ABSTRAK
PENGARUH SISTEM OLAH TANAH DAN HERBISIDA TERHADAP KEHILANGAN UNSUR HARA DAN BAHAN ORGANIK AKIBAT EROSI
DI LABORATORIUM LAPANG TERPADU FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS LAMPUNG
Oleh BURHANNUDIN
Degradasi lahan merupakan masalah serius yang dapat mengakibatkan menurunnya kesuburan dan produktivitas suatu lahan. Penyebab utama terjadinya degradasi lahan adalah karena adanya peristiwa erosi. Erosi menyebabkan hilangnya lapisan atas tanah yang subur dan baik untuk pertumbuhan tanaman. Kegiatan pertanian khususnya pengolahan tanah diyakini merupakan penyebab terbesar terjadinya erosi tanah. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh sistem olah tanah dan herbisida terhadap kehilangan unsur hara dan bahan organik akibat erosi. Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Lapang Terpadu dan Laboratorium Ilmu Tanah Fakultas Pertanian Universitas Lampung pada bulan Mei sampai bulan Agustus 2014. Rancangan penelitian yang digunakan adalah rancangan faktorial dalam rancangan acak kelompok lengkap (RAKL) yang terdiri dari dua faktor perlakuan yaitu sistem olah tanah dan herbisida dengan 4 (empat) pengulangan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlakuan pengolahan tanah, herbisida, dan kombinasi keduanya tidak memberikan pengaruh nyata terhadap konsentrasi N-Total, K-dd, Ca-dd, Mg-dd, dan C-Organik dalam sedimen erosi. Sedangkan untuk P-Tersedia hanya pengolahan tanah yang memberikan pengaruh nyata. Pada sistem olah tanah minimum konsentrasi P-Tersedia nyata lebih tinggi dibandingkan pada sistem olah tanah konvensional. Hal ini disebabkan karena sifat fosfor yang immobil, artinya fosfor yang ada di dalam tanah tetap berada di lapisan atas jika tidak dimasukkan secara mekanik ke lapisan yang lebih dalam. Terbatasnya pengolahan tanah pada sistem olah tanah minimum menyebabkan fosfor tetap berada di permukaan tanah, sehingga ketika terjadi erosi kehilangan fosfor pada sistem olah tanah minimum lebih tinggi dibandingkan pada olah tanah konvensional. Sistem olah tanah minimum menyebabkan kehilangan P-Tersedia sebesar 0,01 kg/ha dan sistem olah tanah konvensional menyebabkan kehilangan P-Tersedia sebesar 0,016 kg/ha.
ABSTRACT
THE EFFECT OF TILLAGE SYSTEM AND HERBICIDE ON LOSSES OF NUTRIENT AND ORGANIC MATTERS DUE TO EROSION IN LABORATORY OF LAPANG TERPADU FACULTY OF AGRICULTURE
UNIVERSITY OF LAMPUNG By
BURHANNUDIN
Land degradation is a serious problem which can reduce the land fertility and productivity. The main cause of the degradation is due to erosion phenomenon. It causes the fertile top soil losses which is good for plant growth. Tillage farming is particularly convinced as the prime cause on soil erosion. This research aims to determining the effect of tillage system and herbicide to predict the losses of nutrients and organic matter due to erosion. This experiment was conducted at the Laboratory of Lapang Terpadu and Laboratory of Soil Science, Faculty of Agriculture, University of Lampung in May to August 2014. The experiment was design as a factorial in completely randomized block design (RCBD) consisting of two factors, namely the tillage system and herbicide with 4 (four) repetitions. The results showed that the treatment of soil tillage, herbicides, and the combination of them did not significantly affect the concentration of N (total), K (exchangable), Ca (exchangable), Mg (exchangable), and the C (organic) matter in sediment. While the P (available), only the tillage systems that provided significant effect. At a minimum tillage system P (available) concentration was significantly higher than the conventional tillage system. This was due to the nature of the immobil phosphorus, it mean the phosphorus in the soil remains in the top soil otherwise mechanically inserted into the sub soil. The limited tillage on minimum tillage systems causes phosphorus remain in the top soil, so that when erosion occurs phosphorus losses in minimum tillage system will be higher than in conventional tillage. The minimum tillage system causes loss of P (available) of 0,01 kg/ha and
the conventional tillage system causes loss of P (available) of 0,016 kg/ha.
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Candra Kencana, Kecamatan
Tulangbawang Tengah, Kabupaten Tulangabawang Barat pada tanggal 22 Nopember 1992, sebagai anak pertama dari dua bersaudara, dari pasangan Bapak Wasid dan Ibu Warkini.
Pendidikan Taman Kanak-kanak (TK) Tunas Harapan Candra Kencana diselesaikan tahun 1998, Sekolah Dasar (SD) di SD Negeri 05 Candra Kencana pada tahun 2004, Sekolah Menengah Pertama (SMP) di SMP Negeri 01 Tulangbawang Tengah pada tahun 2007, dan Sekolah Menengah Atas (SMA) di SMA Negeri 01 Tumijajar pada tahun 2010.
Penulis terdaftar sebagai mahasiswa Jurusan Teknik Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Lampung pada tahun 2010. Selama menjadi mahasiswa Teknik Pertanian, penulis aktif di organisasi Persatuan Mahasiswa Teknik Pertanian
(PERMATEP) periode 2011-2012 sebagai anggota bidang Pengabdian Masyarakat, dan pada periode 2012-013 sebagai Kepala Bidang Keprofesian.
Penulis pernah mengikuti Praktik Umum pada tahun 2013 di PT. Sweet Indo
Lampung dengan judul “Mempelajari Proses Pemanfaatan Limbah Cair di PT.
Segala puji bagi Allah yang Maha Pengasih lagi Maha Penyayang.
Segala puji bagi Allah atas segala nikmat dan anugerah-Nya yang tidak dapat
terhitung serta ilmu-Nya yang tidak dapat dibatasi oleh apapun.
