TINJAUAN PUSTAKA
Kebakaran Hutan
Kebakaran hutan dibedakan dengan kebakaran lahan. Kebakaran hutan yaitu kebakaran yang terjadi di dalam kawasan hutan, sedangkan kebakaran lahan adalah kebakaran yang terjadi di luar kawasan hutan. Kebakaran hutan dan lahan biasa terjadi baik disengaja maupun tanpa sengaja. Dengan kata lain terjadinya kebakaran hutan dan lahan diakibatkan oleh faktor kesengajaan manusia oleh beberapa kegiatan, seperti kegiatan ladang, Perkebunan Inti Rakyat (PIR), Hutan Tanaman Industri (HTI), penyiapan lahan untuk ternak sapi, dan sebagainya. Faktor kebakaran hutan dan lahan karena kesengajaan ini merupakan faktor utama dan 90% kebakaran hutan dan lahan yang terjadi saat ini banyak disebabkan karena faktor ini (Purbowaseso, 2004).
Kebakaran hutan dan lahan merupakan suatu proses nyala api yang dapat terjadi pada suatu kawasan hutan maupun lahan perorangan. Secara umum kebakaran hutan itu terjadi apabila setidaknya terdapat faktor penentu yaitu bahan yang mudah terbakar (materials), sumber api (imition) dan zat asam (oksigen) yang berinteraksi didalam proses pembakaran. Bagaimanapun keringnya kayu dan bahan organik lainnya bila tidak ada sumber api, tentunya kebakaran hutan masih dapat terhindarkan (Sagala, 1994).
Proses dan Tipe Kebakaran Hutan
partikel-partikel. Dapa
apat dilihat bahwa terjadinya proses pembak unsur yang bersatu yaitu bahan bakar (fuel), oksige ila salah satu dari ketiganya tidak ot, 1998)
dikenal dengan istilah prinsip segitiga api (G utama dalam mempelajari kebakaran hutan da aya pengendalian kebakaran. Bahan bakar dan oksi
lah yang berlimpah, sedangkan sumber panas pe da kondisi alami suatu daerah dan keg
astuti, 2002).
Gambar 1. Prinsip Segitiga Api
mia Tanah
isik tanah diketahui, sangat mempengaruhi pe Kondisi fisik tanah menentukan penetrasi akar nase, aerase dan nutrisi tanaman. Sifat fisi
t-sifat kimia dan biologi tanah Hakimet al (198
fisik tanah tergantung pada jumlah, ukuran, bentuk, susunan dan komposisi mineral dari partikel-partikel tanah; macam dan jumlah bahan organik, air dan udara menempati pori-pori waktu tertentu. Beberapa sifat fisika tanah yang terpenting adalah tekstur, struktur, kerapatan (density) porositas, konsistensi, warna dan suhu (Hardjowigeno, 2003).
a. Tekstur tanah
Tekstur tanah ialah perbandingan relatif (dalam persen) fraksi-fraksi pasir, debu dan liat. Tekstur tanah penting untuk diketahui, oleh karena komposisi ketiga fraksi butir-butir tanah tersebut akan menentukan sifat-sifat fisika, fisika-kimia dan fisika-kimia tanah. Sebagai contoh, besarnya lapangan pertukaran dari ion-ion di dalam tanah amat ditentukan oleh tekstur tanah (Hakimet al,1986).
Ukuran relatif partikel tanah dinyatakan dalam istilah tekstur, yang mengacu pada kehalusan atau kekasaran tanah. Tekstur tanah adalah perbandingan relatif pasir, debu dan liat. Laju dan berapa jauh berbagai reaksi fisika dan kimia penting dalam pertumbuhan tanaman diatur oleh tekstur karena tekstur ini menentukan jumlah permukaan tempat terjadinya reaksi (Foth, 1994).
b. Warna Tanah
bersifat menggantikan ciri-ciri penting lain yang sukar diamati teliti. Warna tanah merupakan pernyataan: (a) jenis dan kadar bahan organik, (b) keadaan drainase dan aerasi tanah dalam hubungan dengan hidrasi, oxidasi dan proses pelindian, (c) tingkat perkembangan tanah, (d) kadar air tanah termasuk pula dalamnya permukaan air tanah, dan atau (e) adanya bahan-bahan tertentu (Mega dkk, 2010).
