Post on 19-Dec-2020
1
UPAYA PERBAIKAN SIFAT FISIK BAHAN LETUSAN GUNUNG KELUD DENGAN BAHAN ORGANIK DAN TANAMAN PIONIR SEBAGAI MEDIA
TANAM BIBIT POHON PINUS DAN PISANG
Oleh
AVIANDI PRASETYA
UNIVERSITAS BRAWIJAYA
FAKULTAS PERTANIAN
MALANG
2017
2
UPAYA PERBAIKAN SIFAT FISIK BAHAN LETUSAN GUNUNG KELUD
DENGAN BAHAN ORGANIK DAN TANAMAN PIONIR SEBAGAI MEDIA
TANAM BIBIT POHON PINUS DAN PISANG
Oleh
AVIANDI PRASETYA
135040200111065
PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI
MINAT MANAJEMEN SUMBERDAYA LAHAN
SKRIPSI
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh Gelar Sarjana
Pertanian Strata Satu (S-1)
UNIVERSITAS BRAWIJAYA
FAKULTAS PERTANIAN
JURUSAN TANAH
MALANG
2017
3
PERNYATAAN
Penelitian ini adalah bagian dari penelitian unggulan perguruan
tinggi, yang berjudul “Pemulihan Lahan Terkena Dampak Letusan Gunung
Kelud dengan Amandemen Bahan Organik dan Tanaman Pionir” SK Rektor
UB No.33/SP2H/LT/DPRM/II/2016, yang didanai oleh Kementerian Riset
Teknologi dan Pendidikan Tinggi No.07/Add/SP2H/PL/ DIT.LITBMAS/
V/2015. Sebagian data yang digunakan dalam skripsi merupakan data
bersama yang dianalisa oleh tim peneliti.
Saya menyatakan bahwa segala pernyataan dalam skripsi ini
merupakan hasil penelitian saya sendiri, dengan bimbingan komisi
pembimbing. Skripsi ini tidak pernah diajukan untuk memperoleh gelar di
perguruan tinggi manapun dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak
terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang
lain, kecuali dengan jelas ditunjukkan rujukannya dalam naskah dan
disebutkan dalam daftar pustaka.
Malang, 7 Juli 2017
Aviandi Prasetya
NIM. 135040200111065
iv
LEMBAR PERSETUJUAN
Judul penelitian
: Upaya Perbaikan Sifat Fisik Bahan Letusan Gunung Kelud
Dengan Bahan Organik dan Tanaman Pionir Sebagai Media
Tanam Bibit Pohon Pinus dan Pisang
Nama : Aviandi Prasetya
NIM : 135040200111065
Jurusan : Tanah
Program Studi : Agroekoteknologi
Tanggal Pesetujuan :
Disetujui
Pembimbing Utama, Pembimbing Pendamping,
Ir. Sri Rahayu Utami, M.Sc. Ph.D Christanti Agustina, SP. MP.
NIP. 19611028 198701 2 001 NIK. 820826 04 32 0025
Diketahui,
a.n Dekan
Ketua Jurusan Tanah
Prof. Dr. Ir, Zaenal Kusuma, SU
NIP. 19540501 198103 1 006
v
LEMBAR PENGESAHAN
Mengesahkan
MAJELIS PENGUJI
Penguji I, Penguji II,
Prof. Dr. Ir. Sugeng Prijono, SU Ir. Sri Rahayu Utami, M.Sc. Ph.D
NIP. 19580214 198503 1 003 NIP. 19611028 198701 2 001
Penguji III, Penguji IV,
Christanti Agustina, SP. MP. Syahrul Kurniawan, SP. MP. Ph.D
NIK. 820826 04 32 0025 NIP. 19791018 200501 1 002
Tanggal Lulus :
vi
Skripsi ini ku persembahkan untuk kedua orang tua tercinta Endang Susilowati dan (Alm)Ahmad Setiayadi Serta adikku tersayang Arya Mulyana Kusuma
“Sesungguhnya bersama kesulitan ada kemudahan, sesungguhnya bersama kesulitan ada kemudahan maka apabila telah selesai dari suatu urusan tetaplah bekerja keras untuk urusan yang lain” (QS 94:4-7)
vii
RINGKASAN
Aviandi Prasetya. 135040200111065. Upaya Perbaikan Sifat Fisik Bahan
Letusan Gunung Kelud Dengan Bahan Organik dan Tanaman Pionir Sebagai
Media Tanam Bibit Pohon Pinus dan Pisang. Dibawah bimbingan Sri Rahayu
Utami dan Christanti Agustina.
