Kemampuan Retensi Air Dan Tahanan Penetrasi Tanah Pada Berbagai Tingkat Strata Tajuk Tanaman

KEMAMPUAN RETENSI AIR DAN TAHANAN PENETRASI

TANAH PADA BERBAGAI TINGKAT STRATA TAJUK

TANAMAN

SRI SUWARTINI

DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN FAKULTAS PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN

SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Kemampuan Retensi Air dan Tahanan Penetrasi Tanah pada Berbagai Tingkat Strata Tajuk Tanaman adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. 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.

Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.

Bogor, September 2015

ABSTRAK

SRI SUWARTINI. Kemampuan Retensi Air dan Tahanan Penetrasi Tanah pada Berbagai Tingkat Strata Tajuk Tanaman. Dibimbing oleh DWI PUTRO TEJO BASKORO dan ENNI DWI WAHJUNIE.

Penggunaan lahan merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi karakteristik fisik tanah. Efektivitas penggunaan lahan dalam mempengaruhi karakteristik fisik tanah tergantung pada karakteristik tajuk tanaman. Penggunaan lahan yang sama terutama kebun campuran dapat memiliki karakteristik tajuk tanaman yang beda, sehingga karakteristik tanah dibawahnya berbeda-beda pula. Tajuk tanaman yang bertingkat atau multistrata dengan tinggi tajuk yang beragam akan mengintersepsi energi pukulan butir hujan. Kebanyakan air hujan terlebih dahulu jatuh ke daun tanaman sebelum mencapai tanah sehingga daya jatuh (energi potensial) sudah sangat berkurang. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis dan membandingkan kemampuan retensi air dan tahanan penetrasi tanah pada berbagai tingkat strata tajuk tanaman. Karakteristik tajuk tanaman diantaranya: kontrol, tajuk 2 strata, dan tajuk 3 strata. Metode yang digunakan dalam penelitian ini disesuaikan dengan jenis parameter yang dianalisis. Hasil yang diperoleh bahwa tanah di bawah tajuk tanaman memiliki karakteristik fisik tanah lebih baik (seperti bobot isi rendah, kemampuan retensi air tinggi, dan tahanan penetrasi rendah) dibandingkan dengan tanah tanpa tajuk tanaman. Tanah di bawah tajuk 3 strata atau multistrata memiliki sifat fisik tanah seperti bobot isi rendah, kemampuan retensi air tinggi, dan tahanan penetrasi rendah dibandingkan tanah di bawah tajuk 1 strata dan tajuk 2 strata. Hal ini dikarenakan tanah di bawah tajuk 3 strata memiliki tutupan tajuk yang lebih beragam dan bahan organik tanah yang lebih tinggi, sehingga dapat mengurangi energi pukulan butir hujan yang jatuh pada permukaan tanah. Hasil ini menunjukkan bahwa jumlah strata lebih banyak (multistrata) dapat membuat sifat fisik tanah dibawah strata tersebut menjadi lebih baik.

ABSTRACT

SRI SUWARTINI. Water Retention and Soil Penetrability at Various Levels of the Plant Canopy Strata. Supervised by DWI PUTRO TEJO BASKORO and ENNI DWI WAHJUNIE.

Land use is one of the factors that affect the physical characteristics of the soil. The effectivity of land use in affecting soil physical characteristics depends on the characteristics of the plant canopy. The same land use especially mixed farms may have the different characteristics of the plant canopy. The multi storey canopy plant can intercept rainfall energy effectivly. At first most rainwater that fallen into the leaves of plants before reaching the ground, so that the kinetic energy has been significantly reduced. The research aimed to analyze and compare the soil water retention and soil penetrability at various levels of the plant canopy. A various plant canopy characteristics examined and divide by : 1 strata canopy, 2 strata canopy, 3 strata canopy, and control (without canopy). Method that used in this research suited to the analyzed parameters. The results showed that the soil with plant canopy have better soil physical characteristics (such as lower soil bulk density, higher soil water retention, and lower soil penetrability) than soil without plant canopy. Soil under the 3 strata canopy have better soil physical properties such as lower soil bulk density, higher soil water retention, and lower soil penetrability than soil under 1 strata canopy and 2 strata canopy. Also higher soil organic matter contents make it less energy from rainfall that drops in ground. These results indicate that more strata (multi storey) of plant canopy, can make better soil physical characteristic.

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian

pada

Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan

KEMAMPUAN RETENSI AIR DAN TAHANAN PENETRASI

TANAH PADA BERBAGAI TINGKAT STRATA TAJUK

TANAMAN

DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN FAKULTAS PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR

2015

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Judul yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Februari 2015 ini ialah Kemampuan Retensi Air dan Tahanan Penetrasi Tanah pada Berbagai Tingkat Strata Tajuk Tanaman.

Pada kesempatan kali ini penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Dr Ir Dwi Putro Tejo Baskoro, MSc selaku dosen pembimbing pertama yang telah memberikan bimbingan, arahan, waktu, kesabaran dalam membimbing penulis sehingga dapat menyelesaikan karya ilmiah ini. 2. Dr Ir Enni Dwi Wahjunie, MSi selaku pembimbing kedua yang telah

memberikan arahan, masukan, kesabaran, dan waktu sehingga karya ilmiah ini dapat terselesaikan.

