BAB I PENDAHULUAN. di antara dua sungai besar. Ekosistem tersebut mempunyai peran yang besar dan

Transkripsi

1 BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Ekosistem gambut merupakan salah satu tipe ekosistem lahan basah yang terbentuk dari akumulasi bahan organik dan pada umumnya menempati cekungan di antara dua sungai besar. Ekosistem tersebut mempunyai peran yang besar dan penting baik dari aspek ekologi, sosial maupun ekonomi. Ditinjau dari aspek ekologi bahwa ekosistem gambut mempunyai fungsi menyimpan dan menyuplai air, sebagai cadangan karbon terrestrial, dan merupakan habitat bagi keanekaragaman hayati yang hanya dijumpai pada ekosistem tersebut (Roulet, 2000; Chmura et al., 2003; Sudip et al., 2005; Maswar, 2011). Peran ekosistem gambut ditinjau dari aspek ekonomi adalah berupa hasil hutan baik kayu maupun non kayu, sedangkan peran sosial adalah sebagai sumber mata pencaharian bagi masyarakat sekitar baik dibidang perikanan maupun pertanian. Luas lahan gambut di Indonesia menempati urutan ke empat terbesar di dunia setelah Rusia, Kanada dan Amerika Serikat. Diperkirakan potensinya di Indonesia mencapai 20,6 juta hektar atau sekitar 10,8% dari luas daratan Indonesia. Dari luasan tersebut sekitar 7,2 juta hektar atau 35%-nya terdapat di Pulau Sumatera dan di Kabupaten Siak Propinsi Riau ada 504 ribu ha atau 12,5 % (Wahyunto et al, 2005). Pemanfaatannya telah dimulai sekitar tahun 1960-an sebagai lahan pertanian untuk program transmigrasi (Suryadi, 1996; Rahmadi, 2009; Saefudin, 2009). Sejak tahun 1990-an pemerintah mengembangkan lahan gambut sebagai lahan perkebunan kelapa sawit dan hutan tanaman industri (HTI) khususnya di 1

2 Sumatera dan Kalimantan. Saat ini bentuk HTI yang berperan penting dan berkembang dalam menunjang industri kayu adalah HTI pulp, salah satu perusahaan HTI terbesar di Riau adalah PT. Arara Abadi. PT Arara Abadi membangun HTI untuk memasok bahan baku pabrik pulp dan kertas PT. Indah Kiat Pulp & Paper (IKPP). Jenis tanaman yang dikembangkan oleh PT. Arara Abadi di lahan gambut adalah Acacia crassicarpa. Jenis tersebut dikembangkan sebagai tanaman pokok atau tanaman unggulan untuk HTI pulp di lahan gambut, karena karakteristik jenis ini sesuai dengan persyaratan yang diinginkan oleh industri pulp dan dapat beradaptasi pada lahan gambut. A. crassicarpa menghasilkan kayu sebagai bahan baku pulp dan kertas, dengan daur panen 4,5-6 tahun. Jenis tersebut memenuhi persyaratan untuk industri pulp seperti : (1) Pertumbuhannya cepat, kulminasi riap pada umur muda, batang relatif lurus, dapat ditanam dengan mudah dan murah; (2) Mempunyai kadar selulosa tinggi (40-45%), berserat panjang ( 0,8), mempunyai kadar lignin rendah (<23%), warna cerah dan zat ekstratif rendah (PT. Arara Abadi, 2008). Hutan Tanaman Industri A. crassicarpa milik PT. Arara Abadi sebagian arealnya merupakan rawa-rawa gambut dalam, dengan tingkat dekomposisi hemik dan fibrik, sedangkan sebagian lainnya merupakan rawa-rawa gambut dangkal dengan tingkat kematangan saprik dan hemik. Kedalaman gambut yang diusahakan untuk pengembangan budidaya tanaman HTI A. crassicarpa berkisar antara 0,5-2 meter, namun banyak juga dikembangkan di areal yang mempunyai kedalaman lebih dari 3 meter. 2