Warna tanah merupakan petunjuk untuk beberapa sifat tanah, karena warna tanah dipengaruhi oleh beberapa faktor yang terdapat dalam tanah tersebut. Penyebab perbedaan warna permukaan tanah umumnya oleh perbedaan kandungan bahan organik. Makin tinggi kandungan bahan organik, warna semakin gelap.Warna tanah ditentukan dengan menggunakan warna-warna baku yang terdapat dalam bukuMunsell Soil Color Chart. Dalam warna baku ini warna disusun oleh tiga variable yaitu: hue, value, dan chroma. Hue adalah warna spektrum yang dominan sesuai dengan panjang gelombangnya. Value menunjukkan gelap terangnya warna, sesuai dengan banyaknya sinar yang dipantulkan.Chromamenunjukkan kemurnian atau kekuatan dari warna spektrum (hue) (Hardjowigeno, 2007).
c. Kerapatan Lindak (Bulk density)
Kerapatan lindak adalah berat (massa) satu satuan volume tanah kering, umumnya dinyatakan dalam mg/m3 (Hillel, 1980). Volume tanah dalam hal ini termasuk volume butiran padat dan ruang pori. Bulk density merupakan rasio bobot kering mutlak (suhu 105oC) suatu unit tanah terhadap volume total. Menurut Hardjowigeno (2007), kerapatan lindak atau Bulk Density (BD) adalah berat tanah kering per satuan volume tanah (termasuk pori-pori tanah). Bulk density dapat digunakan untuk menghitung ruang pori total (total porosity) tanah dengan dasar bahwa kerapatan zarah (particle density) tanah = 2,65 g/cc.
Menurut Sarief (1986) dalam Mustofa (2007) nilai bobot isi dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya pengolahan tanah, bahan organik, pemadatan oleh alat-alat pertanian, tekstur, struktur, kandungan air tanah, dan lain-lain. Pengolahan tanah yang sangat intensif akan menaikkan bobot isi. Hal ini disebabkan pengolahan tanah yang intensif akan menekan ruang pori menjadi lebih sedikit dibandingkan dengan tanah yang tidak pernah diolah.
d. Kadar Air Tanah
Hasibuan (2006) menyatakan bahwa nilai-nilai pF yang penting bagi pertumbuhan tanaman adalah berkisar dari 2-4. Pada pF 2,0 keadaan air terlalu basah, keadaan udara mulai terbatas dan air mulai turun merembes. Pada pF 2,54 adalah keadaan air pada kapasitas lapang, sedang pada pF 4,2 atau 15 atm keadaan kritis, akar mulai tidak dapat mengisap air dan mulai layu secara permanen (titik layu permanen). Air yang tersedia bag tanaman adalah pada keadaan diantara pF 2,54-pF 4,2.
Tidak semua kadar air tanah tersedia secara efektif untuk tanaman. Air tersedia biasanya dianggap berkisar antara kapasitas lapang dan titik layu permanen. Kapasits lapang, adalah jumlah air yang ditahan dalam tanah sesudah air yang berlebihan di drainase keluar dan kecepatan bergerak kebawah tellah sangat diperlambat. Kapasitas lapang tidak tetap dan dipengaruhi oleh tekstur, struktur, kandungan bahan organik, keseragaman dan kedalaman lahan (Guslim, 2008).
Sifat Kimia Tanah
a. Reaksi tanah (pH Tanah)
Reaksi tanah (pH tanah) menunjukkan sifat kemasaman atau alkalinitas tanah yang dinyatakan dengan nilai pH. Nilai pH menunjukkan banyaknya konsentrasi ion Hidrogen (H+) di dalam tanah. Makin tinggi ion H+ di dalam tanah, semakin masam tanah tersebut, dan jumlah ion OH- di dalam tanah berbanding terbalik dengan jumlah ion H+. Pada tanah-tanah yang masam jumlah ion H+ lebih tinggi daripada jumlah ion OH-, sedang pada tanah alkalis sebaliknya. Bila kandungannya sama maka tanah bereaksi netral, yaitu mempunyai pH = 7 (Hardjowigeno, 2003).
