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