Hasil PENGEMBANGAN MODEL REGRESI TANAH-LANSKAP
Tabel 3-1 Ringkasan statistik beberapa sifat tanah dari training dataset di Jawa
Sifat tanah Jumlah
Profil Rata-rata
median Mini-
mum Maksi-
mum Simp.
baku CV
Soildepth cm 223
103.48 110.00
11.00 200.00
46.03 45
Athick cm 223
17.67 17.00
6.00 31.00
4.94 28
DepthtoB cm 199
21.40 18.00
7.00 55.00
9.32 44
Sand
0-30
223 18.76
12.00 0.00
97.00 20.09
107 Sand
30-50
207 17.27
10.00 0.00
95.00 18.68
108 Sand
50-100
194 19.80
11.50 0.00
90.00 21.11
106 Clay
0-30
223 54.82
60.00 2.00
90.00 20.63
38 Clay
30-50
208 56.53
58.00 2.00
90.00 20.51
36 Clay
50-100
190 55.75
58.00 3.00
91.00 20.61
37 SOM
0-30
224 2.23
1.79 0.39
14.67 1.87
84 SOM
30-50
222 1.38
1.03 0.08
15.03 1.50
109 SOM
50-100
215 0.97
0.80 0.12
11.01 0.99
102 SOC
0-30
224 1.29
1.04 0.23
8.51 1.08
84 SOC
30-50
222 0.80
0.60 0.05
8.72 0.87
109 SOC
50-100
215 0.56
0.46 0.07
6.39 0.58
102 Ntot
0-30
224 0.13
0.11 0.03
0.65 0.09
70 Ntot
30-50
207 0.09
0.07 0.02
0.75 0.08
85 Ntot
50-100
182 0.07
0.06 0.01
0.32 0.05
67 pH
0-30
207 6.00
5.80 0.70
8.30 1.06
18 pH
30-50
185 6.10
6.00 4.60
8.30 0.97
16 pH
50-100
172 6.17
6.10 4.50
8.40 0.99
16 RetP
0-30
25 43.28
42.60 5.70
86.20 20.34
47 RetP
30-50
21 39.75
41.40 0.60
83.40 23.23
58 RetP
50-100
16 39.53
38.20 1.00
87.80 25.78
65 BS
0-30
200 72.57
79.00 2.00
162.00 27.53
38 BS
30-50
180 71.37
79.50 1.00
118.00 29.65
42 BS
50-100
169 73.20
84.00 1.00
122.00 29.58
40 CEC
0-30
204 cmolkg
32.47 31.50
3.00 100.00
16.22 50
CEC
30-50
186 cmolkg
32.47 31.00
5.00 98.00
16.67 51
CEC
50-100
167 cmolkg
31.41 30,00
6.00 95.00
16.36 52
CV=koefisien keragaman; rendah jika CV 15 , sedang jika 15CV35, dan tinggi jika CV 35 Wilding dan Dress, 1983
Tabel 3-2 menunjukan ringkasan statistik dari dataset yang digunakan untuk menguji daya taksir model. Jumlah profil retensi P sangat sedikit yaitu 2 hingga 7
data sehingga model retensi tidak bisa diuji daya taksirnya. Jumlah penguji yang sedikit menyebabkan pola data tidak bisa diketahui. Jumlah data yang disukai
minimal 30 data dan menyebar merata di lanskap.
Tabel 3-2 Ringkasan statistik beberapa sifat tanah dari testing dataset di Jawa
Sifat tanah Jumlah
Profil Rata-rata
median Mini-
mum Maksi-
mum Simp.
