TUTORIAL
Tujuan
Mendiagnosa permasalahan kesuburan tanah
Mencari jalan keluarnya
Diskusi kelompok (5 klpk) 07.35 -08.05
Jelaskan masalah yang terjadi?
Mengapa timbul masalah?
Alternatif solusi…dengan kelebihan dan kerugiannya
Masalah/Indikator
Mengapa timbul masalah
Alternatif Solusi
+ -
KELOMPOK 1
KELOMPOK 2
KELOMPOK 3
KELOMPOK 4
Produksi ubikayu terus menurun, walaupun dipupuk dosis tinggi, urea, SP36, KCl
KELOMPOK 5
http://www.eseap.org
Pengapuran K
EL
OM
PO
K 6
KELOMPOK 7
KURNIATUN HAIRIAH (CHO), JURUSAN TANAH
Bab 3.
Kriteria dan Indikator
Tanah Bermasalah
Foto: Kurniatun Hairiah
Obyektif
Kriteria dan indikator tanah-tanah bermasalah
Indikator kualitas tanah
Bagaimana mengukur masing-masing indikator
Tanah Sebagai Komponen Ekosistem
CO2
Atmosfer
Produsen
Primer
(tanaman)
Sisa Organik
(tanaman,
hewan,
TANAH)
Organisme
Perombak
(mikro-
organisme,
Herbivora,
Karnivora)
• Tanah merupakan bagian dari Ekosistem, tetapi tanah juga merupakan suatu Ekosistem
Peran Tanah bagi Pertumbuhan Tanaman
1. Media tempat tumbuh
perakaran
2. Pengatur ketersediaan air
3. Penyedia udara (O2)
4. Penyedia unsur hara
5. Penyangga (soil buffer), bila ada
perubahan yang kurang
menguntungkan misalnya
temperatur dan pH
6. Filter, bila ada kontaminan
FIS
IKA
K
IMIA
B
IO-K
IMIA
Peran Tanah Habitat bagi organisma Tanah mempertahankan rantai makanan
Manusia memerlukan alam sekitarnya sebagai
tempat untuk hidup dan beraktivitas serta
mendapatkan semua kebutuhan (primer dan
sekunder)
alam sekitar (sumberdaya alam)
harus memenuhi syarat tertentu
(kualitas dan kuantitas).
Foto: Kurniatun Hairiah
1. Level pohon 2. Level kebun (plot)
3. Level wilayah perkebunan
Ada 3 macam Kompleksitas masalah tingkatan
Foto
: Ku
rnia
tun
Hai
riah
Changes in thinking associated with a broadening agenda for agricultural research
Pests
Crop
Soil
Inputs YIELDS
Pests
Crop
Soil
Inputs
Soil Biota
YIELDS
Biodi-versity & C
sequ-estration
Social system
Losses
Water quantity and quality
Economic system
Time scale: One crop cycle Many crop cycle Spatial Scale: Field Region Objectives: Single Multiple
Diagnosis
Alat bantu bagi non-akhli untuk memonitor
perubahan kondisi lahan, alat tersebut dapat
dioperasikan secara cepat , murah tetapi
akurat KUALITATIF
INDIKATOR
Pengukuran Kuantitatif
Woman Footwear as an economic indicator
Contoh
Kriteria tanah Indikator Kualitatif Indikator Kuantitatif
1. Kegemburan tanah
Kepadatan tanah Bobot Isi Tanah, porositas tanah, infiltrasi tanah,
Sebaran akar Kedalaman akar efektif
Warna tanah terang dan kering
BOT rendah
Ketebalan seresah Berat masa seresah
Banyak kascing Populasi dan biomasa cacing
Mempertahankan produksi tanaman
Kriteria Indikator Kualitatif Indikator Kuantitatif
2. Keseimbangan hara
Export P tahunan sebagai fraksi dari stock P yang ada
Perubahan stock hara P
Kenampakan fisik tanaman , Gejala defisiensi/keracunan
Konsentrasi hara
Mempertahankan produksi tanaman
- P
- K
- N
- Mg
Cassava
Kriteria Indikator Kualitatif Indikator Kuantitatif
3. Matrix tanah utuh
Erosi Kehilangan tanah, penutupan permukaan
Longsor tebing Kehilangan tanah
Daya jangkar & cengkeram akar
Mempertahankan produksi tanaman
INDIKATOR KUALITAS TANAH
1. Ketebalan Seresah
Ketebalan Lapisan Seresah
Menutup permukaan tanah ~ Menjaga
kelembaban tanah & mengendalikan
populasi gulma
Menyediakan energi bagi organisma tanah
~ menjaga rantai makanan
Mempertahankan kandungan bahan
organik tanah
Pid
wir
ny,
M, D
epar
tmen
t o
f G
eogr
aph
y, O
kan
agan
Un
iver
sity
Co
llege
Detritivores vs Decomposers
Fig. 4.15, p. 75
Mushroom Wood
reduced to powder
Long-horned beetle holes
Bark beetle engraving
Carpenter ant
galleries
Termite and carpenter
ant work
Dry rot fungus
Detritus feeders Decomposers
Time progression Powder broken down by decomposers
into plant nutrients in soil
OM as Energy Sources for Soil Organisms
Foto: Kurniatun Hairiah
Coffee Monoculture,
more weeding
Coffee Multistrata ~ thick
surface litter layer ~ less
weeding
Photo
gra
pher:
Mik
e C
hapm
an
Photo
gra
pher:
Kurn
iatu
n H
air
iah
Biological WEED controle
INDIKATOR KUALITAS TANAH
2. Bahan Organik Tanah
Hara tersedia
Seresah
Microba Fauna
Labil
Lambat
Pasif
BOT Transport
Struktur tnh
Dekomposisi
KTK
Chelat
Detoxifikasi Keracunan Erosi
Air tersedia
Proses
Pool Organik
Pembatas per -tumbuhan tan.
