TINJAUAN PUSTAKA Proses Pembentukan Gambut

Transkripsi

1 6 TINJAUAN PUSTAKA Proses Pembentukan Gambut Lahan gambut merupakan daerah dengan akumulasi bahan organik yang sebagian lapuk, dengan kadar abu sama dengan atau kurang dari 35%, kedalaman gambut sama dengan atau lebih dari 50 cm, dan kandungan karbon organik (berdasarkan berat) minimal 12% (Ditjenbun, 2012). Lahan gambut banyak dijumpai di daerah rawa belakang (black swamp) atau daerah cekungan yang drainasenya buruk. Bahan organik penyusun gambut berasal dari sisa-sisa tanaman yang telah mati, baik yang sudah lapuk maupun belum melapuk sempurna karena kondisi lingkungan jenuh air dan miskin hara. Timbunan sisa tanaman semakin lama semakin bertambah karena proses dekomposisi terhambat oleh kondisi anaerob dan/atau kondisi lingkungan lainnya yang menyebabkan rendahnya tingkat perkembangan biota pengurai. Pembentukan gambut merupakan proses geogenik yaitu pembentukan tanah yang disebabkan oleh proses deposisi dan transportasi, berbeda dengan proses pembentukan tanah mineral yang pada umumnya merupakan proses pedogenik (Hardjowigeno, 1986). Pembentukan gambut di Indonesia diduga terjadi tahun yang lalu (Andriesse, 1994). Pembentukan gambut membutuhkan waktu yang sangat panjang. Gambut tumbuh dengan kecepatan rata-rata antara 0-3 mm per tahun (Agus dan Subiska, 2008). Proses pembentukan gambut diawali dari danau dangkal yang ditumbuhi oleh tanaman air dan vegetasi lahan basah, kemudian tanaman yang mati dan melapuk secara bertahap membentuk lapisan yang kemudian menjadi lapisan transisi antara lapisan gambut dengan substratum (lapisan di bawahnya) berupa tanah mineral. Tanaman berikutnya tumbuh pada bagian yang lebih tengah dari danau dangkal dan secara perlahan membentuk lapisan gambut sehingga danau tersebut menjadi penuh. Akibat proses pembentukannya disebabkan oleh topografi daerah cekungan maka bagian gambut yang tumbuh mengisi danau dangkal tersebut disebut dengan gambut topogen.

2 7 Gambut topogen biasanya relatif subur (eutrofik) karena adanya pengaruh tanah mineral, sehingga tanaman tertentu dapat tumbuh subur diatasnya. Hasil pelapukan tanaman itu juga membentuk lapisan gambut baru yang semakin lama membentuk kubah (dome) gambut yang permukaannya cembung. Gambut yang tumbuh diatas gambut topogen dikenal dengan gambut ombrogen. Gambut ini lebih rendah kesuburannya dibandingkan dengan gambut topogen karena hampir tidak ada pengkayaan mineral (Gambar 1). Spesies tanaman hutan yang dapat tumbuh dengan baik pada lapisan ini, seperti Koompassia malaccensis, Durio carinatus, Jackia ornate, Tetramerista glabra, Shorea sp., Eugenia sp., E. acuminatissima, E. clavamyrtus, E. claviflora, Dyera sp.., dan Licuala acutifida. Gambar 1. Pembentukan gambut, gambut ombrogen diatas gambut topogen (Agus dan Subiska, 2008 mengutip van de Meene, 1982) Klasifikasi Gambut Gambut diklasifikasikan berdasarkan berbagai karakteristik diantaranya yaitu berdasarkan tingkat kematangan, kedalaman, kesuburan dan posisi pembentukannya. Berdasarkan tingkat kematangannya, gambut dibedakan menjadi: Gambut saprik (matang) yaitu gambut yang sudah melapuk lanjut dan bahan asalnya tidak dikenali, berwarna cokelat tua sampai hiitam dan bila diremas kandungan seratnya < 15%.

