PENURUNAN SIMPANAN KARBON ORGANIK TANAH

PENURUNAN SIMPANAN KARBON ORGANIK TANAH PADA HUTAN TANAMAN Shorea leprosula Miq. MUDA DI NGASUH, KABUPATEN BOGOR

Decrease in Soil Organic Carbon Stock on Young Shorea leprosula Miq. Plantation in Ngasuh, Bogor District

Harris Herman Siringoringo

Pusat Penelitian dan Perkembangan Konservasi dan Rehabilitasi Jl. Gunung Batu No. 4 Kotak Pos 165, Bogor 16118 Telp. 0251-8633234, Faks. 0251-8638111 E-mail: [email protected]

Naskah masuk : 16 Desember 2013; Naskah diterima : 30 Mei 2014

ABSTRACT

This research presents information on the influence of a young Shorea leprosula Miq. plantation on soil organic carbon (SOC) within a very high weathered Ferralsols soil type. The measurement was performed twice (T and T ), 1 2 in a 4-year time period after land preparation and planting.This research was performed in Forestry Resort of Ngasuh, Bogor District. The results showed that the cumulative SOC stock resulted a significant decrease at 0–20 cm (p< 0,05) soil depth and it played an important role as a source of CO emission, i.e. contributed by 3.35 ton C/ha 2 from 55.23 to 51.88 ton C/ha, rating of loss by 0.87 ton C/ha/year (1.58% year ) or equating to 3.19 ton CO /ha/year -1

loss from soil to the atmosphere. The results concluded that the SOC stock may decrease by way of decreasing on organic matter (litter) input from the plantation to the mineral soil at very high decomposition rate.

Keywords: Soil organic carbon stock, ferralsols, slow growing tree species, litter input, equivalent soil mass

ABSTRAK

Penelitian ini menyajikan informasi pengaruh hutan tanaman jenis pohon tumbuh lambat Shorea leprosula Miq muda terhadap perubahan simpanan karbon organik tanah (SOC) pada tipe tanah sangat terlapuk Ferralsols. Vegetasi awal berupa hutan sekunder. Pengukuran dilakukan dua kali, di dalam periode waktu empat tahun setelah penyiapan lahan dan penanaman, dengan menggunakan pendekatan massa tanah setara. Penelitian dilaksanakan di Resort Polisi Hutan (RPH) Ngasuh, Kabupaten Bogor. Hasil penelitian menunjukkan bahwa simpanan SOC kumulatif mengalami penurunan yang signifikan pada kedalaman 0–20 cm (p < 0,05) dan berkontribusi sebagai sumber emisi, sebesar 3,35 ton C/ha dari 55,23 ke 51,88 ton C/ha, dengan laju kehilangan sebesar 0,87 ton C/ha/tahun (1,58% per

tahun), atau setara dengan emisi karbon dioksida (CO ) ke atmosfer sebesar 3,19 ton CO /ha/tahun. Hasil ini 2 2 menyimpulkan bahwa simpanan SOC di Ngasuh menurun dengan penurunan pasokan serasah dari hutan tanaman Shorea leprosula ke dalam mineral tanah dan laju dekomposisi serasah yang tinggi.

Kata kunci : Simpanan karbon organik tanah, ferralsols, pohon tumbuh lambat, pasokan serasah, massa tanah setara

I. PENDAHULUAN

sebagai indikator utama kesuburan tanah atau produktivitas dan kesinambungan ekosistem da-

Tanah berperan sangat penting dalam ratan, tetapi juga merupakan komponen penting dinamika karbon (C) pada biosfer (Moreno,

dalam siklus C global (Mini & Rao, 2011; Chen et 2004) dan mempunyai potensi besar menjadi

al., 2004). Keberadaannya mempunyai dampak sumber atau penyimpan C atmosfer (Mendham et

pada iklim global pada masa mendatang (Govers al ., 2003) karena tanah menyimpan sekitar 81%

et al ., 2013). Sebagai gudang C (C pool ) dengan

C pada ekosistem daratan (The Word Bank, kapasitas menyimpan dan melepaskan C organik 2012). Karbon tanah atau lebih tepat disebut se-

terbesar pada daratan, tanah berinteraksi secara bagai karbon organik tanah ( soil organic carbon -

kuat dengan perubahan komposisi atmosfer, SOC), karena seba-gian besar karbon tanah

iklim, dan penutupan lahan (Jobaggy & Jackson, berupa bahan organik, adalah penting tidak hanya

2000). Oleh sebab itu, perubahan jumlah SOC

Jurnal Penelitian Hutan Tanaman

Vol. 11 No. , 2 Agustus 201 , 4 105 - 121

(menurun atau meningkat) pada lahan dapat pohon tumbuh lambat ( slow growing tree berpengaruh signifikan secara global dan dapat

species ) menahan C untuk waktu panjang selama mengurangi atau meningkatkan perubahan iklim

satu siklus pertumbuhan dan dapat meningkatkan (Mendham et al., 2003).

arti pentingnya ekosistem dalam sekuestrasi C Konvensi Kerangka Kerja PBB tentang Pe-

jangka panjang (Moura-Costa, 1996). Tapi sayang- rubahan Iklim (UNFCCC) mengakui pentingnya

nya, informasi mengenai pengaruh pembangun- hutan tanaman sebagai pilihan mitigasi gas ru-

an hutan tanaman jenis pohon tumbuh lambat mah kaca, serta kebutuhan untuk memantau, me-

terhadap keberadaan simpanan SOC terutama lestarikan, dan meningkatkan simpanan C da-

pada fase awal pertumbuhannya masih jarang ratan (Updegraff et al ., 2004). Hutan tanaman da-

dipublikasikan.

pat memainkan peran yang efektif dalam me- Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan nyeimbangkan tingkat karbon dioksida (CO ) 2 informasi tentang besaran simpanan SOC dan atmosfer dengan menangkap dan menyimpan C

laju akumulasi dan atau laju kehilangan pada dalam biomassa dan tanah Akbarinia ( et al .,

jenis pohon tumbuh lambat Shorea leprosula 2012) di satu sisi dan produksinya dapat me-

Miq. pada tipe tanah sangat terlapuk Ferralsols. ngurangi tekanan pada penebangan pohon dari

hutan alam di sisi lain, dan dengan demikian memberikan kontribusi untuk konservasi hutan

II. METODOLOGI

alam (Kaul et al ., 2010). Gudang SOC (SOC pool ) ditentukan oleh

A. Lokasi dan Waktu Penelitian

keseimbangan antara pasokan C dan kehilangan Penelitian dilaksanakan pada demplot hutan SOC selama dekomposisi (Jandl et al ., 2007). tanaman S. leprosula yang baru dibangun ( newly Pasokan SOC yang langsung dari tanaman terjadi establishment ) pada kawasan seluas lima hektar melalui jatuhan serasah, eksudat akar ( root

0 pada petak 17A, di RPH Ngasuh (6 33'–6 34' 0 exudation - proses pelepasan C labil dari akar

halus yang hidup ke dalam tanah), akar mati, dan LS, 106 25’–106 26' BT), Bagian Kesatuan Pemangkuan Hutan (BKPH) Jasinga, wilayah ker-

herbivora di bawah dan di atas tanah (Bird et al ., ja Kesatuan Pemangkuan Hutan (KPH) Bogor, 2001). Sementara, kehilangan SOC adalah hasil Perum Perhutani Unit III Jawa Barat dan Banten. dari degradasi bahan organik oleh mikroba, elu- Topografi areal penelitian termasuk kategori viasi, kehilangan larutan, dan erosi (Entry & Em- bukit bergelombang ( rolling hills ) dengan ke- mingham, 1998). Laju sekuestrasi/penyerapan SOC

dan besaran serta kualitas simpanan C tergantung miringan lereng 0 –20 , dan ketinggian tempat 250 m di atas permukaan laut. Kondisi iklim

pada interaksi yang kompleks antara iklim, tanah, jenis pohon dan pengelolaan, dan komposisi

lokasi penelitian adalah tipe B dengan rata-rata kimia dari serasah yang ditentukan oleh spesies

curah hujan tahunan 3.148 mm selama 5 tahun pohon yang dominan (Lal, 2005a).