Teruntuk keluargaku tercinta
Bapak
”Wasid”
dan Ibu
”Warkini”
tersayang
Adikku Nur Putri Fitriyana
Kupersembahkan karya kecil ini
sebagai wujud rasa cinta kasih dan kesungguhan
Terima kasih atas semua do’a, perhatian, semangat dan motivasi
yang telah diberikan selama ini
Serta
Almamater Tercinta
Bersyukurlah apabila kamu tidak tahu sesuatu…
Karena itu memberimu kesempatan untuk belajar
Dan besyukurlah bila kamu lelah dan letih…
Karena itu, kamu telah membuat suatu perbedaan.
(Burhannudin)
Belajarlah selagi yang lain sedang tidur
Bekerjalah selagi yang lain sedang bermalas-malasan
Bersiap-siaplah selagi yang lain sedang bermain, dan
Bermimpilah selagi yang lain sedang berharap.
(William Arthur Word)
Keberhasilan adalah kemampuan untuk melewati dan mengatasi dari satu
kegagalan kegagalan berikutnya tanpa harus kehilangan semangat.
(Winston Chucil)
Barang siapa mempelajari suatu ilmu yang seharusnya dilakukan karena Allah
SWT, tetapi ia mempelajarinya hanya untuk memperoleh harta benda dunia,
maka ia tidak akan mendapatkan bau harum surga pada hari kiamat.
SANWACANA
Puji syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT atas segala rahmat, hidayah, dan nikmat yang telah diberikan sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.
Skripsi dengan judul “Pengaruh Sistem Olah Tanah dan Herbisida Terhadap Kehilangan Unsur Hara dan Bahan Organik Akibat Erosi di Laboratorium
Lapang Terpadu Fakultas Pertanian Universitas Lampung” adalah salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian di Universitas Lampung.
Dalam kesempatan ini Penulis mengucapkan terimakasih kepada:
1. Bapak Prof. Dr. Ir. Irwan Sukri Banuwa, M.Si., selaku pembimbing utama atas kesediaannya untuk memberikan bimbingan, saran, dan kritik dalam proses penyelesaian skripsi ini;
2. Bapak Ir. Iskandar Zulkarnain, M.Si., selaku pembimbing kedua atas kesediaannya untuk memberikan bimbingan, saran, dan kritik dalam proses penyelesaian skripsi ini;
saran-saran yang diberikan saat perkuliahan, seminar usul, dan seminar hasil terdahulu;
4. Tim kerjasama penelitian Yokohama National Univesity dan Fakultas Pertanian Universitas Lampung, atas izin melakukan penelitian; 5. Bapak Prof. Dr. Ir. Wan Abbas Zakaria, M.S., selaku Dekan Fakultas
Pertanian Universitas Lampung;
6. Bapak Dr. Ir. Agus Haryanto, M.P., selaku Ketua Jurusan Teknik Pertanian;
7. Seluruh dosen Jurusan Teknik Pertanian atas semua ilmu, didikan, dan bimbingan yang penulis peroleh selama perkuliahan;
8. Kedua orang tuaku, ayah, ibu, adik, serta nenek tercinta yang telah
mencurahkan segala cinta, kasih sayang, serta do’a yang tulus di sepanjang
hidup penulis;
9. Sahabat-sahabatku, atas rasa kekeluargaan, kesabaran, kesetiaan,
keceriaan, semangat, serta do’a yang tulus sehingga penulisan skripsi ini berjalan dengan lancar;
10.Almamater tercinta Universitas Lampung.
Semoga Allah SWT membalas semua amal baik yang telah dilakukan. Akhirnya Penulis berharap skripsi ini dapat berguna bagi kelanjutan riset mengenai tema tersebut.
Bandar Lampung, 16 Desember 2014 Penulis
1
I. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Pengolahan tanah biasanya diperlukan didalam budidaya tanaman dengan menggunakan tanah sebagai media tumbuhnya. Tanah berfungsi sebagai tempat berkembangnya akar, penyedia unsur hara, dan penyimpan air bagi tanaman. Berdasarkan pada fungsi-fungsi tersebut, apabila salah satu fungsinya hilang maka suatu tanah dapat dinyatakan mengalami degradasi.
Degradasi tanah dapat diartikan bahwa suatu tanah memiliki produktivitas yang rendah atau tidak bisa menghasilkan produksi tanaman yang optimum akibat menurunnya kesuburan tanah. Menurut Arsyad (2010), penyebab terjadinya degradasi tanah adalah hilangnya unsur hara dan bahan organik dari daerah perakaran, terkumpulnya senyawa racun bagi tanaman di daerah perakaran, penjenuhan tanah oleh air (water logging), atau erosi. Dari penyebab-penyebab tersebut, erosi merupakan penyebab utama terjadinya degradasi tanah.
Erosi merupakan proses berpindahnya tanah atau bagian tanah dari suatu tempat ke tempat lain oleh media air atau angin. Erosi tanah terjadi melalui dua proses, yaitu penghancuran partikel tanah oleh percikan air hujan dan proses
2
menyebabkan hilangnya lapisan atas tanah yang subur dan baik untuk
pertumbuhan tanaman, serta berkurangnya kemampuan tanah untuk menyerap dan menahan air.
Sedimen hasil erosi biasanya lebih kaya usur hara dan bahan organik dibanding dengan tanah asalnya, bahkan menurut Wischmeier dan Smith (1978, dalam Banuwa, 2013) konsentrasi unsur hara di dalam sedimen dapat mencapai 50 persen lebih tinggi daripada konsentrasinya di tanah asal. Kondisi ini
menyebabkan tanah yang mengalami erosi akan menjadi miskin kandungan unsur hara dan bahan organiknya sehingga tanah menjadi kurang subur. Kesuburan tanah menurun akibat terbawanya unsur hara bersama tanah yang tererosi (Bernas dan Sulistiyani, 2003). Menurut Henny (2008), jumlah C-organik yang terbawa erosi lebih besar dibandingkan dengan jumlah N, P, dan K. Hal ini menunjukkan bahwa kehilangan bahan organik akibat erosi merupakan masalah yang lebih serius karena dapat mempercepat kerusakan tanah. Oleh karena itu, usaha
konservasi tanah sekaligus konservasi bahan organik tanah merupakan keharusan pada setiap usaha pertanian, sehingga akan didapat penggunaan tanah yang berkelanjutan.
