TINJAUAN PUSTAKA. lahan baik yang berada di dalam maupun di luar kawasan hutan yang telah

Transkripsi

1 TINJAUAN PUSTAKA Pengertian lahan kritis menurut Departemen Kehutanan (2009) yaitu suatu lahan baik yang berada di dalam maupun di luar kawasan hutan yang telah mengalami kerusakan, sehingga kehilangan atau berkurang fungsinya sampai pada batas yang ditentukan atau yang diharapkan. Menurunnya fungsi tersebut akibat dari penggunaan lahan yang kurang atau tidak memperhatikan teknik konservasi tanah sehingga menimbulkan erosi dan tanah longsor yang berpengaruh terhadap kesuburan tanah, tata air, dan lingkungan. Salah satu karakteristik lahan kritis adalah lahan yang kondisinya mengalami cengkraman kekeringan akibat laju erosi yang tinggi. Hal ini menyebabkan tanah yang berfungsi sebagai media penyimpanan air yang terkandung di dalamnya tidak dapat berfungsi sehingga berimplikasi terhadap pertumbuhan tanaman yang menjadi tidak maksimal. Salah satu cara untuk memulihkan fungsi lahan agar berfungsi kembali yaitu dengan pemberian bahan organik. Fungsi penting bahan organik antara lain memperbaiki strukstur tanah dan daya simpan air, mensuplai nitrat, sulfat, dan asam organik untuk menghancurkan mineral, mensuplai nutrisi, meningkatkan kapasitas tukar kation (KTK) dan daya ikat hara, serta sebagai sumber karbon, mineral, dan energi bagi organisme (Syukur dan Harsono, 2008) A. Arang Kompos Bioaktif Arang kompos bioaktif (arkoba) merupakan pupuk organik yang dihasilkan dari pencampuran arang dan kompos yang dihasilkan melalui teknologi pengomposan dengan bantuan mikroba lignoselulostik yang tetap hidup di dalam

2 kompos. Apabila diberikan ke tanah, mikroba tersebut berperan secara hayati sebagai biofungisida untuk melindungi tanaman dari serangan penyakit akar, sehingga disebut bioaktif. Keunggulan lain arkoba adalah keberadaan arang yang menyatu dalam kompos, sehingga bila diberikan pada tanah akan ikut andil dan berperan sebagai agent pembangun kesuburan tanah, sebab arang mampu meningkatkan ph tanah sekaligus memperbaiki sirkulasi air dan udara di dalam tanah. Oleh sebab itu arkoba cocok dan tepat dikembangkan secara luas di Indonesia mengingat 2/3 (66,67%) dari lahan pertanian maupun kehutanan berada dalam kondisi masam (ph rendah), kritis dan marjinal akibat menurunnya kandungan bahan organik tanah yang tak bisa digantikan perannya oleh pupuk kimia (Gusmailina, 2009). Tujuan penambahan arang pada proses pengomposan, selain untuk meningkatkan kualitas dari kompos tersebut, juga diharapkan dengan adanya arang pada pengomposan akan menambah jumlah dan aktivitas mikroorganisme yang berperan, sehingga proses dekomposisi dapat berlangsung lebih cepat. Beberapa hasil aplikasi skala laboratorium menunjukkan bahwa penambahan 20 % arang kompos serasah campuran pada media tanaman mengkudu sampai umur 4 bulan dapat meningkatkan pertumbuhan (tinggi dan diameter) tanaman sebesar 2,7 kali. Pada tanaman jati putih (Gmelina arborea) penambahan % arang kompos serbuk gergaji meningkatkan pertumbuhan tanaman 2,2 kali sampai umur 3,5 bulan (Komarayati et al., 2002). Arang mempunyai pori yang efektif untuk mengikat dan menyimpan air dan unsur hara tanah. Keuntungan pemberian arang pada tanah sebagai pembangun kesuburan tanah (PKT) karena arang mempunyai kemampuan dalam

