BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Bentuk permukaan bumi merupakan pencerminan interaksi proses alam dan proses antropogenik atau aktivitas manusia. Proses alam meliputi pelapukan, erosi, gerak massa, denudasi, sedimentasi dan proses endogen (volkanis, tektonik dan gempa bumi). Proses antropogenik meliputi aktivitas manusia dalam menggunakan lahannya baik untuk pertanian/ perkebuman maupun untuk kegunaan non pertanian. Proses geomorfologi yang berlangsung akan berdampak baik langsung maupun tidak langsung terhadap kondisi fisik, kimia, biologis, sosial ekonomi, termasuk pada kerusakan lahan pertanian seperti kualitas air permukaan, kualitas lahan termasuk tingkat kesuburan tanahnya.
Kabupaten Klaten adalah daerah wilayah Propinsi Jawa Tengah yang potensial untuk pengusahaan pertanian tanaman pangan, khususnya padi. Dilihat dari kondisi fisiknya, 73, 78 % wilayah Kabupaten Klaten bertopografi datar hingga landai dengan kemiringan 0 – 2 %, kondisi ini mudah untuk pengelolaan lahan pertanian. Di samping topografi yang mendukung, material penyusun lahannya relatif subur karena sebagian besar material endapan volkanik (Gunung Merapi) di mana unsur hara tanaman (mikro, makro) sudah tersedia secara alami.Ketersediaan air di daerah Klaten juga cukup potensial untuk pertanian, hal ini ditunjukkan adanya sabuk mata air yang berada di kaki gunung api Merapi.
Disamping proses antropogenik (pembuatan batu bata), menurunnya tingkat kesesuaian lahan dipengaruhi oleh jenis pupuk yang digunakan oleh petani. Pupuk anorganik yang bersifat asam (Urea) akan terjadi koagulasi/ penggumpalan dan membentuk lapisan tanah yang bersifat impermeabel dan berdampak pada ketersediaan air untuk tanaman.
Menurunnya klas kesesuaian lahan daerah Kabupaten Klaten apakah akibat proses antropogenik yang lain seperti penggunaan pupuk non organik. Untuk itu peneliti ingin meneliti pembentukan dan perkembangan tanah di lahan sawah daerah Kabupaten Klaten.
1.2 Masalah yang Diteliti
Masalah utama dalam penelitian ini yaitu: 1) karakteristik batuan induk pembentuk tanah di daerah lereng gunung Merapi, 2) Karakteristik perkembangan horison utama dan horison penciri tanah, dan 3) Agihan sifat fisika dan kimia tanah hasil alami dan pencemaran.
Pertama, karakteristik batuan induk pembentuk tanah di daerah lereng
Merapi. Luthin dalam Suprihanto Notodarmojo (2005), komponen bagian padat tanah terdiri atas material mineral, materi organis dan organisme. Komposisi dari komponen tersebut sangat bervariasi menurut jenis tanahnya, lokasi, dan kedalaman atau lebih dikenal dengan pembagian horison tanah. Sifat–sifat tanah akan sangat tergantung pada jumlah , ukuran, bentuk, dan susunan serta komposisi mineral dan partikel tanah, spesies dan jumlah zat organik, volume dan bentuk porinya. Komposisi mineral di daerah vulkan Merapi antara lain (1) kuarsa, (2) felsdpar, (3) piroksin, (4) mika, (5) Amphibol, (6) khlorit, (7) olivin dan (8) bijih besi.
konsolidasi, dan komposisi mineral batuan induk. Ukuran butir bahan induk akan berpengaruh langsung pada sifat tanah yang terbentuk, antara lain kandungan bahan organik, KPK tanah, permeabilitas dan kelembaban tanah. Tingkat konsolidasi juga berpengaruh dalam proses pembentukan tanah, yaitu bahan induk yang padu lebih lambat pembentukan tanahnya dari pada bahan induk yang lepas lepas. Sedang komposisi mineral mineral bahan induk mempengaruhi tingkat penyediaan unsur hara tanah dan tingkat pelapukannya.
Faktor geomorfologi yang meliputi bentuklahan, proses, material penyusun dan lingkungan mempunyai pengaruh besar terhadap pola penyebaran tanah dari suatu daerah dan tingkat perkembangan tanah. Hans Jenny dalam Kin H. Tan (1994), tanah merupakan fungsi dari batuan induk, iklim, lereng, organisme, serta waktu.
Verstappen (1982), menjelaskan aspek yang dipelajari dalam geomorfologi dibedakan menjadi: 1) Aspek morfologi, 2) Aspek morfogenesa pasif, 3) Aspek morfogenesa aktif, 4) Aspek morfokronologi, dan 5) Aspek morfo arangemen atau kelingkungan.
