Prihasto Setyanto, Titi Sopiawati, Terry Ayu Adriani, Ali Pramono, Anggri Hervani, Sri Wahyuni, A. Wihardjaka

Transkripsi

1 3 EMISI GAS RUMAH KACA DARI PENGGUNAAN LAHAN GAMBUT DAN PEMBERIAN BAHAN AMELIORAN: SINTESIS LIMA LOKASI PENELITIAN GREENHOUSE GASES EMISSIONS FROM PEAT LAND USE AND AMELIORANT APPLICATION: SYNTHESIS OF FIVE RESEARCH SITES Prihasto Setyanto, Titi Sopiawati, Terry Ayu Adriani, Ali Pramono, Anggri Hervani, Sri Wahyuni, A. Wihardjaka Balai Penelitian Lingkungan Pertanian Jl. Jakenan-Jaken Km 5, Jakenan, Pati Abstrak Konversi lahan gambut menjadi areal pertanian dapat menurunkan kualitas gambut, produktivitas gambut, dan meningkatkan pelepasan gas rumah kaca ke atmosfer. Ameliorasi gambut adalah salah satu cara untuk memperbaiki kualitas gambut dan mengendalikan emisi gas rumah kaca. Kegiatan percobaan lapang dilaksanakan di lima lokasi gambut, yaitu Riau, Jambi, Kalimantan Barat, Kalimantan Tengah, dan Papua pada tahun 213 dan 214. Tujuan penelitian adalah untuk mengetahui emisi gas rumah kaca dari pemberian bahan amelioran di lahan gambut. Percobaan menggunakan rancangan acak kelompok dengan 4-5 ulangan dan perlakuan bahan amelioran. Fluks gas rumah kaca diukur menggunakan alat kromatografi gas. Amelioran tandan kosong sawit hanya efektif menurunkan emisi CO2 dari lahan gambut Riau pada tanaman sela nenas. Amelioran tandan kosong kelapa sawit paling efektif menurunkan emisi CO2 di gambut Jambi yang digunakan untuk budidaya tumpangsari kelapa sawit dan nenas, yaitu sebesar 35% di piringan dan 13% di tanaman sela nenas. Bahan amelioran dolomit efektif menurunkan fluks CO2 pada tanaman nenas di lahan gambut Kalimantan Barat sebesar 1,3 t CO2 ha-1 musim-1. Bahan amelioran pupuk gambut efektif menurunkan fluk CO2 sebesar 15% di tanaman sela nenas yang ditumpangsarikan dengan karet di lahan gambut Kalimantan Tengah. Emisi GRK dari gambut dengan pertanaman sagu di Papua terpantau berkisar 4,5-25,5 g CO2-e m-2 hari-1 atau t CO2-e ha-1 tahun-1. Penelitian ini menunjukkan bahwa penggunaan amelioran tidak konsisten menurunkan emisi gas rumah kaca. Kata kunci: Emisi, gas rumah kaca, gambut, amelioran, piringan, tanaman sela Abstract Peat land conversion to agricultural areas could reduce peat quality and productivity, and increase atmospheric greenhouses gases (GHG) emissions. Peat amelioration is one of efforts to improve peat productivity and to mitigate greenhouse gases emissions. The field experiment was conducted in five peat land areas (Riau, Jambi, West Kalimantan, Central Kalimantan, Papua) during The objective of research was to determine greenhouse gases emission from peat land use and ameliorant application. The experiment was arranged using 45

2 Prihasto Setyanto et al. randomized block design with 4-5 replicates and some ameliorant treatments. Gas sampling was taken using closed chamber method and analysed with micro gas chromatography. The ameliorant of empty bunches palm oil only reduced CO2 effectively on intercropping of pinneaple from peat land in Riau. The ameliorant of oil palm bunches decreased effectively CO2 emission in peat land in Jambi on multiple cropping of oil palm and pinneaple as much as 35% in oil palm circular and 13% in pinneaple intercrop.. In peat land of West Kalimantan, dolomite ameliorant reduced effectively CO2 flux on pinneaple crop as much as 1 t CO2 ha-1 season-1. The peat fertilizer decreased effectively CO2 flux as much as 15% in multiple cropping of rubber plant and pinneaple in peat land of Central Kalimantan. Greenhouse gases emission from Papua peatland that be used for sago plantation ranged g CO2-e m-2 day-1 or t CO2-e ha-1 year-1. This research demonstrates that the use of ameliorants do not consistently reduce GHG emissions from peat decomposition. Keywords: emission, greenhouse gas, peat land, ameliorant, circular, intercrop PENDAHULUAN Lahan gambut merupakan salah satu ekosistem spesifik yang terbentuk akibat laju humifikasi lebih besar daripada laju dekomposisi bahan organik dari sisa-sisa tumbuhan /vegetasi. Pada kondisi anaerob, dekomposisi bahan organik berjalan lambat sehingga penumpukan bahan organik menjadi lebih tebal (Hikmatullah et al., 213). Luas lahan gambut di Indonesia adalah ha yang sebagian besar terdapat di Sumatera, Kalimantan, dan Papua (Balitbangtan, 211). Dari luasan gambut tersebut sekitar 33,1% dipertimbangkan layak untuk budidaya tanaman pertanian (Agus dan Subiksa, 28). Sebagian dari luasan gambut tersebut telah dimanfaatkan untuk budidaya pertanian khususnya karet dan tanaman hortikultura (Subiksa, 213). Lahan gambut dapat menyimpan karbon sebesar 3. t ha -1. Keragaman simpanan karbon dalam gambut ditentukan oleh kedalaman gambut, kematangan gambut, bobot isi, kadar abu, dan vegetasi di atasnya (Dariah et al., 213). Cadangan karbon dalam gambut di Sumatera, Kalimantan, dan Papua masing-masing adalah 22,3 Gt; 11,3 Gt dan 3,6 Gt (Subiksa, 213). Simpanan karbon bersifat labil, maka konversi gambut alami menjadi areal budidaya tanaman pertanian dapat menurunkan kualitas gambut permasalahan sifat fisik dan kimia gambut, penurunan cadangan karbon, dan pelepasan gas-gas rumah kaca ke atmosfer. Kehilangan karbon rata-rata dari oksidasi gambut secara hayati adalah 4,5 t C ha -1 tahun -1 dari kebakaran gambut dan 7,9 t C ha -1 tahun -1 dari pembukaan hutan (Hooijer et al., 214). Laju konversi gambut meningkat cepat di beberapa provinsi dengan areal gambut luas seperti di Riau, Kalimantan Barat, dan Kalimantan Tengah. Misal di 46

