HASIL DAN PEMBAHASAN
Pertumbuhan dan Hasil Tegakan Hutan Tanaman Hibrid Eucalyptus urograndis
Model PertumbuhanTegakan Hibrid E. urograndis Rotasi 1 dan 2
Pertumbuhan diartikan sebagai pertambahan dimensi pohon atau tegakan hutan selama periode waktu tertentu (Vanclay 1994). Pertumbuhan tegakan merupakan proses pertambahan (riap) dari suatu besaran tegakan dalam periode tertentu. Besaran pertumbuhan atau riap tegakan dapat dilihat dari parameter tinggi, diameter atau volume. Oleh karena itu, dinamika pertumbuhan tegakan dapat diduga dengan menggunakan suatu model matematis berupa hubungan antara parameter-parameter pertumbuhan: diameter, tinggi dan volume atau luas bidang dasar dengan umur. Model matematis yang disusun dapat digunakan untuk memproyeksikan hasil tegakan yang akan dipanen di akhir rotasi.
Dari data dimensi tegakan pada Permanent Sample Plot (PSP) dengan jarak tanam 3 x 3 meter yaitu tinggi, diameter dan volume setiap umur tegakan (Lampiran 2) dibuat kurva hubungan antara tinggi, diameter dan volume dengan umur tegakan hibrid E. urograndis yang disajikan pada Gambar 13, 14 dan 15.
Gambar 13 Kurva hubungan tinggi dengan umur tegakan hibrid E.
urograndis. 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 0 1 2 3 4 5 6 7 Ti n gg i To tal ( m ) Umur (tahun)
Pertumbuhan Tinggi E. urograndis pada Rotasi 1 dan 2
R-1 R-2
Gambar 14 Kurva hubungan diameter dengan umur tegakan hibrid E.
urograndis.
Gambar 15 Kurva hubungan volume dengan umur tegakan hibrid E.
urograndis.
Terlihat hubungan yang linier antara tinggi, diameter dan volume dengan umur tegakan. Hal ini menunjukkan bahwa semakin bertambah umur tegakan maka dimensi pertumbuhan semakin tinggi sampai umur 5 tahun baik pada rotasi 1 maupun rotasi 2. Grafik pertumbuhan tinggi dan diameter tegakan hibrid E.
urograndis pada rotasi 1 dan 2 relatif sama dan terlihat berhimpitan.
Model matematik pertumbuhan tinggi, diameter dan volume diatas dihitung berdasarkan model Alder (1980) dengan nilai koefisien determinasi (R2) yang dapat dilihat pada Tabel 6.
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 0 1 2 3 4 5 6 7 D iam e te r (c m ) Umur (tahun)
Pertumbuhan Diameter E. urograndis pada Rotasi 1 dan 2
R1 R2 0 50 100 150 200 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 (m 3/h a) Umur (tahun)
Volume Tegakan E. urograndis pada Rotasi 1 dan 2
R-1 R-2
Tabel 6 Model pertumbuhan tinggi (H), diameter (D) dan volume (V) tegakan hibrid E. urograndis Rotasi Persamaan R2 (%) 1 Ln H = 3,35076 - 1,70468 (1/A) Ln D = 2,95101 - 1,34829 (1/A) Ln V = 6,08539 - 5,0607 (1/A) 97,7 96,5 97,5 2 ln H = 3,41151 - 2,02762 (1/A) ln D = 2,99222 - 1,51973 (1/A) ln V = 6,11650 - 5,78620 (1/A) 92,5 86,0 89,6
Pada umur 5 tahun sebelum ditebang tinggi tegakan rata-rata mencapai sekitar 20,3 m, rata-rata diameter 14,6 cm dan volume sekitar 159,69 m3/ha pada rotasi 1, sedangkan pada rotasi 2 tinggi rata-rata dapat mencapai 20,2 m, rata-rata diameter mencapai 14,5 dan volume mencapai 142,49, terjadi penurunan volume sebesar 17,2 m3/ha dari rotasi 1 ke rotasi 2. Hal ini dikarenakan jumlah pohon yang mati sampai umur 5 tahun pada rotasi 2 lebih besar daripada rotasi 1 yaitu pada rotasi 1 kematian pohon mencapai 3,4 % sedangkan pada rotasi 2 sebesar 9 % . Jumlah pohon yang mati pada rotasi 2 lebih besar dibanding pada rotasi 1 dikarenakan terjadi penurunan kualitas tapak pasca tebangan rotasi 1, sedangkan pupuk yang diberikan pada awal rotasi 2 relatif sama dengan pada awal rotasi 1 sehingga meningkatkan jumlah pohon yang mati. Kualitas tapak yang rendah dapat menurunkan tingkat survival suatu jenis tanaman. Apabila kita bandingkan dari data PSP dengan data TSP tentang tingkat kematian yang terjadi, maka pada plot TSP tingkat kematian rata-rata secara operasional sebesar 19% sampai tegakan berumur 5 tahun (lihat: Bab keadaan umum lokasi penelitian) dan lebih besar dari tingkat kematian pada plot TSP di atas. Hal ini kemungkinan disebabkan perbedaan perlakuan dalam menjaga dan memelihara antar plot PSP dan TSP yang terjadi karena seringnya pemantauan dalam rangka pengukuran secara periodik di plot PSP.
Pada Tabel 6 dapat dilihat bahwa semua persamaan model pertumbuhan yang dihasilkan mempunyai nilai koefisien determinasi (R2) yang tinggi yaitu nilai R2 lebih dari 96% pada rotasi 1 dan lebih dari 85% pada rotasi 2. Dengan demikian dapat dikatakan bahwa persamaan-persamaan model pertumbuhan
tinggi, diameter dan volume untuk hibrid E. urograndis pada rotasi 1 dan 2 mempunyai kriteria sebagai model yang baik dan dapat digunakan. Model yang baik adalah model yang cukup sederhana, mudah untuk dianalisis, mudah di terapkan dan mempunyai ketepatan pendugaan yang cukup tinggi (Latifah 2000).
Perbandingan hasil penelitian ini dengan hasil penelitian terdahulu tentang model pertumbuhan salah satu jenis tetuanya E. urophylla yang diusahakan secara komersil di tempat yang sama (Darwo 1999) menunjukkan bahwa potensi volume jenis hibrid E. urograndis lebih besar untuk umur yang sama. Model pertumbuhan jenis E. urophylla adalah tinggi : H = e 2,759869.e -1,32222/A , diameter : D = e
2,64756.e -1,91553/A dan volume : V = e 5,706568.e -4,14016/A.
Menurut Chapman dan Meyer (1949); Spurr (1952); dan Alder (1980), pada umumnya model pertumbuhan dari data pertumbuhan dimana pengamatan pada suatu umur terpisah dengan umur lainnya maka akan diperoleh grafik pertumbuhan yang lebih tegak dibandingkan grafik pertumbuhan sebenarnya.
Uji kesahihan model dilakukan dengan menggunakan data dari petak tidak permanen (TSP), yang dapat dilihat pada Lampiran 3. Penilaian uji kesahihan model berdasarkan pada nilai koefisien determinasi terkoreksi (R2 adj), khi-kuadrat dan efisiensi model tereduksi (MEF adj), dapat dilihat pada Tabel 7. Tabel 7 Uji kesahihan model pertumbuhan hibrid E. urograndis
Persamaan model pertumbuhan tinggi, diameter dan volume jenis E.
urograndis selaras atau sama dengan kecenderungan bentuk pertumbuhan
sebenarnya baik untuk rotasi 1 maupun rotasi 2 di lokasi sektor Aek Nauli. Hal tersebut dilihat dari nilai determinasi terkoreksi sebesar > 78 % untuk rotasi 1 dan > 88% untuk rotasi 2; nilai khi-kuadrat χ2 < χ 2 tabel ( tidak berbeda nyata) dan nilai MEF adj sekitar 92% - 93% untuk rotasi 1 dan 94% - 98% untuk rotasi
Persamaan Rotasi 1 Rotasi 2
R2 adj χ 2 χ 2tab MEF adj R2 adj χ 2 χ 2
tab MEF adj Tinggi 0,789 0,15 6,57 0,932 0,893 0,03 0,71 0,941 Diameter 0,888 0,12 6,57 0,939 0,909 0,04 0,71 0,959 Volume 0,853 1,28 6,57 0,927 0,887 0,09 0,71 0,981
2. Hal ini berarti pula bahwa model persamaan yang dihasilkan dalam penelitian ini sahih dan dapat digunakan untuk menggambarkan perkembangan tinggi, diameter dan volume tegakan hutan tanaman E. urograndis di daerah Aek Nauli atau minimal di daerah lain yang kondisi lingkungannya sama atau hampir sama dengan lokasi penelitian.
Pendugaan Volume dan Daur Volume Maksimum Tegakan E. urograndis Berdasarkan model pertumbuhan (Tabel 6), maka pendugaan volume dan riap tegakan (MAI dan CAI) hibrid E. urograndis disajikan pada Tabel 8. Dalam penelitian ini yang dimaksud volume adalah volume kayu yang dipanen dan diangkut ke pabrik dengan ukuran diameter batang sama dan atau lebih besar dari 5 centi meter, disebut juga volume kayu termanfaatkan (Hush et al. 2003).
Tabel 8 Volume dan riap dugaan tegakan hibrid E. urograndis rotasi 1 dan 2.
Umur
(thn)
Rotasi 1
Rotasi 2
Volume (m3/ha) MAI (m3/ha) CAI (m3/ha) Volume (m3/ha) MAI (m3/ha) CAI (m3/ha) 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 0,02 2,79 15,05 34,99 58,04 81,33 103,49 123,99 142,71 159,69 175,08 189,04 201,71 213,24 0,04 2,79 10,04 17,49 23,22 27,11 29,57 31,00 31,71 31,94 31,83 31,51 31,03 30,46 0,04 5,54 24,53 39,87 46,10 46,58 44,32 41,00 37,43 33,97 30,78 27,91 23,07 25,34 0,00 1,39 9,57 25,11 44,79 65,88 86,77 106,69 125,30 142,49 158,30 172,80 186,11 198,32 0,01 1,39 6,38 12,56 17,92 21,96 24,79 26,67 27,84 28,50 28,78 28,80 28,63 28,33 0,01 2,77 16,36 31,08 39,36 42,17 41,81 39,84 37,21 34,38 31,61 29,01 26,61 24,44Dugaan volume tegakan hibrid E. urograndis siap tebang umur 5 tahun dapat mencapai sekitar 159,69 m3/ha dengan riap MAI sebesar 31,94 m3/ha pada rotasi 1 dan sekitar 142,49 m3/ha dengan riap MAI sebesar 28,50 m3/ha pada rotasi 2. Terjadi penurunan volume dari rotasi 1 ke rotasi 2 jika penebangan
dilakukan umur 5 tahun sebesar 10,8 % atau sebanyak 17,2 m3/ha. Berdasarkan tabel tegakan sementara untuk jenis Eucalyptus spp., pertumbuhan dikatakan baik jika pada umur 5 tahun volume mencapai 93 m3/ha dan riap MAI 18,6 m3/ha/tahun; dan pertumbuhan dikatakan jelek jika volume mencapai 27m3/ha dan riap MAI 5,4m3/ha/tahun (Puslitbang Hutan dan konservasi Alam 2000), sehingga pertumbuhan hibrid E. urograndis di PT Toba Pulp sektor Aek Nauli dalam penelitian ini termasuk katagori jenis dengan pertumbuhan baik karena pada umur 5 tahun dapat menghasilkan volume tegakan dan riap MAI yang lebih besar.