baku CV
Soildepth cm 76
100.53 100.00
14.00 190.00
46.48 46
Athick cm 76
17.52 17.50
10.00 30.00
4.05 23
DepthtoB cm 70
22.64 20.00
10.00 50.00
9.56 42
Sand
0-30
76 16.43
10.00 1.00
72.00 16.46
100 Sand
30-50
71 14.23
9.00 0.00
55.00 13.93
98 Sand
50-100
65 16.67
10.00 1.00
73.00 16.46
99 Clay
0-30
76 56.03
58.00 7.00
88.00 19.74
35 Clay
30-50
72 59.71
61.50 18.00
91.00 18.64
31 Clay
50-100
65 57.45
60.00 15.00
95.00 19.61
34 SOM
0-30
76 2.24
1.71 0.58
19.67 2.46
110 SOM
30-50
73 1.34
1.09 0.28
8.07 1.19
89 SOM
50-100
68 1.09
0.79 0.26
11.83 1.49
137 SOC
0-30
76 1.29
0.99 0.33
11.41 1.43
111 SOC
30-50
73 0.78
0.63 0.16
4.68 0.69
88 SOC
50-100
68 0.64
0.46 0.15
6.86 0.86
134 Ntot
0-30
76 0.12
0.10 0.03
0.88 0.09
75 Ntot
30-50
70 0.08
0.07 0.03
0.34 0.05
63 Ntot
50-100
63 0.06
0.06 0.02
0.22 0.04
67 pH
0-30
68 6.07
5.80 4.40
8.30 1.05
17 pH
30-50
63 6.18
6.10 4.50
8.40 1.05
17 pH
50-100
55 6.17
6.00 4.10
8.40 1.09
18 RetP
0-30
7 46.31
44.90 19.30
75.30 19.28
42 RetP
30-50
5 35.46
39.80 13.90
55.90 16.62
47 RetP
50-100
2 21.95
21.95 16.50
27.40 7.08
32 BS
0-30
62 71.63
78.00 1.00
102.00 27.20
38 BS
30-50
58 71.19
82.00 1.00
155.00 31.94
45 BS
50-100
52 72.54
82.00 1.00
144.00 32.59
45 CEC
0-30
63 cmolkg
33.19 32.00
5.00 101.00
17.54 53
CEC
30-50
60 cmolkg
32.83 32.00
5.00 97.00
17.21 52
CEC
50-100
56 cmolkg
31.96 32.00
5.00 78.00
16.22 51
CV=koefisien keragaman; rendah jika CV 15 , sedang jika 15CV35, dan tinggi jika CV 35 Wilding dan Dress, 1983
Untuk dataset ini, keragaman sifat tanah umumnya tergolong tinggi, kecuali pH, ketebalan horizon A, dan fraksi klei yang tergolong sedang. Sementara itu,
keragaman vertikal mirip dengan dengan keragaman vertikal pada training dataset. Keragaman lapisan olah 0-30 cm yang lebih rendah daripada lapisan
bawah ditunjukan oleh bahan organik, karbon organik, pH, dan kejenuhan basa. Sementara itu, keragaman lapisan olah 0-30 cm yang lebih tinggi daripada
lapisan bawah ditunjukan oleh fraksi pasir, fraksi klei, nitrogen total, dan kapasitas tukar kation. Jadi, pola keragaman dari training dataset dan testing
dataset secara umum sama. Tabel 3-3 menyajikan ringkasan statistik kovariat untuk pembuatan model.
Nilai kovariat ini merupakan hasil pengolahan di SAGA GIS. Keragaman dari kovariat ini tergolong tinggi, kecuali lebar aliran FW yang tergolong rendah dan
indeks kebasahan WI yang tergolong sedang. Semakin tinggi keragaman, semakin bersifat lokal kovariat tersebut. Artinya, kovariat itu dapat menangkap
keragaman lokal dengan baik. Tabel 3-3 Ringkasan statistik kovariat dari training dataset
Kode Kovariat
Jumlah grid
Rata- rata
median Mini
mum Maksi
mum Simp.
