Kajian Karakteristik Tanah Typic Hapludults Pada Berbagai Generasi Tanam Kelapa Sawit Pt Socfin Indonesia Di Kebun Aek Loba Kabupaten Asahan
KAJIAN KARAKTERISTIK TANAH TYPIC HAPLUDULTS
PADA BERBAGAI GENERASI TANAM KELAPA SAWIT
PT SOCFIN INDONESIA DI KEBUN AEK LOBA
KABUPATEN ASAHAN
TESIS
Oleh
EDISON PARULIAN SIHOMBING
147001017/MAET
PROGRAM MAGISTER AGROEKOTEKNOLOGI
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
KAJIAN KARAKTERISTIK TANAH TYPIC HAPLUDULTS
PADA BERBAGAI GENERASI TANAM KELAPA SAWIT
PT SOCFIN INDONESIA DI KEBUN AEK LOBA
KABUPATEN ASAHAN
TESIS
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Magister
Dalam Program Magister Agroekoteknologi Pada Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara
Oleh
EDISON PARULIAN SIHOMBING
147001017/MAET
PROGRAM MAGISTER AGROEKOTEKNOLOGI
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
Judul Penelitian
: KAJIAN
KARAKTERISTIK
TANAH
TYPIC
HAPLUDULTS PADA BERBAGAI GENERASI
TANAM KELAPA SAWIT PT SOCFIN INDONESIA
DI KEBUN AEK LOBA KABUPATEN ASAHAN
Nama Mahasiswa : Edison Parulian Sihombing
NIM
: 147001017
Program Studi
: Magister Agroekoteknologi
Menyetujui ,
Komisi Pembimbing
(Prof. Dr. Ir. Abdul Rauf, MP)
Ketua
Ketua Program Studi,
(Prof. Dr. Ir. Abdul Rauf, MP)
(Rahmawaty, S.Hut, MSi, Ph.D)
Anggota
Dekan,
(Dr.Ir. Hasanuddin, MS)
Tanggal Lulus : 20 Oktober 2016
Universitas Sumatera Utara
Telah diuji pada
Tanggal : 20 Oktober 2016
PANITIA PENGUJI TESIS
Ketua
: Prof. Dr. Ir. Abdul Rauf, MP
Anggota
: 1. Rahmawaty, S.Hut, MSi, Ph.D
2. Prof. Dr. Ir. Erwin Masrul Harahap, MS
3. Dr. Ir. Erwin Nyak Akoeb, MS
4. Prof. Dr. Ir. T. Sabrina, MSc
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
Judul Tesis
“KAJIAN KARAKTERISTIK TANAH TYPIC HAPLUDULTS PADA
BERBAGAI GENERASI TANAM KELAPA SAWIT PT SOCFIN
INDONESIA DI KEBUN AEK LOBA KABUPATEN ASAHAN”
Dengan ini penulis menyatakan bahwa Tesis ini disusun sebagai syarat
untuk memperoleh gelar Magister Agroekoteknologi pada Program Studi
Magister Agroekoteknologi Fakultas Pertanian Sumatera Utara adalah benar
merupakan hasil karya penulis sendiri.
Adapun pengutipan-pengutipan yang penulis lakukan pada bagian-bagian
tertentu dari hasil karya orang lain dalam penulisan Tesis ini, telah penulis
cantumkan sumbernya secara jelas sesuai dengan norma, kaidah dan etika
penulisan ilmiah.
Apabila di kemudian hari ternyata ditemukan seluruh atau sebagian Tesis
ini bukan hasil karya penulis sendiri atau adanya plagiat dalam bagian-bagian
tertentu, penulis bersedia menerima sanksi pencabutan gelar akademik yang
penulis sandang dan sanksi-sanksi lainnya sesuai dengan peraturan perundangan
yang berlaku.
Medan, Oktober 2016
Penulis,
Materai
Edison Parulian Sihombing
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
Edison Parulian Sihombing, Study of Characteristics Typic Hapludults Soils in the
Various Generations of Planting Oil Palm PT Socfin Indonesia in Aek Loba
Estate Asahan District. Supervised by Prof. Dr. Ir. Abdul Rauf, MP. and
Rahmawaty, S.Hut, MSi, Ph.D.
Charges against oil palm plantations as the cause of soil degradation and
as a ringleader of environmental damage, drought land and take nutrients in
large quantities makes this study important. The purpose of this study to
determine the effect of oil palm cultivation on the four generation of sustainable
planting to changes in soil characteristics Typic hapludults. Description of soil
profiles and sampling was conducted at four sites representing generations of
planting oil palm. As the control mixed crop that has not been planted with oil
palm. Soil samples tested in the laboratory for each of the characteristics of soil
physics, soil chemistry and microbial soil total. Results showed oil palm
cultivation in soil Typic hapludults for four generations of plants continuously
unchanged physical characteristics significant level. Increase soil porosity, not
decreasing C-organic significantly. Saturation of Al decreased significantly and
total soil microbial increased significantly. This shows that the cultivation of oil
palm trees in a sustainable manner with the best management practise systems PT
Socfindo can maintain soil fertility.
Keywords: Typic hapludults, soil degradation, planting generation.
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Edison Parulian Sihombing, Kajian Karakteristik Tanah Typic Hapludults pada
Berbagai Generasi Tanam Kelapa Sawit PT Socfin Indonesia di Kebun Aek Loba
Kabupaten Asahan. Dibimbing oleh Prof. Dr. Ir. Abdul Rauf, MP. dan
Rahmawaty, S.Hut, MSi, Ph.D.
