PERSYARATAN TUMBUH DAN TANAH UNTUK KELAPA SAWIT
I. Persyaratan Tumbuh Kelapa Sawit Tabel 1. Persyaratan tumbuh kelapa sawit di tanah mineral No 1. 2. 3. 4.
6. 7.
Karakteristik Tanah Mineral Curah hujan (mm/th) Bulan kering, CH < 100 mm (bln) Ketinggian di atas permukaan laut (m) Bentuk wilayah / kemiringan lereng (%) Batuan di permukaan dan di dalam tanah (%-vol) Kedalaman efektif (cm) Tekstur tanah
8. 9.
Kelas drainase pH tanah
5.
Persyaratan Ideal Kelapa Sawit 2.000 - 3.000 <1 0 - 200 Datar – berombak (< 8%) <3 >100 Lempung berdebu ; lempung liat berpasir ; lempung liat berdebu ; lempung berliat Baik - sedang 4.5 – 5.5
Tabel 2. Persyaratan tumbuh kelapa sawit di tanah gambut No 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10 11 12
Karakteristik Lahan Gambut Curah hujan (mm) Bulan kering (bln) Ketinggian di atas permukaan laut (m) Kandungan bahan kasar (%-vol) Ketebalan gambut (cm) Tingkat pelapukan gambut Campuran bahan mineral (%-vol) Kelas drainase Tinggi muka air tanah pH Kedalaman pirit Sedimen di bawah gambut
Persyaratan Tumbuh 1.750 - 2.500 <1 0 - 200 <3 < 300 Saprik (matang) <3 Baik 50 – 75 cm 3.5 – 4.5 > 100 cm dari atas lapisan tanah mineral Clay (tanah liat), bukan pasir kuarsa
Catatan Klasifikasi iklim, dapat dilihat pada Lampiran 2 II. Tanah secara garis besar dalam perkebunan kelapa sawit, tanah dapat dikelompokkan ke dalam tanah mineral dan gambut. Secara lebih spesifik, tanah mineral dapat dibedakan lagi menjadi tanah mineral masam dan tanah pasir/bertekstur kasar (fraksi pasir > 70%).
A. Tanah Mineral Masam Tanah mineral adalah tanah yang berkembang dari batuan induk, dengan kandungan ≤ 20% bahan organik. Tanah mineral masam yang banyak ditanami kelapa sawit adalah Ultisol dengan karakteristik umum antara lain : (1) mempunyai pH rendah (< 5) dengan kandungan Al dan Fe tinggi, (2) KTK rendah, < 16 me/100 g (3) kadar bahan organik (nitrogen) rendah, (4) kadar unsur hara, baik Ca, Mg, K, B dan Cu rendah. Pada umumnya Ultisol terdapat di daerah yang mempunyai topografi datar – berbukit, dan mempunyai curah hujan tinggi.
1
Sifat-sifat tanah mineral masam a. pH rendah dengan kandungan Fe-Al tinggi pH tanah yang berkisar antara 4.5 – 5.5 sesuai untuk kelapa sawit, namun kandungan AlFe yang tinggi akan meningkatkan jerapan fosfat yang menyebabkan fosfat menjadi tidak tersedia bagi tanaman. Oleh karena itu pada tanah mineral masam, pemupukan fosfat sebaiknya tidak disebar secara merata di atas tanah karena akan meningkatkan kontak antara fosfat dengan Al dan/atau Fe sebagaimana ditunjukkan reaksi di bawah ini. Al/Fe-OH + H2PO4- <==> Al/Fe-H2PO4 (tidak tersedia) + OH- <==> Al(PO4)3 ↓ (mengendap) + H2O (mineral liat) Selain itu, pupuk yang diberikan sebaiknya yang mempunyai reaksi netral – basa sehingga tidak semakin menurunkan pH tanah. b. KTK rendah. KTK tanah yang rendah berarti jumlah unsur hara dalam bentuk kation yang dapat dipegang dan dipertukarkan oleh tanah adalah rendah. Oleh karena itu pupuk yang diberikan harus frekuensi lebih sering untuk meminimalkan unsur hara yang hilang tercuci