Manajemen Tanah dan Air pada Lahan Basah Kurniatun Hairiah, Jurusan Tanah Syahrul Kurniawan Kurniatun Hairiah
ManajemenTanah dan Air
padaLahan Basah
Kurniatun Hairiah, Jurusan Tanah
Lahan Basah
Syahrul KurniawanKurniatun Hairiah
Bahan Bacaan1. Sanchez P A, 1976. Properties and Management of Soils in
the tropics2. Hairiah et al., 2001. PengelolaanTanah Masam secara2. Hairiah et al., 2001. PengelolaanTanah Masam secara
biologi.3. Subiksa IGM, Agus F danWahyunto, 2008. Lahan gambut:
Potensi untuk pertanian dan aspek lingkungan4. Agus F, 2009. Metoda pengukuran karbon tersimpan di
gambut.gambut.5. Noor M, 2001. Pertanian Lahan Gambut. Potensi dan
kendala
http:///www.worldagroforestrycentre.org/sea/publications
http://balittanah.litbang.deptan.go.id
Lahan basah ?
Iklim mikro ?
DISKUSI
Iklim mikro ?
Perlindungan Badai ?
Lahan Gambut ?
Tanaman yang tumbuh ? Tanaman yang tumbuh ?
Pengelolaan ?
LAHAN GAMBUT DI MUARASABAK, JAMBI
Gambut dalam
Citra Satelit LANDSAT TM BAND 543 sebelum Tsunami, Prov.NAD (Sumber: LAPAN)
PENGGUNAAN LAHAN PERTANIAN DI EX PLG, KALTENG
Ladang pengembalaan
Pekarangan
Lahan sawah
Lahan usaha tani ditumbuhi semak dan
Pertanian sistem surjan
ditumbuhi semak dan belukar
Gelam (di tanah sulfat masam)
Belukar dan hutan
Lahan diusahakan
Saluran primer utama
Dengan input tinggi lahan gambut bisa diubah dari wasteland menjadi lahan produktif . Lahangambut Sebagai tumpuan mata pencaharian!
TANAMAN PERKEBUNAN
Sifat-sifat indikatif gambut dan potensinya untuk tanaman PANGANJenis tanamanJenis tanaman KeteranganKeterangan
PadiPadi((Oriza sativaOriza sativa))
Padi sawah ditanam di lahan bergambut atau gambut dengan Padi sawah ditanam di lahan bergambut atau gambut dengan kedalaman <75 cm. Padi varietas local relative tahan keasamankedalaman <75 cm. Padi varietas local relative tahan keasaman
JagungJagung((Zea mays LZea mays L))
Diusahakan di lahan gambut dangkal hingga sedang. pH tanah Diusahakan di lahan gambut dangkal hingga sedang. pH tanah optimum 4.5 optimum 4.5 –– 5.55.5
SingkongSingkong((Manihot esculenta CrantzManihot esculenta Crantz))
Relatif tahan asam. Merupakan tanaman pioneer di lahan gambut Relatif tahan asam. Merupakan tanaman pioneer di lahan gambut yang baru dibuka. Tidak tahan genangan terutama setelah umur yang baru dibuka. Tidak tahan genangan terutama setelah umur satu bulan. satu bulan. satu bulan. satu bulan.
Ubi jalarUbi jalar((Ipomeoa batatas LIpomeoa batatas L))
Relatif tahan asam. Merupakan tanaman pioneer di lahan gambut Relatif tahan asam. Merupakan tanaman pioneer di lahan gambut yang baru dibuka. Tidak tahan genangan terutama setelah umur yang baru dibuka. Tidak tahan genangan terutama setelah umur satu bulan. satu bulan.