3 Emisi Gas Rumah Kaca dari Penggunaan Lahan Gambut Riau sekitar 1,83 juta ha atau 57% dari luas total gambut 3,2 juta ha telah terkonversi pada periode (Agus dan Subiksa, 28). Karena sifatnya yang rapuh, maka pengelolaan gambut sebagai lahan pertanian yang produktif dan berkelanjutan harus sesuai dengan karakteristik dan sifatnya mempertimbangkan kondisi hidrologinya. Keberadaan asam-asam fenolik dalam gambut mengakibatkan kemasaman gambut sangat tinggi (ph 3-4), produktivitas rendah, dan toksik bagi tanaman. Beberapa asam organik hasil degradasi lignin yang terkandung dalam gambut adalah asam vanilat, ρ- kumarat, ρ-hidroksibenzoat, salisilat, galat, sinapat, dan asam siringat (Tsutsuki dan Kondo, 1995; Hartatik et al., 24). Salah satu upaya memperbaiki kualitas dan produktivitas gambut adalah melalui ameliorasi. Ameliorasi gambut bertujuan untuk mengurangi dampak buruk asam-asam organik melalui pemberian bahan-bahan yang mengandung kation polivalen seperti Fe, Cu, Al, Zn yang berfungsi sebagai pengkelat asam-asam organik tersebut (Hartatik, 213). Kelasi asam-asam organik dengan bahan amelioran diduga dapat menekan pelepasan emisi gas rumah kaca (GRK) dari gambut. Gas rumah kaca (GRK) yang dihasilkan dari lahan gambut adalah karbon dioksida (CO 2 ), metana (CH 4 ), dan dinitrogen oksida (N 2 O). Kontribusi gas CO 2, CH 4, N 2 O terhadap pemanasan global masing-masing adalah 55%, 15%, 6%. Karbon dioksida (CO 2 ) terbentuk melalui proses respirasi tanaman dan respirasi akar oleh mikroorganisme. CO 2 merupakan bahan utama dalam proses fotosintesis, yaitu konversi CO 2 menjadi bahan organik dengan bantuan sinar matahari. Metana (CH 4 ) terbentuk melalui proses dekomposisi bahan organik secara anaerobik dalam tanah dan reduksi CO 2 dan H 2 yang melibatkan mikroorganisme methanogen (Methanobacterium, Methanosarcina, Methanobrevibacter, Methanoculleus, Methanogenium, Methanosaeta dan Methanospirillum). Dinitrogen oksida (N 2 O) terbentuk melalui proses mikrobiologis nitrifikasi dan denitrifikasi di dalam tanah. Bahan organik yang telah mati dirombak menjadi CO 2 dan H 2 O, dan sebagian hasil perombakan bahan organik disimpan dalam bentuk C-organik dalam tanah dan direspirasikan dalam bentuk CO 2. Proses penyerapan CO 2 dari atmosfer ke dalam tanah secara biotik dan pelepasan CO 2 dari tanah kembali ke atmosfer terjadi melalui proses difusi dan dipengaruhi oleh perubahan suhu dan kadar air dalam tanah. Stabilitas gambut dapat ditingkatkan dengan ameliorasi yang dapat menekan laju dekomposisi gambut dan pembentukan gas rumah kaca. Menurut Subiksa (213), bahan amelioran berperan menurunkan emisi GRK melalui kompleksasi asam-asam organik baik alifatik maupun aromatik. Emisi GRK sebagian besar berasal dari gugus C alifatik akibat hancurnya ikatan karbon oleh aktivitas mikroba. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui emisi gas rumah kaca dari penggunaan lahan gambut yang diberi berbagai bahan amelioran. 47

