin, 2) keberadaan gugus non polar seperti etil, metil dan senyawa aromatik yang bersifat hidrofobik, sedangkan gugus-gugus yang bersifat hidrofilik berkurang, dan 3) pengerapan senyawa yang bersifat hidrofobik seperti minyak, lemak, dan fraksi organik pada permukaan fraksi humat.
Penilaian hidrofobisitas dapat dilakukan dengan menggunakan berbagai metode, namun metode yang mudah dan paling umum digunakan adalah metode Water Drop Penetration Time (WDPT) yang didasarkan pada waktu yang diperlukan untuk sebuah tetesan air terinfiltrasi ke dalam tanah (Hallett 2008). Hidrofobisitas gambut ditetapkan melalui pengamatan tetesan-tetesan air pada permukaan sampel gambut (yang telah dihaluskan). Tanah dianggap mengalami hidrofobisitas jika sudut kontak yang terbentuk antara tetesan air dengan permukaan tanah gambut lebih dari 90o dan penetrasi terjadi lebih dari 5 detik (Bisdom et al. 1993; Dekker dan Ritsema 1995). Bisdom et al. (1993) membedakan hidrofobisitas menjadi 5 kelas yang didasarkan pada waktu yang diperlukan oleh tetesan air untuk penetrasi ke dalam tanah: kelas 0, hidrofilik (infiltrasi < 5 detik); kelas 1, hidrofobisitas ringan (5–60 detik); kelas 2, hidrofobisitas kuat (60–600 detik); kelas 3, hidrofobisitas sangat kuat (600–3600 detik); dan kelas 4, hidrofobisitas ekstrim (>1 jam).
Penurunan permukaan (subsidence). Penurunan permukaan tanah gambut terjadi sebagai akibat dilakukannya drainase pada tanah gambut jenuh air untuk pengembangan budi daya tanaman pertanian atau hutan tanaman industri. Segera setelah rawa gambut dikeringkan, maka dimulailah proses penurunan permukaan gambut. Penyusutan terjadi akibat kehilangan air yang diikuti oleh masuknya udara ke dalam pori-pori. Keluarnya air dari massa gambut menyebabkan terjadinya pematangan tanah secara fisik, sehingga terjadi penyusutan tanah gambut. Masuknya udara dalam tanah, maka gambut berada dalam kondisi aerob (oksidatif), sehingga proses dekomposisi bahan gambut terjadi secara cepat.
Penurunan permukaan tanah total karena drainase tanah gambut dapat dibagi dalam tiga komponen: 1) konsolidasi, yaitu pemampatan mekanik lapisan gambut jenuh secara permanen di bawah permukaan air tanah, 2) oksidasi, pengurangan volume tanah gambut di atas permukaan air tanah akibat hilangnya bahan organik karena dekomposisi oleh proses biokimia, dan 3) shrinkage, yaitu pengurangan volume tanah gambut di atas permukaan air tanah akibat pengeringan (Wosten et al. 1997). Rata-rata 60% dari penurunan permukaan (subsiden) tanah gambut disebabkan oleh oksidasi dan 40% dengan pengeringan ireversibel atau penyusutan dari gambut.
Tingkat penurunan permukaan tanah bervariasi sangat tergantung pada jenis gambut (tahap dekomposisi, bobot isi, dan kandungan mineral), kedalaman drainase, kondisi curah hujan, suhu tanah, tutupan vegetasi dan pengelolaan lahan.
Semakin fibrik gambut, dengan bobot isi dan kadar abu lebih rendah, semakin tinggi tingkat subsiden dalam jangka panjang (Lim et al. 2012). Sebuah studi perkebunan kelapa sawit di Sessang, Sarawak menunjukkan bahwa penurunan awal mencapai 25 cm tahun-1 dan berkurang menjadi sekitar 4-6 cm tahun-1 setelah 2 tahun. Tingkat penurunan dalam jangka panjang setelah 15 tahun dilakukan drainase akan menurun dan stabil, yaitu 2.5 cm tahun-1 di gambut dangkal (<1.5 meter) dan 4.3 cm tahun-1 di gambut dalam (>3 meter) (Mohammed et al. 2009 dalam Lim et al. 2012). Pada kondisi pengelolaan air yang baik, gambut di Riau yang umumnya lebih basah mengalami subsiden lebih lambat sekitar 1.0–1.5 cm tahun-1 (Lim 2006).
Karakteristik Kimia
Karakteristik kimia lahan gambut daerah tropis (termasuk Indonesia) sangat ditentukan oleh kandungan mineral, ketebalan, jenis mineral pada substratum (di dasar gambut), dan tingkat dekomposisi gambut. Kandungan mineral gambut di Indonesia umumnya kurang dari 5% dan sisanya adalah bahan organik (Agus dan Subiksa 2008). Gambut di Indonesia mempunyai kandungan lignin yang lebih tinggi dibandingkan dengan gambut yang berada di daerah beriklim sedang, karena terbentuk dari bahan kayu. Komposisi tanah gambut dari Sumatera dan Kalimantan mengandung lignin yang tinggi yaitu berkisar 57.38 –
73.67% dan selebihnya protein, selulosa, hemiselulosa, dan senyawa-senyawa lainnya (Sabiham et al. 1997). Lignin yang mengalami proses degradasi dalam keadaan anaerob akan terurai menjadi senyawa humat dan asam-asam fenolat. Asam-asam fenolat dan derivatnya bersifat fitotoksik (meracuni tanaman) dan menyebabkan pertumbuhan tanaman terhambat (Rachim 1995).
Ketebalan horison organik, sifat subsoil dan frekuensi luapan air mempengaruhi komposisi kimia gambut. Pada tanah gambut yang sering mendapat luapan, semakin banyak kandungan mineral tanah sehingga relatif lebih subur. Tanah gambut tropis mempunyai kandungan mineral yang rendah dengan kandungan bahan organik lebih dari 90%. Secara kimiawi gambut bereaksi masam dengan pH di bawah 4 (Andriesse 1988). Gambut dangkal pH lebih tinggi (4.0 – 5.1), gambut dalam (3.1 – 3.9). Kandungan N total tinggi tetapi tidak tersedia bagi tanaman karena rasio C/N yang tinggi. Kandungan unsur mikro khususnya Cu, B dan Zn sangat rendah ( Subagyo et al. 1996).
Tanah gambut di Indonesia umumnya tergolong dalam tingkat kesuburan oligotrofik. Kesuburan oligotrofik ini dijumpai pada tanah gambut ombrogen, yaitu gambut pedalaman yang terdiri dari gambut tebal dan miskin unsur hara, sedangkan pada gambut pantai atau sungai umumnya memiliki tingkat kesuburan