BAB II. LANDASAN TEORI A. Tinjauan Pustaka · Pada hujan yang normal, ukuran diameter butir hujan berkisar antara 1-7 mm dan mengenai permukaan tanah pada kecepatan 20 mil per jam.

1

BAB II. LANDASAN TEORI

A. Tinjauan Pustaka

1. Kerusakan Lingkungan dan Degradasi Kesuburan Tanah

a. Kerusakan lingkungan

Fenomena kemerosotan lingkungan tanah sebagian besar disebabkan

oleh semakin menipisnya lapisan tanah sehingga kemampuan fungsi tanah

sebagai media tumbuh tanaman dan media pengatur daur air menjadi terbatas

yang pada akhirnya berakibat pada kemunduran kemampuan lingkungan

(Nursa’ban, 2006). Oleh karena itu, diperlukan pengelolaan sumberdaya alam

yang tepat untuk melestarikan kemampuan lingkungan.

Tanah sebagai salah satu sumberdaya alam yang utama memegang posisi

penting dalam kelestarian lingkungan. Kemerosotan kemampuan tanah yang

diindikasi oleh peningkatan laju erosi akan menurunkan kemampuan fungsi

lingkungan (Nursa’ban, 2006). Perpindahan hara melalui sedimen dan aliran

permukaan akan menurunkan kesuburan tanah serta menyebabkan permasalahan

lingkungan apabila hara tersebut terangkut ke perairan atau badan sungai dan

mempengaruhi kualitas air sungai (Mandal et al., 2012).

Indonesia mempunyai intensitas curah hujan yang relatif tinggi serta

topografi yang berbukit-bukit di sebagian daerah yang menjadi faktor pemicu

terjadinya proses erosi (Nursa’ban, 2006). Potensi erosi akan semakin besar

apabila pengelolaan sumberdaya alam tanpa memperhatikan kaidah konservasi

sumberdaya alam khususnya sumberdaya tanah sehingga secara langsung maupun

tidak langsung akan mempengaruhi kelestarian kemampuan fungsi lingkungan.

b. Degradasi Kesuburan Tanah

Terdapat beberapa faktor yang dapat menyebabkan degradasi tanah

antara lain pembalakan liar, pemadatan tanah, erosi, pemasaman, salinisasi dan

sodifikasi serta akumulasi logam berat dan kontaminan anorganik lainnya.

Diantara faktor penyebab tersebut, erosi merupakan faktor utama yang dapat

menyebabkan penurunan kesuburan tanah dan penipisan hara (Wild, 1995).

2

Praktek pertanian yang benar seharusnya memperhatikan daya

dukung lingkungan. Penggunaan lahan diatas daya dukungnya akan

menyebabkan serangkaian permasalahan lingkungan. Salah satu

permasalahan lingkungan yang penting adalah degradasi kesuburan tanah

yang dipicu adanya penggunaan pupuk anorganik dan pestisida secara

berlebihan serta erosi.

Menurut Ogeh dan Ipinmoroti (2013), penggunaan agrokimia

(pupuk dan pestisida) yang tidak proporsional dapat menyebabkan

pencemaran dan kerusakan lingkungan berupa pencemaran air, tanah, hasil

pertanian, gangguan kesehatan petani, menurunnya keanekaragaman hayati,

ketidakberdayaan petani dalam pengadaan bibit, pupuk kimia dan dalam

menentukan komoditas yang akan ditanam. Penggunaan pupuk kimia yang

berkonsentrasi tinggi dan dengan dosis yang tinggi dalam kurun waktu yang

panjang menyebabkan terjadinya kemerosotan kesuburan tanah karena

terjadi ketimpangan hara atau kekurangan hara lain, dan semakin

merosotnya kandungan bahan organik tanah.

Ogeh dan Ipinmoroti (2013) telah melakukan pengukuran unsur

hara mikro pada perkebunan kakao di Uhonmora, Nigeria yang dipupuk

secara intensif dengan pupuk anorganik. Hasil penelitian ditunjukkan dalam

tabel berikut ini:

Tabel 1. Unsur Hara Mikro pada Tanah dan Tanaman

KomponenUnsur hara mikro (mg/kg )

Cu Mn Zn FeTanah 1,38 2,94 32,4 124Daun 1,22 0,29 47,07 32,89

Sumber: Ogeh dan Ipinmoroti (2013)

Berdasarkan Tabel 1 diatas, unsur Cu pada tanah perkebunan kakao

relatif rendah karena di bawah nilai kritis Cu yaitu 2,5 mg/kg (Ogeh dan

Ipinmoroti, 2013; McKenzie, 2001). Nilai kritis unsur hara Mn adalah 1

mg/kg sedangkan nilai kritis Zn dan Fe berturut-turut adalah > 1 mg/kg dan

>4,5 mg/kg. Untuk kandungan unsur hara mikro pada daun mempunyai nilai

kritis masing-masing untuk Cu, Mn, dan Zn adalah 8, 25 dan 20 mg/kg berat

kering. Unsur hara Fe pada umumnya berada pada kandungan yang cukup

3

dan di atas nilai kritis untuk sampel daun. Hal ini menunjukkan bahwa unsur

hara yang terdapat pada lahan kakao cukup rendah dan banyak terserap

untuk pertumbuhan tanaman.

Unsur hara tanah juga dapat terbawa melalui runoff dan akan

dipercepat dengan adanya alih guna lahan. Menurut Asdak (2002), semakin

besar perubahan tataguna lahan misalnya perubahan dari hutan menjadi

lahan pertanian akan menyebabkan aliran permukaan semakin besar. Aliran

permukaan akan lebih besar pada wilayah dengan solum tanah yang dalam

dan curah hujan tahunan tinggi.

Degradasi kesuburan tanah akibat erosi dan aliran permukaan

terjadi apabila unsur hara yang terkandung dalam top soil ikut hanyut

beserta sedimen yang terangkut dalam proses erosi. Semakin banyak unsur

hara yang terangkut, maka kesuburan tanah akan semakin menurun. Hal ini

akan berdampak pada penurunan produktivitas tanaman yang dibudidayakan

(Nursa’ban, 2006).

Tabel 2. Areal, Produksi dan Produktivitas Kakao 2008-2012

Sumber: Direktorat Jenderal Perkebunan, 2014

Berdasarkan Tabel 2 diatas, laju pertumbuhan produktivitas

tanaman kakao selama 5 tahun terakhir dari tahun 2008-2012 mengalami

penurunan sebesar -0,16%. Hal ini menunjukkanmulai terjadi degradasi

kesuburan tanah di lahan kakao. Upaya konservasi diperlukan untuk

menanggulangi hal ini agar dampak erosi dapat diminimalkan.

Tanaman kakao pada umumnya ditanam pada wilayah datar hingga

berlereng. Pada wilayah berlereng, teras dapat menurunkan erosi dan runoff

serta meningkatkan infiltrasi (Bernas, 2011). Sedangkan pada wilayah yang

relatif datar dapat digunakan rorak sebagai salah satu upaya konservasi

Uraian 2008 2009 2010 2011 2012 LajuPertumbuhanper tahun (%)

Luas Areal(ha)

1.425.216 1.587.136 1.650.621 1.732.641 1.732.954 5,09

Produksi(ton)

803.593 809.583 837.918 712.231 936.266 5,18

Produktivitas(kg/ha)

832 822 898 821 820 -0,16

4

tanah dan air. Fungsi rorak adalah untuk menjebak dan meresapkan air ke

dalam tanah serta menampung sedimen-sedimen dari bidang olah (Direktur

pengelolaan lahan, 2006).

2. Hujan dan Kehilangan Hara

Hujan merupakan suatu bentuk presipitasi uap air yang berasal dari uap

air yang berasal dari awan yang terdapat di atmosfer. Hujan dengan intensitas

besar atau hujan lebat, kurang baik bagi tanaman dan dapat menimbulkan erosi

(Kartasapoetra, 2010).

Bagi wilayah tropis seperti Indonesia, hujan merupakan siklus tahunan.

