PENGARUH PENGOLAHAN TANAH KONSERVASI TERHADAP SIFAT FISIK DAN HIDROLOGI TANAH

Transkripsi

1 PENGARUH PENGOLAHAN TANAH KONSERVASI TERHADAP SIFAT FISIK DAN HIDROLOGI TANAH (Studi Kasus di Desa Babakan, Kecamatan Dramaga, Kabupaten Bogor, Provinsi Jawa barat) MUHAMMAD SOFYAN A PROGRAM STUDI MANAJEMEN SUMBERDAYA LAHAN DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2011

2 RINGKASAN MUHAMMAD SOFYAN. Pengaruh Pengolahan Tanah Konservasi Terhadap Sifat Fisik dan Hidrologi Tanah (Studi Kasusdi Desa Babakan, Kecamatan Dramaga, Kabupaten Bogor, Provinsi Jawa Barat). Dibawah bimbingan DWI PUTRO TEJO BASKORO dan ENNI DWI WAHJUNIE. Peningkatan jumlah penduduk menyebabkan semakin meningkatnya kebutuhan akan pangan. Kondisi ini menuntut sektor pertanian agar dapat meningkatkan produksinya. Salah satu usaha untuk meningkatkan produksi pertanian adalah dengan melakukan pengolahan tanah secara intensif. Namun dalam jangka panjang, pengolahan tanah secara intensif akan menurunkan kualitas tanah. Oleh karena itu, perlu adanya sistem pengolahan tanah yang dapat mempertahankan produktivitas suatu lahan agar tetap tinggi. Sistem pengolahan tanah tersebut adalah sistem pengolahan tanah konservasi. Saat ini masih terjadi perdebatan terkait dengan seberapa besar pengaruh sistem pengolahan tanah konservasi tersebut terhadap produktivitas suatu lahan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui dan membandingkan pengaruh pengolahan tanah konservasi dan pengolahan tanah intensif terhadap sifat fisik dan hidrologitanah. Parameter yang diamati meliputi bobot isi, kadar air lapang, air tersedia, kurva pf, C-organik, tahanan penetrasi tanah, serta sifat hidrologi tanah yang meliputi kapasitas infiltrasi, permeabilitas, dan hantaran hidrolik. Data yang diperoleh dianalisis secara statistic menggunakan Analisis of Varian (Anova) dan ujilanjut Duncan. Data yang diperoleh menunjukkan bahwa lahan yang diolah secara konservasi memiliki kualitas fisik dan hidrologi tanah yang lebih baik dibandingkan dengan lahan pengolahan tanah intensif. Hal ini ditunjukkan dari rata-rata bobot isi tanah yang lebih rendah (0,97 g/cm 3 ) dibandingkan lahan pengolahan tanah intensif (1,13 g/cm 3 ), bahan organik tanah yang lebih tinggi (2,45%) dibandingkan lahan pengolahan tanah intensif (1,90%), tahanan penetrasi tanah yang lebih rendah dibandingkan lahan pengolahan tanah intensif, porositas total tanah yang lebihtinggi (63,37%) dibandingkan lahan pengolahan tanah intensif (57,92%), ketersediaan air yang lebih tinggi dibandingkan lahan pengolahan tanah intensif, laju infiltrasi yang lebih cepat (28 cm/jam) dibandingkan lahan pengolahan tanah intensif (7,33 cm/jam), permeabilitas yang lebih cepa (8,40 cm/jam) dibandingkan lahan pengolahan tanah intensif (0,69 cm/jam), serta hantaran hidrolik tanah yang lebih cepat (0,98 cm/jam) dibandingkan lahan pengolahan tanah intensif (0,25 cm/jam).

3 SUMMARY MUHAMMAD SOFYAN. Effect of Conservation Tillage on Soil Physical and Hydrological Characteristics (Case Study: Babakan Village, District Dramaga, Bogor, West Java). DWI PUTRO TEDJO BASKORO and ENNI DWI WAHJUNIE as advisors. The Increasing of population causes increasing of need for food. This situation makes agricultural sector has to increase its production. One attempt to increase agricultural production is by doing intensive soil tillage. However, in the long term, intensive soil tillage will reduce soil quality. Therefore, a good soil tillage that can maintain land productivity remain high is necessary. This system is conservation soil tillage (CT). Nevertheless, how far is this system better than intensive soil tillage system (IT) is still debatable up to now. This research aims to know and compare the influence of conservation soil tillage and intensive soil tillage on soil physical and hydrological characteristics. The soil physical characteristics observed include bulk density of soil, field moisture content, available water capacity, pf curve, C-organic, soil penetrability and soil hydrological characteristics include infiltration capacity and hydraulic conductivity. The data obtained were analyzed statistically using analysis of variants (ANOVA) and Duncan's test. The results show that the land with conservations oil tillage (CT) has better quality of soil physical and hydrological characteristic than land with intensive soil tillage (IT). It is shown by lower bulk density (0.97 g/cm3) in CT than that in IT (1.13 g/cm3), higher soil organic matter in CT (2.45%) than that in IT (1.90%), lower soil penetration resistance in CT than that in IT, higher soil porosity in CT (63.37%) than that in IT (57.92%), higher availability water in CT than that in IT, faster infiltration capacity in CT (28 cm/hour) than that in IT (7.33 cm/hour) and faster soil hydraulic conductivity in CT (0.98 cm/hour) than that in IT (0.25 cm/hour).

4 PENGARUH PENGOLAHAN TANAH KONSERVASI TERHADAP SIFAT FISIK DAN HIDROLOGI TANAH (Studi Kasus di Desa Babakan, Kecamatan Dramaga, Kabupaten Bogor, Provinsi Jawa barat) MUHAMMAD SOFYAN A SKRIPSI Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Pertanian pada Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor PROGRAM STUDI MANAJEMEN SUMBERDAYA LAHAN DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2011

5 LEMBAR PENGESAHAN Judul Penelitian : Pengaruh Pengolahan Tanah Konservasi Terhadap Sifat Fisik dan Hidrologi Tanah (Studi Kasus di Desa Babakan, Kecamatan Dramaga, Kabupaten Bogor, Jawa Barat) Nama Mahasiswa : Muhammad Sofyan Nomor Pokok : A Menyetujui, Pembimbing I Pembimbing II Dr. Ir. Dwi Putro Tejo Baskoro,M.Sc Dr. Ir. Enni Dwi Wahjunie, M.Si NIP NIP Mengetahui, Ketua Departemen Ilmu Tanah dan SumberdayaLahan Dr. Ir. Syaiful Anwar, M.Sc NIP Tanggal Lulus : 28 Desember 2011

6 RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Tangerang, tanggal 12 Oktober 1989 dari pasangan Sudirman dan Yulismar sebagai anak kedua dari dua bersaudara: Sofiana Lisman dan saya sendiri Muhammad Sofyan. Riwayat pendidikan formal dimulai ketika penulis memasuki SD N Doyong 4, Kecamatan Jatiuwung, Tangerang tahun 1995.Tahun 2001 penulis menamatkan SD dan memasuki jenjang pendidikan Sekolah Menengah Pertama (SMP) di SMP N 12 Tangerang sampai tamat pada tahun Pada tahun 2004 penulis diterima di SMA N 6 Tangerang. Pada tahun 2007 penulis diterima sebagai mahasiswa Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor melalui jalur USMI (Undangan Seleksi Masuk IPB). Selama menjadi mahasiswa, penulis aktif dalam berbagai organisasi dan kepanitiaan. Pada tahun penulis menjadi Kepala Bidang Olahraga dan Seni Divisi Pengembangan Sumber Daya Manusia (PSDM) BEM Faperta IPB. Pada tahun 2009 dan 2010 penulis dipercayakan menjadi Ketua Kontingen Fakultas Pertanian dalam OMI (Olimpiade Mahasiswa IPB). Pada tahun 2010 penulis dipercayakan menjadi Kordinator Lapang (Divisi Acara) Seminar Nasional Soil and Palm Oil. Penulis juga pernah menjadi atlet cabang bola basket dan atletik Fakultas Pertanian pada OMI (Olimpiade Mahasiswa IPB) tahun Penulis juga pernah menjadi asisten pada mata kuliah Fisika Tanah dan Morfologi Tanah pada tahun 2011.