4 Prihasto Setyanto et al. BAHAN DAN METODE Kegiatan penelitian dilaksanakan di lahan gambut di lima provinsi (Riau, Jambi, Kalimantan Barat, Kalimantan Tengah, Papua) pada bulan April 213-Juni 214 (Tabel 1). Percobaan lapang disusun menggunakan rancangan acak kelompok dengan perlakuan pemberian bahan amelioran, seperti terlihat dalam Tabel 2. Tabel 1. Lokasi percobaan di lahan gambut terdegradasi di lima provinsi di Indonesia No. Kabupaten/ Provinsi Desa/ Kecamatan Koordinat 1 Kab. Pelalawan, Riau Telok Ogong, Kec. Bandar Sei Kijang 2 Kab. Muaro Jambi, Jambi 3 Kab. Pulang Pisau, Kalimantan Tengah 4 Kab. Kuburaya, Kalimantan Barat Arang-arang, Kec. Kumpeh Jabiren, Kec. Jabiren Banjarsari,Rasau jaya II, Kec Rasau Jaya 5 Kab. Mimika, Papua Kampung Naena Muktipura Distrik Kuala Kencana, o LU 12,34488 o BT 1 o 4 4,79 LS 97 o 48 48,56 2 o 3 3 LS 114 o 9 3 o 14 27, LS 19 o 24 44,7 BT 4 o 34,86 LS 136 o 43,737 BT Sifat/ketebalan Gambut Saprik-Hemik 4-6 m Hemik- Saprik 1,5 4m Hemik- Saprik 5-7 m Saprik/Hemik 3-4m Hemik-Fibrik 3-4 m Emisi GRK diukur secara langsung dari lahan gambut dengan metode close chamber technique yang diadopsi dari IAEA (1993). Pengambilan contoh GRK dilakukan secara manual di lapangan menggunakan sungkup yang terbuat dari kaca mika dengan kaki-kaki yang terbuat dari aluminium. Untuk menghindari kebocoran sungkup dilengkapi dengan penampang yang akan dipasang ditanah gambut. Sungkup juga dilengkapi dengan fan dan termometer. Fan berfungsi untuk meng-homogenkan konsentrasi gas dalam sungkup. Termometer dipasang pada lubang yang telah tersedia di bagian atas sungkup digunakan untuk mengukur perubahan suhu di dalam sungkup. Tabel 2. Perlakuan bahan amelioran di lokasi ICCTF Fase II Uraian Riau Jambi Kalimantan Barat Perlakuan bahan amelioran Jumlah ulangan Kontrol Tandan kosong sawit Pupuk gambut Pupuk kandang dari kotoran sapi Cara petani Pupuk gambut Pupuk kandang dari kotoran ayam Tandan kosong sawit Kontrol Pupuk gambut Pupuk kandang dari kotoran ayam Dolomit Kontrol Cara petani Kalimantan Tengah Kontrol Pupuk gambut Pupuk kandang dari kotoran ayam Tanah mineral Papua - Posisi pengambilan contoh gas disesuaikan dengan agroekologi masing-masing lokasi ICCTF Fase II, yaitu di piringan tanaman utama, tanaman sela, dan di antara tanaman utama. Contoh gas diambil pada pagi dan siang hari dengan menggunakan 48

5 Emisi Gas Rumah Kaca dari Penggunaan Lahan Gambut syringe berkatup volume 1 ml dan interval waktu pengambilan tiap 3 menit yaitu menit ke-3, 6, 9, 12, 15, 18 dan 21 setelah pemasangan septum pada sungkup bagian atas (Tabel 3). Syringe dibungkus dengan kertas perak untuk menghindari terjadinya penurunan konsentrasi gas karena pengaruh panas dan diberi label. Ujung syringe ditutup dengan rubber grip setelah penggambilan contoh gas dan sebaiknya dipindahkan ke vial yang vakum. Selama pengambilan contoh gas, perubahan suhu dalam sungkup dan head space selalu dicatat. Tabel 3. Pengambilan contoh gas di lima provinsi lokasi ICCTF Fase II Lokasi Waktu sampling Interval waktu Posisi sampling Tanaman Riau Pagi (6.-8. Siang ( ) Jambi Pagi (6.-8. Kalimantan Barat Kalimantan Tengah Siang ( ) Pagi (6.-8. Siang ( ) Pagi (6.-8. Siang ( ) Papua Pagi (6.-8. Siang ( ) 3 menit Piringan dan tanaman sela 3 menit Piringan dan tanaman sela 3 menit Di antara tanaman 3 menit Piringan dan tanaman sela 3 menit Piringan dan di antara tanaman Kelapa sawit (utama) dan nenas (sela) Kelapa sawit (utama) dan nenas (sela) Jagung dan nenas Karet (utama) dan nenas (sela) Sebelum analisis gas, instrumen kromatografi gas (GC) dikalibrasi menggunakan gas standar dengan konsentrasi mendekati konsentrasi GRK di atmosfer, yaitu 1,7 ppm untuk CH 4, dan 38 ppm untuk CO 2. Contoh gas dalam syringe diinjeksikan ke dalam Micro GC CP 49 yang dilengkapi thermal conductivity detector (TCD). Portable micro GC dapat dioperasikan secara langsung di lapangan. Area gas dari contoh gas yang dianalisis akan keluar secara simultan. Gas pembawa (carrier gas) yang digunakan adalah helium dengan kategori UHP (ultra high purity) dengan kemurnian gas 99,99%. Hasil analisis berupa kromatograf yang menunjukkan konsentrasi gas (ppm). Laju perubahan konsentrasi gas per satuan waktu tersebut digunakan dalam perhitungan besarnya fluks GRK. Fluk CH 4 dapat ditetapkan menggunakan alat kromatografi gas dengan flame ionization detector (FID). Perhitungan fluks CO 2 dan CH 4 mengikuti persamaan yang diadopsi dari IAEA (1993) sebagai berikut: Sagu E Bm Vm Csp x t V x x A T (1)