Jika hujan mengenai suatu tanah yang terbuka tanpa adanya vegetasi ataupun

pada kondisi tanah yang sedang diolah untuk persiapan tanam, maka erosi dapat

terjadi. Pada hujan yang normal, ukuran diameter butir hujan berkisar antara 1-7

mm dan mengenai permukaan tanah pada kecepatan 20 mil per jam. Dampak

dari berjuta butiran hujan yang memukul permukaan tanah yang terbuka adalah

hancurnya partikel tanah dan terpercik hingga sejauh 3-5 kaki. Pada hujan yang

lebat, partikel tanah dapat terpercik sebanyak 90 ton tanah per acre. Namun

demikian, percikan tanah tidak secara cepat hilang dari suatu lahan. Kebanyakan

partikel tanah yang terpercik tidak meninggalkan lahan tersebut, namun

menutup permukaan tanah yang lebih rendah (Al Kaisi, 2008).

Dalam budidaya tanaman kakao, curah hujan tidak dapat seluruhnya

masuk ke dalam tanah. Sebagian dari curah hujan akan mengalir di atas

permukaan tanah berupa limpasan permukaan yang berpotensi menyebabkan

erosi dan kehilangan hara. Pembangunan teras pada lahan yang miring

dikombinasi dengan rorak dapat mengurangi kecepatan air limpasan. Selain itu,

aplikasi mulsa utamanya pada saat menjelang akhir musim hujan juga

merupakan cara yang tepat untuk mengurangi hilangnya air selama musim

kemarau (Direktur Pengelolaan Lahan, 2006).

Proses erosi terdiri dari tiga bagian yaitu yang pertama terjadi adalah

penghancuran struktur tanah dan pengelupasan (detachment), pengangkutan oleh

aliran air (transportation) dan kemudian pengendapan (sedimentation) (Asdak,

2002). Penghancuran partikel tanah sangat tergantung pada kanopi tanaman.

Semakin cepat suatu tanaman tumbuh, maka kanopi juga semakin berkembang.

5

Kanopi tanaman sangat membantu dalam melindungi partikel tanah dari butiran

merusak air hujan. Kanopi tanaman yang hanya sebagian menutup tanah lebih

baik daripada tidak ada sama sekali (Al Kaisi, 2008).

Air merupakan media transpor unsur hara di dalam sistem ekologi. Hujan

yang lebat dapat mengakibatkan hilangnya unsur hara melalui proses pelindian

(leaching) dan hilangnya sedimen melalui aliran permukaan. Berdasarkan studi

jangka panjang di Iowa, konsentrasi nitratdi dasar drainase pada umumnya dapat

mencapai 20 mg/L dimana sebanyak 2-4 inchi air dapat melewati drainase ini.

Penelitian selama enam tahun (1993-1998) pada sistem drainase dan kualitas air

drainase di sebelah timur laut Iowa menunjukkan konsentrasi nitrat lebih rendah

pada praktek tanpa pengolahan tanah dibandingkan pada tanah yang dibajak.

Namun demikian, sistem tanpa olah tanah mempunyai rata-rata volume aliran

drainase yang lebih besar (Kartasapoetra, 2010).

Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlindungan terhadap erosi dari

sistem agroforestry (kombinasi tanaman pertanian dan kehutanan) terhadap

besarnya erosi bukan disebabkan unsur pohon, melainkan tumbuhan bawah dan

seresah. Arah dan jarak terkelupasnya partikel-partikel tanah ditentukan oleh

kemiringan lereng, kecepatan dan arah angin, kekasaran permukaan tanah dan

penutupan tanah. Loncatan partikel tanah pada wilayah berlereng akan mengarah

ke tempat yang lebih rendah. Apabila air hujan jatuh diatas seresah atau

tumbuhan bawah, energi kinetik air hujan akan tertahan oleh penutup tanah

sehingga menurunkan jumlah partikel tanah yang terkelupas.

Tanah yang mengalami erosi akan membawa serta unsur hara yang vital

seperti N, P, K dan Ca di dalam sedimennya. Jumlah unsur hara yang terdapat

pada tanah yang tererosi bernilai tiga kali lebih banyak dari unsur hara pada

tanah yang masih tersisa (Pimentel, 2006). Satu ton top soil yang subur rata-rata

mengandung 1-6 kg N, 1-3 kg P dan 2-30 kg K, sedangkan tanah yang tererosi

mengandung rata-rata N sebanyak 0,1-0,5 kg per ton (Pimentel. 2006; Troch et

al., 1991).

Ketika unsur hara dipindahkan oleh erosi, pertumbuhan tanaman akan

menjadi kerdil dan produktivitasnya menurun. Penurunan unsur hara dalam

tanah dapat menyebabkan penurunan hasil panen sebesar 15-30%. Untuk

6

menyeimbangkan kehilangan hara melalui erosi, maka sejumlah pupuk perlu

diaplikasikan untuk meningkatkan produksi tanaman. Namun pupuk kimia atau

pupuk anorganik relatif mahal bagi petani kecil dengan skala usaha kecil dan

seringkali menyebabkan ketergantungan. Selain itu, pupuk kimia dapat

menimbulkan pencemaran lingkungan (Pimentel, 2006).

3. Klasifikasi Iklim

Iklim merupakan rata-rata keadaan cuaca dalam jangka waktu yang

cukup lama, minimal 30 tahun dan sifatnya tetap. Cuaca adalah keadaan

atmosfer pada waktu tertentu yang sifatnya berubah dari waktu ke waktu. Iklim

mampu mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan suatu tanaman

(Kartasapoetra, 2010).

Tujuan klasifikasi iklim adalah untuk menetapkan pembagian ringkas

jenis iklim sesuai tujuan penggunaannya. Klasifikasi iklim yang pernah

digunakan di Indonesia adalah menurut Koppen, Mohr, Schmidt ‐ Ferguson dan

Oldeman. Klasifikasi iklim menurut Schmidt-Ferguson lebih banyak digunakan

untuk iklim hutan dan perkebunan.

Klasifikasi iklim Schmidt – Ferguson didasarkan kepada perbandingan

antara Bulan Kering (BK) dan Bulan Basah (BB) dengan kriteria sebagai berikut

:

a) Bulan Kering : bulan dengan curah hujan lebih kecil dari 60 mm

b) Bulan Basah : bulan dengan curah hujan lebih besar dari 100 mm

c) Bulan Lembab : bulan dengan curah hujan antara 60 – 100 mm

Bulan Lembab (BL) tidak dimasukkan dalam rumus penentuan tipe curah hujan

yang dinyatakan dalam Q, yang dihitung dengan persamaan sebagai berikut :

= − ℎ− ℎ 100%Rata-rata jumlah bulan basah adalah banyaknya bulan basah dari

seluruh data pengamatan dibagi jumlah tahun data pengamatan, demikian pula

untuk bulan kering. Berdasarkan besarnya nilai Q, selanjutnya ditentukan tipe

curah hujan suatu tempat atau daerah dengan menggunakan tabel berikut ini:

7

Tabel 3. Kriteria Pembagian Tipe Iklim Menurut Schmidth – Ferguson

Zona Iklim Kriteria KeteranganA Q < 0,143 Wilayah sangat basah, vegetasi hutan hujan tropikaB 0,143 < Q < 0,333 Wilayah basah, hutan hujan tropikaC 0,333 < Q < 0,600 Wilayah agak basah, vegetasi hutan rimbaD 0,600 < Q < 1,000 Wilayah sedang, vegetasi hutan musimE 1.000 < Q < 1,670 Wilayah agak kering, vegetasi hutan sabanaF 1,670 < Q < 3,000 Wilayah kering, vegetasi hutan sabanaG 3,000 < Q < 7,000 Wilayah sangat kering, vegetasi padang ilalangH 7,000 < Q Wilayah luar biasa kering, vegetasi padang ilalang

4. Konservasi Tanah, Rorak dan Mulsa

Pada dasarnya pembangunan pertanian harus berwawasan lingkungan.

Pembangunan pertanian yang berwawasan lingkungan adalah merupakan upaya

sadar dan berencana menggunakan dan mengelola sumberdaya secara arif dan

bijaksana untuk meningkatkan hasil produksi dan sekaligus menjaga kelestarian

lahan dan air. Hal ini didasari karena kebutuhan manusia akan tanah dan air

semakin meningkat dari waktu ke waktu. Bukan saja diakibatkan karena

pertambahan penduduk, tetapi juga karena meningkatnya intensitas (jumlah) dan

ragam kebutuhannya, padahal ketersediaan tanah dan air sangat terbatas

(Nursa’ban, 2006).