oleh air hujan. Untuk meningkatkan KTK dapat dilakukan dengan pemberian bahan organik, karena KTK bahan organik sangat tinggi yaitu 200 me/100 g. c. Kadar bahan organik rendah Kandungan bahan organik yang rendah menunjukkan bahwa : (1) kandungan unsur N, P, S, dan unsur mikro tanah rendah, dan (2) daya simpan air terbatas. Oleh karena itu pupuk yang mengandung unsur-unsur tersebut di atas harus diberikan dalam jumlah yang cukup besar. Selain itu, aplikasi bahan organik dalam bentuk tandan kosong (TKS) sebaiknya segera dilakukan sebelum aplikasi pupuk mineral. Dekomposisi bahan organik akan menghasilkan asam-asam organik yang dapat membantu pelepasan fosfat yang terfiksasi oleh Fe dan/atau Al sehingga meningkatkan ketersediaan fosfat bagi tanaman. Kandungan bahan organik yang rendah juga menunjukkan daya simpan air yang terbatas. Di lain pihak kelapa sawit memerlukan air dalam jumlah banyak di sepanjang fase hidupnya. Oleh karena itu waktu aplikasi pupuk juga harus memperhatikan karakteristik pupuk dan kondisi cuaca. Pupuk urea misalnya, akan menguap pada suhu tinggi dan kondisi kering, oleh karena itu sebaiknya diberikan pada awal musim penghujan. Selain itu lokasi penaburan pupuk sebaiknya di tempat yang kandungan bahan organiknya tinggi karena mempunyai daya simpan air yang tinggi misalnya di dekat aplikasi TKS atau rumpukan. Tindakan konservasi tanah dan air lainnya yang diperlukan adalah pembuatan rorak. Selain sebagai tandon (penyimpan) air di musim kemarau, rorak juga berfungsi mengurangi aliran air dan erosi permukaan. d. Kandungan unsur hara rendah Tanah mineral masam miskin akan unsur hara, antara lain Ca, Mg, K, B dan Cu. Oleh karena itu pupuk yang mengandung unsur-unsur hara tersebut harus diberikan dalam jumlah yang cukup besar. Analisis sampel tanah yang mewakili setiap blok atau satuan peta tanah harus dilakukan, untuk mengetahui kandungan unsur hara yang tersedia bagi tanaman dan cadangan unsur hara yang tersimpan dalam tanah untuk meningkatkan ketepatan dosis pupuk yang diberikan.
2
B. Tanah Pasir Tanah pasir atau tanah bertekstur kasar, merupakan tanah yang minimal mengandung 70% fraksi pasir, yang berarti mempunyai tekstur pasir atau pasir berlempung. Salah satu jenis tanah yang bertekstur kasar adalah Spodosol, yaitu tanah mineral yang minimal 50% lapisan atas merupakan horison albik dan pada lapisan bawah merupakan horison spodik. Bahan albik adalah bahan-bahan tanah yang didominasi partikel pasir dan debu primer yang berwarna putih – kelabu pucat, karena hampir semua liat dan/atau senyawa oksida besi/alumunium bebas serta senyawa organik telah tercuci ke lapisan bawah. Adapun bahan atau horison spodik biasanya berada di bawah horison albik, merupakan hasil dari akumulasi bahan organik, alumunium dan besi yang dipindahkan dari bagian atasnya. Karakteristik umum tanah spodosol antara lain : (1) bertekstur kasar, (2) mempunyai hardpan, (3) kadar bahan organik rendah, (4) miskin unsur hara makro dan mikro termasuk Fe, (5) mempunyai pH rendah, dan (6) Kapasitas Tukar Kation (KTK) rendah.