3. Dr Ir Yayat Hidayat, MSi selaku penguji yang telah banyak memberikan saran dan masukan bagi penulis.

4. Keluarga tercinta Mama, Teh Erna, Teh Siska, A Wilin, dan A Waldi atas doa, kasih sayang, motivasi serta dukungan moral dan spiritual yang tak kunjung berhenti kepada penulis.

5. Bidikmisi IPB yang telah membantu saya dalam menyelesaikan studi dan penelitian selama di IPB.

6. Pengelola kebun percobaan Cikabayan atas, pak Saipullah (Laboran Lab fisika), ibu Siti Rustini (Staf perpustakaan Ilmu Tanah), dan ibu Hesti (Staf komdik Ilmu Tanah) yang telah memberikan informasi demi kelancaran penelitian.

7. May, Bunga, Nurul, Tiwi, Bang Ickhwan, Ade, Gunawan, Mirna, Azis, Hasbi, Alam, Tian, Joshua, Deni, dan Rio atas dukungan dan bantuannya selama penelitian ini berlangsung.

8. Teman-teman MSL 48 dan semua pihak yang membantu penulis dalam menyelesaikan karya tulis ini.

Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, September 2015

DAFTAR ISI

DAFTAR TABEL vi

DAFTAR GAMBAR vi

DAFTAR LAMPIRAN vi

PENDAHULUAN 1

Latar Belakang 1

Tujuan Penelitian 1

Ruang Lingkup Penelitian 1

METODE 2

Waktu dan Tempat Penelitian 2

Bahan dan Alat 2

Pelaksanaan Penelitian 2

Analisis Data 3

HASIL DAN PEMBAHASAN 3

Kondisi Umum Lokasi Penelitian 3

Sifat Fisik Tanah 5

Bobot Isi dan Porositas Total 5

Kemampuan Retensi Air Tanah 6

Pori Drainase 8

Tahanan Penetrasi Tanah 8

SIMPULAN DAN SARAN 10

Simpulan 10

Saran 11

DAFTAR PUSTAKA 11

LAMPIRAN 13

DAFTAR TABEL

1. _{Parameter pengamatan dan metode analisis. 3}

2. _{Kerapatan tajuk, bobot serasah dan tutupan serasah pada berbagai}

tingkat strata tajuk tanaman. 5

3. _{Bobot isi, porositas total dan bahan organik pada berbagai tingkat strata}

tajuk tanaman. 5

4. _{Kadar air kapasitas lapang dan pori drainase. 8}

DAFTAR GAMBAR

1. _{Karakteristik tingkat strata tajuk tanaman (a) Kontrol; 4} 2. _{Kurva pF berdasarkan tingkat strata tajuk tanaman. 6} 3. _{Tahanan penetrasi tanah pada berbagai kedalaman di beberapa tingkat}

strata tajuk tanaman 9

DAFTAR LAMPIRAN

1. _{Penetapan titik contoh tanah pada Kontrol (1a); Tajuk 1 Strata (1b);}

Tajuk 2 strata (1c); Tajuk 3 Strata (1d). 12

2. _{Tekstur tanah pada berbagai tingkat strata tajuk tanaman 12} 3. _{Tinggi tajuk bawah pada berbagai tingkat strata tajuk tanaman 13} 4. _{Kerapatan tajuk pada setiap tingkat strata tajuk tanaman 13} 5. _{Kandungan serasah pada berbagai tingkat strata tajuk tanaman 14} 6. _{Presentasi tutupan serasah pada berbagai tingkat strata tajuk tanaman 14} 7. _{Kadar air serasah pada berbagai tingkat strata tajuk tanaman 15} 8. _{Kandungan bahan organik pada berbagai tingkat strata tajuk tanaman 15} 9. _{Bobot isi pada berbagai tingkat strata tajuk tanaman 16} 10. _{Bobot jenis partikel, porositas total, dan kadar air di berbagai pF pada}

berbagai tingkat strata tajuk tanaman 16

11. _{Kadar air kapasitas lapang dan pori drainase pada berbagai tingkat strata}

tajuk tanaman 17

12. _{Tahanan penetrasi dan kadar air tanah pada berbagai tingkat strata tajuk}

tanaman 18

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Penggunaan lahan merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi karakteristik fisik tanah. Efektivitas penggunaan lahan dalam mempengaruhi karakteristik fisik tanah tergantung pada karakteristik tajuk tanaman. Penggunaan lahan yang sama terutama kebun campuran dapat memiliki karakteristik tajuk tanaman yang berbeda-beda, sehingga karakteristik tanah dibawahnya dapat berbeda-beda.