Usaha peningkatan produksi hasil pertanian selalu tidak dapat

mengimbangi kecepatan pertumbuhan penduduk. Hal ini antara lain disebabkan

karena menurunnya produktivitas tanah dan air sebagai sumber daya alam

sehingga memerlukan upaya konservasi. Undang-undang nomor 37 tahun 2014

pasal 2 tentang Konservasi Tanah dan Air menyatakan bahwa “penyelenggaraan

konservasi tanah dan air harus berdasarkan pada azas partisipatif, keterpaduan,

keseimbangan, keadilan, kemanfaatan, kearifan lokal dan kelestarian” (Menteri

Hukum dan HAM, 2014).

a. Konservasi tanah

Salah satu tujuan konservasi tanah adalah meminimumkan erosi

pada suatu lahan. Konservasi tanah berarti juga penyesuaian macam

penggunaan tanah sesuai dengan kemampuan tanah dan memberikan

8

perlakuan sesuai dengan syarat-syarat yang diperlukan agar tanah dapat

berfungsi secara lestari (Arsyad, 1989; Pratiwi 2013). Tujuan

penyelenggaraan konservasi tanah dan air menurut Undang-undang nomor

37 tahun 2014 pasal 3 tentang Konservasi Tanah dan Air adalah:

1. Melindungi permukaan tanah dari pukulan air hujan yang jatuh,

meningkatkan kapasitas infiltrasi tanah dan mencegah terjadinya

konsentrasi aliran permukaan;

2. Menjamin fungsi tanah pada lahan agar mendukung kehidupan

masyarakat;

3. Mengoptimalkan fungsi tanah pada lahan untuk mewujudkan manfaat

ekonomi, sosial dan lingkungan hidup secara seimbang dan lestari;

4. Meningkatkan daya dukung DAS (Daerah Aliran Sungai)

5. Meningkatkan kemampuan untuk mengembangkan kapasitas dan

memberdayakan keikutsertaan masyarakat secara partisipatif; dan

6. Menjamin kemanfaatan konservasi tanah dan air secara adil dan merata

untuk kepentingan masyarakat.

Konservasi tanah secara luas mencakup pengendalian erosi dan

memelihara kesuburan tanah. Untuk mencapai tujuan ini, pengendalian erosi

sangat penting disamping pemeliharaan sifat fisik, kimia dan biologi tanah

termasuk status hara dan menghindari keracunan (Pratiwi, 2013).

Penyelenggaraan konservasi tanah dan air meliputi pelindungan, pemulihan,

peningkatan dan pemeliharaan fungsi tanah pada lahan (Menteri Hukum dan

HAM RI, 2014).

Berdasarkan Undang-undang nomor 37 tahun 2014 tentang

Konservasi Tanah dan Air pasal 13 ayat 1 menyatakan bahwa

“penyelenggaraan konservasi tanah dan air dilaksanakan pada lahan di

kawasan lindung dan budidaya”. Pada ayat 2, disebutkan bahwa

“penyelenggaraan konservasi tanah dan air dilakukan dengan metode

vegetatif, agronomi, sipil teknis pembuatan bangunan konservasi tanah dan

air, manajemen dan atau metode lain yang sesuai dengan perkembangan

ilmu pengetahuan dan teknologi” (Menteri Hukum dan HAM, 2014).

1. Metode Vegetatif

9

Metode ini mempergunakan tumbuhan atau tanaman dan sisa-sisanya

untuk mengurangi daya rusak hujan yang jatuh, jumlah dan daya rusak

aliran permukaan. Fungsi tumbuhan dalam metode ini untuk:

a) melindungi tanah dari daya perusak butir-butir hujan,

b) melindungi tanah dari aliran permukaan, dan

c) memperbaiki kapasitas infiltrasi tanah dan penahanan air yang akan

mempengaruhi besarnya aliran permukaan.

Termasuk dalam metode vegetatif ini diantaranya adalah budidaya

tanaman semusim (jagung, kacang tanah, dan lain-lain) atau tanaman

permanen (kayu-kayuan), menanam perdu, rumput-rumputan atau

tanaman penutup tanah lainnya.

2. Metode Agronomi

Metode ini menggunakan teknik yang berhubungan dengan aspek

budidaya tanaman. Metode yang dapat digunakan antara lain:

pemanfaatan sisa tanaman untuk pemberian mulsa, pengaturan pola

tanam, pemberian amelioran, pengayaan tanaman, pengolahan tanah

konservasi, penanaman mengikuti kontur, penanaman dalam strip

cropping, pergiliran tanaman, sistem pertanian hutan (agroforestry),

pemupukan, pemanenan dan atau kegiatan lain yang sesuai dengan

perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi.

3. Metode Sipil Teknis

Metode sipil teknis adalah semua perlakuan fisik mekanis yang diberikan

terhadap tanah dan pembuatan bangunan untuk mengurangi aliran

permukaan dan erosi, serta meningkatkan kemampuan penggunaan tanah.

Metode mekanik dalam pengendalian erosi berfungsi: a) memperlambat

aliran permukaan, b) menampung dan menyalurkan aliran permukaan

dengan kekuatan yang tidak merusak, c) memperbaiki atau memperbesar

infiltrasi air ke dalam tanah dan memperbaiki aerasi tanah, serta d)

menyediakan air bagi tanaman. Termasuk dalam metode mekanik adalah

pengolahan tanah (tillage), pengolahan tanah menurut kontur (contour

cultivation), guludan dan guludan bersaluran menurut kontur, teras (teras

10

bangku sawah, teras di lahan berlereng, teras batu), dam penghambat

(check dam, waduk, rorak, tanggul), dan perbaikan drainase.

Pengolahan lahan dengan pembajakan dan pemberian pupuk

organik dapat meningkatkan permeabilitas tanah. Tanah yang dibajak dan

diberi pupuk organik bersifat lebih gembur sehingga hujan mudah

meresap ke dalam tanah. Dengan demikian, aliran permukaan dapat

dikurangi.

4. Metode Kimiawi

Metode kimia dalam pengendalian erosi menggunakan preparat

kimia sintetis atau alami. Metode ini sering dikenal dengan sebutan soil

conditioner, yang bertujuan memperbaiki struktur tanah. Beberapa

contoh soil conditioner yaitu; PVA (Polyvinyl alcohol), PAA (Poly

acrylic acid), VAMA (Vinyl acetate malcic acidcopolymer), DAEMA

(Dimethyl amino ethyl metacrylate), dan Emulsi Bitumen.

Sering pula dilakukan pengendalian erosi dengan

mengkombinasikan dari dua metode pengendalian erosi atau bahkan

ketiga metode tersebut di atas digunakan secara bersamaan dalam usaha

mengendalikan erosi.

b. Rorak

Rorak adalah lubang-lubang buntu dengan ukuran tertentu yang dibuat

pada bidang olah dan sejajar dengan garis kontur (Ditjen Pengelolaan

Lahan, 2006). Sistem rorak merupakan salah satu teknik konservasi tanah

dan air secara sipil teknis yang berfungsi sebagai perangkap sedimen dan

menampung top soil yang hanyut terbawa aliran permukaan. Berdasarkan

Pedoman Teknis Pembangunan Kebun Kakao, rorak dibuat pada saat bibit

kakao ditanam di kebun. Rorak dibuat berselang-seling dengan jumlah yang

disesuaikan keadaan lapangan. Bahan organik atau limbah organik dari

kebun dapat diisikan ke dalam rorak hingga penuh kemudian ditutup dan

dibuat rorak baru di sekitarnya (Ditjen Perkebunan, 2007).

Rorak adalah galian yang dibuat di sebelah pokok tanaman untuk

menempatkan pupuk organik dan dapat berfungsi sebagai lubang drainase.

Rorak merupakan salah satu praktik baku lahan yang bertujuan untuk

11

mengelola lahan. Rorak dapat diisi seresah tanaman kakao atau sisa hasil

pangkasan dan gulma hingga penuh dan ditutupi dengan tanah. Setelah

rorak ini penuh, kita harus membuat rorak baru di sebelah lain pokok

tanaman. Kompos yang dihasilkan dari rorak pertama ditaburkan ke

piringan tanaman. Piringan tanaman merupakan lingkaran area berjarak

sekitar 1 meter di sekitar pokok tanaman yang selalu dipertahankan bersih

dari gulma.