Gunung Kelud merupakan salah satu gunung berapi aktif di Indonesia.
Letusan gunung Kelud terakhir Februari 2014. Bahan letusan belum memiliki
struktur karena didominasi fraksi pasir dan abu yang bersifat mudah lepas. Oleh
karena itu, material letusan rawan mengalami masalah erosi, kekeringan dan
pencucian hara serta sementasi pada lapisan tanah yang tertimbun bahan letusan.
Selain itu material letusan memiliki kepadatan yang tinggi, kapasitas menahan air
yang rendah serta ketersediaan hara yang rendah. Penambahan bahan organik yang
dikombinasikan dengan penanaman pionir diharapkan mampu memperbaiki sifat
fisik bahan letusan, sehingga dapat menunjang bagi pertumbuhan bibit pohon pinus
dan pisang.
Penelitian ini dilaksanakan di Dusun Kutut Desa Pandansari Kec. Ngantang,
Kab. Malang. Penelitian Lapang dimulai bulan Februari sampai Desember 2016
dengan dilanjutkan analisis sifat fisik pada bulan September sampai Februari 2017.
Analisis sifat fisik dilakukan di Laboratorium Fisika Tanah Jurusan Tanah Fakultas
Pertanian Universitas Brawijaya. Rancangan penelitian menggunakan petak
tersarang dengan lama perlakuan [6 bulan setelah tanam pohon (K1), 6 bulan
dengan 2 bulan non pangkasan (K2), dan 6 bulan dengan 4 bulan non pangkasan
(K3)] sebagai petak utama ditambah adanya kombinasi bahan organik [daun paitan
(BTd), daun ubi jalar (BUB), pupuk kandang (BPK)] dan tanaman pionir [kacang hias
(TAp) dan paitan (TTd)] sebagai anak petak. Bahan letusan diayak dengan ayakan 2
cm, sehingga diperoleh ukuran butir yang seragam. Bahan letusan dimasukkan
dalam plot yang berukuran 1 m2 sampai ketebalan lapisan 25 cm. Bahan organik
dicacah, kemudian dicampurkan merata dengan bahan letusan. Setelah 2 minggu
inkubasi, TTd dan TAp ditanam empat bibit pada plot, bibit pohon pisang dan pinus
ditanam satu bulan kemudian. Pengambilan contoh tanah untuk analisis sifat fisik
dilakukan sesuai perlakuan (6 BST pada K1, 8 BST pada K2, dan 10 BST pada K3).
Sifat fisik yang dianalisa adalah berat isi, berat jenis, porositas, retensi air,
kemantapan agregat, dan permeabilitas. Dampak perlakuan terhadap pertumbuhan
bibit pohon diperkirakan dari tinggi pohon yang diukur pada 10 bulan setelah tanam
(BST).
Penambahan bahan organik dengan penanaman tanaman pionir terdapat
indikasi yang mengarah pada perbaikan sifat fisik yaitu penurunan berat isi,
peningkatan porositas dan kemantapan agregat tanah. Perubahan sifat fisik bahan
letusan semakin baik seiring dengan semakin lama perlakuan dengan pembenaman
paitan. Penurunan berat isi pada bahan letusan (0.09-0.2 g cm-3) dibandingkan
kontrol. Porositas meningkat (5.7-11.3%) dan kemantapan agregat (0.05-0.3 mm)
bila dibandingkan dengan kontrol. Aplikasi bahan organik dengan kombinasi
penanaman paitan, menurunkan berat isi (0.18 g cm-3), meningkatkan porositas
(8.81%) dan kemantapan agregat (0.31 mm) dibandingkan dengan penanaman
kacang hias pada 10 BST bibit pohon. Lama perlakuan enam bulan dengan empat
bulan non pangkasan mampu menurunkan berat isi, meningkatkan porositas dan
kemantapan agregat lebih besar dibanding lama perlakuan 6 bulan dan 6 bulan
dengan 2 bulan non pangkasan. Pemberian kombinasi bahan organik dan tanaman
pionir pada bahan letusan menurunkan berat isi (0.05-0.22 g cm-3), meningkatkan
porositas (0.4-13.05%), kadar air tersedia (1.57-9.31%) dan kemantapan agregat
(0.32-0.52 mm) pada tanah tertimbun. Adanya perlakuan pada bahan letusan
berpengaruh pada tinggi bibit pohon pinus akibat perbaikan sifat fisik (porositas
dan permeabilitas).
viii
SUMMARY
Aviandi Prasetya. 135040200111065. Using Organic Matter and wild plants to
improve pyroclastic materials from Mt. Kelud as growing media for pine and
banana trees. Supervised by Sri Rahayu Utami and Christanti Agustina.