7 KATAPENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, yang telah melimpahkan segala rahmat, nikmat, karunia dan hidayah-nya sehingga penulis diberikan kekuatan dan kesehatan untuk menyelesaikan karya ilmiah ini. Shalawat serta salam semoga selalu tercurah kepada Rasulullah Muhammad SAW beserta semua umatnya. Dari awal penelitian hingga selesainya penulisan skripsi ini, banyak pihak yang telah membantu, oleh karena itu penulis ingin menyampaikan terima kasih kepada: 1. Dr. Ir. Dwi Putro Tedjo Baskoro, M.Sc selaku pembimbing skripsi pertama penulis, atas bimbingan, arahan, waktu, motivasi, perhatian, dan kesabaran dalam membimbing penulis selama ini sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini. 2. Dr. Ir. Enni Dwi Wahjunie, M.Si selaku pembimbing skripsi kedua penulis, yang telah memberikan arahan, masukan, motivasi,kesabaran, dan sejumlah catatan sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini. 3. Dr. Ir. Suria Darma Tarigan, M.Sc selaku dosen penguji yang telah banyak memberikan masukan, arahan yang sangat berguna bagi penulis. 4. Kedua orangtuaku (mama dan papa), kakakku dan A sefri yang tiada hentinya memberikan doa, semangat, motivasi, perhatian, serta pengorbanan lahir dan batin yang sangat besar kepada penulis selama ini. 5. Manajer kebun percobaan Cikabayan (pak Milin), Staf kebun percobaan Cikabayan (pak Gandi), pak Saipullah (Laboran Lab fisika), bu Yani (Laboran Lab Genesis), pak Iwan dan bu Ella yang telah membantu dalam pelaksanaan penelitian. 6. Pegawai Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan (mbak Hesti, mbak Lina, mba Iko, dan ibu Tini) yang telah memberikan infomasi dan bantuannya kepada penulis. 7. Ivonni Paramita Sari, atas bantuan, motivasi, semangat, dan kesabarannya.

8 8. The Bro (Ufi, Bala,Dona, dan Evi), teman-teman laboratorium fisika tanah, serta teman-teman seperjuangan angkatan 44 (MSL 44) atas bantuan, semangat dan sharing selama penelitian hingga penulisan skripsi. 9. Serta kepada semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu-persatu yang telah membantu penulis selama penelitian hingga menyelesaikan penulisan skripsi ini. Penulis menyadari keterbatasan ilmu dan pengetahuan yang dimiliki. Oleh karena itu, masukan yang membangun sangat penulis harapkan. Namun demikian, penulis tetap berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat dan menjadi sesuatu yang informatif bagi pembacanya dan masyarakat pada umumnya. Bogor, Desember 2011 Penulis

9 DAFTAR ISI Halaman DAFTAR ISI... i DAFTAR TABEL... iii DAFTAR GAMBAR... iv DAFTAR LAMPIRAN... v I.PENDAHULUAN Latar Belakang Tujuan... 2 II. TINJAUAN PUSTAKA Tanah dan Air Secara Umum Sifat-Sifat Fisik dan Hidrologi Tanah Bobot Isi Tanah Tekstur Tanah Bahan Organik Sifat Retensi Air Tanah Tahanan Penetrasi Tanah Infiltrasi Hantaran Hidrolik Pengolahan Tanah Arti dan Tujuan Pengolahan Tanah Pengaruh Pengolahan Tanah Terhadap Sifat Fisik dan Hidrologi Tanah III. METODOLOGI PENELITIAN Waktu dan Tempat Penelitian Pelaksanaan Penelitian Analisis Data IV.HASIL DAN PEMBAHASAN Kondisi Umum Lokasi Penelitian Sifat Fisik dan Hidrologi Tanah di Lahan Penelitian Bobot Isi dan Porositas Tanah Pori Drainase Tanah Kemampuan Tanah Memegang Air Kurva pf Kadar air Kapasitas Lapang dan Air tersedia Kadar Air Lapang Tahanan Penetrasi Tanah Infiltrasi Permeabilitas tanah Hantaran Hidrolik i

10 V. KESIMPULAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN ii

11 DAFTAR TABEL Nomor Teks Halaman 1. Klasifikasi Partikel-Partikel Tanah Menurut Sistem USDA dan Sistem Internasional ( Hakim et al., 1986) Klasifikasi Laju Kecepatan Pergerakan Air di dalam Tanah (Uhland dan O Neal dalam Sitorus dan Brata, 1980) Parameter Pengamatan dan Metode Analisis Klasifikasi Laju Kecepatan Pergerakan Air di dalam Tanah (Uhland dan O Neal dalam Sitorus, 1980) Tekstur dan Bahan Organik di Lahan Pengolahan Tanah Konservasi Bobot Isi dan Porositas Tanah pada Berbagai Jenis Pengolahan dan KedalamanTanah Kadar Air Lapang Pada Berbagai Jenis Pengolahan Tanah, Kedalaman Tanah dan Beberapa Hari Setelah Hujan Tahanan Penetrasi Tanah Pada Berbagai Jenis Pengolahan Tanah, Kedalaman Tanah Dan Beberapa Hari Setelah Hujan Infiltrasi Pada Berbagai Jenis Pengolahan Tanah Permeabilitas Tanah pada Berbagai Jenis Pengolahan Tanah dan Kedalaman Tanah Hantaran Hidrolik Tanah Berdasarkan Jenis Pengolahan Tanah iii

12 DAFTAR GAMBAR Nomor Teks Halaman 1. Diagaram Segitiga Tekstur Tanah Menurut USDA (Hardjowigeno, 1987) Bagan Alur Penelitian Kondisi Lahan Pengolahan Tanah Konservasi Kondisi Lahan Pengolahan Tanah Intensif Distribusi Pori Drainase Tanah pada Berbagai Jenis Pengolahan Tanah dan Kedalaman Tanah Kurva pf Berdasarkan Jenis Pengolahan Tanah dan Kedalaman Tanah Kadar Air Lapang, pada Berbagai Jenis Pengolahan Tanah, Kedalaman Tanah dan Beberapa Hari Setelah Hujan Tahanan Penetrasi Tanah pada Berbagai Jenis Pengolahan Tanah, Kedalaman Tanah dan Beberapa Hari Setelah Hujan iv

