KRITERIA KESESUAIAN LAHAN UNTUK TIPE PENGGUNAAN LAHAN BERBASIS JAGUNG DAN KACANG TANAH DI DAERAH BOGOR DJADJA SUBARDJA SUTAATMADJA

Transkripsi

1 KRITERIA KESESUAIAN LAHAN UNTUK TIPE PENGGUNAAN LAHAN BERBASIS JAGUNG DAN KACANG TANAH DI DAERAH BOGOR DJADJA SUBARDJA SUTAATMADJA SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2005

2 PERNYATAAN MENGENAI DISERTASI DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi yang berjudul Kriteria Kesesuaian Lahan untuk Tipe Penggunaan Lahan Berbasis Jagung dan Kacang Tanah di Daerah Bogor adalah karya saya sendiri dan belum diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir disertasi ini. Bogor, Oktober 2005 Djadja Subardja Sutaatmadja NRP

3 ABSTRACT DJADJA SUBARDJA SUTAATMADJA. Land Suitability Criteria for Maize and Groundnut Based Land Utilization Types in the Bogor Area. Supervised by SUDARSONO as Chairman, SARWONO HARDJOWIGENO, SUPIANDI SABIHAM, HIDAYAT PAWITAN and BUDI MULYANTO as Members. The existing criteria of land suitability classification for maize and groundnut which have been used to evaluate of land suitability in Indonesia are too general and not used on spesified location of upland agriculture. The parameters and their ratings in the criteria were not tested and verified in the field especially their relationship to the production of crops, therefore the results of land suitability evaluation were often not suited to the potential of land and expected yields. The objectives of the research are: (1) to study the influence of variability of parent materials and soil development to land qualities and crop productivity of maize and groundnut, (2) to identify the limiting factors of defined landuse and minimum data set of land qualities for land suitability evaluation in the wet climate of upland agriculture, and (3) to create the land suitability criteria for maize and groundnut based land utilization types with low and medium inputs. Variability of parent materials and soil development strongly influenced the land qualities of nutrient retention and toxicity which are determined by land characteristics of ph, base saturation, and exchangeable aluminum. Land quality of nutrient availability, especially of available P, much more influenced by land management. The production of maize and groundnut on the low and medium input of the land utilization types were varied and influenced by variability of those parent materials and their soil developments. The crop productions on medium input were higher and significantly differed from the low input. The advanced stage of soil development tended to decrese the land qualities and crop productions. Productivity of the wet climate of upland agriculture was strongly influenced by the land qualities of nutrient availability, nutrient retention and toxicity. The production of maize on the low input was determined by land characteristics of ph, available P, and exchangeable aluminum, and the groundnut by available P, base saturation, and exchangeable aluminum. On the medium input, the crop production of maize is influenced by the land characteristics of ph and exchaneable aluminum, and the production of groundnut by the land characteristics of BS and exchangeable aluminum. The land suitability criteria for the defined land utilization types are created on base of: (1) the relevant land qualities, and (2) crop productivity of the area. By using the criteria indicate that the land suitability classes are suitable to the area and expected yields of the defined land utilization type. In case of the study area, the land qualities and land characteristics needed in the criteria are fewer than the existing criteria and therefore the processing of the land suitability evaluation could be done faster, easily and gave an accurately results. Especially, on the very acid soils developed on the acid sedimentary rock must be applied by fertilizer, organic matter and liming to improve land qualities of the soils.

