BAB II. LANDASAN TEORI

(1)

commit to user 5

BAB II. LANDASAN TEORI

A. Tinjauan Pustaka

1. Kerusakan Lingkungan dan Degradasi Kesuburan Tanah a. Kerusakan lingkungan

Fenomena kemerosotan lingkungan tanah sebagian besar disebabkan oleh semakin menipisnya lapisan tanah sehingga kemampuan fungsi tanah sebagai media tumbuh tanaman dan media pengatur daur air menjadi terbatas yang pada akhirnya berakibat pada kemunduran kemampuan lingkungan (Nursa’ban, 2006). Oleh karena itu, diperlukan pengelolaan sumberdaya alam yang tepat untuk melestarikan kemampuan lingkungan.

Tanah sebagai salah satu sumberdaya alam yang utama memegang posisi penting dalam kelestarian lingkungan. Kemerosotan kemampuan tanah yang diindikasi oleh peningkatan laju erosi akan menurunkan kemampuan fungsi lingkungan (Nursa’ban, 2006). Perpindahan hara melalui sedimen dan aliran permukaan akan menurunkan kesuburan tanah serta menyebabkan permasalahan lingkungan apabila hara tersebut terangkut ke perairan atau badan sungai dan mempengaruhi kualitas air sungai (Mandal et al., 2012).

Indonesia mempunyai intensitas curah hujan yang relatif tinggi serta topografi yang berbukit-bukit di sebagian daerah yang menjadi faktor pemicu terjadinya proses erosi (Nursa’ban, 2006). Potensi erosi akan semakin besar apabila pengelolaan sumberdaya alam tanpa memperhatikan kaidah konservasi sumberdaya alam khususnya sumberdaya tanah sehingga secara langsung maupun tidak langsung akan mempengaruhi kelestarian kemampuan fungsi lingkungan.

b. Degradasi Kesuburan Tanah

Terdapat beberapa faktor yang dapat menyebabkan degradasi tanah antara lain pembalakan liar, pemadatan tanah, erosi, pemasaman, salinisasi dan sodifikasi serta akumulasi logam berat dan kontaminan anorganik lainnya.

Diantara faktor penyebab tersebut, erosi merupakan faktor utama yang dapat menyebabkan penurunan kesuburan tanah dan penipisan hara (Wild, 1995).

(2)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

6 Praktek pertanian yang benar seharusnya memperhatikan daya dukung lingkungan. Penggunaan lahan diatas daya dukungnya akan menyebabkan serangkaian permasalahan lingkungan. Salah satu permasalahan lingkungan yang penting adalah degradasi kesuburan tanah yang dipicu adanya penggunaan pupuk anorganik dan pestisida secara berlebihan serta erosi.

Menurut Ogeh dan Ipinmoroti (2013), penggunaan agrokimia (pupuk dan pestisida) yang tidak proporsional dapat menyebabkan pencemaran dan kerusakan lingkungan berupa pencemaran air, tanah, hasil pertanian, gangguan kesehatan petani, menurunnya keanekaragaman hayati, ketidakberdayaan petani dalam pengadaan bibit, pupuk kimia dan dalam menentukan komoditas yang akan ditanam. Penggunaan pupuk kimia yang berkonsentrasi tinggi dan dengan dosis yang tinggi dalam kurun waktu yang panjang menyebabkan terjadinya kemerosotan kesuburan tanah karena terjadi ketimpangan hara atau kekurangan hara lain, dan semakin merosotnya kandungan bahan organik tanah.

Ogeh dan Ipinmoroti (2013) telah melakukan pengukuran unsur hara mikro pada perkebunan kakao di Uhonmora, Nigeria yang dipupuk secara intensif dengan pupuk anorganik. Hasil penelitian ditunjukkan dalam tabel berikut ini:

Tabel 1. Unsur Hara Mikro pada Tanah dan Tanaman

Komponen Unsur hara mikro (mg/kg )

Cu Mn Zn Fe

Tanah 1,38 2,94 32,4 124

Daun 1,22 0,29 47,07 32,89

Sumber: Ogeh dan Ipinmoroti (2013)

Berdasarkan Tabel 1 diatas, unsur Cu pada tanah perkebunan kakao relatif rendah karena di bawah nilai kritis Cu yaitu 2,5 mg/kg (Ogeh dan Ipinmoroti, 2013; McKenzie, 2001). Nilai kritis unsur hara Mn adalah 1 mg/kg sedangkan nilai kritis Zn dan Fe berturut-turut adalah > 1 mg/kg dan >4,5 mg/kg.

Untuk kandungan unsur hara mikro pada daun mempunyai nilai kritis masing- masing untuk Cu, Mn, dan Zn adalah 8, 25 dan 20 mg/kg berat kering. Unsur hara Fe pada umumnya berada pada kandungan yang cukup dan di atas nilai kritis untuk sampel daun. Hal ini menunjukkan bahwa unsur hara yang terdapat pada lahan kakao cukup rendah dan banyak terserap untuk pertumbuhan tanaman.

Unsur hara tanah juga dapat terbawa melalui runoff dan akan dipercepat dengan adanya alih guna lahan. Menurut Asdak (2002), semakin besar perubahan

(3)

commit to user

tataguna lahan misalnya perubahan dari hutan menjadi lahan pertanian akan menyebabkan aliran permukaan semakin besar. Aliran permukaan akan lebih besar pada wilayah dengan solum tanah yang dalam dan curah hujan tahunan tinggi.

Degradasi kesuburan tanah akibat erosi dan aliran permukaan terjadi apabila unsur hara yang terkandung dalam top soil ikut hanyut beserta sedimen yang terangkut dalam proses erosi. Semakin banyak unsur hara yang terangkut, maka kesuburan tanah akan semakin menurun. Hal ini akan berdampak pada penurunan produktivitas tanaman yang dibudidayakan (Nursa’ban, 2006).

Tabel 2. Areal, Produksi dan Produktivitas Kakao 2008-2012

Sumber: Direktorat Jenderal Perkebunan, 2014

Berdasarkan Tabel 2 diatas, laju pertumbuhan produktivitas tanaman kakao selama 5 tahun terakhir dari tahun 2008-2012 mengalami penurunan sebesar -0,16%. Hal ini menunjukkanmulai terjadi degradasi kesuburan tanah di lahan kakao. Upaya konservasi diperlukan untuk menanggulangi hal ini agar dampak erosi dapat diminimalkan.

Tanaman kakao pada umumnya ditanam pada wilayah datar hingga berlereng. Pada wilayah berlereng, teras dapat menurunkan erosi dan runoff serta meningkatkan infiltrasi (Bernas, 2011). Sedangkan pada wilayah yang relatif datar dapat digunakan rorak sebagai salah satu upaya konservasi tanah dan air.

Fungsi rorak adalah untuk menjebak dan meresapkan air ke dalam tanah serta menampung sedimen-sedimen dari bidang olah (Direktur pengelolaan lahan, 2006).

2. Hujan dan Kehilangan Hara

Hujan merupakan suatu bentuk presipitasi uap air yang berasal dari uap air yang berasal dari awan yang terdapat di atmosfer. Hujan dengan intensitas besar atau

Uraian 2008 2009 2010 2011 2012 Laju

Pertumbuhan per tahun (%) Luas Areal

(ha) 1.425.216 1.587.136 1.650.621 1.732.641 1.732.954 5,09 Produksi

(ton) 803.593 809.583 837.918 712.231 936.266 5,18

Produktivitas

(kg/ha) 832 822 898 821 820 -0,16

(4)

commit to user

8 hujan lebat, kurang baik bagi tanaman dan dapat menimbulkan erosi (Kartasapoetra, 2010).

Bagi wilayah tropis seperti Indonesia, hujan merupakan siklus tahunan. Jika hujan mengenai suatu tanah yang terbuka tanpa adanya vegetasi ataupun pada kondisi tanah yang sedang diolah untuk persiapan tanam, maka erosi dapat terjadi. Pada hujan yang normal, ukuran diameter butir hujan berkisar antara 1-7 mm dan mengenai permukaan tanah pada kecepatan 20 mil per jam. Dampak dari berjuta butiran hujan yang memukul permukaan tanah yang terbuka adalah hancurnya partikel tanah dan terpercik hingga sejauh 3-5 kaki. Pada hujan yang lebat, partikel tanah dapat terpercik sebanyak 90 ton tanah per acre. Namun demikian, percikan tanah tidak secara cepat hilang dari suatu lahan. Kebanyakan partikel tanah yang terpercik tidak meninggalkan lahan tersebut, namun menutup permukaan tanah yang lebih rendah (Al Kaisi, 2008).