Sifat-sifat tanah pasir a. Bertekstur kasar Horison atau lapisan albik dan horison spodik bertekstur kasar dengan kandungan pasir > 70%. Fraksi pasir mempunyai luas permukaan kecil dan muatan negatif sedikit, terlebih jika didominasi oleh mineral kuarsa yang hampir tidak mempunyai muatan sehingga hanya sedikit unsur hara yang dapat dijerap dan dipertukarkan. Selain itu tekstur kasar juga menyebabkan spodosol mempunyai kapasitas sangat terbatas dalam menyimpan air. Oleh karena itu, (1) bahan organik berupa tandan kosong sawit (TKS) harus diberikan sebelum aplikasi pupuk mineral, dan (2) pupuk harus diberikan dengan frekuensi lebih sering dibandingkan pada tanah mineral lainnya. b. Mempunyai hardpan Hardpan adalah lapisan keras yang tak tembus air, tersusun dari butiran pasir yang diikat oleh bahan organik, Al dan Fe yang tercuci dari lapisan atas. Pada saat musim hujan hardpan dapat menyebabkan terjadinya genangan sehingga akar tanaman menjadi busuk dan tidak dapat menyerap unsur hara. Genangan air juga dapat meningkatkan kehilangan unsur hara akibat tercuci dan/atau run off. Oleh karena itu apabila hardpan tersebut berada pada kedalaman < 50 cm dan terdapat dalam skala luas, harus dipecah di tempat-tempat tertentu.
c. Kandungan bahan organik rendah Kandungan bahan organik lapisan atas atau horison albik sangat rendah (BO < 1%), lebih rendah dibandingkan tanah mineral masam lainnya karena sudah tercuci ke lapisan bawahnya. Kandungan bahan organik rendah mengakibatkan spodosol : (1) KTK rendah, (2) kandungan unsur N, P, S, dan unsur mikro tanah sangat rendah, dan (3) daya simpan air sangat terbatas. Oleh karena itu TKS harus diberikan dalam jumlah besar dan diberikan sebelum aplikasi pupuk mineral untuk meningkatkan KTK tanah. Dosis pupuk mineral yang diberikan tinggi, dan sebaiknya diaplikasikan di atas TKS atau rumpukan.
d. Kandungan unsur hara rendah Fraksi pasir tanah spodosol umumnya didominasi oleh mineral kuarsa (SiO2) yang sangat tahan terhadap pelapukan, bersifat masam, dan sangat miskin akan unsur hara antara lain Ca, Mg, K, B, Fe dan Cu. Oleh karena itu pupuk yang mengandung unsur-unsur hara tersebut harus diberikan dalam jumlah yang cukup besar. Kandungan Fe yang rendah merupakan sifat khas tanah spodosol, berlawanan dengan
3
tanah mineral masam lainnya seperti ultisol. Oleh karena itu pupuk yang mengandung Fe harus diberikan dalam dosis tinggi, karena merupakan salah satu unsur hara esensial bagi kelapa sawit dan bagian enzim nitrogenase tanaman kacangan yang penting untuk fiksasi N dari udara. e. Mempunyai pH rendah Kuarsa merupakan mineral masam, yang kelarutannya di dalam air menjadi asam silikat (silicic acid) sangat rendah pada suhu ruangan (25 oC) dan pada pH 2 - 8 yaitu tetap pada kisaran 7 ppm. Asam silikat termasuk asam lemah, yang derajat kemasamannya lebih rendah dibandingkan asam karbonat. Ion H+ yang dihasilkan adari kelarutannya dalam air akan sedikit menurunkan pH larutan tanah pada kisaran 4.5 – 5.0, sehingga tidak berdampak buruk bagi kelapa sawit. Meskipun demikian, pupuk yang diberikan sebaiknya dipilih yang bersifat basa – agak masam agar tidak semakin menurunkan pH tanah misalnya RP, TSP, KCl, Kieserite, super dolomite dan Urea. Super dolomite dapat digunakan apabila tanaman tidak mengalami defisiensi Mg dan kadar Mg di tanah cukup tinggi. Urea dipilih sebagai sumber N, karena kandungan N tinggi (46%) dan indeks kemasaman urea masih lebih rendah dibandingkan ZA. f. Kapasitas Tukar Kation (KTK) tanah sangat rendah Spodosol mempunyai KTK yang sangat rendah berkisar antara 4 – 7 meq/100 g, sehingga hanya sedikit unsur hara dalam bentuk kation yang dapat dijerap dan dipertukarkan tanah, oleh karena itu harus dilakukan aplikasi TKS untuk meningkatkan KTK tanah dan pemberian pupuk lebih sering.