13 DAFTAR LAMPIRAN Nomor Teks Halaman 1. Bobot isi tanah pada lahan pengolahan tanah konservasi di kedalaman tanah 0-20 cm dan cm Bobot isi tanah pada lahan pengolahan tanah intensif di kedalaman tanah 0-20 cm dan cm Analisis ragam pengaruh pengolahan tanah dan kedalaman tanah terhadap bobot isi tanah Hasil uji lanjut Duncan terhadap pengaruh pengolahan tanah dan kedalaman tanah terhadap bobot isi tanah Tekstur tanah pada lahan pengolahan tanah konservasi di kedalaman tanah 0-30 cm dan cm Tekstur tanah pada lahan pengolahan tanah intensif di kedalaman tanah 0-30 cm dan cm Kadar C-Organik dan bahan organik pada lahan pengolahan tanah konservasi di kedalaman 0-30 cm dan cm Kandungan C-Organik dan bahan organik pada lahan pengolahan tanah intensif di kedalaman tanah 0-30 cm dan cm Infiltrasi pada lahan pengolahan tanah konservasi Infiltrasi pada lahan pengolahan tanah intensif Analisis ragam pengaruh pengolahan tanah terhadap infiltrasi tanah Hasil uji lanjut Duncan terhadap pengaruh pengolahan tanah terhadap infiltrasitanah Permeabilitas tanah pada lahan pengolahan tanah konservasi di kedalaman tanah 0-20 cm dan cm Permeabilitas tanah pada lahan pengolahan tanah intensif di kedalaman tanah 0-20 cm dan cm Analisis ragam pengaruh pengolahan tanah dan kedalaman tanah terhadap permeabilitas tanah Hasil uji lanjut Duncan terhadap pengaruh pengolahan tanah dan kedalaman tanah terhadap permeabilitas tanah v

14 17. Hantaran hidrolik pada lahan pengolahan tanah konservasi Hantaran hidrolik pada lahan pengolahan tanah intensif Analisis ragam pengaruh pengolahan tanah terhadap hantaran hidrolik tanah Hasil uji lanjut Duncan terhadap pengaruh pengolahan tanah terhadap hantaran hidrolik tanah vi

15 I. PENDAHULUAN 1.1 Latar belakang Seiring dengan bertambahnya jumlah penduduk maka kebutuhan akan pangan menjadi semakin meningkat. Kondisi tersebut menuntut sektor pertanian untuk dapat meningkatkan produksinya secara maksimal. Usaha yang dapat dilakukan untuk meningkatkan produksi pertanian adalah dengan menerapkan sistem intensifikasi dan ekstensifikasi pertanian. Saat ini, penerapan ekstensifikasi pertanian yang menuntut pembukaan lahan baru tidak dimungkinkan. Oleh karena itu, peningkatan produksi pertanian lebih difokuskan melalui program intensifikasi pertanian. Salah satu cara yang dilakukan adalah dengan menerapkan sistem pengolahan tanah secara intensif. Pengolahan tanah intensif adalah sistem pengolahan tanah yang melakukan penggarapan tanah secara maksimal, membalik-balikkan tanah hingga kedalaman ± 20 cm, serta tanpa adanya pemanfaatan residu tanaman dan gulma sebagai tutupan lahan yang melindungi tanah dari erosi dan tingginya aliran permukaan tanah. Pengolahan tanah ini ditujukan untuk mendapatkan kondisi tanah (Soil Tilth) yang baik yang mendukung pertumbuhan akar, sehingga diperoleh hasil produksi yang diinginkan. Namun tanpa disadari dalam jangka panjang pengolahan tanah secara intensif akan menurunkan kualitas tanah. Seperti yang dikatakan Bergeret (1977), pengelolaan lahan yang intensif serta budidaya monokultur tanpa rotasi dan pendaur ulangan bahan organik telah terbukti mengakibatkan kelesuan lahan, hilangnya bahan organik tanah, degradasi tanah, dan penurunan produktivitas lahan. Oleh karena itu, perlu adanya sistem pengolahan tanah yang dapat mempertahankan bahkan meningkatkan produktivitas suatu lahan. Sistem pengolahan tanah yang dapat diterapkan adalah sistem pengolahan tanah konservasi (Sinukaban, 1990). Sistem pengolahan tanah konservasi adalah sistem pengolahan tanah atau cara mempersiapkan lahan yang bertumpu pada pendaur-ulangan sumber daya internal dengan memanipulasi gulma dan sisa-sisa tanaman sebagai mulsa. Tujuannya agar tanaman tumbuh dan berproduksi secara optimal dengan tetap memperhatikan kaidah konservasi tanah dan air, karena pada sistem pengolahan 1

16 tanah konservasi dicirikan dengan berkurangnya tingkat pembongkaran/ pembalikan tanah dan adanya pemanfaatan sisa tanaman dan gulma sebagai mulsa dan sumber bahan organik. Kelebihan penerapan sistem pengolahan tanah konservasi dalam penyiapan lahan diantaranya: menghemat tenaga dan waktu, meningkatkan kandungan bahan organik, meningkatkan ketersediaan air dalam tanah, memperbaiki kegemburan dan porositas tanah, mengurangi erosi, memperbaiki kualitas air, meningkatkan kandungan fauna tanah, dan mengurangi penggunaan alat berat sebagai pengolah tanah seperti traktor. Saat ini masih terjadi perdebatan terkait dengan seberapa besar pengaruh sistem pengolahan tanah konservasi tersebut terhadap produktivitas suatu lahan. Beberapa hasil penelitian menunjukkan bahwa sistem pengolahan tanah konservasi dapat meningkatkan kualitas tanah (Brown et al., 1991; Wagger dan Deton, 1991; Suwardjo et al., 1989; Sinukaban, 1990) dan produksi tanaman (Dick dan Van Doren, 1985; Webber et al., 1987; Sinukaban, 1990). Namun demikian terdapat beberapa hasil penelitian yang melaporkan bahwa sistem pengolahan tanah konservasi tidak berpengaruh terhadap produksi tanaman (Rao dan Dao dalam Rachman et al., 2004) atau bahkan menurunkan produksi tanaman (Swan et al., 1991; Ketcheson dalam Rachman et al., 2004). Oleh karena itu, perlu adanya pengujian untuk mengetahui seberapa besar pengaruh sistem pengolahan tanah konservasi terhadap sifat fisik dan hidrologi tanah yang merupakan indikator penting terhadap penilaian produktivitas suatu lahan. 1.2 Tujuan Penelitian Mengetahui dan membandingkan pengaruh pengolahan tanah konservasi dan pengolahan tanah intensif terhadap sifat fisik dan hidrologi tanah. 2