Daur volume maksimum tegakan ditentukan berdasarkan titik potong antara kurva CAI dengan MAI karena merupakan daur dimana riap volume maksimal dapat dicapai. Kurva hasil perpotongan antara CAI dan MAI tegakan hibrid E. urograndis di PT Toba Pulp Lestari pada rotasi 1 dan rotasi 2 dapat dilihat pada Gambar 16 dan 17.
Gambar 16 Daur volume maksimum rotasi 1 hibrid E. urograndis
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7 7,5 R iap (m 3/Ha/Th ) Umur (Tahun)
Daur volume maksimum E. urograndis pada Rotasi 1
Gambar 17 Daur volume maksimum rotasi 2 hibrid E. urograndis.
Riap volume tegakan hibrid E. urograndis di sektor Aek Nauli maksimum terjadi pada kisaran umur antara 5 – 6 tahun dimana pada umur tersebut terjadi perpotongan antara grafik MAI dan CAI. Pada rotasi 1 daur volume maksimum terjadi pada umur 5,4 tahun dengan riap volume tertinggi 31,85 m3/ha/tahun sehingga akan didapat volume sebesar 171,99 m3/ha, sedangkan untuk rotasi 2 daur volume maksimum terjadi pada umur 6 tahun dengan rata-rata riap volume tahunan sekitar 28,80 m3/ha/tahun sehingga akan didapat volume sebesar 172,8 m3/ha. Hal ini menunjukkan bahwa penetapan daur tebang 5 tahun pada rotasi 1 belum tepat karena volume yang dihasilkan masih bisa meningkat, begitu juga pada rotasi 2 penggunaan daur tebang 5 tahun tidak tepat karena akan menghasilkan volume yang lebih kecil sehingga terjadi penurunan hasil jika dibandingkan dengan hasil pada rotasi 1.
Apabila kita bandingkan hasil volume dugaan hibrid E. urograndis dalam penelitian ini dengan tetua jenis E. urophylla pada umur sama dan di lokasi yang sama (Darwo 1999), dimana daur volume maksimum jenis E. urophylla terjadi pada umur 5 tahun dengan MAI sebesar 26,29 m3/ha/tahun dan volume tegakan sebesar 131,44 m3/ha, maka volume dugaan hibrid E. urograndis lebih tinggi 17,69 % setelah konversi dari tegakan E. urophylla menjadi tegakan hibrid E.
perbedaan kualitas bibit secara genetik karena bibit E. urophylla yang digunakan berasal dari biji, sedangkan bibit hibrid E. urograndis berasal dari bibit vegetatif dengan klon unggul dimana gen baru lebih efisien dalam proses fisiologi sehingga lebih banyak karbohidrat yang dapat dikonversi ke jaringan tanaman. Menurut Hardiyanto (2009), kontribusi bibit unggul secara genetik pada produktivitas jenis E. grandis di Brazil dapat meningkat sebesar 15-20% dan jika benih unggul tersebut dibarengi dengan pemupukan Nitrogen dan pemeliharaan tanaman secara intensif maka kenaikan dapat mencapai 100%.
Hasil penelitian terhadap jenis tanaman hibrid E. urograndis di negara lain, yang ditanam di Congo pada tanah miskin hara sampai umur 6 tahun dapat mencapai volume 158 m3/ha dengan riap tahunan 26 m3/ha/tahun (Laclau et al. 2005), sedangkan pada tanah subur produktivitas hibrid E. urograndis sangat tinggi dan memiliki riap tahunan rata-rata sebesar 70 m3/ha/tahun (Campinhos 1993). Hasil penelitian tegakan hibrid E. urograndis di Bahia, Brazil yang ditanam seluas 42.000 ha pada ketinggian 0-300 meter dari permukaan laut mempunyai riap rata-rata sekitar 30 m3/ha pada 3 jenis tanah (Oxisol berpasir, Ultisol berpasir dan Ultisol berlempung) dengan curah hujan <1000 mm/tahun. Pada curah hujan antara 1000-1200 mm/tahun riap rata-rata tahunan dapat mencapai sekitar 37 m3/ha pada tanah Ultisol berlempung; 34 m3/ha pada tanah Ultisol berpasir dan sekitar 30 m3/ha pada tanah Oxisol berpasir. Pada lahan yang mempunyai curah hujan > 1200 mm/tahun riap rata-rata tahunan menjadi sekitar 58 m3/ha pada tanah Ultisol berlempung; sekitar 47 m3/ha pada tanah Ultisol berpasir dan sekitar 38 m3/ha pada tanah Oxisol berpasir (Stape et al. 1997 dalam Fisher dan Binkley 2000). Menurut Gonçalves et al. (1997) pertumbuhan hibrid
E. urograndis di Brazil pada tanah Ultisol sangat beragam dengan kisaran riap
rata-rata tahunan pada umur 5 tahun sebesar 12–48 m3/ha/tahun.
Riap MAI hibrid E. urograndis di Aek Nauli hasil dalam penelitian ini dibandingkan dengan rata-rata riap untuk jenis yang sama di negara lain (APHI 2010) terlihat bahwa hibrid E. urograndis yang ditanam di Indonesia riapnya masih di bawah jenis yang ditanam di Brazil tetapi lebih tinggi dibanding dengan yang ditanam di Chile dan Uruguay (Gambar 18).
Gambar 18 Perbandingan MAI (m3/ha/tahun) hutan tanaman hibrid Eucalyptus urograndis di beberapa negara.
Produktivitas hibrid E. urograndis sangat ditentukan oleh jenis tanah dan curah hujan tahunan (Fisher dan Binkley 2000). Namun jika dibandingkan dengan kondisi tapak di Aek Nauli yang mempunyai jenis tanah Inceptisol dengan curah hujan rata-rata tahunan sebesar 2824 mm, seharusnya hibrid E. urograndis tumbuh lebih baik dengan produktivitas lebih tinggi karena disamping curah hujan tinggi juga tanah jenis Inceptisol merupakan tanah yang masih muda dan relatif subur. Lebih kecilnya produktivitas hibrid E. urograndis di Indonesia diduga disebabkan oleh perbedaan ketinggian tempat dimana di Aek Nauli jenis tersebut tumbuh pada dataran tinggi sehingga mengakibatkan laju fotosintesis lebih rendah dan pertumbuhan lebih lambat, sedangkan di Brazil hibrid E. urograndis di atas yang ditanam pada dataran rendah. Selain itu beberapa faktor yang menyebabkan masih rendahnya produktivitas adalah: keragaman genetik dari klon yang dihasilkan masih rendah dibanding dengan klon di Brazil; input hara yang masih rendah; ketidakdisiplinan dari pelaksana di lapangan dalam menerapkan standar operasional yang berlaku dan standar operasional yang belum sempurna (APHI 2010). 0 10 20 30 40 50
Brazil Uruguay Chile Indonesia *) 50 35 30 40 40 25 25 3229 M A I m 3/h a/ th
Keterangan : *) Hasil penelitian ini
**) pada rotasi 1
Potensial Current **)
Produksi Biomassa Tegakan Hibrid E. urograndis
Ukuran produktivitas tegakan dapat diukur dalam bentuk biomassa tergantung tujuan pemanfaatan dari jenis yang diusahakan. Biomassa tegakan adalah jumlah total bahan hidup jaringan tanaman pada suatu waktu (Rusdiana 2007). Biomassa tegakan diukur berdasarkan berat kering open dan dibagi ke dalam bagian-bagian jaringan tegakan (batang dan kulit, cabang, ranting, daun dan buah). Perhitungan produksi biomassa dilakukan berdasarkan data dimensi tegakan pohon contoh pada petak ukur tidak permanen. Jumlah biomassa setiap bagian tegakan berdasarkan berat kering dapat dilihat pada Tabel 9.
Peningkatan total biomassa terjadi mulai dari umur 1 tahun meningkat terus sejalan dengan bertambahnya umur tegakan sampai tegakan berumur 5 tahun baik pada rotasi 1 maupun rotasi 2. Terjadi penurunan total biomassa dari rotasi 1 ke rotasi 2 saat penebangan dilakukan pada umur 5 tahun. Penurunan biomassa pada saat panen dari rotasi 1 ke rotasi 2 terjadi sebesar: untuk bagian batang berdiameter ≥ 5 cm turun sebesar 6,3%; batang < 5 cm turun 1,8%; cabang turun 0,2 %; ranting turun 57,6 %; daun turun 26,97% dan buah turun 79,1%. Penurunan biomassa total mencapai 10,5% dan sebagian besar merupakan penurunan hasil biomassa termanfaatkan sebesar 6,3%. Hasil ini sejalan dengan hasil volume tegakan yang menurun dari rotasi 1 dan 2 sebesar 10,8%.
Biomassa batang dan kulit berdiameter ≥ 5 cm yang dipanen pada umur 5 tahun mencapai 142-151 ton/ha, batang berdiameter < 5 cm 1 ton/ha, cabang 7-8 ton/ha, ranting 3-8 ton/ha dan daun 4-5 ton.