3 8 Gambut hemik (setengah matang) yaitu gambut setengah lapuk, sebagian bahan asalnya masih bisa dikenali, berwarna cokelat dan bila diremas bahan seratnya 15-75%. Gambut fibrik (mentah) yaitu gambut yang belum melapuk, bahan asalnya masih bisa dikenali, berwarna cokelat dan bila diremas > 75% seratnya masih tersisa. Bahan fibrik biasanya ditemukan di lapisan bawah dalam profil gambut. Keadaan kering biasanya dimulai dari bagian atas gambut, sedangkan bagian bawah masih dalam keadaan tergenang. Oleh sebab itu bahan fibrik biasanya ditemukan pada lapisan bawah bahan hemik dan saprik. Gambut fibrik banyak mengandung serat yang dipertahankan dalam bentuk asalnya dan dapat diidentifikasi asal botaninya. Gambut yang berumur lebih tua banyak didominasi oleh gambut saprik yaitu mengandung lebih banyak humus. Bahan humus merupakan produk akhir proses humifikasi yang terjadi di dalam gambut dan bersifat stabil. Kedalaman gambut sangat bervariasi hingga lebih dari 10 meter (Hooijer et al, 2006). Berdasarkan kedalamannya gambut dibedakan menjadi Gambut dangkal ( cm), Gambut sedang ( cm), Gambut dalam ( cm), dan Gambut sangat dalam (> 300 cm). Tingkat kesuburan gambut ditentukan oleh kandungan bahan mineral dan basa-basa, bahan substratum/dasar gambut dan ketebalan lapisan gambut. Berdasarkan tingkat kesuburannya, gambut dibedakan menjadi: Gambut eutrofik, merupakan gambut yang kaya akan bahan mineral dan basa-basa serta unsur hara lainnya. Gambut yang relatif subur biasanya adalah gambut yang tipis dan dipengaruhi oleh sedimen sungai atau laut. Gambut mesotrofik, merupakan gambut yang agak subur karena memiliki kandungan mineral dan basa-basa sedang. Gambut oligotofik, merupakan gambut yang tidak subur karena miskin mineral dan basa-basa. Bagian kubah gambut dan gambut tebal yang jauh dari pengaruh lumpur sungai biasanya tergolong gambut oligotrofik. Berdasarkan proses dan lokasi pembentukannya, gambut dibagi menjadi gambut pantai, gambut pedalaman dan gambut transisi. Gambut pantai merupakan

4 9 gambut yang terbentuk dekat pantai dan mendapat pengayaan mineral dari air laut. Gambut pedalaman merupakan gambut yang terbentuk di daerah yang tidak dipengaruhi oleh pasang surut air laut tetapi hanya oleh air hujan. Gambut transisi adalah gambut yang terbentuk diantara kedua wilayah tersebut yang secara tidak langsung dipengaruhi air pasang laut. Karakteristik Lahan Gambut Karakteristik Fisik Karakterisasi fisik yang penting dalam pemanfaatannya untuk pertanian diantaranya yaitu kadar air, berat isi (bulk density, BD), daya menahan beban (bearing capacity), subsiden (penurunan permukaan), dan mengering tidak balik (irreversible drying). Kadar air gambut erat kaitannya dengan berat isi (BD). Menurut Mutalib et al. (1991) kadar air gambut berkisar antara % dari berat keringnya. Kadar air yang tinggi pada gambut menyebabkan berat isi (BD) menjadi rendah, gambut menjadi lembek dan daya menahan bebannya rendah (Nugroho et al, 1997; Widjaja-Adhi, 1997). Berat isi (BD) pada lapisan gambut memiliki nilai yang bervariasi tergantung pada tingkat dekomposisinya. Gambut lapisan atas memiliki BD antara 0.1 sampai 0.2 g cm -3, sedangkan gambut fibrik yang umumnya berada di lapisan bawah memiliki BD lebih rendah dari 0,1 g cm -3. Akan tetapi menurut Tie and Lim (1991) gambut pantai dan gambut di jalur aliran sungai bisa memiliki BD > 0.2 g cm -3 karena adanya pengaruh tanah mineral. Lahan gambut yang didrainase akan mengalami penyusutan volume, sehingga permukaan tanah akan menurun (subsiden). Selain itu menurut Agus dan Subiska (2008) subsiden juga terjadi karena adanya proses dekomposisi dan erosi. Laju subsiden dalam 2 tahun pertama setelah lahan gambut didrainase bisa mencapai 50 cm. Laju subsiden pada tahun berikutnya berkisar antara 2-6 cm per tahun tergantung dari kematangan gambut dan kedalaman saluran drainase. Gambut memiliki sifat mengering tidak balik (irreversible drying). Gambut yang telah mengering, dengan kadar air < 100% (berdasarkan berat), tidak dapat menyerap air lagi kalau dibasahi. Gambut yang telah mengering