Dalam budidaya tanaman kakao, curah hujan tidak dapat seluruhnya masuk ke dalam tanah. Sebagian dari curah hujan akan mengalir di atas permukaan tanah berupa limpasan permukaan yang berpotensi menyebabkan erosi dan kehilangan hara.

Pembangunan teras pada lahan yang miring dikombinasi dengan rorak dapat mengurangi kecepatan air limpasan. Selain itu, aplikasi mulsa utamanya pada saat menjelang akhir musim hujan juga merupakan cara yang tepat untuk mengurangi hilangnya air selama musim kemarau (Direktur Pengelolaan Lahan, 2006).

Proses erosi terdiri dari tiga bagian yaitu yang pertama terjadi adalah penghancuran struktur tanah dan pengelupasan (detachment), pengangkutan oleh aliran air (transportation) dan kemudian pengendapan (sedimentation) (Asdak, 2002).

Penghancuran partikel tanah sangat tergantung pada kanopi tanaman. Semakin cepat suatu tanaman tumbuh, maka kanopi juga semakin berkembang. Kanopi tanaman sangat membantu dalam melindungi partikel tanah dari butiran merusak air hujan.

Kanopi tanaman yang hanya sebagian menutup tanah lebih baik daripada tidak ada sama sekali (Al Kaisi, 2008).

Air merupakan media transpor unsur hara di dalam sistem ekologi. Hujan yang lebat dapat mengakibatkan hilangnya unsur hara melalui proses pelindian (leaching) dan hilangnya sedimen melalui aliran permukaan. Berdasarkan studi jangka panjang di Iowa, konsentrasi nitratdi dasar drainase pada umumnya dapat mencapai 20 mg/L dimana sebanyak 2-4 inchi air dapat melewati drainase ini. Penelitian selama enam tahun (1993-1998) pada sistem drainase dan kualitas air drainase di sebelah timur laut Iowa menunjukkan konsentrasi nitrat lebih rendah pada praktek tanpa pengolahan

(5)

commit to user

tanah dibandingkan pada tanah yang dibajak. Namun demikian, sistem tanpa olah tanah mempunyai rata-rata volume aliran drainase yang lebih besar (Kartasapoetra, 2010).

Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlindungan terhadap erosi dari sistem agroforestry (kombinasi tanaman pertanian dan kehutanan) terhadap besarnya erosi bukan disebabkan unsur pohon, melainkan tumbuhan bawah dan seresah. Arah dan jarak terkelupasnya partikel-partikel tanah ditentukan oleh kemiringan lereng, kecepatan dan arah angin, kekasaran permukaan tanah dan penutupan tanah. Loncatan partikel tanah pada wilayah berlereng akan mengarah ke tempat yang lebih rendah.

Apabila air hujan jatuh diatas seresah atau tumbuhan bawah, energi kinetik air hujan akan tertahan oleh penutup tanah sehingga menurunkan jumlah partikel tanah yang terkelupas.

Tanah yang mengalami erosi akan membawa serta unsur hara yang vital seperti N, P, K dan Ca di dalam sedimennya. Jumlah unsur hara yang terdapat pada tanah yang tererosi bernilai tiga kali lebih banyak dari unsur hara pada tanah yang masih tersisa (Pimentel, 2006). Satu ton top soil yang subur rata-rata mengandung 1-6 kg N, 1-3 kg P dan 2-30 kg K, sedangkan tanah yang tererosi mengandung rata-rata N sebanyak 0,1-0,5 kg per ton (Pimentel. 2006; Troch et al., 1991).

Ketika unsur hara dipindahkan oleh erosi, pertumbuhan tanaman akan menjadi kerdil dan produktivitasnya menurun. Penurunan unsur hara dalam tanah dapat menyebabkan penurunan hasil panen sebesar 15-30%. Untuk menyeimbangkan kehilangan hara melalui erosi, maka sejumlah pupuk perlu diaplikasikan untuk meningkatkan produksi tanaman. Namun pupuk kimia atau pupuk anorganik relatif mahal bagi petani kecil dengan skala usaha kecil dan seringkali menyebabkan ketergantungan. Selain itu, pupuk kimia dapat menimbulkan pencemaran lingkungan (Pimentel, 2006).

3. Klasifikasi Iklim

Iklim merupakan rata-rata keadaan cuaca dalam jangka waktu yang cukup lama, minimal 30 tahun dan sifatnya tetap. Cuaca adalah keadaan atmosfer pada waktu tertentu yang sifatnya berubah dari waktu ke waktu. Iklim mampu mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan suatu tanaman (Kartasapoetra, 2010).

Tujuan klasifikasi iklim adalah untuk menetapkan pembagian ringkas jenis iklim sesuai tujuan penggunaannya. Klasifikasi iklim yang pernah digunakan di

(6)

commit to user

10 Indonesia adalah menurut Koppen, Mohr, Schmidt ‐ Ferguson dan Oldeman.

Klasifikasi iklim menurut Schmidt-Ferguson lebih banyak digunakan untuk iklim hutan dan perkebunan.

Klasifikasi iklim Schmidt – Ferguson didasarkan kepada perbandingan antara Bulan Kering (BK) dan Bulan Basah (BB) dengan kriteria sebagai berikut :

a) Bulan Kering : bulan dengan curah hujan lebih kecil dari 60 mm b) Bulan Basah : bulan dengan curah hujan lebih besar dari 100 mm c) Bulan Lembab : bulan dengan curah hujan antara 60 – 100 mm

Bulan Lembab (BL) tidak dimasukkan dalam rumus penentuan tipe curah hujan yang dinyatakan dalam Q, yang dihitung dengan persamaan sebagai berikut :

= − ℎ

− ℎ 100%

Rata-rata jumlah bulan basah adalah banyaknya bulan basah dari seluruh data pengamatan dibagi jumlah tahun data pengamatan, demikian pula untuk bulan kering.

Berdasarkan besarnya nilai Q, selanjutnya ditentukan tipe curah hujan suatu tempat atau daerah dengan menggunakan tabel berikut ini:

Tabel 3. Kriteria Pembagian Tipe Iklim Menurut Schmidth – Ferguson

Zona Iklim Kriteria Keterangan

A Q < 0,143 Wilayah sangat basah, vegetasi hutan hujan tropika B 0,143 < Q < 0,333 Wilayah basah, hutan hujan tropika

C 0,333 < Q < 0,600 Wilayah agak basah, vegetasi hutan rimba D 0,600 < Q < 1,000 Wilayah sedang, vegetasi hutan musim E 1.000 < Q < 1,670 Wilayah agak kering, vegetasi hutan sabana F 1,670 < Q < 3,000 Wilayah kering, vegetasi hutan sabana

G 3,000 < Q < 7,000 Wilayah sangat kering, vegetasi padang ilalang H 7,000 < Q Wilayah luar biasa kering, vegetasi padang ilalang

4. Konservasi Tanah, Rorak dan Mulsa

Pada dasarnya pembangunan pertanian harus berwawasan lingkungan.

Pembangunan pertanian yang berwawasan lingkungan adalah merupakan upaya sadar dan berencana menggunakan dan mengelola sumberdaya secara arif dan bijaksana untuk meningkatkan hasil produksi dan sekaligus menjaga kelestarian lahan dan air.

Hal ini didasari karena kebutuhan manusia akan tanah dan air semakin meningkat dari waktu ke waktu. Bukan saja diakibatkan karena pertambahan penduduk, tetapi juga

(7)

commit to user

karena meningkatnya intensitas (jumlah) dan ragam kebutuhannya, padahal ketersediaan tanah dan air sangat terbatas (Nursa’ban, 2006).