Tuduhan terhadap perkebunan kelapa sawit sebagai penyebab degradasi
tanah, kerusakan lingkungan, kekeringan dan sebagai tanaman mengambil hara
tanah dalam jumlah yang besar menjadikan penelitian ini penting. Tujuan dari
penelitian ini untuk mengetahui pengaruh budidaya tanaman kelapa sawit pada
empat generasi tanam yang berkelanjutan terhadap perubahan karakteristik tanah
Typic hapludults. Deskripsi profil tanah dan pengambilan sampel dilakukan di
empat lokasi yang mewakili generasi tanam kelapa sawit. Sebagai kontrol adalah
kebun campuran yang belum pernah ditanam kelapa sawit. Sampel tanah diuji di
laboratorium untuk masing-masing karakteristik fisika tanah, kimia tanah dan
total mikrobia tanah. Hasil menunjukkan budidaya kelapa sawit di tanah Typic
hapludults selama empat generasi tanam secara terus menerus tidak mengalami
perubahan karakteristik fisika tanah yang signifikan. Meningkatkan porositas
tanah, tidak mengalami penurunan C-organik tanah secara signifikan. Kejenuhan
Al mengalami penurunan yang signifikan dan total mikrobia tanah meningkat
secara signifikan. Ini menunjukkan bahwa budidaya tanaman kelapa sawit secara
berkelanjutan dengan sistem manajemen praktis terbaik PT Socfindo dapat
mempertahankan kesuburan tanah.
Kata kunci : Typic hapludults, degradasi tanah, generasi tanam.
Universitas Sumatera Utara
RIWAYAT HIDUP
Edison Parulian Sihombing, lahir pada tanggal 15 Mei 1964 di Plaju, Palembang,
Sumatra Selatan. Anak kedua dari empat bersaudara. Penulis Putra dari Bapak
Metusala Tambatua Sihombing dan Ibu Beda Tumiar Ida Pakpahan.
Penulis lulus dari SMA Kolese De Britto Yogjakarta pada Tahun 1983.
Pada tahun yang sama mulai kuliah di Fakultas Pertanian Universitas Gadjah
Mada. Mengambil Jurusan Ilmu Tanah penulis menyelesaikan studi S1 pada tahun
1988. Pada Tahun 1989 penulis bergabung dengan PT Socfindo dan bekarir
sebagai planter sampai sekarang. Pada Tahun 1989-2003 sebagai Assisten Kebun,
tahun 2004-2006 sebagai Assisten Kepala; tahun 1997-2006 sebagai Manager
Kebun di perkebunan Karet dan Perkebunan Sawit; 2007-2013
menjadi Gr.
Manager; dan dari tahun 2014 sampai sekarang sebagai Head of Agriculture PT
Socfindo. Menikah dengan Dra. Eny Madyawati, Apt. yang juga alumni UGM
pada Tahun 1989, dikarunai empat orang anak yaitu: Josua Timothy Sihombing,
SH., saat ini bekerja di BTN Pekanbaru; Daniel Paulus Sihombing, ST., saat ini
sedang studi Master bidang Mechatronic di Shizouka University Jepan; David
Cornelius Sihombing yang sedang Studi S1 Fakultas Theologia di Yogjakarta dan
Irene Theodora Sihombing yang masih duduk dikelas XI.
Sambil bekerja penulis melanjutkan studi S2 pada Bulan September tahun
2014 dan menyelesaikan studi pada bulan Oktober 2014. Penulis juga aktif pada
berbagai seminar Nasional dan International baik sebagai peserta maupun sebagai
oral presenter.
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa yang telah
melimpahkan
berkat
dan
rahmat-Nya
kepada
penulis
sehingga
dapat
menyelesaikan tesis ini.
Selama melakukan penelitian dan penulisan tesis ini, Penulis banyak
memperoleh bantuan moril dan materil dari berbagai pihak. Oleh karena itu, pada
kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih yang tulus kepada:
1.
Prof. Dr. Runtung Sitepu, SH. MHum., selaku Rektor Universitas Sumatera
Utara.
2.
Dr. Ir. Hasanuddin, MS., selaku Dekan Fakultas Pertanian Universitas
Sumatera Utara.
3.
Prof. Dr. Ir. Abdul Rauf, MP., selaku Ketua Program Studi Magister
Agroekoteknologi Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara dan Ketua
Komisi Pembimbing yang telah membimbing dan mengarahkan penulis.
4.
Rahmawaty, SHut, MSi, PhD., selaku anggota Komisi Pembimbing yang
telah membimbing dan mengarahkan penulis.
5.
Prof. Dr. Ir. Erwin Masrul Harahap, MS., selaku Komisi Pembanding/penguji
atas saran dan kritik yang diberikan.
6.
Dr. Ir. Erwin Nyak Akoeb, MS., selaku Komisi Pembanding/penguji atas
saran dan kritik yang diberikan.
7.
Prof. Dr. Ir. T. Sabrina, MSc., selaku Komisi Pembanding/penguji atas saran
dan kritik yang diberikan.
Universitas Sumatera Utara
8.
Keluarga; istri tercinta Dra. Eny Madyawati, Apt. dan anak-anak penulis yang
telah memberi dukungan dalam menyelesaikan Tesis ini yaitu:
Josua
Timothy Sihombing, SH.; Daniel Paulus Sihombing, ST.; David Cornelius
Sihombing dan Irene Theodora Sihombing.
9.
Rekan-rekan tim bahagian tanaman dan tim Kebun Aek Loba PT Socfin
Indonesia yang telah membantu dalam penelitian dan penulisan Tesis ini
Penulis menyampaikan juga terima kasih kepada Direksi PT Socfindo
yang telah mengijinkan tempat lokasi penelitian, semua staf pengajar dan pegawai
di Progam Studi Magister Agroekoteknologi USU dan semua teman-teman yang
telah membantu penelitian ini.