5 10 sifatnya sama dengan kayu kering yang mudah hanyut dibawa aliran air dan mudah terbakar dalam keadaan kering (Widjaja-Adhi, 1988). Apabila gambut terbakar akan sulit dipadamkan karena api/bara api masih menyala di bawah permukaan. Karakteristik Kimia Komposisi utama bahan gambut adalah lignin, selulosa dan hemiselulosa (Wershaw et al., 1996). Kandungan lignin yang tinggi pada gambut bersal dari vegetasi kayu-kayuan. Lignin merupakan sumber utama asam organik aromatik, terutama asam-asam fenolat. Asam-asam organik aromatik dicirikan jumlah gugus fungsi fenolat-oh yang tinggi, sedangkan asam-asam organik alifatik dicirikan oleh jumlah gugus fungsi COOH yang tinggi. Jumlah dan jenis asam-asam fenolat ditentukan oleh bahan asal gambut. Karakteristik kimia gambut sangat ditentukan oleh kandungan mineral, ketebalan, jenis mineral pada substratum (di dasar gambut), dan tingkat dekomposisi gambut. Gambut memiliki kandungan bahan organik yang sangat tinggi namun kandungan unsur N, P, K, Ca, Mg, Zn, Cu, Mo dan Bo yang rendah (Balitra, 1988 dalam Akbar dan Priyanto, 2008). Agus dan Subiska (2008) menambahkan, kandungan mineral gambut di Indonesia umumnya kurang dari 5% dan sisanya merupakan bahan organik. Fraksi organik terdiri atas senyawasenyawa humat sekitar 10 hingga 20% dan sebagian besar lainnya adalah senyawa lignin, selulosa, hemiselulosa, lignin, tannin, resin, suberin, protein dan senyawa lainnya. Tingkat kemasaman pada lahan gambut umumnya relatif tinggi dengan kisaran ph 3-5. Namun demikian ph gambut cukup ditingkatkan sampai ph 5. Hal ini dikarenakan gambut tidak memiliki potensi Al yang beracun. Selain itu peningkatan ph sampai tidak lebih dari 5 dapat memperlambat laju dekomposisi gambut. Kandungan kation basa pada gambut oligotropik seperti Ca, Mg, K dan Na umumnya sangat rendah terutama pada gambut tebal. Semakin tebal gambut, basa-basa yang dikandungnya semakin rendah dan reaksi tanah menjadi semakin masam (Drissen dan Suhardjo, 1976). Sifat lain dari gambut yaitu memiliki