3 Kondisi alami lahan gambut selalu tergenang, sehingga pemanfaatan lahan gambut untuk komoditi HTI A. crassicarpa diawali dengan pembuatan saluran drainase atau kanal untuk meningkatkan ketersediaan oksigen bagi akar supaya tanaman dapat tumbuh dan berkembang dengan baik (Hooijer et al., 2006). Pembuatan saluran drainase mempunyai dua fungsi utama yaitu untuk membuang kelebihan air tanah di lahan dan air hujan, serta sebagai pengendali kedalaman muka air tanah agar tercapai kondisi yang optimum untuk pertumbuhan tanaman. Menurut Radjagukguk (1991), bahwa pengaturan dan pengelolaan sistem drainase serta pengendalian laju drainase merupakan aspek-aspek yang amat penting untuk diperhatikan dalam pemanfaatan lahan gambut. Apabila level tinggi muka air terlalu dalam, maka proses dekomposisi akan semakin cepat terjadi karena proses dekomposisi pada kondisi aerobik jauh lebih cepat dibandingkan pada kondisi anaerobik. Namun apabila level tinggi muka air terlalu dangkal maka pertumbuhan tanaman tidak akan optimum bahkan tidak dapat berlangsung karena respirasi dan pertumbuhan akar akan terganggu. Pada dasarnya reklamasi tanah gambut adalah bertujuan untuk meningkatkan produktivitas lahannya, namun karena ekosistem gambut sangat unik, rapuh dan memiliki sifat tidak dapat diperbaharui maka akan sangat rentan terhadap perubahan lingkungan. Sehingga kegiatan reklamasi lahan untuk HTI A. crassicarpa dalam jangka panjang akan menimbulkan dampak negatif terhadap perubahan karakteristik tanah gambutnya. Menurut Hardjowigeno (1986) bahwa perbaikan drainase sangat erat hubungannya dengan sifat fisik gambut seperti tingkat dekomposisi tanah gambut, bobot isi (bulk density), irreversible (kering 3

4 tidak balik), kadar air dan subsiden. Selanjutnya sifat fisik tersebut akan berpengaruh terhadap sifat kimia dan biologi tanahnya. Walaupun telah banyak diketahui adanya perubahan sifat tanah gambut akibat perbaikan drainase (pengeringan lahan) untuk kegiatan budidaya, tetapi sifat-sifat tanah yang berubah secara vertikal pada tanah gambut yang didrainase untuk HTI A. crassicarpa belum diketahui secara pasti. Sifat-sifat tersebut adalah penting karena menentukan kelestarian gambut secara keseluruhan dalam mendukung produktivitas lahan untuk keberlangsungan pasokan bahan baku pulp dan kertas. B. Perumusan Masalah Ekosistem gambut mempunyai peranan yang penting dalam hal penyediaan bahan baku industri kehutanan salah satunya adalah untuk tujuan bahan baku pulp dan kertas. Sampai saat ini hasil tegakan HTI pulp dan kertas belum sesuai dengan produktivitas hasil yang diharapkan, rata-rata setiap tahunnya masih mengandalkan 50% pasokan bahan baku dari hutan alam. Belum tercapainya produktivitas hasil yang diharapkan dalam pengusahaan tanaman A. crassicarpa di lahan gambut adalah rendahnya tingkat survival tanaman tersebut. Laporan PT. Arara Abadi (2012) bahwa pada akhir daur tebang (umur 4,5-5 tahun), persen survival tanaman A. crassicarpa sebesar 46,3%. Rendahnya persen survival tanaman disebabkan oleh beberapa hal seperti: (1) Bibit yang digunakan sebagian besar berasal dari materi bibit stek yang mempunyai sistem perakaran kurang kokoh sehingga rentan terhadap kerobohan, (2) Jenis tanaman yang dikembangkan adalah termasuk jenis cepat tumbuh, pada akhir daur rata-rata tinggi pohon 22 m dengan diameter pohon 19 cm, sehingga menyebabkan 4