3 memperbaiki sirkulasi air dan udara di dalam tanah, meningkatkan ph tanah sehingga pada akhirnya dapat merangsang dan memudahkan pertumbuhan dan perkembangan akar tanaman (Gusmailina, 2009). Manfaat arang kompos bioaktif Menurut Gusmailina (2009), arang kompos bioaktif memiliki manfaat sebagai berikut: Arang kompos dapat ditingkatkan menjadi pupuk organik melalui pengkayaan unsur hara dengan bahan-bahan organik alam. Memacu perkembangan mikroorganisme tanah, meningkatkan nilai kadar tukar kation (KTK) tanah, ph tanah pada tingkat yang lebih sesuai bagi pertumbuhan tanaman, sehingga cocok untuk reklamasi lahan yang mempunyai tingkat kesuburan dan keasaman tanah yang rendah. Arang kompos mempunyai sifat yang lebih baik dari kompos karena keberadaan arang yang menyatu dalam kompos. Morfologi arang yang mempunyai pori sangat efektif untuk mengikat dan menyimpan hara. Hara tersebut dilepaskan secara perlahan sesuai dengan konsumsi dan kebutuhan tanaman (efek slow release). Karena hara tersebut tidak mudah tercuci, lahan akan selalu berada dalam kondisi siap pakai. Penggunaan arang kompos merupakan upaya untuk menjaga stabilitas bahan organik tanah agar kelestarian produktivitas tanaman terjaga. Baik diterapkan untuk mencapai keberhasilan pembangunan hutan tanaman serta mendukung kesinambungan dan kelestarian hutan, sekaligus program gerakan nasional rehabilitasi hutan dan lahan.

4 Bahan baku yang dapat dibuat arang sebagai pencampur arang kompos antara lain adalah serbuk gergaji sekam padi, kulit kayu, limbah pertanian dan perkebunan seperti tongkol jagung, tempurung kelapa/kelapa sawit. Bahan yang dapat dibuat untuk kompos antara lain adalah serbuk gergaji, serasah tumbuhan hutan atau dedaunan seperti, serasah tusam, serasah mangium, atau campuran limbah organik pertanian seperti, limbah sayuran, jerami, kulit atau tongkol jagung, sampah organik pasar, atau kotoran hewan (Gusmailina, 2009). Hasil penelitian pendahuluan Gusmailina et al. (1999), menunjukkan bahwa pemberian arang dan arang aktif bambu sebagai campuran media tanam dapat meningkatkan persentase pertumbuhan baik pada tingkat semai maupun anakan (seedling) dari Eucalyptus urophylla. Pemberian arang serbuk gergaji dan arang sarasah dapat meningkatkan pertumbuhan anakan Acacia mangium dan Eucalyptus citriodora lebih dari 30 % dibanding tanpa pemberian arang, begitu juga pemberian arang di lapangan dapat meningkatkan diameter batang tanaman E. urophylla. B. Pupuk NPK Majemuk Pupuk didefinisikan sebagai material yang ditambahkan ke tanah atau tajuk tanaman dengan tujuan untuk melengkapi ketersediaan unsur hara. Bahan pupuk yang paling awal digunakan adalah kotoran hewan, sisa pelapukan tanaman, dan arang kayu. Namun saat ini unsur hara dapat disediakan oleh berbagai macam pupuk yang tersedia di pasaran. Salah satunya adalah pupuk majemuk yang kini tersedia dengan berbagai merk dan kualitas. Setiap jenis unsur hara mempunyai reaksi yang berbeda pada berbagai jenis tanah. Ada unsur hara