Kelud is one of the active volcanoes in Indonesia. Kelud’s last eruption
occured on February 2014. The eruption materials is structureless as it is dominated
by a loose sand and ash fraction. Therefore, eruption materials are prone to erosion
problems, drought, nutrient leaching, and cementation in the soil layer buried under
the eruption materials. moreover, eruption materials have high density, low water
holding capacity and low nutrient availability. The addition of organic materials
combined with wild planting is expected to improve the physical properties of the
eruption materials, so it can support the growth of pine (Pinus merkusi) and banana
(Musa paradisiaca) seedlings.
The research was experimentanlly conducted in Pandansari village,
Ngantang Disstrict, Malang, from February 2016 to desember 2017. Plot
experiments (each 1m x 1m size) were covered with 25 cm thick pyroclastic
materials. The research used nested plot design consisted of three main plot (6
months application Td pruned biomass (K1), 6 months application Td pruned
biomass + 2 months without prunning (K2), and 6 months application Td pruned
biomass + 4 months without prunning (K3). Three types of organic matter (Tithonia
diversifolia’s leaves (BTd), sweet potato leaves (BUB), and cow dang manures (BPK)
in combination with two wild plant, [Arachis pintoi (TAp) and Tithonia diversifolia
(TTd)] were applied. All treatment were replicated three times. Pyrocalstic material
mixed and incubated with organic matter, than Ttd and Tap were planted two weeks
after. Soil samples were taken from treated pyrocalstic material and burried soil
layer in accordence to K1, K2, and K3 period. At the same time Pinus merkusi and
Musa paradisiaca were measured. Soil physical properties such as bulk density,
particle density, porosity, water retention and permeability were determine in
Laboratory-Soil Department Faculty of Agriculture, University of Brawijaya.
The result showed that organic matter with wild planting (Tap and Ttd)
decrease of bulk density (0.09-0.2 g cm-3), increase of porosity (5.7-11.3%),
stability of soil aggregate (0.05-0.3 mm) (Siqnificanly in K2 but not in K1 and K3).
The changes of the physical properties were following the length of treatment
period. Combination of organic matter and TTd planting, led to lower bulk density
0.18 g cm-3, increase porosity 8.81%, and aggregate stability 0.31 mm compared to
Tap. Combination of organic matter and wild plants treatment in pyrocalstic
material resulted in decrease bulk density 0.05-0.22 g cm-3, higher total porosity
0.4-13.05%, available water content 1.57-9.31% and higher aggregate stability
0.32-0.52 mm in the burried soil layer. The height of Pinus merkusi and Musa
paradisiaca were apparently correlated to the increasing of total porosity and
permeability.
ix
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang selalu melimpahkan
rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang
berjudul Upaya Perbaikan Sifat Fisik Bahan Letusan Gunung Kelud Dengan Bahan
Organik dan Tanaman Pionir Sebagai Media Tanam Bibit Pohon Pinus dan Pisang
dengan lancar.
Penulis menyadari skripsi ini tidak akan selesai tanpa bantuan dari berbagai
pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima
kasih kepada beberapa pihak :
1. Kedua Orang tua tercinta yang selalu memberikan dukungan, motivasi dan do’a
serta beasiswa seumur hidup yang tidak mampu terbalaskan oleh penulis.
2. Ir. Sri Rahayu Utami, M. Sc. Ph. D. selaku pembimbing utama penulis sekaligus
ketua proyek dengan payung penelitian “Pemulihan Lahan Terkena Dampak
Letusan Gunung Kelud dengan Amandemen Bahan Organik dan Tanaman
Pionir”. SK Rektor UB No.33/SP2H/LT/DPRM/II/2016, yang didanai oleh
Kementerian Riset Teknologi dan Pendidikan Tinggi No.07/Add/SP2H/PL/
DIT.LITBMAS/ V/2015.
3. Ibu Christanti Agustina, SP, MP., selaku pembimbing pendamping penulis yang
memberikan arahan serta masukkan secara teknis maupun non teknis
pelaksanaan di lapangan.