6 11 kapasitas tukar kation (KTK) yang tergolong tinggi, sehingga kejenuhan basa (KB) menjadi sangat rendah. Berdasarkan laporan Tim Institut Pertanian Bogor (1974) tanah gambut pedalaman di Kalampangan, Kalimantan Tengah mempunyai nilai KB kurang dari 10%, demikian juga gambut di pantai Timur Riau (Suhardjo dan Widjaja-Adhi, 1976). Walaupun KTK gambut tinggi, namun daya pegangnya rendah terhadap kation yang dapat dipertukarkan sehingga apabila dilakukan pemupukan harus dilakukan beberapa kali (split application) dengan dosis rendah agar hara tidak banyak tercuci. Lahan gambut secara alamiah memiliki tingkat kesuburan rendah yang salah satunya disebabkan kandungan beragam asam-asam organik yang sebagian bersifat racun oleh tanaman. Asam-asam tersebut merupakan bagian aktif dari tanah yang menentukan kemampuan gambut untuk menahan unsur hara. Pengaruh buruk asam-asam organik yang sebagian bersifat racun bagi tanaman dapat dilakukan dengan menambahkan bahan-bahan yang banyak engandung kation polivalen seperti Fe, Al, Cu dan Zn. Kation-kation tersebut membentuk ikatan koordinasi dengan ligan organik membentuk senyawa komplek yang disebut dengan Khelat. Oleh karena itu untuk mengurangi sifat racun dari asam organik dan untuk menambah kesuburan tanah dapat digunakan amelioran yang mengandung kation polivalen (Sabiham et al., 1997; Saragih, 1996). Kandungan unsur mikro pada gambut sangat rendah dan diikat cukup kuat (khelat) oleh bahan organik (Rachim, 1995) sehingga tidak tersedia bagi tanaman. Kondisi reduksi yang kuat menyebabkan unsur mikro direduksi ke bentuk yang tidak dapat diserap tanaman. Kandungan lignin gambut di Indonesia (dan di daerah tropis lainnya) lebih tinggi dibandingkan dengan gambut yang berada di daerah yang memiliki iklim sedang. Hal ini dikarenakan gambut di Indonesia terbentuk dari pohon-pohonan (Drissen dan Suhardjo, 1976). Dalam keadaan anaerob lignin yang mengalami proses degradasi akan terurai menjadi senyawa humat dan asam-asam fenbolat (Kononova, 1968). Asam-asam fenolat dan derivatifnya bersifat meracuni tanaman (fitotoksik) dan menyebabkan pertumbuhan tanaman terhambat. (Drissen, 1978; Rachim, 1995).

7 12 Potensi Lahan Gambut untuk Pertanian Meningkatnya kebutuhan pangan dan bahan baku industri bagi penduduk yang populasinya makin meningkat memaksa pemerintah untuk memperluas areal budidaya pertanian. Lahan gambut yang saat ini menempati 9-11% dari luasan daratan di Indonesia merupakan lahan marginal untuk pertanian (kesuburan rendah, ph sangat masam dan drainase yang jelek) pun menjadi sasaran untuk melakukan budidaya berbagai komoditas pertanian. Berdasarkan data Departemen Pertanian RI (2012) luas areal tanaman padi di Provinsi Kalimantan Tengah mengalami peningkatan pada tahun yaitu 203,595 ha menjadi 214,480 ha, sementara itu luas areal perkebunan karet meningkat dai 256,596 Ha menjadi 264,947 Ha. Berdasakan arahan Departemen Pertanian (BB Litbang SDLP, 2008), lahan gambut yang dapat dimanfaatkan untuk tanaman pangan seperti padi, jagung, kedelai dan ubikayu disarankan pada gambut dangkal (< 100 cm). Pada tanaman tahunan seperti karet dan kelapa sawit, lahan gambut dengan ketebalan antara m tergolong sesuai marjinal (kelas kesesuaian lahan S3), sedangkan gambut yang tipis termasuk agak sesuai (kelas kesesuaian S2) dan gambut dengan ketebalan 2-3 m tidak sesuai untuk tanaman tahunan kecuali ada sisipan/pengkayaan lapisan tanah atau lumpur mineral (Djainudin et al., 2003). Data BB Litbang SDLP (2008) menunjukkan bahwa saat ini luas lahan gambut di Indonesia adalah 14,905,574 Ha. Jika diklasifikasikan menurut kedalaman gambutnya, maka sebaran gambut di Indonesia yaitu 5.2 juta Ha D1 (gambut dangkal), 3.92 juta Ha D2 (gambut sedang), 2.8 juta Ha D3 (gambut dalam) dan 3 juta Ha D4 (gambut sangat dalam). Pemanfaatan lahan gambut untuk budidaya pertanian tidak luput dari permasalahan aspek lingkungan. Lahan gambut memiliki sifat yang sangat rapuh (fragile) sehingga mudah terjadi degradasi apabila mengalami gangguan terhadap ekosistemnya. Apabila lahan gambut terusik akan menyebabkan air tanah menjadi sangat cepat turun dan gambut mengalami kekeringan serta mengkerut (subsidence). Penurunan air pada gambut dapat mendorong laju dekomposisi bahan organik lebih cepat sehingga emisi CO 2 dan N 2 O semakin meningkat. Oleh