Usaha peningkatan produksi hasil pertanian selalu tidak dapat mengimbangi kecepatan pertumbuhan penduduk. Hal ini antara lain disebabkan karena menurunnya produktivitas tanah dan air sebagai sumber daya alam sehingga memerlukan upaya konservasi. Undang-undang nomor 37 tahun 2014 pasal 2 tentang Konservasi Tanah dan Air menyatakan bahwa “penyelenggaraan konservasi tanah dan air harus berdasarkan pada azas partisipatif, keterpaduan, keseimbangan, keadilan, kemanfaatan, kearifan lokal dan kelestarian” (Menteri Hukum dan HAM, 2014).

a. Konservasi tanah

Salah satu tujuan konservasi tanah adalah meminimumkan erosi pada suatu lahan. Konservasi tanah berarti juga penyesuaian macam penggunaan tanah sesuai dengan kemampuan tanah dan memberikan perlakuan sesuai dengan syarat-syarat yang diperlukan agar tanah dapat berfungsi secara lestari (Arsyad, 1989; Pratiwi 2013). Tujuan penyelenggaraan konservasi tanah dan air menurut Undang-undang nomor 37 tahun 2014 pasal 3 tentang Konservasi Tanah dan Air adalah:

1. Melindungi permukaan tanah dari pukulan air hujan yang jatuh, meningkatkan kapasitas infiltrasi tanah dan mencegah terjadinya konsentrasi aliran permukaan;

2. Menjamin fungsi tanah pada lahan agar mendukung kehidupan masyarakat;

3. Mengoptimalkan fungsi tanah pada lahan untuk mewujudkan manfaat ekonomi, sosial dan lingkungan hidup secara seimbang dan lestari;

4. Meningkatkan daya dukung DAS (Daerah Aliran Sungai)

5. Meningkatkan kemampuan untuk mengembangkan kapasitas dan memberdayakan keikutsertaan masyarakat secara partisipatif; dan

6. Menjamin kemanfaatan konservasi tanah dan air secara adil dan merata untuk kepentingan masyarakat.

Konservasi tanah secara luas mencakup pengendalian erosi dan memelihara kesuburan tanah. Untuk mencapai tujuan ini, pengendalian erosi sangat penting disamping pemeliharaan sifat fisik, kimia dan biologi tanah termasuk status hara dan menghindari keracunan (Pratiwi, 2013).

Penyelenggaraan konservasi tanah dan air meliputi pelindungan, pemulihan,

(8)

commit to user

12 peningkatan dan pemeliharaan fungsi tanah pada lahan (Menteri Hukum dan HAM RI, 2014).

Berdasarkan Undang-undang nomor 37 tahun 2014 tentang Konservasi Tanah dan Air pasal 13 ayat 1 menyatakan bahwa “penyelenggaraan konservasi tanah dan air dilaksanakan pada lahan di kawasan lindung dan budidaya”. Pada ayat 2, disebutkan bahwa “penyelenggaraan konservasi tanah dan air dilakukan dengan metode vegetatif, agronomi, sipil teknis pembuatan bangunan konservasi tanah dan air, manajemen dan atau metode lain yang sesuai dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi” (Menteri Hukum dan HAM, 2014).

1. Metode Vegetatif

Metode ini mempergunakan tumbuhan atau tanaman dan sisa-sisanya untuk mengurangi daya rusak hujan yang jatuh, jumlah dan daya rusak aliran permukaan. Fungsi tumbuhan dalam metode ini untuk:

a) melindungi tanah dari daya perusak butir-butir hujan, b) melindungi tanah dari aliran permukaan, dan

c) memperbaiki kapasitas infiltrasi tanah dan penahanan air yang akan mempengaruhi besarnya aliran permukaan.

Termasuk dalam metode vegetatif ini diantaranya adalah budidaya tanaman semusim (jagung, kacang tanah, dan lain-lain) atau tanaman permanen (kayu- kayuan), menanam perdu, rumput-rumputan atau tanaman penutup tanah lainnya.

2. Metode Agronomi

Metode ini menggunakan teknik yang berhubungan dengan aspek budidaya tanaman. Metode yang dapat digunakan antara lain: pemanfaatan sisa tanaman untuk pemberian mulsa, pengaturan pola tanam, pemberian amelioran, pengayaan tanaman, pengolahan tanah konservasi, penanaman mengikuti kontur, penanaman dalam strip cropping, pergiliran tanaman, sistem pertanian hutan (agroforestry), pemupukan, pemanenan dan atau kegiatan lain yang sesuai dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi.

3. Metode Sipil Teknis

Metode sipil teknis adalah semua perlakuan fisik mekanis yang diberikan terhadap tanah dan pembuatan bangunan untuk mengurangi aliran permukaan

(9)

commit to user

dan erosi, serta meningkatkan kemampuan penggunaan tanah. Metode mekanik dalam pengendalian erosi berfungsi: a) memperlambat aliran permukaan, b) menampung dan menyalurkan aliran permukaan dengan kekuatan yang tidak merusak, c) memperbaiki atau memperbesar infiltrasi air ke dalam tanah dan memperbaiki aerasi tanah, serta d) menyediakan air bagi tanaman. Termasuk dalam metode mekanik adalah pengolahan tanah (tillage), pengolahan tanah menurut kontur (contour cultivation), guludan dan guludan bersaluran menurut kontur, teras (teras bangku sawah, teras di lahan berlereng, teras batu), dam penghambat (check dam, waduk, rorak, tanggul), dan perbaikan drainase.

Pengolahan lahan dengan pembajakan dan pemberian pupuk organik dapat meningkatkan permeabilitas tanah. Tanah yang dibajak dan diberi pupuk organik bersifat lebih gembur sehingga hujan mudah meresap ke dalam tanah.

Dengan demikian, aliran permukaan dapat dikurangi.

4. Metode Kimiawi

Metode kimia dalam pengendalian erosi menggunakan preparat kimia sintetis atau alami. Metode ini sering dikenal dengan sebutan soil conditioner, yang bertujuan memperbaiki struktur tanah. Beberapa contoh soil conditioner yaitu; PVA (Polyvinyl alcohol), PAA (Poly acrylic acid), VAMA (Vinyl acetate malcic acidcopolymer), DAEMA (Dimethyl amino ethyl metacrylate), dan Emulsi Bitumen.

Sering pula dilakukan pengendalian erosi dengan mengkombinasikan dari dua metode pengendalian erosi atau bahkan ketiga metode tersebut di atas digunakan secara bersamaan dalam usaha mengendalikan erosi.

b. Rorak

Rorak adalah lubang-lubang buntu dengan ukuran tertentu yang dibuat pada bidang olah dan sejajar dengan garis kontur (Ditjen Pengelolaan Lahan, 2006).

Sistem rorak merupakan salah satu teknik konservasi tanah dan air secara sipil teknis yang berfungsi sebagai perangkap sedimen dan menampung top soil yang hanyut terbawa aliran permukaan. Berdasarkan Pedoman Teknis Pembangunan Kebun Kakao, rorak dibuat pada saat bibit kakao ditanam di kebun. Rorak dibuat berselang-seling dengan jumlah yang disesuaikan keadaan lapangan. Bahan organik atau limbah organik dari kebun dapat diisikan ke dalam rorak hingga

(10)

commit to user

14 penuh kemudian ditutup dan dibuat rorak baru di sekitarnya (Ditjen Perkebunan, 2007).

Rorak adalah galian yang dibuat di sebelah pokok tanaman untuk menempatkan pupuk organik dan dapat berfungsi sebagai lubang drainase. Rorak merupakan salah satu praktik baku lahan yang bertujuan untuk mengelola lahan.

Rorak dapat diisi seresah tanaman kakao atau sisa hasil pangkasan dan gulma hingga penuh dan ditutupi dengan tanah. Setelah rorak ini penuh, kita harus membuat rorak baru di sebelah lain pokok tanaman. Kompos yang dihasilkan dari rorak pertama ditaburkan ke piringan tanaman. Piringan tanaman merupakan lingkaran area berjarak sekitar 1 meter di sekitar pokok tanaman yang selalu dipertahankan bersih dari gulma.

