Pendekatan Penelitian

Transkripsi

1 BAHAN DAN METODA Pendekatan Penelitian Penelitian ini menggunakan pendekatan seperti disuguhkan dalam Gambar 4. Informasi yang tersedia berupa hasil penelitian dan hasil survei tanah serta peta-peta dan foto udara digunakan sebagai bahan iujukan. Pengertian tanah sawah dalam penelitian ini adalah tanah yang disawahkan, yang dalam uraian selanjutnya juga disebut lahan sawah. Mengingat bahan induk merupakan salah satu faktor pembentuk tanah yang penting yang rnenentukan karakteristik dan genesis tanah dan memperhatikan kenyataan bahwa bahan induk di daerah penelitian berasal dari bahan yang sama (bahan volkan Merapi), maka tekstur bahan induk dapat digunakan sebagai salah satu faktor pembeda umum dalam penentuan lokasi pedon yang diamati. Pengelompokan tanah berdasarkan tekstur yang digunakan oleh Dames (1955) dijadikan sebagai mjukan, yaitu: (1) tanah pasir berkerikil, (2) tanah pasir dan (3) tanah lempung berpasir. Selain bahan induk, penanaman lahan sawah 1, 2 dan 3 kali padi dalam setahun juga diasumsikan sebagai faktor yang berpengaruh terhadap karakteristik dan genesis tanah sawah, melalui lamanya sawah digenangi air ddam setahun. Tanah sawah yang ditanami padi 3 kali setahun mengalami masa genangan air lebih lama sehingga lapisan atas pedon lebii Lama berada dalam keadaan reduksi dibandingkan dengan tanah sawah yang ditanami padi 2 clan 1 kali setahun. Sebagai pembanding (kontrof), profil tanah dari lahan yang ti& disawahkan (lahan kering), juga dideskripsi masing-masing pada tiga kelompok tekstur tanah di dua elevasi yang berbeda. Elevasi dianggap sebagai ulangan untuk melihat apakah proses-proses yang berlangsung dalam pedon pa& elevasi m dpl, juga berperilaku sarna pada pedon dengan elevasi <250 rn dpi. Diagram alir kerangka analisis penelitian disajikan dalam Gambar 5. Karakterisasi sifat tanah yang mencakup sif& morfologi, fisika, kimia, mineralogi dan mikromorfologi diperlukan untuk mendapatkan pemahaman tentang proses-proses yang berlangsung dalam tanah. Dengan demikian dapat dibuat hipotesis model genesis tanah yang berlangsung

2 Pnnil Tanah Contoh tanah tern& Contob tanah rrilak-tmuk Lbntoh mikomoo/foqi (outah Tanah Badasattan : I, llarfololli prolil ranah -> Seleksi 2. Analhir rutin 3, Analiiir Ipnillk - Sektke dsx)/imbn MtW/Mt (XRD, DTA) ha/is/i fraksipasii Anal' I Dab I

3

4 dalam tanah-tanah di daerah penelitian. Tanah diklasifikasi menurut Sistem Taksonomi Tanah (Soil Survey Staff, 1998). Pemahaman terhadap proses-proses genesis yang diikuti pengelompokan tanah menurut Taksonorni Tanah (Soil Survey Staff, 1998), menjadi dasar dalam mengestimasi potensi tanah, yang selanjutnya dipakai sebagai patokan dalam mengembangkan model pengelolaan lahan di daerah penelitian. Waktu Penelitian Kegiatan dalam penelitian ini terdiri atas penelitian di lapangan dan analisis di laboratorium. Penelitian di lapangan dilakukan di daerah bagian selatan gunung Merapi antara K&urang dan kota Yogyakarta. Letak prom tanah (pedon) disajikan dalam Gambar 6. Analisis di laboratorium mencakup analisis sifat-sifat kimia, fisika, mineralogi dan mikromorfologi tanah, yang berkaitan dengan tujuan penelitian. Analisis dilaksanakan di laboratorium-laboratorium Jurusan Tanah, Fak. Pertanian, Universitas Brawijaya, Malang, Laboratotium Pusat Penelitian Tanah dan Agroldimat, Bogor serta Laboratorium Mineralogi, Jurusan Tanah, Institut Pertanian Bogor. Pembuatan preparat irisan tipis diakukan di Lab. Tanah, Fak. Geografi UGM clan di Jurusan Tanah IPB. Penelitian di lapangan diiaksanakan awal Desember 1997 s/d akhir Januari 1998, sedangkan analisis di laboratorium dilaksanakan bulan Januari 1998 s/d Juni Bahan dan Metoda Penelitian Penentuan lokasi pedon dipilih pada tempat-tempat tertentu dengan mempertimbangkan faktor-faktor sbb: 1) tekstur (mod.$eer) tanah di daerah penelitian, dibedakan atas : (a) pasir pasir, dan ( c) fempung berpasir (Dames. 1955). 2) lamanya tanah digenangi dalam setahun yang ditunjukkan oleh penggunaan lahannya yaitu: lahan kering (tidalc pernah digenangi) dm lahan sawah (dibedakan atas 3 kelompok berdasarkan pola tanam dalam setahun).

