TUGAS TERSTRUKTUR MANAJEMEN KESUBURAN TANAH "PENGELOLAAN LAHAN PERTANIAN DAN EMISI GAS RUMAH KACA”

TUGAS TERSTRUKTUR

MANAJEMEN KESUBURAN TANAH

“PENGELOLAAN LAHAN PERTANIAN DAN EMISI GAS RUMAH KACA”

“Makalah ini disusun untuk melengkapi nilai UTS mata kuliah Manajemen Kesuburan Tanah”

Add caption

 

Oleh:

Nama      : Alnguda Firokhman

Nim         : 105040200111154

Kelas      : D

PRODI    : Agroekoteknologi 2010

Dosen     : Prof. Dr. Ir. Soemarno, Ms.

PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

MALANG

2012

BAB I

PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

Peningkatan emisi gas rumah kaca (GRK), pengaruhnya terhadap pemanasan global yang terjadi pada 50 tahun terakhir banyak disebabkan oleh aktivitas manusia. Berbagai kegiatan pertanian, seperti adanya pengolahan tanah, pengairan dan pemupukan pada lahan lahan pertanian merupakan kegiatan manusia terbesar saat ini yang menyebabkan meningkatnya emisi GRK berupa gas CO2, CH4, dan N2O. Dilaporkan, pada skala global, kegiatan pertanian telah berkontribusi sekitar 15% dari seluruh emisi gas rumah kaca (GRK). Megurangi emisi gas rumah kaca yang ditimbulkan oleh kegiatan pertanian perlu dilakukan. Beberapa upaya yang dapat dilakukan seperti pemanfaatan lahan terbuka dengan vegetasi permanen atau campuran/agroforestry, diterapkannya secara luas sistem pertanian organic untuk berbagai komoditi pertanian serta diterapkannya secara luas perakitan teknologi pertanian dan agroindustri yang ramah lingkungan dalam kegiatan pertanian.

1.2  Tujuan

1.    Mengetahui emisi CO₂ ke atmosfer

2.    Memahami pentingnya pengelolaan tanah serta kandungan yang ada d tanah tersebut

3.    Mengetahui sebab akibat meningkatnya kadar nitrat dalam pemberian pupuk

4.    Memahami salah satu penyebab permasalahan pemanasan global

1.3  Rumusan Masalah

1.    Apakah benar dengan penurunan biomassa, atau peningkatan mineralisasi/dekomposisi bahan organik tanah, menjadi sebab penting meningkatnya emisi CO2 ke atmosfer ?

2.    Apakah pengelolaan tanah yang dipersawahkan/tanah sawah, atau juga tanah-tanah rawa menjadi sumber utama gas methan/CH4 ?

3.    Apakah kegiatan pemupukan (terutama Nitrogen) baik pupuk kimia, pupuk organik dan bahan organik tanah, menjadi sebab meningkatnya kadar nitrat yang diduga kuat sebagai sumber gas N2O ?

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Pemanasan Global

Pemanasan global adalah kejadian terperangkapnya radiasi gelombang panjang matahari (infra merah atau gelombang panas) yang dipancarkan oleh bumi, sehingga tidak dapat lepas ke angkasa dan akibatnya suhu di atmosfer bumi meningkat.

Gas-gas rumah kaca yang dinyatakan paling berkontribusi terhadap gejala pemanasan global adalah karbon dioksida (CO2), methan (CH4), dinitro oksida (N2O), perfluorkarbon (PFC), hidrofluorkarbon (HFC), dan sulfurheksfluorida (SF6). Dalam konvensi PBB mengenai Perubahan Iklim (United Nation Framework Convention On Climate Change-UNFCCC), selain enam jenis yang digolongkan sebagai GRK ada beberapa gas yang juga termasuk dalam GRK yaitu karbonmonoksida (CO), nitrogen oksida (NOX), clorofluorocarbon (CFC), dan gas-gas organik non metal volatil lain.