C. Tanah Gambut Gambut adalah tanah organik dengan kandungan > 20% bahan organik atau mempunyai tebal lapisan gambut > 40 cm. Gambut terbentuk dari akumulasi bahan organik dalam jumlah banyak dan dalam waktu lama, terjadi di tempat yang kondisi lingkungannya menghambat proses pelapukan. Gambut dapat digolongkan berdasarkan lokasinya yaitu gambut pedalaman dan gambut pantai, atau dapat juga berdasarkan ketebalannya yaitu gambut dangkal dan gambut dalam. Gambut dalam adalah gambut yang tebalnya > 3 meter. Semakin tebal lapisan gambut, pada umumnya semakin rendah tingkat kesuburannya. Tingkat kesuburan gambut juga dipengaruhi oleh tingkat kematangannya. Tingkat kematangan gambut dapat dilihat dari nilai C/N-nya. Semakin rendah nilai C/N, gambut semakin matang. Pada umumnya C/N gambut tinggi Meskipun kapasitas tukar kation (KTK) terukur gambut cukup tinggi, namun KTK aktualnya rendah. Hal ini disebabkan oleh bulk density gambut sangat rendah. Selain itu, gambut mempunyai pH yang rendah (<4.5), kejenuhan basa rendah dan kandungan unsur makro dan mikro yang juga rendah. Dengan kandungan bahan organik yang tinggi, gambut mempunyai daya ikat air yang tinggi, namun apabila telanjur kering akan bersifat menolak air (irreversible).
Sifat-sifat tanah gambut a. Bulk density rendah Rendahnya bulk density menyebabkan daya dukung terhadap tanaman rendah (tanaman mudah rebah), keterjangkauan sulit (aksesbilitas) dan transportasi mahal. Mobilitas dan akses ke tanaman sulit sehingga menyulitkan kegiatan pemupukan. Oleh karena itu perlu dilakukan kompaksi. Selain masalah teknik pemupukan, rendahnya bulk density menyebabkan nilai KTK gambut aktual di lapangan menjadi sangat rendah, yaitu berkisar 4 – 14 me%. Oleh karena itu jumlah pupuk yang diberikan harus dalam dosis kecil dengan frekuensi lebih sering untuk meminimalkan unsur hara yang hilang tercuci. Khusus untuk aplikasi pupuk mikro sebaiknya diberikan dalam bola tanah liat dan dibenamkan di dekat perakaran tanaman. Tanah
4
liatnya sebaiknya dipilih tanah yang kandungan liatnya tinggi, yaitu > 40%. Selain itu sebaiknya dipilih pupuk yang ukuran butirnya sangat halus, terutama untuk pupuk hasil tambang yang tidak mengalami proses kimia di pabrik seperti RP dan dolomite. Butiran pupuk yang halus akan meningkatkan penyerapan unsur hara melalui intersepsi akar (contact exchange). b. pH rendah Gambut mempunyai pH rendah, biasanya di bawah 4. Oleh karena itu sebaiknya jenis pupuk yang diberikan dipilih yang bereaksi basa dan tidak mengandung sulfur, seperti RP dan dolomite. Contoh pupuk yang mengandung sulfur antara lain ZA dan kieserite. c. Kejenuhan basa rendah Kejenuhan basa gambut rendah, yaitu umumnya < 13%, sedangkan kejenuhan basa untuk kelapa sawit minimal 30% agar tanaman dapat menyerap basa tertukar dengan mudah. Dengan demikian pupuk yang mengandung basa-basa tertukar seperti K, Mg dan Ca harus diberikan dalam jumlah cukup dan berimbang agar dapat meningkatkan kejenuhan basa menjadi minimal 30%. Imbangan antara K, Mg dan Ca tersedia dalam tanah harus diperhatikan mengingat adanya persaingan antar kation dalam menempati bidang pertukaran. Khusus untuk kelapa sawit rasio Mg/K tertukar pada fase TB – TBM dan TM, berturut-turut adalah > 4 dan > 2. d. Miskin unsur hara Kandungan unsur hara makro dan mikro dalam gambut rendah – sangat rendah, kecuali nitrogen. Kandungan nitrogen dalam gambut memang cukup tinggi, namun masih belum tersedia bagi tanaman karena terikat dalam bentuk organik. Dekomposisi bahan organik akan melepaskan nitrogen seiring dengan peningkatan kematangan gambut, yang dapat dipacu dengan pemberian urea (priming effect) dan pupuk yang mengandung karbonat (CO3). Oleh karena