6 Fluks CO2 (mg m -2 hari -1 ) Prihasto Setyanto et al. Keterangan : E = emisi CO 2 atau CH 4 (mg m -2 hari -1 ) V = volume sungkup (m 3 ) A = luas dasar sungkup (m 2 ) T = suhu udara rata-rata di dalam sungkup ( o C) Csp/ t = laju perubahan konsentrasi gas CH 4 dan CO 2 (ppm menit -1 ) Bm = berat molekul gas CH 4 dan CO 2 Vm = volume gas pada kondisi stp (standard temperature and pressure) yaitu 22,41 liter Data dianalisis secara statistik menggunakan sidik ragam dan dilanjutkan dengan analisis beda nyata terkecil taraf 5%. HASIL DAN PEMBAHASAN Fluk CO 2 dari Lahan Gambut di Riau Gambar 1 terlihat bahwa fluk CO 2 sebelum pemberian amelioran tertinggi pada perlakuan praktis petani diikuti pupuk gambut (pugam), pupuk kandang (pukan), tandan kosong kelapa sawit (tankos). Umumnya fluk CO 2 pada petakan yang akan diberi bahan amelioran adalah lebih tinggi daripada petakan tanpa bahan amelioran (kontrol). Fluk CO 2 di piringan tanaman kelapa sawit saat 2-3 minggu setelah pemberian bahan amelioran tertinggi pada perlakuan cara petani, namun saat 2 bulan setelah pemberian amelioran yang tertinggi adalah pada perlakuan pupuk gambut (pugam). Kurva fluk CO 2 setelah pemberian bahan amelioran pertama (awal Agustus 213) menurun hingga pengukuran fluk tanggal 2 Januari 214 dan meningkat pada pengukuran fluk tanggal 21 Februari Aplikasi Amelioran I PIRINGAN KELAPA SAWIT Aplikasi Amelioran II Jun 9-Jul 19-Agt 18-Sep 21-Okt 19-Nov 18-Des 2-Jan 21-Feb 2-Mar 17-Apr 2-Mei 19-Jun Pukan Pugam Tankos Kontrol Praktis petani Gambar 1. Pola fluk CO 2 pada piringan kelapa sawit di lahan gambut di Riau (pukan=pupuk kandang, pugam= pupuk gambut, tankos=tandan kosong kelapa sawit) 5

7 Fluks CO2 (mg m -2 hari -1 ) Emisi Gas Rumah Kaca dari Penggunaan Lahan Gambut Fluk CO 2 di tanaman sela pada pertanaman kelapa sawit sebelum pemberian amelioran yang tertinggi adalah petakan tanpa bahan amelioran selama pengamatan tahun 213 (Gambar 2), sedangkan selama pengamatan tahun 214 pemberian amelioran cara petani relatif menghasilkan fluk CO 2 lebih tinggi daripada amelioran lainnya. fluk GRK tahun 214 menunjukkan bahwa pemberian bahan amelioran cenderung menghasilkan fluk CO 2 lebih tinggi daripada tanpa pemberian amelioran (kontrol). Fluk CO 2 pada gambut yang digunakan untuk budidaya kelapa sawit berkisar 6,7 26,2 g CO 2 m -2 hari -1 atau t CO 2 ha -1 tahun -1 pada piringan kelapa sawit dan 4,5 14,4 g CO 2 m -2 hari -1 atau t CO 2 ha -1 tahun -1 pada tanaman sela. Tingginya fluk CO 2 sebelum pemberian amelioran di piringan tanaman menunjukkan bahwa pelepasan CO 2 di piringan berasal dari hasil respirasi akar tanaman, respirasi mikroba dan dekomposisi bahan organik Aplikasi Amelioran I TANAMAN SELA Aplikasi Amelioran II Jun 9-Jul 19-Agt 18-Sep 21-Okt 19-Nov 18-Des 2-Jan 21-Feb 2-Mar 17-Apr 2-Mei 19-Jun Pukan Pugam Tankos Kontrol Praktis petani Gambar 2. Pola fluk CO 2 pada tanaman sela dari kelapa sawit di lahan gambut di Riau (pukan=pupuk kandang, pugam= pupuk gambut, tankos=tandan kosong kelapa sawit) Pemberian bahan amelioran ke dalam gambut dapat menurunkan pelepasan gas rumah kaca terutama CO 2. Fluk CO 2 setelah pemberian amelioran berkisar 3,6 16,7 g CO 2 m -2 hari -1 pada piringan kelapa sawit dan 3,3 13,5 g CO 2 m -2 hari -1 pada tanaman sela nenas. Dibandingkan tanpa amelioran (kontrol), pemberian amelioran meningkatkan fluk CO 2 terutama pada piringan kelapa sawit, sebaliknya pada tanaman sela nenas fluk CO 2 turun dengan pemberian bahan amelioran terutama pupuk kandang dan tandan kosong sawit (Tabel 4). Bahan amelioran yang efektif menurunkan emisi CO 2 di lahan gambut yang digunakan untuk budidaya kelapa sawit adalah pupuk kandang dari kotoran ayam dan tandan kosong kelapa sawit. Amelioran pupuk gambut justeru meningkatkan emisi CO 2 51