5 mineral yang larut di dalam air dan mudah hilang karena penguapan atau tercuci oleh air. Hampir semua pupuk majemuk bereaksi masam, kecuali yang telah mendapat perlakuan khusus, seperti penambahan Ca dan Mg. Ada juga unsur hara yang terikat oleh koloid tanah, bahkan ada yang menghambat ketersediaan unsur hara lain. Di dalam tanah, unsur hara tersebut saling berinteraksi. Keragaman reaksi dan interaksi unsur-unsur tersebut berpengaruh terhadap efisiensi pemberian pupuk (Novizan, 2002). Pupuk majemuk adalah jenis pupuk yang mengandung dua atau lebih unsur hara esensial. Unsur hara esensial tersebut terdiri dari unsur nitrogen (N), fosfor (P), dan kalium (K). Dalam proses pembuatannya mencampur beberapa bahan pupuk, maka dapat terjadi berbagai reaksi kimia yang menghasilkan sifat kimia dan fisik tertentu. Secara umum ada tiga bentuk pupuk majemuk yaitu pupuk majemuk non granular, granular, dan pupuk cair (Damanik et al.,2010). Salah satu jenis pupuk majemuk adalah pupuk NPK 15:15:15. Pembuatan pupuk NPK 15:15:15 adalah sebagai berikut: pupuk tunggal yang akan digunakan adalah urea (45% N), TSP (46% P 2 O 5 ), dan KCl (52% K 2 O). Kadar NPK yang akan dibuat adalah yang artinya 15% N, 15% P 2 O 5, dan 15% K 2 O. Misalkan, pupuk majemuk yang dibutuhkan sebanyak 1 ton (1000 kg), maka kadar masing-masing unsur dalam pupuk majemuk tersebut adalah 150 kg (15% dari 1000 kg). Jadi, kebutuhan pupuk tunggal adalah 333 kg Urea (100/ kg), 326 kg TSP (100/ kg), dan 288 kg KCl (100/ kg). Total pupuk tersebut memang hanya 947 kg, sisanya sebanyak 5% berupa bahan perekat. Bahan perekat itulah yang menjadikan pupuk NPK berupa butiran (Sutejo, 2002)

6 C. Sifat Kimia Tanah Sifat kimia tanah dapat diartikan sebagai keseluruhan reaksi kimia yang berlangsung antar penyusun tanah dan bahan yang ditambahkan kepada tanah (Notohadiprawiro, 1999). Tanah berdasarkan ukuran partikelnya merupakan campuran dari pasir, debu, dan liat. Makin halusnya partikel akan menghasilkan luas permukaan partikel per satuan bobot yang makin luas. Dengan demikian, liat merupakan fraksi tanah yang berpermukaan paling luas dibanding 2 fraksi lainnya. Pada permukaan partikel inilah terjadi berbagai reaksi kimiawi tanah, yang kemudian mempengaruhi kesuburan tanah (Hanafiah, 2005). Derajat kemasaman (ph) tanah Reaksi tanah (ph) sangat berpengaruh dalam menentukan baik tidaknya suatu tanaman hidup pada suatu lahan. Masing-masing jenis tanaman akan tumbuh dan berkembang dengan baik pada ph optimum yang dikehendakinya. Apabila ph jenis tanaman itu tidak sesuai dengan persyaratan fisiologisnya, pertumbuhan tanaman akan terhambat atau bahkan mati. Kemasaman tanah berakibat pula terhadap baik atau buruknya atau cukup dan kurangnya unsur hara yang tersedia. Dalam hal ini pada ph sekitar 6,5 tersedianya unsur hara dinyatakan paling baik, pada ph dibawah 6,0 unsur P, Ca, Mg, ketersediannya kurang. Ketersediaan unsur hara makro dinyatakan buruk sekali pada ph dibawah 4,0. Ketersediaan Al, Fe, Mn, Bo akan demikian meningkat pada ph rendah dimana tanaman akan mengalami keracunan (Sutedjo dan Kartasapoetra, 2005). Tanah masam akan dapat mempengaruhi keadaan tanah dan pertumbuhan tanaman. Ketersediaan unsur hara di dalam tanah masam sangat kecil. Unsur hara