Gambar 1. Ilustrasi Penampang Melintang Rorak (Got Buntu)Sumber: BPDAS Surakarta (2011)

Ketika hujan deras, rorak dapat berfungsi sebagai lubang drainase

untuk mempercepat penyusutan air hujan yang menggenang di atas

permukaan tanah. Air yang menggenang dapat mengganggu pertumbuhan

tanaman. Stagnasi air dapat berakibat fatal pada pertanaman kakao.

Biasanya saluran drainase dibuat di pinggir blok lahan. Di blok lahan yang

terlalu luas, air yang menggenang di atas hamparan lahan pertanaman

membutuhkan waktu cukup lama untuk keluar melalui saluran drainase ini.

Rorak yang dibuat di sekitar pertanaman dapat membantu mempercepat

keluarnya air dari hamparan pertanaman, khususnya di lahan yang tekstur

tanahnya berat dan beriklim sangat basah dengan curah hujan bulanan relatif

tinggi.

Menurut Kartasapoetra (2010), beberapa fungsi rorak adalah: a)

mengurangi kelebihan air limpasan permukaan, b) mengurangi kecepatan

lajunya aliran air permukaan, c) mengurangi evaporasi, memperbaiki tata

11







dari gulma.












tinggi.




11







dari gulma.












tinggi.




12

udara, d) terjadinya konservasi air dimana air yang tertampung pada rorak

dapat digunakan untuk penyinaran tanah, e) pemupukan bahan organik yang

terangkut air masuk rorak.

Ukuran dan jarak rorak yang direkomendasikan cukup beragam.

Arsyad (2006) merekomendasikan kedalaman rorak 60 cm, lebar 50 cm dan

panjang 1- 5 meter. Jarak ke samping disarankan agar sama dengan panjang

rorak dan penempatannya dilakukan secara berselang-seling (Gambar 2)

agar penutupan arealnya merata. Jarak searah lereng berkisar dari 10-15

meter pada lahan landai (3% – 8%) dan agak miring (8% – 15%), 5 sampai

3 meter untuk lereng yang miring (15% – 30%).

Gambar 2. Penempatan Rorak Secara Berselang-seling(Sumber: Direktur Pengelolaan Lahan, 2006)

Rorak yang umum dibuat di perkebunan kakao berukuran panjang

100 cm, lebar 30 cm, dan kedalaman 30 cm. Jika volume bahan organik

yang tersedia cukup besar ukuran rorak dapat diperbesar. Rorak dibuat pada

jarak 75 – 100 cm dari pokok tanaman tergantung dari lebar teras yang

tersedia di areal pertanaman. Pemanfaatan rorak dapat dikaitkan dengan

pengelolaan sumber bahan organik di lingkungan perkebunan, seperti daun

penaung, kulit kakao, dan tanaman penutup tanah. Beberapa hasil penelitian

menunjukkan kompos daun penaung, kulit kakao, dan limbah pertanian

berpengaruh baik terhadap tanaman kakao dan dapat meningkatkan

produksi tanaman (Direktur Pengelolaan Lahan, 2006).

c. Mulsa

Mulsa merupakan salah satu upaya konservasi tanah yang dapat

menahan pukulan air hujan agar tidak langsung mengenai permukaan tanah.

Mulsa juga bermanfaat dapat mengurangi evaporasi permukaan sehingga

Arah lerengRorak

13

membantu dalam mempertahankan kadar air dalam tanah. Mulsa yang

berasal dari bahan organik selain meningkatkan efisiensi penggunaan air

juga mampu mengalami dekomposisi sehingga menambah kadar humus

dalam tanah yang berdampak pada peningkatan kesuburan tanah dan

meningkatkan kapasitas menahan air (McMillen, 2013). Mulsa juga mampu

merangsang agregasi tanah, memperbaiki struktur tanah, mempertahankan

kapasitas tanah memegang air serta menekan aliran permukaan (Triyono,

2005).

Pengaruh pemberian mulsa yang terpenting adalah sebagai

penyumbang bahan organik tanah. Menurut Dermiyati (1997) bahan organik

tanah dapat berfungsi sebagai sumber energi bagi mikroorganisme tanah

sehingga mamacu perubahan sifat biologi tanah. Sumbangan bahan organik

tanah hasil perombakan akan berbeda untuk setiap jenis seresah tanaman

yang berbeda.

Bahan mulsa yang baik untuk konservasi tanah adalah sisa-sisa

tanaman yang sukar terdekomposisi seperti jerami padi. Aplikasi mulsa

terbaik adalah dengan memotong sepanjang 25-30 cm dan menebarkannya

secara merata di permukaan tanah (Triyono, 2005).

Menurut Danga dan Wakindiki (2009), mulsa dapat mempengaruhi

dinamika unsur hara dan hasil panen. Pada percobaan mulsa jerami, jumlah

kehilangan NH4-N, NO3-N, PO4-P dan K yang terangkut runoff dan terbawa

sedimen lebih kecil daripada kontrol (tanpa mulsa) dengan nilai terkecil

kehilangan hara sebesar 5 Mg/ha pada aplikasi mulsa di permukaan tanah.

5. Bahan Organik dan Unsur Hara Tanah

a. Bahan Organik Tanah

Sistem pertanian bisa menjadi sustainable (berkelanjutan) jika

kandungan bahan organik tanah lebih dari 2%. Bahan organik tanah

disamping memberikan unsur hara tanaman yang lengkap juga akan

memperbaiki struktur tanah, sehingga tanah akan semakin remah. Namun

jika penambahan bahan organik tidak diberikan dalam jangka panjang

kesuburan fisiknya akan semakin menurun (Alamprabu, 2013).

14

Bahan organik merupakan bahan penting dalam pasokan hara tanah

dan meningkatkan kesuburan tanah secara fisik, kimia dan biologi. Sekitar

setengah dari kapasitas tukar kation (KTK) berasal dari bahan organik yang

merupakan sumber hara tanaman (Maharany , 2013; Hakim dkk, 1986).

Bahan organik ditemukan di permukaan tanah. Jumlahnya hanya sekitar 3-

5%, tetapi pengaruhnya terhadap sifat-sifat tanah besar sekali. Keadaan fisik

tanah yang dapat menjamin pertumbuhan akar tanaman, aerasi dan lengas

tanah selalu berkaitan dengan peran bahan organik (Maharany, 2013).

Penambahan bahan organik pada suatu tanah akan meningkatkan

muatan negatif sehingga akan meningkatkan KTK. Bahan organik

memberikan kontribusi pada kapasitas tukar kation sebesar 20-70% yang

bersumber dari koloid humus. KTK menunjukkan kemampuan tanah untuk

menahan dan mempertukarkan kation-kation termasuk kation hara (Sibuak,

2015).

Penetapan kandungan bahan organik biasanya merujuk pada nilai C

organik. Menurut Immanuel (2014), C-organik merupakan bagian dari tanah

yang merupakan suatu sistem kompleks dan dinamis yang bersumber dari

sisa tanaman dan atau binatang yang terdapat di dalam tanah yang terus

menerus mengalami perubahan bentuk karena pengaruh faktor biologi,

fisika dan kimia. C organik juga merupakan bahan organik yang terkandung

di dalam maupun di permukaan tanah yang berasal dari senyawa karbon di

alam dan semua jenis senyawa organik yang terdapat di dalam tanah

termasuk seresah, fraksi bahan organik ringan, biomassa mikroorganisme,

bahan organik terlarut dalam air dan bahan organik yang stabil atau humus.

Bahan organik bukan merupakan komponen utama tanah, namun

berpengaruh pada strukur tanah yaitu sebagai granulator atau pembentuk

butir-butir mineral yang menyebabkan terjadinya keadaan gembur pada

tanah produktif. Bahan organik merupakan sumber pokok unsur N, P dan S

(Triyono, 2005).

Bahan organik tanah (BOT) merupakan salah satu komponen

penyusun tanah yang sangat penting bagi ekosistem tanah yaitu sebagai

sumber (source) dan pengikat (sink) hara dan sebagai substrat bagi mikroba

15

tanah (Hairiah et al., 2002). Peranan BOT terhadap perbaikan lingkungan

pertumbuhan tanaman disajikan dalam gambar berikut:

Gambar 3. Skematis Peranan Bahan Organik Tanah dalam PerbaikanKesuburan Tanah (Hairiah et al., 2002).