Pengaruh tajuk tanaman terhadap sifat fisik tanah dapat terjadi melalui beberapa mekanisme diantaranya intersepsi energi hujan dan aliran permukaan. Air hujan yang jatuh pada lahan atau kawasan yang memiliki tajuk tanaman akan mengalami hambatan tajuk sebelum mencapai permukaan tanah dan menjadi aliran permukaan, sehingga energi hujan pada saat mencapai permukaan tanah menjadi lebih berkurang. Air hujan mencapai permukaan tanah melalui beberapa proses yaitu aliran batang dan lolos tajuk (Asdak 2002).

Kemampuan tajuk tanaman untuk menahan air sebagai air intersepsi ditunjukkan oleh jumlah air hujan yang diintersepsi, dinamai simpanan intersepsi ditentukan oleh karakteristik tajuk tanaman. Karakteristik tajuk tanaman yang mempunyai strata lebih banyak (multistrata) dan lebih rapat akan lebih efektif dari pada strata tunggal (monostrata) dalam mengurangi energi hujan dan aliran permukaan. Multistrata menyebabkan sistem ini menyerupai hutan dimana hanya sebagian kecil saja air hujan yang langsung menerpa permukaan tanah. Kebanyakan air hujan terlebih dahulu jatuh ke daun tanaman sebelum mencapai tanah sehingga daya jatuh (energi potensial) sudah sangat berkurang (Agus et al. 2002). Oleh karena itu tanah di bawah tajuk multistrata lebih terlindungi dibandingkan tanah di bawah tajuk monostrata.

Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan di atas maka dilakukan penelitian untuk melihat pengaruh karakteristik tajuk tanaman terhadap sifat fisik tanah seperti retensi air, bobot isi, dan tahanan penetrasi tanah pada penggunaan lahan yang sama yaitu kebun campuran. Indikator karakteristik fisik tanah yang buruk diantaranya (1) penurunan daya tanah menahan air atau retensi air, (2) penurunan kualitas bobot isi yang menunjukkan kepadatan tanah, dan (3) tahanan penetrasi tanah.

Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis dan membandingkan kemampuan retensi air dan tahanan penetrasi tanah pada berbagai tingkat strata tajuk tanaman.

Ruang Lingkup Penelitian

2

berdasarkan tekstur, bahan organik, bobot isi, bobot jenis partikel, porositas total, kadar air di berbagai pF, dan tahanan penetrasi tanah.

METODE

Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian dilakukan pada bulan Februari sampai bulan Mei 2015 di Kebun Percobaan Cikabayan Institut Pertanian Bogor, Dramaga. Penetapan sifat fisik tanah dilaksanakan di Laboratorium Konservasi Tanah dan Air, Departemen Ilmu tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.

Bahan dan Alat

Bahan yang digunakan adalah contoh tanah agregat utuh dan contoh tanah terganggu pada setiap karakteristik tajuk tanaman, serta bahan kimia untuk analisis laboratorium. Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah ring sampler, penetrometer, pisau, cangkul, cutter, garpu, golok, aluminium foil, timbangan digital, Pressure Membrane Apparatus, cawan, gelas ukur, penggaris, densiometer, bambu 6 m, penggaris, benang, dan pita.

Pelaksanaan Penelitian

Penelitian ini dilakukan di tanah latosol Dramaga pada kelas lereng yang sama (0-3%) dengan penggunaan lahan yang sama yaitu kebun campuran. Pada satu areal kebun campuran di tetapkan 4 lokasi dengan kondisi karakteristik tajuk tanaman yang berbeda yaitu kontrol (tidak terdapat strata tanaman), tajuk 1 strata (terdapat 1 strata tanaman dengan tinggi tajuk 1.2-2 m), tajuk 2 strata (terdapat 2 strata tanaman dengan tinggi tajuk strata 1 2.4-3.4 m dan strata 2 4.9-5.7) dan tajuk 3 strata (terdapat 3 strata tanaman dengan tinggi tajuk strata 1 1-3.2 m, strata 2 4.8-5.7 m dan strata 3 >6 m). Pada 4 lokasi tersebut kemudian ditetapkan 3 tempat (subareal) sebagai ulangan. Pada setiap subareal dilakukan pengukuran langsung dan pengambilan contoh tanah untuk diukur di laboratorium (pengukuran tidak langsung) serta pengukuran kerapatan tajuk tanaman, tinggi tajuk tanaman dan serasah.

3 serasah pada suatu areal dengan luas 1m2, kemudian menimbang dan mengukur kadar air serasah.

Pengambilan contoh tanah setiap lokasi dilakukan pada kedalaman 0-20 cm. Jenis contoh tanah yang diambil terdiri dari contoh tanah agregat utuh dan contoh tanah terganggu. Contoh tanah diambil tepat di bawah tajuk tanaman seperti yang ditampilkan pada Lampiran 1. Analisis sifat-sifat fisik tanah yang diteliti di laboratorium dilakukan dengan menggunakan metode seperti yang ditampilkan pada Tabel 1.

