Tanah Sawah Karakteristik Biofisik .1 Agroklimat

25 Penggenangan tanah sawah mempengaruhi perilaku unsur hara dan pertumbuhan serta hasil padi Prasetyo et al., 2004. Pada saat tanah sawah tergenang, oksigen yang terdapat dalam pori-pori tanah dan air dikonsumsi oleh mikroba tanah, sehingga menyebabkan terjadinya keadaan anaerob Adiningsih et al., 2004; Prasetyo et al., 2004; Kyuma, 2004. Penggenangan tersebut mengakibatkan perubahan-perubahan kimia tanah sawah Ponnamperuma, 1976, antara lain: • Penurunan kadar oksigen dalam tanah • Penurunan potensial redoks • Perubahan pH tanah • Reduksi besi Fe dan mangan Mn • Peningkatan suplai dan ketersediaan nitrogen • Peningkatan ketersediaan fosfor. Ketersediaan unsur pada tanah sawah berkaitan dengan distribusi oksigen pada lapisan olah Gambar 10. Pada saat tanah digenangi air, pertukaran udara yang terjadi antara tanah, air, dan udara menjadi terhenti dan oksigen dari udara masuk ke dalam tanah melalui genangan air dengan proses difusi. Laju difusi oksigen tersebut adalah sangat rendah, yaitu 10 ribu kali lebih lambat daripada melalui pori yang berisi udara, sehingga keadaan tanah menjadi anaerob. Dalam keadaan anaerob ini, menurut Sanchez 1993, persediaan oksigen menurun sampai mencapai titik nol dalam waktu kurang dari sehari. Oksigen yang terdapat dalam pori-pori tanah dan air dikonsumsi oleh jasad mikro tanah untuk respirasi. Pada saat itu pula, kegiatan mikroba tanah aerob segera diganti oleh mikroba tanah anaerob yang menggunakan energi dari senyawa-senyawa yang mudah tereduksi seperti NO 3 - , SO 4 2- , Fe 3+ , dan Mn 4+ . Senyawa-senyawa tersebut segera direduksi menjadi S 2- sulfida, NO 2 - nitrit, dan Mn 2+ mangano, dan Fe 2+ ferro. Pada tanah dengan kadar besi tinggi, ion Fe 2+ ferro yang larut dalam air dapat meracuni tanaman Adiningsih et al., 2004. Pengaruh positif yang menguntungkan pada sistem sawah, seperti yang dijelaskan oleh Ponnamperuma 1976 adalah terjadinya perubahan pH tanah menjadi sekitar netral 5,5 – 7,50, ketersediaan beberapa unsur hara seperti N, P, K, Fe, Mn, Si, dan Mo. Pengaruh 26 yang merugikan adalah menurunnya kadar S, Zn, Cu yang terikat pada sulfida yang mengendap dan hilangnya NO 3 - karena denitrifikasi. Adiningsih 1984 mengemukakan bahwa pada tanah tereduksi, ketersediaan K menjadi meningkat karena adanya pertukaran ion K di komplek jerapan oleh ion-ion Fe 2+ dan Mn 2+ . Meningkatnya unsur hara P, menurut Sanchez 1993, disebabkan oleh reduksi ion Fe 3+ menjadi ion Fe 2+ yang mengakibatkan ikatan Fe-P menjadi lepas. Sifat-sifat fisik tanah sawah yang perlu diperhatikan dalam sistem usaha pertanian padi sawah adalah tekstur, struktur, bobot isi, ketahanan tanah, permeabilitas, dan porositas tanah Prasetyo et al., 2004. Prihar et al. 1985 mengemukakan bahwa tekstur, tipe mineral, struktur, bahan organik tanah, dan kandungan seskuioksida menentukan pengaruh pelumpuran terhadap sifat-sifat fisik tanah. Pada tanah bertekstur halus, tanah yang terdispersi akibat pelumpuran mampu menutup pori di bawah lapisan olah. Kondisi ini akan mempercepat terbentuknya lapisan tapak bajak plowpan yang berpermeabilitas lambat. Menurut Prasetyo et al., 2004 kemampuan membentuk lapisan tapak bajak ini sangat penting untuk sawah irigasi, agar air irigasi tidak mudah hilang melalui Gambar 10. Pola distribusi oksigen pada tanah sawah dan bentuk unsur- unsur utama mineral setelah stabilisasi Prasetyo et al. 2004 27 perkolasi ke lapisan bawah sehingga air irigasi menjadi efisien. Tanah bertekstur lempung halus, debu halus, liat halus sangat sesuai untuk disawahkan. Grant 1965, dalam Prihar et al., 1985 berpendapat bahwa tanah-tanah dengan kandungan liat 25-50 pada lapisan atas olah dan tekstur yang sama atau lebih tinggi pada lapisan bawah subsoil sangat mendukung untuk peningkatan produksi padi. Pada tanah sawah, mikroba perombak berperan penting untuk perombakan bahan organik, seperti bakteri Nitrosomonass dan Nitrobacter berperan pada proses nitrifikasi- denitrifikasi. Nitrifikasi