5 kurangnya keseimbangan antara bobot biomassa dan kekokohan sistem perakaran. Sifat perakaran berhubungan dengan sifat fisik tanah gambut yang mempunyai nilai bobot isi rendah (0,05-0,56 g/cm 3 ), bersifat seperti spon menyebabkan cengkraman akar kurang kompak sehingga pohon rentan roboh apabila dipicu tiupan angin. Hutan Tanaman Industri A. crassicarpa di lahan gambut PT. Arara Abadi telah memasuki rotasi ke-4. Dalam beberapa periode rotasi mendatang lahan gambut tersebut diperkirakan akan menjadi semakin terdegradasi, hal ini dikarenakan selalu ada proses penebangan diakhir daur, pengangkutan hasil, penyiapan lahan untuk periode penanaman berikutnya, pemupukan dan pemberian herbisida. Adanya usikan selama pengelolaan HTI tersebut merupakan faktorfaktor yang dapat mempercepat degradasi gambut. Alur penanaman A. crassicarpa di lahan gambut disajikan pada Gambar 1. Degradasi lahan gambut akan memengaruhi daya dukung lahan gambut tersebut. Daya dukung lahan gambut secara tidak langsung akan menentukan keberadaan industri pulp dan kertas, yaitu yang berkenaan dengan suplai bahan baku dari lahan HTI pulp. Menurut Nambiar dan Brown (1997) bahwa keberlangsungan penyediaan suplai bahan baku dari lahan HTI pulp sangat ditentukan oleh kemampuan kondisi ekologis, kualitas tempat tumbuh, intensitas manajemen termasuk perlakuan silvikultur yang dilaksanakan, dampak pada tanah di bawahnya dan nilai lingkungan serta manfaat sosial ekonomi yang didapat. Beberapa permasalahan berkenaan dengan pemanfaatan lahan gambut untuk HTI adalah di samping jenis yang dikembangkan tumbuh kurang baik, persentase hidup tanaman pada akhir daur rendah, pada musim hujan lahan 5

6 tergenang air dan terlalu kering saat musim kemarau, kebakaran, pelepasan karbon dioksida, serta penurunan permukaan tanah (subsiden). Hutan/ Replanting dari Hutan Tanaman Persiapan Lahan Pembersihan Lahan Pengaturan Kedalaman Muka Air Tanah Gambut berdasarkan Umur Tanaman: < 6 bulan : cm 6 12 bulan : cm > 12 bulan : cm Kanal Primer, Sekunder, dan Tersier Penyemprotan Pra Tanam dengan Menggunakan Herbisida Tanam Pupuk Perawatan Penyulaman Weeding Singling Pupuk Susulan Pengendalian HPT Gambar 1. Alur penanaman A. crassicarpa di lahan gambut (PT.Arara Abadi, 2008). 6

7 Pengembangan lahan gambut untuk HTI dengan menurunkan kedalaman muka air tanah telah mengubah keseimbangan ekosistem di daerah tersebut. Ritzema dan Wosten (2002) menyatakan bahwa setiap perubahan dalam keseimbangan air di wilayah tersebut, terutama dampak dari drainase, akan memiliki efek tidak dapat kembali seperti fungsi ekosistem semula. Hampir tidak mungkin untuk kembali ke kondisi alami lahan gambut, namun usaha yang dapat dilakukan hanyalah memperkecil dampak lingkungan yang ditimbulkan. Salah satu cara dengan meminimalkan pengeringan lahan yaitu mengatur kedalaman muka air tanah. Beberapa penelitian pengelolaan tata air di lahan HTI A. crassicarpa telah dilakukan (Hooijer, et al, 2012; Kunarso, 2012; dan Yuniati, 2013). Namun dampak pengembangan tanaman A. crassicarpa terhadap perubahan karakteristik tanahnya secara vertikal belum dilakukan. Penelitian ini penting dilakukan untuk memberikan informasi terkait karakteristik fisik, kimia dan biologi tanah gambut yang didrainase sehingga dapat diketahui sejauh mana perubahannya secara vertikal, bagaimana pengaruhnya terhadap kelestarian gambut dalam mendukung produktivitas lahan HTI A. crassicarpa untuk rotasi berikutnya. Dengan dilakukannya drainase maka dapat menyebabkan hilangnya gambut karena proses oksidasi yang dipercepat. Apabila tanah mineral di bawah lapisan gambut tersebut merupakan tanah yang tidak atau kurang subur maka produktivitas lahan akan menurun seiring dengan habisnya gambut. Permasalahan utama yang dikaji dalam penelitian ini adalah dampak pengelolaan lahan gambut akibat penanaman A. crassicarpa terhadap karakteristik tanah gambutnya, laju penurunan permukaan gambut dan kesuburan lapisan substratum di bawahnya serta melihat hubungan kedekatan ekologis antara 7