Kemasaman tanah merupakan salah satu sifat penting, sebab terdapat beberapa hubungan pH dengan ketersediaan unsur hara, juga terdapat beberapa hubungan antara pH dan semua pembentukan serta sifat-sifat tanah. Sejumlah organisme mempunyai toleransi lain dapat toleran terdapat kisaran pH yang lebar. Penelitian-penelitian telah memperlihatkan bahwa konsentrasi aktual H+ dan OH -tidak begitu penting, kecuali dalam lingkungan yang ekstrim. Hal ini merupakan kondisi yang berkaitan dari suatu nilai tertentu yang terpenting (Foth, 1994).
b. C-Organik
Kandungan bahan organik dalam tanah merupakan salah satu faktor yang berperan dalam menentukan keberhasilan suatu budidaya tanaman. Hal ini dikarenakan bahan organik dapat meningkatkan kesuburan kimia, fisika maupun biologi tanah. Penetapan kandungan bahan organik dilakukan berdasarkan jumlah C-Organik. Selain itu, menurut Kohnke (1968) dalam Utami (2009) menyatakan bahwa fungsi bahan organik adalah sebagai berikut : (i) sumber makanan dan energi bagi mikroorganisme, (ii) membantu keharaan tanaman melalui perombakan dirinya sendiri melalui kapasitas pertukaran humusnya, (iii) menyediakan zat-zat yang dibutuhkan dalam pembentukan pemantapan agregat-agregat tanah, (iv) memperbaiki kapasitas mengikat air dan melewatkan air, (v) serta membantu dalam pengendalian limpasan permukaan dan erosi.
Bahan organik tanah sangat menentukan interaksi antara komponen abiotik dan biotik dalam ekosistem tanah. Musthofa (2007) dalam penelitiannya menyatakan bahwa kandungan bahan organik dalam bentuk C-organik di tanah harus dipertahankan tidak kurang dari 2 persen, agar kandungan bahan organik dalam tanah tidak menurun dengan waktu akibat proses dekomposisi mineralisasi maka sewaktu pengolahan tanah penambahan bahan organik mutlak harus diberikan setiap tahun. Kandungan bahan organik antara lain sangat erat berkaitan dengan KTK (Kapasitas Tukar Kation) dan dapat meningkatkan KTK tanah. Tanpa pemberian bahan organik dapat mengakibatkan degradasi kimia, fisik, dan biologi tanah yang dapat merusak agregat tanah dan menyebabkan terjadinya pemadatan tanah.
mengandung nitrogen seperti asam amino dan gula aminom 10-20% asam alifatik, alkane, dan sisanya merupakan karbon aromatik. Karena fungsinya yang sangat penting, maka tidak mengherankan jika dikatakan bahwa faktor terpenting yang mempengaruhi produktifitas baik tanah yang dibudidayakan maupun tanah yang tidak dibudidayakan adalah jumlah dan kedalaman bahan organik tanah (PaulandClark, 1989).
c. Kapasitas Tukar Kation
Kemampuan tukar kation adalah ukuran total kation-kation dapat dipertukarkan yang tersedia dalam tanah, dan dinyatakan sebagai jumlah mili equivalen (me) dalam 100 gram tanah (equivalen sama dengan berat gram atom kation dibagi valensinya). Jumlah kapasitas pertukaran kation tergantung pada adanya muatan negatif pada partikel tanah dan sangat berkorelasi dengan jumlah luas permukaan partikel, terutama pada lempung koloid dan bahan organik. Kenyataan menunjukkan bahwa KTK dari berbagai tanah sangat beragam, bahkan tanah sejenisnyapun berbeda KTKnya. Besarnya KTK tanah dipengaruhi oleh sifat dan ciri tanah itu sendiri yang menurut Hakim et al (1986), antara lain adalah:
1. Reaksi tanah atau pH
2. Tekstur tanah atau jumlah liat 3. Jenis mineral liat
4. Bahan organik
d. Nitrogen (N) Total
Nitrogen adalah unsur hara makro utama yang dibutuhkan tanaman dalam jumlah yang banyak, diserap tanaman dalam bentuk amonium (NH4+) dan nitrat (NO3-). Pada umumnya Nitrogen merupakan faktor pembatas dalam tanaman budidaya. Biomassa tanaman rata-rata mengandung N sebesar 1 sampai 2% dan mungkin sebesar 4 sampai 6%. Dalam hal kuantitas total yang dibutuhkan untuk produksi tanaman budidaya, N termasuk keempat di antara 16 unsur essensial (Gardneret al., 1991).