baku CV
ZC m dps 224
29.3 9.2
0.0 428.8
57.2 196
WI 224
18.4 18.4
10.3 24.9
4.1 22
TPI 220
1.7 0.0
-27.0 49.0
9.1 536
SP 224
6.5E+03 1.3E+03
8.1E+00 2.2E+05
2.1E+04 320
SL m 224
194.2 90.0
0.0 2194.6
334.2 172
SG deg 224
2.1 0.3
0.0 27.7
4.4 215
MRVBF 224
4.4 4.9
0.0 8.9
2.8 64
MRRTF 224
4.1 3.59
0.0 8.9
3.4 83
MCA m
2
224 1.2E+08
5.6E+06 1.4E+04
1.2E+09 2.0E+08
180 LSF
224 26.3
9.1 0.0
248.7 40.2
153 KP radm
224 2,2E-05
0.0 -3,6E-03
2,4E-03 6,1E-04
2761 KC radm
224 5,6E-05
0.0 -1,9E-03
2,9E-03 5,2E-04
941 FW m
224 114.4
117.6 90.0
127.3 11.1
10 FPL m
224 951.4
649.3 0.0
6834.7 991.9
104 FA m
2
224 9.3E+04
4.9E+04 8.1E+03
7.8E+05 1.3E+05
130 Elev m dpl
224 202.7
96.7 -0.9
1443.2 254.3
126 CU radm
224 7,7E-05
0.0 -4,5E-03
4,73E-03 9,7E-04
1248 CS rad
224 0.1
0.1 0.0
0.4 0.1
109 CI
224 2.5
0.1 -57.4
76.0 26.2
1057 CA m
2
224 8.6E+05
2.7E+04 8.1E+03
1.3E+08 8.7E+06
1000 AZ deg
224 180.2
180.51 3.5
360.0 116.6
65 lihat daftar singkatan untuk penjelasan kode kovariat
CV=koefisien keragaman; rendah jika CV 15 , sedang jika 15CV35, dan tinggi jika CV 35 Wilding dan Dress, 1983
3.3.2 Model regresi tanah lanskap Tabel 3-4 menyajikan model regresi tanah-lanskap. Sebanyak 10 model
penaksir menunjukan jumlah penaksir yang paling sedikit, yakni: Sand
0-30
, Sand
30-50
, Sand
50-100
, BS
30-50
, SOM
30-50
, SOC
30-50
, pH
0-30
, pH
30-50
, pH
50-100
Tabel 3-4 menunjukan bahwa nilai probabilitas dari analisis sidik ragam anova kurang dari 0.05. Ini menunjukan bahwa model tersebut secara nyata
menjelaskan keragaman dari nilai taksiran. Dilihat dari uji ketidaktepatan LOF, model umumnya tidak tepat secara tidak nyata. Berdasarkan kedua indikator ini,
semua model tergolong memuaskan kecuali model penaksir retensi P. dan
RetP30-50. Ini mengindikasikan bahwa faktor lingkungan pada masing-masing model tersebut predominan mempengaruhi keragaman nilai sifat tanah dan bahwa
model tersebut paling efisien karena menggunakan penaksir sedikit.
Model penaksir retensi P ini menarik karena meskipun nilai R
2
yang lebih tinggi dibandingkan model lainnya, model penaksir P ini tidak memuaskan karena
tidak nyata menerangkan keragaman dari sifat tanah yang ditaksir. Ini menyiratkan bahwa kecukupan model tidak selamanya bisa diukur dengan nilai
R
2
Nilai R .
2
dari model-model pada penelitian ini sama dengan nilai R
2
model dari penelitian lain misalnya Tsai et al. 2001. Menurut Beckett dan Webster
1971, nilai R
2
yang lebih besar dari 0.7 tidak biasa pada kebanyakan model spasial, tetapi nilai R
2
3.3.3 Andil kovariat pada keragaman nilai sifat tanah sebesar 0.5 atau kurang dari 0.5 umum diperoleh dalam
model spasial. Dengan demikian, hasil ini mendukung pendapat tersebut.