Tiga jenis gas yang paling utama sering disebut gas rumah kaca (GRK) adalah (CO2), (CH4) dan (N2O), karena dianggap sebagai lapisan gas yang berperan sebagai perangkap gelombang panas dan akhir-akhir ini konsentrasinya di atmosfer terus meningkat sampai dua kali lipat (IPCC, 2001). Ketiga jenis GRK tersebut mempunyai masa hidup cukup panjang, seperti gas CO2 merupakan gas yang paling pesat laju peningkatannya dan masa hidup paling panjang (5-200 th), diikuti gas N2O (114 th) dan CH4 (12-17 th). Dari ketiga GRK, gas N2O mempunyai kemampuan radiasi 200 kali lebih besar disbanding CO2 (Myrold, 1999). Oleh karena itu N2O merupakan GRK utama yang menjadi penyebab pemanas global (Majumdar et al., 2000)

Di Indonesia kontribusi terbesar GRK berasal dari karbondioksida, metan dan dinitrogen oksida. Bagian terbesar emisi ini dihasilkan oleh sektor kehutanan (khususnya karena deforestasi) dan energi. Gas terbesar kedua dalam mempengaruhi pemanasan global adalah gas metan yang mayoritas berasal dari sektor pertanian termasuk didalamnya kegiatan peternakan.

Hasil penelitian PPLH-IPB (1997) menyatakan bahwa secara sektoral,

kehutanan merupakan penyumbang emisi GRK terbesar di Indonesia. Pada tahun 1990, sektor kehutanan dan tata guna lahan menghasilkan 42,5 % dari total emisi GRK, sedangkan sektor pertanian menyumbang 99.515,24 Gg CO2-eq atau setara dengan 13,4 % dari keseluruhan emisi GRK.

Selain sebagai salah satu sektor yang menyebabkan dampak perubahan iklim karena menyumbang emisi GRK, sektor pertanian juga terkena dampak dari perubahan iklim tersebut. Salah satu dampak besar adalah perubahan siklus musim kemarau dan penghujan, dan perubahan curah hujan. Kedua perubahan ini akan menimbulkan potensi tingginya kegagalan panen, selain itu petani akan kesulitan untuk menentukan waktu memulai bercocok tanam karena ketidakpastian musim kemarau dan musim hujan.

Dampak lain adalah tingginya erosi tanah karena curah hujan yang tinggi. Asian Least-cost Greenhouse Gas Abatement Strategy (ALGAS) tahun 1998 melaporkan hasil penelitian dari ADB (Asian Development Bank) tentang adanya penurunan hasil tanaman dataran tinggi seperti kedelai dan jagung sebanyak 20% dan 40%, dan padi sebanyak 2,5% karena erosi tanah akibat curah hujan yang tinggi. Dampak ekonomi dari penurunan hasil tanaman tersebut adalah kerugian sebesar 42 billiun rupiah pertahunnya. (Anonim, 2007)

2.2 Kesuburan Tanah

Kesuburan tanah adalah Suatu keadaan tanah dimana tata air, udara danunsur hara dalam keadaan cukup seimbang dan tersedia sesuai kebutuhan tanaman, baik fisik, kimia dan biologi tanah (Syarif Effendi, 1995).

Kesuburan tanah adalah kondisi suatu tanah yg mampu menyediakan unsur hara essensial untuk tanaman tanpa efek racun dari hara yang ada (Foth and Ellis ;1997). Menurut Brady, kesuburan tanah adalah kemampuan tanah untuk menyediakan unsur hara essensial dalam jumlah dan proporsi yang seimbang untuk  pertumbuhan.

Tanah yang subur adalah tanah yang mempunyai profil yang dalam(kedalaman yang sangat dalam) melebihi 150 cm, strukturnya gembur remah, pH 6-6,5, mempunyai aktivitas jasad renik yang tinggi (maksimum). Kandungan unsur haranya yang tersedia bagi tanaman adalah cukup dan tidak terdapat pembatas- pembatas tanah untuk pertumbuhan tanaman (Sutejo.M.M, 2002).