Sementara J.L. Richardson, J.L Arndt dan J.A. Montgomery (2001), mengemukakan bahwa dengan media air akan terjadi proses pengangkutan dan perpindahan partikel tanah yang dapat dikenali berdasarkan horison penciri utama (A, B, C, R) dan tambanan (Btl, Btg, Cg).
Kedua, karakteristik perkembangan horison penciri utama dan tambahan.
Horison B; horison ini merupakan hasil campuran hasil pelapukan dari batuan asli (parent material) dan zat organik hasil dekomposisi yang lebih tua dibanding horison A. Dalam horison B proses kimia seperti proses deposisi dari garam-garam terlarut ataupun proses absorpsi juga terjadi. Horison C merupakan lapisan yang terbentuk dari material induk tanah yang sedikit mengalami pelapukan. Kandungan organiknya biasanya rendah dan didominasi oleh batuan atau tanah hasil pelapukan saja. Horison R; merupakan batuan dasar (bedrock).
Selain horison utama, juga terdapat horison penciri lainnya seperti hrorison A1,A2,A3,B1,Bca,Bt. Terbentuknya horison penciri didominasi oleh tenaga air.
Ketiga, Agihan sifat fisika dan kimia hasil alami dan pencemaran. M.J.
Vepraskas dan S.P Faulkner (2001), mengemukaakn bahwa disamping batuan induk pembentuk tanah atau parent material, kualitas air sangat berpengaruh terhadap sifat kimia tanah. Dengan dicanangkannya intensifikasi pada tahun 1970 sampai proposal ini diajukan, petani masih menggunakan pupuk anorganik (Urea, NPK, KCL) yang mudah larut dalam air akibatnya terjadi pelindian dan pengendapan atau illuviasi sehingga membentuk horison penciri yang bersifat distruktif. Pertanian di daerah Klaten menunjukkan, setengah dari luas wilayah secara keseluruhan merupakan lahan sawah yaitu sebesar 51,16 % (Klaten dalam angka 2004). Pengusahaan lahan pertanian di Kabupaten Klaten yang dominan dapat dikelompokkan menjadi tiga kelompok yaitu: 1) tanaman pangan meliputi: padi sawah, jagung kedelai, dan ketela pohon; 2) tanaman buah buahan meliputi: manggga, pisang dan pepaya; 3) Tanaman pelindung meliputi mahoni, jati, albasia dan lamtoro. Dari Hasil penelitian BAPEDA Klaten (2003), kesuburan tanah yang ada di daerah Klaten umumnya berkisar antara rendah sampai dengan sedang, KPK tanah rendah sampai sedang, kejenuhan basa rendah sampai sedang, NPK rendah sampai agak tinggi. Hasil penelitian tersebut menunjukkan bahwa ada ketimpangan antara teori” bahwa daerah lereng gunung api tanahnya sangat subur karena material tanahnya kaya akan unsur hara
tanaman”.
RINGKASAN
Secara fisik, daya dukung suatu wilayah terhadap satu peruntukan untuk kesesuaian lahan pertanian/padi di daerah volkan akan didapatkan kelas sangat sesuai atau kelas I, namun kenyataan sebagian besar kelas kesesuaian lahan daerah Kabupaten Klaten berada kesesuaian kelas II. Degradasi lahan sebagian besar berada pada wilayah dataran kaki volkan dan Kecamatan Ganti Warno. Daerah dataran kaki volkan akibat antropogenik, sedangkan di daerah Kecamatan Gantiwarno akibat gempa bumi tektonik 27 Mei 2006. Disamping proses antropogenik (pembuatan batu bata), menurunnya tingkat kesesuaian lahan dipengaruhi oleh jenis pupuk yang digunakan oleh petani. Pupuk anorganik yang bersifat asam (Urea) akan terjadi koagulasi/ penggumpalan dan membentuk lapisan tanah yang bersifat impermeabel dan berdampak pada ketersediaan air untuk tanaman.
Masalah utama dalam penelitian ini yaitu: 1) karakteristik batuan induk pembentuk tanah di daerah lereng gunung Merapi, 2) Karakteristik perkembangan horison utama dan horison penciri tanah, dan 3) Agihan sifat fisika dan kimia tanah hasil alami dan pencemaran.