adalah transformasi aerobik NH 4 + amonium menjadi NO 3 - nitrat, sedangkan denitrifikasi adalah proses reduksi biokimia nitrat atau nitrit menjadi nitrogen gas, baik sebagai nitrogen molekul N 2 atau nitrogen oksida N 2 O. Nitrat hasil nitrifikasi merupakan sumber hara N utama bagi tanaman Alexander, 1976; Mengel dan Kirkby, 1982; Prasetyo et al.,, 2004. Proses perombakan bahan organik penting lainnya pada tanah sawah adalah yang dilakukan oleh kelompok mikroba metanogen, seperti Metanosarcina. Mikroba ini memiliki kemampuan untuk memproduksi gas metan, sebagai salah satu gas rumah kaca selain CO 2 . Lahan sawah merupakan satu sumber gas metan atmosfer yang signifikan Sass dan Cicerone, 1999. 2.3 Ekonomi dan Sosial-Budaya 2.3.1 Penduduk Pulau Jawa dengan luas sekitar 13.3 juta ha merupakan pusat ekonomi, sosial, politik dan budaya di Indonesia Whitten, 1996. Pada tahun 2005, pulau Jawa dihuni oleh 128,47 juta jiwa atau 58.70 dari total penduduk Indonesia sejumlah 218. 869 juta jiwa BPS, 2005. Selama periode 1971-2005, rata-rata laju pertambahan penduduk adalah 11.4. Dari pertambahan penduduk yang pesat tersebut, provinsi Jawa Barat merupakan daerah yang paling menderita akibat ledakan migrasi penduduk antar provinsi. Jakarta yang diserbu kaum urbanis dari provinsi Jawa Tengah, Jawa Timur, dan provinsi lainnya, malah ikut menambah penduduk provinsi Jawa Barat 3.24 juta jiwa dalam lima tahun terakhir. 28 Kepadatan penduduk merupakan cerminan dari tekanan penduduk terhadap lahan. Semakin tinggi kepadatan penduduk semakin tinggi tekanan penduduk terhadap lahan Giyarsih, 2005. Berdasarkan pada data hasil Sensus Nasional 2005, kepadatan penduduk di enam provinsi yang ada di pulau Jawa tidak merata. Secara keseluruhan, kepadatan penduduk pulau Jawa adalah 968 jiwakm 2 . Kepadatan penduduk terpadat dijumpai di provinsi DKI Jakarta 13.605 jiwakm 2 , kemudian menyusul provinsi D.I Yogyakarta 1.054, Jawa Barat 1.050 jiwakm 2 , Jawa Tengah 929 jiwakm 2 , Banten 965 jiwakm 2 , dan Jawa Timur 755 jiwakm 2 . Selama kurun waktu 5 tahun 2000-2005, kepadatan penduduk di provinsi DKI Jakarta mengalami peningkatan sangat tajam Gambar 12. Kepadatan penduduk DKI Jakarta meningkat dari 12.837 jiwakm 2 menjadi 13.603 jiwakm 2 . Peningkatan kepadatan penduduk provinsi ini diduga sebagai akibat dari arus urbanisasi penduduk dari provinsi Jawa Barat, Jawa Timur, Jawa Tengah, DI. Yogyakarta, dan provinsi-provinsi lain dari luar Jawa. Peningkatan kepadatan penduduk di provinsi lain yang cukup tinggi adalah Banten dan DI. Yogyakarta. Di kedua provinsi ini selama kurun waktu 5 tahun, kepadatan penduduknya mengalami peningkatan lebih dari 100 jiwakm 2 . Gambar 11. Pertambahan penduduk di Jawa dari tahun 1971-2025. 1971-2005: hasil sensus, 2010 - 2025: proyeksi 10,000 20,000 30,000 40,000 50,000 60,000 1971 1980 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020 2025 Tahun Ju m lah P en d u d u k 000 Ji w a Banten DI Yogyakarta DKI Jakarta Jawa Barat Jawa Tengah Jawa Timur 29 Jumlah penduduk di Jawa pada tahun 2005 mencapai 12.5 juta jiwa, sekitar 60 tinggal di daerah pedesaan. Sekitar 70 penduduk di pedesaan tersebut bekerja di sektor pertanian BPS,1985-2007. Hasil Sensus Pertanian 2003 yang diperlihatkan pada Gambar 13 menunjukkan bahwa jumlah Rumah Tangga Petani RTP di Jawa mencapai 8.46 juta, yang mana 6.84 juta 80 mengusahakan tanaman padi sawah sedangkan sisanya 1.62 juta 20 mengusahakan padi gogo. Jumlah RTP padi sawah sebagian besar terkonsentrasi di provinsi Jawa Barat Jabar, Jawa Tengah Jateng, dan Jawa Timur Jatim. Gambar 12. Kepadatan penduduk pulau Jawa tahun 2000 dan 2005 5,000 10,000 15,000 Ba nt en DKI . J ak ar ta Jab ar Jat en g D .I. Y og ya ka rta Ja tim Tahun K ep ad at an ji w a km 2 T ahun 2005 T ahun 2000 500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000 B ant en D K I J ak ar ta Jabar Jat eng D I. Y ogy ak ar ta Ja tim Provinsi J u m la h R T P R ib u Padi Padi Sawah Padi Gogo Gambar 13. Banyaknya Rumah Tangga Petani BPS, 2004