7 yang sulit tersedia di dalam tanah antara lain kalsium, magnesium, fosfor, dan molibdenum. Kalau unsur hara tersebut sangat kurang, tanaman yang ditanam pada tanah tersebut akan menderita seumur hidupnya. Akibat terparah ialah tanaman akan keracunan Al karena terlarut di dalam tanah. Al tidak bersifat racun kalau terikat oleh tanah. Tanah asam umumnya terdapat di daerah yang bercurah hujan tinggi dan beririgasi tidak lancar sehingga kelebihan air. Air yang berlebihan ini dapat mempercepat hancurnya mineral. Padahal mineral inilah yang menghasilkan zat yang dibutuhkan tanaman (Novizan, 2002). Pentingnya ph tanah menurut Hardjowigeno (1987) : (1) dapat menentukan mudah tidaknya unsur-unsur hara diserap tanaman, (2) dapat menunjukkan kemungkinan adanya unsur-unsur beracun, (3) dapat mempengaruhi perkembangan mikroorganisme. Kapasitas Tukar Kation (KTK) Muatan negatif dari koloid tanah dinetralkan oleh kation. Kapasitas tukar kation (KTK) adalah kemampuan permukaan koloid tanah menjerap dan mempertukarkan kation yang dinyatakan dalam me/100 g koloid. Koloid tanah dapat menjerap dan mempertukarkan sejumlah kation, yang biasanya adalah Ca, Mg, K, Na, NH 4, Al, Fe, dan H (Damanik et al., 2010). Menurut Mukhlis (2007) besarnya KTK tanah tergantung pada (1) tekstur tanah; semakin halus tekstur tanah maka KTK tanah akan semakin besar, (2) tipe mineral liat; semakin tinggi kadar liat, KTK tanah juga akan semakin tinggi, (3) kandungan bahan organik; demikian halnya dengan bahan organik, semakin tinggi bahan organik maka KTK akan menjadi semakin tinggi. Semakin tinggi KTK

8 tanah, semakin subur tanah tersebut. Demikian juga kemampuan menyerap pupuknya juga semakin tinggi. Kapasitas tukar kation setiap jenis koloid tanah berbeda-beda. Kapasitas tukar kation tanah yang rendah dapat ditingkatkan dengan menambahkan bahan organik, seperti kompos atau pupuk kandang (Novizan, 2002). Bahan organik Penimbunan dari sisa-sisa tumbuhan atau hewan yang telah mati serta hasil-hasil buangan hewan yang sebagian besar telah mengalami dekomposisi dinamakan bahan organik. Sumber utama bahan organik tanah ialah jaringan tanaman berupa daun, batang/cabang, ranting, buah, maupun akar yang berupa serasah atau sisa-sisa tanaman. Sumber sekunder berupa jaringan organik fauna. Bahan organik umumnya ditemukan dipermukaan tanah, jumlahnya tidak besar, hanya sekitar 3-5 % tetapi pengaruhnya terhadap sifat-sifat tanah besar sekali. Bahan organik tanah dapat memperbaiki struktur dan konsistensi tanah dan dengan demikian dapat memperbaiki aerasi, permeabilitas, dan kemampuan tanah menyimpan air (Notohadiprawiro, 1999). Pengaruh bahan organik terhadap sifat kimia tanah menurut Hakim et al. (1986) adalah : a. Meningkatkan daya jerap dan kapasitas tukar kation b. Kation yang mudah dipertukarkan meningkat c. Unsur N, P, S diikat dalam bentuk organik atau dalam tubuh mikroorganisme sehingga terhindar dari pencucian, kemudia tersedia kembali. d. Pelarutan sejumlah unsur hara dari mineral oleh asam humus.