8 Prihasto Setyanto et al. (Tabel 4). Demikian juga pemberian amelioran cara petani juga meningkatkan emisi CO 2. Dibandingkan kontrol, pemberian amelioran pupuk kandang dan tandan kosong kelapa sawit menurunkan emisi CO 2 masing-masing sebesar 1,7 dan 39,3%. Tabel 4. Fluk CO 2 dari lahan gambut di Riau yang diberi perlakuan bahan amelioran Perlakuan amelioran bahan Emisi CO 2 (t CO 2 ha -1 tahun -1 ) Piringan Tanaman sela Piringan+sela 1) Kontrol 28± 6 28±12 28±9 (n=88) Pupuk kandang 35±13 23± 8 25±9 (n=88) Pupuk gambut 41±12 28± 8 31±7 (n=88) Tandan kosong sawit 29± 4 27± 9 17±8 (n=88) Cara petani 32± 5 33±14 33±9 (n=88) 1) Asumsi proporsi luasan piringan dan sela adalah 2 dan 8%, maka emisi CO 2 total = (,2 x emisi CO 2 piringan) + (,8 x emisi CO 2 tanaman sela); n = jumlah pengukuran Fluk CO 2 dari Lahan Gambut di Jambi Sebelum pemberian amelioran, fluk CO 2 dari lahan gambut yang digunakan untuk budidaya tanaman kelapa sawit berkisar,4-3,5 g CO 2 m -2 hari -1 di piringan kelapa sawit dan,6 3,6 g CO 2 m -2 hari -1 di tanaman sela. Fluk CO 2 di piringan meningkat setelah pemberian amelioran dan besarnya fluk CO 2 relatif lebih tinggi dibandingkan sebelum pemberian amelioran (Gambar 3). Pada Gambar 3 terlihat bahwa fluk CO 2 piringan pada petakan tanpa amelioran (kontrol) lebih tinggi daripada petakan yang diberi amelioran hingga pengukuran tanggal 2 Januari 214. Pola fluk CO 2 setelah pemberian amelioran ke-2 (Januari 214) adalah lebih tinggi dengan pemberian bahan amelioran dibandingkan tanpa amelioran (kontrol). Amelioran pupuk gambut menyebabkan fluk CO 2 lebih tinggi daripada amelioran pupuk kandang atau tandan kosong kelapa sawit setelah pemberian amelioran yang kedua. Pemberian bahan amelioran efektif menekan fluk CO 2 selama ± 6 bulan, dan setelah 6 bulan fluk CO 2 piringan yang diberi amelioran lebih rendah daripada kontrol. Gambar 4 terlihat bahwa fluk CO 2 pada tanaman sela sebelum diberi amelioran adalah rendah yang berkisar,6-3,6 g CO 2 m -2 hari -1. Fluk CO 2 cenderung naik setelah diberi amelioran dan tampak turun saat pengukuran 2 Januari 214. Bahan amelioran diberikan lagi setelah bulan Januari 214 yang meningkatkan fluk CO 2 pada tanaman sela. Fluk CO 2 pada tanaman sela nenas di petakan yang diberi amelioran kedua lebih tinggi daripada petakan kontrol. 52

9 Fluks CO2 (mg m -2 hari -1 ) Fluk CO2 (mg m -2 hari -1 ) Emisi Gas Rumah Kaca dari Penggunaan Lahan Gambut 2 16 Aplikasi Amelioran I PIRINGAN KELAPA SAWIT Aplikasi Amelioran II Jul 19-Jul 2-Sep 3-Okt 6-Nov 3-Nov 2-Jan 5-Feb 12-Mar 15-Apr 2-Mei 25-Jun Kontrol Pugam Tankos Pukan Gambar 3. Pola fluk CO 2 pada piringan kelapa sawit di lahan gambut di Jambi (pugam=pupuk gambut, tankos=tandan kosong kelapa sawit, pukan=pupuk kandang) 2 TANAMAN SELA 16 Aplikasi Amelioran I Aplikasi Amelioran II Jul 19-Jul 2-Sep 3-Okt 6-Nov 3-Nov 2-Jan 5-Feb 12-Mar 15-Apr 2-Mei 25-Jun Kontrol Pugam Tankos Pukan Gambar 4. Pola fluk CO 2 pada tanaman sel dari kelapa sawit di lahan gambut di Jambi (pugam=pupuk gambut, tankos=tandan kosong kelapa sawit, pukan=pupuk kandang) Tabel 5 memperlihatkan bahwa pemberian amelioran di piringan kelapa sawit nyata menurunkan emisi CO 2 dari lahan gambut di Jambi (p<,5), namun cenderung meningkatkan emisi di tanaman sela nenas. Di piringan tanaman kelapa sawit, pemberian bahan amelioran menurunkan emisi CO 2. Amelioran tandan kosong kelapa sawit adalah paling efektif menurunkan emisi CO 2 sebesar 35% diikuti pupuk kandang yang menurunkan emisi CO 2 sebesar 29% (Tabel 5). Bahan amelioran dapat menurunkan fluk 53