Penelitian pembentukan tanah dan perkembangan tanah di lahan sawah bertujuan menganalisa: (1) karakteristik batuan induk pembentuk tanah di daerah lereng gunung Merapi, (2) karakteristik perkembangan horison utama dan horison penciri tanah, dan (3) pengaruh penggunan pupuk di lahan sawah terhadap sifat fisika, kimia dan biologi tanah.
tertukar, kandungan bahan organik, P tersedia, struktur, kejenuhan basa, pH tanah, salinitas, batas Atterberg.
Jumlah titik sampel profil tanah, pengambilan sampel ditentukan dengan metode Stratified purposif sampling dan lokasinya ditentukan pada daerah lahan pertanian
sawah di daerah Klaten.
Data yang telah terkumpul (dari lapangan dan laboratorium) dianalisa dengan metode statistik dan deskriptif. Statistik yang digunakan untuk analisa adalah kurve frekuensi dan komulatif; histogram; korelasi linear sederhana dan berganda. Dari analisa statistik tersebut dapat dibuat analisa deskriptif yang menerangkan seberapa jauh hubungan diantara sifat tanah alami atau insitu dengan tanah akibat pengolahan, pemupukan padi sawah.
Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan dapat disimpulkan bahwa: (1) bentuklahan daerah Klaten dibedakan menjadi: a) dataran aluvial volkan, b) dataran fluvial volkan, c) kaki volkan, d) lereng volkan, dan e) perbukitan struktural Bayat, (2) pengelolaan tanaman di lahan sawah dibedakan menjadi: a). Penanaman padi terus menerus dengan agihan di dataran aluvial volkan dan dataran fluvial volkan, dan b). Pergiliran tanaman yaitu dua kali tanam padi dan sekali polowijo dengan agihan di dataran fluvial volkan, kaki volkan, lereng volkan dan perbukitan struktural, (3) terjadi dua proses perkembangan tanah yaitu: a) perkembangan bersifat distruktif, dan b) Perkembangan yang bersifat konstruktif, dan (4) berubahnya penggunaan lahan dari lahan sawah menjadi lahan terbangun dan lahan bahan industri batu bata dan genting menyebabkan terjadinya proses reduksi di daerah-daerah depresi/bekas penggalian tanah dan menurunkan tingkat kesuburan tanah.
SUMMARY
This research aims to analyzed: (1) the mains rock characteristic of landform in mountainside area, (2) especial growth horizon characteristic and horizon specific land; ground, and (3) usage influence the fertilize in landform to nature of physics, chemical and ground land biology.
Data collected cover: (1) secondary data (map sheet of topography of Klaten Central Java in scale 1:25000, map sheet of geology of Klaten in Scale 1:100.000, of landsat image Klaten area, and (2) primary data: data sheet of landform cover (process the geomorfologi, compiler material, and relief), data sheet of agriculture farm (map of usage agriculture farm, ground map, map of bevel detail, map of landform), data of bevel profile (form the bevel, bevel breaking, bevel change, bevel inclination, and instruct the bevel), data of land investigation; ground profile (notation horison - obstetrical calcify, boundary horison, pH land; ground, thick of horison, root, groundland colour, pock, tekstur, ledge, structure, roughage, consistency, obstetrical of organic materials), and data of physical nature and groundland chemistry (distribution of size measure item, KPK, clammy rate, basa converted, organic materials content, P made available, structure, saturation basa, groundland pH, salinitas, boundary Atterberg. Amount sampel of groundland profile, intake sampel determined with the method of Stratified purposif sampling and its location determined at area of agriculture farm of rice field in Klaten area. Data which have been gathered (from field and laboratory) analysed with the statistical methods and descriptive. Statistic used for the analysis is kurve of frequency and komulatif; histogram; simple linear correlation and doubled. Than the statistical analysis can be made by a descriptive analysis explaining how far relation among nature of natural groundland or insitu with the groundland effect of processing, fertilization of rice field paddy.
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT, atas rahmat dan hidayah-Nya, yang telah dilimpahkan sehingga peneliti dapat menyelesaikan laporan Hibah Penelitian dari PHK-A2 tahun ini dengan baik. Laporan ini disusun sebagai pertanggungjawaban kami terhadap kepercayaan yang telah diberikan oleh KPMPT Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi Departemen Pendidikan Nasional.
Penelitian ini dapat terlaksana dengan lancar karena bantuan dan kerjasama dari berbagai pihak. Oleh karena itu dalam kesempatan ini kami mengucapkan terima kasih kepada :
1. Pengelola dan PIC Program PHK-A2 Fakultas Geografi UMS yang telah memberikan kesempatan untuk mengungkapkan kemampuan intelektual penulis melalui penelitian.
2. KPMPT Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi Departemen Pendidikan Nasional., yang memberikan bantuan dana hibah penelitian.