Menurut Utomo, Buchari, dan Banuwa (2012) erosi tanah di daerah tropika basah termasuk di Indonesia sebagian besar disebabkan oleh pengolahan tanah secara intensif yang saat ini masih banyak dilakukan oleh petani. Selanjutnya
3
dibersihkan dari segala macam gulma. OTI akan menghasilkan tanah gembur yang sesuai dengan kebutuhan perakaran tanaman, tetapi tanah yang gembur dan permukaan tanah yang bersih tidak akan mampu menahan aliran air permukaan yang mengalir deras ketika turun hujan, akibatnya banyak partikel tanah yang terbawa oleh aliran air. Hal ini tentu saja akan menyebabkan erosi yang besar jika dibiarkan dalam waktu yang lama. Untuk menekan atau mengurangi besarnya erosi yang terjadi maka perlu dilakukan tindakan olah tanah yang bisa mengurangi jumlah erosi dan kehilangan unsur hara, yaitu sistem olah tanah konservasi.
Olah tanah konservasi (OTK) adalah suatu sistem olah tanah yang bertujuan untuk menyiapkan lahan yang sesuai dengan kebutuhan tanaman, namun tetap
memperhatikan sisi konservasi tanah dan air. Perbedaan antara OTK dengan OTI terletak pada frekuensi pengolahan tanah yang lebih sedikit. Salah satu teknik olah tanah yang termasuk ke dalam OTK adalah olah tanah minimum (OTM). Pada OTM tanah diolah seperlunya saja dan pengendalian gulma dilakukan secara manual jika gulma yang tumbuh tidak terlalu banyak. Tetapi jika kurang berhasil, pengendalian gulma dapat dilakukan dengan menggunakan herbisida ramah lingkugan. Pada OTM juga biasanya digunakan sisa tanaman musim tanam sebelumnya sebagai mulsa karena mulsa dapat mengurangi erosi yang terjadi. Hasil peneitian Monde (2010) menunjukkan bahwa pemberian mulsa sebanyak 6 ton/ha pada lahan kakao umur tiga tahun dapat menurunkan erosi sebesar 87 %.
4
yang masih hidup, yang selanjutnya gulma dan sisa tanaman tersebut dapat dimanfaatkan sebagai mulsa dan bahan organik sehingga mampu meningkatkan kesuburan tanah. Menurut Mukhlis (2004), penyiapan lahan dengan sistem olah tanah konservasi baik berupa tanpa olah tanah (TOT) maupun olah tanah
minimum (OTM) dengan menggunakan herbisida terbukti mampu mengurangi secara nyata hilangnya top soil sekaligus menciptakan iklim mikro yang kondusif bagi pertumbuhan tanaman dan meningkatkan kesuburan tanah.
Berdasarkan uraian-uraian diatas, maka dirasa perlu dilakukan penelitian tentang pengaruh sistem olah tanah dan penggunaan herbisida terhadap kehilangan unsur hara dan bahan organik akibat erosi pada pertanaman singkong (Manihot
utilissima).
1.2. Batasan Masalah
Masalah yang diangkat dalam skripsi ini terlalu luas jika diteliti secara
5
1.3. Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh sistem olah tanah dan penggunaan herbisida terhadap kehilangan unsur hara dan bahan organik akibat erosi pada pertanaman singkong.
1.5. Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi yang berguna tentang manfaat tindakan olah tanah konservasi dan penggunaan herbisida pada lahan berlereng dalam menekan kehilangan unsur hara serta bahan organik. Selain itu, hasil penelitian ini juga diharapkan bisa menjadi acuan dalam penelitian yang berkaitan dengan olah tanah konservasi.
1.6. Hipotesis
6
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Degradasi Tanah
Degradasi tanah atau degradasi lahan didefinisikan sebagai lahan yang memiliki tingkat produktivitas yang rendah atau tidak produktif sama sekali bagi kegiatan pertanian. Produktivitas lahan yang rendah atau bahkan tidak produktif untuk aktivitas pertanian, bisa disebabkan oleh cara pengolahan tanah yang tidak benar dan penggunaan lahan yang dapat memicu timbulnya erosi secara berlebihan (Suwardjo, dkk., 1991 dalam Banuwa, 2013).
Menurut Arsyad (2010) kerusakan tanah atau degradasi tanah dapat disebabkan oleh :
1. Hilangnya unsur hara dan bahan organik dari daerah perakaran. Hilangnya unsur hara dan bahan organik tersebut dapat disebabkan oleh beberapa faktor seperti akibat perombakan cepat dari bahan organik, pelapukan mineral, pencucian unsur hara yang cepat di daerah tropika basah, terangkut saat panen, atau akibat pembakaran tanaman. Dalam jangka panjang hal ini akan menyebabkan produktivitas tanah menjadi menurun.
7
pasang surut, tanah umumnya banyak mengandung liat asam, yang jika teroksidasi akan mengakibatkan pH tanah menjadi sangat asam. Pada lahan yang banyak menggunakan herbisida, logam berat seperti Fe, Al, dan Zn akan banyak terakumulasi di daerah perakaran tanaman dan dapat membunuh organisme tanah di sekitarnya.
3. Penjenuhan tanah oleh air (water logging). Penjenuhan tanah oleh air bisa disebabkan karena proses alami dan bisa juga disebabkan akibat aktivitas manusia.
4. Erosi. Erosi didefinisikan sebagai berpindahnya tanah atau bagian permukaan tanah ke tempat lain yang disebabkan oleh air atau angin.
Dari semua penyebab degradasi lahan diatas, erosi merupakan penyebab utama yang paling berperan dalam degradasi lahan. Erosi menyebabkan hilangnya lapisan atas tanah yang subur dan baik bagi pertumbuhan tanaman, serta
menyebabkan berkurangnya kemampuan tanah untuk menahan dan menyerap air (Banuwa, 2013).
2.2. Erosi
8
Erosi menimbulkan dampak yang luas berupa penurunan produktivitas tanah di tempat terjadi erosi dan penurunan ekosistem pada bagian hilir akibat banjir, kekeringan, serta pendangkalan sungai dan danau. Erosi tanah menyebabkan degradasi lahan karena dapat menurunkan kualitas tanah serta produktivitas alami lahan pertanian dan ekosistem hutan. Pada peristiwa erosi, tanah atau bagian tanah tersebut akan terkikis, terangkut, kemudian mengendap di tempat lain (Arsyad, 2010). Menurut Banuwa (2013), erosi tanah (soil erosion) terjadi melalui dua proses, yaitu proses penghancuran partikel-partikel tanah dan proses pengangkutan partikel-partikel tanah tersebut. Proses-proses ini terjadi jika adanya hujan dan aliran permukaan serta dipengaruhi oleh faktor-faktor lain seperti karakteristik tanah, penutupan lahan, kemiringan lereng, dan panjang lereng.