10 Prihasto Setyanto et al. CO 2 melalui proses kompleksasi asam-asam organik, baik alifatik maupun aromatik. Sebagian besar emisi karbon berasal dari gugus C alifatik karena hancurnya ikatan karbon oleh aktivitas mikroba menghasilkan gas CO 2 dan CH 4. Bahan aktif pugam adalah kation polivalen yaitu Fe, Al, Cu dan Zn yang bisa membentuk ikatan koordinasi dengan ligan organik. Kation polivalen akan menjadi inti koordinasi dan mengikat beberapa asam organik monomer membentuk senyawa komplek (Subiksa, 213). Pemberian amelioran tandan kosong kelapa sawit paling efektif menurunkan emisi CO 2 total di lahan gambut di Riau yaitu sebesar 25% dibandingkan tanpa amelioran (Tabel 5). Kandungan kation polivalen dalam pupuk gambut mampu meningkatkan stabilitas gambut yang memperkecil pelepasan CO 2 ke atmosfer (Subiksa, 213). Pemberian amelioran pupuk kandang dan tandan kosong sawit cenderung meningkatkan emisi CO 2 di tanaman sela nenas. Tabel 5. Fluk CO 2 dari lahan gambut di Jambi yang diberi perlakuan bahan amelioran Perlakuan bahan amelioran Emisi CO 2 (t CO 2 ha -1 tahun -1 ) Piringan Tanaman sela Piringan+sela 1) Kontrol 27±9 13± 2 16±1 (n=8) Pupuk gambut 26±5 17± 6 19±4 (n=8) Tandan kosong sawit 18±3 11± 2 12±1 (n=8) Pupuk kandang 19±3 17±11 17±9 (n=8) 1) Asumsi proporsi luasan piringan dan sela adalah 2 dan 8%, maka emisi CO 2 total = (,2 x emisi CO 2 piringan) + (,8 x emisi CO 2 tanaman sela); n = jumlah pengukuran Fluk CO 2 dari Lahan Gambut di Kalimantan Barat Fluk CO 2 dari lahan gambut di Kalimantan Barat pada akhir musim penghujan berkisar 2,6-12,7 g CO 2 m -2 hari -1 terutama sebelum diberi bahan amelioran. Pemberian bahan amelioran menurunkan fluk CO 2 selama pertumbuhan tanaman jagung dan fluk meningkat setelah panen jagung (Gambar 5). Ini menunjukkan bahwa pemberian bahan amelioran di gambut Kalimantan Barat perlu diberikan setiap musim tanam tanaman pangan atau hortikultura. Pada Gambar 5 terlihat bahwa fluk CO 2 cenderung lebih tinggi selama pertumbuhan nenas dibandingkan selama pertumbuhan tanaman jagung. Pemberian bahan amelioran pugam terlihat menghasilkan fluk CO 2 tinggi terutama saat bera dan selama pertumbuhan tanaman nenas. 54

11 Fluks CO2 (mg m -2 hari -1 ) Emisi Gas Rumah Kaca dari Penggunaan Lahan Gambut 2 JAGUNG BERA NANAS 16 Aplikasi Amelioran I Aplikasi Amelioran II Mar 9-Apr 1-Jun 7-Jul 12-Agt 1-Sep 13-Nov 2-Nov 1-Des 12-Jan 1-Feb 8-Mar 5-Jun Pugam Pukan Dolomit Kontrol Cara Petani Gambar 5. Pola fluk CO 2 pada tanaman jagung dan nenas di lahan gambut di Kalimantan Barat (pugam=pupuk gambut; pukan pupuk kandang) Tabel 6 memperlihatkan bahwa pemberian amelioran ke dalam gambut di Kalimantan Barat menurunkan emisi CO 2. Pada tanaman jagung, fluk CO 2 pada pemberian bahan amelioran umumnya lebih tinggi daripada tanpa bahan amelioran (kontrol). Emisi CO 2 tertinggi pada tanaman jagung terjadi pada petakan yang diberi bahan amelioran pupuk gambut. Pada tanaman nenas, pemberian bahan amelioran berpengaruh positif maupun negatif terhadap emisi CO 2. Emisi CO 2 pada petakan dengan pupuk kandang kotoran ayam atau petakan dengan pupuk gambut lebih tinggi dibandingkan kontrol, sedangkan pemberian dolomit atau praktis petani mengemisi CO 2 lebih rendah daripada kontrol (Tabel 6). Bahan amelioran dolomit efektif menurunkan emisi CO 2 pada tanaman nenas di gambut sebesar 1 t CO 2 ha -1 musim -1 dibandingkan tanpa pemberian bahan amelioran. Tabel 6. Fluk CO 2 dari lahan gambut di Kubu Raya, Kalimantan Barat diberi perlakuan bahan amelioran Perlakuan bahan amelioran Emisi CO 2 (t CO 2 ha -1 musim -1 ) Jagung* Nenas* Kontrol 2,2±,6 11,9±5, Pupuk kandang 2,4±,8 15,2±4,4 Pupuk gambut 2,7±1, 15,3±6,4 Dolomit 2,4±,5 1,8±1,9 Cara petani 2,2±,7 11,3±1,9 * Umur panen jagung 3 bulan dan umur nenas 8 bulan 55

12 Fluks CO2 (mg m -2 hari -1 ) Fluks CO2 (mg m -2 hari -1 ) Prihasto Setyanto et al. Fluk CO 2 dari Lahan Gambut di Kalimantan Tengah Gambut di Kalimantan Tengah melepaskan gas rumah kaca CO 2 ke atmosfer ratarata berkisar 8,9-15,9 g CO 2 m -2 hari -1 atau t CO 2 ha -1 tahun -1. Pemberian bahan amelioran menurunkan fluk CO 2 hingga pengukuran fluk tanggal 23 November 213, namun cenderung meningkat setelah pemberian amelioran yang kedua (akhir bulan November 213) (Gambar 6 dan 7). Pada pengamatan Mei 214, fluk CO 2 tertinggi di piringan karet terjadi pada perlakuan pugam dan yang terendah pada perlakuan praktis petani diikuti pupuk kandang. Sebaliknya pada pengamatan Mei 214 di tanaman sela nenas, pemberian amelioran tampak menurunkan fluk CO Aplikasi Amelioran I PIRINGAN KARET Aplikasi Amelioran II 11-Jun 31-Jul 11-Sep 23-Nov 4-Mar 2-Apr 15-Mei Kontrol Pugam Pukan Mineral Praktis petani Gambar 6. Pola fluk CO 2 pada piringan karet di lahan gambut di Kalimantan Tengah (pugam=pupuk gambut; pukan=pupuk kandang) Aplikasi Amelioran I TANAMAN SELA Aplikasi Amelioran II 11-Jun 31-Jul 11-Sep 23-Nov 4-Mar 2-Apr 15-Mei Kontrol Pugam Pukan Mineral Gambar 7. Pola fluk CO 2 pada tanaman sela dari karet di lahan gambut di Kalimantan Tengah (pugam=pupuk gambut; pukan=pupuk kandang) 56