Gambar 1. Ilustrasi Penampang Melintang Rorak (Got Buntu) Sumber: BPDAS Surakarta (2011)

Ketika hujan deras, rorak dapat berfungsi sebagai lubang drainase untuk mempercepat penyusutan air hujan yang menggenang di atas permukaan tanah.

Air yang menggenang dapat mengganggu pertumbuhan tanaman. Stagnasi air dapat berakibat fatal pada pertanaman kakao. Biasanya saluran drainase dibuat di pinggir blok lahan. Di blok lahan yang terlalu luas, air yang menggenang di atas hamparan lahan pertanaman membutuhkan waktu cukup lama untuk keluar melalui saluran drainase ini. Rorak yang dibuat di sekitar pertanaman dapat membantu mempercepat keluarnya air dari hamparan pertanaman, khususnya di lahan yang tekstur tanahnya berat dan beriklim sangat basah dengan curah hujan bulanan relatif tinggi.

(11)

commit to user

Menurut Kartasapoetra (2010), beberapa fungsi rorak adalah: a) mengurangi kelebihan air limpasan permukaan, b) mengurangi kecepatan lajunya aliran air permukaan, c) mengurangi evaporasi, memperbaiki tata udara, d) terjadinya konservasi air dimana air yang tertampung pada rorak dapat digunakan untuk penyinaran tanah, e) pemupukan bahan organik yang terangkut air masuk rorak.

Ukuran dan jarak rorak yang direkomendasikan cukup beragam. Arsyad (2006) merekomendasikan kedalaman rorak 60 cm, lebar 50 cm dan panjang 1- 5 meter. Jarak ke samping disarankan agar sama dengan panjang rorak dan penempatannya dilakukan secara berselang-seling (Gambar 2) agar penutupan arealnya merata. Jarak searah lereng berkisar dari 10-15 meter pada lahan landai (3% – 8%) dan agak miring (8% – 15%), 5 sampai 3 meter untuk lereng yang miring (15% – 30%).

Gambar 2. Penempatan Rorak Secara Berselang-seling (Sumber: Direktur Pengelolaan Lahan, 2006)

Rorak yang umum dibuat di perkebunan kakao berukuran panjang 100 cm, lebar 30 cm, dan kedalaman 30 cm. Jika volume bahan organik yang tersedia cukup besar ukuran rorak dapat diperbesar. Rorak dibuat pada jarak 75 – 100 cm dari pokok tanaman tergantung dari lebar teras yang tersedia di areal pertanaman.

Pemanfaatan rorak dapat dikaitkan dengan pengelolaan sumber bahan organik di lingkungan perkebunan, seperti daun penaung, kulit kakao, dan tanaman penutup tanah. Beberapa hasil penelitian menunjukkan kompos daun penaung, kulit kakao, dan limbah pertanian berpengaruh baik terhadap tanaman kakao dan dapat meningkatkan produksi tanaman (Direktur Pengelolaan Lahan, 2006).

c. Mulsa

Mulsa merupakan salah satu upaya konservasi tanah yang dapat menahan pukulan air hujan agar tidak langsung mengenai permukaan tanah. Mulsa juga bermanfaat dapat mengurangi evaporasi permukaan sehingga membantu dalam

Arah lereng Rorak

(12)

commit to user

16 mempertahankan kadar air dalam tanah. Mulsa yang berasal dari bahan organik selain meningkatkan efisiensi penggunaan air juga mampu mengalami dekomposisi sehingga menambah kadar humus dalam tanah yang berdampak pada peningkatan kesuburan tanah dan meningkatkan kapasitas menahan air (McMillen, 2013). Mulsa juga mampu merangsang agregasi tanah, memperbaiki struktur tanah, mempertahankan kapasitas tanah memegang air serta menekan aliran permukaan (Triyono, 2005).

Pengaruh pemberian mulsa yang terpenting adalah sebagai penyumbang bahan organik tanah. Menurut Dermiyati (1997) bahan organik tanah dapat berfungsi sebagai sumber energi bagi mikroorganisme tanah sehingga mamacu perubahan sifat biologi tanah. Sumbangan bahan organik tanah hasil perombakan akan berbeda untuk setiap jenis seresah tanaman yang berbeda.

Bahan mulsa yang baik untuk konservasi tanah adalah sisa-sisa tanaman yang sukar terdekomposisi seperti jerami padi. Aplikasi mulsa terbaik adalah dengan memotong sepanjang 25-30 cm dan menebarkannya secara merata di permukaan tanah (Triyono, 2005).

Menurut Danga dan Wakindiki (2009), mulsa dapat mempengaruhi dinamika unsur hara dan hasil panen. Pada percobaan mulsa jerami, jumlah kehilangan NH4-N, NO3-N, PO4-P dan K yang terangkut runoff dan terbawa sedimen lebih kecil daripada kontrol (tanpa mulsa) dengan nilai terkecil kehilangan hara sebesar 5 Mg/ha pada aplikasi mulsa di permukaan tanah.

5. Bahan Organik dan Unsur Hara Tanah a. Bahan Organik Tanah

Sistem pertanian bisa menjadi sustainable (berkelanjutan) jika kandungan bahan organik tanah lebih dari 2%. Bahan organik tanah disamping memberikan unsur hara tanaman yang lengkap juga akan memperbaiki struktur tanah, sehingga tanah akan semakin remah. Namun jika penambahan bahan organik tidak diberikan dalam jangka panjang kesuburan fisiknya akan semakin menurun (Alamprabu, 2013).

Bahan organik merupakan bahan penting dalam pasokan hara tanah dan meningkatkan kesuburan tanah secara fisik, kimia dan biologi. Sekitar setengah dari kapasitas tukar kation (KTK) berasal dari bahan organik yang merupakan sumber hara tanaman (Maharany , 2013; Hakim dkk, 1986). Bahan organik

(13)

commit to user

ditemukan di permukaan tanah. Jumlahnya hanya sekitar 3-5%, tetapi pengaruhnya terhadap sifat-sifat tanah besar sekali. Keadaan fisik tanah yang dapat menjamin pertumbuhan akar tanaman, aerasi dan lengas tanah selalu berkaitan dengan peran bahan organik (Maharany, 2013).

Penambahan bahan organik pada suatu tanah akan meningkatkan muatan negatif sehingga akan meningkatkan KTK. Bahan organik memberikan kontribusi pada kapasitas tukar kation sebesar 20-70% yang bersumber dari koloid humus.

KTK menunjukkan kemampuan tanah untuk menahan dan mempertukarkan kation-kation termasuk kation hara (Sibuak, 2015).

Penetapan kandungan bahan organik biasanya merujuk pada nilai C organik. Menurut Immanuel (2014), C-organik merupakan bagian dari tanah yang merupakan suatu sistem kompleks dan dinamis yang bersumber dari sisa tanaman dan atau binatang yang terdapat di dalam tanah yang terus menerus mengalami perubahan bentuk karena pengaruh faktor biologi, fisika dan kimia. C organik juga merupakan bahan organik yang terkandung di dalam maupun di permukaan tanah yang berasal dari senyawa karbon di alam dan semua jenis senyawa organik yang terdapat di dalam tanah termasuk seresah, fraksi bahan organik ringan, biomassa mikroorganisme, bahan organik terlarut dalam air dan bahan organik yang stabil atau humus.

Bahan organik bukan merupakan komponen utama tanah, namun berpengaruh pada strukur tanah yaitu sebagai granulator atau pembentuk butir- butir mineral yang menyebabkan terjadinya keadaan gembur pada tanah produktif. Bahan organik merupakan sumber pokok unsur N, P dan S (Triyono, 2005).

Bahan organik tanah (BOT) merupakan salah satu komponen penyusun tanah yang sangat penting bagi ekosistem tanah yaitu sebagai sumber (source) dan pengikat (sink) hara dan sebagai substrat bagi mikroba tanah (Hairiah et al., 2002). Peranan BOT terhadap perbaikan lingkungan pertumbuhan tanaman disajikan dalam gambar berikut:

(14)

commit to user

18

Gambar 3. Skematis Peranan Bahan Organik Tanah dalam Perbaikan Kesuburan Tanah (Hairiah et al., 2002).