9 Nitrogen (N) Tanaman menyerap unsur N terutama dalam bentuk NO - 3. Namun bentuk lain yang juga dapat diserap adalah NH + 4. Dalam keadaan aerasi baik senyawasenyawa N akan dirubah dalam bentuk NO - 3. Nitrogen yang tersedia bagi tanaman dapat mempengaruhi pembentukan protein dan disamping itu unsur ini juga merupakan bagian yang integral dari klorofil (Nyakpa et al., 1988). Nitrogen adalah komponen utama dari berbagai substansi penting dalam tanaman. Sekira 40-50% kandungan protoplasma yang merupakan substansi hidup dari sel tumbuhan terdiri dari senyawa nitrogen. Senyawa nitrogen digunakan oleh tanaman untuk membentuk asam amino yang akan diubah menjadi protein. Nitrogen juga dibutuhkan untuk membentuk senyawa penting seperti klorofil, asam nukleat, dan enzim. Karena itu, nitrogen dibutuhkan dalam jumlah relatif besar pada setiap tahap pertumbuhan tanaman, khususnya pada tahap pertumbuhan vegetatif, seperti pembentukan tunas, atau perkembangan batang dan daun. Memasuki tahap pertumbuhan generatif, kebutuhan nitrogen mulai berkurang. Tanpa suplai nitrogen yang cukup, pertumbuhan tanaman yang baik tidak akan terjadi (Novizan, 2002). Menurut Sutejo (2002), fungsi nitrogen yang selengkapnya bagi tanaman adalah sebagai berikut: 1. Untuk meningkatkan pertumbuhan tanaman 2. Dapat menyehatkan pertumbuhan daun, daun tanaman lebar dengan warna yang lebih hijau, kekurangan N menyebabkan khlorosis (pada daun muda berwarna kuning) 3. Meningkatkan kadar protein dalam tubuh tanaman

10 4. Meningkatkan kualitas tanaman penghasil daun-daunan 5. Meningkatkan perkembangbiakan mikroorganisme dalam tanah. Sebagaimana diketahui hal tersebut penting sekali bagi kelangsungan pelapukan bahan organik. Fosfor (P) Fosfor merupakan unsur yang diperlukan dalam jumlah besar. Jumlah fosfor dalam tanaman lebih kecil dibandingkan dengan nitrogen dan kalium (Rosmarkam dan Yuwono, 2002). Fosfor diserap tanaman dalam bentuk H 2 PO - 4, HPO 2-4, PO 2-4, atau tergantung dari nilai ph tanah. Fosfor sebagian besar berasal dari pelapukan batuan mineral alami, sisanya berasal dari pelapukan bahan organik. Walaupun sumber fosfor di dalam tanah mineral cukup banyak, tanaman masih bisa mengalami kekurangan fosfor. Pasalnya, sebagian besar fosfor terikat secara kimia oleh unsur lain sehingga menjadi senyawa yang sukar larut di dalam air. Mungkin hanya 1% fosfor yang dapat dimanfaatkan tanaman (Novizan, 2002). Secara umum, fungsi dari P dalam tanaman menurut Sutejo (2002) dapat dinyatakan sebagai berikut: 1. Dapat mempercepat pertumbuhan akar semai 2. Dapat mempercepat serta memperkuat pertumbuhan tanaman muda menjadi tanaman dewasa pada umumnya. 3. Dapat mempercepat pembungaan dan pemasakan buah, biji atau gabah 4. Dapat meningkatkan produksi biji-bijian

11 Kalium (K) Senyawa K hasil pelapukan mineral, di dalam tanah dijumpai dalam jumlah yang bervariasi tergantung jenis bahan induk pembentuk tanah dan hasil pelapukan, pelepasan dari situs pertukaran kation tanah dan dekomposisi bahan organik yang terlarut dalam tanah (Hanafiah, 2005). Berlainan dengan N dan P, pada tanah-tanah mineral pada umumnya kalium (K) tanah tinggi, bahkan unsur ini di dalam tanah lebih banyak bila dibandingkan dengan unsur lainnya. Unsur kalium terdapat pada lapisan tanah olah bisa mencapai kg K 2 O per ha. Hal ini merupakan angka yang umum namun unsur kalium dapat dipertukarkan dalam larutan tanah hanya terdapat dalam jumlah yang sedikit (Soegiman, 1982; Soepardi, 1983). Menurut Sutejo (2002), pada tanaman unsur hara K berperan membantu: 1. Pembentukan protein dan karbohidrat 2. Mengeraskan jerami dan bagian kayu dari tanaman 3. Meningkatkan resistensi tanaman terhadap penyakit 4. Meningkatkan kualitas biji dan buah D. Tanaman Suren (Toona sureni Merr.) Suren (Toona sureni Merr) merupakan tanaman yang cepat tumbuh (fast growing) yang kayunya dapat digunakan untuk papan dan bahan bangunan perumahan, peti, venire, alat musik, dan kayu lapis, serta mebel. Bagian tanaman suren, khususnya kulit kayu dan daunnya dapat dimanfaatkan sebagai bahan obatobatan tradisional seperti tonik, obat diare, dan anti biotik (Djam an dan Ochsner, 2002).