Kacang tanahKacang tanah((Arachis hypogaea LArachis hypogaea L))
Tanaman perdu semusim, kurang tahan pada tanah masam dan Tanaman perdu semusim, kurang tahan pada tanah masam dan tidak tahan genangantidak tahan genangan
KedeleKedele((Glycine max LGlycine max L))
Kurang tahan pada pH rendah (pH optimum 5 Kurang tahan pada pH rendah (pH optimum 5 –– 5.5) , relative 5.5) , relative tahan air tanah dangkal pada masa pertumbuhan vegetatif tahan air tanah dangkal pada masa pertumbuhan vegetatif
SaguSagu((Metroxylem sagu RottbMetroxylem sagu Rottb))
Tumbuh bahan di lahan gambut dangkal sampai sedang. Tanaman Tumbuh bahan di lahan gambut dangkal sampai sedang. Tanaman berbentuk pohon, batangnya mengandung karbohidrat, biasanya berbentuk pohon, batangnya mengandung karbohidrat, biasanya tumbuh liar.tumbuh liar.
Yam/ UwiYam/ Uwi Merupakan tanaman herba merambat. Umumnya tidak Merupakan tanaman herba merambat. Umumnya tidak Yam/ UwiYam/ Uwi((Dioscorea sppDioscorea spp))
Merupakan tanaman herba merambat. Umumnya tidak Merupakan tanaman herba merambat. Umumnya tidak diusahakan dalam skala ekonomi. Tahan asam tetapi tidak tahan diusahakan dalam skala ekonomi. Tahan asam tetapi tidak tahan genangan. genangan.
GanyongGanyong((Cana Edulie KerCana Edulie Ker))
Merupakan tanaman herba. Umumnya tidak diusahakan dalam Merupakan tanaman herba. Umumnya tidak diusahakan dalam skala ekonomi. Dipanen umur 4skala ekonomi. Dipanen umur 4--12 bulan. Tahan terhadap tanah 12 bulan. Tahan terhadap tanah asam tetapi tidak tahan genangan asam tetapi tidak tahan genangan
GembiliGembili((Celeus parviflorus BenthCeleus parviflorus Benth))
Merupakan tanaman herba. Umumnya tidak diusahakan dalam Merupakan tanaman herba. Umumnya tidak diusahakan dalam skala ekonomi.Dipanen umur 4skala ekonomi.Dipanen umur 4--12 bulan. Tahan terhadap tanah 12 bulan. Tahan terhadap tanah asam tetapi tidak tahan genanganasam tetapi tidak tahan genangan
BengkoangBengkoang((Pachyrhizus erosus LPachyrhizus erosus L))
Membutuhkan tanah dengan drainase baik. Ditanam pada guludan Membutuhkan tanah dengan drainase baik. Ditanam pada guludan kecil. Dipanen pada umur 8kecil. Dipanen pada umur 8--9 bulan 9 bulan
Fibrik
Hemic
SaprikPengambilan contoh gambut
PENGELOLAAN LAHAN BASAH. LAHAN PADI SAWAH
Dampak penggenangan danpembajakan terhadap perubahansifat tanah
Alih guna, penambahan, dan neraca lahan sawahantara tahun 1981 dan 1999 dan antara tahun 1999
dan 2002 (Agus et.al.)
Petani mengartikan tanah sehat apabila dicirikan oleh kondisi berikut :
Struktur Gembur, berwarna gelap karena kaya bahan organik. organik.
Solum tanah dalam. pH mendekati netral (sekitar 7). Banyak hewan dan tumbuhan mikro dan makro dalam
tanah dan beragam jenisnya, diantaranya cacing, belut, rayap, bakteri penambat N, bakteri pelarut fosfat, rayap, bakteri penambat N, bakteri pelarut fosfat, mikroba perombak bahan organik dan mikoriza.
Tanaman yang ditanam tumbuh subur dan tidak mengalami gejala defisiensi unsur hara.