Gambar 3 menunjukkan bahwa bahan organik tanah dapat diklasifikasikan ke dalam fraksi-fraksi berdasarkan ukuran, berat jenis dan sifat- sifat kimianya. Mikroba dan fauna yang terdapat dalam tanah dapat membantu terjadinya agregasi tanah sehingga dapat meningkatkan ketersediaan air tanah dan mengurangi terjadinya erosi dalam skala luas. Hasil mineralisasi bahan organik dapat meningkatkan ketersediaan hara tanah dan nilai kapasitas tukar kation (KTK), sehingga kehilangan hara melalui proses pelindian dapat dikurangi (Hairiah et al., 2002).

Kandungan bahan organik tanah sangat bervariasi, dari yang rendah, tinggi hingga sangat tinggi. Faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya kandungan bahan organik tanah antara lain adalah:

a. iklim

b. tipe penggunaan lahan c. bentuk lahan

d. kegiatan manusia.

Iklim berpengaruh pada bahan organik tanah dalam hal memacu atau menghambat laju dekomposisi. Tipe penggunaan lahan berpengaruh dalam penyediaan sumber bahan organik, misalnya daerah persawahan akan berbeda kandungan bahan organiknya dibanding daerah hutan. Faktor bentuk lahan mempengaruhi pada proses pengumpulan atau pelindian bahan organik. Kegiatan manusia akan menentukan kandungan organik tanah misalnya dengan pemberian pupuk atau drainase yang akan berpengaruh pada kandungan bahan organik tanah.

18

a. iklim

18

a. iklim

(15)

commit to user

Indikasi penurunan BOT biasanya diukur dari kadar C-total dan N-total sehingga diperoleh nilai nisbah C/N yang selanjutnya dapat digunakan untuk menaksir ketersediaan hara dari mineralisasi bahan organik. Namun penelitian terakhir membuktikan bahwa kadar C-total bukan merupakan tolak ukur yang akurat karena hasil dari pengukuran tersebut diperoleh berbagai macam BOT (Hairiah et al., 2002).

b. Unsur hara tanah

Aliran atau sirkulasi unsur-unsur mineral dan organik lainnya di dalam dan melalui sistem biosfer (tanah, air permukaan, air tanah) disebut daur unsur hara. Berdasarkan hasil penelitian, hutan merupakan suatu komunitas vegetasi yang mempunyai kapasitas besar dalam penyimpanan unsur hara karena hutan memiliki biomassa (kering) yang besar. Daun, cabang dan batang pohon merupakan cadangan unsur hara yang dapat dimanfaatkan oleh flora dan fauna lain ketika pohon tersebut tumbang dan mengalami proses dekomposisi (Asdak, 2002).

Dipandang dari segi kebutuhan dan fungsi unsur hara, unsur nitrogen (N), fosfor (P) dan kalium (K) menduduki peran yang penting. Unsur N merupakan unsur yang paling mobile diantara ketiga unsur tersebut. Dinamika unsur nitrogen dalam tanah melibatkan reaksi amonifikasi, nitrifikasi dan denitrifikasi. Menurut Baon (2012) denitrifikasi pada ekosistem kakao relatif kecil, karena tanaman tersebut sebagian besar ditanam pada tanah dengan drainase yang baik.

Nitrogen (N) merupakan unsur hara yang sifatnya sangat dinamik dan mobile sehingga selalu mengalami alih rupa (transformation) dan alih tempat (translocation) dalam bentuk gas, anorganik maupun organik. Ketersediaan N dalam tanah secara alami relatif kecil sedangkan jumlah yang dibutuhkan tanaman relatif besar. Apabila dilakukan pemupukan sehingga ketersediaan N dalam tanah relatif besar, maka N akan mudah hilang melalui limpasan permukaan (runoff) pelindian (leaching), dan berpotensi mencemari lingkungan perairan apabila berada pada bentuk nitrat (NOз ̄).

(16)

commit to user

20

Gambar 4. Siklus Nitrogen (Yudipriyanto, 2010).

Gambar 4 menunjukkan bahwa siklus nitrogen merupakan proses berantai yang sangat kompleks. Nitrogen di udara ditambat secara fisik (loncatan bunga api listrik) secara kimia di pabrik pupuk dan secara biologi melalui proses fiksasi kemudian jatuh ke dalam tanah dan dimanfaatkan oleh tanaman.

Tumbuhan legum seperti semanggi, kacang-kacangan dan kedelai membentuk bintil pada akar di mana bakteri pengikat nitrogen mengambil nitrogen dari udara dan mengubahnya menjadi amonia (NH4⁺). Amonia selanjutnya diubah oleh bakteri lain terlebih dahulu menjadi ion nitrit (NO₂¯ ), dan kemudian menjadi ion nitrat (NOз¯ ). Tanaman memanfaatkan ion amonia dan nitrat sebagai nutrisi atau pupuk untuk pertumbuhannya. Namun demikian, nitrat juga akan mengalami proses denitrifikasi yang melepaskan gas N₂O dan N₂ di udara. Nitrat juga dapat mengalami pelindian (leaching) sehingga dapat mencemari badan perairan (Yudipriyanto, 2010).

Fosfor (P) dibutuhkan oleh semua organisme dan semua sel hidup.

Tumbuhan dan hewan tidak dapat hidup tanpa fosfor karena merupakan rantai penting dalam pemecahan karbohidrat dan nutrisi lain dalam fotosintesis.

Kekurangan unsur fosfor akan menekan terbentuknya asam-asam amino dan protein dalam membangun sel-sel baru (Triyono, 2005). Unsur P berperan dalam pembelahan sel, merangsang pertumbuhan awal akar, pemasakan tanaman,

tumbuha n

seresah

humus mikroorganisme

ammonium (NH₄⁺)

nitrat (NO₃^-)

Pupuk organik

erosi leaching

denitrifikasi

N₂ Fiksasi N2

biologik Pupuk

buatan Fiksasi N₂ industri

(17)

commit to user

pengangkutan energi dalam sel, pembentukan buah dan produksi biji (Yulipriyanto, 2010).

Tanaman menggunakan unsur P kira-kira seper sepuluh dari unsur N, namun hingga sekarang kebutuhan P khususnya pada sektor pertanian selalu mengalami kekurangan. Hal ini dikarenakan sifat kelarutan P yang rendah.

Persediaan unsur P dalam tanah juga rendah sehingga tidak selalu tersedia bagi tanaman. Sumber P anorganik dari alam adalah apatite (Ca₅(PO₄)3F) atau batuan fosfat dapat digunakan sebagai pupuk langsung. Fosfat dalam tanaman dapat memisahkan diri sebagai H₂PO₄ dari organik fosfat. Beberapa H₂PO₄ merupakan eksudat akar-akar tanaman. Unsur P juga diproduksi oleh bakteri dan organisme lain (Yudipriyanto, 2010).

Proporsi P dalam tubuh organisme relatif kecil, namun merupakan unsur terpenting dari materi genetik DNA (Deoksiribo Nucleic Acid) sebagai bahan yang menyimpan dan mentranslasikan sandi genetik (Budiastuti, 2010).

Gambar 5. Siklus Fosfor (Yudipriyanto, 2010)

Kalium sangat penting dalam proses metabolisme tanaman yaitu dalam sintesis asam amino dan protein dari ion-ion alumunium. Kalium juga penting dalam proses fotosintesis karena kekurangan kalium dapat menyebabkan kecepatan asimilasi karbondioksida menurun. Oleh karena itu, kalium berperan dalam membantu pembentukan protein dan karbohidrat (Triyono, 2005).

tumbuhan panen

Larutan tanah ion-ion fosfat Fosfat tanah terabsorbsi

(anorganik) erosi

abu

seresah

Pupuk organik P – pupuk anorganik

+ plapukan mineral

mikroorganisme erosi

(18)

commit to user

22 Kalium dalam tanah pada umumnya terdapat dalam bentuk: 1) relatif tidak tersedia, 2) lambat tersedia dan 3) cepat tersedia. Kalium tersedia berada dalam bentuk kation terlarut. K dalam bentuk relatif tidak tersedia adalah K dalam struktur mineral kristal yang belum lapuk atau yang sedikit melapuk. K dalam bentuk lambat tersedia adalah K dalam reaksi mineral misalnya mineral illite yang dapat melepaskan ion K serta mengikat atau menfiksasi K. Sedangkan bentuk K yang cepat tersedia adalah K yang terdapat dalam larutan kation yang dapat dipertukarkan (Triyono, 2005).