2.3 Pengelolaan Lahan

Pada skala global, pengelolaan lahan untuk pertanian telah berkontribusi sekitar 15% dari seluruh emisi gas rumah kaca (GRK). Dan saat ini diperkirakan sepertiga dari semua emisi karbon berasal dari alih fungsi lahan (penebangan hutan, perubahan pertanaman dan intensifikasi pertanian), sedang dua pertiga emisi methan dan sebagian besar nitrogen dioksida juga berasal dari budidaya di sektor pertanian yang lain. Menurunnnya fungsi ekosistem tersebut akan menurunkan produksi tanaman dan kualitas lingkungan.

Secara khusus, sumber emisi GRK dari kegiatan di sektor pertanian dapat dicermati dari penyebab dan proses terjadinya :

1. Pengelolaan lahan untuk pertanian.

a.    Pengelolaan lahan pertanian secara Intensif baik monokultur maupun polikultur (agroforestry) berdampak terhadap perubahan fungsi ekosistem terutama melalui penurunan kandungan bahan organik tanah/BOT. Semakin intensif suatu sistem penggunaan lahan maka semakin rendah cadangan C nya (Hairiah, 2005). Konversi ekosistem alami menjadi lahan pertanian biasanya menyebabkan penurunan cadangan C dan selanjutnya akan mempengaruhi biodiversitas dalam tanah (Hairiah, 2005). Knorr et al. (2005) menyatakan bahwa peningkatan suhu yang ditimbulkan oleh perubahan fungsi ekosistem akan menyebabkan mikroorganisme tanah lebih cepat dalam menguraikan bahan organik serta melepaskan karbon dioksida (CO2).

Masih menurut (Hairiah, 2005) pembukaan lahan dengan menebangi pohon-pohon ikut meningkatkan jumlah CO2 karena menurunkan penyerapan CO2, dan dekomposisi dari tumbuhan yang telah mati juga meningkatkan jumlah CO2.

Agus dan Van Noordwijk (2007) dalam Hairiah, (2007) melaporkan bahwa pembakaran hutan alami pada lahan gambut menyebabkan pelepasan CO2 sebanyak 734 ton ha-1 yang berasal dari C yang tersimpan di vegetasi sebasar 200 ton ha-1. Tetapi jumlah tersebut mungkin masih lebih rendah dari jumlah CO2 yang diemisikan sebenarnya, karena selama pembakaran hutan lapisan atas gambut juga terbakar dan melepaskan CO2. Seandainya gambut yang terbakar setebal 10 cm, maka akan terjadi penambahan emisi CO2 sebesar 220 ton ha-1 karena tanah gambut mengandung C sekitar 6 ton ha-1 cm-1.

Pada lahan-lahan pertanian (tanaman semusim), kehilangan karbon tanah terjadi karena adanya pengolahan tanah. Kegiatan pengelolaan seperti pengairan dan pemupukan dapat meningkatkan cadangan karbon dalam biomasa tanaman dan tanah berubah. Dari data yang ada, peningkatan lepasnya CO2 ke atmospher antara lain disebabkan oleh kegiatan manusia dalam pengelolaan lahan pertaniannya.

b.    Pengelolaan lahan untuk pertanian menjadi sumber emisi N2O dengan mekanisme pelepasan atom N untuk bereaksi dengan udara. Tingkat emisi N2O ini akan meningkat apabila kegiatan pengolahan tanah pada budidaya pertanian tersebut dipupuk dengan pupuk nitrogen seperti urea. Emisi N2O dari tanah karena penggunaan pupuk kimia nitrogen yang terdapat pada pupuk urea dan ammonium sulfat menjadi N2O dan NO2 dengan tingkat emisi 1 dan 1,57% (Ecosolve, Ltd., 2002). Pada tahun 1998/1999 emisi nitrogen dari penggunaan pupuk kimia di Indonesia sebesar 14,15 Gg N2O dan 22,23 Gg NO2.

2. Budidaya padi (khusus untuk budidaya padi sawah)

Budidaya padi sawah berkontribusi pada peningkatan emisi GRK berupa gas methan (CH4) dan N2O. Berdasarkan laporan ADB-GEF-UNDP/ALGAS tahun 1998 padi sawah menyumbang 76% dari total gas methan (CH4) yang diemisikan dari sektor pertanian. Hal ini lebih disebabkan oleh kondisi anaerobik pada lahan sawah akibat penggenangan air yang terlalu tinggi dan lama.