3. Tim peneliti yang telah mencurahkan segala kemampuan baik tenaga, fikiran dan waktu demi selesainya penelitian ini
4. Staf Tata Usaha Fakultas Geografi Universitas Muhammadiyah Surakarta yang telah banyak membantu dalam pengumpulan data dan administrasi.
5. Pemerintah Daerah Kabupaten Klaten yang telah memberikan ijin untuk mengadakan penelitian ini.
6. Semua pihak yang tidak dapat kami sebutkan satu persatu yang telah memberikan bantuan berupa apapun dalam rangka menyelesaikan laporan penelitian ini.
Penulis menyadari tulisan ini masih jauh dari kesempurnaan. Untuk itu kritik dan saran penulis harapkan demi perbaikan di masa mendatang.
DAFTAR ISI
HALAMAN PENGESAHAN ... ii
KATA PENGANTAR ... iii
RINGKASAN ... iv
SUMMARY ... vi
DAFTAR ISI ... viii
DAFTAR TABEL ... x
DAFTAR GAMBAR ... xi
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Masalah yang Diteliti ... 2
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 6
2.1 Kajian Pustaka/Hasil Penelitian Yang Sudah Dicapai ... 6
2.2 Kajian Penelitian Pendahulu Yang Sudah Dilaksanakan ... 11
BAB III TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN ... 13
3.1 Tujuan Penelitian ... 13
3.2 Manfaat Penelitian ... 13
3.3 Luaran Penelitian ... 13
1. luaran Praktis ... 13
2. Luaran Teoretis ... 14
BAB IV METODE PENELITIAN ... 15
4.1 Tempat ... 15
4.2 Desain penelitian ... 15
4.3 Metode Penelitian ... 17
4.4 Metode Pengambilan Sampel ... 18
4.5 Metode analisa data ... 18
BAB V HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ... 24
5.1. HASIL PENELITIAN ... 24
5.1.1 Letak, Luas dan Batas ... 24
5.1.2 Iklim ... 26
5.1.3 Geologi ... 30
5.1.4 Geomorfologi ... 30
5.1.5 Tanah ... 33
5.1.6 Hidrologi ... 34
5.1.7 Penggunaan Lahan ... 37
5.1.8 Bentuklahan Daerah Penelitian ... 43
5.1.9 Data Katena Tanah Disetiap Satuan Bentuklahan untuk Pertanian ... 47
5.1.9.1 Profil Lereng dan Tanah di Bentuklahan Penggunaan Sawah ... 47
5.1.9.2 Data Notasi Horison, Sifat Fisika, Kimia, Pergiliran Tanaman di Setiap Profil Tanah ... 51
5.1.9.3 Sifat Tanah, Pergiliran Tanaman, dan Penggunaan Pupuk di Setiap Satuan Bentuk Lahan ... 59
5.2. PEMBAHASAN ... 62
5.2.1 Iklim ... 62
5.2.2 Bentuklahan ... 62
5.2.3 Tanah ... 63
5.2.4 Pergiliran Tanam di Bentuklahan Untuk Sawah ... 65
5.2.5 Penggunaan macam pupuk ... 66
5.2.6 Perkembangan Tanah di Setiap Bentuklahan ... 66
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN ... 67
6.1. Kesimpulan ... 67
6.2 Saran ... 67
DAFTAR PUSTAKA ... 69
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Karakteristik Perkembangan Tanah Alami dan Dampak Pertanian.. 10
Tabel 5.1 Curah Hujan di Kabupaten Klaten Tahun 1998- 2007 ... 26
Tabel 5.2. Tipe Curah Hujan Menurut Schemidt dan Ferguson ... 28
Tabel 5.3. Karakteristik Fisik dan Pergiliran Tanaman Profil Lereng 1 ... 52
Tabel 5.4. Karakteristik Kimia dan Penggunaan Pupuk Profil Lereng 1 ... 53
Tabel 5.5. Karakteristik Fisik dan Pergiliran Tanaman Profil Lereng 2 ... 54
Tabel 5.6. Karakteristik Kimia dan Penggunaan Pupuk Profil Lereng 2 ... 54
Tabel 5.7. Karakteristik Fisik dan Pergiliran Tanaman Profil Lereng 3 ... 55