itu, pupuk karbonat sebaiknya diberikan dalam jumlah cukup sebelum tanam, kemudian urea diberikan pada awal tanam. Pupuk lainnya diberikan dalam jumlah yang cukup besar, disesuaikan dengan fase pertumbuhan tanaman karena kelapa sawit memerlukan pasokan unsur hara dalam jumlah besar agar produktivitasnya optimal. e. Bersifat irreversible Sifat irreversible pada gambut menyebabkan gambut tidak dapat lagi mengikat air dan mempertukarkan unsur hara dari pupuk yang diberikan jika telanjur kering, sehingga tidak boleh terjadi over-drained situation. Oleh karena itu pengaturan tinggi muka air tanah harus benar-benar dijaga pada level 50 – 75 cm, melalui pembuatan saluran drainase dan pintu air. f. C/N rasio tinggi C/N rasio gambut tinggi yaitu > 20. Besar C/N rasio bergantung pada tingkat kematangan gambut. Besarnya C/N rasio berbanding terbalik dengan tingkat kematangan gambut. Semakin kecil C/N rasionya, gambut tersebut semakin matang. Pada gambut yang C/N rasio > 30 terjadi immobilisasi N yang cukup intensif, sehingga tidak tersedia bagi tanaman bahkan N yang ada misalnya dari pupuk diadsorb oleh oleh jasad renik (micro organism) tanah. Oleh karena itu gambut yang C/N rasionya > 30 sebaiknya tidak langsung ditanami, namun diberakan terlebih dahulu dan diberi senyawa karbonat dan kemudian urea untuk mempercepat dekomposisi bahan organik (menurunkan C/N rasio). Pada gambut dengan C/N rasio 20 – 30 immobilisasi nitrogen masih terjadi namun tidak terlalu intensif, sehingga sudah dapat ditanami. Pada kondisi seperti itu pupuk nitrogen harus diberikan dalam jumlah cukup besar agar tanaman tidak mengalami
5
defisiensi N karena berkompetisi dengan jasad renik tanah. Pada C/N rasio < 20 sudah terjadi pelepasan N dari gambut sehingga menjadi tersedia bagi tanaman. Oleh karena itu dosis pupuk nitrogen dapat secara bertahap dikurangi sejalan dengan penurunan C/N rasio, namun tetap harus mempertimbangkan kebutuhan tanaman. g. Subsidensi (penurunan permukaan) Subsidensi pada hakekatnya disebabkan oleh adanya dekomposisi atau pelapukan yang terjadi pada bahan organik sebagai penyusun gambut. Laju dekomposisi akan tinggi apabila faktor lingkungannya mendukung, yaitu kondisi oksidasi (drained) dan reduksi (tergenang) yang terjadi berselang-seling. Subsidensi yang besar dapat menyebabkan akar tanaman terekspos keluar, sehingga mengurangi penyerapan unsur hara. Oleh karena itu besarnya subsidensi harus dikendalikan. Subsidensi pada dua tahun pertama pembukaan lahan gambut biasanya cukup besar dapat mencapai 50 – 60 cm/th, dan kemudian secara drastis berkurang di tahuntahun berikutnya menjadi 3 – 6 cm/th. Gambut yang masih mentah (fibrist) akan mengalami subsidensi yang lebih besar dibandingkan gambut hemist atau saprist. Oleh karena itu, pada gambut yang masih mentah laju dekomposisi bahan organik perlu dipercepat sebelum tanam agar subsidensi pada tahun berikutnya tidak terlalu besar. Kemudian, sebelum tanam dilakukan kompaksi yang dilanjutkan dengan teknik penanaman hole in hole, serta pengaturan muka air tanah (kedalaman drainase). h. Kedalaman pirit Secara umum, dengan laju rata-rata subsidensi sebesar 7.9 cm/th, total penurunan permukaan gambut pada rentang waktu 25 tahun (1 siklus pertanaman kelapa sawit) dapat mencapai 150 - 200 cm. Oleh karena itu, jenis sedimen di bawah gambut sangat berpengaruh terhadap keberlanjutan kebun kelapa sawit di lahan gambut. Jenis sedimen yang paling baik adalah tanah liat yang tidak mengandung pirit, atau paling tidak bahan piritnya berada > 100 cm di bawah permukaan sedimen mineralnya. Kedalaman bahan pirit sangat penting karena jika bahan pirit sampai teroksidasi pH akan turun menjadi < 3, sehingga akar tanaman busuk.