Tanah dikatakan sakit apabila
Struktur keras, padat Solum tanah tipis Solum tanah tipis pH tanah masam (< 5) dan basa (> 8)Hewan dalam tanah sedikit dan tidak beragam Tanaman yang ditanam memerlukan pupuk dengan
dosis tinggi agar bisa tumbuh suburdosis tinggi agar bisa tumbuh subur
Penggenangan dan pembajakan
Entisols (berpasir), Inceptisols (kaya BO), Vertisols (berliat) , Mollisols (KayaBO) dan Alfisols (base sturation>35%)
Rata-rata 9 mm air/hari/g biomasa
Penggunaan air Jumlah, mm H2O
Persiapan tanam 240
Evaporasi 180-380
Transpirasi 200-550Transpirasi 200-550
Perkolasi dankebocoran
200-700
Total 800-1200
http://resources.goodguide.com/content/images/slideshows/hidden_eco_impacts/rice_impacts.jpg
http://kelembagaandas.files.wordpress.com/2009/08/0t89.jpg
DampakDampak penggenanganpenggenangan dandan pembajakanpembajakanterhadapterhadap sisfatsisfat--sifatsifat tanahtanah
Fisika tanaho Kohesi dalam agregato Kohesi dalam agregat
menuruno Kohesi antar agregat
meningkato Permeabilitas menuruno Stabilitas agregat menurun
dan rusakdan rusako Kepadatan tanah meningkato Penahanan kelengasan tanah
tinggi
DampakDampak penggenanganpenggenangan dandan pembajakanpembajakanterhadapterhadap sisfatsisfat--sifatsifat tanahtanah
Kimia tanaho Oksidasi - Reduksi Eho Oksidasi - Reduksi Eho Denitrifikasi : NO3 N2
menguapo Fe3 menjadi Fe2 dominanto SO3
2- S 2- oleh desulfovibrioo Asam-asam organik alkoholo Dekomposisi OM berjalano Dekomposisi OM berjalan
lambat dekomposisi rendahenergi (rendah N)
NON2 , N2O NH3 Pupuk N
N2 dekomposisiUdara kimia
Masalah utamakarena Sebar rata pupuk
Udara kimia
NH4-N HNO2 HNO3Air volatilisasi nitrifikasi
Zone NH4-N HNO2 HNO3Oksidasi nitrifikasi
Difusi ke atasdiserap difusi ke
Zone Reduksi NH4-N bawah
fiksasi Organik-N
Benamkan pupuk atau pakaiSCU atau nytrapyrin
(penghambat nitrifikasi) nitrifikasi lambat
fiksasi Organik-N N2 N2O denitrifikasi HNO3
leaching
Bagan Perubahan Senyawa N dari Pupuk pada Tanah Sawah(Stevenson, 1986)
Gradasi Status Redoks Tanah (Liu, 1985)
Status Redoks
KisaranEh (mV)
Reaksi PertumbuhanTanaman
Oksidasi >400 O2 berlebih, Baik bagi tanaman darat; Oksidasi >400 O2 berlebih, material dalam
bentukoksidasi
Baik bagi tanaman darat; tidak baik bagi padi
Reduksi rendah
400-200 O2 ,NO3- dan
Mn4+
direduksi
Pertumbuhan padi normal; tanaman daratterganggu
Reduksi 00-(-100) Fe3+ direduksi; Tanaman darat tergangguReduksi sedang
00-(-100) Fe direduksi; senyawa organik direduksi
Tanaman darat terganggu
Reduksi <(-100) CO2 dan H+
direduksiTanaman padi terganggu
oleh senyawa reduksi
http://clic.cses.vt.edu/icomanth/ricesoil.jpg
MasalahEfisiensi serapan pupuk rendah
Mengatur Sinkronisasi hara
mineralisasi
mineralisasi
Har
a te
rsed
ia
Serapan
Serapan
Kualitas tinggi Kualitas rendah
mineralisasi
mineralisasiH
ara
ters
edia
Har
a te
rsed
ia
Serapan
kahat
Waktu Waktutanpa seresahKualitas tinggi+rendah
mineralisasi
Har
a te
rsed
ia
Serapankahat
N2
Profil Redox dan dinamika N pada tanah tergenang
Air
Lapisan teroksidasi
Lapisan bajakterreduksi Rizosphere
teroksidasi
NH4+ NO3
-oksidasi
penc
ucia
n
NO3- N2
denitrifikasi
Air
Benamkan pupuk dilapisan ini
Lapisan bawahteroksidasi ataureduksi
NH4+ stabil
(Sumber: Sanchez 1976)
lapisan ini
System of Rice Intensification (SRI)System of Rice Intensification (SRI)
Pengelolaan lahan sawah untuk meningkatkan produksidengan masukan yang minimal.dengan masukan yang minimal.