Penulis menyadari tesis ini masih banyak kekurangan dan jauh dari
sempurna. Namun penulis berharap semoga tesis ini dapat memberi manfaat dan
menjadi bahan informasi bagi semua pihak yang membutuhkannya.
Medan, Oktober 2016
Penulis
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
ABSTRACT ............................................................................................................. i
ABSTRAK ............................................................................................................. ii
RIWAYAT HIDUP .............................................................................................. iii
KATA PENGANTAR.......................................................................................... iv
DAFTAR ISI......................................................................................................... vi
DAFTAR TABEL ................................................................................................ ix
DAFTAR GAMBAR............................................................................................ xi
DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................... xiii
PENDAHULUAN...................................................................................................1
Latar Belakang ...........................................................................................1
Perumusan Masalah ...................................................................................4
Tujuan Penelitian .......................................................................................5
Hipotesa Penelitian ....................................................................................5
Kegunaan Penelitian ..................................................................................5
TINJAUAN PUSTAKA .........................................................................................6
Taksonomi Tanaman Kelapa Sawit .......................................................... 6
Ekofisiologi Kelapa Sawit ........................................................................ 7
Profil Tanah .............................................................................................13
Karakteristik Fisik Tanah........................................................................ 14
Karakteristik Kimia Tanah...................................................................... 18
Jenis Tanah Typic Hapludult .................................................................. 24
Universitas Sumatera Utara
Total mikrobia tanah ................................................................................28
Bahan Induk Tanah ..................................................................................29
Toba Tuff (Tufa Toba) ............................................................................ 32
Faktor-Faktor Degradasi Lahan ...............................................................33
Proses Degradasi Lahan.......................................................................... 37
Best Management Practice PT Socfin Indonesia.....................................37
Tanaman Ulangan/ Peremajaan (replanting) .......................................... 38
BAHAN DAN METODE.....................................................................................44
Tempat dan Waktu Penelitan ...................................................................44
Deskripsi Umum Lokasi Penelitian ........................................................ 45
Kerangka Penelitian .................................................................................52
Bahan dan Alat.........................................................................................53
Metode Penelitian ....................................................................................54
Metode Overlay ArcGIS dan Survey Tanah............................................54
Metode Analisis Data.............................................................................. 63
HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................................66
HASIL..................................................................................................... 66
Deskripsi Profil Tanah ............................................................................ 66
Analisis Statistik ......................................................................................74
Uji normalitas dan uji kehomogenan ragam ........................................... 74
Variabel Karakteristik Fisik Tanah......................................................... 74
Variabel Karakteristik Kimia Tanah....................................................... 78
PEMBAHASAN ......................................................................................91
Universitas Sumatera Utara
KESIMPULAN DAN SARAN ..........................................................................102
DAFTAR PUSTAKA .........................................................................................104
LAMPIRAN........................................................................................................109
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1.
Kebutuhan air pada beberapa tanaman ...............................................8
Tabel 2.
Parameter kuantitatif dari jenis akar yang berbeda di kelapa
sawit (dewasa) tahap budidaya lapangan .........................................11
Tabel 3.
Rata-rata panjang (m) zona percabangan apikal dengan distribusi
untuk berbagai tipe akar pada umur kelapa sawit 10 tahun. .............12
Tabel 4.
Deskrispsi kelas tekstur tanah ...........................................................16
Tabel 5.
Kriteria penilaian sifat kimia tanah ...................................................20
Tabel 6.
Karakteristik empat tufa toba ............................................................33
Tabel 7.
Rekomendasi pemupukan pada TBM dan TM (umur 3 – 5
tahun) ................................................................................................42
Tabel 8.
Blok sampel terpilih ..........................................................................55
Tabel 9.
Koordinat titik pengambilan contoh tanah........................................58
Tabel 10.
Jumlah contoh tanah penelitian.........................................................59
Tabel 11.
Jenis analisa sampel profil tanah dan sampel tanah bor tanah ..........61
Tabel 12.
Variabel amatan pada data profil tanah dan bor tanah......................62
Tabel 13.
Hasil analisa tekstur tanah per generasi tanam .................................73
Tabel 14.
Uji beda rata-rata bulk density (gr.cm-3) pada setiap generasi
tanam dan lapisan tanah ....................................................................75
Tabel 15.
Uji beda porositas (%) per generasi tanam dan lapisan tanah ..........75
Tabel 16.
Uji beda air tersedia (%) per generasi tanam dan lapisan tanah .......77
Tabel 17.
Uji beda pH pada setiap generasi tanam dan lapisan tanah. .............79
Tabel 18.
Uji beda N (%) pada setiap generasi tanam dan lapisan tanah .........80
Tabel 19.
Uji beda C Organik (%) per generasi tanam dan lapisan tanah ........81
Tabel 20.
Uji beda C/N Ratio (%) per generasi tanam dan lapisan tanah ........82
Tabel 21.
Uji beda P 2 O 5 (mg/Kg) pada setiap generasi tanam dan lapisan
tanah ..................................................................................................83
Universitas Sumatera Utara
Tabel 22.
Uji beda KTK (me/100g) pada setiap generasi tanam dan lapisan
tanah ..................................................................................................84
Tabel 23.
Uji beda KTK efektif (me/100g) generasi tanam & lapisan tanah ...85
Tabel 24.
Uji beda kejenuhan basa (%) pada setiap generasi tanam dan
lapisan tanah .....................................................................................86
Tabel 25.
Uji beda kejenuhan Al (%) setiap generasi tanam dan lapisan
tanah ..................................................................................................87
Tabel 26.