17 II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tanah dan Air Secara Umum Tanah merupakan suatu sistem mekanik yang kompleks terdiri dari bahan padat, cair dan gas. Tanah yang ideal terdiri dari sekitar 50% padatan, 25% cairan, dan 25% udara. Bahan padat yang hampir menempati 50% volume tanah sebagian besar terdiri dari bahan mineral dan bahan organik. Sedangkan 50% dari volume tanah lainnya adalah fase pori yang ditempati oleh air dan udara. Dalam bidang pertanian, tanah berperan sebagai medium pertumbuhan tanaman yang menyediakan unsur-unsur hara bagi tanaman. Air dan udara yang masing-masing merupakan fase yang menempati sekitar 25% volume tanah (tanah ideal) secara langsung turut berperan dalam berbagai reaksi tanaman dan tanah (Hillel, 1980). 2.2 Sifat-Sifat Fisik dan Hidrologi Tanah Penentuan sifat fisik tanah dan ketersediaan air sangat penting artinya dalam bidang pertanian. Sifat-sifat fisik dan hidrologi tanah sangat mempengaruhi pertumbuhan dan produktivitas tanaman. Kondisi fisik tanah menentukan penetrasi akar di dalam tanah, retensi air, drainase, aerasi, dan nutrisi tanaman Bobot Isi Tanah Bobot isi tanah menunjukkan perbandingan antara berat tanah kering dengan volume tanah termasuk volume pori-pori tanah, biasanya dinyatakan dalam g/cm 3 (Hakim, et al., 1986). Makin padat suatu tanah makin tinggi bobot isi tanahnya yang berarti semakin sulit meneruskan air atau ditembus akar tanaman. Pada umumnya bobot isi tanah mineral berkisar antara 1,1 1,6 g/cm 3 (Hardjowigeno, 2007). Bobot isi tanah dipengaruhi oleh struktur tanah dan merupakan sifat fisik tanah yang dapat menunjukkan tingkat kesuburan tanah atau tingkat kepadatan tanah. Pada keadaan struktur tanah yang baik atau bobot isi tanah yang rendah, peluang untuk terjadinya stress air menjadi kecil, karena kisaran kadar air tanah yang dapat dimanfaatkan oleh tanaman menjadi lebar (Wesley, 1973). 3

18 2.2.2 Tekstur Tanah Tekstur tanah merupakan perbandingan relatif butir-butir pasir (2 mm-50µ), debu (50-2µ), dan liat (<2µ). Berdasarkan kombinasi pasir, debu dan liat, tekstur tanah dibagi dalam 12 kelas yaitu: pasir, pasir berlempung, lempung berpasir, lempung, lempung berdebu, debu, lempung berliat, lempung liat berpasir, lempung liat berdebu, liat berpasir, liat berdebu, dan liat (Gambar 1). Tanah berpasir yaitu tanah dengan kandungan pasir >70%, porositasnya rendah (<40%), sebagian besar ruang pori berukuran besar, sehingga aerasinya baik, daya hantar air cepat tetapi kemampuan menahan air dan zat hara rendah. Tanah disebut bertekstur liat jika kandungan liatnya >60 %, porositasnya relatif lebih tinggi (60%), tetapi sebagian besar pori berukuran kecil, daya hantar air sangat lambat dan sirkulasi udara kurang lancar (Hardjowigeno, 2007; Islami dan Utomo, 1995). Berdasarkan sistem USDA (United States Depatement of Agriculture) dan sistem International Soil Science Society (ISSC) bahwa tanah yang didominasi oleh partikel-partikel pasir ukurannya jauh lebih besar dan memiliki luas permukaan yang kecil (dengan berat yang sama) dibandingkan dengan tanah yang didominasi oleh partikel-partikel debu dan liat (Tabel 1). Tanah yang bertekstur lempung mempunyai kemampuan yang baik dalam menyediakan air tersedia bagi pertumbuhan tanaman, karena kombinasi yang unik antara luasan permukaan dengan ukuran porinya. Keadaan ini menyebabkan tanah bertekstur lempung lebih subur dibandingkan dengan tanah bertekstur pasir, debu, atau liat (Foth, 1988). Gambar 1. Diagram Segitiga Tekstur Tanah Menurut USDA (Hardjowigeno, 2007) 4

19 Tabel 1. Klasifikasi Partikel-Partikel Tanah Menurut Sistem USDA dan Sistem Internasional Separate tanah Pasir sangat Diameter A (mm) Diameter B (mm) Jumlah Partikel/g Luas Permukaan untuk 1 g tanah (cm 2 ) kasar 2,00-1, Pasir kasar 100-0, Pasir sedang 0,5-0, Pasir halus 0,25-0, Pasir sangat halus 0,1-0, Debu 0,05-0, Liat < 0,002 < A-sistem USDA B-sistem Internasional *-sumber : Hakim, et al C-Organik C-Organik tanah adalah fraksi organik tanah yang berasal dari tanaman, hewan dan mikroorganisme yang telah melapuk. Proses pelapukan bahan organik di dalam tanah dilakukan oleh mikroorganisme yang menghasilkan unsur hara tanaman (N, P, dan S) dan humus serta senyawa-senyawa lainnya yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman. Penetapan bahan organik tanah (C-organik) biasanya dilakukan dengan metode Walkley-Black. Pada metode ini C-organik dihancurkan dengan garam kromat oleh panas yang timbul akibat penambahan asam sulfat (Musa, et al., 2006). Bahan organik sangat berpengaruh dalam memperbaiki sifat fisik dan kimia tanah dan juga menunjang pertumbuhan tanaman. Bahan organik juga sangat berperan dalam pembebasan P-fiksasi oleh senyawa Al dan Fe. Asam asam organik yang dilepaskan dari hasil dekomposisi bahan organik mampu membentuk senyawa kompleks yang sukar larut sehingga diharapkan fosfat akan lebih banyak terlarut atau tersedia (Hakim et al., 1986). Poerwowidodo (1984), mengemukakan bahwa salah satu peranan penting dari bahan organik tanah adalah dalam perbaikan struktur tanah. Penambahan bahan organik kedalam tanah dapat mengakibatkan penurunan bobot isi tanah, 5

20 peningkatan ruang pori total, ruang pori drainase cepat serta ruang pori drainase lambat Sifat Retensi Air Tanah Retensi air tanah adalah kemampuan tanah dalam menahan air di dalam pori-pori tanah, atau melepaskannya dari pori-pori tanah. Kondisi ini sangat tergantung pada tekstur, struktur dan pori-pori tanah meliputi pori mikro (pemegang air) dan pori makro (drainase), sehingga untuk mengetahui bagaimana retensi air tanah dapat diketahui melalui hubungan kadar air tanah dengan suatu daya hisap atau tegangan yaitu dalam bentuk tinggi kolom air (dalam cm) yang merupakan besarnya energi yang diperlukan tanah atau tanaman untuk mengabsorbsi air. Sifat retensi air tanah dapat dinyatakan dalam kurva pf yang merupakan kurva yang menggambarkan hubungan kadar air tanah terhadap nilai tegangan tertentu yang dinyatakan dalam pf (log cm tinggi kolom air) (Hardjowigeno, 2007). Terdapat titik-titik tertentu yang spesifik untuk suatu kondisi tanah tertentu di dalam hubungan antara hisapan/tegangan dengan kadar air tanah, yaitu kapasitas lapang dan titik layu permanen. Kapasitas lapang menunjukkan kadar air maksimum yang dapat dipegang oleh tanah pada kondisi tidak terjadi lagi drainase internal di dalam tanah, yang secara umum dianggap sebagai kandungan air tanah yang ditahan oleh tanah dengan kekuatan 1/3 atm atau pf 2,54. Secara umum kadar air kapasitas lapang pada tanah pasir < kapasitas lapang tanah lempung (loam) < kapasitas lapang tanah debu (silt) < kapasitas lapang tanah liat (clay) < kapasitas lapang tanah gambut (peat). Kadar air titik layu permanen disebut juga koefisien layu atau kelembaban tanah kritis, yaitu kandungan air tanah (% isi) yang paling rendah, akar tanaman tidak mampu menghisapnya sehingga tanaman mulai layu dan kemudian mati. Titik layu permanen dianggap sebagai kandungan air tanah yang ditahan oleh tanah dengan kekuatan 15 atm atau pf 4,2 yang secara umum merupakan kekuatan tertinggi akar tanaman untuk dapat menghisap air (Sarief, 1989). Pada tanah yang bertekstur lebih halus, kadar air pada tegangan air yang sama lebih tinggi dibandingkan tanah bertekstur kasar. Dengan demikian tanah 6