Gambar 6. Siklus Kalium (Yulipriyanto, 2010)

Jumlah kalium dalam tanah cukup besar, namun ketersediaannya bagi tanaman terbatas (Gambar 6). Sebagian besar kalium ditahan oleh struktur mineral atau di dalam lapisan mineral liat dan ketersediaannya sangat lambat.

Unsur K tidak sepenuhnya dipengaruhi oleh pH, namun serapan oleh tanaman dapat dibatasi apabila kelembaban tidak cukup. Pengelolaan unsur K meliputi pemeliharaan kadar K dan pemberian air yang cukup bagi tanaman (Yulipriyanto, 2010).

Hujan lebat

Larutan tanah K (0,1-0,2%) langsung

runoff

leaching

Mineral utama;

90-98%

Tidak dapat ditukar; 1-10%

Dapat ditukar;

1-2

erosi diserap

akar

Pupuk Residu

tumbuhan

Hewan

Manusia dipanen

terlindi

Orgainsme tanah

(19)

commit to user 6. Perkebunan Kakao

a. Keragaan tanaman kakao

Tanaman kakao (Theobroma cacao L;) merupakan salah satu komoditas utama dan unggulan perkebunan yang pengembangannya cukup pesat. Luas areal kakao nasional mulai berkembang pesat setelah tahun 1980 dan selama 5 tahun terakhir mengalami pertumbuhan sebesar 4,16% per tahun (Direktorat Jenderal Perkebunan, 2014).

Gambar 7. Grafik Perbandingan Luas Areal Perkebunan Rakyat, Perkebunan Negara, Perkebunan Swasta dan Luas Areal Kakao Nasional Selama 30 Tahun (Sumber: Direktorat Jenderal Perkebunan, 2014).

Berdasarkan Gambar 7, dapat dilihat bahwa peningkatan luas areal kakao nasional didominasi oleh peningkatan areal perkebunan rakyat. Pada tahun 1997, areal kakao sempat mengalami penurunan namun tidak berapa lama mengalami peningkatan kembali.

Produksi kakao rakyat juga sejalan dengan produksi nasional, namun mulai tahun 1990-an produksi kakao rakyat jauh berada di bawah produksi nasional. Hal ini dikarenakan tanaman kakao rakyat yang mulai diusahakan tahun 1970 telah berumur 20 tahun pada umur 1990 dan produktivitasnya mulai menurun.

0 500000 1000000 1500000 2000000

Luas Areal (ha)

Perkebunan Rakyat Perkebunan Negara

Perkebunan Swasta Nasional

(20)

commit to user

24

Gambar 8. Produksi Kakao dari Perkebunan Rakyat, Perkebunan Negara, Perkebunan Swasta dan Produksi Kakao Nasional Tahun 1983- 2013 (Sumber: Direktorat Jenderal Perkebunan, 2014).

Gambar 8 menunjukkan bahwa produksi kakao nasional terdiri dari produksi perkebunan kakao rakyat, perkebunan besar negara dan perkebunan besar swasta. Kontribusi perkebunan rakyat terhadap produksi nasional pada tahun 2012 mencapai 92,3%, sedangkan perkebunan negara 3,6% dan perkebunan swasta 4,1%.

Potensi produksi suatu tanaman akan terekspresi dengan baik apabila faktor lingkungan yang diperlukan sesuai. Produksi kakao sangat ditentukan oleh kondisi lahan. Potensi produksi kakao yang dibudidayakan pada lahan yang sesuai akan memberikan tingkat produksi yang maksimal dibandingkan pada lahan yang kurang sesuai sebagaimana tercantum pada Tabel 4 (Balittri, 2012).

Tabel 4. Tingkat Produksi Kakao pada Berbagai Kesesuaian Lahan Umur (tahun) Produksi biji kering (ton ha^-1tahun^-1)

S1 S2 S3

4 0,5 0,3 0,2

5-10 1,5 1 0,75

11-20 2 1,5 1

>25 1 0,75 0,5

Keterangan:

S1 : sangat sesuai S2 : cukup sesuai S3 : sesuai marjinal

0 100000 200000 300000 400000 500000 600000 700000 800000 900000

Produksi (ton)

Perkebunan Rakyat Perkebunan Negara

Perkebunan Swasta Nasional

(21)

commit to user b. Budidaya Kakao

Lahan yang sesuai untuk tanaman kakao adalah pada kemiringan < 45%, kedalaman tanah efektif > 150 cm, drainase dan aerasi yang baik sehingga tidak membatasi pertumbuhan akar dan tanaman (Ditjen Perkebunan, 2007). Tanaman kakao sangat cocok ditanam pada tanah dengan kandungan hara sedang hingga sangat tinggi (Darmawijaya, 1997; Maharany et al., 2011) dengan kadar bahan organik > 3,5% atau kadar C > 2%, nisbah C/N 10-12, kapasitas tukar kation (KTK) > 15 me/100 g tanah, Kejenuhan basa (KB) >35%, pH (H2O) 4,0-8,5 (pH optimum 6-7) seperti ditampilkan pada Tabel 5 (Ditjen Perkebunan, 2007).

Tabel 5. Kriteria Teknis Kesesuaian Lahan Kakao

Uraian Kelas kesesuaian

S1 S2 S3 N

 CH tahunan (mm) 1500-2500 1250-1500 2500-3000

1100-1250 3000-4000

<1100 4000

 lama bulan kering (<60mm/bln)

0-1 1-3 3-5 >5

 Kakao mulia (mdpl) 0-600 600-700 700-800 >800

 Kakao lindak (mdpl)

0-300 300-450 450-600 >600

 Lereng (%) 0-8 8-15 15-45 >45

 Ked. efektif (cm) >150 100-150 60-100 <60

 Tekstur Sandy loam; clay

loam; silt loam;

silty clay; loam

Loamy sand;

sandy clay;silty clay

Structured clay Gravel; sand;

massive clay

 Batu permukaan (%)

- 0-3 3-15 >15

 Drainase Baik Agak baik Agak buruk;

buruk; terhambat

Sangat buruk;

berlebihan

 pH 6-7 5-6 / 7-7,5 4-5 / 7,5-8 <4/ >8

 Corganik (%) 2-5 1-2 / 5-10 0,5-1 / 10-15 <0,5 / >15

 KTK (me/100 g) >15 10-15 5-10 <5

 KB (%) >35 20-35 <20 -

 N Sedang-sangat

tinggi

rendah Sangat rendah -

 P Sedang-sangat

tinggi

rendah Sangat rendah -

 K Sedang-sangat

tinggi

- Sangat rendah -

 Salinitas (mm hos/cm)

<1 1-3 3-6 >6

 Kejenuhan Al (%) <5 5-20 20-60 >60

Sumber: Direktorat Jenderal Perkebunan, (2007)

(22)

commit to user

26 Penambahan bahan organik pada tanaman kakao dalam jangka panjang dapat memperbaiki pH tanah, porositas tanah, nilai KTK, P-tersedia dan air tersedia yang berperan penting dalam pertumbuhan tanaman. Berdasarkan penelitian Maharany et al., (2011) perlakuan penempatan seresah kakao yang dibenamkan dalam tanah berpengaruh nyata terhadap perbaikan sifat tanah di lahan kakao. Pembenaman seresah kakao atau bahan organik lainnya dapat dilakukan di dalam lubang rorak. Setelah rorak penuh dengan bahan organik, maka rorak ditutup dan dibuat rorak yang baru (Ditjen Perkebunan, 2007).

Tanaman kakao memerlukan pohon pelindung untuk tumbuh dan berproduksi dengan baik. Pohon pelindung sementara seperti pisang, jagung dan pepaya digunakan pada saat kakao masih muda dan sekaligus sebagai tanaman penutup tanah. Pohon pelindung tetap digunakan ketika tajuk kakao mulai rapat.