Uji beda total mikrobia (CFU) setiap generasi tanam dan lapisan
tanah ..................................................................................................89
Tabel 27.
Uji beda kadar air titik layu permanen (%) setiap generasi tanam ...92
Tabel 28.
Kebutuhan air untuk menghasilkan 1 GJ bioenergi pada berbagai
tanaman .............................................................................................93
Tabel 29.
Warna tanah pada generasi tanam di setiap lapisan ..........................97
x
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1. Sumbu referensi model sistem perakaran kelapa sawit (A).
Diagram arsitektur sistem root pada sumbu referensi (B) ................11
Gambar 2. Peta sebaran tufa toba muda (Aldiss dan Ghazali, 1984) ................32
Gambar 3. Peta lokasi penelitian ........................................................................44
Gambar 4. Kebun Aek Loba dalam peta geologi tufa toba muda ......................46
Gambar 5. Curah hujan (mm) dan hari hujan (hh) di Kebun Aek Loba
dalam 35 tahun terakhir. Sumber : Socfin Indonesia (2016) ............47
Gambar 6. Peta Kebun Aek Loba di atas Peta Geologi Lembar Pematang
Siantar (Clarke et al., 1982)................................................................1
Gambar 7. Peta kelerengan tanah Kebun Aek Loba(Paramanathan, 2004) .........1
Gambar 8. Peta jenis tanah (USDA) Kebun Aek Loba (Paramananthan,
2004) ...................................................................................................1
Gambar 9. Peta generasi tanam kelapa sawit Kebun Aek Lob (Socfin
Indonesia, 2015)..................................................................................1
Gambar 10. Kerangka penelitian ..........................................................................52
Gambar 11. Peta lokasi pengambilan profil tanah di blok sampel .......................55
Gambar 12. Sketsa pemilihan lokasi profil tanah pada area penelitian ................56
Gambar 13. Sketsa lubang profil dan sebaran titik sampel tanah bor tanah
yang akan dikomposit per plot ..........................................................57
Gambar 14. Lokasi blok pengamatan generasi tanam ..........................................58
Gambar 15. Penampang profil tanah Generasi 0 ..................................................68
Gambar 16. Penampang profil tanah Generasi 1 ..................................................69
Gambar 17. Penampang profil tanah Generasi 2 ..................................................70
Gambar 18. Penampang profil tanah Generasi 3 ..................................................71
Gambar 19. Penampang profil tanah Generasi 4 ..................................................72
Gambar 20. Plot rerata pengaruh generasi tanam dan lapisan terhadap BD ........77
xi
Universitas Sumatera Utara
Gambar 21. Plot rerata pengaruh generasi tanam dan lapisan terhadap
porositas ............................................................................................78
Gambar 22. Plot rerata pengaruh generasi tanam dan lapisan terhadap air
tersedia ..............................................................................................78
Gambar 23. Plot rerata pengaruh generasi tanam dan lapisan terhadap pH
tanah..................................................................................................87
Gambar 24. Plot rerata pengaruh generasi tanam dan lapisan terhadap N
tersedia ..............................................................................................87
Gambar 25. Plot rerata Pengaruh Generasi Tanam dan Lapisan terhadap C
Organik .............................................................................................88
Gambar 26. Plot rerata pengaruh generasi tanam dan lapisan terhadap rasio ......88
Gambar 27. Plot rerata pengaruh generasi tanam dan lapisan terhadap P
tersedia ..............................................................................................88
Gambar 28. Plot rerata pengaruh generasi tanam dan lapisan terhadap nilai
tukar KTK .........................................................................................88
Gambar 29. Plot rerata pengaruh generasi tanam dan lapisan terhadap nilai
tukar kation Al-dd .............................................................................88
Gambar 30. Plot rerata pengaruh generasi tanam dan lapisan terhadap
kejenuhan basa ..................................................................................88
Gambar 31. Plot interval total mikrobia tanah antar generasi dalam lapisan .......90
Gambar 32. Grafik kadar air titik layu permanen (%) per lapisan pada tiap
generasi tanam ..................................................................................92
Gambar 33. Perbedaan warna tanah dari Generasi 0 sampai Generasi 4 .............97
Gambar 34. Sistem perakaran kelapa sawit pada umur 10 tahun dengan 8
jenis akar (Jourdan dan Rey, 1997) .................................................99
Gambar 35. Perbandingan rerata karakteristik tanah pergenerasi tanam ...........101
xii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Lokasi Profil dan Kondisi Vegetasi ............................................. 109
1.1 Lokasi Generasi 0 Desa Aek Korsik ............................................109
1.2 Lokasi Generasi 1. Blok 40 tanaman tahun 1987. ........................109