Tabel 9 Rata-rata biomassa (ton/ha) bagian tegakan hibrid E. urograndis
Rotasi Umur (thn)
Batang d≥5cm
Batang
d<5cm Cabang Ranting Daun Buah
Jumlah Biomassa 1 1 2 3 4 5 1,92 36,02 58,67 89,83 151,28 1,56 2,11 2,84 2,39 0,99 1,00 7,11 7,55 10,71 8,04 0,95 2,22 2,65 2,18 7,70 2,13 5,35 5,28 3,43 5,31 - 0,02 0,07 - 2,21 7,56 52,83 77,06 108,54 175,53 2 1 2 3 4 5 3,81 31,37 80,92 98,79 141,81 2,03 2,76 2,21 1,52 0,97 4,19 4,95 8,21 7,50 6,66 1,06 3,20 2,21 2,92 3,26 4,99 8,47 5,67 6,16 3,88 - 0,06 0,01 0,71 0,46 16,08 50,81 99,23 117,60 157,04
Hasil di atas jika dibandingkan dengan jenis Acacia mangium yang di tanam di Riau pada umur yang sama 5 tahun dapat menghasilkan berat batang yang dipanen sekitar 197 ton/ha (Mindawati dan Pratiwi 2008), dan jenis A.
mangium di Sumatera Selatan dapat menghasilkan sebesar 146-190 ton/ha
(Hardiyanto et al. 1999 dalam Koranto 2003), maka produktivitas hibrid E.
urograndis lebih kecil, sedangkan jika dibandingkan dengan tanaman Gmelina arborea di Kalimantan yang menghasilkan biomassa batang pada umur 6 tahun
sebesar 120 ton/ha di lahan yang subur (Koranto 2003), maka produktivitas hibrid E. urograndis lebih besar.
Hasil penelitian ini lebih besar jika dibandingkan dengan biomassa jenis yang sama yang ditanam di Congo pada umur 4,5 tahun dapat mencapai rata-rata berat kering batang 77,4 ton/ha, kulit 11,8 ton/ha, cabang 15,2 ton/ha dan daun 3,3 ton/ha (Spangenberg et al. 1995). Hal ini lebih disebabkan perbedaan kondisi tempat tumbuh terutama iklim setempat dari kedua negara. Menurut Koranto (2003) meskipun sifat kimia dan fisik tanah di wilayah tropis lebih rendah dari pada di wilayah temperate, tetapi pada umumnya produktivitas biomassa di daerah tropis lebih besar daripada di daerah temperate karena temperatur, curah hujan, kelembaban, jumlah mikroorganisme dan periode tumbuh lebih tinggi di daerah tropis dibanding daerah temperate.
Selanjutnya, perkembangan dan perbandingan data sebaran persentase biomassa tiap bagian tegakan hibrid E. urograndis antara rotasi 1 dan rotasi 2 dapat dilihat pada Gambar 19 sampai Gambar 23.
Biomassa terbesar terdapat pada bagian batang berdiameter ≥ 5 cm. Semakin bertambah umur tegakan semakin besar biomassa batang berdiameter ≥ 5 cm yang diangkut ke luar lahan. Pada umur 1 tahun biomassa batang berdiameter ≥ 5 cm sekitar 24 - 25%, umur 2 tahun sekitar 62 - 68%, umur 3 tahun sekitar 76% -82%, umur 4 tahun sekitar 83 - 84% dan umur 5 tahun sekitar 86-90% dari total tegakan. Hasil ini relatif sama dengan jenis-jenis rotasi pendek di India dimana kontribusi batang dan cabang sekitar 82 – 96% dari total tegakan (Garg dan Singh 2003).
Gambar 19 Perbandingan sebaran biomassa (%) umur 1 tahun rotasi 1 dan 2.
Gambar 20 Perbandingan sebaran biomassa (%) bagian tanaman umur 2 tahun antara rotasi 1 dan rotasi 2.
25% 21% 13% 13% 28% R 1 Umur 1 Tahun Batang d ≥ 5 cm Batang d < 5 cm Cabang Ranting Daun + Buah 24% 13% 26% 6% 31% R 2 Umur 1 Tahun Batang d ≥ 5 cm Batang d < 5 cm Cabang 68% 4% 14% 4% 10% R 1 Umur 2 Tahun Batang d ≥ 5 cm Batang d< 5 cm Cabang Ranting 62% 5% 10% 6% 17% R 2 Umur 2 Tahun Batang d ≥ 5 cm Batang d < 5 cm Cabang Ranting Daun + Buah
Gambar 21 Perbandingan sebaran biomassa (%) bagian tanaman umur 3 tahun antara rotasi 1 dan rotasi 2.
Gambar 22 Perbandingan sebaran biomassa (%) bagian tanaman umur 4 tahun antara rotasi 1 dan rotasi 2.
76% 4% 10% 3% 7% R 1 Umur 3 Tahun Batang d ≥ 5 cm Batang d< 5 cm Cabang Ranting Daun + Buah 82% 2% 8% 2% 6% R 2 Umur 3 Tahun Batang d ≥ 5 cm Batang d < 5 cm Cabang Ranting Daun + Buah 83% 2% 10% 2% 3% R 1 Umur 4 Tahun Batang d ≥ 5 cm Batang d< 5 cm 84% 1% 6% 3% 6% R 2 Umur 4 Tahun Batang d ≥ 5 cm Batang d < 5 cm
Gambar 23 Perbandingan sebaran biomassa (%) bagian tanaman umur 5 tahun antara rotasi 1 dan rotasi 2
Apabila dibandingkan dengan jenis Gmelina arborea di Kalimantan dimana batang merupakan komponen terbesar sekitar 80% dari biomassa total (Koranto 2003) dan jenis A. mangium pada umur 5 tahun yang mempunyai persentase batang ≥ 8 cm sekitar 70,6% dari total biomassa (Mindawati dan Pratiwi 2008), maka biomassa hibrid E. urograndis lebih besar.
Menurut Sanchez (1976), di daerah tropis seperti negara Zaire, Ghana dan Panama besarnya biomassa hutan relatif tetap yaitu sekitar 75% biomassa batang, 15-20% biomassa akar, 4% biomassa daun dan sekitar 1-2% biomassa serasah. Secara keseluruhan, hasil penelitian ini mendukung pernyataan Ruhiyat (1993) bahwa komponen batang pada suatu tegakan merupakan penyusun utama biomassa tegakan.
Berdasarkan Coledette et al. (2008), rendemen yang dihasilkan dari hibrid
E. urograndis berkisar 51-53% sehingga dari biomassa batang berdiameter ≥ 5 cm
sekitar 142-151 ton/ha maka diduga akan menghasilkan pulp sebanyak 74-79 ton pulp/ha.
Dari data biomassa di lapangan dibuat model pendugaan biomassa hibrid
E.urograndis berdasarkan empat model yang dicobakan dalam penelitian ini
(Brown et al. 1989; Brown 1997; Laar dan Akca 1997). Hasil model penduga biomassa disajikan pada Tabel 10 untuk rotasi 1 dan Tabel 11 untuk rotasi 2.
90% 1% 4% 2% 3% R 2 Umur 5 Tahun Batang d ≥ 5 cm Batang d< 5 cm Cabang Ranting 86% 1% 4% 4% 5% R 1 Umur 5 Tahun Batang d ≥ 5 cm Batang d< 5 cm Cabang Ranting
Model pendugaan biomassa tegakan yang terbaik dicirikan dengan nilai koefisien determinasi tertinggi dari ke empat model yang dicobakan. Persamaan allometrik model penduga biomassa batang berdiameter ≥ 5 cm tegakan hibrid E.
urograndis untuk rotasi 1 dapat didekati dengan ke 4 model persamaan karena
semua persamaan mempunyai nilai koefisien determinasi tinggi sebesar 82,7- 95,2%. Untuk rotasi 2 hanya 2 model yaitu yang menyertakan diameter dengan R2 sebesar 75,4 dan persamaan yang menyertakan diameter dan tinggi dengan nilai koefisien determinasi 93,6%.
Tabel 10 Model penduga biomassa tegakan hibrid E. urograndis rotasi 1 Rotasi Model pendugaan biomassa kering (kg/ha) R2(%) P
Batang d ≥5cm
W = − 8918 + 1763 D + 373 D2
Log W = 1,54 + 2,97 log D
W = 22461 + 18,3 (D2
H)
Log W = 1,47 + 2,55 log D + 0,491 Log H Batang d<5cm
W = 70 + 473 D − 23,1 D2
Log W = 3,32 − 0,065 Log D
W = 2318 − 0,139 (D2 H)
Log W = 3,32 − 0,059 log D − 0,007Log H Cabang
W = − 5935 + 2095 D − 73,2 D2
Log W = 2,19 + 1,51 log D
W = 5619 + 0,513 (D2 H)
Log W = 2,18 + 1,47 log D + 0,047 Log H Ranting
W = 1038 − 155 D + 25,6 D2
Log W = 2,29 + 1,04 log D
W = 1289 + 0,752 (D2 H)
Log W = 2,25 + 0,786 log D + 0,303 log H Daun
W = 105 + 599 D − 17,4 D2 Log W = 2,97 + 0,618 log D
W = 3671 + 0,255 (D2 H)
Log W = 2,96 + 0,581 log D + 0,043 Log H
82,7 92,3* 86,9 95,2* 61,1* 0,5 22,5 0,5 41,7 72,1* 10,0 72,2* 28,7 52,4 27,8 57,3* 42,6 49,5 17,6 49,8* 0,000 0,000 0,000 0,000 0,003 0,795 0,074 0,968 0,039 0,000 0,251 0,000 0,132 0,002 0,043 0,006 0,036 0,003 0,120 0,016 Keterangan : * = persamaan terbaik tiap bagian tegakan
Tabel 11 Model penduga biomassa tegakan hibrid E. urograndis rotasi 2 Rotasi Model pendugaan biomassa kering (kg/ha) R2(%) P
2 Batang d ≥5cm
W = −91676 + 23307 D - 700 D2
Log W = 1,74 + 2,82 log D
W = 27586 + 17,1 (D2 H)
Log W = 1,42 + 0,353 log D + 2,46 Log H Batang d<5cm
W = 2374 − 8 D − 1,3 D2 Log W = 3,37 − 0,124 log D
W = 2137 − 7 D − 1,1 (D2 H)
Log W = 3,52 + 1,06 log D − 1,18 Log H Cabang
W = 4535 − 244 D + 31,6 D2
Log W = 2,70 + 1,01 log D
W = 3783 + 0,985 (D2 H)
Log W = 2,70 + 1,02 log D− 0,010 Log H Ranting
W = − 951 + 494 D − 14,6 D2
Log W = 2,38 + 0,946 log D
W = 1753 + 0,303 (D2 H)
Log W = 2,34 + 0,634 log D + 0,312 Log H Daun
W = 4802 − 42 D + 10,5 D2 Log W = 3,33 + 0,388 log D
W = 5204 + 0,245 (D2 H)
Log W = 3,52 + 1,48 Log D − 1,09 Log H
37,7 75,4 36,8 93,6* 2,5 1,5 8,9 44,3* 39,1 42,7* 38,2 42,7* 34,7 48,5 22,8 50,2* 9,7 14.1 3,5 49,4* 0,058 0,000 0,016 0,000 0,862 0,662 0,280 0,030 0,051 0,008 0,014 0,036 0,077 0,004 0,072 0,015 0,541 0,168 0,505 0,017
Keterangan : * = persamaan terbaik tiap bagian tegakan
W = berat kering oven; D = Diameter (cm); H = Tinggi (m)
Persamaan terbaik biomasa panen untuk batang berdiameter ≥ 5 cm adalah Log W = 1,47 + 2,55 log D + 0,491 Log H dengan nilai koefisien determinasi sebesar 95,2% untuk rotasi 1, sedangkan untuk rotasi 2 persamaan model penduga biomassa batang berdiameter ≥ 5 cm terpilih berdasarkan peubah tinggi dan diameter yaitu Log W = 1,42 + 0,353 log D + 2,46 Log H dengan nilai koefisien determinasi sebesar 93,6 %. Walaupun demikian, persamaan model ke dua untuk rotasi 1 dapat dipilih yaitu : Log W = 1,54 + 2,97 log Ddengan
koefisien determinasi sebesar 92,3% karena lebih sederhana dan hanya melibatkan satu peubah yaitu diameter .