8 13 karena itu, pengembangan lahan gambut untuk perluasan areal pertanian harus dengan pengelolaan yang tepat demi mencegah terjadinya degradasi. Pemerintah pun saat ini telah mengatur penggunaan lahan gambut untuk kegiatan pertanian diantaranya melalui Peraturan Menteri No. 14 Tahun 2009 tentang Pedoman Pemanfaatan Lahan Gambut untuk Budidaya Kelapa Sawit. Dalam Peraturan Menteri tersebut diatur bahwa pengusahaan budidaya kelapa sawit dapat dilakukan di lahan gambut tetapi harus memenuhi persyaratan yang dapat menjamin kelestarian fungsi lahan gambut. Persyaratan tersebut antara lain: (a) diusahakan hanya pada lahan masyarakat dan kawasan budidaya, (b) ketebalan lapisan gambut kurang dari 3 (tiga) meter, (c) substratum tanah mineral di bawah gambut bukan pasir kuarsa dan bukan tanah sulfat masam; (d) tingkat kematangan gambut saprik (matang) atau hemik (setengah matang); dan (e) tingkat kesuburan gambut tergolong eutropik. Emisi Karbon Dioksida pada Lahan Gambut Lahan gambut memiliki peranan yang sangat besar sebagai pengendali iklim global karena dapat menyimpan unsur C (karbon) dalam jumlah yang besar. Lahan gambut menyimpan karbon yang jumlahnya jauh lebih tinggi dibandingkan dengan tanah mineral. CO 2 akan diikat oleh biomass tanaman selama proses fotosintesis kemudian disimpan dalam tanah sebagai karbon organik melalui perubahan residu tanaman menjadi bahan organik tanah setelah residu tersebut dikembalikan ke tanah, sehingga tanah gambut dapat bertindak sebagai rosot (sink) CO 2 atmosfer (Rinnan et al., 2003). Menurut Joosten (2007) lahan gambut menyimpan 550 Gigaton C atau setara dengan 30% karbon tanah, 75% dari seluruh karbon atmosfer, setara dengan seluruh karbon yang dikandung biomassa (massa total makhluk hidup) daratan dan setara dengan dua kali simpanan karbon semua hutan di seluruh dunia. Lahan gambut apabila dalam kondisi alami berkontribusi dalam menjaga kestabilan lingkungan, tetapi sebaliknya dapat menjadi sumber berbagai masalah lingkungan apabila kestabilan lahan gambut terganggu. Perubahan fungsi gambut dari penambat karbon menjadi sumber emisi dapat melalui dua cara yaitu: (1)

9 14 pembakaran, dalam hal ini degradasi lahan gambut yang menghasilkan emisi gas CO 2 dan (2) drainase lahan gambut yang menyebabkan dekomposisi aerobik. Menurut Kirk (2004), proses dekomposisi terdiri atas 2 tahap, yaitu (1) pembentukan asam organik, asetik, propinat dan butirat, ditambah gugus alfatik dan phenolic, (2) konversi asam-asam organik tersebut menjadi gas. Pada kondisi aerob hasil dekomposisi berupa CO 2, NO - 3, SO 2-4 dan residu resisten. Hasil dekomposisi pada kondisi anaerob berupa CO 2, H 2, CH 4, N 2, NH 4, H 2 S, bagian terdekomposisi dan residu humik. Selama kebutuhan oksidator anorganik tercukupi, CO 2 merupakan hasil akhir utama dalam dekomposisi bahan organik. Namun setelah oksidator anorganik habis terpakai, digantikan oleh proses metanogen sehingga proporsi CH 4 meningkat seperti digambarkan reaksi sebagai berikut (Kirk, 2004): SOM 0 + a H 2 O SOM 1 + B CH 3 COOH + C H 2 + d CO 2 CH 3 COOH CH 4 + CO 2 H 2 + CO 2 CH 4 + H 2 O Transformasi karbon dari gambut ditandai dengan terbentuknya asamasam organik, CH 4 dan CO 2 sebagai hasil akhir (Alexander, 1977; Hartley dan Whitehead, 1984). Asam-asam organik seperti vanilat, vanillin, ferulat dan asam lainnya merupakan sumber karbon yang akan dimanfaatkan oleh mikroorganisme dan kemudian dilepas ke udara, sementara cincin karbonnya membentuk asam protokatekuat yang pada proses degradasi selanjutnya cincin karbon ini akan terbuka (Alexander, 1977). Asam protokatekuat jarang diidentifikasi dan jumlahnya relatif sedikit (Hrtley dan Whitehead, 1984). Emisi Metan pada Tanah Gambut Metan merupakan salah satu komponen gas rumah kaca yang memiliki kontribusi terbesar kedua setelah CO 2 yaitu sekitar 17% (walaupun dikalikan dengan global warming potentialnya setinggi 23 kali CO 2 ). Menurut Shine et al. (1995), metan mempunyai kemampuan menyerap sinar infra merah yang dipancarkan oleh permukaan bumi sebesar 21 kali dibandingkan dengan CO 2. Pada tanah gambut emisi metan diakibatkan oleh metabolisme bakteri metanogen. Menurut Alexander (1977), laju pembentukan CH 4 secara akumulatif ditentukan