sejak tahun 1995 hingga 1999 yang tercatat di Pengaruh pembangunan hutan tanaman pada

Stasiun Klimatologi Cikopomayan, Nanggung, Kecamatan Leuwliang, Bogor. Vegetasi asli

simpanan SOC berbeda di antara jenis pohon yang satu dengan yang lainnya, baik dalam pro-

( baseline vegetation ) lokasi penelitian diiden- duksi biomassa, konsentrasi hara pada jaringan,

tifikasi sebagai hutan sekunder yang didominasi maupun pengaruhnya terhadap kualitas tanah

oleh jenis Maesopsis eminii (kayu afrika) dan (Lal, 2005a). Pemilihan jenis mempunyai pe-

Schima wallichii (puspa) dengan tinggi rata rata ngaruh langsung terhadap potensinya untuk

5,8 m pada awal penelitian. Tipe tanah pada areal penelitian adalah Haplic Ferralsols (Siregar et

sekuestrasi (Moura-Costa, 1996). Jenis pohon tumbuh cepat ( fast growing tree species ) misal-

al ., 2003), berdasarkan pada Word Reference nya, dapat mengakumulasi C pada suatu laju

Base (FAO/ISRIC/ISSS, 1998) atau Soil Survey yang tinggi, terutama bila ditanam pada lahan

Staff (1999). Karakteristik profil tanah adalah pertanian dengan kandungan C yang rendah.

kandungan liat tinggi (77–81%) dan kandungan basa-basa yg dipertukarkan rendah ; lapisan atas

Namun sebaliknya, masa rotasi pemanenannya yang singkat cenderung mengurangi pentingnya

tanah warna hitam kecokelatan ( brownish black ) ekosistem dalam sekuestrasi C jangka panjang.

(10YR 3/2) dan lapisan bawah tanah warna Dalam hal ini, tanah dapat menjadi suatu bagian

coklat ( brown ) (7,5YR 4/3) hingga oranye (5YR penyimpan C yang penting jika dikelola dengan

6/6) dalam sistem warana Munsell; struktur baik (Madeira et al ., 2002). Sebaliknya, jenis

tanah lemah ( weak ), sedang ( medium ), dan butiran ( granular ).

Penurunan Simpanan Karbon Organik Tanah pada Hutan Tanaman Shorea leprosula Miq. Muda di Ngasuh, Kabupaten Bogor

Harris Herman Siringoringo

Pembangunan demplot S. leprosula mene- Pengambilan contoh dalam dua seri waktu rapkan praktik-praktik pengelolaan hutan tana-

yang berbeda pada plot hutan tanaman S. man sebagaimana pada umumnya. Penyiapan

leprosula dilakukan pada dua bagian/titik yang lahan dilakukan dengan cara tebang habis ( clear-

berbeda di dalam setiap blok yang sama. Pada cutting ) vegetasi berupa pohon dan belukar.

umumnya, dalam survei tanah pada lahan ber- Setelah penebangan, bibit S. leprosula ditanam

vegetasi terutama untuk keperluan analisis sifat dengan sistem jalur dan pola monokultur dengan

fisik dan kimia tanah, titik awal pengambilan jarak tanam 2 m x 3 m dan lobang tanam 30 cm x

contoh tanah ditentukan pada bagian permukaan

30 cm x 30 cm. Penyiangan ( weeding ) dilakukan tanah yang tidak terganggu. Titik-titik peng- dua kali dalam setahun. Pemangkasan ( prun -

ning ) dan pemotongan cabang batang ( singling ) ambilan contoh tanah pada setiap blok dan seri dilakukan satu kali dalam setahun. Pada umur 46

waktu dinarasikan secara ringkas pada Tabel 1. bulan pada tahun 2005, S. leprosula mencapai

Contoh-contoh tanah diambil pada 40 titik tinggi rata-rata 2,5 m.

pengambilan contoh (35 titik pada kedalaman 0–

30 cm dan 5 titik pada kedalaman 0–100 cm).

B. Bahan dan Alat Penelitian

Pada kedalaman 0-30 cm, contoh-contoh tanah diambil dari empat lapisan (n= 4) kedalaman

Demplot hutan tanaman S. leprosula diguna- tanah (0–5 ; 5–10 ; 10–20 ; dan 20–30 cm) pada kan sebagai obyek penelitian untuk pengambilan

35 titik pengambilan contoh. Pada kedalaman 0– contoh-contoh tanah dalam dua seri waktu. Alat-

100 cm, contoh contoh tanah diambil dari tujuh alat penelitian yang digunakan di lapangan ada-

lapisan (n= 7) kedalaman tanah (0–5 ; 5–10 ; 10– lah: GPS, chainsaw , munsell, meteran, golok,

20 ; 20–30 ; 30–50 ; 50–70 ; dan 70–100 cm). cangkul, ring sampel, gunting, buku tulis, kan-

Pengambilan contoh tanah yang dibagi dalam tong plastik, dan tali plastik. Peralatan yang di-

beberapa lapisan kedalaman tertentu ( fixed depth gunakan di laboratorium antara lain adalah : NC layers ) dimaksudkan untuk memperhitungkan Analyzer, oven, w illey mill vibration mill , , tim- perbedaaan keragaman kandungan SOC pada bangan analitik, desikator, dan gelas ukur. kedalaman tanah (Don et al. , 2007). Perbedaan

C. Metode Penelitian

keragaman kandungan SOC pada kedalaman tanah terjadi karena setiap jenis vegetasi ber-

Penelitian ini dilaksanakan dalam dua seri beda dalam distribusi akar vertikalnya dan me- waktu pengambilan contoh tanah dalam periode

ninggalkan jejak yang berbeda pada distribusi

46 bulan (4 tahun) di dalam demplot yang sama. kedalaman SOC (Lorenz & Lal, 2005). Survei C Pengambilan contoh tanah pada survei awal (T1)

tanah biasanya mempertimbangkan kedalaman dilaksanakan pada bulan November 2001, yaitu

tanah tetap, umumnya satu meter (Jobbagy & setelah penyiapan lahan/satu bulan sebelum pe-

Jackson, 2000). Penelitian global berdasarkan nanaman S. leprosula . Sementara pengambilan

unit vegetasi (Post et al. , 1982) dan unit takso- contoh tanah pada survei terakhir pada akhir

nomi tanah (Eswaran et al., 1993; Batjes, 1996) September 2005 (T2).

menunjukkan bahwa simpanan SOC adalah se-

1. Disain plot dan metode pengambilan con-

kitar 1500–1600 Pg C (1 Pg = satu miliar ton)

pada kedalaman satu meter pertama. Plot pengambilan contoh tanah terdiri dari

toh tanah

Contoh-contoh tanah diambil dengan meng- empat blok (20 m x 30 m) yang ditentukan secara

gunakan sebanyak empat buah ring sampel acak di dalam demplot hutan tanaman S.