13 Emisi Gas Rumah Kaca dari Penggunaan Lahan Gambut Tabel 7 memperlihatkan keragaman pengaruh pemberian bahan amelioran pada gambut yang digunakan untuk budidaya tumpangsari karet dengan nenas. Pemberian pupuk kandang dan pupuk gambut meningkatkan emisi CO 2 di piringan karet. Bahan amelioran yang efektif menurunkan emisi CO 2 pada tanaman sela nenas adalah pupuk gambut dan tanah mineral. Amelioran pupuk gambut dan tanah mineral menurunkan emisi CO 2 masing-masing sebesar 15 dan 3%. Amelioran pupuk kandang meningkatkan emisi CO 2 di tanaman sela. Dibandingkan tanpa pemberian amelioran, pupuk gambut dan tanah mineral efektif menurunkan emisi CO 2 pada tumpangsari karet dan nenas di lahan gambut di Jabiren, Kab. Pulang Pisau. Tabel 7. Fluk CO 2 dari lahan gambut di Jabiren Kalimantan Tengah yang diberi perlakuan bahan amelioran Perlakuan bahan amelioran Emisi CO 2 (t CO 2 ha -1 tahun -1 ) Piringan Tanaman sela Piringan+sela 1) Kontrol 17±5 21±4 2±4 (n=56) Pupuk kandang 21±3 22±5 22±5 (n=56) Pupuk gambut 21±9 18±4 19±5 (n=56) Tanah mineral 17±8 2±7 19±7 (n=56) Cara petani 14±3 1) Asumsi proporsi luasan piringan dan sela adalah 2 dan 8%, maka emisi CO 2 total = (,2 x emisi CO 2 piringan) + (,8 x emisi CO 2 tanaman sela); n = jumlah pengukuran Fluk CO 2 dari Lahan Gambut di Papua Gambar 8 memperlihatkan fluktuasi fluk CO 2 yang diukur di piringan dan di antara tanaman sagu di Gambut Mimika, Papua Barat. Pada Pengukuran April 213, fluk CO 2 tinggi dan menurun pada tiga kali pengukuran berikutnya dengan interval 3 bulan. Fluk CO 2 pada titik ke-2, ke-3, dan ke-4 relatif lebih tinggi daripada titik-titik lainnya. Ini menunjukkan bahwa lokasi gambut pada bagian pinggiran pertanaman sagu menghasilkan fluk CO 2 lebih tinggi daripada bagian yang lebih dalam dari perkebunan sagu. Demikian juga fluk CH 4, lokasi yang di daeah pinggiran perkebunan sagu menghasilkan fluk lebih tinggi daripada lokasi yang lebih dalam dalam perkebunan sagu (Gambar 9). 57

14 Fluks CH4 (mg m -2 hari -1 ) Fluks CO2 (mg m -2 hari -1 ) Prihasto Setyanto et al Lok.I Lok.II Lok.III Lok.IV Lok.V Lok.VI 11-Apr Jul Okt-13 7-Mar-14 Gambar 8. Fluktuasi fluk CO 2 pada tanaman sagu di lahan gambut di Mimika, Papua Fluk GRK baik CO 2 dan CH 4 yang diukur pada bulan April 213 adalah tertinggi dibandingkan pengukuran bulan Juli 213, Oktober 213, dan Maret 214 (Gambar 1). Awal pengukuran fluk GRK tentunya mengusik kondisi gambut, sehingga memacu pelepasan CO 2 dan CH 4 lebih tinggi dibandingkan saat pengukuran fluk GRK berikutnya. 1 Lok.I 9 Lok.II 8 Lok.III 7 Lok.IV 6 Lok.V 5 Lok.VI Apr Jul Okt-13 7-Mar-14 Gambar 9. Fluktuasi fluk CH 4 pada tanaman sagu di lahan gambut di Mimika, Papua 58

15 Fluks CH4 (mg m -2 hari -1 ) Fluks CO2 (mg m -2 hari -1 ) Emisi Gas Rumah Kaca dari Penggunaan Lahan Gambut 3 Karbon Dioksida Apr Jul Okt-13 7-Mar Metana 11-Apr Jul Okt-13 7-Mar-14 Gambar 1. Fluk CO 2 dan CH 4 di lahan gambut dengan tanaman sagu di Mimika, Papua Tabel 8 memperlihatkan bahwa CO 2 dan CH 4 yang dilepaskan ke atmosfer dari lahan gambut pada pertanaman sagu masing-masing berkisar 3,8-19,4 g CO 2 m -2 hari -1 dan g CH 4 m -2 hari -1. Berdasarkan monitoring fluk GRK yang hanya dilakukan empat kali pengukuran, emisi GRK dari gambut di Mimika Papua dapat dihitung yang berkisar 4,5-25,5 g CO 2 -e m -2 hari -1 atau t CO 2 -e ha -1 tahun -1. Tabel 8. Pemantauan fluk CO 2 dan CH 4 dari lahan gambut di Mimika, Papua Titik 1) Fluk CO 2 (g CO 2 m -2 hari -1 ) Fluk CH 4 (mg CH 4 m -2 hari -1 ) Maksimum Minimum Maksimum Minimum I 8,2 3, II 24, 3, III 33,3 2, IV 33,9 6, V 1,4 3, VI 6,9 4, Rerata 19,4 3, ) Jarak antar titik adalah 5 m 59