Unsur Nitrogen penting bagi tanaman dan dapat disediakan oleh manusia melalui pemupukan. Menurut Hardjowigeno (2003), nitrogen di dalam tanah terdapat dalam berbagai bentuk yaitu protein (bahan organik), senyawa-senyawa amino, amonium (NH4+) dan nitrat (NO3-). Bentuk N yang diabsorpsi oleh tanaman berbeda-beda. Ada tanaman yg lebih baik tumbuh bila diberi NH4+ ada pula tanaman yang lebih baik diberi NO3- dan ada pula tanaman yang tidak terpengaruh oleh bentuk-bentuk N (Leiwakabessy dan Wahyudin, 2003).
e. Fosfor (P)
Beberapa peranan fosfor yang penting ialah dalam proses fotosintesa, perubahan-perubahan karbohidrat dan senyawa-senyawa yang berhubungan dengannya, glikolisis, metabolisme asam amino, metabolisme lemak, metabolisme sulfur, oksidasi biologis dan sejumlah reaksi dalam proses hidup. Fosfor betul-betul merupakan unsur yang sangat penting dalam proses transfer energi, suatu proses vital dalam hidup dan pertumbuhan (Leiwakabessy dan Wahyudin, 2003).
Sering terjadi kekurangan P di dalam tanah yang disebabkan oleh jumlah P yang sedikit di tanah, sebagian besar terdapat dalam bentuk yang tidak dapat diambil oleh tanaman dan terjadi pengikatan (fiksasi) oleh Al pada tanah masam atau oleh Ca pada tanah alkalis. Gejala-gejala kekurangan P yaitu pertumbuhan terhambat (kerdil) karena pembelahan sel terganggu, daun-daun menjadi ungu atau coklat mulai dari ujung daun, terlihat jelas pada tanaman yang masih muda (Hardjowigeno, 2007).
f. Kalium (K)
Kalium diserap oleh tanaman dalam bentuk ion K+. Muatan positif dari kalium akan membantu menetralisir muatan listrik yang disebabkan oleh muatan negatif nitrat, fosfor, atau unsur lainnya. Hakim et al (1986), menyatakan bahwa ketersediaan kalium merupakan kalium yang dapat dipertukarkan dan dapat diserap tanaman yang tergantung penambahan dari luar, fiksasi oleh tanahnya sendiri dan adanya penambahan dari kaliumnya sendiri. Ketersediaan hara kalium di dalam tanah dapat dibagi menjadi tiga bentuk yaitu kalium relatif tidak tersedia, kalium lambat tersedia, kalium sangat tersedia.
Kalium dalam tanaman berperan sebagai pembentukkan pati, mengaktifkan enzim, pembukaan stomata (mengatur pernapasan dan penguapan), proses fisiologis dalam tanaman, proses metabolik dalam sel, mempengaruhi penyerapan unsur-unsur lain, mempertinggi daya tahan terhadap kekeringan, dan penyakit perkembangan akar (Hardjowigeno, 2007). Kalium tanah terbentuk dari pelapukan batuan dan mineral-mineral yang mengandung kalium melalui proses dekomposisi bahan tanaman dan jasad renik maka kalium akan larut dan kembali ke tanah. Selanjutnya sebagian besar kalium tanah yang larut akan tercuci atau tererosi dan proses kehilangan ini akan dipercepat lagi oleh serapan tanaman dan jasad renik.