5 3) ketinggian tempat (elevasi) dibedakan yaitu m di atas permukaan laut (dpl) dan 250 m dpl. Contoh tanah diambil dari tiap-tiap horison dari semua pedon yang dipilih. Ada tiga macam contoh tanah yang diambil yaitu berupa: contoh tanah terusik, contoh tanah tidak-terusik (ring sample) untuk kajian rutin fisiko-kimia, serta contoh tanah tidak-terusik yang berorientasi jelas, untuk kajian mikromorfologi yang diambil menggunakan Kubiem- Iih box. Contoh tanah terganggu diambil sebanyak 2-3 kg. Selain itu juga diambil contoh air di beberapa lokasi, untuk melihat kandungan unsur-unsur terlarut dalam air serta pengaruhnya pada pembentukan padas. Jumlah dan jenis contoh tanah yang diambil disuguhkan dalam Tabel 3. 'Tabel 3. Macam dan Jumlah Contoh Tanah yang Diteliti I No. Bahan Jumlah - Keterangan I Profil tanah 22 Pengamatan di lapangan 2. Horisd lapisan 148 Pengamatan di lapangan 3. Contoh tanah terganggu 132 Analisis di laboratorium 4. Contoh tanah tidak terganggu 77 Analisis di laboratorium 6 Kotakcontohmikromorfologi 21 Analisis di laboratrium 7 Contoh air 6 Analisis di laboratoriurn f eaaksanaan Penelitian Penelitian ini dilakukan dalam 4 tahapan yang meliputi: (1) persiapan penelitian, (2) pelaksaman penelitian di lapangan, (3) analisis contoh tanah di laboratorium dan (4) analisis data dan penulisan laporan. Persiapan Penelitian Kegiatan dalam tahap ini meliputi pengumpulan bahan-bahan serta penelaahan berbagai peta dan data sekunder yang berkaitan dengan d a d lokasi penelitian.

6 Penelaahan dilakukan terhadap Peta Geologi skala 1: Lembar Yogyakarta (Rahardjo el af., 1977), Peta Topografi skala 1: lembar Yogyakarta dan Muntilan, Peta Tanah skda 1 : (Dames, 1955), serta Peta Tanah skala 1: (Pusat Penelitian Tanah dan Agroklimat, 1994). Selain itu juga dilakukan pengkajian pada foto udara skala 1 : yang dipotret oleh Bakosurtanal pada tahun 1981, untuk mengamati keadaan vegetasi dm penggunaan lahan dan gambaran tentang landfoorm daerah penelitian. Pada tahap persiapan ini juga dilakukan peninjauan lapangan untuk menetapkan lokasi daerah penelitian serta menentukan kriteria-kriteria dalam pemilihan lokasi pengamatan, disesuaikan dengan tujuan penelitian. Penelitian di Lapangan Penelitian di lapangan dilakukan dengan tujuan untuk mengamati sifat-sifat morfologi dan faktor lingkungan dari tanah yang diteliti, pada beberapa pedon yang telah ditentukan. Lokasi pedon di lahan sawah, dipilih menurut lamanya tanah digenangi dalam setahun, yang tercennin dari pola tanamnya yaitu pada: (a) sawah yang ditanami 3 x padi atau selalu lembab sepanjang tahun, (b) sawah yang ditanami 2 x pa& + I x palawija, dan (c) sawah yang ditanami 1 x padi + 2 x palawija (atau 1 x palawija dan 1 x bera) Penentuan lokasi pedon pewakil tersebut, sangat diten- oieh kondisi di lapangan. Di lapangan, pedon yang diuencanakan, tidak dapat dibuat semua karena di daerah yang lebih rendah dari 250 m dpl, tidak dijumpai sawah yang dapat ditanami padi 3 kali dalam setahun (kecuali pada tekstur lempung berpasir). Kebanyakan tanah sawah hanya ditanami 1 atau 2 kali padi dalam setahun, tergantung dari ketersediaan air. Lokasi pedon yang diamati disajikan dalam Gambar 6 dan dijelaskan dalam Tabel 4. Pada tanah lempung berpasir (c250 m dpl) tidak dijumpai tanah sawah yang ditanami 1 kali padi, karena banyaknya persediaan air (Tabel 4). Lokasi yang representatif untuk dijadikan bahan penelitian, sesuai dengan rencana yang ditetapkan diteliti awai dengan jalan mengadakan orientasi di sefuruh daerah. Penetitian pendahuluan ini dilakukan dengan pernboran dan pembuatan minipit (terutama