Gambar 3 menunjukkan bahwa bahan organik tanah dapat

diklasifikasikan ke dalam fraksi-fraksi berdasarkan ukuran, berat jenis dan

sifat-sifat kimianya. Mikroba dan fauna yang terdapat dalam tanah dapat

membantu terjadinya agregasi tanah sehingga dapat meningkatkan

ketersediaan air tanah dan mengurangi terjadinya erosi dalam skala luas.

Hasil mineralisasi bahan organik dapat meningkatkan ketersediaan hara

tanah dan nilai kapasitas tukar kation (KTK), sehingga kehilangan hara

melalui proses pelindian dapat dikurangi (Hairiah et al., 2002).

Kandungan bahan organik tanah sangat bervariasi, dari yang

rendah, tinggi hingga sangat tinggi. Faktor-faktor yang mempengaruhi

besarnya kandungan bahan organik tanah antara lain adalah:

a. iklim

b. tipe penggunaan lahan

c. bentuk lahan

d. kegiatan manusia.

Iklim berpengaruh pada bahan organik tanah dalam hal memacu

atau menghambat laju dekomposisi. Tipe penggunaan lahan berpengaruh

dalam penyediaan sumber bahan organik, misalnya daerah persawahan akan

15















a. iklim


c. bentuk lahan





15















a. iklim


c. bentuk lahan





16

berbeda kandungan bahan organiknya dibanding daerah hutan. Faktor

bentuk lahan mempengaruhi pada proses pengumpulan atau pelindian bahan

organik. Kegiatan manusia akan menentukan kandungan organik tanah

misalnya dengan pemberian pupuk atau drainase yang akan berpengaruh

pada kandungan bahan organik tanah.

Indikasi penurunan BOT biasanya diukur dari kadar C-total dan N-

total sehingga diperoleh nilai nisbah C/N yang selanjutnya dapat digunakan

untuk menaksir ketersediaan hara dari mineralisasi bahan organik. Namun

penelitian terakhir membuktikan bahwa kadar C-total bukan merupakan

tolak ukur yang akurat karena hasil dari pengukuran tersebut diperoleh

berbagai macam BOT (Hairiah et al., 2002).

b. Unsur hara tanah

Aliran atau sirkulasi unsur-unsur mineral dan organik lainnya di

dalam dan melalui sistem biosfer (tanah, air permukaan, air tanah) disebut

daur unsur hara. Berdasarkan hasil penelitian, hutan merupakan suatu

komunitas vegetasi yang mempunyai kapasitas besar dalam penyimpanan

unsur hara karena hutan memiliki biomassa (kering) yang besar. Daun,

cabang dan batang pohon merupakan cadangan unsur hara yang dapat

dimanfaatkan oleh flora dan fauna lain ketika pohon tersebut tumbang dan

mengalami proses dekomposisi (Asdak, 2002).

Dipandang dari segi kebutuhan dan fungsi unsur hara, unsur

nitrogen (N), fosfor (P) dan kalium (K) menduduki peran yang penting.

Unsur N merupakan unsur yang paling mobile diantara ketiga unsur

tersebut. Dinamika unsur nitrogen dalam tanah melibatkan reaksi

amonifikasi, nitrifikasi dan denitrifikasi. Menurut Baon (2012) denitrifikasi

pada ekosistem kakao relatif kecil, karena tanaman tersebut sebagian besar

ditanam pada tanah dengan drainase yang baik.

Nitrogen (N) merupakan unsur hara yang sifatnya sangat dinamik

dan mobile sehingga selalu mengalami alih rupa (transformation) dan alih

tempat (translocation) dalam bentuk gas, anorganik maupun organik.

Ketersediaan N dalam tanah secara alami relatif kecil sedangkan jumlah

yang dibutuhkan tanaman relatif besar. Apabila dilakukan pemupukan

17

sehingga ketersediaan N dalam tanah relatif besar, maka N akan mudah

hilang melalui limpasan permukaan (runoff) pelindian (leaching), dan

berpotensi mencemari lingkungan perairan apabila berada pada bentuk nitrat

(NOз ̄).

Gambar 4. Siklus Nitrogen (Yudipriyanto, 2010).

Gambar 4 menunjukkan bahwa siklus nitrogen merupakan proses

berantai yang sangat kompleks. Nitrogen di udara ditambat secara fisik

(loncatan bunga api listrik) secara kimia di pabrik pupuk dan secara biologi

melalui proses fiksasi kemudian jatuh ke dalam tanah dan dimanfaatkan

oleh tanaman. Tumbuhan legum seperti semanggi, kacang-kacangan dan

kedelai membentuk bintil pada akar di mana bakteri pengikat nitrogen

mengambil nitrogen dari udara dan mengubahnya menjadi amonia (NH4⁺).Amonia selanjutnya diubah oleh bakteri lain terlebih dahulu menjadi ion

nitrit (NO₂¯ ), dan kemudian menjadi ion nitrat (NOз¯ ). Tanaman

memanfaatkan ion amonia dan nitrat sebagai nutrisi atau pupuk untuk

pertumbuhannya. Namun demikian, nitrat juga akan mengalami proses

denitrifikasi yang melepaskan gas N₂O dan N₂ di udara. Nitrat juga dapat

mengalami pelindian (leaching) sehingga dapat mencemari badan perairan

(Yudipriyanto, 2010).

tumbuhan

seresah

humusmikroorganisme

ammonium

(NH4+)

nitrat

(NO3-)

Pupukorganik

erosi

leaching

denitrifikasi

N2Fiksasi N2

biologik

Pupukbuatan

Fiksasi N2

industri

18

Fosfor (P) dibutuhkan oleh semua organisme dan semua sel hidup.

Tumbuhan dan hewan tidak dapat hidup tanpa fosfor karena merupakan

rantai penting dalam pemecahan karbohidrat dan nutrisi lain dalam

fotosintesis. Kekurangan unsur fosfor akan menekan terbentuknya asam-

asam amino dan protein dalam membangun sel-sel baru (Triyono, 2005).

Unsur P berperan dalam pembelahan sel, merangsang pertumbuhan awal

akar, pemasakan tanaman, pengangkutan energi dalam sel, pembentukan

buah dan produksi biji (Yulipriyanto, 2010).

Tanaman menggunakan unsur P kira-kira seper sepuluh dari unsur

N, namun hingga sekarang kebutuhan P khususnya pada sektor pertanian

selalu mengalami kekurangan. Hal ini dikarenakan sifat kelarutan P yang

rendah. Persediaan unsur P dalam tanah juga rendah sehingga tidak selalu

tersedia bagi tanaman. Sumber P anorganik dari alam adalah apatite

(Ca5(PO4)3F) atau batuan fosfat dapat digunakan sebagai pupuk langsung.

Fosfat dalam tanaman dapat memisahkan diri sebagai H2PO4 dari organik

fosfat. Beberapa H2PO4 merupakan eksudat akar-akar tanaman. Unsur P

juga diproduksi oleh bakteri dan organisme lain (Yudipriyanto, 2010).

Proporsi P dalam tubuh organisme relatif kecil, namun merupakan

unsur terpenting dari materi genetik DNA (Deoksiribo Nucleic Acid)

sebagai bahan yang menyimpan dan mentranslasikan sandi genetik

(Budiastuti, 2010).

tumbuhan

panen

Larutan tanahion-ion fosfat

Fosfat tanahterabsorbsi(anorganik) erosi

abu

seresah

Pupuk organikP – pupuk anorganik

+ plapukan mineral

mikroorganismeerosi

19

Gambar 5. Siklus Fosfor (Yudipriyanto, 2010)

Kalium sangat penting dalam proses metabolisme tanaman yaitu

dalam sintesis asam amino dan protein dari ion-ion alumunium. Kalium juga

penting dalam proses fotosintesis karena kekurangan kalium dapat

menyebabkan kecepatan asimilasi karbondioksida menurun. Oleh karena

itu, kalium berperan dalam membantu pembentukan protein dan karbohidrat

(Triyono, 2005).