Erosi adalah kejadian alami yang tidak dapat dihindari. Pada lahan yang tidak datar, berapapun persen atau derajat kemiringan lerengnya pasti akan terjadi erosi. Besarnya erosi pada kondisi seperti ini sangatlah kecil jika dibandingkan dengan tebalnya lapisan tanah. Erosi yang terjadi pada kondisi alami ini disebut dengan erosi alami, erosi normal, atau erosi geologi. Ketiga jenis erosi tersebut
9
tindakan manusia yang mengganggu keseimbangan antara pembentukan dan pengangkutan tanah.
Selain erosi alami dan erosi dipercepat, Banuwa (2013) membedakan erosi berdasarkan penyebabnya, yaitu erosi percik (splash erosion) dan erosi gerusan (scour erosion). Erosi percik (splash erosion) adalah erosi yang disebabkan oleh pemecahan struktur tanah menjadi butir-butir primer tanah oleh energi kinetik butir-butir hujan. Sedangkan erosi gerusan (scour erosion) adalah erosi yang disebabkan oleh gerusan aliran permukaan. Apabila dibandingkan daya erosi antara erosi percik dan erosi gerusan, maka diyakini bahwa erosi percik jauh lebih erosif daripada erosi gerusan. Hal ini berkaitan dengan kecepatan jatuh butir-butir hujan yang jauh lebih cepat daripada aliran permukaan.
Berdasarkan bentuknya, Banuwa (2013) membedakan erosi menjadi erosi lembar (sheet erosion), erosi alur (rill erosion), erosi parit (gully erosion), erosi tebing sungai (stream/river bank erosion), longsor (landslide), dan erosi internal 1. Erosi Lembar
Erosi lembar adalah pengangkutan lapisan tanah yang merata tebalnya dari suatu permukaan tanah. Karena erosi yang terjadi seragam maka bentuk erosi ini tidak segera tampak. Jika proses erosi telah berjalan lanjut barulah
disadari yaitu setelah tanaman mulai ditanam di atas lapisan bawah tanah yang tidak baik bagi pertumbuhan tanaman
2. Erosi Alur
10
pemindahan tanah lebih banyak terjadi pada tempat tersebut. Jika alur-alur yang tercipta masih dangkal maka hal tersebut masih dapat ditangani dengan tindakan pengolahan tanah.
3. Erosi Parit
Proses terjadinya erosi parit sama dengan proses terjadinya erosi alur,
bedanya pada erosi parit alur-alur yang terbentuk sudah sedemikian dalamnya sehingga tidak dapat dihilangkan dengan pengolahan tanah biasa. Erosi parit yang baru terbentuk berukuran lebar sekitar 40 cm dengan kedalaman sekitar 25 cm. Erosi parit yang telah lanjut dapat mencapai kedalaman hingga 30 m. 4. Erosi Tebing Sungai
Erosi ini terjadi sebagai akibat pengikisan tebing oleh air yang mengalir dari bagian atas tebing atau terjangan arus air yang kuat pada kelokan sungai. Erosi tebing akan hebat terjadi jika vegetasi penutup tebing telah habis atau jika dilakukan pengolahan tanah terlalu dekat dengan tebing.
5. Longsor
11
2.2.1. Selektivitas Erosi
Sedimen hasil erosi biasanya lebih kaya unsur hara dan bahan organik dibanding dengan tanah asalnya. Pengayaan ini terjadi karena sifat selektif erosi terhadap partikel-partikel tanah yang lebih halus. Hal ini sesuai dengan pernyataan Arsyad (1989, dalam Banuwa, 1994) yang menyatakan bahwa dalam peristiwa erosi fraksi halus tanah angkat terangkut lebih dulu dibandingkan fraksi kasar, sehingga kandungan liat pada sedimen lebih tinggi dari tanah asalnya, kejadian ini disebut dengan selektivitas erosi. Tingginya kandungan liat di dalam sedimen karena lebih selektifnya erosi diikuti oleh tingginya konsentrasi C-organik dan unsur hara (N, P, K) di dalam sedimen. Hal ini disebabkan bahan organik dan unsur hara umumnya terjerap pada partikel halus seperti liat (Henny, 2008). Implikasi dari selektivitas erosi adalah bahwa tanah yang mengalami erosi akan menjadi miskin kandungan unsur hara dan bahan organiknya, yang mengakibatkan produksi suatu lahan akan rendah (Banuwa, 2009). Menurut Wischmeier dan Smith (1978, dalam Banuwa, 2009) konsentrasi unsur hara dalam sedimen dapat mencapai 50%
lebih tinggi daripada konsentrasinya di tanah asal.
2.2.2. Faktor-Faktor Penyebab Terjadinya Erosi
12
terhadap terjadinya erosi adalah curah hujan dan temperatur. Curah hujan dan intensitas yang tinggi mempunyai daya penghancuran yang tinggi terhadap agregat tanah. Hubungannya dengan temperatur yaitu dapat mempercepat terjadinya pelapukan bahan organik yang ada pada tanah, sehingga ketika terjadi hujan akan mudah terbawa oleh aliran air permukaan (Kartasapoetra, 2010).
Topografi menurut Zachar (1982, dalam Banuwa, 2013) merupakan faktor penting yang mempengaruhi aliran permukaan dan erosi. Faktor topografi meliputi kemiringan lereng, panjang lereng, dan bentuk lereng. Faktor topografi yang paling berpengaruh terhadap erosi adalah kemiringan lereng. Arsyad (2010) menyatakan bahwa makin curam lereng jumlah tanah yang terpercik oleh
tumbukan butir hujan akan semakin banyak. Jika kecuraman lereng meningkat menjadi dua kali, maka jumlah erosi menjadi 2,0 – 2,5 kali. Namun menurut Ispriyanto, Arifjaya, dan Hendriyanto (2001) faktor panjang dan kemiringan lereng tidak selalu berkorelasi positif dengan kejadian aliran permukaan dan erosi apabila faktor sifat fisik tanah dan vegetasi penutup lahan lebih dominan.