12 Pohon suren tergolong pohon besar dengan bentuk batang lurus dan dapat mencapai tinggi m dengan tinggi bebas cabang mencapai 25 m dan diameter sekitar 100 cm, bahkan di daerah pegunungan dapat mencapai diameter hingga 300 cm, pertumbuhannya tergolong cepat (fast growing). Permukaan kulit batang pecah-pecah seolah tumpang tindih seperti kulit buaya, berwarna coklat keabu-abuan hingga coklat gelap dan mengeluarkan aroma khas apabila dipotong. Suren (Toona sureni Merr.) memiliki taksonomi sebagai berikut : Kingdom Divisi Kelas Ordo Famili Genus Species : Plantae : Magnoliophyta : Magnoliopsida : Sapindales : Meliaceae : Toona : Toona sureni Merr. Suren menyebar dari daratan Asia mulai dari Nepal, India, Burma (Myanmar), Cina, Thailand, Malaysia, Sumatera, Jawa, dan Kalimantan. Suren juga memiliki banyak nama daerah sesuai dengan daerah penyebarannya, seperti suren, ingul, surian, surian amba (Sumatera), Surian wangi (Malaysia), danupra (Philippina), ye tama (Myanmar), surian (Thailand), dan nama dagangannya adalah Limpaga (Djam an dan Ochsner, 2002). Suren memiliki banyak kegunaan dan manfaat yang dapat diperoleh mulai dari akar, batang, kulit, buah dan daun. Pohon suren sering ditanam sebagai tanaman pagar pemecah angin, naungan dan pelindung tanaman di bawahnya. Daunnya mengandung senyawa surenon, surenin, surenolakton yang

13 terbukti efektif sebagai repellant (pengusir dan penolak) serangga, dan daunnya juga dapat diekstrak sebagai antibiotik dan bioinsektisida. Buahnya dapat disuling untuk menghasilkan minyak esensial (aromatik). Kulit dan akar suren dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku obat diare karena mengandung senyawa diarrhoea. Kayu suren dapat dipergunakan sebagai kayu perkakas, peti kemas, kotak cerutu, kayu bangunan, plywood, kayu perkapalan, kayu ukiran, furniture, panel dekoratif, alat musik, finir dan lain-lain. Suren tumbuh baik dari dataran rendah hingga ketinggian m diatas permukaan laut, namun tumbuh optimal pada ketinggian m diatas permukaan laut dengan suhu udara sekitar 22 o C (Djam an dan Ochsner, 2002). E. Pertumbuhan Tanaman Pertumbuhan tanaman adalah proses dalam kehidupan tanaman yang mengakibatkan perubahan ukuran tanaman semakin besar dan juga yang menentukan hasil tanaman. Jika tajuk berfungsi untuk menyediakan karbohidrat melalui proses fotosintesis maka fungsi akar adalah menyediakan unsur hara dan air yang diperlukan dalam metabolisme tanaman. Hubungan akar dengan tajuk lebih banyak ditekankan dari segi morfogenetik seperti dalam pandangan semakin banyak akar semakin baik pula hasil tanaman. Tetapi tanaman yang tumbuh dalam keadaan kurang air membentuk akar yang lebih banyak dengan hasil yang rendah. Jumlah unsur hara dan air yang dapat diserap tanaman tergantung pada kesempatan untuk mendapatkan air dan unsur hara tersebut di dalam tanah (Sitompul dan Guritno, 1995).