Kalium dalam tanah pada umumnya terdapat dalam bentuk: 1)

relatif tidak tersedia, 2) lambat tersedia dan 3) cepat tersedia. Kalium

tersedia berada dalam bentuk kation terlarut. K dalam bentuk relatif tidak

tersedia adalah K dalam struktur mineral kristal yang belum lapuk atau yang

sedikit melapuk. K dalam bentuk lambat tersedia adalah K dalam reaksi

mineral misalnya mineral illite yang dapat melepaskan ion K serta mengikat

atau menfiksasi K. Sedangkan bentuk K yang cepat tersedia adalah K yang

terdapat dalam larutan kation yang dapat dipertukarkan (Triyono, 2005).

Hujan lebat

Larutan tanahK (0,1-0,2%)

langsung

runoff

leaching

Mineral utama;90-98%

Tidak dapatditukar; 1-10%

Dapat ditukar;1-2

erosi

diserapakar

Pupuk Residu

tumbuhanHewan

Manusiadipanen

terlindiOrgainsme

tanah

20

Gambar 6. Siklus Kalium (Yulipriyanto, 2010)

Jumlah kalium dalam tanah cukup besar, namun ketersediaannya

bagi tanaman terbatas (Gambar 6). Sebagian besar kalium ditahan oleh

struktur mineral atau di dalam lapisan mineral liat dan ketersediaannya

sangat lambat. Unsur K tidak sepenuhnya dipengaruhi oleh pH, namun

serapan oleh tanaman dapat dibatasi apabila kelembaban tidak cukup.

Pengelolaan unsur K meliputi pemeliharaan kadar K dan pemberian air yang

cukup bagi tanaman (Yulipriyanto, 2010).

6. Perkebunan Kakao

a. Keragaan tanaman kakao

Tanaman kakao (Theobroma cacao L;) merupakan salah satu

komoditas utama dan unggulan perkebunan yang pengembangannya cukup

pesat. Luas areal kakao nasional mulai berkembang pesat setelah tahun 1980

dan selama 5 tahun terakhir mengalami pertumbuhan sebesar 4,16% per

tahun (Direktorat Jenderal Perkebunan, 2014).

Gambar 7. Grafik Perbandingan Luas Areal Perkebunan Rakyat,Perkebunan Negara, Perkebunan Swasta dan Luas Areal Kakao NasionalSelama 30 Tahun (Sumber: Direktorat Jenderal Perkebunan, 2014).

Berdasarkan Gambar 7, dapat dilihat bahwa peningkatan luas areal

kakao nasional didominasi oleh peningkatan areal perkebunan rakyat. Pada

0

500000

1000000

1500000

2000000

Luas

Are

al (h

a)

Perkebunan Rakyat Perkebunan Negara

Perkebunan Swasta Nasional

21

tahun 1997, areal kakao sempat mengalami penurunan namun tidak berapa

lama mengalami peningkatan kembali.

Produksi kakao rakyat juga sejalan dengan produksi nasional,

namun mulai tahun 1990-an produksi kakao rakyat jauh berada di bawah

produksi nasional. Hal ini dikarenakan tanaman kakao rakyat yang mulai

diusahakan tahun 1970 telah berumur 20 tahun pada umur 1990 dan

produktivitasnya mulai menurun.

Gambar 8. Produksi Kakao dari Perkebunan Rakyat, PerkebunanNegara, Perkebunan Swasta dan Produksi Kakao Nasional Tahun1983- 2013 (Sumber: Direktorat Jenderal Perkebunan, 2014).

Gambar 8 menunjukkan bahwa produksi kakao nasional terdiri dari

produksi perkebunan kakao rakyat, perkebunan besar negara dan

perkebunan besar swasta. Kontribusi perkebunan rakyat terhadap produksi

nasional pada tahun 2012 mencapai 92,3%, sedangkan perkebunan negara

3,6% dan perkebunan swasta 4,1%.

Potensi produksi suatu tanaman akan terekspresi dengan baik

apabila faktor lingkungan yang diperlukan sesuai. Produksi kakao sangat

ditentukan oleh kondisi lahan. Potensi produksi kakao yang dibudidayakan

pada lahan yang sesuai akan memberikan tingkat produksi yang maksimal

dibandingkan pada lahan yang kurang sesuai sebagaimana tercantum pada

Tabel 4 (Balittri, 2012).

Tabel 4. Tingkat Produksi Kakao pada Berbagai Kesesuaian Lahan

0

100000

200000

300000

400000

500000

600000

700000

800000

900000

Prod

uksi

(ton

)

Perkebunan Rakyat Perkebunan Negara

Perkebunan Swasta Nasional

22

Umur (tahun)Produksi biji kering (ton ha-1 tahun-1)

S1 S2 S3

4 0,5 0,3 0,2

5-10 1,5 1 0,75

11-20 2 1,5 1

>25 1 0,75 0,5

Keterangan:S1 : sangat sesuaiS2 : cukup sesuaiS3 : sesuai marjinal

b. Budidaya Kakao

Lahan yang sesuai untuk tanaman kakao adalah pada kemiringan <

45%, kedalaman tanah efektif > 150 cm, drainase dan aerasi yang baik

sehingga tidak membatasi pertumbuhan akar dan tanaman (Ditjen

Perkebunan, 2007). Tanaman kakao sangat cocok ditanam pada tanah

dengan kandungan hara sedang hingga sangat tinggi (Darmawijaya, 1997;

Maharany et al., 2011) dengan kadar bahan organik > 3,5% atau kadar C >

2%, nisbah C/N 10-12, kapasitas tukar kation (KTK) > 15 me/100 g tanah,

Kejenuhan basa (KB) >35%, pH (H2O) 4,0-8,5 (pH optimum 6-7) seperti

ditampilkan pada Tabel 5 (Ditjen Perkebunan, 2007).

Tabel 5. Kriteria Teknis Kesesuaian Lahan Kakao

UraianKelas kesesuaian

S1 S2 S3 N CH tahunan (mm) 1500-2500 1250-1500

2500-30001100-12503000-4000

<11004000

lama bulan kering(<60mm/bln)

0-1 1-3 3-5 >5

Kakao mulia (mdpl) 0-600 600-700 700-800 >800

Kakao lindak(mdpl)

0-300 300-450 450-600 >600

Lereng (%) 0-8 8-15 15-45 >45 Ked. efektif (cm) >150 100-150 60-100 <60

Tekstur Sandy loam; clayloam; silt loam;silty clay; loam

Loamy sand;sandy clay;siltyclay

Structured clay Gravel; sand;massive clay

Batu permukaan - 0-3 3-15 >15

23

(%)

Drainase Baik Agak baik Agak buruk;buruk; terhambat

Sangat buruk;berlebihan

pH 6-7 5-6 / 7-7,5 4-5 / 7,5-8 <4/ >8 Corganik (%) 2-5 1-2 / 5-10 0,5-1 / 10-15 <0,5 / >15 KTK (me/100 g) >15 10-15 5-10 <5 KB (%) >35 20-35 <20 - N Sedang-sangat

tinggirendah Sangat rendah -

P Sedang-sangattinggi

rendah Sangat rendah -

K Sedang-sangattinggi

- Sangat rendah -

Salinitas (mmhos/cm)

<1 1-3 3-6 >6

Kejenuhan Al (%) <5 5-20 20-60 >60Sumber: Direktorat Jenderal Perkebunan, (2007)

Penambahan bahan organik pada tanaman kakao dalam jangka

panjang dapat memperbaiki pH tanah, porositas tanah, nilai KTK, P-tersedia

dan air tersedia yang berperan penting dalam pertumbuhan tanaman.

Berdasarkan penelitian Maharany et al., (2011) perlakuan penempatan

seresah kakao yang dibenamkan dalam tanah berpengaruh nyata terhadap

perbaikan sifat tanah di lahan kakao. Pembenaman seresah kakao atau bahan

organik lainnya dapat dilakukan di dalam lubang rorak. Setelah rorak penuh

dengan bahan organik, maka rorak ditutup dan dibuat rorak yang baru

(Ditjen Perkebunan, 2007).