Teknik yang fleksibel, disesuaikan dengan kondisi masyarakatsetempat
Perubahan dalam hal cara dan waktu tanam, pengelolaantanah, pengairan dan pengendalian hama dan penyakitpadi gogopadi gogo
System of Rice Intensification (SRI)System of Rice Intensification (SRI)
Hemat air (aerob) Menstimulir pertumbuhan akar Menjaga diversitas organisma tanah
Perbaikan Cara pemindahan bibit/tanam, umur 5-8 hari Cara pemindahan bibit/tanam, umur 5-8 hari
Penggunaan pupuk organik diversitas organisma tanah Jarak tanam lebih lebar merangsang pertumbuhan akar
Praktek pemberian pupuk tanamanpadi secara SRI
FASE PENYIAPAN LAHAN
Waktu : Pengolahan tanah pertamaJenis danJumlah pupuk
: Pupuk organik (kompos) sebanyak 7 – 10 ton/haJumlah pupuk
FASE ADAPTASI TANAMANWaktu : 10 hari setelah tanamJenis dan Jumlah pupuk
: MOL dari Bonggol pisang, 100-200 CC / 1-2 gelas per tangki (14-15 lt)
Waktu : 20 hari setelah tanamJenis dan Jumlah pupuk
: MOL dari Bonggol pisang, 100-200 CC / 1-2 gelas per tangki (14-15 lt)
FASE PEMBENTUKAN ANAKANFASE PEMBENTUKAN ANAKANWaktu : 30 hari setelah tanamJenis dan Jumlah pupuk
: MOL dari sayuran, 100-200 CC / 1-2 gelas per tangki (14-15 lt)
Waktu : 40 hari setelah tanamJenis dan Jumlah pupuk
: MOL dari Buah, 100-200 CC / 1-2 gelas per tangki (14-15 lt)
Praktek pemberian pupuk tanaman padi secara SRI : Paguyuban Ngawi Organik SRI, Dusun Crawuk, Desa Sidomakmur,
Kecamatan Widodaren-NgawiFASE PENYIAPAN LAHAN
Waktu : Setelah pembajakanJenis danJumlah pupuk
: Pupuk organik / kompos sebanyak 4 – 6 ton / ha
FASE ADAPTASI TANAMANFASE ADAPTASI TANAMANWaktu : 10 hari setelah tanamJenis dan Jumlah pupuk
: MOL dari Bonggol pisang / nasi, maksimal 2 L MOL untuk 1 tangki 15 L. Pada luasan ¼ ha perlu 2 – 3 tangki
Waktu : 20 hari setelah tanamJenis dan Jumlah pupuk
: MOL dari rebung bambu, maksimal 2 L MOL untuk 1 tangki 15 L. Pada luasan ¼ ha perlu 2 – 3 tangkiATAU0.5 – 1 gelas (250 ml) pupuk cair Superbio + 200 L air untuk0.5 – 1 gelas (250 ml) pupuk cair Superbio + 200 L air untuklahan seluas ¼ ha
FASE PEMBENTUKAN ANAKANWaktu : 30 hari setelah tanamJenis dan Jumlah pupuk
: MOL dari sayuran, maksimal 2 L MOL untuk 1 tangki 15 L. Pada luasan ¼ ha perlu 2 – 3 tangki
Waktu : 40 hari setelah tanamJenis dan Jumlah pupuk
: MOL dari Buah, maksimal 2 L MOL untuk 1 tangki 15 L. Padaluasan ¼ ha perlu 2 – 3 tangki
Masalah pada tanah sawah
MasalahHama dan penyakit HPT
http://knowledge.allianz.com/nopi_downloads/images/gmo_spray_pesticide_farmer_food_z.jpg
KUNCI MEMPERTAHANKAN TANAH SEHAT Pengelolaan Bahan Organik : Pupuk kandang,
Kompos, Pupuk hijau, Bokashi, POC Pengendalian Gulma Pelestarian biodiversitas (makro dan mikro) Menghindarkan pembakaran limbah organik Keseimbangan unsur hara
Sifat dan potensi lahan gambutuntuk pertanian
Sumber: I.G.M. Subiksa, Fahmuddin Agus danWahyunto
BBSLDP, Bogor
untuk pertanian
LahanLahan GambutGambut Organosols atau histosols: lahan yang memiliki ketebalan lapisan bahanorganik > 50 cm, Corg > 18 %
Merupakan lahan marginal dan rapuh strategi pemanfaatannya harus strategi pemanfaatannya harusdipertimbangkan dengan cermat