4. Prof. Dr. Ir. Zaenal Kusuma, SU, selaku ketua jurusan yang telah memberikan
pesan moral dan dukungan kepada penulis.
5. Bapak Sarkam dan Mas Murdiono yang telah membantu mempersiapkan alat dan
bahan yang dibutuhkan dalam penelitian.
6. Seluruh dosen, karyawan, staff, dan civitas lain di Jurusan Tanah.
7. Teman-teman proyek penelitian Kelud II, (Mba mimi, Mba mila, Mas Yanuar,
Mas Topek, Nelis, Ryan, Ezar, Dodo, Tober, Intan, dan Rami) atas dukungan dan
kebersamaan selama menjalani penelitian.
8. Keluarga HMIT 2016 serta teman-teman SOI13R yang turut memberikan
dukungan dan membantu selama pelaksanaan penelitian.
Skripsi ini tidak luput dari berbagai kekurangan, untuk itu penulis
mengharapkan saran dan kritik yang membangun demi kesempurnaan dan
perbaikan skripsi ini untuk kedepannya. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat untuk
semua yang membutuhkannya.
Malang, Mei 2017
Aviandi Prasetya
x
RIWAYAT HIDUP
Penulis bernama lengkap Aviandi Prasetya. Penulis dilahirkan di Tangerang
pada tanggal 2 November 1995 sebagai putra pertama dari Bapak Ahmad Setiyadi
dan Ibu Endang Susilowati. Penulis merupakan anak pertama dari dua bersaudara.
Saudara kedua seorang laki-laki bernama Arya Mulyana Kusuma.
Penulis menempuh pendidikan Sekolah Dasar di SDN Karang sari I pada
tahun 2001-2007. Kemudian melanjutkan pendidikan ke Sekolah Menengah
Pertama di SMPN 2 Tangerang pada tahun 2007-2010. Penulis menempuh
pendidikan Sekolah Menengah Atas di SMAN 6 Tangerang pada tahun 2010-2013.
Pada tahun 2013 penulis menempuh pendidikan di Universitas Brawijaya
mengambil konsentrasi Jurusan Ilmu Tanah Fakultas Pertanian.
Selama menjadi mahasiswa penulis aktif sebagai asisten praktikum
beberapa mata kuliah. Diantaranya adalah Dasar Ilmu Tanah (2014-2015), Survei
Tanah dan Evaluasi Lahan (2015-2016), Manajemen Agroekosistem (2016-2017),
Analisis Landskap dan GALIFU (2016-2017). Selain itu penulis juga aktif
dibeberapa organisasi dan kepanitiaan. Penulis aktif sebagai ketua komisi
perundang-undangan DPM FP UB 2015, Sekretaris umum MPM FP UB 2015,
Anggota divisi Keprofesian Departemen PSDM HMIT 2016, Volunteer pengajar
Brawijaya Mengajar 2014-2015, staff muda FORSIKA 2013. Penulis juga pernah
aktif pada organisasi ekstra kampus yaitu mengikuti KAMMI. Kepanitiaan yang
pernah diikuti oleh penulis adalah Qurban ASIQ FORSIKA sebagai ketua
pelaksana (2014), anggota divisi Acara POSTER 2014, Steering Commite
Legislator Training (2015), Steering Commite PEMILWA FP UB (2015),
kordinator lapang Olimpiade Ilmu Tanah (2016), Steering Commite GATRAKSI
2016.