8 fauna tanah gambut dengan karakteristik tanahnya yang dapat digunakan sebagai penciri kondisi ekologis lahannya. Kerangka berpikir untuk mengkaji permasalahan tersebut dituangkan dalam bentuk tahapan-tahapan kegiatan yang dilakukan dalam penelitian kajian karakteristik tanah gambut yang didrainase untuk hutan tanaman A. crassicarpa, seperti yang dapat dilihat pada Gambar 2. C. Tujuan Penelitian Tujuan penelitian secara umum adalah untuk mengetahui karakteristik (fisik, kimia dan biologi) tanah gambut setelah dilakukan drainase untuk HTI A. crassicarpa rotasi ke tiga. Secara rinci, tujuan penelitian adalah untuk: (1). Mengetahui karakteristik fisik tanah gambut ditinjau dari nilai bobot isi, tingkat kematangan dan kadar air berdasarkan kedalaman gambut, serta laju penurunan permukaan tanah gambut; (2) Mengetahui karakteristik kimia tanah gambut ditinjau dari distribusi hara makro, kadar abu, basa-basa yang dapat ditukar serta ph secara vertikal berdasarkan kedalaman gambut; (3) Mengetahui karakteristik biologi tanah gambut ditinjau dari kelimpahan fauna tanah. (4) Mengetahui hubungan kedekatan ekologis antara kelimpahan fauna tanah dengan karakteristik tanah gambut yang didrainase. 8

9 Permasalahan lingkungan pada pengembangan hutan tanaman A. crassicarpa untuk produksi pulp dan kertas Permasalahan pengelolaan tata air Permasalahan dampak pengelolaan terhadap tanahnya Permasalahan emisi Studi model pengelolaan tata air di lahan gambut : Hooijer, et al, 2012 Kunarso, 2012 Yuniati, 2013 Kajian Karakteristik Tanah Gambut yang Didrainase untuk HTI A. crassicarpa Penghitungan emisi karbon : Hooijer, et al, 2012 Perubahan sifat fisik tanah gambut secara vertikal Perubahan sifat kimia tanah gambut secara vertikal Perubahan sifat biologi tanah gambut dilihat dari kelimpahan fauna tanahnya Penghitungan laju subsidensi : Hooijer, et al, 2012 Yunita Lisnawati (penerapan model laju subsiden dari Hooijer, et al, 2012) Pengukuran kandungan hara makro, kadar abu, ph dan basa-basa tertukar di lahan HTI dan hutan gambut alami Pengukuran bobot isi, tingkat kematangan, Kadar Air di lahan HTI dan hutan gambut Pengukuran kelimpahan fauna tanah di lahan HTI dan hutan Analisis karakteristik fisik tanah gambut setelah didrainase Analisis hubungan kedekatan ekologis antara kelimpahan fauna tanah dengan karakteristik fisik tanah gambut setelah di drainase Analisis karakteristik kimia tanah gambut setelah didrainase Gambar 2. Bagan alur kerangka penelitian. 9

10 D. Manfaat Penelitian Penelitian kajian karakteristik tanah gambut yang didrainase untuk HTI A. crassicarpa mempunyai beberapa manfaat sebagai berikut: 1. Kajian sifat fisik dan kimia tanah secara vertikal pada tanah gambut yang didrainase dan dibandingkan dengan kondisi pada hutan gambut alami, diharapkan dapat dipergunakan sebagai justifikasi/pertimbangan ilmiah terhadap PP No. 71 Tahun 2014 tentang Perlindungan dan Pengelolaan Ekosistem Gambut mengenai (a) batasan kriteria baku kerusakan gambut dengan menggunakan batasan kedalaman muka air tanah 0,4 m; (b) gambut maksimal 3 meter yang boleh dikelola, dan ditetapkan sebagai fungsi lindung jika memiliki ketebalan lebih dari 3 m. 2. Kajian distribusi hara makro, kadar abu, basa-basa yang dapat ditukar serta ph secara vertikal berdasarkan kedalaman gambut serta laju penurunan gambut (subsidensi) diharapkan dapat dipergunakan untuk memberikan masukan kepada pihak manajemen PT. Arara Abadi berkenaan dengan status kesuburan tanahnya seiring dengan laju penurunan permukaan tanah gambut. 3. Kajian hubungan kedekatan ekologis antara kelimpahan fauna tanah dengan karakteristik tanah gambut yang didrainase diharapkan dapat dijadikan sebagai bioindikator terhadap pengelolaan lahan HTI A. crassicarpa. E. Keaslian dan Kebaharuan Penelitian Tinjauan terhadap penelitian yang terkait dengan dampak lahan gambut yang didrainase untuk tanaman tahunan dan untuk HTI A.crassicarpa sudah 10