( sampling rings ) pada setiap interval/lapisan leprosula (5 ha). Pada setiap blok ditentukan

kedalaman 0–5 ; 5-10 ; 10–20 ; 20–30 ; 30–50 ; sebanyak 10 titik pengambilan contoh tanah

50–70 cm dan sebanyak enam buah ring sampel ( sampling subunit ) secara sistematik. Sementara,

pada interval kedalaman 70–100 cm. Kemudian, pengambilan contoh tanah pada plot vegetasi

contoh-contoh tanah diambil berurutan mulai awal/ baseline vegetation terdiri dari 10 subplot

dari lapisan teratas hingga lapisan terbawah (10 m x 10 m) yang ditentukan secara acak di

dengan menggunakan ring sampel tanah dengan dalam plot hutan sekunder (5 ha). Pada masing- 2 volume 100 cc (20 cm x 5 cm). Ring sampel

masing subplot ditentukan sebanyak empat titik ditempatkan secara konsisten di setiap lapisan pengambilan contoh tanah yang terletak pada ke

tanah untuk mendapatkan contoh yang represen- empat sisi bagian luar petak bujur sangkar.

tatif pada setiap kedalaman. Contoh-contoh tanah

Jurnal Penelitian Hutan Tanaman

Vol. 11 No. , 2 Agustus 201 , 4 105 - 121

Tabel (Table) 1. Jumlah titik pengambilan contoh tanah pada setiap subplot, kedalaman, dan seri waktu pada plot hutan tanaman S. leprosula dan plot vegetasi awal ( The number of sampling points in each subplots, soil depths and time series on Shorea leprosula plantation and baseline vegetation plots )

Jumlah titik pengambilan Plot

contoh dalam dua seri waktu

(T1)

(T2)

(Number of sampling points in two time series)

x xx Hutan tanaman

A 8 2 8 2 16 4 Shorea leprosula

B 9 1 9 1 18 2 (Shorea leprosula

C 9 1 9 1 18 2 plantation)

D 9 1 9 1 18 2 Jumlah titik pengambilan contoh

(Number of sampling points) 35 5 35 5 70 10

3 1 Vegetasi awal

3 1 Jumlah titik pengambilan contoh

P10

(Number of sampling points) 35 5 35 5

Keterangan ( Remarks ) : x: kedalaman 0 30 cm (0 30 cm – – soil depths ) Xx: kedalaman 0 100 cm (0 100 cm – – soil depths )

dari setiap lapisan yang sama dari setiap titik berdasarkan: volume contoh per lapisan tanah pengambilan contoh dikompositkan ( bulked ) dan

(empat atau enam ring), berat contoh tanah ke- dimasukkan ke dalam kantong plastik untuk

ring udara, dan faktor kadar air tanah halus ke- keperluan analisis di laboratorium. Jumlah total

ring udara ( MFf, moisture factor fine soil ). contoh tanah yang dikumpulkan dalam dua seri

Pengukuran faktor kadar air dari contoh tanah waktu adalah sebanyak 350 contoh dari 80 titik

halus kering udara (MFf) dilakukan dengan cara pengambilan contoh (70 titik pada kedalaman

menimbang sekitar 10 g contoh tanah halus ke - 0-30 cm pada empat lapisan/horizon tanah di-

ring udara (Wf) ke dalam wadah ( beaker glass tambah 10 titik pada kedalaman 0-100 cm pada

ukuran 30–50 ml) yang diketahui bobotnya (Wv1), tujuh lapisan tanah). 0 dan dimasukkan ke dalam oven pada suhu 105

2. Metode penyiapan dan analisis contoh

selama 1 malam, didinginkan ke dalam desi - Contoh tanah dikering-udarakan kurang

kator, dan ditimbang bobot tanah kering oven lebih selama 7–14 hari hingga beratnya stabil,

dan wadah (Wo1). Untuk keperluan analisis C dan potongan-potongan akar yang terikut di-

tanah dan penentuan faktor kadar air tanahnya buang. Selanjutnya berat massa masing-masing

(MFp, moisture factor powder soil) , sekitar 20 g contoh tanah yang telah dikering-udarakan (Wt)

contoh tanah halus yang telah kering udara ditimbang. Kemudian contoh-contoh tanah di-

dihaluskan kembali hingga menjadi bubuk halus haluskan dengan menggunakan Willey Mill dan

( powder ) dengan menggunakan Vibration Mill . disaring dengan ayakan berukuran 2 mm untuk

Analisis kandungan C tanah menggunakan memisahkan tanah halus (< 2 mm) dari bebatuan

metode pembakaran ( Combustion method ) de- (> 2 mm). Berat bebatuan (Wg) ditimbang. Ke-

ngan perangkat instrumen NC Analyzer (Sumigraph rapatan massa/ bulk density (BD) tanah dihitung

NC-900, Sumitomo Chemicals LTD).

Penurunan Simpanan Karbon Organik Tanah pada Hutan Tanaman Shorea leprosula Miq. Muda di Ngasuh, Kabupaten Bogor

Harris Herman Siringoringo

3. Perhitungan

Selanjutnya perhitungan jumlah simpanan

a. Kerapatan massa tanah SOC pada seri waktu pengambilan contoh ter- Kerapatan massa/tingkat kepadatan (BD)

akhir tahun 2005 (T2) dikoreksi dengan metode tanah dinyatakan sebagai massa per satuan

pendekatan massa tanah setara ( equivalent soil

3 volume tanah (g/cm atau ton/m ). 3 mass approach ) yang disajikan oleh Ellert &

Bettanym (1995) yang kemudian dimodifikasi BD(g/cm )= (Wt Wg) x (1 Mff) (Ohta, 2001) .........(1)

berdasarkan massa tanah mineral oleh Toriyama

4 atau 6 x Vr (ml) et al . (2011) untuk menghindari efek perubahan Mff = ( Wv1 Wo1) ...................................(2)

bahan organik tanah daripada berdasarkan massa 5Wf

tanah keseluruhan ( bulk soil mass ) sebagaimana Dimana:

yang disajikan Ellert & Bettanym (1995). Meng- Wt = berat total tanah kering udara ( total weight of

ingat variabilitas sifat-sifat tanah, massa tanah air-dried soil ), (g)

setara dihitung pada setiap titik pengambilan Wg = berat bebatuan ( weight of gravel ), (g)

contoh tanah (Gifford & Roderick, 2003). Pada Mff = faktor kadar air tanah halus ( moisture factor

seri waktu pengukuran T2, penghitungan sim- of fine soil )

panan SOC disesuaikan berdasarkan perbeda- Vr = volume ring contoh

an pada rerata massa kumulatif fraksi mineral Wf = berat tanah halus kering udara ( air dried fine

soil weight ) tanah antara seri waktu pengukuran T1 dan T2.

Rangkaian perhitungan dilakukan berikut di

b. Kandungan karbon

bawah ini.

Massa kumulatif fraksi mineral tanah dihitung C% =

C hasil pengukuran (Ohta, 2001) .......(3) dengan menggunakan data tanah pada survei (1 Mfp) pertama untuk menentukan massa tanah setara.