Selain faktor alam, erosi juga bisa disebabkan oleh faktor manusia. Usaha dalam meningkatkan produksi pertanian, khususnya pengolahan tanah, seringkali
menjadi penyebab terbesar dalam proses erosi yang justru sangat merugikan usaha pertanian itu sendiri (Prayoto dan Sinukaban, 1988).
2.2.3. Upaya Pencegahan Erosi
13
tanaman secara bertingkat maupun serasah di lantai lahan, dan memperbanyak air yang masuk kedalam tanah, dengan demikian aliran permukaan yang terjadi kecil dan dengan kekuatan yang tidak merusak (Banuwa, 2013). Hasil penelitian Zulkarnain (2012) pada lahan dengan luas 6,784 ha, sedimen yang terangkut oleh erosi mencapai 1.150,43 ton/th apabila tidak ada tindakan konservasi, dan
menurun menjadi 25,53 ton/th setelah adanya tindakan konservasi. Kemudian unsur hara N, P, dan K berturut-turut adalah sebesar 4.492 kg/th, 6,90 kg/th, dan 7,35 kg/th, menurun menjadi masing-masing N, P, K menjadi 99 kg/th, 0,17 kg/th, dan 0,12 kg/th dengan adanya tindakan konservasi tanah. Hal ini menunjukkan bahwa usaha konservasi tanah dapat menurunkan erosi dan kehilangan unsur hara.
Salah satu metode dalam mencegah erosi adalah metode mekanik. Metode
mekanik adalah semua perlakuan fisik mekanis yang diberikan terhadap tanah dan pembuatan bangunan untuk mengurangi aliran permukan dan erosi, serta
meningkatkan kemampuan penggunan tanah (Arsyad, 2010). Selanjutnya
Banuwa (2013) menjelaskan bahwa metode mekanik dalam konservasi tanah dan air berfungsi untuk :
- Memperlambat aliran permukaan.
- Menampung dan menyalurkan aliran permukan dengan kekuatan yang tidak merusak.
- Memperbaiki atau memperbesar infiltrasi air ke dalam tanah dan memperbaiki aerasi tanah.
- Penyediaan air bagi tanaman.
14
(contour cultivation), guludan dan guludan bersaluran menurut kontur, teras dan dam penghambat (check dam), rorak (silt pit), serta kolam/balong/embung (farm ponds) dan parit pengelak.
2.3. Sistem Olah Tanah
2.3.1. Olah Tanah Konvensional
Pengolahan tanah merupakan tindakan atau manipulasi agregat tanah dengan maksud untuk menyiapkan benih atau bibit untuk disebar atau ditanam dan diharapkan benih atau bibit tersebut mampu tumbuh dengan baik. Pengolahan tanah sebenarnya adalah tindakan mengubah struktur tanah (agregat tanah). Kenyataannya yang ada sekarang tindakan pengolahan tanah lebih besar kontribusinya terhadap kerusakan struktur tanah dan erosi tanah. Selanjutnya strategi penggunaan atau pemanfaatan lahan di daerah tropika pada saat ini justru mempercepat proses terjadinya penurunan kualitas tanah atau degradasi yaitu akibat penggunaan tanah yang sangat intensif dengan melakukan praktik pengolahan tanah yang intensif atau konvensional (Simanjuntak, 2006).
15
2.3.2. Olah Tanah Konservasi
Pengolahan tanah konservasi (conservation tillage) adalah setiap cara pengolahan tanah yang bertujuan untuk mengurangi besarnya erosi, aliran permukaan, dan dapat mempertahankan atau meningkatkan produksi tanaman (Sinukaban, dkk., 1989). Sedangkan menurut Utomo, dkk. (2012) sistem olah tanah konservasi adalah suatu sistem olah tanah yang bertujuan untuk menyiapkan lahan agar tanaman dapat tumbuh dan berproduksi optimum, dengan tetap memperhatikan konservasi tanah dan air.
Teknik olah tanah yang termasuk dalam rumpun Olah Tanah Konservasi (OTK) adalah olah tanah intensif bermulsa (OTIB), olah tanah minimum (OTM), dan tanpa olah tanah (TOT) (Utomo, 1990 dalam Utomo dkk., 2012). Pada OTIB, pengolahan tanah dilakukan seperti olah tanah intensif (OTI), yaitu tanah dibajak minimal dua kali lalu permukaan lahan diratakan. Tetapi berbeda dengan OTI, permukan lahan pada OTIB harus ditutupi mulsa sisa tanaman atau gulma sebelumnya, dengan tujuan konservasi tanah dan air (Utomo, 2012). Menurut Sinukaban, dkk. (1989) OTI dapat meciptakan kondisi tanah yang baik bagi
perkembangan akar sehingga akar dapat menyerap unsur-unsur hara yang tersedia.
Pada teknologi OTM, tanah diolah seperlunya saja. Apabila pertumbuhan gulma tidak begitu banyak, pengendaliannya dilakukan secara manual (dibesik)
sekaligus membersihkan gulmanya. Tetapi jika kurang berhasil, pengendalian gulma dapat dilakukan dengan menggunakan herbisida. Sisa tanaman
16
tanam, gulma dikendalikan dengan herbisida ramah lingkungan. Seperti teknologi OTK lainnya, sisa tanaman musim sebelumnya digunakan sebagai mulsa (Utomo, 2012). Melalui mulsa, aliran permukaan dan erosi tanah TOT dapat ditekan sehingga bahan organik tanah dan kesuburan tanah dapat meningkat (Utomo, 2004 dalam Utomo, 2012). Hasil peneitian Monde (2010) menunjukkan bahwa pemberian mulsa sebanyak 6 ton/ha pada lahan kakao umur 3 tahun dapat menurunkan erosi sebesar 87 %.
Pada teknologi OTK, sisa tanaman sebagai mulsa mempunyai fungsi yang sangat penting. Mulsa tersebut mempunyai fungsi untuk : (1) menekan aliran permukaan dan erosi tanah, (2) meningkatkan siklus unsur-unsur hara, (3) meningkatkan keanekaragaman hayati tanah, (4) meningkatkan ketersediaan air, (5)
meningkatkan agregasi tanah, (6) dan meningkatkan karbon tanah (Utomo, 2012).