16 Prihasto Setyanto et al. KESIMPULAN 1. Pemberian bahan amelioran di lahan gambut terhadap pelepasan gas rumah kaca terutama CO 2 ke atmosfer beragam yang bergantung pada faktor-faktor penentu laju dekomposisi bahan organik, antara lain kemasaman tanah, substrat karbon mudah terdegradasi, kelengasan tanah, dan keberadaan mikroba dalam gambut. 2. Ameliorasi gambut yang digunakan untuk budidaya kelapa sawit di Riau cenderung meningkatkan emisi CO 2 di piringan tetapi menurunkan emisi CO 2 di tanaman sela nenas terutama bahan amelioran tandan kosong kelapa sawit. 3. Ameliorasi gambut pada tanaman kelapa sawit di Jambi nyata menurunkan emisi CO 2 di piringan kelapa sawit. Amelioran tandan kosong kelapa sawit paling efektif menurunkan emisi CO 2 di gambut yang digunakan untuk budidaya tumpangsari kelapa sawit nenas dengan laju penurunan sebesar 25%. 4. Bahan amelioran dolomit efektif menurunkan fluk CO 2 sebesar 1,3 t CO 2 /ha/musim pada tanaman nenas di gambut di Kalimantan Barat. 5. Bahan amelioran pupuk gambut dan tanah mineral efektif menurunkan fluk CO 2 pada tumpangsari karet dan nenas di lahan gambut Kalimantan Tengah, yaitu masing-masing sebesar 9 dan 3%. 6. Emisi GRK dari gambut dengan pertanaman sagu di Papua terpantau berkisar 4,5-25,5 g CO 2 -e m -2 hari -1 atau t CO 2 -e ha -1 tahun -1. UCAPAN TERIMA KASIH Ucapan terima kasih disampaikan kepada Bappenas yang bekerja sama dengan Kementerian Pertanian dalam International Climate Change on Trust Funds (ICCTF) yang telah menyediakan pendanaan. Ucapan terima kasih secara khusus disampaikan kepada para peneliti dan teknisi Balai Pengkajian Teknologi Pertanian Provinsi Kalimantan Barat, Kalimantan Tengah, Jambi, Riau, dan Papua. DAFTAR PUSTAKA Agus, F., dan I.G.M. Subiksa. 28. Lahan Gambut: Potensi untuk Pertanian dan Aspek Lingkungan. Balai Penelitian Tanah dan World Agroforestry Centre (ICRAF), Bogor, Indonesia. Agus, F., E. Runtunuwu, T. June, E. Susanti, H. Komara, H. Syahbuddin, I. Las, and M. van Noodwijk. 29. Carbon dioxide emission in land use transitions to plantation. Jurnal Litbang Pertanian 28(4):

17 Emisi Gas Rumah Kaca dari Penggunaan Lahan Gambut Balitbangtan Peta Lahan Gambut Indonesia Skala 1:25.. Kementerian Pertanian. Edisi Desember 211. Dariah, A., E. Susanti, A. Mulyani, dan F. Agus Faktor penduga simpanan karbon pada tanah gambut. Hal Dalam prosiding Seminar Nasional Pengelolaan Lahan Gambut Berkelanjutan. Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Sumberdaya Lahan Pertanian. Bogor. Hartatik. W Distribusi bentuk-bentuk Fe dan kelarutan ameliorant tanah mineral dalam gambut. Hal Dalam Prosiding Seminar Nasional Pengelolaan Lahan Gambut Berkelanjutan. Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Sumberdaya Lahan Pertanian. Bogor. Hartatik, W., K. Idris, S. Sabiham, S. Djuniwati, dan J. Sri Adiningsih. 24. Peningkatan ikatan P dalam kolom tanah gambut yang diberi bahan amelioran tanah mineral dan beberapa jenis fosfat alam. Jurnal Tanah dan Lingkungan 6(1): Herman, F. Agus, dan I. Las. 29. Analisis finansial dan keuntungan yang hilang dari pengurangan emisi karbon dioksida pada perkebunan kelapa sawit. Jurnal Litbang Pertanian 28(4): Hikmatullah, H. Hidayat, dan U. Suryana Pemetaan detail tanah gambut di demplot Jabiren Kalimantan Tengah mendukung penelitian emisi karbon. Hal Dalam Prosiding Seminar Nasional Pengelolaan Lahan Gambut Berkelanjutan. Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Sumberdaya Lahan Pertanian. Bogor. Hooijer, A. S. Page, P. Navratil, R. Vernimmen, M. Van der Vat, K. Tansey, K. Konecny, F. Siegert, U. Ballhorn and N. Mawdsley Carbon emissions from drained and degraded peatland in Indonesia and emission factors for measurement, reporting and verification (MRV) of peatland greenhouse gas emissions a summary of KFCP research results for practitioners. IAFCP, Jakarta, Indonesia. IAEA Manual on Measurement of Methane and Nitrous Oxide Emission from Agriculture. Vienna: International Atomic Energy Agency (IAEA). Subiksa, I.G.M Peran pugam dalam penanggulangan kendala fisik lahan dan mitigasi gas rumah kaca dalam system usahatani lahan gambut. Hal Dalam Prosiding Seminar Nasional Pengelolaan Lahan Gambut Berkelanjutan. Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Sumberdaya Lahan Pertanian. Bogor. Tsutsuki, K., and R. Kondo Lignin-derived phenolic compounds in different types of peat profiles in Hokkaido. Japan Soil Sci. and Plant Nutr. 41(3):