Model persamaan penduga biomassa batang berdiameter <5 cm rotasi 1 adalah W = 70 + 473 D − 23,1 D2 dan rotasi 2 adalah persamaan Log W = 3,52 + 1,06 log D − 1,18 Log H . Model penduga biomassa cabang dapat dipilih untuk rotasi 1 adalah Log W = 2,19 + 1,51 log D atau persamaan Log W = 2,18 + 1,47 log D + 0,047 Log H dan untuk rotasi 2 adalah Log W = 2,70 + 1,01 log D atau dengan persamaan Log W = 2,70 + 1,02 log D − 0,010 Log H karena mempunyai nilai R2 yang sama. Model penduga biomassa ranting terbaik untuk rotasi 1 adalah Log W = 2,25 + 0,786 log D + 0,303 log H dan rotasi 2 adalah Log W = 2,34 + 0,634 log D + 0,312 Log H, sedangkan model penduga biomassa daun termasuk buah dan bunga terbaik untuk rotasi 1 didapat persamaan Log W = 2,96 + 0,581 log D + 0,043 Log H dan rotasi 2 adalah Log W = 3,52 + 1,48 Log D − 1,09 Log H .
Dari semua model terbaik di atas tampak bahwa penyertaan dua peubah yaitu peubah tinggi dan diameter menghasilkan pendugaan biomassa dengan persamaan allometrik terbaik dari ke 4 model yang dicobakan untuk rotasi 1 dan rotasi 2, namun demikian untuk biomassa batang diameter ≥ 5 cm, batang diameter < 5 cm, cabang dan ranting pada rotasi 1 dan untuk cabang pada rotasi 2 dapat dipilih atau sebaiknya dipilih persamaan yang lebih sederhana dan effisien yaitu persamaan yang menyertakan satu peubah diameter karena selisih R2 nya sangat kecil dan relatif sama.
Kualitas Tapak Tegakan Hutan Tanaman Hibrid Eucalyptus urograndis
Status Hara Hutan Tanaman Hibrid E. urograndis
Penentuan status hara suatu lahan dapat dilakukan melalui analisis tanah dan analisis jaringan tanaman terutama bagian daun (Poerwanto 2003; Dell et al. 2003; Landsberg 1997). Menurut Rusdiana (1999) tujuan analisis tanah dan tanaman adalah untuk menetapkan kesesuaian dan produktivitas potensial lahan pada sistem silvikultur tertentu, dan untuk mendiagnosa kemungkinan adanya defisiensi hara yang dapat menghambat pertumbuhan dan kapasitas produksi
tegakan. Analisis kadar hara tanah sudah umum dilakukan baik di bidang pertanian maupun kehutanan, tetapi analisis kadar hara pada daun di bidang kehutanan masih sangat jarang dilakukan. Di bidang pertanian analisis hara daun tanaman umum dilakukan untuk mendeteksi kemungkinan defisiensi unsur hara bagi tanaman dan untuk menentukan perlu tidaknya dilakukan pemupukan. Namun demikian, menurut Fisher dan Binkley (2000) analisis menggunakan jaringan tanaman seperti pada jaringan daun tanaman sering kurang tepat untuk menggambarkan status hara dalam tanah. Manfaat dari mengetahui status hara tanah suatu lahan bertegakan adalah untuk menentukan managemen tapak yang tepat, baik berupa pemupukan maupun kegiatan pemeliharaan dan manipulasi lingkungan.
Status hara tanah
Kualitas tanah adalah kapasitas tanah untuk dapat berfungsi secara optimal dalam suatu ekosistem sehubungan dengan daya dukung tanah terhadap pertumbuhan tanaman, pencegahan erosi dan pengurangan dampak negatif terhadap sumberdaya air dan udara (Karlen et al. 1997). Kualitas tanah tidak dapat diukur secara pasti karena bersifat kompleks, namun dapat diduga dari sifat-sifat tanah yang dapat diukur dan dapat dijadikan indikator dari kualitas tanah itu sendiri (Islam dan Weil 2000).
Status hara tanah pada lahan bertegakan hibrid E. urograndis rotasi 1 dan 2 telah diukur melalui analisis sifat kimia, fisik dan biologi tanah. Hasil analisis dan perbandingan sifat-sifat tanah pada rotasi 1 dan 2 adalah sebagai berikut :
Sifat kimia tanah
Beberapa sifat kimia tanah yang penting dan berpengaruh nyata terhadap pertumbuhan tanaman adalah: reaksi (pH) tanah, kandungan unsur-unsur hara dan kandungan bahan organik tanah. Menurut Dell et al.(2003) umumnya di Indonesia tanaman Eucalyptus mengalami kekurangan unsur hara makro N, P, K dan Mg sehingga menyebabkan daun gugur sebelum waktunya dan volume kayu yang dihasilkan menurun. Hasil analisis kimia tanah di bawah tegakan hibrid E.
urograndis rotasi 1 dan 2 pada berbagai umur tegakan dapat dilihat pada
pada Lampiran 11. Perbedaan rata-rata sifat kimia tanah antara rotasi 1 dan 2 adalah sebagai berikut:
Derajat keasaman (pH). Derajat keasaman atau reaksi tanah merupakan salah satu indikator penting dalam menduga potensi kesuburan tanah dan sebagai petunjuk kondisi ketersediaan unsur-unsur hara bagi tanaman. Kondisi pH tanah yang optimum adalah sekitar pH netral (pH 6,5 - pH 7,0). Pada level pH demikian sebagian besar unsur hara berada dalam kondisi “tersedia” bagi tanaman apabila jumlah cadangan unsur hara tanah sebelumnya cukup (USDA 1998). Perbandingan rata-rata pH antara rotasi 1 dan 2 dapat dilihat pada Tabel 12 . Tabel 12 Rata-rata nilai pH tanah rotasi 1 dan 2
Secara keseluruhan pH tanah di lokasi penelitian masih berada di bawah kisaran pH optimum yaitu termasuk masam (pH 3,9- 4,7), dan antara rotasi 1 dan 2 tidak berbeda nyata (p > 0,050). Pada pH tanah rendah akan menyebabkan hara P difiksasi oleh Al sehingga sukar diserap tanaman dan unsur mikro (Fe, Mn, Zn, Cu dan Co) menjadi mudah larut sehingga dapat bersifat racun jika dalam jumlah terlalu banyak (Sarwono 2010).
Pada awal rotasi 2 terjadi peningkatan nilai pH setelah penebangan rotasi 1 sebesar 0,53% (setara 12%) pada lapisan atas dan 0,36% (setara 14%) pada lapisan bawah. Hal ini disebabkan oleh adanya pemupukan secara bertahap yang diberikan ke lahan mulai saat tanam sebagai pupuk dasar sampai tanaman berumur 9 bulan dengan pupuk rock posphat 300 kg/ha + 100 kg/ha NPK + 180 kg/ha Urea + 145 kg/ha TSP. Pemupukan di atas setara dengan jumlah unsur
Umur (thn) Kedalaman (cm) pH (1:1) (H2O) Rotasi I Rotasi II Δ 1 0-20 4,27 ± 0,12 4,80 ± 0,20 0,53 2 4,27 ± 0,21 4,00 ± 0,10 -0,27 3 4,10 ± 0,10 4,07 ± 0,15 -0,03 4 4,57 ± 0,06 4,37 ± 0,06 -0,20 5 3,90 ± 0,10 4,43 ± 0,55 0,53 1 20-40 4,20 ± 0,10 4,80 ± 0,10 0,60 2 4,07 ± 0,12 3,93 ± 0,06 -0,14 3 4,03 ± 0,15 3,97 ± 0,06 -0,06 4 4,47 ± 0,06 4,23 ± 0,06 -0,24 5 3,97 ± 0,15 4,33 ± 0,29 0,36
hara 96 kg/ha N + 63,18 kg/ha P + 12,45 kg/ha K + 109,61 kg/ha Ca. Pemberian Pupuk TSP dalam bentuk garam yang dibuat dari basa kuat Ca(OH)2 dan asam
agak lemah H3PO4 dapat meningkatkan pH tanah, dan pemberian pupuk dasar
rockposfat dapat meningkatkan pH tanah, hara P dan hara Ca (Marschner 1991) . Selanjutnya, sejalan dengan bertambahnya umur tegakan pH tanah menurun kembali diduga karena hara yang tersedia terus diserap dan pemupukan pada umur tersebut sudah tidak ada. Terjadi sedikit peningkatan pH tanah dari rotasi 1 ke rotasi 2 pasca penebangan umur 5 tahun walaupun secara statistik tidak berbeda nyata. Peningkatan pH disebabkan terjadi akumulasi serasah yang sebagian telah terdekomposisi dan menjadi humus.
Pada umumnya tanah-tanah di daerah tropik mempunyai pH rata-rata rendah sehingga jenis-jenis yang baik dikembangkan di daerah tropik haruslah jenis-jenis yang mempunyai sifat toleransi tinggi terhadap kepekatan ion H+ pada larutantanah dan hibrid E. urograndis sudah terbukti dapat tumbuh baik pada tanah dengan pH rendah, namun akan lebih optimal lagi pertumbuhanya jika pH netral. Hal ini juga memperkuat pendapat Nambiar dan Brown (1997) bahwa jenis
Eucalyptus dan Pinus mampu tumbuh pada tanah yang mempunyai tingkat
keasaman tinggi (pH rendah).