10 15 oleh keberadaan bahan dasar, populasi dan aktivitas mikrob penghasil CH 4 dan lingkungannya. Gambut dapat memproduksi dan mengkonsumsi metana secara simultan dibawah kondisi lingkungan tertentu. Menurut Sylvia et al. (1998), total emisi CH 4 diperkirakan sebesar 410 TG CH 4 -C th -1. Emisi langsung dari lahan basah sekitar 32% dari total emisi ke atmosfer. Di lahan basah, mikrob pengoksidasi CH 4 dapat mengkonsumsi lebih dari 90% CH 4 di daerah anaerobic sebelum mencapai atmosfer, sehingga oksidasi metana di lahan basah merupakan satu dari faktor terbesar yang mempengaruhi siklus global metana. Metanogen dalam tanah memproduksi metana melalui dua jalan utama, yaitu: CO 2 + H 2 CH 4 (reduksi CO 2 ) CH 3 COOH CH 4 + CO 2 (fermentasi asetat) Pada kondisi anaerobik, dekomposisi bahan organik sangat lambat dan karbon dilepaskan sebagai CH 4. Gas CH 4 terbentuk dari asam organik atau gas C oleh bakteri metanogen, kemudian CH 4 ditranslokasikan ke zona aerasi dari bahan gambut yang memungkinkan untuk teroksidasi dan dilepaskan sebagai CO 2. Menurut Roulet dan Moore (1993), emisi CH 4 menurun dengan meningkatnya kedalaman muka air tanah. Tingginya emisi CH 4 berasosiasi dengan jaringan pembuluh vascular dan dalamnya perakaran tanaman yang meningkatkan efisiensi pergerakan CH 4 dari lapisan anaerobic ke atmosfer. Emisi CH 4 dari lahan gambut tergantung pada produksi dan konsumsi CH 4 dan kemampuan transport gas ke permukaan oleh tanah dan tanaman. Metana yang dihasilkan oleh aktivitas metanogen ini akan dilepaskan dari zona reduktif ke atmosfer melalui tiga proses yaitu difusi, ebulisi, dan sistem jaringan tanaman (Redeker et al., 2003; Rinnan et al., 2003). Ebulisi merupakan suatu proses lepasnya bentuk gelembung gas dari pelarut yang volatile dari dalam larutan ke permukaan tanah dan ke atmosfer. Bentuk gelembung gas terbentuk secara spontan jika larutan menjadi jenuh dengan pelarut yang volatile. Pembentukan gelembung gas CH 4 dalam tanah melebihi CO 2 walaupun kedua gas tersebut dalam proporsi yang sama, karena CH 4 20 kali lebih volatile daripada CO 2 (Kirk, 2004).