Dilaporkan, pulau Jawa memberikan kontribusi dalam emisi gas methan sebesar 58% dari pola penggunaan lahan untuk padi sawah (Anonim, 2007).

2.4  Pengelolaan lahan dalam upaya menekan Emisi GRK

Beberapa alternatif pengurangan emisi GRK dari kegiatan pengelolaan lahan untuk budidaya pertanian, antara lain :

a.    Pengelolaan tanah

Pengelolaan tanah berkaitan dengan manajemen kesuburan tanah yang diupayakan dengan cara penggunaan bahan organik (kompos) sebagai pupuk, diharapkan dapat mengurangi emisi CH4 dan CO2 (misal pengolahan kompos dari limbah pertanian dan agroindustri untuk pupuk).

Melakukan pemanfaatan input dari sumber daya lokal, maupun penerapan pengolahan tanah minimum, akan berdampak positif, khususnya dalam hal pengurangan emisi CO2.

Multi guna lahan yang mampu memberikan produksi biomasa sehingga dapat meningkatkan cadangan karbon dan sekaligus menghasilkan energi. Energi biomasa dapat diproduksi secara terus menerus dengan menanam dan memanen pada kegiatan usaha pertanian. Pengembangan teknologi untuk produksi energi biomasa yang efisien sangat penting untuk menekan biaya usaha dan menjamin lahan untuk tidak dialih-gunakan ke usaha lain. Hairiah (2007), mengemukakan bahwa cara pengelolaan paska pembakaran (terutama berhubungan dengan pengeringan dan pengolahan tanah) sangat mempengaruhi besarnya emisi CO2 berikutnya. Lebih lanjut Hairiah,(2007), menjelaskan bahwa pembuatan saluran drainase sedalam 80 cm pada kebun sawit, diestimasi akan mengemisikan CO2 sebanyak 73 ton ha-1 th-1. Kenyataan tersebut menunjukkan bahwa dalam satu siklus tanam sawit (25 tahun) akan mengemisikan CO2 sebanyak 1820 tonha-1. Suatu jumlah pelepasan yang sangat besar, yang mungkin terlewatkan dalam penghitungan neraca C di skala global saat ini.

Upaya pengelolaan lain seperti mengurangi penggunaan pupuk kimia sintetis dengan mengganti pupuk organik, diharapkan dapat mengurangi emisi N2O dan NO2 . Hasil penelitian Minardi dan Purwanto (2009) dalam merakit teknologi pemilihan seresah yang berkualitas untuk mengendalikan proses nitrifikasi dan pelindian NO3-, terbukti bahwa seresah kualitas rendah mampu menekan peningkatan konsentrasi NH4+, nitrifikasi potensial dan pelepasan NO3- yang diduga kuat sebagai sebagai sumber gas N2O melalui penghambatan nitrifikasi.

Pupuk kimia sintetis (contoh pupuk urea yang jelas-jelas menyebabkan emisi metan), terutama pada pemupukan N perlu diupayakan penggunaan pupuk berbahan dasar ammonium lain, seperti sulfic-ammonium ([NH3]2SO4) yang tetap dapat menjaga produktivitas tanaman namun rendah emisi metan. Upaya lain yang saat ini dilakukan dalam menekan gas metan pada bididaya padi sawah adalah dengan penggunaan pupuk hayati. Dilaporkan pupuk hayati dengan kandungan bakteri metanotropik mampu mengkonsumsi atau mengoksidasi gas methan menjadi metanol. Pengaturan terhadap tinggi genangan dan lamanya pemberian air pada budidaya padi sawah agar aktivitas bateri anaerob yang memproduksi gas methan dapat dikurangi.

b.    Pemilihan varietas

Penggunaan varietas yang unggul dan adaptif terhadap praktek pertanian terpadu akan mengurangi input pupuk kimia. Aktivitas ini akan mengurangi emisi N2O dari pupuk kimia dengan tetap mempertahankan kualitas produk pertanian.

c.    Pemanfaatan limbah pertanian

Limbah pertanian dihasilkan dari kegiatan budidaya (on-farm) dan pengolahan hasil (off-farm).diupayakan agar dapat dimanfaatkan sebagai pakan ternak, biogas, pupuk organik dan bahan bakar nabati (biomass), karena Limbah pertanian yang tidak dikelola dengan baik akan mengemisi gas CH4, CO, N2O dan NOX.

