Iklim mikro daerah lahan pertanian pasir samas

BAB 2

DASAR TEORI

 

Anasir terpenting dalam kajian iklim mikro meliputi radiasi matahari, suhu udara, kelembaban udara, penguapan (evaporasi dan transpirasi) dan kecepatan angin. Radiasi adalah proses energi dipindahkan oleh gelombang elektromagnetik dari benda yang satu ke benda yang lain tanpa adanya medium perantara.

Energi matahari sampai ke bumi dalam bentuk radiasi dan dalam bentuk gelombang pendek yang diradiasikan kembali oleh bumi dalam bentuk radiasi gelombang panjang. Bagian radiasi yang sampai ke bumi disebut insolasi. Radiasi matahari maksimum tercapai pada saat matahari tegak lurus permukaan tanah (Martono, 2006).

Perubahan suhu dan kelembaban udara sebagai indikator perubahan neraca energi  berkaitan dengan transfer atau perpindahan panas pada medium udara dan kelembaban  serta transfer atau perpindahan uap air yang dikenal sebagai evaporasi atau evapotranspirasi.

Kelembaban udara menyatakan banyaknya air dalam udara. Kelembaban relatif adalah perbandingan antara uap air dalam udara tersebut. Jika temperatur dan tekanan yang sama udara tersebut jenuh dengan uap air. Adanya perbedaan pola perubahan suhu dan rata- rata kelembaban udara merupakan indikasi telah terjadinya perubahan kesetimbangan energi (Martono, 2006).

Kecepatan angin dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain gradien tekanan horizontal, ketinggian tempat, dan letak geografis. Temperatur di dalam tanah dikendalikan oleh tempertatur permukaannya. Seluruhnya sangat tergantung pada keadaan cuaca di atas permukaan. Temperatur permukaan tanah lebih peka daripada temperatur udara mengubah cuaca. Lapisan tanah yang pertama yang sangat besar variasi temperaturnya disebut lapisan tanah dasar, analog dengan lapisan dasar atmosfer (Martono, 2006).

Sebuah lahan berpotensi menjadi lahan produktif dalam usaha pertanian jika area tersebut banyak mengandung humus (bahan organik), dapat menyimpan air, dan terdapat keseimbangan fraksi pasir (sand), debu (silt) dan lempung (clay).

Lahan tersebut dipercaya dapat menyediakan kebutuhan dan keseimbangan air dan udara dalam tanah serta hara (nutrient) bagi pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Lahan pasir pantai merupakan lahan marjinal yang memiliki produktivitas rendah. Produktivitas lahan pasir pantai yang rendah disebabkan oleh faktor pembatas yang berupa kemampuan memegang dan menyimpan air rendah, infiltrasi dan evaporasi tinggi, kesuburan dan bahan organik sangat rendah dan efisiensi penggunaan air rendah (Budiyanto, 2010).

Produktivitas tanah dipengaruhi oleh kandungan C organik, KPK, tekstur dan warna. Lahan pasir pantai marjinal dicirikan dengan ciri-ciri sebagai berikut : tekstur pasiran, struktur lepas-lepas, kandungan hara rendah, kemampuan menukar kation rendah, daya menyimpan air rendah, suhu tanah di siang hari sangat tinggi, kecepatan angin dan laju evaporasi sangat tinggi.

Upaya perbaikan sifat-sifat tanah dan lingkungan mikro sangat diperlukan, antara lain misalnya dengan penyiraman yang teratur, penggunaan mulsa penutup tanah, penggunaan pemecah angin (wind breaker), penggunaan bahan pembenah tanah, dan pemberian pupuk (organik dan anorganik) (Nugroho dkk., 2015).

Lahan marginal dapat diartikan sebagai lahan yang memiliki mutu rendah karena memiliki beberapa faktor pembatas jika digunakan untuk suatu keperluan tertentu. Sebenarnya faktor pembatas tersebut dapat diatasi dengan masukan, atau biaya yang harus dibelanjakan.