Tanaman kakao memerlukan pohon pelindung untuk tumbuh dan

berproduksi dengan baik. Pohon pelindung sementara seperti pisang, jagung

dan pepaya digunakan pada saat kakao masih muda dan sekaligus sebagai

tanaman penutup tanah. Pohon pelindung tetap digunakan ketika tajuk

kakao mulai rapat. Contoh pohon pelindung tetap adalah Kelapa (Cocos

nucifera), Lamtoro (Leucaena), Dadap (Erithrina sp) dan Gamal (Gliricidia

sepium). Syarat-syarat tanaman pelindung yang baik adalah tumbuh tegak

dengan sistem percabangan teratur, perakaran dalam sehingga ruang tumbuh

tanaman pelindung tidak overlap dengan tanaman kakao, tajuknya dapat

meneruskan cahaya 40-60% ke bawah kanopi, tajuk tanaman pelindung

dapat dipangkas sesuai kebutuhan fisiologis tanaman kakao, tahan terhadap

24

hama dan penyakit, tajuk terendah minimal 1,5-2 m dari tajuk atas tanaman

kakao dan jumlah daun sedang tanpa periode gugur daun (Ditjen

Perkebunan, 2007).

c. Kakao dan Kekeringan

Tanaman kakao sangat rentan terhadap kekeringan yang panjang

(lebih dari 3 bulan). Pada tanaman kakao muda yang mengalami

kekeringan, daunnya menjadi kuning yang diikuti dengan kerontokan dan

cabang-cabangnya mengering. Pada kasus yang parah dapat mengakibatkan

kematian tanaman. Pada tanaman menghasilkan (TM) atau produktif, dapat

terjadi penurunan produksi yang terjadi pada tahun berlangsungnya

kekeringan dan berlanjut ke tahun berikutnya. Pada daerah yang kering,

penurunan produksi dapat mencapai 40% sedangkan pada daerah yang

basah mencapai 20-26% (Setyolaksono, 2013; Soedarsono, 1992).

Beberapa cara untuk menanggulangi kekeringan pada tanaman

perkebunan khususnya perkebunan kakao (Setyolaksono, 2013; Soedarsono,

1992), diantaranya adalah :

1) Pembuatan Rorak

Pembuatan rorak atau lubang penampungan atau lubang parit dengan

ukuran 0,8 x 0,4 x 0,4 m di sekitar pertanaman kakao dapat

dikombinasikan dengan penambahan bahan organik. Rorak yang diberi

bahan organik akan efektif dalam memperbaiki struktur tanah. Rorak

diisi dengan bahan organik berupa sisa daun kering yang ada pada kebun

kakao. Lubang parit ini dibuat sebanyak lebih kurang 50% dari jumlah

pohon/ha.

2) Pemberian bahan organik

Bahan organik yang diberikan pada tanaman dapat berupa pupuk

kandang atau kompos yang berasal dari limbah organik perkebunan.

3) Pemberian mulsa

Mulsa yang digunakan berupa sisa-sisa pangkasan pohon penaung dan

seresah daun kakao. Sebaiknya mulsa diberikan pada akhir musim

penghujan untuk mengurangi pengguapan pada tanah atau untuk menjaga

25

kelembaban tanah. Mulsa ditebarkan disekitar piringan tanaman. Mulsa

ini akan terdekomposisi sehingga menambah ketersediaan unsur hara dan

bahan organik tanah.

4) Penanaman naungan

Penanaman naungan berkisar antara 200-300 pohon/ha, tanaman naungan

dapat berupa lamtoro, gamal, pisang atau petai. Penjarangan pohon

naungan dilakukan awal musim hujan, tetapi bila musim kemarau cukup

panjang, penjarangan tidak perlu dilakukan.

d. Potensi limbah kakao

Lahan perkebunan kakao mempunyai potensi limbah yang dapat

berasal dari tanaman kakao berupa sisa pangkasan daun maupun seresah

daun tua yang berguguran serta cangkang kulit kakao yang jumlahnya

mencapai 4 kali dari jumlah produksi biji kakao. Menurut Efendi (2012)

dari 15 kg buah kakao, akan dihasilkan ± 12 kg kulit buah kakao basah dan

± 3 kg biji kakao basah (setara 1 kg biji kakao kering). Selain itu pada lahan

kakao juga sering dijumpai pohon penaung yang memiliki potensi limbah

dari sisa pangkasan daun dan seresahnya. Limbah tersebut dapat digunakan

sebagai mulsa in situ ataupun pupuk hijau dengan menggunakannya secara

langsung maupun dikomposkan.

Limbah dari kebun kakao berupa seresah, sisa pangkasan maupun

kulit kakao dapat digunakan untuk meningkatkan kadar bahan organik.

Kulit kakao bahkan sangat potensial sebagai sumber hara karena dalam

setiap 900 kg kulit buah kakao dapat menghasilkan unsur hara setara 29 kg

urea, 9 kg RP, 56,6 kg KCl dan 8 kg Kieserit (Maharany, 2013; Bintaran,

2007).

7. Azas-azas Ilmu Lingkungan

Erosi merupakan salah satu permasalahan lingkungan yang serius dan

menjadi perhatian banyak pihak. Erosi dan runoff dipengaruhi oleh banyak

faktor antara lain penggunaan lahan, penutupan lahan, pengolahan lahan, upaya

konservasi yang dilakukan, sifat tanah, kelembaban tanah dan tipe hujan (James

et al., 2006 cit Jijun et al., 2010). Rorak merupakan salah satu upaya konservasi

26

yang bertujuan untuk menampung sedimen dan runoff, sedangkan mulsa sebagai

penutup tanah berfungsi untuk melindungi permukaan tanah dari energi kinetik

air hujan yang dapat menghancurkan agregat tanah sehingga mudah hanyut oleh

air limpasan permukaan.

Penelitian dengan judul “Kajian Efektivitas Rorak dan Mulsa sebagai

Upaya Konservasi Kesuburan Tanah Pada Lahan Kakao” sesuai dengan azas

ilmu lingkungan yaitu:

a. Asas 1. Semua Energi Yang Memasuki Sebuah Organisma (Hidup) Populasi

Atau Ekosistem Dapat Dianggap Sebagai Energi Yang Tersimpan Atau

Terlepaskan. Energi Dapat Diubah Dari Bentuk Satu Ke Bentuk Yang Lain,

Tetapi Tidak Dapat Hilang, Dihancurkan, Atau Diciptakan.

Tanah berkaitan erat dengan lingkungan dalam pengaliran energi dan

pendauran bahan yang berlangsung di permukaan bumi. Tanah secara

independen dapat berlaku sebagai suatu ekosistem atau sistem energi dan

dapat bekerja sama dengan subsistem lahan lainnya yang berasosiasi dengan

tanah terutama biosfer (Notohadiprawiro, 2000). Unsur hara dan bahan

organik tanah merupakan kandungan dalam tanah yang mudah hilang salah

satunya akibat proses erosi dan limpasan permukaan. Unsur hara dan bahan

organik ini yang semula terdapat dalam top soil akan dipindahkan beserta

proses erosi menjadi kandungan dalam sedimen yang terangkut dalam aliran

permukaan.

b. Asas ke 2 : Tidak ada sistem pengubahan energi yang benar-benar efisien.

Pada saat hujan mengenai permukaan tanah, maka energi kinetik hujan akan

memukul agregat tanah sehingga menjadi butiran partikel yang lebih kecil.

Sebagian air hujan yang jatuh akan mengalami infiltrasi ke dalam tanah

hingga pada kondisi jenuh. Energi kinetik hujan ini kemudian berubah

menjadi aliran permukaan yang membawa serta lapisan tanah atas (top soil)

yang kaya unsur hara dan bahan organik. Aplikasi rorak mampu meresapkan

air limpasan permukaan serta mengurangi kecepatan aliran yang membawa

sedimen terlarut. Peresapan air dan sedimen ke dalam rorak akan

menyebabkan kehilangan air serta unsur hara dan bahan organik dapat

27

diminimalkan sehingga terjadi efisiensi pemanfaatan sumber daya alam

sesuai amanat Undang-Undang Republik Indonesia Nomor 32 Tahun 2009

tentang Perlindungan dan Pengelolaan Lingkungan Hidup pasal 16 ayat (d)

yang berbunyi “efisiensi pemanfaatan sumber daya alam”.

c. Asas ke 3 : Materi, energi, ruang, waktu, dan keanekaragaman adalah

kategori sumber alam.