Teknik regresi dapat mendeteksi arti penting setiap penaksir terhadap keragaman sifat tanah. Nilai mutlak dari t ratio nilai T, yaitu rasio antara
koefisien regresi penaksir dengan galat bakunya adalah indikator untuk perbandingan andil tersebut. Biasanya nilai T merupakan statistik untuk menguji
apakah koefisien regresi berbeda dengan nol atau tidak. Jika tidak nyata pada taraf uji tertentu maka koefisien regresinya sama dengan nol yang berarti bahwa
penaksir tersebut tidak berkontribusi secara nyata pada keragaman nilai taksiran. Nilai T yang tinggi mengindikasikan bahwa nilai koefisien regresi penaksir lebih
tinggi daripada galatnya.
Tabel 3-4 Model regresi tanah-lanskap untuk menaksir sifat tanah di Jawa
Response Model
R N
2
p- value Anova LOF
Soildepth 112.18-0.000245 SP + 0.012 SL-1.585 MRRTF-3.531CS
+0.353CI 0.08 223 0.0043 0.89
Athick 9.03 + 0.252MRVBF + 0.069FW +0.0031Elev -12.906CS
0.08 223 0.001 0.34
DepthtoB 20.33 -0.048ZC + 0.420SG-0.262MRRTF+ 0.0076Elev
+0.0000000097MCA 0.10 199
0.001 0.19 Clay
0-30
68.59-1.310MRVBF-0.000018FA -0.0129Elev-49.474CS 0.10 223 0.0001 0.59
Clay 70.01-1.355MRVBF-0.000019FA-0.0157Elev-37.37CS
30-50
0.10 208 0.0003 0.48 Clay
50-100
70.46-1.540 MRVBF+0.143LSF-6209.73KP+3978.70KC -0.000033FA-122.045CS
0.13 190 0.0003 0.48 Sand
0-30
4.59+1.453MRVBF+0.000023FA+76.457CS 0.12 223 .0001 0.47
Sand 38.33-1.575WI+1.213MRVBF+0.000029FA
30-50
0.14 207 .0001 0.40 Sand
11.04+0.00027SP+1.106MRRTF+0.00003FA
50-100
0.12 194 .0001 0.33 BS
0-30
52.91+2.639MRVBF+2.938MRRTF-0.0382Elev + 40.285CS
0.40 200 .0001 0.35 BS
56.41+2.184MRVBF+3.036MRRT-0.0358Elev
30-50
0.36 180 .0001 0.14 BS
56.34+1.0897SG+2.651MRVBF+3.268MRRTF-0.056Elev
50-100
0.41 169 .0001 0.22 CEC
0-30
37.20-0.797MRVBF+0.000000021MCA-0.0082Elev -0.0119AZ
0.10 204 0.0005 0.21 CEC
30-50
63.68-0.00041SP-0.780MRVBF+0.000000021MCA -5916.06KC-0.224FW-0.013AZ
0.14 186 .0001 0.27 CEC
50-100
62.70-0.00041SP-0.812MRVBF+0.00000002MCA -4171.28KC-0.222FW-0.015AZ
0.14 167 0.0006 n.d. SOM
0-30
2.3 -0.126MRRTF+0.0000015FA+0.0034Elev-5.172CS 0.17 224 .0001 0.39
SOM
30-50
1.42-0.074MRRTF+0.003Elev-4.829CS 0.17 222 .0001 0.92
SOM
50-100
0.89-0.042MRRTF-0.0065LSF+0.002Elev 0.19 215 .0001 0.53
SOC
0-30
1.34-0.073MRRTF+0.00000087FA+0.0019Elev-3.001CS 0.17 224 .0001 0.39
SOC
30-50
0.82-0.043MRRTF+0.0018Elev-2.800CS 0.17 222 .0001 0.92
SOC
50-100
0.30-0.0024ZC+0.0532MRVBF-0.0507MRRTF +0.00149Elev
0.20 215 .0001 0.54 Ntot
0-30
0.23-0.00027ZC-0.0079MRRTF+24.175KC -0.0009FW+0.00000013FA+0.0002Elev-0.238CS
0.28 224 .0001 0.48 Ntot
30-50
0.17-0.00032ZC+0.005MRVBF-0.0069MRRTF -0.00084FW+0.00022Elev-0.1907CS
0.24 207 .0001 0.96 Ntot
50-100
0.07-0.0011TPI+0.0039MRVBF-0.0067MRRTF +20.795KC+0.00012Elev-0.1514CS