Sifat fisik tanah yang diukur langsung dilapang adalah tahanan penetrasi tanah. Pengukuran tahanan penetrasi tanah dilakukan dengan menggunakan penetrometer saku. Pada setiap subareal yang telah ditentukan, dibuat lubang kecil dengan luas ½ m x ½ m dan kedalaman 40 cm. Pengukuran dilakukan pada salah satu bidang dengan kedalaman 0-10 cm, 10-20 cm, 20-30 cm, dan 30-40 cm. Pada setiap kedalaman dilakukan pengukuran 10 kali tusukan, nilai yang diperoleh dari 10 kali tusukan kemudian dirata-ratakan untuk mendapatkan nilai penetrasi tanah setiap kedalaman. Pengukuran penetrasi tanah dilakukan selama 3 hari berturut-turut tanpa kejadian hujan setelah kejadian hujan. Pada saat pengukuran penetrasi tanah, diambil juga contoh tanah menggunakan aluminium foil untuk diukur kadar air lapang di laboratorium.

Analisis Data

Data-data yang didapatkan dari hasil pengamatan di lapangan maupun analisis di laboratorium diolah dengan menggunakan Microsoft Office Excell dan selanjutnya dianalisis secara deskriptif kuantitatif.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Kondisi Umum Lokasi Penelitian

Kebun percobaan Cikabayan adalah salah satu kebun percobaan yang dikembangkan oleh Institut Pertanian Bogor sebagai pusat penelitian dan penanaman berbagai jenis tumbuhan, tanaman hortikultura, serta tanaman pangan. Salah satu program yang dikembangkan adalah Integrated Farming System (Sistem Pertanian Terpadu). Kebun percobaan Cikabayan memiliki luas 50 ha dari total luas lahan Institut Pertanian Bogor 250 ha. Kebun percobaan Cikabayan memiliki jenis tanah yang didominasi oleh tanah Latosol yang memiliki ciri fisik

Tabel 1 Parameter pengamatan dan metode analisis Parameter Sifat Fisik Tanah Metode Analisis

C-Organik Walkley & Black

Tekstur Hidrometer

Bobot Isi Clod

Bobot Jenis Partikel Koreksi Bahan Organik

4

utama, seperti warna coklat kemerahan, tekstur klei, memiliki solum dalam (>100 cm) dan struktur remah (Sofyan 2011) .

Lokasi penelitian terletak pada koordinat 06º38’07.35” LS dan 106º38’01.39” BT. Lahan ini sudah diperuntukkan untuk tanaman tahunan sejak tahun 1990. Pengolahan tanah pada lahan ini berupa pemangkasan ranting, pembersihan rumput, dan pemberian pupuk. Pengolahan tanah pada lahan ini dilakukan pada setiap awal semester perkuliahan, kecuali pembersihan rumput yang dilakukan setiap hari oleh para petani pencari rumput untuk makanan ternak tetapi tidak ditempat yang sama. Setiap tahun lahan ini digunakan sebagai tempat penelitian dan praktikum.

Gambar 1 menunjukkan berbagai karakteristik tajuk tanaman. Tajuk 1 strata terdiri dari pohon kopi, sedangkan tajuk 2 strata terdiri dari pohon kakao, dan gamal. Tajuk 3 Strata terdiri dari pohon kopi, kakao, gamal, karet dan jeruk. Secara umum kondisi bawah tajuk pada setiap tingkat strata memiliki penutup tanah berupa rumput yang bersifat tidak permanen. Setiap strata memiliki tinggi tajuk yang berbeda-beda. Kontrol tidak memiliki tajuk tanaman, tajuk 1 strata memiliki 1 strata tanaman dengan tinggi tajuk 1.2-2 m, tajuk 2 strata memiliki 2 strata tanaman dengan tinggi tajuk strata 1 2.4-3.4 m dan strata 2 4.9-5.7 dan tajuk

5 3 strata memiliki 3 strata tanaman dengan tinggi tajuk strata 1 1-3.2 m, strata 2 4.8-5.7 m dan strata 3 >6 m. Moss dan Green (1987) dalam Arsyad (2010) mengemukakan bahwa tinggi tajuk tanaman lebih dari 6 meter tidak mempengaruhi status energi pukulan butir hujan yang terjadi, sedangkan tinggi tajuk tanaman kurang dari 6 meter akan mempengaruhi energi pukulan butir hujan terhadap tanah sehingga tanah mengalami kerusakan yang lebih sedikit.

Berdasarkan karakteristik tingkat tajuk tanaman, kerapatan tajuk paling tinggi terdapat pada tajuk 3 strata yang memiliki jumlah vegetasi lebih banyak dibandingkan yang lain sehingga tutupan tajuk lebih beragam atau banyak yang diikuti oleh tajuk 2 strata, tajuk 1 strata, dan kontrol sedangkan nilai bobot serasah dan tutupan serasah lebih tinggi terdapat pada tajuk 2 strata ditunjukkan pada Tabel 2. Hal ini disebabkan pada beberapa hari sebelum pengambilan contoh tanah kondisi lahan telah mengalami pembersihan serasah dan rumput pada tanah yang ditanami pohon kopi.