Akar
Rantai makanan fauna (FOOD WEB)
BO BO
Pemahaman jenis makanan & lingkungan yang dibutuhkan masing-masing grup organisma sangat diperlukan!
(Hairiah et al, 2002)
BO
• Kandungan BOT tinggi ~ > 2.5 – 4.0 %
• Rendah BI ~ gembur < 1.3 g cm-3
• Kegiatan organisma tinggi
Kesuburan tanah tinggi bila:
Pak Ochat : ‘Daun cacao & daun durian lama lapuk, lapisan seresah tebal sekali. Tanah menjadi gembur, ‘adem’ dan banyak cacingnya. Daun dadap yang tipis, mudah hancur. (Foto: Kurniatun Hairiah)
Faktor penentu perbaikan kesuburan tanah melalui penambahan Bahan Organik
1. Jumlah masukan bahan organik
2. Kualitas bahan organik:
• Nisbah C/N
• Konsentrasi lignin (%)
• Konsentrasi Polyphenolic (%)
Lamanya seresah tinggal di permukaan tanah
Sistem
Penggunaan
Lahan
Masa Tinggal
Seresah,
minggu
Umur paruh
seresah,
minggu
Hutan Alami 147 101
Naungan 70 53
Multistrata 76 48
Monokultur 57 39
(Hairiah et al.2006)
Bagaimana mengelola BO? Berapa masukan BO dari ke tiga strategi tersebut?
?
INDIKATOR KUALITAS TANAH
3. Populasi Cacing Tanah
Foto: Kurniatun Hairiah
Soil Macro pore
• High OM input soil
organisms more active
more soil macro pore
• Thickness of litter layer is
an indicator for healthy
soil
Termites (rayap)
Ants (semut)
Earthworms, cacing tanah Roots
(akar)
Natural Soil Mixing (Bioturbation)
Soil engineering
Old tree root channel
Bioturbation
Pengukuran produksi kascing setiap minggu
Populasi Cacing Tanah
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
0.45
Remnant
Forest
Multistrata Shaded Monoculture
Nis
ba
h b
era
t b
as
ah
: p
op
ula
si, g
/ e
ko
r
0
20
40
60
80
100
120
140
160
Ju
mla
h c
ac
ing
'p
en
gg
ali', e
ko
r m
-2
Jumlah cacing ‘penggali’
Hutan: Amynthas gracillis & Peryonix excavatus (ukuran besar)
Kebun kopi: Dichogaster bolaui (ukuran kecil)
Hutan Kopi naungan
Kopi campuran
Kopi monokultur
Klitelum
Spesies dominan:
Pontoscolex corethrurus
Prostomium
Seta
Kokon
Genetal pore & TP
Anterior
Foto: Dewi
Foto: Fragoso
INDIKATOR KUALITAS TANAH
4. Kepadatan Tanah Berat Isi makroporositas Infiltrasi
Bulk Density (Berat Isi)
3b
massof oven dry soil Mg
volumebulk soil m
Berat Isi menggunakan bulk volume
–Volume padatan tanah dan ruangan pori
–Tergantung bagaimana susunan partikel
Lapisan bawah yang mampat
Berat Isi (kerapatan isi)
Tanah Organik b 0.8 Mg m-3
b 1,7 Mg m-3
(Foto: M van Noordwijk)
Inceptisol, Sumberjaya
Forest AF Kopi Multistrata
AF sederhana Kopi Monoculture
0
100
20
40
60
80
Soil
de
pth
, cm
0
100
20
40
60
80
Soil
de
pth
, cm
(So
urc
e: H
airi
ah e
t a
l., 2
00
6)
Pengukuran Porositas tanah (Methylen Blue), Feb. 2008
Pengelolaan yang jelek
Granular
Masif
Pemadatan Horizon Permukaan
Struktur Lempeng tekanan
INDIKATOR KUALITAS TANAH
5. Erosi Tanah
How to improve eroded soils?
Pemahaman Proses: Pengukuran tingkat erosi pada lahan agroforestri berbasis kopi
LAHAN
GUNDUL KOPI 1
tahun
KOPI 3
tahun
KOPI 7
tahun
KOPI 13
tahun KOPI 10
tahun
LIMPASAN
AIR
EROSI
(Widianto et al, 2009)
Kekasaran permukaan mengurangi limpasan permukaan
INDIKATOR KUALITAS TANAH
5. Kedalaman perakaran
a) lahan kering b)lahan yang cukup air
Kondisi akar dalam tanah
INDIKATOR KUALITAS TANAH
6. pH tanah dan ketersediaan hara
H+ OH-
H+ OH-
H+
OH-
Acid pH = 6.0
Neutral pH = 7.0
Alkaline pH = 8.0
pH = - log [ H+ ]
H2O 2 H+ + O-2 10.2
Neutrality
Alkalinity Acidity
10.3
Soil pH
N
P
K
Mg and Ca
S
B
Cu and Zn
Mo
Fe
Mn
Al
Fungi
Bacteria & Actinomycetes
4 5 6 7 8 9 10
Soil pH & nutrient availability
10.4