7 Gambar 6. Peta Lokasi Pengamatan

8 bertujuan untuk mengecek keadaan tekstur tanah dan ada tidaknya padas). Petani setempat dan Penyuluh Pertimian Lapangan (PPL) diwawancarai guna memperoleh informasi tentang poia tanaman pada lokasi tersebut. Tabel 4. Sebaran Pedon pada berbagai Elevasi, Tekstur dan Penggunaan Lahan di Daerah Peneiitian Tinggi Tempat Tekstur Tanah Penggunaan Lahan Pedon dpl Pasir berkerikil Lahan Kering YG-14 Sawah I x Padi YG-4 Sawah 2 x P;tdi YG-8 Sawah 3 x Padi YG-13 Pasir Lahan Kering YG-12 Sawah 1 x Padi YG-10 Sawah 2 x Padi YG-1 Sawah 3 x Padi YG-2 Lempung berpasir Lahan Kering YG-22 Sawah I x Padi YG-7 Sawah 2 x Padi YG-5 Sauah 3 x Padi YG-6 C250 m dpl.. Pasir berkerikil Lahan Kering Sawah 1 x Padi Sawah 2 x F'adi Sawah3 xpacti Pasir Lahan Kering SawahlxPadi Sawah 2 x Padi Sawah3xPadi Lemplng berpasir Lahan Kering SawahIxF-adi Sawah 2 x Padi Sawah 3 x Padi Lokasi yang sesuai dengan kriteria yang ditentukan, dipilih sebagai tempat pengamatan pedon. Pedon dibuat menurut wa dan ukuran baku survei tanah dengan kedalaman hingga 2 m. Sifat-sifat morfologi tanah di lapangan diamati dengan mengacu pada Soil Survey MmaC (Soil Survey Division Staff. 1993). Sifat-sifat morfologi tanah yang diamati meliputi kedalaman solum, keadaan horisodapisan tanah (tebat, batas

9 horison, simbol horison), warna, tekstur, struktur, konsistensi, pori, keadaan perakaran, keadaan kerikil, keadaan karatan, konkresi, padas serta sifkt-sifat lainnya. Selain itu setiap pedon digambar sketsa penampangnya untuk mendapatkan gambaran distribusi ruang dari karakteristik tanah yang penting. Tanah diklasifikasi menurut 'Keys to Soil Tmonomy' (Soil Survey Staff, 1998), hingga kategori farnili. Khusus untuk Iapisan padas diamati apakah berstratifikasi atau tidak, kemudian dilakukan uji-cepat untuk menentukan jenis padas apakah termasuk duripan atau bukan, dengan cara merendam bongkahan padas dalam air dan dalam IN HCI dan NaOH/KOH pekat, seperti dikemukakan dalam Soil Survey StaE(1975 dan 1998). Pada pedon lahan sawah yang siht redoksnya kurang jelas, dilakukan uji cepat dengan jalan menyemprotkan horison tanah yang diamati, dengan menggunakan larutan aa'-dipiridil. Jika berwarna merah menunjukkan adanya sifat akuik (aquic condition). Sebagai informasi tambahan, juga diamati potensi tanah dengan menilai dari data produksi tanaman yang diusahakan pada lahan tersebut, terutama produksi tanaman padi serta tanaman palawija yang bersumber dari hasil penelitian (data sekunder), dan dari petani setempat. Analisis Data Laboratorium Sifht-sifat tanah yang dianalisis di laboratorium mencakup sifkt kimia, fisika, mineralogi dan mikromorfologi tanah. Parameter yang berkaitan dengan genesis dan klasifikasi tanah terutama adafah C-organik, ph, kapasitas tukar kation (KTK), kejenuhan basa (KB), distribusi besar butir, jenis mineral fraksi pasir. Pelarutan selektif (selective dissolution analysis) terhadap Si-, Al-, Fe-, Mn-bebas, Si-, Al-, Fe-amorf, jenis mineral liat dan mikromorfologi dianalisis untuk tujuan pengkajian genesis tanah, dan padas. adalah sbb: Analisis Sifiit Kimia dan Fisika Tanah Analisis laboratoriurn terhadap sifat kimia dan fisika tanafi secara keseluruhan