MFp = ( Wv1 Wo1) ....................................(4) BDmf = BD BDsom …………………..............(6) Wp BD som (g/cm ) = massa bahan organik tanah per 3

Dimana: volume ( mass of soil organic Mfp = faktor kadar air tanah bubuk halus ( moisture matter per volume ) factor of powder soil

= BD x Cs x 1,724 x 10 -2 Wp = berat tanah bubuk kering udara ( air dried powder soil weight )

Wv1 = berat wadah dan berat contoh tanah ( weight

= ∑BDmf (i) x TH (i) ...................(7) of vessel and soil sample )

MFmass (n)

i =1

Wo1 = berat tanah kering oven 105 C dan berat 0 Dimana :

wadah ( 3 weight of 105 C oven-dried soil and BDmf (g/cm ) = massa fraksi mineral tanah per vessel )

volume ( mass of soil mineral fraction per volume )

c. Simpanan karbon tanah

= faktor konversi rasio massa dari C Perhitungan jumlah simpanan SOC pada seri

organik tanah ke bahan organik waktu pengambilan contoh awal pada tahun 2001

tanah ( conversion factor of mass (T1) (tahun referensi) dihitung sama seperti per-

ratio of soil organic C to soil hitungan simpanan SOC pada umumnya, yaitu

organic matter ) (Pribyl, 2010) berdasarkan metode pendekatan kedalaman tetap

MF mass (ton/ha) = massa kumulatif fraksi mineral ( fixed depth approach ) sebagaimana ditunjukkan

tanah hingga lapisan terbawah pada persamaan berikut:

( cumulative mass of soil mineral fraction to the bottom of nth

Simpanan C tanah kedalaman (n) =

layer )

= ketebalan lapisan tanah ( thickness ∑ TH(i) x BD(i) x Cs(i) (Ohta, 2001) .......(5)

TH (i) (cm)

of each soil layer )

i =1 (1-MFp) Dimana :

Massa tanah setara ( MF mass equivalen ) Simpanan C tanah kedalaman ( Soil C stock depth ), ton/ha

dihitung berdasarkan rasio nilai rerata massa TH = ketebalan lapisan tanah ( thickness of each

tanah kumulatif pada survei awal (T1) dan survei soil layer ), (cm)

terakhir (T2) untuk mengontrol nilai koefisien Cs = kandungan karbon tanah ( soil carbon

keragaman massa tanah kumulatif pada lokasi content ), (%)

penelitian, seperti persamaan (8) berikut: Mfp = faktor kadar air tanah bubuk halus ( moisture factor of fine powder soil -1 ) MFmass equiv = MFmass 2nd xM 1st xM 2nd ….........(8)

BD 3 = kerapatan massa (bulk density ), (g/cm )

Jurnal Penelitian Hutan Tanaman

Vol. 11 No. , 2 Agustus 201 , 4 105 - 121

Dimana:

4. Analisis Data

MFmassequiv (ton/ha) = massa setara fraksi mineral Analisis keragaman (ANOVA) digunakan

tanah pada setiap titik

untuk menguji perbedaan nilai rata-rata para-

pengambilan contoh ( equi -

meter kerapatan tanah (BD), kandungan SOC,

valent mass of soil mineral

dan simpanan SOC kumulatif pada setiap ke-

fraction in each sampling subunit )

dalaman tanah di antara dua seri waktu pengambilan contoh tanah (T1 dan T2). Faktor blok

MFmass2nd (ton/ha) = massa kumulatif fraksi mi- (ulangan) atau titik-titik pengambilan contoh

neral tanah pada peng-

( sampling units ) digabungkan ( incorporated )

ukuran kedua () pada setiap

sebagai efek acak ( random effect ). Untuk para-

titik pengambilan contoh ( cumulative mass of soil mi -

meter yang berbeda secara statistik (p < 0,05),

neral fraction in the second

nilai rata-rata dipisahkan dengan menggunakan

survey in each sampling

uji perbandingan perbedaan nyata terkecil ( Least

subunit )

Significant Difference/ LSD). Semua uji statistik dilakukan dengan perangkat lunak JMP Start

M 1st and M 2nd = massa fraksi mineral (MF) pada setiap titik pengambilan contoh

Statistics (Sall et al ., 2005). (n=40) pada survei pertama dan

kedua/terakhir secara berurutan ( mean MFmass for the subunit (n

III. HASIL DAN PEMBAHASAN

= 40) in the first and second/last survey, respectively . )

A. Kandungan Karbon

Perhitungan simpanan SOC berdasarkan mas- Kandungan karbon organik tanah (SOC) pada sa tanah setara dihitung berdasarkan perbedaan

plot hutan tanaman S. leprosula pada pengamat - antara MF massequiv dan MF mass 2 , seperti nd

an pertama (T1) dan kedua (T2) disajikan pada persamaan (9) berikut:.

Tabel 2.

Cstock mass ( ) = Cstock n depth ( ) + Cstock mf ( ) × n i Secara umum kandungan SOC menunjuk- [MFmass equiv ( ) − MFmass ( )]………..........(9) n 2nd n

kan laju gradiasi vertikal pada kedalaman satu di mana:

meter pertama, dengan nilai tertinggi pada lapis- Cstockmass( ) = simpanan C tanah kumulatif yang n

an paling atas (0–5 cm) dan terendah pada lapisan disesuaikan ke massa tanah setara

paling bawah (70–100 cm). Kandungan SOC hingga lapisan ke-n ( Cumulative

umumnya menurun sebagai fungsi dari keda- soil C stock adjusted to the

laman tanah dan distribusi vertikalnya dipe- equivalent soil mass up to the nth

ngaruhi oleh faktor seperti iklim, tekstur tanah, layer (ton/ ha)

Cstock mf( ) i = simpanan C tanah pada lapisan ke-i dan tipe vegetasi (Jobbagy & Jackson, 2000). per massa fraksi mineral tanah pada

Berdasarkan seri waktu (T1 dan T2), kandu - lapisan ke-i (

ngan SOC pada plot hutan tanaman S. leprosula layers per mass of soil mineral

C stocks in the ith

cenderung menurun pada kedalaman 0–30 cm fraction in the ith layers , )

dan berbeda nyata pada lapisan 0–5 cm (p<0,001) Cstock depth (i) x MF mass (i) (ton/ -1

pada T2. Sementara pada kedalaman 30–100 cm ha/lapisan ( layer )

(30–50; 50–70; 70–100 cm), kandungan SOC tidak berbeda nyata (p > 0,05) di antara kedua seri

d. Laju akumulasi atau kehilangan karbon pengamatan (Tabel 2, Gambar 1). organik tanah

Sebagian besar kehilangan jumlah kandungan Laju akumulasi/sekuestrasi atau kehilangan/

SOC dengan konversi vegetasi alam ke lahan per- pelepasan SOC dihitung berdasarkan selisih

tanian disebabkan oleh: penurunan pasokan ba- antara simpanan SOC kumulatif di antara dua han organik (serasah); peningkatan penguraian seri waktu pengambilan contoh dalam rentang residu tanaman; dan pengaruh penyiapan lahan waktu tertentu dan dinyatakan dalam satuan yang menurunkan jumlah perlindungan fisik ter- ton/ha/tahun. Simpanan SOC kumulatif pada

kedalaman 0–30 cm dan 0–100 cm adalah jumlah hadap penguraian/dekomposisi (Post & Kwon, simpanan SOC dari setiap lapisan, misalnya

2000). Besaran perubahan kandungan SOC ter- pada kedalaman 0–30 cm adalah jumlah

gantung pada tipe tanah dan vegetasi, dan biasa- simpanan SOC dari lapisan 0–5, 5–10, 10–20,

nya mengikuti distribusi kepadatan akar vegetasi dan 20–30 cm.

yang dominan (Allen et al ., 2010).