g. Calsium (Ca)
Kalsium tergolong dalam unsur-unsur mineral essensial sekunder seperti Magnesium dan Belerang. Calsium diserap tanaman dalam bentuk Ca2+. Ca2+ dalam larutan dapat habis karena diserap tanaman, diambil jasad renik, terikat oleh kompleks adsorpsi tanah, mengendap kembali sebagai endapan-endapan sekunder dan tercuci (Leiwakabessy, 1988). Mineral Ca, Mg, dan K bersaing untuk memasuki tanaman. Apabila salah satu unsur berada pada jumlah yang lebih rendah dari pada yang lain, maka unsur yang kadarnya lebih rendah sukar diserap (Leiwakabessy dan Wahyudin, 2003). Di dalam tanah kalsium berada dalam bentuk anorganik, namun dalam jumlah yang cukup signifikan juga berasosiasi dengan materi organik dalam humus (Sutcliffe dan Baker, 1975).
Adapun manfaat dari kalsium adalah mengaktifkan pembentukan bulu-bulu akar dan biji serta menguatkan batang dan membantu keberhasilan penyerbukan, membantu pemecahan sel, membantu aktivitas beberapa enzim. Biasanya tanah bersifat masam memiliki kandungan Ca yang rendah. Kalsium ditambahkan untuk meningkatkan pH tanah. Sebagian besar Ca berada pada kompleks jerapan dan mudah dipertukarkan. Pada keadaan tersebut kalsium mudah tersedia bagi tumbuhan. Pada tanah basah kehilangan Ca terjadi sangat nyata (Soepardi, 1983).
h. Magnesium (Mg)
dan Mg yang terangkut ke tanaman juga meningkat. Unsur Ca dan Mg biasa dihubungkan dengan masalah kemasaman tanah dan pengapuran. Magnesium merupakan unsur yang sangat banyak terlibat pada kebanyakan reaksi enzimatis. Mg terdapat pada mineral: amfibol, biotit, dolomit, hornblende, olivin, dan serpentin.
Magnesium merupakan unsur pembentuk klorofil. Seperti halnya dengan beberapa hara lainnya, kekurangan magnesium mengakibatkan perubahan warna yang khas pada daun. Kadang-kadang pengguguran daun sebelum waktunya merupakan akibat dari kekurangan magnesium (Hanafiah, 2007). Selain itu, masnesium merupakan pembawa posfat terutama dalam pembentukan biji berkadar minyak tinggi yang mengandung lesitin (Agustina, 2004). Selain itu magnesium juga berfungsi sebagai sistem enzim dan pembentukan minyak (Hardjowigeno, 2007).
Tipe Kebakaran Hutan
1. Kebakaran Bawah (Ground Fire)
Api membakar bahan organik di bawah permukaan serasah yang pada umumnya berupa humus dan gambut. Penjalaran api berlangsung secara perlahan dan tidak dipengaruhi oleh angin, tanpa nyala, sehingga sulit untuk dideteksi dan kontrol. Dilihat dari dampaknya, tipe kebakaran ini merupakan tipe yang paling merusak lingkungan. Tipe kebakaran ini didominasi oleh proses smoldering (Soemardi dan Widyastuti, 2004).
2. Kebakaran Permukaan (Surface Fire)
kebakaran dapat rendah sampai tinggi. Dalam penjalarannya, dipengaruhi oleh angin permukaan sehingga dapat membakar tumbuhan yang lebih tinggi hingga ke tajuk pohon (crowning out). Tipe ini merupakan tipe kebakaran yang paling umum terjadi di hampir semua tegakan hutan (Soemardi dan Widyastuti, 2004). 3. Kebakaran Tajuk (Crown Fire)
Pada tipe ini, api menjalar dari tajuk pohon satu ke tajuk pohon berikutnya. Arah dan kecepatan penjalaran api sangat dipengaruhi oleh angin, sehingga api menjalar dengan sangat cepat dan sulit untuk dikendalikan. Biasanya terjadi pada tegakan konifer dan api berasal dari kebakaran permukaan, yaitu ranting atau bagian pohon yang terbakar yang terbawa angin. Disamping itu kebakaran tipe ini juga dapat menghasilkan api loncat (spot fire), yaitu ranting atau bagian pohon yang terbakar yang terbawa angin dan menimbulkan kebakaran baru di tempat lain (De Banoet al, 1998).