21 bertekstur halus lebih kuat menahan air dibanding tanah yang bertekstur kasar (Foth, 1988). Kadar air tanah yang makin tinggi menurunkan kekuatan tanah atau tahanan penetrasi tanah. Wesley (1973), menyatakan bahwa kadar air tanah adalah perbandingan antara berat air dengan berat butir tanah dalam kondisi kering mutlak. Dengan adanya vegetasi atau tanaman pada suatu lahan akan dapat meningkatkan kadar air kapasitas lapang mau pun kadar air maksimum yang terikat/teretensi oleh tanah. Hal ini disebabkan oleh bahan organik dari sisa-sisa tanaman. Telah diketahui bahwa bahan organik dapat mengikat air sampai enam kali beratnya sendiri (Hakim et al., 1986) Tahanan Penetrasi Tanah Menurut Davidson (1965), tahanan penetrasi merupakan kekuatan tanah yang bersifat komposit, artinya kekerasan tanah dipengaruhi oleh beberapa sifat fisik tanah lainnya seperti: kadar air, struktur tanah, indeks plastisitas, adhesi atau kombinasinya. Dengan demikian akan berdampak kepada aktivitas akar tanaman untuk menembus tanah. Salah satu cara untuk menentukan karakteristik kekuatan tanah adalah dengan mempergunakan penetrometer. Hillel (1980), menambahkan bahwa pada mulanya penetrometer hanya dirancang untuk penyelidikan kuantitatif terhadap kekuatan dan konsistensi tanah. Sekarang banyak jenis penetrometer telah dirancang untuk pengukuran kuantitatif kekuatan tanah terhadap penembusan, sehingga dapat dihubungkan secara tepat dengan sifat-sifat tanah, seperti daya olah, kerapatan relatif zarah-zarah, kemampatan daya tahan terhadap tekanan dan daya dukung terhadap penggunaan alat-alat besar Infiltrasi Infiltrasi adalah proses aliran air (umumnya berasal dari curah hujan) yang masuk ke dalam tanah. Dengan kata lain infiltrasi adalah aliran air masuk ke dalam tanah sebagai akibat gaya gravitasi. Setelah lapisan tanah bagian atas jenuh, kelebihan air tersebut mengalir ke tanah yang lebih dalam sebagai akibat gaya gravitasi bumi dikenal sebagai proses perkolasi. Faktor faktor yang 7

22 mempengaruhi laju infiltrasi diantaranya adalah tekstur, struktur, kepadatan dan kontinuitas pori tanah. Pada tanah bertekstur pasir, laju infiltrasinya akan sangat cepat, tanah bertekstur lempung laju infiltrasi adalah sedang hingga cepat, dan tanah bertekstur liat laju infiltrasi akan lambat. Tanah yang semakin padat akan memiliki laju infiltrasi yang lambat. Tanah yang memiliki kontinuitas pori tanah yang baik akan memiliki laju infiltrasi yang cepat (Arsyad, 2006; Asdak, 2002; Mashall and Holmes, 1988) Hantaran Hidrolik Pergerakan air di dalam tanah merupakan aspek penting dalam hubungannya dengan bidang pertanian. Beberapa proses penting, seperti masuknya air ke dalam tanah, pergerakan air ke zona perakaran, keluarnya air berlebih (excess water) atau drainase, aliran permukaan, dan evaporasi, sangat dipengaruhi oleh kemampuan tanah dalam melewatkan air. Parameter atau ukuran yang dapat menggambarkan kemampuan tanah dalam melewatkan air disebut sebagai konduktivitas hidrolik (hydraulik conductivity) (Klute dan Dirksen, 1986). Kemampuan tanah untuk meneruskan air pada media berpori (tanah) dalam keadaan jenuh disebut permeabilitas. Permeabilitas umumnya diukur sehubungan dengan laju aliran air melalui tanah dalam suatu waktu dan umumnya dinyatakan dalam cm/jam (Foth, 1988). Hillel (1980), menyatakan bahwa faktor-faktor yang mempengaruhi hantaran hidrolik antara lain porositas, distribusi ruang pori, tekstur, dan stabilitas agregat tanah. Pengaruh pemadatan terhadap hantaran hidrolik tanah adalah memperlambat, karena adanya gangguan terhadap kontinuitas pori yang menyebabkan gerakan air di dalam tanah menjadi terhambat. Hantaran hidrolik tanah akan meningkat bila (a) agregasi butir-butir tanah menjadi remah, (b) adanya bahan organik, (c) porositas tanah yang tinggi (Sarief, 1989). Kelas pergerakan air di dalam tanah berbeda-beda sesuai dengan tingkat kecepatannya (Tabel 2). 8

23 Kelas Tabel 2. Kelas pergerakan air di dalam tanah Kecepatan pergerakan air dalam tanah (cm/jam) Sangat Lambat <0.125 Lambat Agak Lambat Sedang Agak Cepat Cepat Sangat Cepat >25 Sumber : Sitorus, et al., Pengolahan Tanah Pengolahan tanah merupakan kegiatan manipulasi mekanik terhadap tanah dalam budidaya pertanian yang bertujuan untuk menciptakan keadaan media tanam (tanah) menjadi lebih baik, sehingga akar tanaman dapat tumbuh dan berkembang dengan baik. Pengolahan tanah menjadi sangat penting terkait dengan efek baik dan buruk yang diciptakan kepada tanah Arti dan Tujuan Pengolahan Tanah Tanah dapat diperbaiki atau ditingkatkan kesuburannya dengan melakukan pengolahan tanah. Pengolahan tanah merupakan suatu usaha untuk mengubah kondisi tanah pertanian dengan menggunakan alat-alat pertanian sehingga diperoleh kondisi tanah yang sesuai dengan pertumbuhan tanaman. Pengolahan tanah adalah setiap usaha manipulasi tanah secara mekanis yang bertujuan untuk memperbaiki struktur tanah agar sesuai untuk perkecambahan dan perkembangan akar tanaman, menciptakan porositas mikro dan makro yang seimbang, mengendalikan tanaman pengganggu, mengelola sisasisa tanaman, menekan erosi dan menciptakan konfigurasi permukaan tanah tertentu, serta melakukan pembalikan tanah, menyisihkan batu atau membersihan akar yang mengganggu (Kepner, 1978; Smith, 1977; Utomo, 1990) Untuk mencapai tujuan pengolahan tanah yang baik, Arsyad (2006), menyatakan tindakan sebagai berikut: (1) tanah diolah seperlunya saja, (2) pengolahan tanah bukan sawah dilakukan pada kandungan air yang tepat yaitu pf 3-4, (3) mempergunakan bahan kimia yang tepat untuk memberantas 9