Melalui pemanfaatan sisa tanaman sebagai mulsa dan tanpa adanya manipulasi mekanis permukaan tanah yang berlebihan, pertanian TOT dapat meningkatkan bahan organik dan kesuburan tanahnya terutama pada permukaan lahan. Meningkatnya kesuburan tanah ini pada akhirnya akan meningkatkan
produktivitas tanah dan pendapatan petani. Selain itu, TOT juga dapat membantu mengurangi pemanasan global melalui penyimpanan C-organik dalam tanah dan pengurangan emisi CO2 (Utomo, 2012).
Tidak semua tanah dan tanaman cocok untuk diterapkan dalam teknologi olah tanah konservasi. Lal (1989, dalam Utomo, 2012) mengatakan bahwa sifat tanah yang mempengaruhi dalam penggunanan sistem ini adalah drainase tanah,
17
kondisi drainase merupakan sifat penting yang pertama kali harus diperhatikan. Tidak seperti OTK lahan sawah yang justru memerlukan tanah yang berdrainase buruk, OTK lahan pertanian kering akan berhasil baik jika diterapkan pada tanah yang berdrainase baik. Sifat tanah berikutnya adalah topografi. Budidaya
tanaman pangan OTK cocok pada tanah bergelombang sampai berbukit, walaupun cocok untuk tanah datar asalkan berdrainase baik. Keunggulan OTK
dibandingkan OTI adalah dapat menekan erosi terutama pada tanah yang bergelombang. Sifat tanah penting lainnya adalah tekstur tanah. Tekstur yang ideal untuk diterapkan sistem OTK adalah lempung berpasir sampai lempung berliat (Utomo, 2012).
Tanaman yang ditanam dengan biji dan bibit menunjukkan respon yang baik terhadap OTK. Tanaman pangan yang cocok untuk budidaya lahan kering adalah jagung, padi gogo, kacang-kacangan (kedelai, kacang hijau, dan kacang tunggak), sedangkan tanaman hortikultura antara lain semangka, cabai, dan tomat. Hampir semua tanaman perkebunan seperti kelapa sawit, karet, kopi, kapas, dan tebu layak diterapkan sistem OTK (Utomo, 2012).
2.4. Herbisida
18
Herbisida dapat diklasifikasikan atau dikelompokan berdasarkan beberapa cara, Sembodo (2010) dalam bukunya yang berjudul gulma dan pengelolaannya, mengklasifikasikan herbisida berdasarkan :
a. Perbedaan derajat respon tumbuh-tumbuhan terhadap herbisida b. Waktu aplikasi herbisida
c. Media atau jalur aplikasi herbisida
d. Tipe translokasi herbisida dalam tumbuhan e. Golongan bahan aktif
19
2.5. Dampak Erosi Terhadap Unsur Hara dan Bahan Organik Tanah
Erosi menimbulkan pengaruh buruk tehadap kesuburan suatu tanah. Erosi mengakibatkan kemerosotan kesuburan fisik tanah seperti terpecahnya agregat tanah, tersumbatnya pori-pori, dan terganggunya sirkulasi air dan udara. Lebih buruk lagi apabila erosi terjadi terus-menerus mengakibatkan hilangnya lapisan atas tanah yang pada umumnya lebih subur. Dengan terkikisnya lapisan atas tanah yang mengandung bahan organik, mengakibatkan kesuburan kimia akan merosot pula. Menurut Jumin (2010) di Amerika Serikat setiap tahunnya terjadi pengikisan lapisan tanah sebesar 4.000 juta ton. Jika hasil analisis tanah
menunjukkan 0,1% nitrogen, 0,15% P2O5, dan 0,5% K2O, maka berarti bahwa lebih dari 50 juta ton unsur hara utama tadi hilang dari lahan pertanian dan kehutanan setiap tahunnya. Pada olah tanah minimum peranan pemberian bahan organik 4 ton/ha, sangat nyata pengaruhnya terhadap peningkatan P-Tersedia, Mg-dd, dan K-dd dalam tanah (Bachtiar, 1996). Unsur hara yang penting bagi tanaman diantaranya adalah N, P, K, Ca, Mg, dan C-Organik. Unsur hara tersebut merupakan unsur hara esensial. Unsur hara esensial adalah unsur hara yang tidak bisa digantikan oleh unsur lainnya sehingga jika jumlahnya tidak cukup akan menyebabkan gangguan pada tanaman.
Nitrogen merupakan hara makro utama yang sangat penting untuk pertumbuhan tanaman dalam tanah. Kadar nitrogen sangat bervariasi tergantung pada
20
Melalui penerapan OTK pada tanaman pangan dalam jangka panjang, karbon tersimpan dalam tanah (C-storage, C-sink) dapat ditingkatkan (Utomo, 2012) . Tanah olah mengandung bahan organik kira-kira sebanyak 1-5 persen yang sebagian besar terdapat pada kedalaman 25 cm. Bahan organik memainkan peranan penting dalam mencegah erosi dan desertifikasi. Bahan organik karbon merupakan penyusun sebagian besar dibanding dengan unsur lainnya. Dua bentuk karbon biologi yang paling terkenal adalah CO2 yaitu bentuk yang
21
III. METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Mei sampai dengan bulan Agustus tahun 2014 di Laboratorim Lapang Terpadu dan Laboratorium Ilmu Tanah, Fakultas Pertanian Universitas Lampung.
3.2. Bahan dan Alat
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah bibit singkong (Manihot utilissima), herbisida (Bahan aktif : isopropilamina glifosat 240 g/l), pupuk Urea, SP-36, KCL, pupuk kompos, berangkasan jagung, kantong plastik, dan bahan-bahan lain yang digunakan untuk keperluan analisis di laboratorium.