Penurunan Simpanan Karbon Organik Tanah pada Hutan Tanaman Shorea leprosula Miq. Muda di Ngasuh, Kabupaten Bogor

Harris Herman Siringoringo

Tabel ( Table ) 2. Nilai rerata kandungan karbon organik tanah (%) pada plot hutan tanaman S. leprosula berdasarkan waktu pengambilan contoh pada tujuh lapisan tanah ( Mean values of soil organic carbon content (%) of S. leprosula plantation plot based on the sampling time at seven soil layers )

Kandungan karbon (Carbon content ),

Anova

C (%), rerata (Mean) ± SD

Kedalaman (Depths)

Nilai F (F- value)

1,40 ± 0,27 (e) 1,11 Keterangan ( Remarks ):

5 1,25 ± 0,16 (e)

1. *** = p < 0,001 2. Nilai rerata di dalam kolom yang sama diikuti huruf yang berbeda adalah berbeda nyata pada taraf 5% menurut uji HSD-Tukey

Kramer, p < 0,05) ( Mean value in the same columns followed by the different letters are significantly different at 5% level according to Tukey-Krammer HSD test )

Kedalaman (depth), cm

Gambar ( Figure ) 1. Perbandingan nilai rerata kandungan SOC (C%) pada plot hutan tanaman Shorea leprosula berdasarkan waktu pengambilan contoh tanah pada tujuh lapisan tanah ( Comparison of mean values of SOC content (C%) based on the sampling times of seven soil layers )

Hasil penelitian Toriyama et al . (2011) me- Jumlah dan kualitas pasokan karbon ke dalam nunjukkan bahwa jumlah akumulasi serasah pada

tanah merupakan fungsi kehadiran vegetasi lantai hutan tanaman S. lepro sula - di Ngasuh

(Baldock & Skjemstad, 1999). Peningkatan pro- selama periode waktu tiga tahun pertama menu-

duksi biomassa tanaman kemungkinan akan me- run dari 7,5 ke 1,9 ton/ha. Semen-tara berdasar-

ningkatkan SOC, sementara penambahan residu kan data hasil analisis, rasio C/N bahan serasah/

tanaman dengan rasio karbon: nitrogen (C:N) residu tanaman (n = 40, data tidak ditampilkan)

yang lebih tinggi dan nitrogen: lignin yang lebih adalah relatif rendah (13,5). kua-litas bahan

rendah akan mengurangi laju dekomposisi residu serasah dengan rasio C/N rendah akan lebih cepat

dan kemungkinan dapat mempertahankan atau terdekomposisi/terurai.

meningkatkan karbon organik tanah (Walcott et

Jurnal Penelitian Hutan Tanaman

Vol. 11 No. , 2 Agustus 201 , 4 105 - 121

al ., 2009). Laju dekomposisi dikontrol oleh C/N rendah). Rasio C/N bahan organik/residu kondisi tanah (kelembaban, suhu, dan kecukupan

tanaman yang rendah dikenal sebagai tipe karbon oksigen), komposisi bahan organik, penempatan

labil/aktif. Tipe karbon labil dikarakterisasi de- bahan di dalam profil tanah, dan tingkat per-

ngan laju pergantian yang cepat, yaitu harian ke lindungan fisik, misalnya, di dalam agregat tanah

tahunan, dan sensitif terhadap pengelolaan lahan (Bruce et al., 1999). Laju dekomposisi dan per-

dan lingkungan, dan lebih cepat terdekomposisi gantian bahan organik tanah/SOC utamanya ter-

oleh mikro organisme. Tipe ini sangat penting gantung pada interaksi antara biota tanah, suhu,

untuk pelepasan unsur hara dan membantu untuk kelembaban, dan komposisi kimia dan fisik tanah

mengembangkan tipe karbon/bahan organik ta- (Davidson & Janssens, 2006; Taylor et al. , 2009).

nah yang lambat (Gobin et al ., 2011). Dalam pro- Laju dekomposisi meningkat dengan mening-

ses dekomposisi, produk yang berbeda dilepas- katnya kelembaban dan suhu tanah sehingga

kan, yakni: CO , energi, air, unsur hara tanaman, 2 mempercepat hilangnya SOC. Pada budidaya

dan pembentukan senyawa karbon organik yang pertanian, kandungan SOC umumnya menurun.

baru (Bot & Benites, 2005). Sebagian penurunan ini terjadi karena pe-

Perbandingan kandungan SOC antara plot ningkatan dekomposisi SOC yang dihasilkan dari

vegetasi awal/ baseline vegetation (B) atau se - pengolahan tanah yang dikerjakan dan sebagian

belum penyiapan lahan dan plot hutan tanaman lainnya karena penurunan pasokan sebagai akibat

Shorea leprosula setelah penyiapan lahan (T1), dari perpindahan/kehilangan biomassa tanaman

disajikan pada Tabel 3. Kandungan SOC di antara dari permukaan atas tanah (Li & Feng, 2002).

kedua plot (B dan T1) tidak berbeda nyata pada Hasil penelitian ini mengindikasikan bahwa

setiap lapisan kedalaman tanah (p > 0,05) namun penurunan kandungan SOC pada T2 adalah

cenderung sedikit mengalami penurunan pada karena tanaman jenis S. leprosula termasuk jenis

kedalaman 0-10 cm pada T1 (Tabel 3, Gambar 2). pohon tumbuh lambat. Produktivitasnya yang

Praktik-praktik pengelolaan hutan yang men- rendah akan menghasilkan produksi jumlah se-

cakup metode penyiapan lahan, untuk pemben- rasah yang rendah pada lantai hutan sehingga

tukan generasi pohon baru juga berdampak ter- transfer atau pasokan bahan organik/karbon or-

hadap karbon tanah (Lal, 2005a; Gelman et al ., ganik ke dalam mineral tanah terbatas, terutama

2013). Penurunan pasokan pada tahun awal pe- pada awal pertumbuhannya. Penurunan kan-

nanaman, selain dekomposisi yg lebih cepat dan dungan SOC pada plot hutan tanaman S. lepro -

erosi, juga sebagai akibat perpindahan biomassa sula kemungkinan besar juga disebabkan oleh

permukaan tanah pada saat penyiapan lahan/pe- laju dekomposisi serasahnya yang tinggi (rasio

ngolahan awal (Mini & Rao, 2011; West et al.,

Tabel ( Table ) 3. Perbandingan nilai rerata kandungan SOC antara plot vegetasi awal (B) dan plot hutan tanaman S. leprosula setelah penyiapan lahan (T1) pada tujuh lapisan tanah ( Comparison of mean values of SOC content between baseline vegetation plot and S. leprosula plantation plot after land preparation (T1) at seven soil layers )

Kandungan karbon (carbon content),

Anova

C (%), rerata (mean) ± SD

Kedalaman (Depths)

B T1

Nilai F (F- value)

1,25 ± 0,16 1,60 Keterangan ( Remarks ):

1. *** = p < 0,001 ; 2. Nilai rerata di dalam kolom yang sama diikuti huruf yang berbeda adalah berbeda nyata pada taraf 5% menurut uji HSD-Tukey

Kramer, p < 0,05) ( Mean value in the same columns followed by the different letters are significantly different at 5% level according to Tukey-Krammer HSD test )

Penurunan Simpanan Karbon Organik Tanah pada Hutan Tanaman Shorea leprosula Miq. Muda di Ngasuh, Kabupaten Bogor

Harris Herman Siringoringo

Kedalaman (Depth), (cm)

Gambar ( Figure ) 2. Perbandingan nilai rerata kandungan SOC (C%) antara plot vegetasi awal (B) dan plot hutan tanaman S. leprosula (T1) setelah penyiapan lahan pada tujuh lapisan tanah (Comparison of m ean values of SOC (C%) between baseline vegetation plot (B) and S. leprosula plantation plot after land preparation (T1) at seven soil layers )

2004). Penyiapan dan pengolahan lahan meng- karena itu, mengandung lebih sedikit ruang pori akibatkan bahan organik tanah/SOC hilang oleh

(Eluozo, 2013).

karena gangguan fisik terhadap agregat tanah dan Berdasarkan seri waktu, BD tanah meningkat selanjutnya C organik menjadi tidak terlindungi,

pada kedalaman 0–30 cm dan berbeda nyata pada yang kemudian teroksidasi dan hilang sebagai

lapisan 0–5 (p < 0,001); 10–20 (p < 0,001); dan

20–30 cm (p < 0,05), dan cenderung sedikit me- 2004). Pengolahan lahan dapat meningkatkan