Sifat Fisik Tanah

Bobot Isi dan Porositas Total

Bobot isi adalah rasio antara massa tanah kering terhadap volume tanah (padatan dan ruang pori), sedangkan porositas total tanah merupakan bagian yang tidak terisi bahan padatan tanah tetapi terisi oleh air dan udara (Hillel 1997; Soepardi 1983; Hakim et al. 1986; Hardjowigeno 2007; Rachman et al. 2013). Bobot isi dan porositas total tanah pada berbagai tingkat strata tajuk tanaman disajikan pada Tabel 3.

Secara umum tanah di bawah tajuk tanaman (tajuk 1 strata, tajuk 2 strata, dan tajuk 3 strata) memiliki nilai bobot isi tanah lebih rendah dan porositas total

Tabel 3 Bobot isi, porositas total dan bahan organik pada berbagai tingkat strata tajuk tanaman

Tingkat Strata

Tabel 2 Kerapatan tajuk, bobot serasah dan tutupan serasah pada berbagai tingkat strata tajuk tanaman

Tingkat Strata Tajuk % Kerapatan

Tajuk Serasah (g/m

6

tanah lebih tinggi dibandingkan tanah tanpa tajuk tanaman (kontrol). Hal ini dikarenakan tanah di bawah tajuk tanaman memiliki perlindungan yang mengakibatkan efek pukulan butir hujan menjadi kecil, sehingga kerusakan tanah yang terjadi menjadi lebih kecil. Disamping itu secara umum kadar bahan organik pada tanah di bawah tajuk tanaman lebih tinggi dibandingkan tanah tanpa tajuk tanaman. Bahan organik tanah berperan penting dalam proses pembentukan struktur tanah (Kay and Angers dalam Sumner 2000). Semakin tinggi kadar bahan organik tanah semakin baik struktur tanah, sehingga bobot isi tanah semakin rendah dan porositas total tanah semakin tinggi.

Tabel 3 menunjukkan bahwa nilai bobot isi dan porositas total tanah berbeda untuk setiap karakteristik tajuk tanaman yang berbeda. Bobot isi tanah di bawah tajuk 3 strata atau multistrata lebih rendah dan porositas total tanah di bawah tajuk 3 strata atau multistrata lebih tinggi dibandingkan tanah di bawah tajuk 1 strata maupun tajuk 2 strata. Hal ini berkaitan dengan kadar bahan organik tanah, tanah di bawah tajuk 3 strata memiliki kadar bahan organik tanah lebih tinggi dibandingkan yang lain. Bahan organik merupakan salah satu agen yang berperan dan mempengaruhi proses agregasi atau pembentukan struktur tanah. Bahan organik tanah membantu dalam pembentukan agregat tanah dengan membentuk granul-granul dan memperbesar volume maupun pori-pori tanah yang ada, sehingga menurunkan bobot isi tanah dan porositas tanah menjadi tinggi (Sofyan 2011).

Tajuk 3 strata memiliki jumlah strata tajuk lebih banyak dengan variasi jenis tanaman yang lebih tinggi. Hal ini mengakibatkan jenis serasah yang dihasilkan menjadi lebih banyak dan laju dekomposisi lebih beragam. Namun demikian pada penelitian ini serasah terbanyak justru dijumpai pada lokasi tajuk 2 strata. Hal ini karena lokasi tajuk 2 strata memiliki jenis tanaman yang mendominasi yaitu kakao. Tanaman kakao memiliki daun yang lebih lebar dibandingkan daun kopi. Menurut Lukito et al. (2010) daun pada kakao mempunyai daging daun tebal, lebar, dan kuat. Hal tersebut menyebabkan laju dekomposisi daun kakao membutuhkan waktu yang lebih lama, sehingga serasah yang dihasilkan menjadi lambat tersedia sebagai tambahan bahan organik tanah.

Kemampuan Retensi Air Tanah

Retensi air tanah yang diekspresikan dalam bentuk kurva hubungan antara kadar air tanah dengan hisapan matriks disajikan pada Gambar 2.

7

Secara umum pada semua tingkat strata tajuk tanaman memiliki kemampuan menahan air yang baik dikarenakan tekstur tanah yang digunakan adalah klei. Air di dalam tanah berada dalam rongga pori, maka sifat tanah yang mempengaruhi rongga pori akan berpengaruh terhadap kurva pF. Hal ini berarti kurva pF tanah dipengaruhi oleh tekstur dan struktur tanah. Kadar air pada tanah tekstur klei lebih tinggi dibandingkan tanah lempung dan pasir (Islami dan Utomo 1995). Gambar 2 menunjukkan bahwa tanah di bawah tutupan tajuk (tajuk 1 strata, tajuk 2 strata, dan tajuk 3 strata) mempunyai kemampuan retensi air tanah lebih tinggi dibandingkan tanah tanpa tajuk tanaman (kontrol). Hal ini ditunjukkan oleh nilai kadar air tanah di bawah tutupan tajuk yang selalu lebih besar pada semua nilai pF dibandingkan tanah tanpa tajuk tanaman. Tanah di bawah tajuk tanaman lebih terlindungi, energi pukulan butir hujan tidak merusak tanah akibat adanya tajuk tanaman yang membuat air hujan mengalami intersepsi terlebih dahulu. Dengan demikian struktur tanah tidak mengalami kerusakan. Adanya tajuk vegetasi atau tanaman pada suatu lahan dapat meningkatkan kadar air kapasitas lapang maupun kadar air maksimum yang terikat atau teretensi oleh tanah (Hakim et al. 1986).