11 pernah dilakukan. Untuk itu perlu dilampirkan penelitian terdahulu yang sudah dilakukan dimaksudkan untuk mendapatkan gambaran yang lengkap terhadap bagian-bagian dari persoalan yang sudah diteliti dan menggunakan hasil-hasil penelitian sebelumnya ini sebagai dasar untuk mendukung dan memperkuat pemahaman, pengetahuan, informasi, dan aspek penelitian yang dilakukan pada penelitian ini. Selain itu, tinjauan penelitian sebelumnya ini dimaksudkan juga untuk melihat perbedaan antara materi dan aspek yang sudah pernah diteliti dengan topik penelitian yang dilakukan pada penelitian ini. Hal ini dapat menjadi salah satu indikator yang menunjukkan tingkat keaslian dan kebaharuan penelitian yang dilakukan. Perbedaan penelitian-penelitian sebelumnya dengan penelitian ini terletak pada fokus studinya seperti terlihat pada matrik yang disajikan pada Tabel 1. Keaslian dan kebaharuan dari penelitian ini adalah: 1. Belum pernah ada penelitian yang membandingkan karakteristik fisik dan kimia tanah gambut yang dilakukan secara vertikal sampai kedalaman tanah mineral pada lahan gambut yang dikonversi untuk HTI Acacia crassicarpa dengan lahan gambut pada areal konservasi. Penelitian-penelitian sebelumnya hanya dilakukan pada lapisan atas. 2. Diketahuinya karakteristik fisik tanah gambut di lokasi penelitian yang menunjukkan bahwa pada ketebalan gambut di atas 4 m, profil tengah didominasi oleh tingkat kematangan fibrik, yang mana pada kondisi tersebut mempunyai stabilitas yang rendah, airnya jenuh total sepanjang tahun, dan daya dukung bebannya rendah yang ditunjukkan dengan nilai bobot isi yang sangat rendah. Informasi ini dapat dijadikan justifikasi ilmiah dalam mendukung usaha pemerintah untuk melindungi ekosistem gambut dimana 11

12 gambut yang mempunyai kedalaman lebih dari 3 m ditetapkan sebagai fungsi lindung. 2.a. Ditemukannya famili Entomobryidae yang berpotensi sebagai bioindikator lahan gambut yang masih mempunyai kelembaban tanah yang tinggi dan belum mengalami dekomposisi lebih lanjut. Kelembaban tanah yang tinggi dicirikan dengan kandungan kadar air yang tinggi dan biasanya terdapat pada lahan gambut yang mempunyai kedalaman muka air tanah yang dangkal. b. Ditemukannya famili Formicidae yang berpotensi sebagai bioindikator lahan gambut yang mempunyai tingkat dekomposisi yang telah lanjut dan kadar air yang rendah. Kondisi tersebut terdapat pada lahan gambut yang mempunyai kedalaman muka air tanah yang dalam. 12