CO ke atmosfer (Post & Kwon, 2000; West 2 et al.,

ningkat walaupun tidak berbeda nyata pada la- laju dekomposisi dengan tidak melindungi bahan

pisan 5–10 cm (p > 0,05) dan pada lapisan-

organik yang sebelumnya terhalang ke arah deg -

lapisan pada kedalaman 30–100 cm (Tabel 4,

radasi oleh mikroba akibat gangguan pada struk -

Gambar 3). Hasil penelitian ini mengindikasikan

tur tanah dan perubahan porositas yang mencip -

bahwa pembangunan hutan tanaman tumbuh takan suatu lingkungan dekomposisi yang lebih

lambat S. leprosula dalam periode waktu empat menguntungkan (Sanderman et al., 2010). Hasil

tahun sete-lah penyiapan lahan dan penanaman penelitian ini mengindikasikan bahwa tidak ada

telah terjadi pemadatan tanah baik nyata maupun perbedaan yang signifikan terhadap perubahan

tidak nyata pada setiap lapisan tanah (Tabel 4). kandungan SOC sebelum dan sesudah penyiapan

Kerapatan massa (BD) tanah pada umumnya lahan (sebelum penanaman).

berkorelasi negatif dengan bahan organik tanah atau karbon organik tanah (SOC) (Weil &

B. Kerapatan Massa Tanah

Magdoff, 2004). Kehilangan C organik dari peningkatan dekomposisi akibat peningkatan suhu

Kerapatan massa (BD) tanah pada plot hutan (Davidson & Janssens 2006) dapat menyebabkan tanaman S. leprosula pada pengamatan pertama peningkatan BD tanah sehingga membuat tanah (T1) dan kedua (T2) disajikan pada Tabel 4. Rata- lebih rentan terhadap pemadatan melalui kegia- rata keseluruhan BD tanah pada kedalaman 0–

3 tan pengelolaan lahan dan tekanan perubahan ik- 100 cm berkisar antara 0,57–0,82 g/cm pada T1

3 lim, misalnya, dari kejadian hujan dan kekering- dan 0,67–0,86 g/cm pada T2. BD tanah me -

an dengan intensitas tinggi dan bervariasi (Birka ningkat dan berbeda baik nyata maupun tidak

et al ., 2009). BD tanah yang tinggi merupakan nyata di antara lapisan tanah pada kedalaman

indikator pada porositas tanah yang rendah dan 0–100 cm (0–5; 5-10; 10–20; 20–30; 30–50; 50–

pemadatan tanah. Hal ini berdampak terhadap 70; dan 70–100 cm) dengan meningkatnya ke -

kapasitas air yang tersedia, pertumbuhan akar, dalaman tanah baik pada T1 maupun pada T2. BD

pergerakan udara dan air melalui tanah. Dengan tanah biasanya meningkat dengan kedalaman ta -

mengurangi infiltrasi air ke dalam tanah, pema- nah karena lapisan bawah permukaan adalah le -

datan dapat meningkatkan aliran permukaan dan bih padat dan mempunyai sedikit bahan organik,

erosi dari lahan miring atau tanah jenuh ke areal agregasi kurang, dan penetrasi akar lebih sedikit

yang datar (Allen et al ., 2010). Peningkatan pe- dibandingkan dengan lapisan permukaan, oleh

Jurnal Penelitian Hutan Tanaman

Vol. 11 No. , 2 Agustus 201 , 4 105 - 121

Tabel ( Table ) 4. Perbandingan kerapatan massa tanah pada hutan tanaman S. leprosula berdasarkan waktu pengambilan contoh pada tujuh lapisan tanah ( Comparison of mean values of soil bulk density of S. leprosula plantation based on the sampling times of seven soil layers )

Anova Kedalaman

Kerapatan tanah (Bulk density),

BD (g/cm 3 ), rerata (mean) ± SD

(Depths) Nilai F

(F- value)

0,53 Keterangan ( Remarks ):

5 0,82 ± 0,06 (a)

0,86 ± 0,09 (a)

1. *** = p < 0,001 2. Nilai rerata di dalam kolom yang sama diikuti huruf yang berbeda adalah berbeda nyata pada taraf 5% menurut uji HSD-Tukey

Kramer, p < 0,05) ( Mean value in the same columns followed by the different letters are significantly different at 5% level according to Tukey-Krammer HSD test )

Kedalaman (Depth), cm

Gambar ( Figure ) 3. Perbandingan kerapatan massa (BD) tanah berdasarkan waktu pengambilan contoh pada tujuh lapisan tanah ( Comparison of mean values of soil bulk densities (BD) based on the sampling times of seven soil layers )

madatan tanah dapat membatasi akses akar akar tanah dan lapisan tanah; meningkatkan po- terhadap air dan unsur-unsur hara, merusak unit

tensi genangan air permukaan, limpasan air, ge- struktur tanah, difusi gas lambat, dan mengurangi

nangan tanah permukaan, dan erosi tanah; meng- penguraian serasah tanaman (Liao et al. , 2010).

urangi kemampuan tanah menahan air dan udara, Efek pemadatan tanah dapat menyebabkan peng-

yang diperlukan untuk pertumbuhan dan fungsi hancuran agregat tanah, yang memiliki pengaruh

akar tanaman; mengurangi munculnya tanaman negatif pada struktur agregat tanah. Efek negatif

sebagai hasil dari pengerasan tanah; menghambat pemadatan tanah pada kualitas tanah dan pro-

pertumbuhan akar dan membatasi volume tanah duksi tanaman, antara lain: menyebabkan ruang

yang dieksplorasi oleh akar dan mengurangi ke- pori tanah menjadi lebih kecil; mengurangi laju

mampuan tanaman mengambil nutrisi dan air infiltrasi air ke dalam tanah; menurunkan tingkat

secara efisien dari tanah; dan mengurangi potensi yang mana air akan menembus ke dalam zona

hasil tanaman (McKenzie, 2010).

Penurunan Simpanan Karbon Organik Tanah pada Hutan Tanaman Shorea leprosula Miq. Muda di Ngasuh, Kabupaten Bogor

Harris Herman Siringoringo

C. Kerapatan dan Massa Kumulatif pada

pada suatu kedalaman tertentu, sehingga kan-

Fraksi Mineral Tanah

dung-an C-nya lebih tinggi. Kalau kedalaman Kerapatan massa fraksi mineral tanah (BDmf)

yang sama digunakan sebagai dasar perhitungan, pengelolaan yang cenderung memadatkan tanah

pada T2 lebih tinggi daripada BDmf T1 pada kemung-kinan akan menunjukkan peningkatan setiap lapisan tanah (Tabel 5). Sementara massa

kumulatif fraksi mineral tanah kumulatif (MF hasil yang bias terhadap jumlah simpanan SOC, sementara pengelolaan yang cenderung meng-

mass) pada T2 adalah lebih tinggi daripada MF gemburkan tanah (BD tanah lebih rendah) ke- mass pada T1 pada setiap kedalaman (Tabel 4).