Kadar Ntotal. Unsur hara N merupakan unsur hara makro penting (essensial)
bagi pertumbuhan tanaman. Kadar N tanah sangat tergantung bahan organik tanah sebagai sumber utama. N merupakan bagian penting dalam klorofil dan berfungsi pada proses fotosintesis. Tanaman menyerap unsur N dari tanah dalam bentuk kation amonium (NH4+) dan anion nitrat (NO3- ) yang terlarut pada larutan tanah (Mengel dan Kirby 1982; Marschner 1991). Keberadaan N dalam tanah bersifat mobil yaitu mudah bergerak atau berpindah, seperti menguap ke udara, tercuci atau terangkut melalui erosi sehingga kadar N tanah bersifat fluktuatif (Lutz dan Chandler 1951). Kisaran kadar N di lokasi penelitian pada rotasi 1 dan 2 dapat dilihat pada Tabel 13.
Tabel 13 Rata-rata kadar unsur hara Nitrogen total tanah pada rotasi 1 dan 2 Umur (th) Kedalaman (cm) N (%) Rotasi I Rotasi II Δ 1 0 – 20 0,10 ± 0,02 0,10 ± 0,01 0,00 2 0,12 ± 0,01 0,09 ± 0,01 -0,03 3 0,13 ± 0,01 0,11 ± 0,02 -0,02 4 0,12 ± 0,01 0,11 ± 0,01 -0,01 5 0,11 ± 0,02 0,09 ± 0,02 -0,02 1 20 – 40 0,07 ± 0,01 0,07 ± 0,02 0,00 2 0,09 ± 0,01 0,06 ± 0,03 -0,03 3 0,08 ± 0,05 0,07 ± 0,03 -0,01 4 0,08 ± 0,02 0,07 ± 0,03 -0,01 5 0,08 ± 0,04 0,06 ± 0,03 -0,02
Kadar N total tanah di bawah tegakan hibrid E. urograndis pada lapisan atas rotasi 1 berkisar 0,10 - 0,11% dan rotasi 2 berkisar 0,09 - 0,11%. Berdasarkan uji beda Tukeys, kadar N tanah antara rotasi 1 dan 2 berbeda nyata (p = 0,006), dimana secara umum terjadi penurunan kadar N dari rotasi 1 ke rotasi 2 walaupun pemupukan dengan Urea telah dilakukan. Penurunan kadar hara N setelah tebang antara rotasi 1 dan 2 sebesar 0,02%.
Pemberian pupuk Urea CO (NH2)2 sebanyak total 180 kg/ha belum cukup
meningkatkan kandungan hara N pada tanah karena N yang diserap oleh akar tanaman cukup besar. Selain itu jenis Eucalyptus termasuk golongan non legume sehingga tidak mampu mendapatkan tambahan N langsung dari atmosfer. Kebutuhan tanaman akan unsur N sepanjang fase pertumbuhan cukup tinggi dan bertambah sejalan dengan bertambahnya umur tanaman, terutama untuk pembentukan batang dan tajuk. Pengalaman manajemen hutan tanaman
Eucalyptus di China (Dell et al. 2003) menunjukkan bahwa pemupukan dengan
Urea dosis 200 kg/ha hanya cukup untuk 1 rotasi saja pada kondisi lahan marginal.
Kadar P. Unsur hara P tanah merupakan hara makro penting kedua sete-lah N bagi pertumbuhan tanaman. Unsur ini berperan dalam proses pembentukan protein. Unsur P diserap dalam bentuk anion-anion H2PO4- dan atau HPO4 2-serta PO43-. Kandungan hara P tersedia tinggi akan menyebabkan kecenderungan tanah menjadi lebih subur sehingga menguntungkan bagi pertumbuhan tanaman (Mengel dan Kirby 1982; Marschner 1991). Jumlah P tersedia dalam tanah
ditentukan oleh jumlah P dalam komplek jerapan (Ptotal) yang mekanisme ketersedian P diatur oleh pH. Perbandingan kadar P tersedia tanah di lokasi penelitian dapat dilihat pada Tabel 14.
Tabel 14 Rata-rata kadar Fosfor tersedia tanah rotasi 1 dan 2 Umur (th) Kedalaman (cm) P (x 10-4 %) Δ Rotasi I Rotasi II (x10-4 %) 1 0-20 3,67 ± 0,40 12,50 ± 1,10 8,83 2 9,07 ± 0,61 9,83 ± 0,40 0,77 3 5,03 ± 0,80 12,57 ± 1,75 7,53 4 3,70 ± 0,26 4,40 ± 0,56 0,70 5 2,90 ± 0,20 5,77 ± 0,55 2,87 1 20-40 1,90 ± 0,26 4,88 ± 2,96 2,98 2 4,23 ± 0,35 4,51 ± 1,07 0,28 3 1,64 ± 0,89 5,02 ± 2,65 3,38 4 1,80 ± 0,65 2,26 ± 0,33 0,47 5 1,39 ± 0,53 2,26 ± 1,56 0,87
Kadar P tersedia lapisan atas pada rotasi 1 sekitar 3,67 - 9,07 mg/kg, sedangkan pada rotasi 2 kadar P sekitar 4,40 - 12,57 mg/kg. Kadar P pada rotasi 2 lebih tinggi jika dibanding dengan rotasi 1 pada semua kelas umur tegakan dan sangat berbeda nyata (p = 0,001) baik pada lapisan atas maupun pada lapisan bawah. Terjadi kenaikan kadar hara P setelah tebang sebesar 2,87 mg/kg di lapisan atas dan 0,87 mg/kg di lapisan bawah. Hal ini terjadi karena ada kegiatan input hara berupa pemupukan yang diberikan dalam pemeliharaan. Pemupukan TSP yang dilakukan sebanyak 3 kali (saat tanam, saat umur 1 bulan dan 5 bulan setelah tanam) dengan dosis kumulatif 145 kg//ha telah menyebabkan kenaikan kadar P tersedia dalam tanah karena pupuk P lebih bersifat persisten dalam tanah dan tidak mudah hilang tercuci keluar lahan serta tidak mudah menguap. Kenaikan P tersedia pada sub soil tidak sebesar pada top soil karena sistem pemberian pupuk sebagian besar dengan cara meletakan pupuk di atas permukaan tanah dekat batang tanaman dan tidak dibenamkan. Kadar hara P tanah meningkat diduga juga karena tanaman Eucalyptus bersimbiosis dengan mikorhiza yang dapat menyebabkan peningkatan ketersediaan hara P. Selain itu, kondisi pH tanah meningkat dari rotasi 1 ke rotasi 2 sehingga terjadi mineralisasi sebagian hara P yang terfiksasi dalam tanah. Menurut Sarwono (2010) pH tanah jika
meningkat atau ditingkatkan dapat menentukan mudah tidaknya unsur hara diserap tanaman, terutama hara P yang terikat dapat menjadi tersedia dan dapat mempengaruhi perkembangan mikroorganisme.
Kadar K. Unsur hara K merupakan unsur hara makro penting bagi pertumbuhan tanaman dan berperan sebagai katalisator proses enzimatik dalam jaringan tanaman. Hara K diserap dalam bentuk ion-ion positif (K+). Penyerapan unsur hara K+ adalah unik (khas) sebab tanaman mengabsorpsi K melebihi dari jumlah yang diperlukan (Marschner 1991). Di dalam jaringan tanaman unsur K bersifat mobil dan keberadaan unsur K yang cukup pada tanah dapat menyeimbangkan kesuburan tanah. Kadar K tanah pada berbagai umur dapat dilihat pada Tabel 15.
Tabel 15 Rata-rata kadar Kalium tanah rotasi 1 dan 2
Umur (th) Kedalaman (cm) K (%) Rotasi I Rotasi II Δ 1 0 – 20 0,02 ± 0,00 0,02 ± 0,00 0,00 2 0,02 ± 0,00 0,01 ± 0,00 -0,01 3 0,01 ± 0,00 0,02 ± 0,00 0,01 4 0,01 ± 0,00 0,01 ± 0,00 0,00 5 0,02 ± 0,00 0,01 ± 0,00 -0,01 1 20 – 40 0,02 ± 0,00 0,01 ± 0,00 -0,01 2 0,02 ± 0,00 0,01 ± 0,00 -0,01 3 0,01 ± 0,01 0,01 ± 0,01 0,00 4 0,01 ± 0,00 0,01 ± 0,00 0,00 5 0,01 ± 0,01 0,01 ± 0,00 0,00
Kadar hara K rotasi 1 dan 2 berkisar 0,01- 0,02% (0,31 - 0,43 me/100gram) dan menurun pada lapisan atas dari rotasi 1 ke rotasi 2 pasca tebangan sebesar 0,01%, namun secara statistik tidak berbeda nyata (p > 0,050). Hal ini menunjukan bahwa kadar unsur hara K dalam tanah sama antara rotasi 1 dan rotasi 2.
Kadar Ca. Unsur hara Ca merupakan unsur hara makro penting lain bagi pertumbuhan tanaman dan diserap dalam bentuk ion-ion positif (kation-kation basa dapat ditukar). Keberadaan unsur Ca dalam tanah yang cukup dapat menyeimbangkan kesuburan tanah. Kadar Ca tanah di lokasi penelitian dapat dilihat pada Tabel 16.
Tabel 16 Rata-rata kadar Calsium tanah rotasi 1 dan 2 Umur (th) Kedalaman (cm) Ca (%) Rotasi I Rotasi II Δ 1 0 – 20 0,07 ± 0,00 0,04 ± 0,01 -0,03 2 0,09 ± 0,00 0,05 ± 0,01 -0,04 3 0,07 ± 0,00 0,05 ± 0,01 -0,02 4 0,06 ± 0,00 0,04 ± 0,00 -0,02 5 0,04 ± 0,00 0,04 ± 0,00 0,00 1 20 – 40 0,06 ± 0,00 0,03 ± 0,01 -0,03 2 0,07 ± 0,00 0,03 ± 0,01 -0,04 3 0,04 ± 0,03 0,03 ± 0,02 -0,01 4 0,04 ± 0,01 0,03 ± 0,01 -0,01 5 0,03 ± 0,01 0,02 ± 0,01 -0,01
Kadar Ca dibawah tegakan hibrid E. urograndis pada rotasi 1 berkisar 0,03-0,09% ( 2,14 - 4,24 me/100gr) dan pada rotasi 2 berkisar 0,02 - 0,05% (1,83 -2,65 me/100gr). Berdasarkan hasil uji Tukey kadar Ca antara rotasi 1 dan rotasi 2 sangat berbeda nyata (p = 0,000). Terjadi penurunan kadar Ca tanah pasca tebangan dari rotasi 1 ke rotasi 2 hanya pada lapisan bawah sebesar 0,01% (setara 33,3%) dan dari lahan dengan tegakan berumur muda ke lahan bertegakan umur lebih tua. Hal ini dikarenakan untuk pertumbuhan tanaman hibrid E. urograndis membutuhkan unsur hara Ca dalam jumlah cukup besar terutama untuk pembentukan jaringan tanaman seperti batang, cabang, ranting dan akar. Hasil penelitian ini mendukung hasil penelitian untuk jenis yang sama di Congo bahwa kandungan hara Ca tanah turun dari rotasi 1 ke rotasi 2 ke rotasi 3 dan ke rotasi 4 (Spangenberg et al. 1996).