Gambar 2 juga menunjukkan bahwa tanah di bawah tajuk 3 strata atau multistrata memiliki kemampuan retensi air tanah lebih baik dibandingkan tanah di bawah tajuk 1 strata dan tajuk 2 strata, ditunjukkan dengan nilai kadar air yang selalu lebih besar pada semua nilai pF. Hal ini dikarenakan pada multistrata memiliki efek penutupan tanah yang lebih baik dan jenis tanaman yang beragam dapat menghasilkan jenis serasah yang lebih beragam. Selain itu tanah di bawah tajuk 3 strata atau multistrata mempunyai kadar bahan organik tanah lebih tinggi. Bahan organik tanah merupakan bahan yang sangat mudah menyerap air dan memiliki kemampuan menyimpan air yang baik (Bauer dan Black 1992; Dao 1993 dalam Murtilaksono dan Wahjunie 2004). Menurut Sudaryono (2001) bahwa bahan organik tanah juga membuat struktur tanah lebih baik. Bahan organik tanah berfungsi dalam pembentukan dan pemantapan agregat- agregat tanah yang selanjutnya dapat meningkatkan kapasitas mengikat air.

8

Pori Drainase

Pori drainase di berbagai tingkat strata tajuk tanaman disajikan pada Tabel 4.

Pori drainase dikelompokkan ke dalam tiga kelompok yaitu (1) Pori Drainase Sangat Cepat (PDSC) adalah pori yang berukuran ≥ 300 μm dan akan kosong (tidak mengandung air) pada tekanan 10 cm (pF 1), (2) Pori Drainase Cepat (PDC) adalah pori yang berukuran antara 300-30 μm dan akan kosong antara tekanan 10 cm (pF 1) dan tekanan 100 cm (pF 2), dan (3) Pori Drainase Lambat (PDL) adalah pori yang berukuran antara 30-9 μm dan akan kosong pada tekanan 100 cm (pF 2) dan tekanan sekitar 1/3 atmosfer atau 330 cm (pF 2.54) (Sitorus et al 1981).

Tabel 4 menunjukkan nilai pori drainase pada berbagai tingkat strata tajuk tanaman. Hasil pengukuran menunjukkan bahwa secara umum semua tingkat strata tajuk memiliki distribusi ukuran pori tertinggi terdapat pada pori drainase sangat cepat. Hal ini disebabkan oleh kondisi lahan yang memiliki tutupan vegetasi lebih baik dengan perakaran yang banyak sehingga terbentuk pori-pori yang baik. Hasil pengukuran juga menunjukkan nilai pori drainase pada kontrol lebih tinggi dibandingkan yang lain, sedangkan kontrol hanya memiliki tutupan tajuk berupa rumput tidak seperti tajuk 3 strata, tajuk 2 strata dan tajuk 1 strata. Hal ini disebabkan oleh contoh tanah yang digunakan merupakan contoh tanah agregat utuh yang banyak mengandung akar-akar. Kontrol memiliki perakaran yang lebih halus karena berupa rumput, sedangkan tajuk 1 strata, tajuk 2 strata, dan tajuk 3 strata memiliki perakaran yang lebih keras berupa akar kayu. Perakaran yang halus pada kontrol dapat mengalami pelapukan lebih cepat dibandingkan perakaran yang lebih keras seperti pada tajuk 1 strata, tajuk 2 strata, dan tajuk 3 strata, sehingga bekas akar pada kontrol tersebut membentuk pori drainase yang lebih cepat dibandingkan bekas akar pada tajuk 1 strata, tajuk 2 strata, maupun tajuk 3 strata.

Tahanan Penetrasi Tanah

Tahanan penetrasi dipengaruhi oleh beberapa sifat fisik tanah seperti kadar air, struktur tanah, indeks plastisitas, adhesi, atau kombinasinya (Davidson 1965). Pengaruh berbagai tingkat strata tajuk tanaman terhadap nilai tahanan penetrasi tanah disajikan pada Gambar 3.

9

Gambar 3 Tahanan penetrasi tanah pada berbagai kedalaman di beberapa tingkat strata tajuk tanaman

Hasil pengamatan menunjukkan bahwa secara umum tahanan penetrasi tanah pada berbagai tingkat strata tajuk tanaman untuk lapisan atas (kedalaman 0-10 dan 0-10-20 cm) memiliki nilai lebih rendah dibandingkan lapisan bawah (kedalaman 20-30 dan 30-40 cm). Hal ini disebabkan oleh kadar bahan organik yang semakin dalam mengalami penurunan. Menurut Hardjowigeno (2007) tanah yang banyak mengandung humus atau bahan organik adalah tanah-tanah lapisan atas atau top soil. Semakin ke lapisan bawah tanah maka kandungan bahan organik tanah semakin berkurang. Oleh karena itu, kadar bahan organik lapisan atas sangat penting untuk dipertahankan.