Rasio T2/T1 untuk massa kumulatif fraksi mungkinan akan menghasilkan penurunan yang bias terhadap jumlah simpanan SOC (Sanderman

mineral tanah berkisar dari 1,05 ke 1,19 dan et al ., 2010). Jika jumlah simpanan karbon tanah terendah pada kedalaman 70–100 cm. Massa

kumulatif fraksi mineral tanah pada kedalaman dinyatakan dalam satuan kedalaman tertentu atau 0–5; 0–10; 0–20; 0–30; 0–50; 0–70; dan 0–100

dibandingkan pada kedalaman tertentu dalam seri waktu yang berbeda, maka penyesuaian

cm pada T2 adalah setara dengan kedalaman 5,93; 11,13; 22,19; 32,76; 53,80; 74,1; dan

untuk memperhitungkan massa tanah setara akan 105,26 cm pada T1 secara berurutan. Perubahan

diperlukan jika BD tanah bervariasi berdasarkan waktu (Don et al., 2007 ; Ellert & Bettany, 1995 ;

massa fraksi mineral tanah ke arah yang lebih tinggi pada T2 dari T1 mengindikasikan bahwa

Ellert et al., 2002 ; Vanden Bygaart, 2006 ; dan telah terjadi pemadatan tanah setelah empat

Don et al., 2010). Fluktuasi BD tanah menyebabkan fluktuasi terhadap ketinggian permukaan

tahun (T2) perubahan tataguna lahan dari hutan sekunder menjadi hutan tanaman tumbuh lambat

tanah dan titik pengambilan contoh tanah. BD S. leprosula pada tipe tanah Ferralsols di Ngasuh.

tanah berpengaruh pada kedalaman titik peng- Alasan pemilihan equivalent soil mass

ambilan contoh dan mempengaruhi jumlah sim- approach adalah semua hal menjadi setara. Jika

panan SOC kumulatif (Wuest, 2009). Tanpa ko - contoh tanah diambil berdasarkan kedalaman

reksi massa tanah, pengaruh perubahan tataguna tertentu ( fixed layer ) tanpa memperhitungkan

lahan terhadap simpanan karbon organik tanah kemungkinan terjadinya perubahan di antara dua

akan lebih rendah 28% (Don et al ., 2010). seri pengambilan contoh tanah pada waktu yang

berbeda, antara lain: pemadatan tanah, penggem-

D. Simpanan Karbon Tanah dan Perubahan-

buran tanah, pencucian tanah, dan lereng, yang ke

nya

semuanya mempengaruhi nilai kerapatan tanah Simpanan SOC ( SOC stocks ) kumulatif pada (BD tanah), maka perhitungan simpanan SOC

plot hutan tanaman Shorea leprosula pada peng- menjadi bias (Don et al ., 2010). Apabila tanah

amatan pertama (T1) dan kedua (T2) disajikan semakin padat (BD tanah lebih tinggi), maka

pada Tabel 6.

tanah akan me-ngandung massa yang lebih besar

Tabel ( Table ) 5. Kerapatan dan massa kumulatif fraksi mineral tanah pada T1 dan T2 ( Density and cumulative mass of soil mineral fraction at T1 and T2 )

Kerapatan massa fraksi mineral tanah

Massa kumulatif fraksi mineral tanah

(Density of soil mineral fraction/

(Cumulative mass of soil mineral

Ketebalan setara T2 ke T1 Rerata (Mean),

BDmf),

fraction/MF mass),

(Equivalent thickness of T2 Kedalaman

Rerata (Mean)

to T1), (cm) (Depth),

(ton/ha) (ton/ha) T2/T1

(cm) (ton/ha/cm) (ton/ha/cm)

(cm)

Jurnal Penelitian Hutan Tanaman

Vol. 11 No. , 2 Agustus 201 , 4 105 - 121

Berdasarkan seri waktu, simpanan SOC ku- (Baldock, 1999). Hasil penelitian menunjukkan mulatif menurun dan berbeda nyata pada ke-

bahwa perubahan simpanan SOC secara dalaman 0–5 cm (p < 0,001); 0–10 cm (p < 0,01);

signifikan terbatas pada kedalaman 0–20 cm. dan 0–20 cm (p < 0,05), namun tidak berbeda

Perubahan simpanan SOC pada perubahan nyata pada kedalaman 0–30 cm (p > 0,05). Sim-

tataguna lahan atau pengelolaan lahan terutama panan SOC kumulatif pada kedalaman 0–5;

pada kedalaman 10 atau 30 cm pada sebagian 0–10; 0–20; dan 0–30 cm menurun sebesar 2,99;

besar tanah (Knowles & Singh, 2003; Dalal et al . 3,05; 3,35; dan 3,0 ton/ha, dengan laju ke-

2005). Untuk pengukuran atau estimasi sim- hilangan sebesar 0,78; 0,80; 0,87; dan 0,78 ton

panan SOC, IPCC (2006) merekomendasikan C/ha/tahun (4,73; 2,61; 1,58; dan 1,04% per

pengambilan contoh tanah pada kedalaman 30 tahun dari T1) atau setara dengan emisi CO yang 2 cm. Simpanan karbon pada lapisan permukaan

dilepas dari tanah ke atmosfer sebesar 2,86; 2,94; tanah adalah yang paling labil dan, oleh karena 3,19; dan 2,86 ton CO /ha/ tahun secara berurutan 2 itu, lebih peka terhadap perubahan ( alteration ) (faktor konversi C ke CO = 3,67). Sementara 2 setelah perubahan penutupan lahan (Cerri et

pada kedalaman 0–50; 0–70; dan 0–100 cm,

al .,1999).

simpanan SOC kumulatif tidak berbeda secara Praktik-praktik pengelolaan terbaik untuk statistik (p > 0,05) di antara kedua seri waktu

membangun simpanan karbon di dalam tanah pengukuran (T1 dan T2) namun cenderung

pada dasarnya adalah praktik-praktik penge- mengalami peningkatan, yaitu sebesar 7,49;

lolaan yang meningkatkan masukan bahan 11,80; 16,70 ton C/ha , dengan laju aku-

organik ke dalam tanah, dan/atau menurunkan mulasi/sekuestrasi sebesar 1,96; 3,08; dan 4,36

laju dekomposisi bahan organik tanah (Batjes, ton C/ha/tahun (1,87; 3,08; 2,71% per tahun dari

1999 . ) Sebaliknya, penurunan jumlah kandungan T1) secara berurutan (Tabel 6, Gambar 4).

C pada suatu gudang ( pool ) di dalam tanah ( SOC Hasil penelitian mengindikasikan bahwa

stock ) disebabkan oleh berbagai faktor termasuk: penurunan simpanan karbon organik tanah yang

penurunan jumlah biomassa (di atas dan di bawah signifikan pada kedalaman 0–20 cm pada hutan

tanah) yang dikembalikan ke dalam tanah; per- tanaman lambat tumbuh S. leprosula pada tipe

ubahan kelembaban tanah dan kondisi suhu yang tanah Ferralsols di Ngasuh adalah karena transfer

meningkatkan laju dekomposisi bahan organik karbon organik yang rendah ke mineral tanah

tanah; tingginya keteruraian residu tanaman sebagai akibat jumlah pasokan bahan organik/

karena perbedaan rasio C/N dan kandungan serasah yang rendah dari lantai hutan dan laju

lignin; gangguan yang dipengaruhi oleh peng- dekomposisi serasahnya yang tinggi (rasio C/N

olahan tanah; penurunan aggregasi tanah dan rendah). Kehilangan karbon dari tanah hasil dari

berkurangnya perlindungan fisik pada bahan dekomposisi dan konversi karbon pada residu

organik tanah; dan peningkatan erosi tanah (Lal, tanaman dan bahan organik tanah menjadi CO 2 2005a).