Tabel 5.8. Karakteristik Kimia dan Penggunaan Pupuk Profil Lereng 3 ... 56
Tabel 5.9. Karakteristik Fisik dan Pergiliran Tanaman Profil Lereng 4 ... 57
Tabel 5.10. Karakteristik Kimia dan Penggunaan Pupuk Profil Lereng 4 ... 57
Tabel 5.11. Karakteristik Fisik dan Pergiliran Tanaman Profil Lereng 5 ... 58
Tabel 5.12. Karakteristik Kimia dan Penggunaan Pupuk Profil Lereng 5 ... 58
Tabel 5.13 Sifat Tanah, Pergiliran Tanaman, dan Penggunaan Pupuk di Setiap Satuan Bentuk Lahan ... 59
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Kerangka Teori Penelitian Proses Perkembangan Tanah ... 12
Gambar 4.1 Desain Penelitian Proses Perkembangan Tanah di Lahan Pertanian ... 16
Gambar 5.1 Peta Administrasi Kabupaten Klaten ... 25
Gambar 5.2 Tipe Curah Hujan Menurut Schmidt dan Ferguson ... 27
Gambar 5.3 Tipe Iklim Menurut Koppen di Daerah Penelitian ... 29
Gambar 5.4. Peta Geologi Kabupaten Klaten ... 31
Gambar 5.5. Peta Kemiringan Lereng Daerah Penelitian ... 32
Gambar 5.6. Peta Jenis Tanah Kabupaten Klaten ... 36
Gambar 5.7. Citran Landsat ETM + 7 Kabupaten Klaten ... 38
Gambar.5.8 Penggunaan lahan Permukiman ... 39
Gambar 5.9. Penggunaan lahan Kebun ... 4
Gambar 5.10. Penggunaan Lahan Tegalan ... 41
Gambar 5.11 Penggunaan Lahan Sawah ... 42
Gambar 5.12 Peta Agihan Bentuklahan Daerah Kabupaten Klaten ... 46
Gambar 5.13 Peta Profil Katena Tanah Per Satuan Bentuklahan di Daerah penelitian ... 48
Gambar 5.14 Profil Lereng dan Tanah 1 ... 49
Gambar 5.15 Profil Lereng dan Tanah 2 ... 49
Gambar 5.16 Profil Lereng dan Tanah 3 ... 50
Gambar 5.17 Profil Lereng dan Tanah 4 ... 50
LAPORAN PENELITIAN PHK A-2 TAHUN 2007
PEMANFAATAN CITRA LANDSAT ETM+7
DAN SISTEM INFORMASI GEOGRAFI UNTUK
ANALISIS PEMBENTUKAN DAN PERKEMBANGAN
TANAH
DI KABUPATEN KLATEN
Oleh :
FAKULTAS GEOGRAFI
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA TAHUN 2007
HALAMAN PENGESAHAN
LAPORAN PENELITIAN HIBAH KOMPETISI (PHK) A-2 BATCH III TAHUN 2007
FAKULTAS GEOGRAFI UMS
1. Judul : Pemanfaatan Citra Landsat ETM+7 dan Sistem Informasi Geografi untuk Analisis Pembentukan dan Perkembangan Tanah di Kabupaten Klaten
Bidang Ilmu : MIPA
Perguruan Tinggi : Universitas Muhammadiyah Surakarta
Alamat Kantor : Jalan A. Yani, Tromol Pos 1. Pabelan Kartasura, Surakarta, 57102, Telp.(0271) 717417
Ext. 152-153 Fax. (0271) 715448
Alamat Rumah : Suruh, Karanglo, Polanharjo Klaten 57474
3. Anggota Peneliti : Drs. Suharjo, M.S. Dra. Hj. Umrotun, M.Si.
Jangka Waktu : 8 Bulan
Biaya Penelitian : Rp. 30.000.000,- (Tiga Puluh Juta Rupiah)
Surakarta, 28 Agustus 2007 Menyetujui:
Penanggung Jawab Kegiatan Bidang A Ketua Peneliti PHK A-2 Fakultas Geografi UMS
Dr. Ir. Imam Hardjono, M.Si. Drs. Agus Dwi Martono, M.Si.
Mengetahui,
Drs. Yuli Priyana, M.Si.
ARTIKEL PUBLIKASI ILMIAH
PENELITIAN PHK A-2 TAHUN 2007
PEMANFAATAN CITRA LANDSAT ETM+7
DAN SISTEM INFORMASI GEOGRAFI UNTUK
ANALISIS PEMBENTUKAN DAN PERKEMBANGAN
TANAH
DI KABUPATEN KLATEN
Oleh :
FAKULTAS GEOGRAFI
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA TAHUN 2007
SUSUNAN TIM PENELITI
Ketua:
Drs. Agus Dwi Martono, M.Si.
Anggota:
Drs. Suharjo, M.S. Dra. Umrotun, M.Si.
Baharudin Syaiful Anwar (Mahasiswa) Tukidun (Mahasiswa)