Contoh pohon pelindung tetap adalah Kelapa (Cocos nucifera), Lamtoro (Leucaena), Dadap (Erithrina sp) dan Gamal (Gliricidia sepium). Syarat-syarat tanaman pelindung yang baik adalah tumbuh tegak dengan sistem percabangan teratur, perakaran dalam sehingga ruang tumbuh tanaman pelindung tidak overlap dengan tanaman kakao, tajuknya dapat meneruskan cahaya 40-60% ke bawah kanopi, tajuk tanaman pelindung dapat dipangkas sesuai kebutuhan fisiologis tanaman kakao, tahan terhadap hama dan penyakit, tajuk terendah minimal 1,5-2 m dari tajuk atas tanaman kakao dan jumlah daun sedang tanpa periode gugur daun (Ditjen Perkebunan, 2007).

c. Kakao dan Kekeringan

Tanaman kakao sangat rentan terhadap kekeringan yang panjang (lebih dari 3 bulan). Pada tanaman kakao muda yang mengalami kekeringan, daunnya menjadi kuning yang diikuti dengan kerontokan dan cabang-cabangnya mengering. Pada kasus yang parah dapat mengakibatkan kematian tanaman. Pada tanaman menghasilkan (TM) atau produktif, dapat terjadi penurunan produksi yang terjadi pada tahun berlangsungnya kekeringan dan berlanjut ke tahun berikutnya. Pada daerah yang kering, penurunan produksi dapat mencapai 40%

sedangkan pada daerah yang basah mencapai 20-26% (Setyolaksono, 2013;

Soedarsono, 1992).

(23)

commit to user

Beberapa cara untuk menanggulangi kekeringan pada tanaman perkebunan khususnya perkebunan kakao (Setyolaksono, 2013; Soedarsono, 1992), diantaranya adalah :

1) Pembuatan Rorak

Pembuatan rorak atau lubang penampungan atau lubang parit dengan ukuran 0,8 x 0,4 x 0,4 m di sekitar pertanaman kakao dapat dikombinasikan dengan penambahan bahan organik. Rorak yang diberi bahan organik akan efektif dalam memperbaiki struktur tanah. Rorak diisi dengan bahan organik berupa sisa daun kering yang ada pada kebun kakao. Lubang parit ini dibuat sebanyak lebih kurang 50% dari jumlah pohon/ha.

2) Pemberian bahan organik

Bahan organik yang diberikan pada tanaman dapat berupa pupuk kandang atau kompos yang berasal dari limbah organik perkebunan.

3) Pemberian mulsa

Mulsa yang digunakan berupa sisa-sisa pangkasan pohon penaung dan seresah daun kakao. Sebaiknya mulsa diberikan pada akhir musim penghujan untuk mengurangi pengguapan pada tanah atau untuk menjaga kelembaban tanah.

Mulsa ditebarkan disekitar piringan tanaman. Mulsa ini akan terdekomposisi sehingga menambah ketersediaan unsur hara dan bahan organik tanah.

4) Penanaman naungan

Penanaman naungan berkisar antara 200-300 pohon/ha, tanaman naungan dapat berupa lamtoro, gamal, pisang atau petai. Penjarangan pohon naungan dilakukan awal musim hujan, tetapi bila musim kemarau cukup panjang, penjarangan tidak perlu dilakukan.

d. Potensi limbah kakao

Lahan perkebunan kakao mempunyai potensi limbah yang dapat berasal dari tanaman kakao berupa sisa pangkasan daun maupun seresah daun tua yang berguguran serta cangkang kulit kakao yang jumlahnya mencapai 4 kali dari jumlah produksi biji kakao. Menurut Efendi (2012) dari 15 kg buah kakao, akan dihasilkan ± 12 kg kulit buah kakao basah dan ± 3 kg biji kakao basah (setara 1 kg biji kakao kering). Selain itu pada lahan kakao juga sering dijumpai pohon penaung yang memiliki potensi limbah dari sisa pangkasan daun dan seresahnya.

(24)

commit to user

28 Limbah tersebut dapat digunakan sebagai mulsa in situ ataupun pupuk hijau dengan menggunakannya secara langsung maupun dikomposkan.

Limbah dari kebun kakao berupa seresah, sisa pangkasan maupun kulit kakao dapat digunakan untuk meningkatkan kadar bahan organik. Kulit kakao bahkan sangat potensial sebagai sumber hara karena dalam setiap 900 kg kulit buah kakao dapat menghasilkan unsur hara setara 29 kg urea, 9 kg RP, 56,6 kg KCl dan 8 kg Kieserit (Maharany, 2013; Bintaran, 2007).

7. Azas-azas Ilmu Lingkungan

Erosi merupakan salah satu permasalahan lingkungan yang serius dan menjadi perhatian banyak pihak. Erosi dan runoff dipengaruhi oleh banyak faktor antara lain penggunaan lahan, penutupan lahan, pengolahan lahan, upaya konservasi yang dilakukan, sifat tanah, kelembaban tanah dan tipe hujan (James et al., 2006 cit Jijun et al., 2010). Rorak merupakan salah satu upaya konservasi yang bertujuan untuk menampung sedimen dan runoff, sedangkan mulsa sebagai penutup tanah berfungsi untuk melindungi permukaan tanah dari energi kinetik air hujan yang dapat menghancurkan agregat tanah sehingga mudah hanyut oleh air limpasan permukaan.

Penelitian dengan judul “Kajian Efektivitas Rorak dan Mulsa sebagai Upaya Konservasi Kesuburan Tanah Pada Lahan Kakao” sesuai dengan azas ilmu lingkungan yaitu:

a. Asas 1. Semua Energi Yang Memasuki Sebuah Organisma (Hidup) Populasi Atau Ekosistem Dapat Dianggap Sebagai Energi Yang Tersimpan Atau Terlepaskan.

Energi Dapat Diubah Dari Bentuk Satu Ke Bentuk Yang Lain, Tetapi Tidak Dapat Hilang, Dihancurkan, Atau Diciptakan.

Tanah berkaitan erat dengan lingkungan dalam pengaliran energi dan pendauran bahan yang berlangsung di permukaan bumi. Tanah secara independen dapat berlaku sebagai suatu ekosistem atau sistem energi dan dapat bekerja sama dengan subsistem lahan lainnya yang berasosiasi dengan tanah terutama biosfer (Notohadiprawiro, 2000). Unsur hara dan bahan organik tanah merupakan kandungan dalam tanah yang mudah hilang salah satunya akibat proses erosi dan limpasan permukaan. Unsur hara dan bahan organik ini yang semula terdapat dalam top soil akan dipindahkan beserta proses erosi menjadi kandungan dalam sedimen yang terangkut dalam aliran permukaan.

(25)

commit to user

b. Asas ke 2 : Tidak ada sistem pengubahan energi yang benar-benar efisien.

Pada saat hujan mengenai permukaan tanah, maka energi kinetik hujan akan memukul agregat tanah sehingga menjadi butiran partikel yang lebih kecil.

Sebagian air hujan yang jatuh akan mengalami infiltrasi ke dalam tanah hingga pada kondisi jenuh. Energi kinetik hujan ini kemudian berubah menjadi aliran permukaan yang membawa serta lapisan tanah atas (top soil) yang kaya unsur hara dan bahan organik. Aplikasi rorak mampu meresapkan air limpasan permukaan serta mengurangi kecepatan aliran yang membawa sedimen terlarut.

Peresapan air dan sedimen ke dalam rorak akan menyebabkan kehilangan air serta unsur hara dan bahan organik dapat diminimalkan sehingga terjadi efisiensi pemanfaatan sumber daya alam sesuai amanat Undang-Undang Republik Indonesia Nomor 32 Tahun 2009 tentang Perlindungan dan Pengelolaan Lingkungan Hidup pasal 16 ayat (d) yang berbunyi “efisiensi pemanfaatan sumber daya alam”.

c. Asas ke 3 : Materi, energi, ruang, waktu, dan keanekaragaman adalah kategori sumber alam.

Perubahan energi oleh sistem biologi harus berlangsung pada kecepatan yang sebanding dengan adanya materi dan energi di lingkungannya. Perubahan energi kinetik air hujan yang jatuh mengenai permukaan tanah akan menghancurkan struktur tanah pada lapisan atas (top soil) yang kaya unsur hara. Partikel tanah yang hancur akan mudah terbawa oleh aliran permukaan pada saat terjadi hujan.