Tabel 3. Range Potensi Produksi TBS di lahan gambut (Survei MPOB 1982) No
Kelas Gambut
Potensi produksi (t/ha/th)
1
Dangkal (< 1 m)
6,7 – 23,7
2
Sedang (1 – 3 m)
7,9 – 20,2
3
Dalam (> 3m)
4,8 – 17,3
6
Lampiran 1. Lampiran Gambar
Gb2. Bentang lahan tanah mineral masam
Gb 1. Profil tanah mineral masam (Typic Hapludult)
Gb 4. Bentang lahan spodosol yang terbuka
Gb 3. Profil tanah pasir (Typic Placaquods)
7
Gb 5. Hamparan gambut dan profil gambut hemist hasil boring
2. Klasifikasi Iklim A. Schmidt Fergusson a. Bulan basah (BB) : Curah hujan > 100 mm b. Bulan kering (BK) : Curah hujan < 60 mm c. Nilai Q : (Rerata jmlh BK/Rerata jmlh BB) x 100%
Tipe A B C D E F G H
Iklim Sangat basah Basah Agak basah Sedang Agak kering Kering Sangat kering Luar Biasa Kering
Q 0 ≤ Q < 14,3 14,3 ≤ Q < 33,3 33,3 ≤ Q < 60,0 60,0 ≤ Q < 100 100 ≤ Q < 167 167 ≤ Q < 300 300 ≤ Q < 700 Q ≤ 700
8
B. Oldeman a. Banyak digunakan untuk keperluan pertanian di Indonesia (sawah dan palawija) b. Bulan Basah (BB) : Curah hujan > 200 mm c. Bulan Kering (BK) : Curah Hujan < 100 mm
No
Zona
Jumlah Bulan Basah
1 2 3 4 5
A B C D E
> 9 kali berturut - turut 7 – 9 kali berturut - turut 5 – 6 kali berturut-turut 3 – 4 kali < 3 kali
C. Koppen a. Klasifikasi berdasarkan pada curah hujan, temperatur, vegetasi khusus di daerah tersebut b. Ada 5 bagian utama dan dibagi lagi ke dalam sub-bagian c. Pada tipe iklim A, C, dan D terdapat kemungkinan tumbuhnya berjenis-jenis vegetasi d. Pada Tipe iklim B biasanya sangat baik untuk jenis stepa e. Pada tipe iklim E, lumut-lumutan sangat berkembang
No 1
2
3
4
5
Keterangan Notasi A Af Am An B Bs Bw C Cw Cf Cs D Df Dw E Et Ef
Nama Iklim Iklim hujan tropis Tropical raiby forest climate Monsoon climate Savana climate Iklm kering Steepe climate Desert climate Iklim hujan cukup panas Warm with dry season Warm moist in all season Snow forest with dry winter Cold snow forest climate Snow forest mist in all season Snow forest with dry season Polar climate Tundra Pertual snow and ice
9