1.3 Lokasi Generasi 2. Blok 41 tanaman tahun 1995 .........................110
1.4 Lokasi Generasi 3. Blok 83 tanaman tahun 1993 .........................110
1.5 Lokasi Generasi 4. Blok 51 tanaman tahun 2006 .........................111
Lampiran 2. Ringkasan Hasil Analisa Laboratorium....................................... 112
2.1. Hasil analisa tekstur pada kedalaman tanah 0-30 cm dan 30-60 cm112
2.2. Hasil analisa dari contoh tanah profil per generasi tanam............113
2.3. Hasil analisa dari contoh tanah bor tanah per generasi tanam......117
Lampiran 3. Program Pemupukan 26 Tahun Terakhir Data dosis pupuk
(kg.pokok-1) ................................................................................. 119
Lampiran 4. Produktivitas (Kg/Ha) Per Tahun pada Setiap Generasi tanam .. 120
Lampiran 5. Grafik Produktivitas (Kg/Ha) Per Tahun pada Setiap Generasi
tanam ........................................................................................... 121
xiii
Universitas Sumatera Utara
PADA BERBAGAI GENERASI TANAM KELAPA SAWIT
PT SOCFIN INDONESIA DI KEBUN AEK LOBA
KABUPATEN ASAHAN
TESIS
Oleh
EDISON PARULIAN SIHOMBING
147001017/MAET
PROGRAM MAGISTER AGROEKOTEKNOLOGI
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
KAJIAN KARAKTERISTIK TANAH TYPIC HAPLUDULTS
PADA BERBAGAI GENERASI TANAM KELAPA SAWIT
PT SOCFIN INDONESIA DI KEBUN AEK LOBA
KABUPATEN ASAHAN
TESIS
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Magister
Dalam Program Magister Agroekoteknologi Pada Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara
Oleh
EDISON PARULIAN SIHOMBING
147001017/MAET
PROGRAM MAGISTER AGROEKOTEKNOLOGI
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
Judul Penelitian
: KAJIAN
KARAKTERISTIK
TANAH
TYPIC
HAPLUDULTS PADA BERBAGAI GENERASI
TANAM KELAPA SAWIT PT SOCFIN INDONESIA
DI KEBUN AEK LOBA KABUPATEN ASAHAN
Nama Mahasiswa : Edison Parulian Sihombing
NIM
: 147001017
Program Studi
: Magister Agroekoteknologi
Menyetujui ,
Komisi Pembimbing
(Prof. Dr. Ir. Abdul Rauf, MP)
Ketua
Ketua Program Studi,
(Prof. Dr. Ir. Abdul Rauf, MP)
(Rahmawaty, S.Hut, MSi, Ph.D)
Anggota
Dekan,
(Dr.Ir. Hasanuddin, MS)
Tanggal Lulus : 20 Oktober 2016
Universitas Sumatera Utara
Telah diuji pada
Tanggal : 20 Oktober 2016
PANITIA PENGUJI TESIS
Ketua
: Prof. Dr. Ir. Abdul Rauf, MP
Anggota
: 1. Rahmawaty, S.Hut, MSi, Ph.D
2. Prof. Dr. Ir. Erwin Masrul Harahap, MS
3. Dr. Ir. Erwin Nyak Akoeb, MS
4. Prof. Dr. Ir. T. Sabrina, MSc
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
Judul Tesis
“KAJIAN KARAKTERISTIK TANAH TYPIC HAPLUDULTS PADA
BERBAGAI GENERASI TANAM KELAPA SAWIT PT SOCFIN
INDONESIA DI KEBUN AEK LOBA KABUPATEN ASAHAN”
Dengan ini penulis menyatakan bahwa Tesis ini disusun sebagai syarat
untuk memperoleh gelar Magister Agroekoteknologi pada Program Studi
Magister Agroekoteknologi Fakultas Pertanian Sumatera Utara adalah benar
merupakan hasil karya penulis sendiri.
Adapun pengutipan-pengutipan yang penulis lakukan pada bagian-bagian
tertentu dari hasil karya orang lain dalam penulisan Tesis ini, telah penulis
cantumkan sumbernya secara jelas sesuai dengan norma, kaidah dan etika
penulisan ilmiah.
Apabila di kemudian hari ternyata ditemukan seluruh atau sebagian Tesis
ini bukan hasil karya penulis sendiri atau adanya plagiat dalam bagian-bagian
tertentu, penulis bersedia menerima sanksi pencabutan gelar akademik yang
penulis sandang dan sanksi-sanksi lainnya sesuai dengan peraturan perundangan
yang berlaku.
Medan, Oktober 2016
Penulis,
Materai
Edison Parulian Sihombing
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
Edison Parulian Sihombing, Study of Characteristics Typic Hapludults Soils in the
Various Generations of Planting Oil Palm PT Socfin Indonesia in Aek Loba
Estate Asahan District. Supervised by Prof. Dr. Ir. Abdul Rauf, MP. and
Rahmawaty, S.Hut, MSi, Ph.D.
Charges against oil palm plantations as the cause of soil degradation and
as a ringleader of environmental damage, drought land and take nutrients in
large quantities makes this study important. The purpose of this study to
determine the effect of oil palm cultivation on the four generation of sustainable
planting to changes in soil characteristics Typic hapludults. Description of soil
profiles and sampling was conducted at four sites representing generations of
planting oil palm. As the control mixed crop that has not been planted with oil
palm. Soil samples tested in the laboratory for each of the characteristics of soil
physics, soil chemistry and microbial soil total. Results showed oil palm
cultivation in soil Typic hapludults for four generations of plants continuously
unchanged physical characteristics significant level. Increase soil porosity, not
decreasing C-organic significantly. Saturation of Al decreased significantly and
total soil microbial increased significantly. This shows that the cultivation of oil
palm trees in a sustainable manner with the best management practise systems PT
Socfindo can maintain soil fertility.
Keywords: Typic hapludults, soil degradation, planting generation.
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Edison Parulian Sihombing, Kajian Karakteristik Tanah Typic Hapludults pada
Berbagai Generasi Tanam Kelapa Sawit PT Socfin Indonesia di Kebun Aek Loba
Kabupaten Asahan. Dibimbing oleh Prof. Dr. Ir. Abdul Rauf, MP. dan
Rahmawaty, S.Hut, MSi, Ph.D.