11 16 Emisi Dinitrogen Oksida pada Lahan Gambut Gas N 2 O mempunyai peranan yang penting dalam pemanasan global. Proses pembentukan gas N 2 O melalui dua tahap yaitu, nitrifikasi dan denitrifikasi. Proses nitrifikasi terjadi pada kondisi aerobic dan terdapat dalam dua langkah (Haynes, 1986). Langkah pertama adalah oksidasi NH - 4 menjadi NO - 2, reaksinya adalah sebagai berikut: NH ½ O 2 NO H + + H 2 O + energi Bakteri yang berperan dalam reaksi ini adalah bakteri nitrosomonas. Langkah berikutnya adalah oksidasi NO menjadi NO 3 dengan reaksi sebagai berikut: NO ½ O 2 NO energi Bakteri yang berperan adalah nitrobacter. Hasil dari nitrifikasi berupa NO 3 akan diubah menjadi N 2 O dalam proses denitrifikasi. Denitrifikasi merupakan langkah terakhir dalam siklus N dan terjadi pada kondisi anaerobic. Transformasi N melalui proses denitrifikasi sangat dipengaruhi oleh ph. Pada kondisi netral N 2 O direduksi menjadi hasil akhir berupa N 2 oleh enzim nitous oxide yang tereduksi atau enzim nitrogenase (Hardy dan Knight, 1966; Stouthamer, 1988). Pada kondisi masam maupun denitrifikasi oleh denitrifier yang tidak mempunyai enzim N 2 O reduktase akan mengemisikan N 2 O. Berdasarkan kontribusinya dalam pemanasan global, gas N 2 O merupakan komponen gas rumah kaca yang berkontribusi cukup kecil di atmosfer yaitu sekitar 7% (Arrouays et al., 2002). Namun di atmosfer masa hidup dari N 2 O sangat panjang yaitu sekitar 150 tahun. Besarnya fluks N 2 O dari lahan gambut terutama yang digunakan untuk budidaya pertanian dipengaruhi oleh teknik budidayanya. Perlakuan penambahan bahan organik, pengelolaan air dan pemberian pupuk nitrogen akan berinteraksi mempengaruhi besarnya emisi yang dihasilkan.

12 17 Ameliorasi Amelioran merupakan bahan yang dapat ditambahkan ke tanah sehingga dapat meningkatkan kesuburan tanah melalui perbaikan kondisi fisik dan kimia. Amelioran dapat berupa bahan organik maupun anorganik. Kriteria amelioran yang baik bagi lahan gambut diantaranya memiliki kejenuhan basa (KB) yang tinggi, mampu meningkatkan derajar ph secara nyata, memiliki kandungan unsur hara yang lengkap, mampu memperbaiki struktur tanah, dan mampu mengusir senyawa beracun terutama asam-asam organik. Lahan gambut di Indonesia pada umumnya bereaksi masam, memiliki tingkat kesuburan yang rendah, dan miskin unsur hara. Unsur hara mikro lahan gambut umumnya terdapat dalam jumlah yang sangat rendah, sehingga menyebabkan gejala defisiensi bagi tanaman. Menurut Andriesse (1988), gugus karboksilat dan fenolat pada tapak pertukaran kation gambut dapat membentuk ikatan kompleks dengan unsur mikro sehingga menjadi tidak tersedia bagi tanaman. Pemberian bahan amelioran seperti pupuk organik, tanah mineral, zeolit, dolomit, fosfat alam, pupuk kandang, kapur pertanian, abu sekam, purun tikus (Eleocharis dulcis) dapat meningkatkan ph tanah dan basa-basa tanah (Subiska et al., 1997; Mario, 2002; Salampak, 1999). Setiap aspek kimia logam polivalen dalam tanah berhubungan dengan pembentukan kompleks logam organik (Stevenson, 1982). Pembentukan senyawa kompleks merupakan suatu reaksi antara ion logam dan ligan melalui pasangan elektron. Melalui ikatan logam dan asam organik memungkinkan beberapa kation dapat dimanfaatkan untuk mengendalikan reaktivitas asam-asam fenolat, sehingga tidak membahayakan tanaman. Pemberian Fe 3+ dengan dosis 5% dari jerapan maksimum mampu menekan konsentrasi asam ferulat hingga 90% pada gambut Jambi (Saragih, 1996), sementara pada gambut Kalimantan Tengah konsentrasi asam kumarat mampu ditekan sampai 30% dari konsentrasi awal (Salampak, 1999). Pembentukan kompleks antara molekul organik dengan ion logam dengan lebih dari satu ikatan akan meningkatkan kestabilan kompleks tersebut sehingga proses degradasi yang melepaskan C-organik ke udara dapat ditekan. Pemberian Fe 3+ sampai dosis 5% dari erapan maksimum telah mampu menurunkan pelepasan