4 ABSTRAK DJADJA SUBARDJA SUTAATMADJA. Kriteria Kesesuaian Lahan untuk Tipe Penggunaan Lahan Berbasis Jagung dan Kacang Tanah di Daerah Bogor. Dibimbing oleh SUDARSONO sebagai Ketua, SARWONO HARDJOWIGENO, SUPIANDI SABIHAM, HIDAYAT PAWITAN dan BUDI MULYANTO sebagai Anggota. Kriteria kesesuaian lahan untuk tanaman jagung dan kacang tanah yang telah ada untuk keperluan evaluasi kesesuaian lahan di Indonesia masih sangat umum dan tidak untuk spesifik lokasi. Parameter yang digunakan dan pengharkatannya belum dikaji di lapangan dan dihubungkan dengan produksi tanaman, sehingga seringkali terjadi hasil penilaian kesesuaian lahan tidak sesuai dengan potensi lahan dan produksi yang diharapkan. Penelitian ini bertujuan: (1) mempelajari pengaruh keragaman bahan induk dan perkembangan tanah terhadap kualitas lahan dan tingkat produktivitas tanaman jagung dan kacang tanah, (2) mengidentifikasi faktor-faktor pembatas penggunaan lahan dan kebutuhan minimum data kualitas lahan untuk keperluan evaluasi kesesuaian lahan di lahan kering beriklim basah, dan (3) menyusun kriteria kesesuaian lahan untuk tipe penggunaan lahan berbasis jagung dan kacang tanah pada input rendah dan sedang. Keragaman bahan induk dan perkembangan tanah sangat mempengaruhi kualitas lahan retensi hara dan bahaya keracunan yang ditunjukkan oleh ph tanah, kejenuhan basa (KB) dan aluminium dapat tukar (Al-dd). Sedangkan kualitas lahan ketersediaan hara terutama P-tersedia lebih dipengaruhi oleh pengelolaan lahan. Produksi jagung dan kacang tanah pada tipe penggunaan lahan dengan input rendah dan sedang cukup bervariasi yang disebabkan oleh pengaruh keragaman bahan induk dan perkembangan tanahnya. Produksi tanaman pada input sedang lebih tinggi dan berbeda nyata dibanding dengan input rendah. Perkembangan tanah pada tahap lanjut menurunkan kualitas lahan dan produksi tanaman. Produktivitas lahan kering yang beriklim basah sangat ditentukan oleh kualitas lahan ketersediaan hara, retensi hara dan bahaya keracunan. Karakteristik lahan yang sangat berpengaruh terhadap produksi jagung pada input rendah adalah, P tersedia, ph dan Al-dd, sedangkan terhadap kacang tanah adalah P tersedia, KB dan Al-dd. Pada input sedang, karakteristik lahan yang berpengaruh terhadap produksi jagung adalah ph dan Al-dd, sedangkan untuk kacang tanah adalah P-tersedia dan KB. Kriteria kesesuaian lahan untuk masing-masing tipe penggunaan lahan berbasis jagung dan kacang tanah dapat disusun berdasarkan: (1) kualitas lahan, dan (2) tingkat produktivitas lahan. Evaluasi kesesuaian lahan dengan menggunakan kriteria tersebut menghasilkan kelas kesesuaian lahan yang lebih sesuai dengan kondisi lahan dan produksi yang diharapkan. Kasus di lokasi penelitian diperlukan kualitas/karakteristik lahan yang lebih sedikit sehingga proses evaluasi kesesuaian lahan dapat dilakukan lebih cepat dan mudah dengan hasil yang akurat. Usaha perbaikan lahan terutama pada tanah-tanah sangat masam dari batuan sedimen masam, diperlukan peningkatan ketersediaan hara, retensi hara dan mencegah bahaya keracunan aluminium, antara lain melalui pemberian pupuk, bahan organik dan pengapuran.

5 Hak cipta milik Djadja Subardja Sutaatmadja, tahun 2005 Hak cipta dilindungi Dilarang mengutip dan memperbanyak tanpa izin tertulis dari Institut Pertanian Bogor, sebagian atau seluruhnya dalam bentuk apa pun, baik cetak, fotokopi, mikrofilm, dan sebagainya.

6 KRITERIA KESESUAIAN LAHAN UNTUK TIPE PENGGUNAAN LAHAN BERBASIS JAGUNG DAN KACANG TANAH DI DAERAH BOGOR DJADJA SUBARDJA SUTAATMADJA Disertasi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor pada Departemen Ilmu Tanah SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2005

7 Judul Disertasi: Kriteria Kesesuaian Lahan untuk Tipe Penggunaan Lahan Berbasis Jagung dan Kacang Tanah di Daerah Bogor Nama : Djadja Subardja Sutaatmadja NRP : Disetujui Komisi Pembimbing Prof. Dr. Ir. Sudarsono, M.Sc. Ketua Prof. Dr. Ir. Sarwono Hardjowigeno, M.Sc. Anggota Prof. Dr. Ir. Supiandi Sabiham, M.Agr. Anggota Prof. Dr. Ir. Hidayat Pawitan, M.Sc. Anggota Dr. Ir. Budi Mulyanto, M.Sc. Anggota Diketahui Ketua Program Studi Ilmu Tanah Dekan Sekolah Pascasarjana Dr. Ir. Komaruddin Idris, M.S. Tanggal Ujian: 30 September 2005 Prof. Dr. Ir. Syafrida Manuwoto, M.Sc. Tanggal Lulus:

8 PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala karunianya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Judul yang dipilih dalam penelitian ini adalah Kriteria Kesesuaian Lahan untuk Tipe Penggunaan Lahan Berbasis Jagung dan Kacang Tanah di Daerah Bogor. Penelitian telah dilaksanakan sejak bulan Mei 2003 sampai dengan Juni Penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak Prof. Dr. Ir. Sudarsono M.Sc., sebagai Ketua Komisi Pembimbing serta Prof. Dr. Ir. Sarwono Hardjowigeno M.Sc., Prof. Dr. Ir. Supiandi Sabiham M.Agr., Prof. Dr. Ir. Hidayat Pawitan M.Sc. dan Dr. Ir. Budi Mulyanto M.Sc., masing-masing sebagai Anggota Komisi Pembimbing, atas semua bimbingan, masukan dan saran-saran yang sangat berharga. Ucapan terima kasih disampaikan juga kepada penguji Luar Komisi, yaitu Bapak Dr. Ir. M. Ardiansyah, Dr. Ir. Ernan Rustiadi dan Dr. Istiqlal Amien M.Sc., APU atas saran dan masukannya untuk perbaik an disertasi ini. Ucapan terima kasih dan penghargaan penulis sampaikan kepada Bapak Kepala Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanah dan Agroklimat dan Kepala Balai Penelitian Tanah atas pemberian izin belajar dengan biaya sendiri. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada rekan-rekan mahasiswa Sekolah Pascasarjana IPB dan peneliti di Kelompok Pedologi, Balai Penelitian Tanah yang telah memberikan dorongan semangat serta bantuan moril dan material selama penulis menyelesaikan studi. Akhirnya, penulis sampaikan terima kasih yang sedalam-dalamnya atas perhatian, pengertian, kesabaran serta doa restu dan kasih sayangnya kepada ibu tercinta Hj. Ratu Siti Aminah, bapak dan ibu mertua, isteri dan anak-anak tersayang serta kakak dan adik-adik semuanya. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat. Bogor, Oktober 2005 Djadja Subardja Sutaatmadja

9 RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Karawang pada tanggal 23 Nopember 1951 sebagai anak ke empat dari dua belas bersaudara dari pasangan H. Mochammad Sulaeman Sutaatmadja dan Hj. Ratu Siti Aminah. Pendidikan sarjana pertanian ditempuh di Departemen Ilmu Tanah, Fakultas Pertanian IPB, lulus pada tahun Pada tahun 1983, penulis mengikuti Postgraduate Course in Soil Survey di International Institute for Aerial Survey and Earth Sciences, Enschede, Belanda. Pada tahun 1986, penulis melanjutkan pendidikan S2 di tempat yang sama di Belanda dalam bidang evaluasi lahan dan lulus pada tahun Kesempatan untuk melanjutkan ke program doktor pada program studi ilmu tanah pada Sekolah Pascasarjana IPB diperoleh pada tahun Izin belajar atas biaya sendiri diperoleh dari Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanah dan Agroklimat, Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian. Penulis bekerja sebagai peneliti bid ang genesis dan klasifikasi tanah pada Kelompok Peneliti Pedologi, Balai Penelitian Tanah sejak tahun Sebelumnya penulis pernah menjabat sebagai Kepala Sub Bidang Publikasi, Pusat Penelitian Tanah ( ), Pemimpin Proyek Penelitian Sumber Daya Lahan/LREP-II ( ), Pemimpin Bagian Proyek Sistem Usaha Pertanian Lahan Pasang Surut Sumatera Selatan ( ). Sekarang penulis sebagai Ahli Peneliti Madya pada Balai Penelitian Tanah sejak tahun Selama mengikuti pendidikan program S3, penulis juga menjabat sebagai Sekretaris Jenderal Himpunan Ilmu Tanah Indonesia dan Ketua Himpunan Alumni Dewi Sri-SPMA Negeri Bogor. Pada tahun 1980, penulis menikah dengan Nunung Sumiati dan dianugerahi empat orang anak, yaitu Komalawati S.P., Dian Mardiana S.T., Tris Sutrisna (wafat 20 April 1998) dan Raihan Yusuf.

10 Karya ilmiah ini kupersembahkan kepada isteri dan anak-anak yang kusayangi, ibunda tercinta, saudara-saudaraku serta ayah dan anakku yang telah tiada.