Penambahan unsur hara Ca dalam pengelolaan hibrid E. urograndis dilakukan melalui pemberian rockposphat 300 kg/ha sebagai pupuk dasar dan pupuk TSP sebanyak 145 kg /ha yang juga mengandung Ca. Pemupukan tersebut belum mencukupi untuk menjadikan unsur hara Ca tersedia cukup dalam tanah. Selain itu, tambahan unsur Ca didapat dari air hujan yang masuk ke lahan, namun dalam penelitian ini tidak dilakukan hitungan hara dari air hujan karena menurut Chijicke (1980) dan Sanchez (1976) asupan hara Ca ke tanah dari air hujan sangat kecil. Sebagai contoh, asupan hara Ca pada lahan hutan tanaman Pinus
mm/tahun, pada tanaman kelapa sawit di Malaysia 12,5 kg Ca/ha/tahun dengan curah hujan 2300 mm/tahun dan pada tegakan Gmelina arborea di Panama sebesar 9,51 kg Ca/ha/tahun dengan curah hujan rata-rata 1930 mm/tahun.
Kadar Mg. Unsur hara Mg merupakan unsur hara penting setelah unsur N, P, K dan Ca yang diperlukan tanaman untuk pembentukan klorofil dan mempengaruhi aktivitas enzim. Unsur hara Mg diserap akar tanaman dalam bentuk ion-ion positif Mg2+. Keberadaan unsur Mg yang cukup dalam tanah dapat menyeimbangkan kesuburan tanah. Rata-rata nilai kadar Mg tanah di lokasi penelitian dapat dilihat pada Tabel 17.
Tabel 17 Perbandingan rata-rata kadar Mg tanah rotasi 1 dan 2
Umur (th) Kedalaman (cm) Mg (%) Rotasi I Rotasi II Δ 1 0 – 20 0,016 ± 0,000 0,016 ± 0,000 0,000 2 0,028 ± 0,001 0,015 ± 0,000 -0,013 3 0,015 ± 0,000 0,023 ± 0,001 0,008 4 0,018 ± 0,001 0,018 ± 0,001 0,000 5 0,010 ± 0,000 0,008 ± 0,000 -0,006 1 20 – 40 0,014 ± 0,000 0,015 ± 0,000 0,001 2 0,018 ± 0,001 0,014 ± 0,001 -0,004 3 0,013 ± 0,000 0,022 ± 0,001 0,009 4 0,014 ± 0,000 0,017 ± 0,001 0,003 5 0,010 ± 0,000 0,006 ± 0,000 -0,004
Kadar Mg di bawah tegakan hibrid E. urograndis pada rotasi 1 berkisar antara 0,010 - 0,028 % (0,82 – 2,32 me/100 gr) dan pada rotasi 2 berkisar antara 0,006 -0,023% (0,63 – 1,96 me/100 gr). Kadar hara Mg setelah tebang pada umur 5 tahun menurun sebanyak 0,002 - 0,004 % dari rotasi 1 ke rotasi 2 tetapi secara statistik tidak berbeda nyata (p > 0,050). Penurunan Mg karena pertumbuhan tanaman berlangsung terus artinya penyerapan hara Mg untuk pertumbuhan terus terjadi meskipun dalam jumlah sedikit dan dalam pengelolaan tidak dilakukan pemupukan hara Mg. Hasil penelitian ini sama dengan hasil penelitian sebelumnya pada jenis yang sama di Congo bahwa kandungan hara Mg tanah menurun dari rotasi 1 ke rotasi 2 ke rotasi 3 dan ke rotasi 4 (Spangenberg et al. 1996).
Kadar C organik. Kadar bahan organik tanah merupakan parameter kesuburan tanah yang cukup penting disamping reaksi tanah (pH) dan kandungan hara. Bahan organik didalam tanah mempunyai peranan penting dan berfungsi sebagai: sumber karbon dan sumber energi bagi jasad renik tanah, untuk stabilisasi agregat tanah, penyokong tanaman dalam menyimpan dan memindahkan udara dan air; sebagai salah satu sumber unsur hara, dapat meningkatkan KTK tanah, menurunkan berat jenis tanah serta dapat mengurangi efek pestisida, logam berat dan pollutan (USDA 1996). Bahan organik berguna untuk pembentukan sifat fisik dan biologi tanah yang secara langsung mempengaruhi tingkat kesuburan tanah. Besarnya kadar C-organik tanah di lokasi penelitian dapat dilihat pada Tabel 18.
Tabel 18 Rata-rata kadar C-organik rotasi 1 dan 2
Umur (thn) Kedalaman (cm) C-organik (%) Rotasi I Rotasi II Δ 1 0 – 20 0,80 ± 0,20 1,27 ± 0,04 0,47 2 1,14 ± 0,08 1,20 ± 0,05 0,06 3 1,11 ± 0,07 1,04 ± 0,07 -0,07 4 0,99 ± 0,03 0,99 ± 0,05 0,00 5 1,02 ± 0,08 0,83 ± 0,10 -0,19 1 20 – 40 0,59 ± 0,03 1,00 ± 0,09 0,41 2 0,89 ± 0,03 0,79 ± 0,04 -0,10 3 0,89 ± 0,04 0,87 ± 0,03 -0,02 4 0,82 ± 0,03 0,82 ± 0,10 0,00 5 0,78 ± 0,14 0,72 ± 0,09 -0,06
Terjadi penurunan kadar C-organik di bawah tegakan hibrid E. urograndis setelah tebang umur 5 tahun dari rotasi 1 ke rotasi 2 yaitu dari 1,02% menjadi 0,83% pada lapisan atas dan dari 0,78% menjadi 0,72% pada lapisan bawah, tetapi secara statistik kadar C organik antara rotasi 1 dan 2 tidak berbeda nyata (p>0,050).
Sifat fisik tanah
Sifat fisik tanah merupakan faktor yang sangat penting dalam mempengaruhi kesuburan tanah secara keseluruhan dan akan menentukan pertumbuhan tegakan hutan yang diusahakan, bahkan lebih penting pengaruhnya dibanding dengan sifat kimia dan biologi tanah (Wasis 2005).
Produktifitas hutan tanaman sangat bergantung pada produktifitas lahan dimana hutan tanaman tersebut diusahakan. Tingkat produktivitas tanah tidak hanya ditentukan oleh sifat kesuburan kimia tanah yang tinggi (unsur-unsur hara yang cukup dan tak ada toksisitas) tetapi juga ditentukan oleh sifat-sifat fisik tanah yang ditunjukkan oleh kandungan air (kelembaban), oksigen (udara dalam tanah) dan energy thermal(panas) yang optimum di dalam tanah (Hillel 1980).
Parameter sifat fisik tanah yang berkaitan dengan kandungan air dan udara dalam tanah dapat diduga dari hasil pengamatan lapangan maupun hasil analisis laboratorium dari contoh tanah tidak terganggu besaran-besaran fisika tanah seperti: berat jenis tanah, porositas total, ruang pori makro dan mikro, air tersedia dan permeabilitas tanah.
Pengusahaan hutan tanaman sejenis secara terus menerus pada lahan yang sama diduga akan menyebabkan pergeseran besaran sifat-sifat fisik tanah, baik ke arah positif (lebih baik) maupun ke arah negatif (kurang baik) dari segi kesuburan fisik tanah. Perubahan tersebut tergantung pada sistem pengelolaan lahan atau teknik sivikulktur yang di terapkan mulai saat kegiatan penyiapan lahan, penanaman, pemeliharaan, penebangan dan penanaman kembali. Hasil analisis sifat-sifar fisik tanah di bawah tegakan hibrid E. urograndis rotasi 1 dan 2 dapat dilihat pada Lampiran 5, sedangkan perbandingan sifat fisik antara rotasi 1 dan 2 adalah sebagai berikut :
Berat jenis tanah. Berat jenis tanah (bulk density) adalah salah satu parameter sifat fisik tanah yang sangat penting dan berhubungan dengan pertumbuhan tanaman karena dapat memberi gambaran mengenai kondisi fisik tanah secara keseluruhan. Berat jenis tanah merupakan gambaran tingkat kepadatan tanah dimana makin besar nilai berat jenis suatu tanah berarti tingkat kepadatan tanah makin tinggi dalam keadaan lapang. Apabila tanah makin padat maka pertumbuhan tanaman akan mengalami hambatan karena perkembangan akar terhambat kondisi fisik tanah yang makin padat. Berat jenis tanah di lokasi penelitian dapat dilihat pada Tabel 19.
Berat jenis tanah di bawah tegakan hibrid E. urograndis berkisar 1,15 - 1,26 gr/cc pada rotasi 1 dan pada rotasi 2 berkisar 1,07- 1,29 gr/cc dan tidak berbeda nyata (p > 0,050), meskipun dari pasca tebang rotasi 1 ke pasca tebang rotasi 2
terjadi penurunan berat jenis tanah sekitar 2%. Kisaran berat jenis di atas termasuk sedang (moderate) jika dibanding kondisi berat jenis tanah di hutan alam yang tidak terganggu sekitar 1,00 gr/cc (Lutz dan Chandler 1951). Sifat fisik tanah lain yang dianalisa adalah jumlah ruang pori tanah, air tersedia dan permeabilitas yang rata-ratanya dapat dilihat pada Tabel 20.