24 tumbuhan pengganggu, (4) mengubah-ubah kedalaman pengolahan tanah, dan (5) melakukan pengolahan tanah menurut kontur. Pengolahan tanah intensif artinya pengolahan tanah yang dilakukan secara terus menerus dan juga tingkat olah tanah yang dilakukan secara maksimum dengan membalik-balikkan tanahnya hingga kedalaman tertentu. Pengolahan tanah ini tidak menerapkan kaidah konservasi. Tanah yang diolah berlebihan tanpa tindakan konservasi ini akan menjadi lebih cepat kering, lebih halus, bertstruktur buruk, dan berkadar bahan organik tanah rendah (Philips and Young, 1973). Pengolahan lahan yang menerapkan kaidah konservasi tanah dan air dengan cara memanipulasi gulma dan residu tanaman sedemikian rupa sebagai mulsa untuk menjamin pertumbuhan tanaman dan produktivitas secara optimal dikenal dengan istilah pengolahan tanah konservasi (PTK). Menurut Utomo, (1990), yang termasuk katagori PTK adalah : a) pengolahan tanah konvensional bermulsa (PTKB), b) pengolahan tanah minimum (PTM), c) tanpa olah tanah (TOT). Pada PTKB dilakukan pengolahan tanah biasa dan diberi mulsa berupa sisa tanaman dan gulma yang menutupi areal minimal 30 %. Pengolahan tanah minimum adalah tanah yang diolah seperlunya saja, dan gulma yang dimatikan oleh herbisida dimanfaatkan sebagai mulsa. Pada teknik TOT, tanah tidak diolah sama sekali, gulma dimatikan dengan herbisida dan selanjutnya benih ditanam langsung menggunakan tugal. Beberapa cara penyiapan lahan yang akhir akhir ini banyak diperkenalkan adalah tanpa olah tanah (zero tillage), olah tanah seperlunya (reduce tillage), dan olah tanah strip (strip tillage), yang semuanya merupakan pengembangan dan memenuhi kriteria sebagai pengolahan tanah konservasi. Tanpa olah tanah adalah cara penanaman yang tidak memerlukan penyiapan lahan, kecuali membuka lubang kecil untuk meletakkan benih. Olah tanah seperlunya adalah cara pengolahan tanah yang dilakukan sekali dalam setahun atau sekali dalam dua tahun tergantung pada tingkat kepadatan tanahnya dan sisa tanaman disebar keseluruh permukaan tanah setelah dilakukan pengolahan. Olah tanah strip adalah cara mempersiapkan lahan dengan mengolah tanah hanya pada strip atau alur yang akan di tanam saja (Sinukaban, 1990). 10

25 2.3.2 Pengaruh Pengolahan Tanah Terhadap Sifat Fisik dan Hidrologi Tanah Peranan pengolahan tanah dalam pengawetan tanah adalah sedikit sekali, bahkan dapat merugikan. Dengan pengolahan tanah, tanah menjadi gembur dan lebih baik melalukan air masuk ke dalam tanah, sehingga mengurangi aliran permukaan. Namun pengaruh ini hanya sementara, karena tanah yang diolah menjadi gembur dan lebih mudah tererosi (Arsyad, 2006; Hakim et al., 1986). Akibat langsung yang terjadi dengan pengolahan tanah intensif, yaitu terjadinya pemadatan pada tanah. Pemadatan tanah terlebih lagi jika menggunakan alat-alat berat seperti yang disebutkan di depan, akan berpengaruh terhadap perkembangan akar dan menghambat pergerakan air (Islami dan Utomo, 1995). Pengolahan tanah yang intensif menyebabkan lahan menjadi terbuka, sehingga dengan seringnya tanah terbuka terutama antara 2 musim tanam, maka lebih riskan terhadap dispersi agregat, erosi, dan proses iluviasi yang selanjutnya dapat memadatkan tanah (Pankhurst and Lynch, 1993). 11

26 III. METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian dilakukan di kebun percobaan Cikabayan Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor, Desa Babakan, Kecamatan Dramaga, Kabupaten Bogor, Jawa Barat pada bulan April sampai September Pengamatan terhadap beberapa sifat hidrologi tanah dilakukan langsung di lapang dan pengamatan sifat fisik dan kimia tanah dilakukan di Laboratorium Departemen Ilmu dan Sumber Daya Lahan, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor. 3.2 Pelaksanaan Penelitian Penelitian terhadap sifat fisik dan hidrologi tanah dilaksanakan di kebun Percobaan Cikabayan Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor, Desa Babakan, Kecamatan Dramaga, Kabupaten Bogor, Jawa Barat. Lokasi ini dipilih karena pada lokasi tersebut terdapat beberapa lahan yang telah menerapkan teknik pengolahan tanah baik pengolahan tanah konservasi atau pun pengolahan tanah intensif. Sifat tanah yang diamati adalah sifat fisik tanah meliputi bobot isi, tekstur, kadar air lapang, air tersedia, kurva pf, C-organik, tahanan penetrasi tanah, dan sifat hidrologi tanah meliputi kapasitas infiltrasi, hantaran hidrolik dan permeabilitas. Pengukuran/pengamatan terhadap tahanan penetrasi tanah, kapasitas infiltrasi dan hantaran hidrolik dilakukan langsung di lapang, sedangkan pengamatan terhadap bobot isi, C-organik, air tersedia, pori drainase, kurva pf, kadar air lapang dan permeabilitas tanah dilakukan di laboratorium dengan menggunakan contoh tanah. Pada lahan pengolahan tanah konservasi dan pengolahan tanah intensif masing-masing dipilih 3 petak sebagai ulangan. Pengamatan/pengukuran langsung dan pengambilan contoh tanah dilakukan di setiap petak pada kedua lahan tersebut. Contoh tanah yang digunakan pada penelitian ini adalah contoh tanah utuh dan contoh tanah terganggu. 12

27 Pengambilan contoh tanah utuh dilakukan pada tiga titik yang berdekatan di setiap petak dengan menggunakan ring sampler pada kedalaman tanah 0-20 cm dan cm, sehingga jumlah total contoh tanah utuh yang diambil setiap lahan berjumlah 36 contoh tanah. Contoh tanah utuh yang diambil selanjutnya dianalisis di laboratorium untuk menentukan beberapa sifat fisik dan hidrologi tanah. Pada pengukuran kadar air lapang, pengambilan contoh tanah dilakukan dengan menggunakan alumunium foil untuk menjaga agar kadar air menyerupai kondisi di lapang. Pengambilan contoh tanah dilakukan di setiap petak pada kedalaman tanah 0 10 cm dan cm dan dilakukan pengulangan sebanyak 3 kali setiap kedalaman tanah. Sehingga jumlah contoh tanah untuk penentuan kadar air lapang sebanyak 18 contoh tanah setiap lahan. Pengambilan contoh tanah untuk kadar air lapang ini dilakukan selama 5 hari berturut-turut dimulai sejak hari setelah tidak terjadinya hujan. Pengambilan contoh tanah terganggu dilakukan secara komposit di setiap petak pada masing-masing lahan dan dilakukan pada kedalaman tanah 0-30 cm dan cm, sehingga jumlah contoh tanah terganggu yang diambil pada setiap lahan sebanyak 12 contoh tanah. Contoh tanah terganggu yang diambil selanjutnya dianalisis di laboratorium untuk menentukan tekstur dan kandungan bahan organik tanah. Semua contoh tanah yang diperoleh dari lapang dianalisis di laboratorium dengan menggunakan metode seperti yang ditampilkan pada Tabel 3. Alat-alat yang digunakan untuk analisis tanah di laboratorium disesuaikan dengan metode yang digunakan untuk setiap sifat fisik dan hidrologi tanah. Tabel 3. Parameter pengamatan dan metode analisis Parameter sifat fisik dan hidrologi tanah Metode analisis Bobot isi Gravimetri Tekstur Pipet Bahan organik Walkley and Black Kadar air lapang Gravimetri Tahanan penetrasi tanah Penetrometer Permeabilitas Permeameter Lab Infiltrasi Double ring infiltrometer Hantaran hidrolik Permeameter 13