13 Tabel 1. Kedudukan Penelitian ini Terhadap Penelitian Sebelumnya Peneliti Judul Tahun Lokasi Penelitian Fokus Penelitian Riwandi Kajian Stabilitas Gambut 2001 Gambut alami di Jambi Tropika Indonesia dan Kalimantan Berdasarkan Analisis Tengah. Kehilangan Karbon Organik, Sifat Fisiko Kimia, dan Komposisi Bahan Gambut. Disertasi. IPB. Maswar Kajian Cadangan Karbon 2011 Nangro Aceh pada Lahan Gambut Darussalam Bagian Tropika yang Didrainase Barat, pada lahan untuk Tanaman Tahunan. gambut yang didrainase Disertasi. IPB. untuk penggunaan lahan hutan, semak, kebun karet dan kebun sawit. 1. Mengkaji kehilangan karbon organik gambut melalui proses reduksi & oksidasi. 2. Mengkaji sifat fisiko-kimia gambut dalam hubungannya dengan proses kering tidak balik. 3. Mengkaji komposisi kimia gambut dalam hubungannya dengan reaktivitas asam-asam organik. 1. Mengevaluasi metode dan alat penentuan karbon gambut tropika. 2. Mengevaluasi karakteristik gambut yang didrainase. 3. Menghitung cadangan karbon tersimpan. 4. Mengevaluasi kehilangan karbon pada gambut yang didrainase. Rovanty Frizdew Adi Kunarso Variasi Kadar Karbon Organik Berdasarkan Perbedaan Kedalaman Muka Air pada Lahan Gambut yang Diusahakan untuk Komoditas Perkebunan. Thesis. IPB. Improvement of Water Management at Field Level for Acacia Plantation in Tidal Lowlands (Case study in Sembilang Area, South Sumatera. Thesis Bengkalis, Riau. Jenis tanaman : karet, kelapa sawit dan nenas Daerah Aliran Sungai Sembilang, HPH HTI PT. Sumber Hijau Permai, Sumatera Selatan. Jenis tanaman Acacia crassicarpa. 1. Mengevaluasi pengaruh jarak dari saluran drainase terhadap kedalaman muka air tanah, 2. Mengevaluasi pengaruh kedalaman muka air tanah terhadap C- organik. 3. Mengevaluasi hubungan antara kadar C-organik dengan berbagai karakteristik lahan gambut berdasarkan umur penggunaan lahan untuk komoditas perkebunan. 1. Mengidentifikasi kondisi eksisting sistem pengelolaan air yang berkaitan dengan tingkat subsidence dan kedalaman muka air. 2. Menganalisis neraca air. 3. Menentukan tingkat air yang optimal dalam saluran tersier untuk mempertahankan kedalaman muka air tanah di lapangan. 13

14 Rini Yuniati Desti Hertanti Yunita Lisnawati UNESCO-IHE (Institute for Water Education & Sriwijaya University). Integrating Development and Conservation through Water Management of Timber Plantation in Peat Lowlands (Case Study : Tanjung Jabung Timur District, Jambi). MSc Thesis WSE-HELWD Keterkaitan Sifat Tanah Gambut Terhadap konsentrasi Hara dan Keragaman Mikrob Serta Makrofauna Tanah di Areal Penanaman Sagu. Thesis. IPB. Kajian Karakteristik Tanah Gambut yang Didrainase untuk HTI Acacia crassicarpa 2013 HPH HTI PT. Wira Karya Sakti, Jambi. Jenis tanaman Acacia crassicarpa Riau. Jenis tanaman sagu HPH HTI PT. Arara Abadi, Riau. Jenis tanaman Acacia crassicarpa. 1. Menganalisis sistem pengelolaan air yang ada di wilayah studi. 2. Mensimulasikan praktek-praktek pengelolaan air untuk mengoptimalkan pertumbuhan hutan tanaman. 3. Menghitung status risiko kebakaran didasarkan pada kondisi muka air tanah. 4. Menganalisis tingkat penurunan tanah berdasarkan kondisi muka air tanah. Menganalisis hubungan anatara karakteristik tanah gambut terkait dengan ketesediaan hara tanaman dan keragaman mikrob dan makrofauna di beberapa areal penanaman sagu. 1. Mengkaji karakteristik fisik tanah gambut yang didrainase untuk HTI A. crassicarpa yang ditinjau dari nilai bobot isi, tingkat kematangan, kadar air, secara vertikal berdasarkan kedalaman gambut. dan laju subsiden yang dihitung berdasarkan kedalaman muka air tanah gambut. 2. Mengkaji pengaruh lahan gambut yang didrainase terhadap distribusi hara makro, kadar abu, ph dan basa-basa tertukar berdasarkan kedalaman gambut. 3. Menganalisis kelimpahan fauna tanah pada lahan gambut yang didrainase. 4. Menilai kedekatan ekologis antara fauna tanah dengan karakteristik fisik tanah gambut yang berpotensi sebagai bioindikator pengelolaan lahannya. 14