Tabel 19 Perbandingan rata-rata berat jenis tanah rotasi 1 dan 2 Umur (thn) Kedalaman (cm) Bulk density (gr/cc) Rotasi I Rotasi II Δ 1 0-20 1,20 ± 0,03 1,07 ± 0,01 -0,13 2 1,13 ± 0,01 1,18 ± 0,16 0,05 3 1,26 ± 0,02 1,19 ± 0,08 -0,03 4 1,16 ± 0,02 1,18 ± 0,04 0,02 5 1,26 ± 0,01 1,23 ± 0,02 -0,03 1 20-40 1,22 ± 0,03 1,07 ± 0,01 -0,15 2 1,13 ± 0,01 1,29 ± 0,16 0,16 3 1,26 ± 0,01 1,26 ± 0,05 0,00 4 1,15 ± 0,02 1,27 ± 0,02 0,12 5 1,26 ± 0,01 1,24 ± 0,01 -0,02
Tabel 20 Rata-rata jumlah ruang pori, air tersedia dan permeabilitas rotasi dan 2 Umur
(thn)
Kedala man
(cm)
Ruang pori tanah (%) Rotasi1 Rotasi 2 Air tersedia (%) Rotasi1 Rotasi 2 Permeabilitas (cm/jam) Rotasi1 Rotasi 2 1 2 3 4 5 0-20 54,84 57,48 52,45 56,23 52,45 59,62 55,60 51,32 51,82 53,71 10,19 7,65 7,10 12,26 8,93 17,23 19,66 11,06 16,48 10,19 14,73 12,46 15,60 9,16 22,62 14,64 11,18 13,77 16,50 9,21 1 2 3 4 5 20-40 54,09 57,23 52,58 56,60 52,58 59,62 51,32 52,58 52,20 53,33 7,33 7,22 5,99 6,98 8,08 18,63 12,82 10,52 12,43 8,92 12,81 7,93 12,39 10,54 23,34 13,62 10,20 9,54 15,33 8,14
Ruang pori tanah. Jumlah ruang pori adalah bagian volume dari massa tanah yang ditempati molekul-molekul air dan udara sewaktu tanah dalam keadaan lapang atau porsi volume tanah yang tidak ditempati partikel tanah. Jumlah ruang pori menggambarkan jumlah kandungan oksigen tanah bagi akar untuk melakukan proses respirasi walaupun tanah dalam kondisi lembab. Jumlah ruang pori tanah rotasi 1 sangat fluktuatif untuk tiap umur tegakan berkisar 52,45
- 57,48% dan pada rotasi 2 sekitar 51,32 - 59,62%. Terjadi kecenderungan yang menurun dari rotasi 1 ke rotasi 2 pada umur 2, 3 dan 4 tahun, sedangkan pada akhir dan awal rotasi terjadi peningkatan. Penurunan tersebut secara statistik nilai tersebut tidak berbeda nyata (p > 0,050), yang berarti bahwa penanaman hibrid E.
urograndis tidak menyebabkan perubahan yang berarti dalam jumlah ruang pori
tanah.
Air tersedia. Air tersedia dalam tanah menggambarkan sejumlah kadar air yang mampu dipegang (diretensi) massa tanah dan tersedia bagi tanaman. Parameter air tersedia secara alami ditentukan oleh sifat tekstur tanah dan kadar bahan organik tanah (Lutz dan Chandler 1951). Pada tanah bertekstur sangat ringan dengan partikel-partikel yang berukuran besar (berpasir) maka kemampuan meretensi air dalam tanah lebih rendah dibanding fraksi debu (tekstur sedang) atau liat (tekstur berat). Hal sebaliknya terjadi pada tanah-tanah bertekstur berat atau tanah-tanah sangat liat.
Air tersedia di dalam tanah pada semua kelas umur tegakan lebih banyak pada rotasi 2. Air tersedia di bawah tegakan hibrid E. urograndis antara rotasi 1 dan rotasi 2 berbeda sangat nyata (p = 0,002), artinya pengembangan hibrid E.
urograndis tidak mengakibatkan penurunan air tersedia tanah disekitar perakaran
tetapi secara nyata meningkatkan jumlah air tersedia tanah dari rotasi 1 ke rotasi 2. Peningkatan air tersedia pada rotasi 2 terutama awal rotasi baik pada lapisan atas maupun lapisan bawah sejalan dengan jumlah ruang pori yang meningkat pasca tebangan sampai tanaman umur 1 tahun. Hal ini lebih disebabkan adanya kenaikan jumlah bahan organik setelah penebangan dimana sisa- sisa biomassa bagian tegakan tidak di angkut ke luar areal tetapi dibiarkan tetap tinggal di lahan tersebut sebagai bagian dari input hara bila terdekomposisi. Selain itu curah hujan yang relatif tinggi di sektor Aek Nauli sekitar 2824 mm per tahun menyebabkan areal tersebut cocok untuk pengembangan jenis Eucalyptus yang mempunyai nilai evaporasi tinggi di atas 25% (FAO 1980).
Permeabilitas. Permeabilitas tanah menggambarkan kelancaran aliran lateral air pada masa tanah. Nilai permeabilitas rendah berarti kondisi tanah terlalu padat. Pada umumnya nilai permeabilitas suatu tanah akan lebih besar atau cepat
pada lapisan atas karena struktur tanah lebih sarang (porous) dan kadar bahan organik lebih tinggi dibanding pada lapisan bawah.
Permeabilitas tanah rotasi 1 berkisar 9,16 - 22,62 cm/jam dan rotasi 2 berkisar 9,21 - 16,50 cm/jam pada lapisan atas, sedangkan di lapisan bawah berkisar 7,93- 23,34 cm/jam pada rotasi 1 dan pada rotasi 2 sekitar 8,14 - 15,33 cm/jam. Hal ini menunjukkan bahwa pada umur-umur tertentu terjadi penurunan permeabilitas dari rotasi 1 ke rotasi 2 pada lapisan atas kecuali pada umur 1 dan 4 tahun dimana aliran lateral air lebih cepat, namun secara statistik tidak berbeda nyata (p > 0,050).
Tekstur tanah. Tekstur tanah merupakan perbandingan relatif antara partikel liat, debu dan pasir dalam satu satuan massa tanah. Tekstur tanah di plot penelitian dapat dilihat di Tabel 21.
Tabel 21 Rata-rata tekstur tanah sampai kedalaman 40 cm pada rotasi 1 dan 2
Rotasi Umur Tekstur 3 Fraksi Kelas tekstur
% Pasir % Debu % Liat
1 1 2 3 4 5 6,2 8,3 11,2 7,4 11,3 50,2 49,0 49,0 50,1 44,5 43,6 42,7 39,8 42,5 44,2
Lempung liat berdebu Lempung liat berdebu Lempung liat berdebu Lempung liat berdebu Lempung liat berdebu
2 1 2 3 4 5 14,6 18,2 11,3 8,4 12,1 48,5 43,6 47,0 48,9 44,5 36,9 38,2 41,7 42,7 43,4
Lempung liat berdebu Lempung liat berdebu Lempung liat berdebu Lempung liat berdebu Lempung liat berdebu
Persentase masing-masing partikel tanah memberikan gambaran kondisi fisik tanah yang berhubungan erat dengan pertumbuhan karena akan mempengaruhi perkembangan akar dalam menyerap unsur hara dan kemampuan tanah menahan air. Di lokasi penelitian baik rotasi 1 maupun rotasi 2 lahan mempunyai kelas tektur sama yaitu bertekstur sedang karena bersifat lempung liat berdebu (44 - 50% debu, 38 - 44% liat dan pasir 6 -18% pasir).
Sifat biologi tanah
Sifat biologi tanah yang ditunjukkan oleh jumlah populasi mikroorganisme dalam tanah merupakan parameter penting lainnya dan berguna untuk menduga
tingkat produktifitas suatu lahan hutan karena mikroorganisme tanah merupakan pemecah primer bahan-bahan organik berbagai bentuk sehingga siklus karbon dan siklus unsur hara antara sistem tanah–tanaman dapat berlangsung berkesinambungan. Mikroorganisme terutama jenis fungi dan bakteri bertanggungjawab terhadap pelapukan bahan organik dan pendauran unsur hara, sehingga akan mempengaruhi kondisi kesuburan kimia dan fisik tanah yang pada akhirnya akan berpengaruh terhadap pertumbuhan tanaman (Alexander 1977). Respirasi tanah dapat mencerminkan tingkat intensitas aktivitas mikroorganisme di dalam tanah. Semakin banyak CO2 yang dibebaskan tanah berarti semakin tinggi aktivitas mikroorganisme di dalam tanah dan sekaligus mencerminkan jumlah populasi yang tinggi di dalam tanah. Aktivitas respirasi dilakukan mikroorganisme tanah untuk dapat terus hidup, tumbuh dan berkembang biak dengan menghasilkan karbon dioksida.
Hasil analisis biologi tanah di bawah tegakan hibrid E. urograndis pada semua kelas umur secara lengkap dapat dilihat pada Lampiran 6, sedangkan rata-rata jumlah mikroorganisme (bakteri dan fungi) tanah dan respirasi tanah dapat dilihat pada Tabel 22.
Tabel 22 Rata-rata jumlah mikroorganisme, fungi dan laju respirasi CO2 tanah rotasi 1 dan 2 Umur (thn) Kedala-man (cm) Total m.o (SPK/gr. 106) Rotasi1 Rotasi 2 Total fungi (SPK/gr.104) Rotasi 1 Rotasi 2 Respirasi mg C-CO2 / kg tanah per hari Rotasi 1 Rotasi 2 1 2 3 4 5 0-20 12,40 19,40 17,60 9,80 11,70 24,30 18,20 17,50 17,10 14,10 14,60 9,50 10,00 9,10 9,5 23,30 14,80 17,80 14,50 12,50 10,30 9,20 11,30 10,90 13,50 8,40 8,30 9,50 8,20 10,90 1 2 3 4 5 20-40 8,10 6,70 8,40 5,70 6,80 14,80 13,90 9,30 10,20 7,20 7,80 7,00 4,50 5,2 6,1 19,6 12,00 13,5 8,60 10,10 24,50 16,40 12,30 12,60 10,90 20,80 10,40 8,30 9,20 8,20 Jumlah total mikroorganisme tanah pada rotasi 1 berkisar 9,80x106 – 19,40x106 SPK/gr dan pada rotasi 2 sekitar 14,10x106 - 24,30x106 SPK/gr pada lapisan atas. Jumlah mikroorganisme tanah meningkat dari rotasi 1 ke rotasi 2. Kondisi ini sejalan dengan jumlah fungi yang ada dibawah tegakan E. urograndis
dimana pada rotasi 1 sebesar 9,5x104 - 14,6x104SPK/gr lebih kecil dibanding yang ada pada rotasi 2 sebesar 12,5x104 - 23,3x104 SPK/gr. Jumlah total mikroorganisme tanah maupun jumlah fungi pada rotasi 2 lebih besar dari rotasi 1 menandakan bahwa dengan penanaman hibrid E. urograndis kondisi biologi tanah menjadi semakin baik setelah rotasi 1. Jumlah mikroorganisme dan fungi di lapisan atas lebih baik dibanding pada lapisan bawah. Hal ini disebabkan mikroorganisme hidup lebih terpusat di sekitar perakaran tanaman dimana pada tempat-tempat tersebut sumber karbon dan unsur hara tersedia dalam jumlah banyak yang dapat digunakan oleh mikroorganisme sebagai sumber energi untuk hidup dan berkembangbiak.