Berperan penting sebagai pengaturhidrologi karena dapat menyerap air 13x bobotnya
Penyimpan cadangan karbon, 10 x lebih besar daripada lahan keringlebih besar daripada lahan kering
Tanah Gambut
Luas lahan gambut sekitar 21 dari 183 juta ha luas total lahan Indonesia; terutama di Sumatra, Kalimantan dan Papua
Lahan gambut
Klasifikasi Gambut
Tingkat kematangan Kedalaman Tingkat kesuburan Lingkungan pembentukan Lingkungan pembentukan
Macam Gambut
Dangkal: ketebalan lapisan BO 50-100 cm Sedang: ketebalan lapisan BO 100-200 cm Sedang: ketebalan lapisan BO 100-200 cm Dalam: ketebalan lapisan BO 200-300 cm Sangat dalam: ketebalan lapisan BO >300 cm
ketebalan lapisan BO <50 cm tanah mineral bergambut atau tanah humusbergambut atau tanah humus
Makin tebal lapisan gambut lapisan atas makin miskin
MacamMacam GambutGambut
• Gambut saprik (matang): gambut yang sudah melapuk lanjut danbahan asalnya tidak dikenali, berwarna coklat tua sampai hitam, bahan asalnya tidak dikenali, berwarna coklat tua sampai hitam, bila diremas kandungan seratnya < 15% (air saja yang keluar).
• Gambut hemik (setengah matang): gambut setengah lapuk, sebagianbahan asalnya masih bisa dikenali, berwarna coklat, bila diremas bahan seratnya 15 – 75%.
• Gambut fibrik (mentah): gambut yang belum melapuk, bahan asalnyamasih bisa dikenali, berwarna coklat, bila diremas >75% seratnya masih tersisa.masih tersisa.
Fibrik
Hemic
SaprikPengambilan contoh gambut
PenentuPenentu KesuburanKesuburan Tanah Tanah GambutGambut
Ketebalan gambut Kematangan Kematangan Substratum bawah gambut Bahan pembentuk gambut Kandungan mineral Tingkat pengayaan yang
diperoleh dari limpasan air diperoleh dari limpasan air pasang
KarakteristikKarakteristik GambutGambut ((FisikFisik))
Kemampuan memegang air besar BI sangat rendah BI sangat rendah Kemampuan menahan beban rendah Mengalami subsiden (penurunan permukaan) yang besar bila
lahan didrainase Mengering tidak balik (Irreversible)
KarakteristikKarakteristik GambutGambut ((kimiakimia))
Secara alamiah, tingkat kesuburan tanah gambut rendah!
pH tanah sangat masam (pH 3 – 5) pH tanah sangat masam (pH 3 – 5)
Asam organik sangat tinggi, sebagian bersifat racun (asamfenolat dan turunannya) yang bersifat fitotoksik
Konsentrasi basa (Ca, Mg, K dan Na) sangat rendah
KTK tinggi, sebagian besar dibentuk oleh muatan tergantungpHpH
Kandungan hara makro/mikro sangat rendah, dan sangatditentukan oleh kandungan mineral
Menyimpan karbon dalam jumlah sangat besar
Drainase Kandungan asam organik yang tinggi Kandungan asam organik yang tinggi Kadar hara Lingkungan perakaran
SolusiSolusi
Menambahkan bahan-bahan yang banyak mengandung kation Menambahkan bahan-bahan yang banyak mengandung kationpolivalen seperti Fe, Al, Cu dan Zn (mis: lumpur sungai, terak baja, tanah laterit). Kation-kation tersebut membentukikatan koordinasi dengan ligan organik membentuk senyawakomplek/khelat bahan amelioran gambut (Sabiham et al., 1997)
Menambahkan kapur, abu sisa pembakaran, pupuk kandang, untuk meningkatkan pH hingga 5, dan meningkatkan basa-basa dipertukar (Subiksa, 1997)