Dampak Kebakaran Hutan terhadap Vegetasi dan Tanah
Kebakaran hutan dan lahan dapat mengakibatkan terjadinya kerusakan pada sifat fisik dan kimia tanah. Hasil penelitian menunjukkan bahwa struktur tanah akan mengalami kerusakan karena kebakaran hutan. Terjadinya kebakaran hutan akan menghilangkan vegetasi di atas tanah, sehingga apabila terjadi hujan, maka hujan akan langsung mengenai permukaan atas tanah, sehingga mendapat energi pukulan air hujan lebih besar, karena tidak lagi tertahan oleh vegetasi penutup tanah. Kondisi ini akan menyebabkan rusaknya struktur tanah (Purbowaseso, 2004).
Menurut Pyne et al (1996), dampak kebakaran hutan terhadap tanah sangat bervariasi tergantung pada kandungan dari bahan bakar, jenis tanah dan tipe kebakaran terutama dari frekuensi kebakaran, intensitas kebakaran dan waktu terjadinya kebakaran. Hal ini akan berpengaruh terhadap sifat fisik, kimia dan biologi tanah. Adapun terhadap sifat fisik yang ditimbulkan yaitu diantaranya kenaikan suhu tanah, perubahan pada struktur tanah dan terhambatnya proses tanah dalam menyerap dan menampung air yang masuk kedalam tanah. Kerusakan ini terjadi tergantung pada bagaimana lapisan atas tanah rusak terbakar. Lapisan tanah yang terbuka akan mengalami pemanasan yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan lapisan yang sama sekali tidak terbuka.
sepuluh kali lipat dibanding dengan hutan primer yang tidak terbakar. Oleh karena itu, pada saat hujan lebat meningkatkan sedimen pada Sungai Mahakam. Hal ini tampak dengan air sungai yang keruh oleh adanya kandungan sedimen. Namun, kebakaran hutan yang mempengaruhi sifat fisik tanah ini hingga sedang kurang memberikan dampak terhadap menurunnya sifat fisik tanah (Purbowaseso, 2004).
Secara umum kebakaran hutan juga akan menurunkan kualitas lingkungan tanah karena hilangnya mikroorganisme tanah. Hilangnya mikroorganisme tanah menyebabkan terhambatnya proses dekomposisi serasah, sehingga akan terjadi akumulasi serasah. Serasah yang tidak mengalami proses dekomposisi akan menyebabkan lambatnya proses pembentukan tanah. Hal ini juga akan berpengaruh terhadap proses suksesi vegetasi yang ada di atasnya (Purbowaseso, 2004).
Keadaan Umum Lokasi Penelitian Kecamatan Pangururan
Lokasi penelitian dilaksanakan pada areal terbakar di desa Siogung-ogung dan desa Sosor Dolok, Kecamatan Pangururan, Kabupaten Samosir, Propinsi Sumatera Utara. Luasan hutan yang terbakar pada tahun 2012 di kawasan Hutan Lindung desa Siogung-ogung mencapai 0,5 Ha. Pada tahun 2013, kebakaran di lahan masyarakat dan kawasan hutan desa Sosor Dolok mencapai 60 Ha.
290C dan rata-rata kelembaban udara sebesar 85.04% termasuk Kecamatan Pangururan yang merupakan salah satu kecamatan di Kabupaten Samosir. Sebaran jenis tanah di wilayah Pangururan didominasi oleh jenis tanah litosol, podsolik, danregosol(Badan Pusat Statistik, 2013).
Kecamatan Simanindo
Penelitian ini dilaksanakan pada areal terbakar di desa Sijambur Nabolak dan Curaman Tomok, Kecamatan Simanindo, Kabupaten Samosir, Propinsi Sumatera. Sedangkan untuk lokasi penelitian pada areal yang tidak terbakar (kontrol) dilaksanakan di desa Tolping, Kecamatan Simanindo, Kabupaten Samosir, Propinsi Sumatera. Luasan hutan yang terbakar pada tahun 2010 di kawasan Hutan Lindung desa Sijambur Nabolak mencapai 93 Ha. Pada tahun 2011 dan tahun 2014, kebakaran di kawasan Hutan Lindung desa Curaman Tomok mencapai 3 Ha.