Tuduhan terhadap perkebunan kelapa sawit sebagai penyebab degradasi
tanah, kerusakan lingkungan, kekeringan dan sebagai tanaman mengambil hara
tanah dalam jumlah yang besar menjadikan penelitian ini penting. Tujuan dari
penelitian ini untuk mengetahui pengaruh budidaya tanaman kelapa sawit pada
empat generasi tanam yang berkelanjutan terhadap perubahan karakteristik tanah
Typic hapludults. Deskripsi profil tanah dan pengambilan sampel dilakukan di
empat lokasi yang mewakili generasi tanam kelapa sawit. Sebagai kontrol adalah
kebun campuran yang belum pernah ditanam kelapa sawit. Sampel tanah diuji di
laboratorium untuk masing-masing karakteristik fisika tanah, kimia tanah dan
total mikrobia tanah. Hasil menunjukkan budidaya kelapa sawit di tanah Typic
hapludults selama empat generasi tanam secara terus menerus tidak mengalami
perubahan karakteristik fisika tanah yang signifikan. Meningkatkan porositas
tanah, tidak mengalami penurunan C-organik tanah secara signifikan. Kejenuhan
Al mengalami penurunan yang signifikan dan total mikrobia tanah meningkat
secara signifikan. Ini menunjukkan bahwa budidaya tanaman kelapa sawit secara
berkelanjutan dengan sistem manajemen praktis terbaik PT Socfindo dapat
mempertahankan kesuburan tanah.
Kata kunci : Typic hapludults, degradasi tanah, generasi tanam.
Universitas Sumatera Utara
RIWAYAT HIDUP
Edison Parulian Sihombing, lahir pada tanggal 15 Mei 1964 di Plaju, Palembang,
Sumatra Selatan. Anak kedua dari empat bersaudara. Penulis Putra dari Bapak
Metusala Tambatua Sihombing dan Ibu Beda Tumiar Ida Pakpahan.
Penulis lulus dari SMA Kolese De Britto Yogjakarta pada Tahun 1983.
Pada tahun yang sama mulai kuliah di Fakultas Pertanian Universitas Gadjah
Mada. Mengambil Jurusan Ilmu Tanah penulis menyelesaikan studi S1 pada tahun
1988. Pada Tahun 1989 penulis bergabung dengan PT Socfindo dan bekarir
sebagai planter sampai sekarang. Pada Tahun 1989-2003 sebagai Assisten Kebun,
tahun 2004-2006 sebagai Assisten Kepala; tahun 1997-2006 sebagai Manager
Kebun di perkebunan Karet dan Perkebunan Sawit; 2007-2013
menjadi Gr.
Manager; dan dari tahun 2014 sampai sekarang sebagai Head of Agriculture PT
Socfindo. Menikah dengan Dra. Eny Madyawati, Apt. yang juga alumni UGM
pada Tahun 1989, dikarunai empat orang anak yaitu: Josua Timothy Sihombing,
SH., saat ini bekerja di BTN Pekanbaru; Daniel Paulus Sihombing, ST., saat ini
sedang studi Master bidang Mechatronic di Shizouka University Jepan; David
Cornelius Sihombing yang sedang Studi S1 Fakultas Theologia di Yogjakarta dan
Irene Theodora Sihombing yang masih duduk dikelas XI.
Sambil bekerja penulis melanjutkan studi S2 pada Bulan September tahun
2014 dan menyelesaikan studi pada bulan Oktober 2014. Penulis juga aktif pada
berbagai seminar Nasional dan International baik sebagai peserta maupun sebagai
oral presenter.
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa yang telah
melimpahkan
berkat
dan
rahmat-Nya
kepada
penulis
sehingga
dapat
menyelesaikan tesis ini.
Selama melakukan penelitian dan penulisan tesis ini, Penulis banyak
memperoleh bantuan moril dan materil dari berbagai pihak. Oleh karena itu, pada
kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih yang tulus kepada:
1.
Prof. Dr. Runtung Sitepu, SH. MHum., selaku Rektor Universitas Sumatera
Utara.
2.
Dr. Ir. Hasanuddin, MS., selaku Dekan Fakultas Pertanian Universitas
Sumatera Utara.
3.
Prof. Dr. Ir. Abdul Rauf, MP., selaku Ketua Program Studi Magister
Agroekoteknologi Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara dan Ketua
Komisi Pembimbing yang telah membimbing dan mengarahkan penulis.
4.
Rahmawaty, SHut, MSi, PhD., selaku anggota Komisi Pembimbing yang
telah membimbing dan mengarahkan penulis.
5.
Prof. Dr. Ir. Erwin Masrul Harahap, MS., selaku Komisi Pembanding/penguji
atas saran dan kritik yang diberikan.
6.
Dr. Ir. Erwin Nyak Akoeb, MS., selaku Komisi Pembanding/penguji atas
saran dan kritik yang diberikan.
7.
Prof. Dr. Ir. T. Sabrina, MSc., selaku Komisi Pembanding/penguji atas saran
dan kritik yang diberikan.
Universitas Sumatera Utara
8.
Keluarga; istri tercinta Dra. Eny Madyawati, Apt. dan anak-anak penulis yang
telah memberi dukungan dalam menyelesaikan Tesis ini yaitu:
Josua
Timothy Sihombing, SH.; Daniel Paulus Sihombing, ST.; David Cornelius
Sihombing dan Irene Theodora Sihombing.
9.
Rekan-rekan tim bahagian tanaman dan tim Kebun Aek Loba PT Socfin
Indonesia yang telah membantu dalam penelitian dan penulisan Tesis ini
Penulis menyampaikan juga terima kasih kepada Direksi PT Socfindo
yang telah mengijinkan tempat lokasi penelitian, semua staf pengajar dan pegawai
di Progam Studi Magister Agroekoteknologi USU dan semua teman-teman yang
telah membantu penelitian ini.