22
3.3. Metode Penelitian
Metode pengukuran erosi yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode pengukuran untuk satu kejadian hujan pada petak-petak kecil (multislot deviser). Penelitian ini kemudian dirancang dengan menggunakan rancangan faktorial dalam Rancangan Acak Kelompok Lengkap (RAKL) pada dua faktor perlakuan. Faktor pertama adalah sistem olah tanah, yang terdiri dari 2 taraf perlakuan yaitu sistem olah tanah konvensional (full tillage) dan sistem olah tanah minimum (minimum tillage). Faktor kedua adalah perlakuan herbisida yang terdiri dari dua taraf perlakuan yaitu penggunaan herbisida dan tanpa herbisida. Berdasarkan kedua faktor perlakuan ini maka diperoleh empat kombinasi perlakuan sebagai berikut :
- F = Pengolahan tanah konvensional ( full tillage) - M = Pengolahan tanah minimum (minimum tillage)
- FH = Pengolahan tanah konvensional ( full tillage) + Herbisida - MH = Pengolahan tanah minimum (minimum tillage) + Herbisida.
Penelitian ini dilakukan empat kali pengulangan sehingga diperoleh 16 satuan percobaan dimana dalam setiap satuan percobaan ditempatkan pada petak erosi dengan ukuran 16 m2. Tata letak petak erosi dapat dilihat pada Gambar 2.
3.4. Pelaksanaan Penelitian
23
sampai dengan bulan April tahun 2014 dengan tanamannya adalah jagung.
Langkah awal dalam penelitian ini adalah menyiapkan alat dan bahan. Petak erosi yang digunakan berukuran 4 m x 4 m dengan dinding terbuat dari beton pada kemiringan lereng sebesar 12,5 %. Tepat di depan atau di bawah petak erosi terdapat bak berukuran 100 cm x 30 cm x 30 cm yang berfungsi sebagai
penampung aliran permukaan dan tanah yang tererosi. Pada bak tersebut terdapat 5 buah lubang yang berfungsi sebagai saluran pembuangan jika volume air yang berada di dalam bak erosi terlalu banyak. Lubang yang berada ditengah
disalurkan menuju sebuah drum penampung yang berfungsi untuk mengukur besarnya jumlah aliran permukaan. Besarnya aliran permukaan dihitung dengan menjumlahkan volume air yang berada di dalam bak dengan volume air yang ada dengan drum dikalikan dengan lima. Volume air di dalam drum dikalikan lima karena terdapat lima buah saluran pembuangan. Bak dan drum tersebut kemudian ditutup dengan rapat agar tidak tercampur oleh air hujan sehingga data yang diperoleh lebih akurat. Gambar petak, bak, dan drum dapat dilihat pada Gambar 3.
24
Langkah selanjutnya adalah penanaman. Tanaman yang digunakan adalah tanaman singkong. Jarak tanam yang digunakan adalah 70 cm x 40 cm. Agar tanaman mendapatkan kebutuhan hara yang cukup, maka setiap perlakuan
ditambahkan pupuk urea sebanyak 300 kg, SP-36 100 kg, KCL 200 kg, dan 10 ton kompos per hektarnya. Kemudian untuk perlakuan yang menggunakan herbisida penyemprotan pertama dilakukan sebelum penanaman pada hari yang sama.
Gambar 1. Diagram Blok Penelitian Analisis Data
Mulai
Persiapan Bahan dan Alat
Pengolahan Tanah
Pembuatan Laporan
Selesai Curah Hujan dan Sedimen
Erosi
Analisis Kimia Tanah Awal dan Sedimen
Penanaman
Pemupukan dan Pemeliharaan
25
Gambar 2. Tata Letak Percobaan
3.5. Pengumpulan Data
Pengumpulan data dilakukan melalui pengamatan curah hujan, pengukuran
jumlah sedimen, serta analisis unsur hara dan bahan organik dalam tanah awal dan dalam sedimen.
MH M F FH FH F M MH
Kelompok 3 Kelompok 4
F
FH
MH
M Kelompok 1
MH
M
F
FH
26
Gambar 3. Kontruksi Pengukur Erosi 3.5.1. Curah Hujan
Pengukuran curah hujan dilakukan dengan cara menghitung jumlah volume air yang ada di dalam Ombrometer setiap terjadi hujan selama periode percobaan berlangsung. Pengukuran dilakukan pada keesokan paginya setelah terjadi hujan. Hasil pengukuran dinyatakan dalam satuan mili meter (mm).
30 cm Petak Erosi
40 cm 100 cm
4 m
30 cm
22.5 cm 4 m
Bak Penampung
27
3.5.2. Erosi
Pengukuran jumlah tanah tererosi dilakukan keesokan harinya setiap kali terjadi hujan untuk semua petak erosi. Pengukuran dilakukan dengan cara mengambil tanah yang mengendap di dalam bak erosi yang kemudian ditimbang untuk mengetahui jumlah berat basahnya. Tanah kemudian diambil sampel dan dikeringkan menggunakan oven untuk analisis kadar air tanah. Kemudian dihitung bobot total tanah yang tererosi setiap terjadi hujan. Erosi yang terjadi dinyatakan dalam ton/ha.
3.5.3. Analisis Unsur Hara dan Bahan Organik
a. Analisis pada Tanah Asal
Tanah pada setiap petak erosi diambil sampel. Pengambilan sampel dilakukan dengan cara mengambil tanah sebanyak lima titik secara acak dalam petak erosi, dan pengambilan sampel dilakukan pada awal periode percobaan setelah
28
b. Analisis pada Sedimen
Analisis unsur hara dan bahan organik dalam sedimen sama dengan analisis yang dilakukan pada tanah asal. Analisis tersebut meliputi N-total yang dianalisis dengan metode Kjeldahl, P-Tersedia dengan metode Bray-1, K-dd, Ca-dd, Mg-dd dengan metode ekstraksi NH4OAc 1N pH 7,0, dan C-Organik dengan metode Walkey dan Black. Sampel yang digunakan dalam analisis sedimen merupakan
hasil komposit tanah tererosi selama periode penelitian.
c. Nisbah Pengayaan
Nisbah pengayaan menurut Sinukaban (1981, dalam Banuwa, 1994) adalah perbandingan konsentrasi suatu unsur yang dipertanyakan dalam tanah (sedimen) yang tererosi dengan konsentrasi unsur tersebut pada tanah asalnya yaitu dengan menggunakan persamaan :
⁄ ……… ( 1)
Dimana :
NP = Nisbah pengayaan,
CUS = Konsentrasi unsur hara dan bahan organik pada sedimen, CUT = Konsentrasi unsur hara dan bahan organik pada tanah asal.
