KESEIMBANGAN AIR DAN HARA DI HUTAN TANAMAN EUCALYPTUS PELLITA F.Muell MELALUI PENDEKATAN MODEL DINAMIK

AGUNG BUDI SUPANGAT, Dr. Ir. Haryono Supriyo, M.Agr.Sc

2014 | Disertasi | S3 Ilmu Kehutanan

Pembangunan hutan tanaman di Indonesia masih mengalami banyak kendala, salah satunya terkait isyu penurunan produktivitas lahan hutan dan permasalahan lingkungan yang ditimbulkan seperti kekeringan wilayah dan penurunan kesuburan tanah. Isyu lingkungan tersebut dikaitkan dengan penggunaan spesies tanaman yang berdaur pendek yang disinyalir akan menguras hara dan air untuk pertumbuhan cepatnya. Informasi terkait aspek lingkungan tersebut masih sedikit diketahui, karena di tingkat implementasi masih lebih memfokuskan pada masalah produksi kayu. Penelitian bertujuan untuk mempelajari karakteristik air dan unsur hara di lahan hutan tanaman E. pellita F.Muell. Secara khusus, tujuan penelitian adalah: 1) untuk mengetahui perilaku hidrologis pada ekosistem hutan tanaman E. pellita; 2) untuk mengetahui perilaku unsur hara pada ekosistem hutan tanaman E. pellita; dan 3) untuk merumuskan rekomendasi teknis pengelolaan yang lebih baik terhadap lingkungan sumber daya air dan hara. Penelitian ini menggunakan dua pendekatan, yaitu kajian neraca air dan kajian neraca hara, yang saling berhubungan dalam kerangka siklus biohidrokimia yang terjadi pada ekosistem hutan tanaman. Analisis dilakukan dengan pendekatan model dinamik STELLA versi 9.0.2. Simulasi pengelolaan lingkungan dilakukan untuk melihat dampak pembangunan HTI pulp terhadap hasil air, hasil sedimen serta dinamika hara. Hasil penelitian menunjukkan bahwa ekosistem hutan tanaman E. pellita di Riau berada di zona iklim tropika basah yang rentan terjadi degradasi. Kajian neraca air dan neraca hara menunjukkan adanya kespesifikan dari karakter siklus dalam satu daur tanaman (6 tahun). Penggunaan air oleh tanaman E. pellita cukup besar (1.188-1.834 mm/th), namun masih berada di bawah angka curah hujan rata-rata tahunan (2.361 mm/th), sehingga potensi defisit air (kekeringan wilayah) masih dapat dihindari. Analisis neraca air dan hara selama satu daur memberikan kesimpulan adanya fase-fase pertumbuhan yang perlu diwaspadai sebagai fase rawan terjadi bahaya hidrologis dan kehilangan hara, yaitu pada saat pasca tebang sampai tanaman berumur 1 tahun. Oleh karenanya, rekomendasi pengelolaan lingkungan sumberdaya air dan hara pada fase tersebut ditujukan untuk mengurangi potensi aliran permukaan, tingkat sedimentasi dan kehilangan hara. Bentuk-bentuk kegiatan pengelolaan lingkungan sumberdaya air berupa: (i) aplikasi teknik konservasi tanah dan air (KTA) berupa penanaman jenis legume crop covers (LCC) sesaat setelah pemanenan selesai dilakukan, (ii) penghamparan biomassa sisa tebangan agar tanah terbuka ditekan seminimal mungkin, (iii) penanganan sumber-sumber erosi dan sedimentasi seperti tebing kirikanan jalan dan sungai, serta (iv) aplikasi teknik KTA sipil teknis pada lahan pasca panen dengan kemiringan lereng di atas 40%. Pengelolaan lingkungan sumberdaya hara antara lain dilakukan dengan: (i) penanaman LCC sebagai teknik konservasi hara, (ii) pengembangan hutan tanaman campuran jenis E. pellita dan A. mangium, (iii) pemberantasan gulma (weeding management) dengan teknik selective weeding, serta (iv) upaya meningkatkan input hara dari residu biomassa panen.

Forest plantation development in Indonesia still has many obstacles, one of which related to issue stating that forest land degradation and environmental problems affected drought and decreasing soil fertility. The environmental issues associated with the use of short rotation plants (fast growing species) are allegedly going to drain the nutrients and water for their rapid growth. Information related to these environmental issues is rare. It is mainly caused by the focus is still on the wood productivity. The aim of the research was to determine the characteristics of water and nutrients in the E. pellita F.Muell plantation forest. Its objectives were: 1) to study the behavior of the hydrologic cycle in E. pellita forest ecosystem; 2) to study the behavior of nutrients in E. pellita forest ecosystem; and 3) to formulate recommendations of appropriate management technique related to water and nutrient resources. This research used two approaches, namely the study of water and nutrient balance in forest plantation area. Both approaches were interrelated in terms of biohydrochemical cycles in the forest ecosystems. Analyses used the dynamic modeling approach (STELLA version 9.0.2). Simulation of management technique was done to assess the impact of plantation forest development on water and sediment yield, as well as nutrient dynamics. The results shows that ecosystem of E. pellita plantation in Riau are in humid tropical climate zones which are susceptible to degradation. Study on water and nutrient balance indicates the specific characteristics of the 6 years-cycle. The water use of E. pellita plantation is high enough (1.188- 1.834 mm.year-1), but it is still below the average of the annual rainfall (2.361 mm.year-1), so that the potential of water deficit (drought) can still be avoided. Analysis of water and nutrient balance for a cycle concludes that there is a critical growth phase prone to hydrological hazards and nutrients lost, that is post-logging until 1 year old plants phase. Therefore, the recommendations of environmental management of water and nutrient resources in this phase are intended to reduce the potential of surface runoff, the sedimentation rates and the nutrient lost. The form of environmental management activities on water resources include: (i) applying soil and water conservation techniques using legume cover crops (LCC) shortly after logging, (ii) spreading the residual biomass of logging activities to reduce the opened land, (iii) managing sources of erosion and sedimentation in the road and the river side, and (iv) applying soil and water conservation techniques of civil engineering at the post-logging in the hillslopes which has 40% slope. The environmental management of nutrient resources include: (i) applying LCC as a nutrient conservation techniques, (ii) developing mixed-cropping system of E. pellita and A. mangium, (iii) weeding management with selective weeding techniques, and (iv) increasing the input of nutrients to the soil from residual biomass.

Kata Kunci : model dinamik, hutan tanaman E. pellita, , siklus air dan hara