Perubahan energi oleh sistem biologi harus berlangsung pada kecepatan

yang sebanding dengan adanya materi dan energi di lingkungannya.

Perubahan energi kinetik air hujan yang jatuh mengenai permukaan tanah

akan menghancurkan struktur tanah pada lapisan atas (top soil) yang kaya

unsur hara. Partikel tanah yang hancur akan mudah terbawa oleh aliran

permukaan pada saat terjadi hujan. Jika kejadian ini berlangsung dalam

waktu lama, maka unsur hara yang ikut terhanyut beserta aliran permukaan

juga semakin besar hingga pada suatu ruang atau tempat tertentu energi ini

akan melambat dan materi sedimen tersebut ikut terendapkan.

d. Asas 4. Untuk semua kategori sumber alam, kalau pengadaannya sudah

mencapai optimum, pengaruh unit kenaikannya sering menurun dengan

penambahan sumber alam itu sampai ke suatu tingkat maksimum.

Faktor utama pendorong kejadian erosi di daerah tropis adalah curah hujan

(Asdak, 2002). Apabila hujan menimpa suatu lahan atau hamparan tanah,

maka beberapa diantara air hujan akan terinfiltrasi masuk ke dalam tanah.

Apabila kapasitas menyimpan air tanah telah jenuh, maka air hujan tidak

dapat masuk lagi ke dalam tanah dan mengalir sebagai aliran permukaan

yang membawa serta sedimen dan unsur hara.

e. Asas 10. Pada Lingkungan Yang Stabil Perbandingan Antara Biomassa Dan

Produktivitas Dalam Perjalanan Waktu Naik Mencapai Sebuah Asimtot

Pada sistem budidaya kakao, produktivitas tanaman akan meningkat

seiring dengan penambahan biomassa dan umur tanaman (Hairiah et al.,

2002). Peningkatan ini akan mencapai nilai optimum pada umur tertentu dan

perlahan-lahan produktivitas kakao juga akan mulai menurun. Walaupun

dengan fluktuasi iklim atau cuaca yang tidak teratur atau dengan

28

pemungutan hasil panen sepanjang tahun, nilai produktivitas ini akan

menurun setelah mencapai klimaks atau umur optimum.

B. Penelitian yang Relevan

1. Monde A, et al., 2008. Dinamika Kualitas tanah, Erosi dan Pendapatan Petani

Akibat Alih Guna Lahan Hutan Menjadi Lahan Kakao di DAS Nopu, Sulawesi

Tengah. Disertasi. Program Studi Ilmu Pengelolaan Daerah Aliran Sungai,

Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor.

Tujuan penelitian ini adalah untuk: 1) menganalisis dampak alih guna

lahan hutan menjadi lahan kakao terhadap kualitas tanah, 2) mengkaji dinamika

erosi yang terjadi pada alih guna lahan hutan menjadi lahan kakao/agroforestri

kakao, dan 3) mengoptimalisasi pengelolaan usaha tani kakao agar dapat

berkelanjutan. Penelitian dilaksanakan mulai Juni 2005 hingga Maret 2006

berlokasi di DAS Nopu Kabupaten Donggala Provinsi Sulawesi Tengah.

Kajian dinamika komponen kualitas tanah dilakukan melalui cek

lapangan dan analisis laboratorium. Untuk melihat dinamika erosi dan aliran

permukaan dibuat petak erosi berukuran panjang 5-10 m dan lebar 2-4 m.

Pengukuran dilakukan pada lahan kakao umur <3, 6-7 dan > 10 tahun serta

agroforestri kakao umur 6-7 tahun dan >10 tahun. Sedangkan analisis usaha tani

diketahui melalui kuisioner. Hasil penelitian menunjukkan bahwa alih guna

lahan hutan menjadi lahan kakao dapat menurunkan kualitas tanah serta

meningkatkan erosi dan aliran permukaan. Sistem pengelolaan usaha tani

agroforestri kakao yang berkelanjutan di DAS Nopu harus menerapkan

pemupukan yang tepat dan berimbang disertai penerapan konservasi tanah dan

air yang memadai mulai dari penggunaan mulsa sampai rorak dan sengkedan.

2. Monde A. 2010. Pengembangan aliran permukaan dan erosi pada lahan berbasis

kakao di DAS Gumbasa, Sulawesi Tengah. Media Litbang Sulawesi Tengah.

Badan Penelitian dan Pengembangan Daerah Sulawesi Tengah, Palu.

Penelitian dilakukan di DAS Gumbasa, Desa Sejahtera Kabupaten Sigi

dari Mei hingga November 2009. Penelitian ini bertujuan mengkaji efektivitas

penerapan teknik konservasi tanah dan air berupa pemberian mulsa dan rorak

29

yang diberi mulsa vertikal terhadap aliran permukaan dan erosi pada lahan

kakao rakyat. Penelitian ini dilakukan di lahan kakao pada berbagai tingkatan

umur. Plot pengamanan dibuat pada lahan kakao masing-masing urnur kakao

kurang dari sama dengan 3 tahun dan 5 tahun, 8 tahun dan 12 tahun. Mulsa

sebanyak 6 t/ha disebar merata pada permukaan tanah pada lahan kakao umur

kurang dari sama dengan 3 tahun. Teras gulud bersaluran dibuat searah kontur di

antara baris tanaman dengan interval vertikal 3-4 m (tergantung jarak tanam).

Rorak dengan panjang 200 cm, lebar dan dalam masing-masing 40 cm dibangun

di antara barisan tanaman kakao sejajar kontur dengan pola zig-zag. Jarak antar

rorak dalam satu garis kontur sejauh 10 m dan jarak vertika1 20 m. Pada setiap

rorak dibuat 2 lubang resapan sama dengan pada saluran guludan. Rorak dan

lubang resapan diisi sisa-sisa tanaman sebagai mulsa vertikal. Mulsa 6 t/ha

disebar rata dipermukaan tanah pada lahan kakao umur S5 tahun. Penelitian ini

ditata dengan rancangan acak kelompok, dimana pengelompokan dilakukan

pada tiga lereng yang berbeda yakni 8%, 20% dan 35%. Selain itu dibangun

plot-plot kontrol pada masing-masing kemiringan lereng. Hasil penelitian

menunjukkan bahwa rorak yang diberi mulsa secara verikal efektif menekan

aliran permukaan hingga 73% dibandingkan dengan kontrol. Teknik konservasi

dengan rorak dapat menekan jumlah tanah yang tererosi yakni mencapai 76%

dibandingkan dengan kontrol. Pemberian mulsa 6 t/ha pada lahan kakao urnur

53 tahun dapat menurunkan jumlah aliran permukaan hingga 71% dan erosi

87%.

C. Kerangka Berpikir

Upaya konservasi perlu dilakukan pada lahan pertanian yang intensif

sebagai salah satu upaya meningkatkan kesuburan tanah. Jika lahan pertanian terus

dipicu untuk berproduksi tanpa ada upaya perbaikan atau konservasi maka secara

pelan namun pasti dapat terjadi kerusakan lingkungan. Salah satu teknik konservasi

yang cukup efektif dalam mengurangi limpasan permukaan dan erosi sekaligus

mempertahankan kesuburan tanah adalah rorak dan mulsa.

Lingkungan

BiotikKakao

AbiotikTanah

CulturePengelolaan lahan

30

Keterangan:

: Input (masukan) dan Output (keluaran)

: Process (proses)

: Decision (keputusan)

Gambar 9. Kerangka Pemikiran Penelitian

D. Hipotesis

1. Jumlah rorak dan jenis mulsa yang paling berperan dalam mengendalikan aliran

permukaan dan akumulasi sedimen pada lahan kakao diperoleh pada perlakuan

16 rorak per 16 pohon dikombinasikan dengan mulsa daun kakao dan jerami

padi.

16 rorak per 16 pohon dan mulsa daun kakao ditambah jerami padi merupakankombinasi yang paling efektif dalam mengurangi penurunan kehilangan hara (N, P, K)dan bahan organik.

BAB II. LANDASAN TEORI A. Tinjauan Pustaka · Pada hujan yang normal, ukuran diameter butir hujan berkisar antara 1-7 mm dan mengenai permukaan tanah pada kecepatan 20 mil per jam.

Documents