Penulis menyadari tesis ini masih banyak kekurangan dan jauh dari
sempurna. Namun penulis berharap semoga tesis ini dapat memberi manfaat dan
menjadi bahan informasi bagi semua pihak yang membutuhkannya.
Medan, Oktober 2016
Penulis
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
ABSTRACT ............................................................................................................. i
ABSTRAK ............................................................................................................. ii
RIWAYAT HIDUP .............................................................................................. iii
KATA PENGANTAR.......................................................................................... iv
DAFTAR ISI......................................................................................................... vi
DAFTAR TABEL ................................................................................................ ix
DAFTAR GAMBAR............................................................................................ xi
DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................... xiii
PENDAHULUAN...................................................................................................1
Latar Belakang ...........................................................................................1
Perumusan Masalah ...................................................................................4
Tujuan Penelitian .......................................................................................5
Hipotesa Penelitian ....................................................................................5
Kegunaan Penelitian ..................................................................................5
TINJAUAN PUSTAKA .........................................................................................6
Taksonomi Tanaman Kelapa Sawit .......................................................... 6
Ekofisiologi Kelapa Sawit ........................................................................ 7
Profil Tanah .............................................................................................13
Karakteristik Fisik Tanah........................................................................ 14
Karakteristik Kimia Tanah...................................................................... 18
Jenis Tanah Typic Hapludult .................................................................. 24
Universitas Sumatera Utara
Total mikrobia tanah ................................................................................28
Bahan Induk Tanah ..................................................................................29
Toba Tuff (Tufa Toba) ............................................................................ 32
Faktor-Faktor Degradasi Lahan ...............................................................33
Proses Degradasi Lahan.......................................................................... 37
Best Management Practice PT Socfin Indonesia.....................................37
Tanaman Ulangan/ Peremajaan (replanting) .......................................... 38
BAHAN DAN METODE.....................................................................................44
Tempat dan Waktu Penelitan ...................................................................44
Deskripsi Umum Lokasi Penelitian ........................................................ 45
Kerangka Penelitian .................................................................................52
Bahan dan Alat.........................................................................................53
Metode Penelitian ....................................................................................54
Metode Overlay ArcGIS dan Survey Tanah............................................54
Metode Analisis Data.............................................................................. 63
HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................................66
HASIL..................................................................................................... 66
Deskripsi Profil Tanah ............................................................................ 66
Analisis Statistik ......................................................................................74
Uji normalitas dan uji kehomogenan ragam ........................................... 74
Variabel Karakteristik Fisik Tanah......................................................... 74
Variabel Karakteristik Kimia Tanah....................................................... 78
PEMBAHASAN ......................................................................................91
Universitas Sumatera Utara
KESIMPULAN DAN SARAN ..........................................................................102
DAFTAR PUSTAKA .........................................................................................104
LAMPIRAN........................................................................................................109
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1.
Kebutuhan air pada beberapa tanaman ...............................................8
Tabel 2.
Parameter kuantitatif dari jenis akar yang berbeda di kelapa
sawit (dewasa) tahap budidaya lapangan .........................................11
Tabel 3.
Rata-rata panjang (m) zona percabangan apikal dengan distribusi
untuk berbagai tipe akar pada umur kelapa sawit 10 tahun. .............12
Tabel 4.
Deskrispsi kelas tekstur tanah ...........................................................16
Tabel 5.
Kriteria penilaian sifat kimia tanah ...................................................20
Tabel 6.
Karakteristik empat tufa toba ............................................................33
Tabel 7.
Rekomendasi pemupukan pada TBM dan TM (umur 3 – 5
tahun) ................................................................................................42
Tabel 8.
Blok sampel terpilih ..........................................................................55
Tabel 9.
Koordinat titik pengambilan contoh tanah........................................58
Tabel 10.
Jumlah contoh tanah penelitian.........................................................59
Tabel 11.
Jenis analisa sampel profil tanah dan sampel tanah bor tanah ..........61
Tabel 12.
Variabel amatan pada data profil tanah dan bor tanah......................62
Tabel 13.
Hasil analisa tekstur tanah per generasi tanam .................................73
Tabel 14.
Uji beda rata-rata bulk density (gr.cm-3) pada setiap generasi
tanam dan lapisan tanah ....................................................................75
Tabel 15.
Uji beda porositas (%) per generasi tanam dan lapisan tanah ..........75
Tabel 16.
Uji beda air tersedia (%) per generasi tanam dan lapisan tanah .......77
Tabel 17.
Uji beda pH pada setiap generasi tanam dan lapisan tanah. .............79
Tabel 18.
Uji beda N (%) pada setiap generasi tanam dan lapisan tanah .........80
Tabel 19.
Uji beda C Organik (%) per generasi tanam dan lapisan tanah ........81
Tabel 20.
Uji beda C/N Ratio (%) per generasi tanam dan lapisan tanah ........82
Tabel 21.
Uji beda P 2 O 5 (mg/Kg) pada setiap generasi tanam dan lapisan
tanah ..................................................................................................83
Universitas Sumatera Utara
Tabel 22.
Uji beda KTK (me/100g) pada setiap generasi tanam dan lapisan
tanah ..................................................................................................84
Tabel 23.
Uji beda KTK efektif (me/100g) generasi tanam & lapisan tanah ...85
Tabel 24.
Uji beda kejenuhan basa (%) pada setiap generasi tanam dan
lapisan tanah .....................................................................................86
Tabel 25.
Uji beda kejenuhan Al (%) setiap generasi tanam dan lapisan
tanah ..................................................................................................87
Tabel 26.
Uji beda total mikrobia (CFU) setiap generasi tanam dan lapisan
tanah ..................................................................................................89
Tabel 27.