10

ekternal terjadi pada permukaan tanah (evaporasi) dan penguapan internal terjadi dalam pori tanah. Adapun air bebas merupakan proses drainase dan pergerakan air oleh gravitasi, air bebas mudah bergerak dan cepat hilang karena pengaruh gravitasi (Hakim et al. 1986).

Berdasarkan Gambar 3 tanah di bawah tajuk tanaman (tajuk 1 strata, tajuk 2 strata, dan tajuk 3 strata) memiliki nilai tahanan penetrasi tanah yang lebih rendah dibandingkan tanah tanpa tajuk tanaman (kontrol). Hal ini dikarenakan tanah di bawah tajuk tanaman memiliki tutupan tajuk dan serasah yang dapat mengurangi penguapan air pada tanah. Gambar 3 juga menunjukkan pada setiap karakteristik tajuk tanaman nilai tahanan penetrasi tanah paling rendah yaitu tanah di bawah tajuk 3 strata atau multistrata diikuti oleh tanah di bawah tajuk 2 strata, dan tajuk 1 strata. Hal ini dapat dikaitkan dengan rendahnya bobot isi tanah pada tanah di bawah tajuk 3 strata dibandingkan yang lain membuat struktur tanah menjadi remah akibat bahan organik tanah yang tinggi, sehingga membuat nilai tahanan penetrasi tanah menjadi lebih rendah. Tahanan penetrasi tanah pada tanah di bawah tajuk 2 strata lebih rendah dibandingkan tanah di bawah tajuk 1 strata. Hal ini disebabkan oleh serasah yang lebih banyak dan tajuk yang lebih rapat pada tajuk 2 strata membuat penguapan air tanah lebih sedikit.

Tanah dibawah tajuk 1 strata memiliki kurva tahanan penetrasi berbeda dengan yang lain, ditunjukkan dengan adanya kondisi yang mengalami kenaikan yang tinggi pada hari kedua setelah kejadian hujan. Hal ini disebabkan karena pada saat dilaksanakan pengukuran tahanan penetrasi tanah di bawah tajuk 1 strata tidak memiliki tanaman penutup tanah dasar (basal cover) dan serasah, sehingga respon perubahan kadar air tanah terhadap tahanan penetrasi tanah menjadi lebih tinggi.

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Karakteristik tajuk tanaman pada penggunaan lahan yang sama membuat karakteristik fisik tanah berbeda-beda. Secara umum tanah yang memiliki tutupan tajuk mempunyai karakteristik fisik tanah seperti bobot isi rendah, retensi air tinggi, dan tahanan penetrasi rendah dibandingkan tanah tanpa tajuk tanaman.

11 Saran

Saran yang dapat diberikan pada penelitian ini adalah penutupan tanah sangat penting untuk memperbaiki sifat fisik tanah. Multistrata sangat baik digunakan pada lahan karena membantu intersepsi air hujan sehingga air yang jatuh pada tanah tidak membuat kondisi fisik tanah menjadi rusak.

DAFTAR PUSTAKA

Agus F, Gintings AN, Noordwijk MV. 2002. Pilihan Teknologi Agroforstri/Konservasi tanah untuk Area l Pertanian Berbasis Kopi di Sumberjaya, Lampung Barat. Bogor (ID): ICRAF.

Arsyad S. 2010. Konservasi Tanah dan Air. Bogor (ID): IPB Press.

Asdak C. 2002. Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Yogyakarta : Gadjah Mada University Press.

Davidson DT. 1965. Penetrometer measurement. pp. 472-483. In C. A. Black. &. Methods of Soil Analysis. Part I. Monograph 9. Am. Soc.Agron. Inc. Madison.

Hakim N, Nyakpa MY, Nugroho SG, Saul MR, Diha MA, Go Ban Hong, Bailey. 1986. Dasar-Dasar Ilmu Tanah. Palembang (ID): UNSRI Palembang Press.

Hardjowigeno S. 2007. Ilmu Tanah. Jakarta (ID): Akademika Pressindo.

Hillel D. 1997. Pengantar Fisika Tanah. Susanto RH, Purnomo RH, Penerjemah. Mitra Gama Widya. Penerjemah dari: Introduction to Soil Physics.

Islami T, Utomo WH. 1995. Hubungan Tanah, Air dan Tanaman. Semarang (ID): IKIP Semarang Press.

Lukito MY, Mulyono, Tetty Y, Iswanto H, dan Riawan N. (2010). Budidaya Kakao. Jakarta (ID): Agro Media Pustaka.

Murtilaksono K dan Wahjunie ED. 2004. Hubungan ketersediaan air tanah dan sifat-sifat dasar fisika tanah. J Tanah dan Lingk 6(2): 46-50.

Rachman LM, Wahjunie ED, Brata KR, Purwakusuma, dan Murtilaksono K. 2013. Fisika Tanah Dasar. Bogor (ID): IPB Press.

Sitorus SRP, Haridjaja O, dan Brata KR. 1981. Penuntun Praktikum Fisika Tanah. Bogor (ID): Departemen Ilmu-Ilmu Tanah, Faperta IPB.