10 C-organik ditetapkan dengan metoda Walkley dan Black; kemasarnan tanah (ph) terdiri dari ph-hz0 dan ph-kc1 (1:s) ditetapkan secara potensiometrik dan diukur dengan ph meter; kapasitas tukar-kation (KTK) ditetapkan dengan ekstraksi NHiOAc 1 N ph 7; kation-kation basa: Ca, Mg, K dan Na ditetapkan dengan ekstraksi m 0Ac ln ph 7; besi-, mangan-, alumu~um- dan silika-bebas yang diekstrak dengan Na-ditionlt dalam larutan sitrat dan NaHCOs yang disangga pada ph 7.3 (Holmgren, 1968) dan ditetapkan dengan AAS; besi-, alumunium- dan silika- amorfdiekstrak dengan larutan 0.2 M asam oksalat ph 3 (Blackmore, 198 1); besi dan alumunium yang terikat secara organik, ditentukan dengan O.IM Na- pirofosfat ; retensi P menurut Blackmore et a/.. (198 1 ) tekstur tanah dengan metoda pipet; bobot isi (BI) tanah dengan ring sample; susunan mineral liat ditetapkan dengan X-Ray dan DTA; Analisis Mineral Fraksi Pasir Mineral pasir ditetapkan dari fraksi ke-4 (diameter rnm) yang diperoleh dari hasil analisis tekstur tanah. Mineral total dianalisis secara langsung dengan menggunakan contoh tersebut. Contoh pasir yang akan diamati ditaburkan tipis di atas kaca preparat dan diberi beberapa tetes nitrobenzol sebagai media. Pasir disebar merata di atas permukaan kaca menggunakan jarum pinset kemudian diamati di bawah mikroskop polarisasi. Identifikasi mineral-mineral didasarkan pada sifat-sifat optik mineral seperti: bentuk kristal, warna, wama pleokhroisme, indeks bias, padaman, kernbaran (twin), belahan (cleavage), retakan Wacture), bias ganda (birefrigence), menurut Kerr (1968), dengan cara 'line counting' pada benang silang, mengikuti arb horisontal. Setiap selesai pengamatan 1 garis silang preparat digeser 5 mm, kemudian diamati lagi, hingga mencapai

11 100 butir mineral. Pada beberapa contoh diulang hingga 3 kali Analisis Sifat Mikromorfologi Tanah Sifat rnikromorfologi tanah dianalisis dengan cara menyiapkan preparat irisan tipis (thin section), kemudian diamati dan datanya diinterpretasi. Persiapan preparat diawali dengan pengeringan contoh yang diambil menggunakan kotak plastik (menyerupai Krfbiena box), diikuti impregnasifpengerasan contoh, pemotongan, penggosokan di atas lernpeng kaca, penempelan pada kaca preparat. Selanjutnya diamati di bawah mikroskop polarisasi. Deskripsi preparat irisan tipis mengacu pada terminologi yang diajukan oleh Bullock et al. (1985) dalam Handbook for Soil Thin Section Description. Analisis Data Sebelum data dianalisis, data hasil pengamatan di lapangan dan di laboratorium diolah ddam bentuk tabel dan gambar. Data sekunder maupun data pengamatan lapangan dan data laboratorium dianalisis secara deskriptif dan kuantitatif yang tujuannya adalah untuk: (a) mengkaji hubungan antara tekstur bahan induk, serta pengaruh lengas tanah terhadap sifat-sifat tanah, (b) mengkaji clan mendiskripsi padas yang ada sehingga dapat ditentukan dengan tepat identifikasinya menurut Taksonomi Tanah, (c) mengklasifikasi tanah menurut Taksonomi Tanah (Soil Survey St&, 1998), dm mengajukan beberapa usulan modifikasi Masifikasi tanah sawah dalam Taksonomi Tanah versi yang akan datang, sesuai den- ciri spesifik yang dijumpai di lapangan.