xi
DAFTAR ISI
RINGKASAN.................................................................................................... vii
SUMMARY....................................................................................................... viii
KATA PENGANTAR...................................................................................... ix
DAFTAR ISI. ................................................................................................... xi
DAFTAR TABEL............................................................................................. xiii
DAFTAR GAMBAR........................................................................................ xiv
DAFTAR LAMPIRAN.................................................................................... xv
I. PENDAHULUAN………………………………...………………………. 1
1.1. Latar Belakang ...................................................................................... 1
1.2. Rumusan Masalah…………………………………………………….. 3
1.3. Tujuan ................................................................................................... 3
1.4. Hipotesis ................................................................................................ 4
1.5. Manfaat................................................................................................... 4
II. TINJAUAN PUSTAKA ………………………………………..………... 5
2.1. Karakteristik Bahan Letusan Gunung Kelud.......................................... 5
2.2. Dampak Bahan Letusan Terhadap Lahan Pertanian…........................... 6
2.3. Peran Bahan Organik Pada Perbaikan Sifat Fisik Lahan
Berpasir.................................................................................................. 7
2.3.1. Pupuk Kandang…………………………………………..…….. 8
2.3.2. Pupuk Hijau Daun Ubi Jalar dan Daun Paitan…………………. 9
2.4. Peran Tanaman Pionir Pada Perbaikan Bahan Letusan…………….… 11
2.4.1. Tanaman Kacang Hias (Arachis pintoi)…………………...…… 11
2.4.2. Tanaman Paitan (Tithonia diversifolia)…………………..……. 12
2.5. Jenis Pohon Yang Potensial Dikembangkan Pasca-Erupsi…………… 13
2.6. Pengaruh Sifat Fisik Tanah Terhadap Pertumbuhan Pohon…………... 15
III. BAHAN DAN METODE PENELITIAN…………….……………..….. 16
3.1. Lokasi dan Waktu Penelitian ................................................................. 16
3.2. Alat dan Bahan....................................................................................... 16
3.3. Metode Penelitian................................................................................... 17
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN…………………………...……………. 21
4.1. Sifat Fisik Material Letusan dan Tanah Tertimbun................................ 21
4.1.1. Berat Isi........................................................................................ 21
4.1.2. Berat Jenis.................................................................................... 25
4.1.3. Porositas....................................................................................... 27
4.1.4. Kadar Air Tersedia....................................................................... 32
4.1.5. Kemantapan Agregat.................................................................... 36
4.1.6. Permeabilitas................................................................................ 39
4.2. Pengaruh Kombinasi Bahan Organik dan Tanaman Pionir Terhadap
Tinggi Bibit Pohon Pisang dan Pinus..................................................... 42
4.3. Pembahasan Umum……………………………………….................... 43
4.3.1. Hubungan Antar Sifat Fisik……………………………………. 43
4.3.2.
Hubungan C-organik dengan Sifat Fisik……………………….. 44
Halaman
xii
4.3.3. Hubungan sifat fisik dengan tinggi tanaman…………………... 45
V. KESIMPULAN DAN SARAN................................................................... 47
5.1. Kesimpulan............................................................................................. 47
5.2. Saran....................................................................................................... 47
DAFTAR PUSTAKA……………………………..………………………… 48
Lampiran.......................................................................................................... 53
xiii
DAFTAR TABEL
Nomor Teks
Halaman
1. Kombinasi perlakuan dalam penelitian.......................................................... 18
2. Parameter yang akan dianalisis...................................................................... 20
3. Nilai koefisien korelasi.................................................................................. 20
4. Kadar Air Tersedia pada bahan letusan……………………………………... 33
5. Kadar Air Tersedia pada tanah tertimbun……………………………………
35
xiv
DAFTAR GAMBAR
Nomor Teks
Halaman
1. Hutan yang terpapar letusan Gunung Kelud.................................................. 6
2. Bahan letusan Gunung Kelud........................................................................ 6
3. Sketsa ukuran plot.......................................................................................... 17
4. Berat isi bahan letusan................................................................................... 22
5. Berat isi tanah tertimbun ............................................................................... 24
6. Berat jenis bahan letusan................................................................................ 25
7. Berat jenis tanah tertimbun ........................................................................... 27
8. Porositas bahan letusan.................................................................................. 28
9. Ruang pori total pada bahan letusan.............................................................. 29
10. Porositas tanah tertimbun .............................................................................. 31
11. Ruang pori total pada tanah tertimbun........................................................... 32
12. DMR bahan letusan........................................................................................ 37
13. DMR tanah tertimbun .................................................................................... 39
14. Permeabilitas bahan letusan........................................................................... 40
15. Permeabilitas tanah tertimbun........................................................................ 41
16. Tinggi Bibit Tanaman Pisang dan Pinus pada 10 BST.................................. 43
17. Hubungan Tinggi tanaman dengan porositas dan Permeabilitas................... 44
xv
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor Teks
Halaman
1. Denah petak percobaan.................................................................................. 53
2. Perhitungan kebutuhan bahan organik........................................................... 54
3. Analisis sidik ragam pengaruh perbedaan waktu pengambilan sampel,
dengan kombinasi bahan organik dan tanaman pionir terhadap sifat fisik
bahan letusan dan tanah tertimbun................................................................. 54
4. Dokumentasi penelitian.................................................................................. 58
5. Korelasi antar parameter................................................................................ 59
6. Analisis Tekstur............................................................................................... 60