2.5 Indikator Kesuburan Tanah

1. Kapasitas Absorbsi

Kapasitas Absorbsi dihitung dengan milli equivalent, adalah kemampuantanah untuk mengikat/ menarik suatu kation oleh partikel-partikel kolloid tanah(partikel kolloid itu terdiri dari liat dan organik), dan ini secara langsungmencerminkan kemampuan tanah melakukan aktifitas pertukaran hara dalam bentuk kation.

2. Tingkat Kejenuhan Basa

nilainya dalam bentuk persen, mencerminkan akumulasi susunan kation.Peningkatan nilai persen kejenuhan basa mencerminkan semakin tingginyakandungan basa-basa tanah pada posisi nilai pH tanah yang menyebabkan nilaikesuburan kimiawi optimal secara menyeluruh.

3. Kandungan Liat

Kandungan liat, merupakan ukuran kandungan partikel kolloid tanah.Partikel dengan ukuran ini (kolloid) akan mempunyai luas permukaan dan ruang pori tinggi sehingga mempunyai kemampuan absorbsi juga tinggi serta diikutikemampuan saling tukar yang tinggi pula diantara partikel kolloid.

4. Kandungan Bahan Organik 

Kandungan bahan organik yang cukup di dalam tanah dapat memperbaikikondisi tanah agar tidak terlalu berat dan tidak terlalu ringan dalam pengolahantanah. Berkaitan dengan pengolahan tanah, penambahan bahan organik akanmeningkatkan kemampuannya untuk diolah pada lengas yang rendah. Di sampingitu, penambahan bahan organik akan memperluas kisaran kadar lengas untuk dapatdiolah dengan alat-alat dengan baik, tanpa banyak mengeluarkan energi akibat perubahan kelekatan tanah terhadap alat.

2.5    Faktor yang Mempengaruhi Unsur Hara Tanah

a. Tekstur Tanah

Tekstur tanah ditentukan oleh jumlah relatif oleh berbagai ukuran partikelyang menyusun tanah. Partikel tanah dibagi dalam tiga kategori yaitu partikel yang paling halus kemudian debu dan pasir. Proporsi pasir, debu dan liat menentukantekstur. Tekstur tanah mempunyai efek terhadap sifat fisik dan kimia tanah. Secaraumum partikel halus memiliki luas permukaan lebih besar dibanding tekstur kasar.Permukaan partikel tanah adalah aktif secara kimiawi. Tanah dengan tekstur halusmemiliki aktivitas kimiawi lebih baik dibanding tanah dengan tekstur kasar, dandapat mengikat lebih banyak hara serta lebih banyak mengikat nutrien yangmenjadikannya tidak  tersedia bagi tanaman.

b. Bahan Organik

Bahan organik merupakan sumber energi bagi makro dan mikro-fauna tanah. Penambahan bahan organik dalam tanah akan menyebabkan aktivitas dan populasi mikrobiologi dalam tanah meningkat, terutama yang berkaitan dengan aktivitasdekomposisi dan mineralisasi bahan organik.

c. pH Tanah

pH tanah menerangkan keasaman dan kebasaan dalam sistem cair. Air terdiridari muatan molekul atau ion hidrogen (H+) dan hidroksida (OH-). Dalam air selaluada ion-ion yang tidak dikombinasi dalam molekul air. Jumlah air murni, jumlah H+dan OH- sama yang memiliki pH 7 (netral).

BAB III

PENUTUP

3.1  Kesimpulan

Pengurangan dari keseluruhan emisi GRK yang meliputi CH4, N2O dan CO2 yang ditimbulkan oleh kegiatan pertanian perlu dilakukan. Prioritas utama pengurangan GRK pertanian adalah emisi gas metan karena berdasarkan hasil inventarisasi GRK, pada tahun 1990 emisi gas metan dari pertanian mencapai 94,4%.