29
3.6. Analisis Data
Data dianalisis dengan sidik ragam, yang sebelumnya homogenitas data dianalisis dengan uji Bartlet dan aditivitas data diuji dengan uji Tukey. Kemudian
V. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Dari hasil penelitian ini dapat disimpulkan bahwa :
1. Sistem olah tanah tidak memberikan pengaruh nyata terhadap kehilangan N-Total, K-dd, Ca-dd, Mg-dd dan C-organik tanah, tetapi memberikan pengaruh nyata terhadap kehilangan P-Tersedia.
2. Penggunaan herbisida tidak memberikan pengaruh yang nyata terhadap kehilangan unsur hara dan bahan organik tanah.
3. Tindakan olah tanah konvensional menyebabkan kehilangan P-Tersedia sebesar 0,016 kg/ha dan olah tanah minimum menyebabkan kehilangan P-Tersedia sebesar 0,01 kg/ha.
5.2. Saran
39
DAFTAR PUSTAKA
Adnan., Hasanuddin., Manfarizah. 2012. Aplikasi Beberapa Dosis Herbisida Glifosat Dan Paraquat Pada Sistem Tanpa Olah Tanah (TOT) Serta Pengaruhnya Terhadap Sifat Kimia Tanah, Karakteristik Gulma, dan Hasil Kedelai. Jurnal Agrista 16 (3) : 135-145.
Andreawan, M.K. 2014. Pengaruh Sistem Olah Tanah dan Herbisida Terhadap Erosi dan Aliran Permukaan di Laboratorium Terpadu Fakultas Pertanian Universitas Lampung. Skripsi (Tidak Dipublikasikan). Universitas Lampung. Bandar Lampung.
Arsyad, S. 2010. Konservasi Tanah dan Air. IPB Press. Bogor. 309 Halaman. Bachtiar, A.N. 1996. Pengaruh Pemberian Bahan Organik dan Kapur Terhadap
Ketersediaan dan Kehilangan Unsur Hara (N, P, K, Ca, Mg, Na) Pada Model Teras Bangku Masyarakat Selama Satu Musim Tanam Kedelai (Glycine max L) Pada Latosol Coklat Kemerahan Cimarias
Sumedang. Tesis. IPB. Bogor.
Banuwa, I.S. 1994. Dinamika Aliran Permukaan dan Erosi Akibat Tindakan Konservasi Tanah pada Andosol Pangalengan Jawa Barat. Tesis. IPB. Bogor.
Banuwa, I.S. 2009. Selektivitas Erosi. Penerbit Universitas Lampung. Bandar Lampung. 66 Halaman.
Banuwa, I.S. 2013. Erosi. Kencana Prenada Media Group. Jakarta. 206 Halaman. Banuwa, I.S., Andhi., Hasanudin, U., Fujie, K. 2014. Erosion and Nutrient
Enrichment Under Different Tillage and Weed Control System. Prooceedings The Crown Palais New Hankyu Kochi Volume II: 120-126
40
Henny, H. 2008. Erosi Dan Kehilangan Hara Pada Pertanaman Kentang Dengan Beberapa Sistem Guludan Pada Andisol Di Hulu Das Merao,
Kabupaten Kerinci, Jambi. Universitas Jambi. Jambi. Jurnal Solum VIII (2): 43-52.
Ispriyanto, R., Arifjaya, N.M., dan Hendriyanto. 2001. Aliran Permukaan Dan Erosi Di Areal Tumpangsari Tanaman Pinus Merkusii Jungh. Et De Vriese. Jurnal Manajemen Hutan Tropika VII (1) : 37- 47
Jumin, H.B. 2010. Dasar-Dasar Agronomi. Rajagrafindo Persada. Jakarta. 140 Halaman.
Kartasapoetra, A.G. 2010. Teknologi Konservasi Tanah dan Air. Rineka Cipta. Jakarta. 204 Halaman.
Monde, A. 2010. Pengendalian Aliran Permukaan dan Erosi pada Lahan Berbasis Kakao di Das Gumbasa, Sulawesi Tengah. Jurnal Media Litbang Sulteng III (2) : 131 – 136
Mukhlis, H. 2004. Cara Penyiapan Lahan Dan Mikroba Tanah Dalam Budidaya Pertanian. Balai Penelitian Pertanian Lahan Rawa. Kalimantan Selatan.
Prayoto dan N. Sinukaban. 1988. Aliran Permukaan dan Erosi pada Beberapa Tipe Penggunaan Lahan di Sub Daerah Aliran Sungai Genteng, Sumedang. IPB. Bogor.
Rosmarkam, A., N.W. Yuwono. 2002. Ilmu Kesuburan Tanah. Kanisius. Yogyakarta. 232 Halaman.
Sembodo, D.R.J. 2010. Gulma dan Pengelolaannya. Graha Ilmu. Yogyakarta. 168 Halaman
Simanjuntak, B.H. 2006. Olah Tanah Konservasi dan Pengaruhnya Terhadap Kualitas Tanah. UKSW. Salatiga.
Sinukaban, N., K. Sudarmo., Murtilaksono. 1989. Pengaruh Penggunaan Mulsa dan Pengolahan Tanah Terhadap Erosi, Aliran Permukaan, dan Selektivitas Erosi, pada Latosol Coklat Kemerahan Darmaga. IPB. Bogor.
41
Utomo, M. 2012. Tanpa Olah Tanah: Teknologi Pengelolaan Pertanian Lahan Kering. Lembaga Penelitian Universitas Lampung. Bandar Lampung. 110 Halaman.
Wardani, M.C.W. 1990. Pengaruh Pemberian Mulsa dan Pengolahan Tanah Terhadap Kehilangan Bahan Organik, N, P, K, Ca, dan Mg Melalui Erosi Selama Satu Musim Tanam Kacang Tanah (Arachis hypogaea L.) Varietas Pelanduk Pada Dystropet Oksik Darmaga. Skripsi. IPB. Bogor.
Yulipriyanto, H. 2010. Biologi Tanah dan Strategi Pengelolaannya. Graha Ilmu. Jogjakarta. 258 Halaman.
Zulkarnain, I. 2012. Evaluasi Erosi Laboratorium Lapang Terpadu