0.27 181 .0001 n.d. pH
5.68+0.111MRRTF-0.00068Elev-0.0053CI
0-30
0.15 207 .0001 0.38 pH
5.77+0.00027SL+0.097MRRTF-0.001Elev+1.4106CS
30-50
0.15 185 .0001 n.d
pH 5.94+0.089MRRTF-0.0014Elev+2.1910CS
50-100
0.14 172 .0001 n.d
Pret 56.54-0.0009SP-55.719SG-16361.158KC
0-30
0.38 25 0.0163
n.d Pret
-0.55-0.0013SP+6.276MRRTF-0.5577CI
30-50
0.24 21 0.1903
n.d Pret
-25.49-0.0017SP+8.601MRRTF+0.0108FPL-1.0951CI
50-100
0.71 16 0.0053
n.d Anova=uji sidik ragam model, LOF= uji ketidaktepatan model; n.d=no data
Tabel 3-5 menyajikan nilai T untuk kovariat penaksir. Elevasi merupakan penaksir paling penting untuk kadar bahan organik tanah pada kedalaman 0-30 cm
karena nilai T-nya paling besar 5.65 dibandingkan nilai T penaksir lainnya. Penaksir berikutnya adalah MRRTF, kemudian kemiringan rata-rata catchment
CS dan akumulasi aliran FA. Jadi, berdasarkan andilnya terhadap keragaman bahan organik tanah pada 0-30 cm, Elev MRRTF CS FA.
Elevasi merupakan penaksir paling penting untuk ketiga sifat tanah yaitu bahan organik tanah, karbon organik tanah dan total nitrogen. Elevasi di Pulau
Jawa berkaitan erat dengan iklim mikro. Iklim mikro ini temperatur dan kelembaban mempengaruhi dinamika populasi mikroba. Mikroba ini berperan
dalam menentukan laju dekomposisi bahan organik yang pada akhirnya akan mempengaruhi status bahan organik di dalam tanah.
Nilai T juga mengindikasikan frekuensi penaksir dalam pemodelan sifat tanah. Elevasi, MRRTF, CS, dan MRVBF adalah penaksir yang paling sering
digunakan digunakan untuk menaksir oleh 15-20 sifat tanah dalam penelitian ini. Iklim mikro yang diwakili elevasi, tipe permukaan geomorfik permukaan erosi
atau permukaan deposisi yang diwakili MRRTF dan MRVBF, serta kemiringan rata-rata catchment merupakan faktor pengendali keragaman sifat tanah tropika.
Ketiga komponen ini nampaknya mengendalikan keseimbangan pedogenesis di Pulau Jawa.
Selain itu, akumulasi aliran FA, kekuatan arus SP, contour curvature KC dan lebar aliran FW digunakan oleh 5 sampai 10 model. Kelima kovariat
ini mengkarakterisasi intensitas erosi tanah. Erosi merupakan faktor yang menentukan tingkat stabilitas perkembangan tanah, yang dipengaruhi dan
dikondisikan oleh elevasi, indeks multiresolusi kerataan igir MRRTF, kemiringan catchment rataan CS, dan multiresolusi indeks kerataan lembah
MRVBF.
Tabel 3-5 Keragaman nilai T sebagai ukuran arti penting penaksir terhadap keragaman nilai taksiran
Respon SP
SL MRRTF MRVBF CS CI
FW FPL FA Elev ZC SG MCA LSF KP KC AZ TPI WI
Soildepth 1.64 1.21
1.76 1.36 2.75
Athick 1.95
2.43 2.35
1.86 DepthtoB
1.08 2.2 2.52 1.87 2.79
Clay
0-30
2.45 2.26
1.72 1.87 Clay
30-50
2.45 1.65
1.65 2.24 Clay
50-100