Tanpa masukan yang berarti budidaya pertanian di lahan marginal tidak akan memberikan keuntungan. Ketertinggalan pembangunan pertanian di daerah marginal hampir dijumpai di semua sektor, baik biofisik, infrastruktur, kelembagaan usahatani maupun akses informasi untuk petani miskin yang kurang mendapat perhatian. (Nugroho dkk., 2015).

Lahan pasir pantai merupakan lahan marjinal yang memiliki produktivitas tanah rendah sebagai akibat dari struktur tanah lepas, kemampuan memegang air rendah, infiltrasi dan evaporasi yang tinggi, kesuburan rendah, bahan organik sangat rendah, temperatur yang tinggi dan angin kencang bergaram , KTK rendah dan infiltrasi tinggi (Budiyanto, 2010).

Ketersediaan udara yang berlebihan dalam pori menyebabkan pengeringan dan oksidasi bahan organik berjalan cepat. Namun lahan pasir pantai memiliki kelebihan berupa lahan luas, datar, dekat dengan ekowisata, jarang banjir, sinar matahari melimpah, dan permukaan air dangkal. Di samping itu persiapan lahan pasir pantai cukup sederhana hanya dengan membuat bedengan tidak dibuat parit-parit yang dalam, sehingga terjadi efisiensi biaya. Penggunaan pembenah tanah di lahan pasir merupakan salah satu alternatif teknologi peningkatan produktivitas lahan (Sutanta, 2002).

Pemanfaatan lahan pasir akan meningkatkan kebutuhan pembenah tanah, sehingga ketersediaannya semakin terbatas dan mahal harganya. Oleh karena itu, dibutuhkan bahan alternatif pengganti grumusol dan pupuk kandang dengan ketersediaan yang memadai dan harganya murah. Lumpur sungai, blotong dan limbah karbit merupakan salah satu bahan alternatif yang cukup baik. Grumosol dan lumpur merupakan tanah yang didominasi oleh fraksi lempung dengan kandungan lebih dari 40%.

Fraksi lempung memiliki ukuran koloid rendah, sehingga memiliki luas permukan jenis yang besar, sehingga memiliki kemampuan menyerap dan menyimpan air yang tinggi, membantu membentuk agregat dan menyediakan hara, kapilaritas sangat baik, melepaskan air lambat dan aerasi jelek. Lumpur merupakan hasil pengendapan bahan sedimen di sungai yang kaya akan kandungan lempung. Penggunaan lempung dan bahan organik dapat memperbaiki struktur dan pori mikro (Kastono, 2007).

Bahan organik berfungsi untuk meningkatkan kesuburan fisika, kimia dan kesuburan biologi. Pemberian bahan organik bermanfaat meningkatkan humus tanah, mengurangi pencemaran lingkungan, mengurangi pengurasan hara yang terangkut lewat panen , memperbaiki temperatur dan memperbaiki lingkungan organisme tanah , memperbaiki struktur tanah dan meningkatkan ketersediaan air . Dekomposisi bahan organik menghasilkan humus yang memiliki luas permukaan dan kemampuan absorpsi lebih besar dari lempung. Agregasi tanah dapat memperbaiki tata udara dan air tanah yang baik, sehingga aktivitas mikroorganisme dapat optimal (Sutanta, 2002).

 Pupuk kandang adalah pupuk yang berasal dari sisa bahan makanan ternak yang bercampur dengan kotorannya, baik dalam bentuk cair atau padat. Pupuk kandang memiliki berat jenis rendah, daya retensi dan aktivitas yang tinggi terhadap air, luas permukaan total besar, dan KTK yang tinggi (100-300 cmol/100 g). Blotong merupakan salah satu limbah padat pabrik gula yang dihasilkan dari proses pengolahan tebu.

Produksi blotong mencapai 3,5-7,5% dari berat tebu giling. Sifat blotong yang mendukung perbaikan sifat tanah antara lain daya menahan air tinggi, berat volume rendah, porous dan KTK tinggi. Blotong menunjukkan potensi yang besar untuk dimanfaatkan sebagai sumber bahan organik tanpa menganggu pertumbuhan tanaman. Limbah karbit adalah produk sampingan gas asetilen yang merupakan hasil reaksi antara kalsium karbida (CaC2) dengan air (H2O), dapat berperan memperbaiki struktur dan kesuburan tanah (Kastono, 2007).