Jika kejadian ini berlangsung dalam waktu lama, maka unsur hara yang ikut terhanyut beserta aliran permukaan juga semakin besar hingga pada suatu ruang atau tempat tertentu energi ini akan melambat dan materi sedimen tersebut ikut terendapkan.

d. Asas 4. Untuk semua kategori sumber alam, kalau pengadaannya sudah mencapai optimum, pengaruh unit kenaikannya sering menurun dengan penambahan sumber alam itu sampai ke suatu tingkat maksimum.

Faktor utama pendorong kejadian erosi di daerah tropis adalah curah hujan (Asdak, 2002). Apabila hujan menimpa suatu lahan atau hamparan tanah, maka beberapa diantara air hujan akan terinfiltrasi masuk ke dalam tanah. Apabila kapasitas menyimpan air tanah telah jenuh, maka air hujan tidak dapat masuk lagi

(26)

commit to user

30 ke dalam tanah dan mengalir sebagai aliran permukaan yang membawa serta sedimen dan unsur hara.

e. Asas 10. Pada Lingkungan Yang Stabil Perbandingan Antara Biomassa Dan Produktivitas Dalam Perjalanan Waktu Naik Mencapai Sebuah Asimtot

Pada sistem budidaya kakao, produktivitas tanaman akan meningkat seiring dengan penambahan biomassa dan umur tanaman (Hairiah et al., 2002).

Peningkatan ini akan mencapai nilai optimum pada umur tertentu dan perlahan- lahan produktivitas kakao juga akan mulai menurun. Walaupun dengan fluktuasi iklim atau cuaca yang tidak teratur atau dengan pemungutan hasil panen sepanjang tahun, nilai produktivitas ini akan menurun setelah mencapai klimaks atau umur optimum.

B. Penelitian yang Relevan

1. Monde A, et al., 2008. Dinamika Kualitas tanah, Erosi dan Pendapatan Petani Akibat Alih Guna Lahan Hutan Menjadi Lahan Kakao di DAS Nopu, Sulawesi Tengah.

Disertasi. Program Studi Ilmu Pengelolaan Daerah Aliran Sungai, Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor.

Tujuan penelitian ini adalah untuk: 1) menganalisis dampak alih guna lahan hutan menjadi lahan kakao terhadap kualitas tanah, 2) mengkaji dinamika erosi yang terjadi pada alih guna lahan hutan menjadi lahan kakao/agroforestri kakao, dan 3) mengoptimalisasi pengelolaan usaha tani kakao agar dapat berkelanjutan. Penelitian dilaksanakan mulai Juni 2005 hingga Maret 2006 berlokasi di DAS Nopu Kabupaten Donggala Provinsi Sulawesi Tengah.

Kajian dinamika komponen kualitas tanah dilakukan melalui cek lapangan dan analisis laboratorium. Untuk melihat dinamika erosi dan aliran permukaan dibuat petak erosi berukuran panjang 5-10 m dan lebar 2-4 m. Pengukuran dilakukan pada lahan kakao umur <3, 6-7 dan > 10 tahun serta agroforestri kakao umur 6-7 tahun dan

>10 tahun. Sedangkan analisis usaha tani diketahui melalui kuisioner. Hasil penelitian menunjukkan bahwa alih guna lahan hutan menjadi lahan kakao dapat menurunkan kualitas tanah serta meningkatkan erosi dan aliran permukaan. Sistem pengelolaan usaha tani agroforestri kakao yang berkelanjutan di DAS Nopu harus menerapkan pemupukan yang tepat dan berimbang disertai penerapan konservasi tanah dan air yang memadai mulai dari penggunaan mulsa sampai rorak dan sengkedan.

(27)

commit to user

2. Monde A. 2010. Pengembangan aliran permukaan dan erosi pada lahan berbasis kakao di DAS Gumbasa, Sulawesi Tengah. Media Litbang Sulawesi Tengah. Badan Penelitian dan Pengembangan Daerah Sulawesi Tengah, Palu.

Penelitian dilakukan di DAS Gumbasa, Desa Sejahtera Kabupaten Sigi dari Mei hingga November 2009. Penelitian ini bertujuan mengkaji efektivitas penerapan teknik konservasi tanah dan air berupa pemberian mulsa dan rorak yang diberi mulsa vertikal terhadap aliran permukaan dan erosi pada lahan kakao rakyat. Penelitian ini dilakukan di lahan kakao pada berbagai tingkatan umur. Plot pengamanan dibuat pada lahan kakao masing-masing urnur kakao kurang dari sama dengan 3 tahun dan 5 tahun, 8 tahun dan 12 tahun. Mulsa sebanyak 6 t/ha disebar merata pada permukaan tanah pada lahan kakao umur kurang dari sama dengan 3 tahun. Teras gulud bersaluran dibuat searah kontur di antara baris tanaman dengan interval vertikal 3-4 m (tergantung jarak tanam). Rorak dengan panjang 200 cm, lebar dan dalam masing- masing 40 cm dibangun di antara barisan tanaman kakao sejajar kontur dengan pola zig-zag. Jarak antar rorak dalam satu garis kontur sejauh 10 m dan jarak vertika1 20 m. Pada setiap rorak dibuat 2 lubang resapan sama dengan pada saluran guludan.

Rorak dan lubang resapan diisi sisa-sisa tanaman sebagai mulsa vertikal. Mulsa 6 t/ha disebar rata dipermukaan tanah pada lahan kakao umur S5 tahun. Penelitian ini ditata dengan rancangan acak kelompok, dimana pengelompokan dilakukan pada tiga lereng yang berbeda yakni 8%, 20% dan 35%. Selain itu dibangun plot-plot kontrol pada masing-masing kemiringan lereng. Hasil penelitian menunjukkan bahwa rorak yang diberi mulsa secara verikal efektif menekan aliran permukaan hingga 73%

dibandingkan dengan kontrol. Teknik konservasi dengan rorak dapat menekan jumlah tanah yang tererosi yakni mencapai 76% dibandingkan dengan kontrol. Pemberian mulsa 6 t/ha pada lahan kakao urnur 53 tahun dapat menurunkan jumlah aliran permukaan hingga 71% dan erosi 87%.

C. Kerangka Berpikir

Upaya konservasi perlu dilakukan pada lahan pertanian yang intensif sebagai salah satu upaya meningkatkan kesuburan tanah. Jika lahan pertanian terus dipicu untuk berproduksi tanpa ada upaya perbaikan atau konservasi maka secara pelan namun pasti dapat terjadi kerusakan lingkungan. Salah satu teknik konservasi yang cukup efektif dalam mengurangi limpasan permukaan dan erosi sekaligus mempertahankan kesuburan tanah adalah rorak dan mulsa.

(28)

commit to user

32

Keterangan:

: Input (masukan) dan Output (keluaran) : Process (proses)

: Decision (keputusan)

Gambar 9. Kerangka Pemikiran Penelitian D. Hipotesis

1. Jumlah rorak dan jenis mulsa yang paling berperan dalam mengendalikan aliran permukaan dan akumulasi sedimen pada lahan kakao diperoleh pada perlakuan 16 rorak per 16 pohon dikombinasikan dengan mulsa daun kakao dan jerami padi.

2. 16 rorak per 16 pohon dan mulsa daun kakao ditambah jerami padi merupakan kombinasi yang paling efektif dalam mengurangi penurunan kehilangan hara (N, P, K) dan bahan organik.

Lingkungan

Biotik Kakao

Abiotik Tanah

Culture Pengelolaan lahan

Tepat (sesuai kemampuan

tanah) Tidak tepat

(peningkatan produksi tanpa konservasi)

Tanah tetap lestari dan menunjang pertumbuhan kakao

Erosi/ degradasi lahan Penurunan produktivitas

Konservasi tanah dan air

Mempertahankan kesuburan tanah

Rorak 16/plot mulsa kakao

& jerami Efektivitas

Rorak

Mulsa

Menampung runoff dan sedimen

Melindungi tanah dari air hujan