Pengelolaan lahan pada lahan terbuka perlu dilakukan dengan vegetasi permanen atau campuran/agroforestry, diterapkannya secara luas sistem pertanian organik untuk berbagai komoditi pertanian (sawah maupun lahan kering), pengembangan sistem budidaya untuk efisiensi pemupukan dengan penggunaan varietas yang unggul dan adaptif serta diterapkannya secara luas perakitan teknologi pertanian dan agroindustri yang ramah lingkungan dalam kegiatan pertanian.

Kesuburan tanah adalah suatu keadaan tanah dimana tata air, udara dan unsur hara dalam keadaan cukup seimbang dan tersedia sesuai kebutuhan tanaman, baik fisik,kimia dan biologi tanah

Indikator kesuburan tanah meliputi:

a. kapasitas absorbsi 

b. tingkat kejenuhan basa

c. kandungan liat

d. kandungan bahan organic.

 

Kandungan unsur hara yang terdapat dalam tanah mempunyai pengaruh yang berbeda-beda terhadap kesuburan tanah sesuai dengan kebutuhan tanah terhadapunsur hara tersebut.

3.2 Saran

1. Hendaknya manusia mulai menjaga kesuburan alami tanah, karena aktivitas manusia menjadi salah satu faktor yang berpengaruh terhadap kesuburan tanah

2. Petani dan pekerja pada bidang budidaya tanaman hendaknya memahami konsep dari kesuburan tanah dan menerapkannya dalam pertanian atau budidaya tanaman.

3.  Penggunaan pupuk kimia hendaknya mulai dikurangi, karena akan mempengaruhi komposisi unsur hara tanah, akibatnya akan menjadi racun bagi tumbuhan padatanah itu sendiri karena hara tanah mulai tidak seimbang.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, 2007. Agenda Nasional (2008-2015) dan Rencana Aksi (2008-2009) Pengurangan Emisi Gas Rumah Kaca Sektor Pertanian. Departemen Pertanian. Jakarta.

Ecosolve Ltd.,2002. Climate Change Challenge Fund. Final Report: Eco-Indorganic Project,

Hairiah, K. 2005. Biodiversitas Tanaman Sebagai Dasar Menuju Pertanian Sehat. Makalah Seminar Nasional Dies Natalis ke 29 UNS. Fakultas Pertanian UNS. Surakarta.

…………. 2007. Perubahan Iklim Global: Pemicu terjadinya peningkatan GRK (Modul 3). Jurusan Tanah, Fakultas Pertanian. Unibraw. Malang.

Knorr, W., I. C. Prentice, J. I. House dan E. A. Holland, 2005. Long-term sensitivity of soil carbon turnover to warming. Nature Vol.433, 20 January 2005, 204-205

Mayumdar,D., Kumar,S., Kumar,U. 2000. Reducing nitrous oxide emission from an irrigated rice field of North India with nitrification inhibitors. Agriculture, Ecosystems and Environment. 81(3). 163-169.

Myrold,D.D. 1999. Transformation of Nitrogen. In: Principles and Application of Soil Microbiology. Sylvia,DM; Jeffry,JF; Peter,GH and David AZ (eds.) Prentice hall, New Jersy. 259-294.

Minardi, S dan Purwanto, 2009. Perakitan teknologi untuk peningkatan efisiensi pemanfaatan nitrogen oleh tanaman dengan penghambat nitrifikasi secara hayati. Hibah Strategi Nasional (Batch 1) Tahun 1 LPPM UNS.DP2M Ditjen Dikti.

IPCC, 2001. Climate change 2001 : Impacts, adaption and vulnerability. Report of the working group l. Cambridge University Press. UK.p,967.

Sutejo.M.M, 2002. Pupuk dan Cara Pemupukan. Jakarta: Rineka Cipta.

Foth, H. D., 1994. Dasar Ilmu Tanah. Terjemahan: Adisoemarto. Jakarta: Erlangga.