13 18 karbon sebesar 22.94% CO 2 dan 23.01% CH 4 pada gambut Jambi, 27.67% CO 2 dan 32.97% CH 4 pada gambut Kalimantan Tengah (Sulistyono, 2000). Bahan-bahan yang kaya akan kation polivalen seperti tanah mineral dan terak baja (electric furnace slag) dapat digunakan untuk meningkatkan kestabilan bahan gambut dan mengatasi bahaya asam-asam organik. Pemberian amelioran bahan tanah mineral dengan kandungan Fe 2 O 3 sebesar 22.06% telah digunakan Salampak (1999) untuk ameliorasi gambut Kalimantan Tengah. Ameliorasi dengan bahan tanah mineral sampai 7.5% erapan maksimum Fe menekan konsentrasi asam-asam fenolat. Selanjutnya dikatakan pemberian amelioran meningkatkan hara dalam tanah dan kadar hara dalam tanaman serta meningkatkan bobot kering tanaman dan bobot gabah isi. Penambahan bahan organik sebagai amelioran ditengarai dapat meningkatkan emisi N 2 O dari tanah (Arcara et al., 1999; Friedel et al., 1999; Mogge et al., 1999; Pidello et al., 1996; Whalen, 2000). Bahan organik yang mempunyai kandungan karbon tinggi serta mudah termineralisasi seperti pupuk kandang diduga mampu meningkatkan biomas mikroba sehingga dapat meningkatkan emisi N 2 O dari tanah pertanian. Karbon yang mudah termineralisasi meliputi karbon larut dalam air maupun asam lemak mudah menguap (volatile fatty acid / VFA) serta karbon antron reaktif (anthrone-reactive carbon). Analisis Usahatani Pada dasarnya analisis usahatani adalah upaya untuk menilai manfaat (Output) dan biaya (cost) yang tercakup dalam suatu proses usahatani sehingga sumberdaya yang ada dapat dialokasikan secara efektif dan efisien. Menurut Gitingger (2008), biaya merupakan segala sesuatu yang mengurangi suatu tujuan sedangkan manfaat adalah segala sesuatu yang membantu tujuan. Kadariah et al. (1990) menyebutkan bahwa tujuan analisis usahatani adalah untuk (1) mengetahui tingkat keuntungan yang dicapai dalam suatu usahatani, (2) menghindari pemborosan pemakaian sumberdaya, (3) melakukan penilaian terhadap peluang investasi, dan (4) menentukan prioritas kegiatan usahatani. Soekartawi (2002)

14 19 menambahkan bahwa analisis usahatani dimaksudkan untuk mencari informasi tentang keragaan suatu usahatani yang dilihat dari berbagai aspek. Indikator yang dapat dipakai untuk menilai kelayakan usahatani diantaranya dengan menggunakan B/C ratio. Rasio manfaat terhadap biaya (B/C ratio) merupakan perbandingan antara pendapatan bersih dengan biaya total yang dikeluarkan. Suatu usahatani dapat dikatakan menguntungkan apabila nilai B/C ratio lebih besar dari satu. Suatu usahatani dapat dikatakan efektif apabila petani atau produsen dapat mengalokasikan sumberdaya yang mereka miliki dengan sebaik-baiknya; dan dikatakan efisien apabila pemanfaatan sumberdaya tersebut menghasilkan keluaran (output) yang melebihi masukan (input). Indikator yang dapat dipakai untuk suatu ukuran efisiensi adalah penerimaan untuk tiap rupiah yang dikeluarkan yaitu revenue cost rasio (R/C rasio). Rasio penerimaan terhadap biaya (R/C ratio) merupakan perbandingan antara penerimaan dengan biaya total yang dikeluarkan. Suatu usaha tani dikatakan efisien dan menguntungkan apabila nilai R/C rasionya lebih dari satu (R/C > 1), semakin tinggi nilai R/C rasio berarti penerimaan yang diperoleh semakin besar. Apabila nilai R/C rasio lebih kecil dari satu (R/C < 1) maka suatu usahatani dikatakan tidak menguntungkan dan tidak efisien jika dilakukan, sedangkan apabila R/C = 1 artinya usahatani tersebut tidak memberikan manfaat sama sekali.