Uji beda kadar air titik layu permanen (%) setiap generasi tanam ...92
Tabel 28.
Kebutuhan air untuk menghasilkan 1 GJ bioenergi pada berbagai
tanaman .............................................................................................93
Tabel 29.
Warna tanah pada generasi tanam di setiap lapisan ..........................97
x
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1. Sumbu referensi model sistem perakaran kelapa sawit (A).
Diagram arsitektur sistem root pada sumbu referensi (B) ................11
Gambar 2. Peta sebaran tufa toba muda (Aldiss dan Ghazali, 1984) ................32
Gambar 3. Peta lokasi penelitian ........................................................................44
Gambar 4. Kebun Aek Loba dalam peta geologi tufa toba muda ......................46
Gambar 5. Curah hujan (mm) dan hari hujan (hh) di Kebun Aek Loba
dalam 35 tahun terakhir. Sumber : Socfin Indonesia (2016) ............47
Gambar 6. Peta Kebun Aek Loba di atas Peta Geologi Lembar Pematang
Siantar (Clarke et al., 1982)................................................................1
Gambar 7. Peta kelerengan tanah Kebun Aek Loba(Paramanathan, 2004) .........1
Gambar 8. Peta jenis tanah (USDA) Kebun Aek Loba (Paramananthan,
2004) ...................................................................................................1
Gambar 9. Peta generasi tanam kelapa sawit Kebun Aek Lob (Socfin
Indonesia, 2015)..................................................................................1
Gambar 10. Kerangka penelitian ..........................................................................52
Gambar 11. Peta lokasi pengambilan profil tanah di blok sampel .......................55
Gambar 12. Sketsa pemilihan lokasi profil tanah pada area penelitian ................56
Gambar 13. Sketsa lubang profil dan sebaran titik sampel tanah bor tanah
yang akan dikomposit per plot ..........................................................57
Gambar 14. Lokasi blok pengamatan generasi tanam ..........................................58
Gambar 15. Penampang profil tanah Generasi 0 ..................................................68
Gambar 16. Penampang profil tanah Generasi 1 ..................................................69
Gambar 17. Penampang profil tanah Generasi 2 ..................................................70
Gambar 18. Penampang profil tanah Generasi 3 ..................................................71
Gambar 19. Penampang profil tanah Generasi 4 ..................................................72
Gambar 20. Plot rerata pengaruh generasi tanam dan lapisan terhadap BD ........77
xi
Universitas Sumatera Utara
Gambar 21. Plot rerata pengaruh generasi tanam dan lapisan terhadap
porositas ............................................................................................78
Gambar 22. Plot rerata pengaruh generasi tanam dan lapisan terhadap air
tersedia ..............................................................................................78
Gambar 23. Plot rerata pengaruh generasi tanam dan lapisan terhadap pH
tanah..................................................................................................87
Gambar 24. Plot rerata pengaruh generasi tanam dan lapisan terhadap N
tersedia ..............................................................................................87
Gambar 25. Plot rerata Pengaruh Generasi Tanam dan Lapisan terhadap C
Organik .............................................................................................88
Gambar 26. Plot rerata pengaruh generasi tanam dan lapisan terhadap rasio ......88
Gambar 27. Plot rerata pengaruh generasi tanam dan lapisan terhadap P
tersedia ..............................................................................................88
Gambar 28. Plot rerata pengaruh generasi tanam dan lapisan terhadap nilai
tukar KTK .........................................................................................88
Gambar 29. Plot rerata pengaruh generasi tanam dan lapisan terhadap nilai
tukar kation Al-dd .............................................................................88
Gambar 30. Plot rerata pengaruh generasi tanam dan lapisan terhadap
kejenuhan basa ..................................................................................88
Gambar 31. Plot interval total mikrobia tanah antar generasi dalam lapisan .......90
Gambar 32. Grafik kadar air titik layu permanen (%) per lapisan pada tiap
generasi tanam ..................................................................................92
Gambar 33. Perbedaan warna tanah dari Generasi 0 sampai Generasi 4 .............97
Gambar 34. Sistem perakaran kelapa sawit pada umur 10 tahun dengan 8
jenis akar (Jourdan dan Rey, 1997) .................................................99
Gambar 35. Perbandingan rerata karakteristik tanah pergenerasi tanam ...........101
xii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Lokasi Profil dan Kondisi Vegetasi ............................................. 109
1.1 Lokasi Generasi 0 Desa Aek Korsik ............................................109
1.2 Lokasi Generasi 1. Blok 40 tanaman tahun 1987. ........................109
1.3 Lokasi Generasi 2. Blok 41 tanaman tahun 1995 .........................110
1.4 Lokasi Generasi 3. Blok 83 tanaman tahun 1993 .........................110
1.5 Lokasi Generasi 4. Blok 51 tanaman tahun 2006 .........................111
Lampiran 2. Ringkasan Hasil Analisa Laboratorium....................................... 112
2.1. Hasil analisa tekstur pada kedalaman tanah 0-30 cm dan 30-60 cm112
2.2. Hasil analisa dari contoh tanah profil per generasi tanam............113
2.3. Hasil analisa dari contoh tanah bor tanah per generasi tanam......117
Lampiran 3. Program Pemupukan 26 Tahun Terakhir Data dosis pupuk
(kg.pokok-1) ................................................................................. 119
Lampiran 4. Produktivitas (Kg/Ha) Per Tahun pada Setiap Generasi tanam .. 120
Lampiran 5. Grafik Produktivitas (Kg/Ha) Per Tahun pada Setiap Generasi
tanam ........................................................................................... 121
xiii
Universitas Sumatera Utara