11 DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR DAFTAR LAMPIRAN Halaman xii xiv xv PENDAHULUAN 1 Latar Belakang 1 Tujuan Penelitian 3 Hipotesis 4 Kegunaan Hasil Penelitian 4 TINJAUAN PUSTAKA 6 Karakteristik Lahan Kering 6 Pengaruh Bahan Induk dan Perkembangan Tanah terhadap Kualitas Lahan 7 Perkembangan Metode Evaluasi Kesesuaian Lahan 9 Prosedur Evaluasi Kesesuaian Lahan untuk Pertanian Lahan Kering 11 Kriteria Kesesuaian Lahan 12 KEADAAN UMUM DAERAH PENELITIAN 15 Lokasi Penelitian 15 Keadaan Iklim 15 Geologi dan Bahan Induk 19 Keadaan Tanah 22 Penggunaan Lahan dan Pertanian 24 BAHAN DAN METODE PENELITIAN 26 Tempat dan Waktu Penelitian 26 Metode Penelitian 26

12 Karakterisasi Lahan dan Identifikasi Tipe Penggunaan Lahan 26 Percobaan Lapangan 30 Evaluasi Kesesuaian Lahan 31 Penyusunan Kriteria Kesesuaian Lahan 32 HASIL DAN PEMBAHASAN 35 Pengaruh Iklim terhadap Produktivitas Lahan Kering 35 Karakteristik Tanah pada Berbagai Bahan Induk dan Perkembangan Tanah 38 Pengaruh Lereng dan Konservasi Tanah terhadap Bahaya Erosi 61 Tipe Penggunaan Lahan dan Produktivitas Lahan Kering 63 Pengaruh Bahan Induk dan Perkembangan Tanah terhadap Kualitas Lahan 68 Pengaruh Bahan Induk dan Perkembangan Tanah terhadap Produksi Tanaman 78 Pengaruh Kualitas Lahan terhadap Produksi Tanaman 84 Kelas Kesesuaian Lahan vs Kualitas Lahan 88 Kelas Kesesuaian Lahan vs Produksi Tanaman 91 Kriteria Kesesuaian Lahan untuk Tipe Penggunaan Lahan Berbasis Jagung dan Kacang Tanah 95 Penggunaan Kriteria Kesesuaian Lahan di Lokasi Penelitian 105 Kelebihan dari Kriteria Kesesuaian Lahan yang Dibangun 109 KESIMPULAN DAN SARAN 112 Kesimpulan 112 Saran-saran 112 DAFTAR PUSTAKA 113 LAMPIRAN 118 xi

13 DAFTAR TABEL Halaman 1 Kualitas/Karakteristik Lahan untuk Evaluasi Kesesuaian Lahan Kering 14 2 Data Iklim di Daerah Kabupaten dan Kota Bogor (Schmidt & Ferguson, 1951) 18 3 Keadaan Iklim di Daerah Penelitian 18 4 Jenis -jenis Tanah Utama di Daerah Kabupaten dan Kota Bogor 24 5 Luas dan Jenis Penggunaan Lahan di Kabupaten Bogor Tahun 2003 (Dinas Pertanian Kabupaten Bogor, 2004) 25 6 Luas, Jenis Komoditas dan Produktivitas Pertanian Lahan Kering di Kabupaten Bogor Tahun 2003 (Dinas Pertanian Kabupaten Bogor, 2004) 25 7 Sifat Morfologi, Kimia dan Mineralogi Tanah di Lokasi Penelitian 44 8 Sekuen Perkembangan Tanah di Lokasi Penelitian 50 9 Pendugaan Bahaya Erosi dan Erosi yang Diperbolehkan di Lokasi Penelitian Produksi Rata-rata Jagung dan Kacang Tanah di Lokasi Penelitian Kualitas Lahan pada Berbagai Bahan Induk dan Perkembangan Tanah di Lokasi Penelitian Produksi Tanaman pada Berbagai Bahan Induk dan Perkembangan Tanah di Lokasi Penelitian Kualitas Lahan dan Kebutuhan Optimum Tanaman Penilaian Kelas Kesesuaian Lahan Berdasarkan Kualitas Lahan di Lokasi Penelitian Hubungan Kelas Kesesuaian Lahan dengan Produksi Tanaman Penilaian Kelas Kesesuaian Lahan Berdasarkan Produksi Tanaman di Lokasi Penelitian 94 xii