Soepardi G. 1983. Sifat dan Ciri Tanah. Bogor (ID): IPB Press.

Sofyan M. 2011. Pengaruh Pengolahan Tanah Konservasi Terhadap Sifat Fisik dan Hidrologi Tanah (Studi Kasus di Desa Babakan, Kecamatan Dramaga, Kabupaten Bogor, Provinsi Jawa Barat). Skripsi. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.

Sudaryono. 2001. Pengaruh Pemberian Bahan Pengkondisi Tanah Terhadap Sifat Fisik dan Kimia Tanah Pada Lahan Marginal Berpasir. J Teknologi Lingk 2(1): 106-112.

Sumner ME. 2000. Soil Sience. New York : CLC press.

13

15

Lampiran 2 Tekstur tanah pada berbagai tingkat strata tajuk tanaman Tingkat Strata Tajuk Tekstur

Kontrol Klei

Tajuk 1 Strata Klei Tajuk 2 Strata Klei Tajuk 3 Strata Klei

16

Lampiran 4 Kerapatan tajuk pada setiap tingkat strata tajuk tanaman Tingkat Strata Tajuk Ulangan % kerapatan tajuk Rata-rata

Kontrol

Keterangan : (-) tidak terdapat pohon.

Lampiran 3 Tinggi tajuk bawah pada berbagai tingkat strata tajuk tanaman Tingkat Strata Tajuk Ulangan Tinggi Tajuk Tanaman Ke (m)

1 2 3

17

Lampiran 6 Presentasi tutupan serasah pada berbagai tingkat strata tajuk tanaman Tingkat Strata Tajuk Ulangan % Tutupan Serasah Rata-Rata

Kontrol

Keterangan : (-) tidak terdapat serasah.

Lampiran 5 Kandungan serasah pada berbagai tingkat strata tajuk tanaman Tingkat Strata Tajuk Ulangan Serasah (g/m2) Rata-Rata

Kontrol

18

Lampiran 8 Kandungan bahan organik pada berbagai tingkat strata tajuk tanaman

Tingkat Strata Tajuk Ulangan Bahan Organik (%) Rata-rata Kontrol

Lampiran 7 Kadar air serasah pada berbagai tingkat strata tajuk tanaman Tingkat Strata Tajuk Ulangan Kadar Air Serasah (%) Rata-rata

Kontrol

19

Lampiran 10 Bobot jenis partikel, porositas total, dan kadar air di berbagai pF pada berbagai tingkat strata tajuk tanaman

Tingkat Strata

Lampiran 9 Bobot isi pada berbagai tingkat strata tajuk tanaman Tingkat Strata Tajuk Ulangan Bobot Isi (g/cm3) Rata-rata

20

Lampiran 11 Kadar air kapasitas lapang dan pori drainase pada berbagai tingkat strata tajuk tanaman

Tingkat Strata Tajuk Ulangan KAKL Pori Drainase PD

PDSC PDC PDL

Kontrol

1 43.13 9.99 1.99 7.34 23.44

2 45.02 11.79 4.55 8.52 26.39

3 40.44 16.73 6.26 3.23 28.25

Tajuk 1 Strata

1 44.82 7.66 3.84 3.08 23.44

2 43.03 11.73 1.92 0.53 22.03

3 44.33 10.64 7.61 3.80 23.13

Tajuk 2 Strata

1 44.16 11.65 4.82 2.93 21.83

2 50.55 5.93 4.19 6.05 18.97

3 43.35 12.87 3.25 3.00 24.66

Tajuk 3 Strata

1 52.54 8.82 2.26 10.59 25.60

2 47.89 8.68 2.36 6.08 20.12

3 50.73 15.08 3.11 7.26 25.62

Keterangan : KAKL = Kadar Air Kapasitas Lapang PDSC = Pori Drainase Sangat Cepat PDC = Pori Drainase Cepat

21 Lampiran 12 Tahanan penetrasi dan kadar air tanah pada berbagai tingkat strata tajuk

tanaman Keterangan : H+1 artinya 1 hari setelah hujan berhenti dan seterusnya

22

Lampiran 14 Tahanan penetrasi dan kadar air tanah pada tajuk 1 strata Tingkat Strata Keterangan : H+1 artinya 1 hari setelah hujan berhenti dan seterusnya

TP = Tahanan penetrasi tanah ; KA = Kadar air; 1,2,3 = Ulangan pada tajuk 1 strata.

Lampiran 13 Tahanan penetrasi dan kadar air tanah pada kontrol Tingkat Keterangan : H+1 artinya 1 hari setelah hujan berhenti dan seterusnya

23 Lampiran 15 Tahanan penetrasi dan kadar air tanah pada tajuk 2 strata.

Tingkat Strata Keterangan : H+1 artinya 1 hari setelah hujan berhenti dan seterusnya

TP = Tahanan penetrasi tanah ; KA = Kadar air; 1,2,3 = Ulangan pada tajuk 2 strata.

Lampiran 16 Tahanan penetrasi dan kadar air tanah pada tajuk 3 strata. Tingkat Strata

24

RIWAYAT HIDUP