Sebaliknya, laju respirasi menurun dari rotasi 1 ke rotasi 2 baik pada lapisan atas maupun lapisan bawah. Hasil tersebut memberi gambaran bahwa terjadi persaingan antar mikroorganisme dalam mendapatkan makanan (bahan organik) untuk tumbuh dan berkembangbiak sehingga respirasi menurun. Hal ini sesuai dengan hasil analisis sifat kimia tanah N, K, Ca, Mg dan C-org yang menurun dari rotasi 1 ke rotasi 2 sehingga mempengaruhi aktivitas mikroorganisme yang ada di tanah. Aktivitas mikroorganisme tanah sangat bergantung pada jumlah bahan makanan dan unsur hara yang tersedia berupa bahan organik di lantai hutan yang relatif sulit terdegradasi.
Hubungan Peninggi Tegakan Hibrid Eucalyptus urograndis dengan Sifat Kimia Tanah
Peranan beberapa faktor tempat tumbuh terhadap pertumbuhan tegakan hibrid E. urograndis dapat diketahui melalui analisis regresi berganda yang menyertakan peubah bebas tempat tumbuh. Dalam penelitian ini, peubah yang digunakan terdiri dari hasil pengumpulan data di lapangan berupa peninggi tegakan pada setiap umur tegakan dan hasil analisis laboratorium sifat kimia tanah meliputi: kandungan N, P, K, Ca, Mg, C-organik dan pH tanah. Sehubungan dengan waktu pengukuran tidak bersifat seri (periodik), maka antara rotasi 1 dan 2 digabungkan sebagai ulangan.
Berdasarkan hasil analisis regresi linier berganda diperoleh hubungan antara peninggi dengan sifat kimia tanah adalah :
Log(H) = 1,44 – 0,777 1/U + 0,081 N + 90,2 P – 1,20 K + 0,734 Ca – 1,20 Mg – 0,057 C + 0,0224 pH, dengan nilai R2
= 99,4%.
Dari persamaan di atas dapat dilihat peubah-peubah yang mempunyai hubungan yang nyata dan tidak nyata terhadap pertumbuhan hibrid E. urograndis pada tingkat kepercayaan sebesar 90% (α : 10 %) yang dapat dilihat pada Tabel 23.
Tabel 23 Hubungan peubah bebas terhadap peninggi tegakan hibrid E.
urograndis
Variabel (sifat kimia tanah) Koefisien P Unsur hara N Unsur hara P Unsur hara K Unsur hara Ca Unsur hara Mg C-organik pH tanah + 0,081 + 90,2 – 1,20 + 0,734 – 1,20 – 0,057 + 0,0224 0,843 0,000** 0,649 0,073* 0,388 0,163 0,109
Keterangan: ** = sangat nyata dan * nyata pada tingkat kepercayaan 90%.
Berdasarkan tabel di atas terlihat bahwa yang ada hubungan secara nyata dengan peninggi tegakan hibrid E. urograndis adalah hara P dan Ca, sedangkan hara N, K, Mg, C-org dan pH tidak berhubungan secara nyata.
Pada tahap kedua, untuk menyaring peubah-peubah bebas berupa sifat kimia tanah (N, P, K, Ca, Mg, C-org dan pH) yang memberikan peran penting terhadap laju pertumbuhan tegakan hibrid E. urograndis di sektor Aek Nauli secara statistika digunakan metode regresi bertatar dengan melakukan penyusupan peubah bebas. Besar kecilnya kontribusi peubah bebas terhadap peubah tak bebas ditunjukkan oleh nilai koefisien korelasi, artinya semakin besar kontribusi suatu peubah bebas maka peubah bebas tersebut semakin penting dalam menentukan peubah tak bebasnya. Persamaan yang terbentuk dari hasil regresi bertatar pada selang kepercayaan 90% sebagai berikut:
Log (H) = 1,420 – 0,777 (1/U) + 77 P + 0,51 Ca – 0,051 C + 0,025 pH dengan nilai R2 = 99,34 %.
Dari persamaan di atas dapat dilihat peubah-peubah yang berpengaruh nyata dan berperan penting terhadap pertumbuhan hibrid E. urograndis dengan nilai koefisien korelasi dapat dilihat pada Tabel 24 .
Tabel 24 Peubah bebas yang berperan terhadap peninggi tegakan hibrid E.
urograndis berdasarkan metode regresi bertatar
Variabel (Xi) Koefisien korelasi
(R2) P Rotasi 1 : Umur pohon Unsur hara P Unsur hara Ca C-organik pH tanah +0,777 + 77 + 0,51 −0,051 + 0,025 0,000** 0,000** 0,068* 0,074* 0,052*
Keterangan: ** = sangat nyata dan * = nyata pada tingkat kepercayaan 90%.
Faktor yang paling berperan dan berpengaruh nyata terhadap pertumbuhan tegakan hibrid E. urograndis di sektor Aek Nauli PT. Toba Pulp Lestari adalah umur tegakan, unsur hara P tersedia, unsur hara Ca, dan pH tanah yang berkorelasi positif, sedangkan C-organik berkorelasi negatif. Hubungan-hubungan suatu peubah bebas yang sangat berpengaruh terhadap peninggi dapat diterangkan sebagai berikut:
1. Umur
Faktor umur tegakan berkorelasi positif dalam menerangkan keragaman peninggi sebesar 0,777 dan sangat nyata (p = 0,000). Korelasi tersebut menerangkan bahwa semakin tua tanaman maka peninggi yang dihasilkan semakin tinggi sampai batas tertentu. Hasil penelitian ini mendukung hasil penelitian terdahulu terhadap tegakan Acacia mangium yang menyebutkan bahwa umur mempunyai korelasi terbesar terhadap pertumbuhan Acacia
mangium dan dengan bertambah umur tegakan maka peninggi A. mangium
cenderung meningkat (Wasis 2005). Menurut Bidwel (1979) pertumbuhan suatu tanaman pada awal akan berjalan lambat dan akan semakin cepat dengan bertambahnya umur tanaman yang berlangsung hingga mencapai titik pertumbuhan maksimal, dan setelah titik maksimal tercapai maka pertumbuhan selanjutnya akan berjalan konstan.
2. Unsur hara P
Unsur hara P tersedia di dalam tanah mempunyai korelasi positif terbesar terhadap peninggi tegakan sebesar 77 dan sangat nyata (p = 0,000). Hal ini mengindikasikan bahwa semakin tinggi kandungan unsur hara P tersedia dalam tanah maka peninggi akan makin meningkat sampai batas tertentu. Kadar unsur hara P tersedia tanah di bawah tegakan hibrid E. urograndis berkisar 3,67-12,57 mg/kg. Hasil penelitian ini mendukung hasil penelitian terdahulu untuk jenis A. mangium dimana terjadi korelasi erat antara hara P dengan peninggi jenis tersebut (Latifah, 2000; Wasis 2005).
Unsur hara P adalah unsur hara makro yang dibutuhkan dalam jumlah banyak untuk pertumbuhan. Hara P berfungsi dalam transfer energi sehingga sangat diperlukan dalam proses metabolisme tanaman. Unsur hara P di dalam tanah berasal dari bahan organik, pelapukan mineral dan pemupukan yang diberikan, namun sering hara P dalam kondisi terikat pada pH rendah sehingga menjadi tidak tersedia. P tersedia berada pada kisaran pH yang sangat sempit. Ketersediaan P akan berkurang jika nilai pH berada pada selang 6,5 > pH > 7,5. Di tanah asam (pH< 5), P dalam ikatan H2PO4 bereaksi dengan Fe dan Al
membentuk senyawa yang tidak larut dalam air, sedangkan pada pH > 7, unsur hara P akan bereaksi dengan Ca yang tidak larut sehingga P tersedia dalam tanah berada pada level yang sangat sedikit (Soekotjo 2004).
3. Unsur hara Ca
Unsur hara Ca tanah berkorelasi positif terhadap peninggi tegakan hibrid
E. urograndis sebesar 0,510. Hal ini mengindikasikan bahwa semakin tinggi
kandungan unsur hara Ca dalam tanah maka akan semakin besar peninggi hibrid E. urograndis sampai batas tertentu. Di lokasi penelitian, kadar unsur hara Ca tanah di bawah tegakan hibrid E. urograndis berkisar 3,10 - 4,48 me/100gr .
Unsur hara Ca pada tanaman berkayu dibutuhkan selama periode pertumbuhan dalam jumlah banyak untuk pertumbuhan akar dan pembentukan batang kayu. Fungsi unsur calsium (Ca+2) dalam fisiologik tanaman adalah untuk mensintesis senyawa calsium pektat pada lamela tengah sel-sel
tumbuhan dan sebagai zat pengikat antara dinding-dinding sel yang saling berdekatan (Hall 1976).
4. Kandungan C-organik
Kandungan C-organik tanah berkorelasi negatif secara nyata terhadap peninggi tegakan hibrid E. urograndis sebesar 0,051. Berarti bahwa peningkatan C-organik sampai batas tertentu akan menghambat pertumbuhan tinggi. Hasil tersebut bertentangan dengan fungsi bahan organik sebagai penyubur tanah dan sebagai penyumbang unsur hara yang diperlukan tanaman. Fenomena bahwa jika bahan organik meningkat akan menghambat pertumbuhan tinggi sampai batas tertentu, kemungkinan disebabkan oleh sifat serasah daun hibrid E. urograndis yang lambat terurai sehingga laju penumpukan serasah lebih besar dari laju dekomposisi. Akumulasi serasah yang belum terdekomposisi jika terlalu banyak akan bersifat masam dan menghambat pertumbuhan. Selain itu juga diduga karena ada kandungan phenol dalam serasah Eucalyptus sehingga dapat bersifat allelopathy. Namun untuk hibrid E. urograndis nilai korelasi C-organik dengan peninggi sangat kecil 0,051 sehingga tidak akan berpengaruh banyak .
5. Derajat keasaman tanah (pH tanah)
pH tanah berkorelasi positif secara nyata terhadap pertumbuhan tinggi tegakan hibrid E. urograndis sebesar 0,025. Artinya setiap peningkatan nilai pH sampai batas tertentu akan dapat meningkatkan peninggi tegakan sampai batas tertentu. Besaran pH tanah di lokasi penelitian termasuk asam berkisar 3,9 – 4,8. Hal ini menunjukkan bahwa hibrid E. urograndis dapat tumbuh lebih baik jika pH tanah ditingkatkan lagi. Namun demikian nilai korelasi yang terjadi sangat kecil sehingga pada pH rendah jenis ini masih dapat tumbuh dan beradaptasi dengan baik.
Berdasarkan nilai korelasi dapat disimpulkan bahwa hara P dan Ca berkorelasi positif dengan pertumbuhan tegakan hibrid E. urograndis di sektor Aek Nauli sehingga penambahan hara P dan Ca akan meningkatkan pertumbuhan jenis tersebut sampai batas tertentu.