Tabel ( Table ) 6. Perbandingan jumlah simpanan karbon organik tanah pada hutan tanaman S. leprosula berdasarkan waktu pengambilan contoh pada tujuh kedalaman tanah ( Comparison of soil organic carbon stocks of S. leprosula plantation based on sampling times of seven soil depth )

Laju kehilangan SOC (Rate Kedalaman

Simpanan SOC

of SOC loss), [ton/ha/tahun (Depths), cm

(SOC stock),

ANOVA,

(yr)] N

Rerata (Mean) ± SD, (ton/ha)

Nilai F (F-value )

Δ (T2-T1)/4 0–5

ns Keterangan ( Remarks ) : * = p < 0,05 ; ** = p < 0,01 ; *** = p < 0,001 ; ns = tidak nyata ( not significant )

Penurunan Simpanan Karbon Organik Tanah pada Hutan Tanaman Shorea leprosula Miq. Muda di Ngasuh, Kabupaten Bogor

Harris Herman Siringoringo

175 C stock

150 ( Soil a

/h 125 tanah

Kedalaman ( Depth ), cm

Gambar ( Figure ) 4. Perbandingan nilai rerata simpanan C tanah berdasarkan waktu pengambilan contoh pada tujuh lapisan tanah ( Comparison of mean values of soil C stock based on the sampling times of seven soil layers )

Jumlah karbon organik yang hilang pada ta- buhan bibit, efek keseluruhan mungkin menye- nah yang dibudidayakan akan tergantung pada

imbangkan atau bahkan lebih besar daripada tipe tanah dan praktik-praktik pengelolaan yang

kehilangan SOC ketika melihat pada ekosistem berbeda (Salimon et al ., 2009). Tipe tanah sangat

keseluruhan (Gelman et al ., 2013). terlapuk Ferralsols melepaskan SOC lebih

Penurunan simpanan SOC pada lapisan atas banyak setelah pengolahan lahan dibanding tipe

permukaan tanah kemungkinan besar lebih dise- tanah lainnya. Tanah Ferralsols didominasi oleh

babkan oleh faktor penyiapan lahan dengan sis- liat aktivitas rendah ( low activity clays ) dan

tem tebang habis sehingga menyebabkan gang- menyediakan permukaan mineral yang kurang

guan besar terhadap tanah lapisan atas. Kandu- untuk perlindungan fisik dan stabilisasi terhadap

ngan bahan organik cenderung menurun ketika SOC (Don et al ., 2010). Pada tanah sangat ter-

fraksi-fraksi organik lebih tidak terlindungi dari lapuk, umumnya tanah kehilangan banyak unsur

dekomposer sehubungan dengan pengolahan dan hara karena pencucian yang berlebihan ( exces -

praktik-praktik pengelolaan tanah (Salimon et sive leaching ). Biasanya, kegiatan penyiapan

al ., 2009). Erosi merupakan faktor utama yang lahan dilakukan untuk membersihkan lahan guna

mempengaruhi simpanan SOC yang secara lang- penanaman dengan cara tebang habis. Sayang-

sung terkait dengan pembukaan dan penggunaan nya, kegiatan ini dapat memiliki efek negatif

lahan (Van Noordwijk et al. , 1997) SOC dapat . pada penyimpanan karbon secara keseluruhan,

menjadi hilang sebagai akibat erosi angin dan air sebagai akibat pemindahan sisa-sisa tebangan

oleh karena pemindahan lapisan atas tanah ( top - ( debris ) (Gershenson et al ., 2011). Sebagian be-

soil ) dan kerentanan lapisan bawah tanah ( sub - sar metode penyiapan lahan menyebabkan gang-

soil ) terhadap suhu yang lebih tinggi (Liddicoat et guan besar terhadap tanah dengan tidak melin-

al ., 2010). Pengolahan lahan yang ekstensif dapat dungi/memapar lapisan mineral dan pencampur-

memecah agregat tanah yang mengurangi an lapisan-lapisan tanah yang berbeda. Hal Ini

kekuatan tanah, yang dapat meningkatkan erosi merangsang dekomposisi bahan organik tanah

(Lal, 2005b). Bahan organik mengikat mineral dan unsur-unsur hara dilepaskan. Selanjutnya,

tanah, khususnya partikel liat, suatu proses yang peningkatan respirasi tanah dapat menurunkan

lebih melindungi karbon (Von Lützow et al ., jumlah simpanan karbon tanah. Beberapa studi

2006). Keberadaan bahan organik memberikan menunjukkan bahwa hilangnya C meningkat

kekuatan kohesif terhadap tanah dan mening- dengan intensitas gangguan pada tanah. Namun,

katkan kesuburan tanah, pergerakan air, dan karena penyiapan lahan juga meningkatkan

tahan terhadap erosi (Victoria et al ., 2012). produksi biomassa dengan mendukung pertum-

Jurnal Penelitian Hutan Tanaman

Vol. 11 No. , 2 Agustus 201 , 4 105 - 121

Praktik-praktik pengolahan tanah mempunyai

DAFTAR PUSTAKA

pengaruh khusus terhadap keberadaan C tanah karena kegiatan tersebut mempengaruhi dinami-

Akbarinia, M., Haghdoost, N., Mohsen, S. & ka C secara langsung maupun tidak langsung.

Hosseini, M. (2012). Growth and biomass Praktik pengolahan lahan, yang membalikkan

production of lowland forest plantations in north of Iran. Scholars Research Library.

atau mengganggu permukaan tanah secara sig- Archives of Applied Science Research , 2012, 4 nifikan dapat mengurangi SOC (Lal, 1989). Se-

(1) :595-604.

baliknya, praktik-praktik tanpa pengolahan dalam jangka panjang atau pengurangan sistem Allen, D.E., Pringle, M.J., Page, K.L., & Dalal, R.C.

(2010). A review of sampling designs for the pengolahan pada tanah menunjukkan pening-

measurement of soil organic carbon in katan kandungan SOC pada lapisan permukaan

Australian grazing lands. The Rangeland tanah sebagai akibat dari berbagai faktor yang

Journal 32 , 227246 (CSIRO PUBLISHING). saling berinteraksi, seperti peningkatan kembali

Baldock, J. (1999). Building soil carbon for produc- residu, kurangnya pencampuran dan gangguan

tivity and implications for carbon accounting, pada tanah, kadar air tanah yang lebih tinggi,

CSIRO Land and Water, Adelaide, SA . Agri- pengurangan suhu tanah permukaan, peningkat-

business Crop Updates 2009. an jumlah pertumbuhan akar dan aktivitas bio-

Baldock J.A., & Skjemstad, J.O. (1999). Organic soil logis, dan penurunan resiko erosi tanah (Lal,

carbon/soil organic matter . In :' Soil analysis: 1989; Blevins & Frye, 1993).

An interpretation manual '. (Eds KI Peverill, Sparrow, L.A., Reuter, D.J.) pp. 159-170. Collingwood, Victoria: CSIRO Publishing.

IV. KESIMPULAN DAN SARAN

Batjes, N.H. (1996). Total carbon and nitrogen in the soils of the world. European Journal of Soil

A. Kesimpulan

Sci 47(2) . , 151-163.

1. Simpanan karbon organik tanah pada hutan Batjes, N.H. (1999). Management option for reducing tanaman lambat tumbuh Shorea leprosula

CO concentration atmosphere by increasing 2 Miq pada tipe tanah sangat terlapuk Ferralsols

carbon sequestration in soil. Report 410-200- di Ngasuh menurun dengan menurunnya

031, Dutch National Research Programme on pasokan bahan organik (serasah) dan laju

Global Air Pollution and Climate Change and Technical Paper 30 . International Soil Refe-

dekomposisi serasahnya yang tinggi. rence and Information Centre, Wagenigen.

2. Simpanan karbon organik tanah kumulatif di bawah tegakan S. leprosula umur empat tahun

Bird, S.B., Herrick, J.E., & Wander, M.M. (2001). pada kedalaman 0–20 cm mengalami penu-

Exploiting heterogeneity of soil organic matter runan yang signifikan sehingga berkontribusi

in rangelands: Benefits for carbon sequestration . In :' The potential of U.S. grazing lands

sebagai sumber emisi, yaitu sebesar 3,35 ton/ to sequester carbon and mitigate the

ha dari 55,23 ke 51,88 ton C/ha, dengan laju greenhouse effect '. (Eds Follet, R. F., Kimble, kehilangan sebesar 0,87 ton C/ha/tahun (1.58%

PENURUNAN SIMPANAN KARBON ORGANIK TANAH