Peluang pemanfaatan teknologi di lahan kawasan pesisir diantaranya berupa teknologi perbaikan sifat fisik, kimiawi dan organisme tanah agar interaksi tanah – air – tanaman dapat terwujud dengan baik. Wujud teknologi lain adalah interaksi antara tanaman dan atmosfir, karena di lahan kawasan pantai yang perlu mendapatkan perhatian adalah tersedianya cukup energi matahari dan energi angin. Hal ini bila tidak mendapatkan perhatian yang cukup dapat merugikan proses produksi biomas.

Beberapa bentuk perbaikan lahan kawasan pesisir :

1. Teknologi perbaikan sifat fisik – kimia dan organisme tanah. Tujuan perbaikan ini adalah agar tanah pasiran dapat. a. Terbentuk agregat, tidak lepas-lepas, mampu menahan air baik yang hilang berupa perlokasi atau evaporasi. b. Mampu menyediakan unsur hara makro dan mikro bagi tanaman c. Terwujudnya kekayaan mikro tanah yang dapat membantu kesuburan kimiawi dan fisika tanah.
2.  Teknologi peningkatan hubungan tanah dan atmosfir

(Gunadi, 2002).

Kunci perbaikan lahan pasir adalah penambahan pembenah tanah.Bahan pembenah tanah merupakan bahan-bahan sintetis atau alami yang berpotensi untuk memperbaiki sifat fisika dan kimia tanah. Tujuan penggunaan bahan pembenah tanah adalah :

1. Memperbaiki agregat tanah, 2. Meningkatkan kapasitas tanah menahan air (water holding capacity), 3. Meningkatkan kapasitas pertukaran kation (KPK) tanah dan 4.Memperbaiki ketersediaan unsur hara tertentu. Pemanfaatan pembenah tanah harus memprioritaskan pada bahan-bahan yang murah, bersifat insitu, dan terbarukan.

Pemantauan dampak pemberian pembenah tanah di lahan pasir pantai memerlukan indikator yang terukur. Salah satu indikator penilaian dampak penggunaan pembenah tanah adalah kualitas tanah. Kualitas tanah adalah kapasitas tanah untuk dapat berfungsi dalam batas-batas ekosistem alami atau terkelola, mempertahankan produktivitas tanaman dan binatang, memelihara atau meningkatkan kualitas air dan udara dan mendukung kesehatan manusia dan lingkungan (Arsyad dan ernan, 2012).

Kualitas tanah diukur berdasarkan pengamatan pada indikator sifat fisika, kimia dan biologi tanah.Pengukuran indikator kualitas tanah menghasilkan indeks kualitas tanah.Indeks kualitas tanah dihitung berdasarkan nilai dan bobot tiap indikator kualitas tanah.

Indikator kualitas tanah harus mencerminkan fungsi 1. melestarikan aktivitas biologi, 2. pengaturan dan penyaluran air dan 3. filter dan buffering. Indikator kualitas tanah adalah sifat, karakeristik fisika, kimia dan biologis tanah yang menggambarkan kondisi tanah. Indeks kualitas tanah menggunakan parameter jeluk perakaran, berat volume, porositas, debu dan lempung, C-organik, pH, P-tersedia, Ktertukar, N-tersedia dan N-total (Rajiman, 2014).

Kualitas tanah dipengaruhi oleh kemampuan tanah menyediakan hara tanaman dan fungsi tanah sebagai produksi tanaman. Menurut Partoyo (2005) bahwa penggunaan pembenah tanah berupa lempung dan pupuk kandang di lahan pasir pantai Samas telah meningkatkan kualitas tanah. Penggunaan lempung dan pupuk kandang di lahan pasir pantai selama 19 tahun, 11 tahun, 3 tahun dan control (0 tahun) menghasilkan indeks kualitas tanah yang bervariasi yaitu sebesar 0,3533; 0,3234; 0,2868 dan 0,1750.