14 17 Analisis Regresi Kuadratik antara Sifat-sifat Tanah dan Produksi Tanaman Kriteria Kesesuaian Lahan untuk Tipe Penggunaan Lahan Berbasis Jagung dengan Input Rendah Kriteria Kesesuaian Lahan untuk Tipe Penggunaan Lahan Berbasis Jagung dengan Input Sedang Kriteria Kesesuaian Lahan untuk Tipe Penggunaan Lahan Berbasis Kacang Tanah dengan Input Rendah Kriteria Kesesuaian Lahan untuk Tipe Penggunaan Lahan Berbasis Kacang Tanah dengan Input Sedang Persamaan untuk Pendugaan Produksi Jagung dan Kacang Tanah di Lokasi Penelitian Kriteria Kesesuaian Lahan untuk Tipe Penggunaan Lahan Berbas is Jagung dan Kacang Tanah Berdasarkan Tingkat Produktivitas Lahan di Lokasi Penelitian Hubungan Kelas dan Produksi Berdasarkan Kriteria Kesesuaian Lahan untuk Tipe Penggunaan Lahan Berbasis Jagung di Lokasi Penelitian Hubungan Kelas dan Produksi Berdasarkan Kriteria Kesesuaian Lahan untuk Tipe Penggunaan Lahan Berbasis Kacang Tanah di Lokasi Penelitian Pendugaan Produksi dan Kelas Kesesuaian Lahan untuk Tipe Penggunaan Lahan Berbasis Jagung dan Kacang Tanah 108 xiii

15 DAFTAR GAMBAR Halaman 1 Peta Sebaran Lokasi Penelitian 16 2 Peta Geologi Daerah Bogor dan Sekitarnya 21 3 Peta Tanah Daerah Bogor 23 4 Bagan Alir Kegiatan Penelitian 27 5 Neraca Air untuk Tanaman Jagung dan Kacang Tanah di Cimanggu (a) Gunung Sindur (b), Jasinga (c) dan Jonggol (d) 36 6 Komposisi Mineral Pasir dari Tanah-tanah di Lokasi Penelitian 39 7 Difraktogram Liat dari Tanah Berbahan Induk Volkanik Intermedier (B1, B2) dan Batuan Sedimen Masam (B3, B4) 41 8 Difraktogram Liat dari Tanah Berbahan Induk Sedimen Basa (B5, B6, B7) 42 9 Distribusi Sifat Kimia Tanah: %-liat, ph, C-organik, P-total, K-total dan P-tersedia pada Penampang Tanah di Lokasi Penelitian Distribusi Sifat Kimia Tanah: K-dd, Ca-dd, Mg-dd, KTK-tanah, Al-dd dan Kejenuhan Basa pada Penampang Tanah di Lokasi Penelitian Produksi Jagung pada Input Rendah (TPL 1) dan Input Sedang (TPL 2) di Lokasi Penelitian Produksi Tanaman Jagung dan Kacang Tanah pada Berb agai Jenis Tanah dan Tingkat Pengelolaan Lahan di Lokasi Penelitian Hasil Evaluasi Kesesuaian Lahan vs Produksi Jagung Tanpa Input 90 xiv

16 DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1 Kualitas/Karakteristik Lahan untuk Evaluasi Kesesuaian Lahan Kering (FAO, 1983) Kriteria Kesesuaian Lahan untuk Jagung (Djaenudin et al., 2003) Kriteria Kesesuaian Lahan untuk Kacang Tanah (Djaenudin et al., 2003) Uraian Morfologi Profil Tanah di Lokasi Penelitian Komposisi Mineral Pasir dari Tanah-tanah di Lokasi Penelitian Sifat Fisika Tanah dari Tanah-tanah di Lokasi Penelitian Sifat Kimia Tanah dari Tanah-tanah di Lokasi Penelitian Sifat Kimia Tanah Lapisan Atas (0-20 cm) di Lokasi Penelitian Sifat Kimia Tanah Lapisan Atas (0-20 cm) pada Pertanaman Jagung dan Kacang Tanah Perhitungan Besarnya Erosi (A) dan Erosi yang Diperbolehkan (T) di Lokasi Penelitian Data Tinggi Tanaman dan Produksi Jagung di Lokasi Penelitian Data Tinggi Tanaman dan Produksi Kacang Tanah di Lokasi Penelitian Matriks Korelasi antara Sifat Kimia Tanah dan Produksi Jagung Matriks Korelasi antara Sifat Kimia Tanah dan Produksi Kacang Tanah 141 xv