28 Pengukuran yang dilakukan langsung di lapang meliputi tahanan penetrasi tanah, serta sifat hidrologi tanah yaitu kapasitas infiltrasi dan hantaran hidrolik. Pengukuran tahanan penetrasi tanah dilakukan di setiap petak dengan menggunakan alat penetrometer pada kedalaman tanah 0-10 cm dan cm dan dilakukan pengulangan sebanyak 9 kali pada setiap kedalaman tanah, sehingga jumlah pengukuran nilai tahanan penetrasi tanah di setiap lahan berjumlah 54. Pengukuran kapasitas infiltrasi dilakukan di setiap petak dengan menggunakan alat double ring infiltrometer, sehingga jumlah pengukuran yang dilakukan setiap lahan sebanyak 3 amatan. Nilai kapasitas infiltrasi yang diukur adalah nilai kapasitas infiltrasi minimum yang merupakan laju masuknya air ke dalam tanah secara vertikal yang paling minimum dan konstan. Pengukuran hantaran hidrolik dilakukan di setiap petak dengan menggunakan alat permeameter, sehingga jumlah pengukuran yang dilakukan setiap lahan sebanyak 3 amatan. Nilai hantaran hidrolik diperoleh dari hasil pengukuran yang kemudian diolah untuk mendapatkan nilai K (hantaran hidrolik) dengan menggunakan rumus: Keterangan: K = hantaran hidrolik r = jari-jari lubang h = tinggi muka air Q = debit air (AxV) A = luas tabung permeameter V = laju penurunan air konstan (jenuh) π = 3,14 K = {In(h/r + [(h/r) 2 +1] 1/2 )-1}Q 2πh 2 Hasil nilai kapasitas infiltrasi, permeabilitas, dan hantaran hidrolik tanah yang diperoleh kemudian diklasifikasikan berdasarkan laju kecepatan air yang bergerak menurut Uhland dan O Neal (Sitorus et al., 1983) yang terlihat pada Tabel 4. 14

29 Tabel 4. Klasifikasi Laju Kecepatan Pergerakan Air Masuk ke dalam Tanah (Uhland dan O Neal dalam Sitorus et al., 1980) Kelas Laju Kecepatan Air (cm/jam) Sangat lambat < Lambat Agak lambat Sedang Agak cepat Cepat Sangat cepat > Analisis data Data sifat-sifat fisik dan hidrologi tanah hasil pengamatan diolah dengan menggunakan Microsoft Office Excell dan selanjutnya hasil data tersebut dianalisis secara statistik menggunakan Analisis of Varian (Anova) dan uji lanjut Duncan dengan alat bantu software SAS 9.1. Analisis of Varian pada penelitian ini digunakan untuk melihat faktor (pengolahan tanah) yang mempengaruhi respon (parameter). Kemudian faktor yang berpengaruh terhadap respon diuji lanjut menggunakan uji Duncan. Uji Duncan digunakan untuk melihat nilai respon (parameter) yang memiliki perbedaan nyata pada taraf 5% (α = 0.05). Bagan alur penelitian dapat dilihat pada gambar 2. 15

30 Penetapan Lokasi OTK OTI Pengambilan Contoh Tanah Contoh Tanah Utuh Contoh Tanah Terganggu Pengukuran Lapang Infiltrasi Hantaran Hidrolik Tahanan Penetrasi Tanah Analisis Lab Bobot Isi Tekstur C Organik Permeabilitas KA Lapang Kurva pf Pengolahan Data Hasil Gambar 2. Bagan Alur Penelitian 16

31 IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Kondisi Umum Lokasi Penelitian Kebun Percobaan Cikabayan adalah salah satu kebun percobaan yang dikembangkan oleh Institut Pertanian Bogor sebagai pusat penelitian dan penanaman berbagai jenis tumbuhan, tanaman holtikultura, serta tanaman pangan. Kebun Percobaan Cikabayan memiliki luas 50 ha dari total luas lahan Institut Pertanian Bogor 250 ha. Kebun Percobaaan Cikabayan ini memiliki ciri-ciri seperti terletak di ketinggian antara meter di atas permukaan laut dengan kemiringan areal antara 0-30 %, beriklim basah (bulan kering 2-3 bulan sekitar bulan Maret sampai Mei dan bulan basah 9-10 bulan sekitar bulan Juni sampai Februari) dengan curah hujan rata-rata per tahun di atas 3000 mm, jumlah hari hujan rata-rata 187, bersuhu berkisar antara 23-32ºC dengan suhu rata-rata 29ºC, memiliki kelembaban udara antara 55% - 95% dan memiliki jenis tanah yang didominasi oleh tanah Latosol yang memiliki ciri fisik utama, seperti warna coklat kemerahan, tekstur liat, struktur remah, memiliki solum dalam (>100 cm), memiliki reaksi tanah yang tergolong agak masam dengan nilai ph berkisar 4,5-6,1. Pada Kebun Percobaan Cikabayan terdapat beberapa lahan yang menerapkan sistem pengolahan tanah yang berbeda diantaranya: lahan dengan pengolahan tanah konservasi dan lahan dengan pengolahan tanah intensif. Lahan pengolahan tanah konservasi merupakan salah satu lahan yang berada di dalam kebun percobaan Cikabayan. Lahan ini telah menerapkan sistem pengolahan tanah konservasi selama 11 tahun sejak tahun Lahan pengolahan tanah konservasi ini terletak pada koordinat 6º 33 8,1 S dan 106º 42 56,4 E dengan ketinggian ± 187 meter di atas permukaan laut. Lahan ini memiliki luas 500 m² dari total 50 ha kebun percobaan Cikabayan. Lahan pengolahan tanah konservasi ini merupakan lahan yang diperuntukkan sebagai lahan penelitian mahasiswa Institut Pertanian Bogor khususnya Fakultas Pertanian. Sistem pengolahan tanah yang diterapkan pada lahan ini secara umum menerapkkan sistem pengolahan tanah konservasi secara khusus menerapkan pengolahan tanah strip yang dipadukan dengan pengolahan tanah minimum yang termasuk ke dalam katagori pengolahan tanah konservasi. 17

32 Pengolahan tanah strip merupakan pengolahan tanah yang mengolah tanah seperlunya saja hanya pada strip-strip atau alur-alur yang akan ditanami yang dibuat mengikuti kontur. Bagian lahan di antara dua strip dibiarkan tidak diolah/terganggu dan sisa-sisa tanaman serta gulma disebar atau diletakkan di antara dua strip sebagai mulsa dan menyisakan zona sekitar strip tanpa adanya mulsa. Pengolahan tanah pada lahan ini pun sangat sedikit sekali dilakukan dengan maksud tetap menjaga kondisi tanah agar tidak terganggu dan tetap mempertahankan agregat tanah dengan baik. Pada lahan ini jenis tanaman yang ditanam bervariasi dari tanaman pangan hingga tanaman holtikultura. Pada saat ini tanaman yang di tanam di lahan pengolahan tanah konservasi adalah jagung dan kacang tanah. Pola penanaman yang dilakukan pada lahan konservasi ini ratarata 3 kali tanam dan tergantung dari jenis tanaman yang dibudidayakan. Kondisi lahan pengolahan tanah konservasi pada lokasi penelitian ditampilkan dalam Gambar 3. Gambar 3. Kondisi lahan pengolahan tanah konservasi Karakteristik umum tanah (tekstur dan bahan organik) pada lahan pengolahan tanah konservasi ini memiliki tekstur liat dengan kadar liat lebih dari 76%, kadar bahan organik 3% serta kandungan C-Organik 1,74% pada kedalaman tanah 0 30 cm. Pada kedalaman tanah 0-30 cm kadar kandungan bahan organik lebih tinggi daripada kedalaman tanah cm (Tabel 5). Pada kedalaman tanah cm memiliki tekstur liat dengan kadar liat lebih dari 81 %, kadar bahan organik 1,9 % dan kandungan C-Organik 1,1 %. 18

33 Tabel 5. Tekstur dan Bahan Organik di Lahan Pengolahan Tanah Konservasi dan Lahan Pengolahan Tanah Intensif Lahan pengolahan tanah Lahan pengolahan tanah Sifat tanah intensif konservasi Kedalaman tanah (cm) Kedalaman tanah (cm) Tekstur Pasir (%) 4,6 5,05 6,98 6,48 Debu (%) 13,28 12,79 16,94 12,37 Liat (%) 82,11 82,16 76,17 81,15 Kelas Liat Liat Liat Liat Bahan Organik (%) 2,3 1,5 3 1,9 C-Organik (%) 1,33 0,87 1,74 1,1 Lahan pengolahan tanah intensif merupakan salah satu lahan yang berada di dalam kebun percobaan Cikabayan. Lahan ini telah menerapkan sistem pengolahan tanah secara intensif selama 15 tahun sejak tahun Lahan pengolahan tanah intensif ini terletak pada koordinat 6º 33 6,2 S dan 106º 42 54,5 E dengan ketinggian ± 192 meter di atas permukaan laut dan berjarak 30 meter dari lahan pengolahan tanah konservasi. Lahan ini memiliki luas 600 m² dari total 50 ha kebun percobaan Cikabayan. Lahan pengolahan tanah intensif ini merupakan lahan yang diperuntukan sebagai lahan penelitian mahasiswa Institut Pertanian Bogor khususnya Fakultas Pertanian. Sistem pengolahan tanah yang diterapkan pada lahan ini adalah sistem pengolahan tanah yang intensif yang memiliki arti lahan tersebut dalam persiapan lahan tanamnya selalu meggarap tanah secara maksimal dengan membalik-balikkan/membongkar tanah hingga kedalaman ± 20 cm, dilakukan berulang-ulang setiap sebelum penanaman dan tanpa adanya pemanfaatan sisa-sisa tanaman dan gulma sebagai mulsa dan sumber bahan organik. Jenis tanaman yang ditanam di lahan ini bervariasi dari tanaman pangan hingga tanaman holtikultura. Pada saat ini tanaman yang di tanam di lahan pengolahan tanah intensif adalah sorghum dan cabai. Pola penanaman yang dilakukan pada lahan pengolahan tanah intensif ini rata-rata 3 kali tanam. Kondisi lahan pengolahan tanah intensif pada lokasi penelitian ditampilkan pada Gambar 4. 19

34 Gambar 4. Kondisi Lahan Pengolahan Tanah Intensif Karakteristik umum tanah (tekstur dan bahan organik) pada lahan pengolahan tanah intensif ini memiliki tekstur liat dengan kadar liat lebih dari 82 %, kadar bahan organik 2,3 % serta kandungan C-Organik 1,33% pada kedalaman tanah 0 30 cm. Pada kedalaman tanah 0-30 cm kadar bahan organik lebih tinggi daripada kedalaman tanah cm (Tabel 5). Pada kedalaman tanah cm memiliki tekstur liat dengan kadar liat lebih dari 82 %, kadar bahan organik 1,5 % dan kandungan C-Organik 0,87 %. 4.2 Sifat Fisik dan Hidrologi Tanah di Lahan Penelitian Bobot Isi dan Porositas Total Tanah Bobot isi tanah merupakan perbandingan antara berat tanah kering dengan volume tanah termasuk volume pori-pori tanah tersebut dalam suatu unit volume tanah pada keadaan utuh. Hasil bobot isi dan porositas total tanah akibat pengolahan tanah koservasi dan pengolahan tanah intensif pada kedalaman 0-20 cm dan cm disajikan pada Tabel 6. Tabel 6 menunjukkan bahwa lahan pengolahan tanah konservasi memiliki bobot isi tanah yang lebih rendah dan porositas total tanah yang lebih tinggi pada kedalaman 0-20 cm mau pun cm dibandingkan dengan lahan pengolahan tanah intensif. 20

35 Tabel 6. Bobot Isi dan Porositas Total Tanah pada Berbagai Jenis Pengolahan dan Kedalaman Tanah Bobot isi (g/cm³) Porositas Total (%) Perlakuan Kedalaman 0-20 cm Kedalaman cm Kedalaman 0 20 cm Kedalaman cm Pengolahan tanah konservasi 0,95 a 0,99 a 64,11 a 62,64 a Pengolahan tanah intensif 1,12 b 1,15 b 58,37 b 57,48 b Keterangan : angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda nyata menurut uji duncan pada taraf 5% (α=0,05) Hasil pengukuran juga menunjukkan bahwa bobot isi tanah pada kedalaman tanah 0-20 cm secara umum lebih rendah dibandingkan pengamatan di kedalaman cm baik pada lahan pengolahan tanah konservasi mau pun lahan pengolahan tanah intensif. Hal ini karena pada kedalaman tanah 0-20 cm aktivitas perakaran dan bahan organik lebih tinggi dibandingkan pada kedalaman tanah cm sehingga bobot isi tanah menjadi lebih rendah. Lahan pengolahan tanah konservasi memiliki bobot isi yang lebih rendah dibandingkan lahan pengolahan tanah intensif. Hal ini karena pada lahan pengolahan tanah konservasi dilakukan pemanfaatan gulma dan sisa-sisa tanaman yang dijadikan mulsa serta pupuk organik kepada tanah yang berfungsi sebagai penutup tanah atau pelindung tanah dari butir-butir hujan yang jatuh ke tanah yang berpotensi menyebabkan terjadinya dispersi agregat dan penyumbatan pori sehingga terjadi pemadatan tanah. Akibat pemanfaatan gulma dan sisa-sisa tanaman yang dijadikan mulsa maka kadar bahan organik di lahan pengolahan tanah konservasi menjadi tinggi seperti yang ditunjukkan pada Tabel 5. Bahan organik berperan sebagai perekat antara partikel tanah, menciptakan struktur tanah (granulasi tanah) yang baik dan juga meningkatkan porositas total tanah. Oleh karena itu, kepadatan tanah pada lahan pengolahan tanah konservasi menjadi rendah dan bobot isi tanah menjadi rendah akibat ketersediaan bahan organik yang tinggi. Seperti yang dikatakan Arsyad (2006), bahwa penambahan bahan organik ke dalam tanah dapat mengakibatkan penurunan bobot isi tanah, peningkatan ruang pori total, ruang pori drainase cepat, serta ruang pori drainase lambat. Bobot isi merupakan petunjuk kepadatan tahah. Makin padat suatu tanah makin tinggi bobot isinya. Tingkat dan cara mengolah tanah yang dilakukan pada suatu lahan pun mempengaruhi nilai bobot isi tanah tersebut. Tanah yang diolah 21