Ujian Akhir Disertasi an. Ir. Sustiyah, MP

Sustiyah

STUDI GAS METAN PADA LAHAN GAMBUT DALAM RANGKA PENGELOLAAN KEBUN SAWIT

BERWAWASAN LINGKUNGAN

Alih fungsi hutan gambut menjadi perkebunan sawit di Indonesia dinilai penyumbang terbesar emisi gas rumah kaca, penyebab perubahan iklim dan pemanasan global, kontribusi CH4 menempati urutan ke-2 setelah CO2. Penulis berpendapat, besar emisi gas CH4 sangat dipengaruhi oleh mikroba pengahasil metan (metanogen) dan faktor lingkungan terutama water table. Untuk itu, perlu mengukur besar emisi dan cadangan CH4, faktor lingkungan (suhu, Eh, EC, DO, kelembaban tanah, pH dan water table), dan mendeteksi jenis metanogen, untuk menyusun model produksi dan emisi CH4, agar dapat melakukan upaya untuk meminimalisasi emisi gas CH4 di lahan gambut pekebunan sawit.

Penelitian dilakukan di lapangan dan laboratorium. Penelitian lapangan berlokasi di lahan gambut perkebunan sawit dan lahan hutan di Kecamatan Kota Besi, Kabupaten Kotawaringin Timur, Provinsi Kalimantan Tengah. Penelitian laboratorium untuk mengidentifikasi genus metanogen dilakukan di Laboratorium Mikrobiologi Fakultas MIPA Universitas Brawijaya, Malang dan di Macrogen Inch, Korea Selatan. Waktu pelaksanaan Desember 2015 – Januari 2017. Penelitian dilakukan bertahap, dimulai penelitian pendahuluan dengan survei lapangan di beberapa lokasi lahan gambut, kajian data primer dan sekunder. Penelitian tahap ini dilakukan untuk menetapkan lokasi dan waktu, kedalaman sampling dan pengukuran variabel penelitian tahap selanjutnya. Tahapan selanjutnya berupa penelitian lapangan, untuk mengetahui pengaruh gas CH4 dan faktor lingkungan, serta penelitian laboratorium untuk mendeteksi genus metanogen, agar dapat penyusunan model  produksi dan emisi gas CH4. Berdasarkan hasil penelitian pendahuluan ditetapkan: lokasi penelitian berada di 2 tempat (lahan sawit (Ls) dan lahan hutan (Lh)), di 4 kedalaman ((0-35 (D1), 35-70 (D2), 70-105 (D3),105-140 (D4) cm). Waktu penelitian musim hujan – kemarau basah, karena water table musim hujan 30,5-32,6 cm dan musim kemarau 102,5-104,5 cm.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa alih guna lahan gambut menjadi perkebunan sawit berpengaruh signifikan terhadap peningkatan cadangan dan emisi CH4, suhu tanah (dalam profil, dalam chamber), suhu air, Eh, EC, DO, kelembaban tanah, penurunan pH, suhu tanah sekitar chamber dan water table, tidak berpengaruh signifikan terhadap pH air. Emisi dan cadangan gas CH4 di lahan sawit lebih tinggi dibanding lahan hutan. Emisi di lahan sawit sebesar 0.44 – 3.06 mg m-2 jam-1, di lahan hutan (0.42 – 3.92 mg m-2 jam-1), tertinggi terjadii Agustus (musim kemarau basah). Cadangan gas CH4 di lahan sawit sebesar 0.004 – 0.31 mg m-2 jam-1, di lahan hutan 0.005 – 0.45 mg m-2 jam-1, tertinggi terjadi Desember di kedalaman 105 – 140 cm. Secara umum faktor lingkungan di lahan sawit cenderung lebih tinggi dibanding lahan hutan, kecuali pH (tanah dan air), suhu tanah sekitar chamber dan water table. Terdapat 3 faktor lingkungan yang dominan (water-table, suhu tanah kedalamanan IV (105 -140 cm), suhu permukaan tanah sekitar chamber (10 cm)) bersama-sama berpengaruh signifikan terhadap emisi CH4, (R2=0,593 atau pengaruhnya 59,30%) dan kontribusi water table terbesar (46,61 %). Terdapat 4 faktor lingkungan yang dominan (water table, pH tanah, suhu dalam chamber, kelembaban tanah) secara bersama-sama berpengaruh signifikan terhadap cadangan CH4 (R2=0,3082 atau pengaruhnya 30,82%) dan kontribusi water table terbesar (15,77%). Diperoleh genus metanogen dengan persentase dan jumlah squens yang berbeda di lahan sawit dan hutan. Di lahan sawit terdeteksi 8 genus metanogen, yaitu: Methanomassillicoccus 19%, 5.478 squens; Methanopyrus 17%,  5.153 squens; Methanomicrobium 2%, 553 squens; Methanospharula 3%, 756 squens; Methanosalsum 4%, 1.210 squens; Methermicoccus 3%, 777 squens; Methanococci 0,06%, 19 squens; Methanobacteria 0,05%, 15 squens, dengan total persentase 48,11% dan total squens 13.961. Di lahan hutan terdeteksi 9 genus, yaitu: Methanomassillicoccus 18%, 4.156 squens; Methanopyrus 21%, 6.005 squens; Methanomicrobium 8%, 2.198 squens; Methanospharula 2%, 612 squens; Methanosalsum 2%, 472 squens; Methermicoccus 2%, 605 squens; Methanimicrococcus 0,90%, 261 squens Methanococci 0,05%, 15 squens;  Methanobacteria 0,02%, 5 squens, dengan total persentase 53,97% dan total squens 14.329. Tersusun model yang dapat direkomendasikan untuk meminimalisasi emisi gas CH4:

Y  = – 30,427 + 0,352 X1(D4) + 0,745 X2 – 0,027 X3 (R = 59,30 %; p-value = 0.0001), dimana; Y = Emisi CH4 (mg m-2 jam-1), X1 (D4) = Suhu tanah di kedalaman IV (105 – 140 cm) (oC),  X2 = Suhu permukaan tanah di sekitar chamber (10 cm) (oC), X3 = Water table (cm).

Pengelolaan untuk meminimalisasi emisi gas CH4 difokuskan pada faktor lingkungan yang memiliki pengaruh besar, yaitu suhu tanah kedalaman IV (105 – 140 cm) dengan pengaruh 35,20% dan suhu permukaan tanah di sekitar chamber (10 cm) dengan pengaruh 74,50 %. Manipulasi suhu tanah dilakukan agar suhu permukaan tanah di sekitar chamber (10 cm) berada pada suhu terendah (26,65 0C) dan suhu tanah kedalaman IV (105 cm) berada pada suhu terendah (27,7 0C). Pengelolaan suhu dapat dilakukan dengan menanam tanaman penutup tanah (perakaran dangkal) atau memberi mulsa dari pelepah sawit dan tandan sawit kosong untuk mengurangi proses evaporasi. Di samping itu, dapat dilakukan dengan menanam tanaman pagar bertajuk tinggi (perakaran dalam) di setiap blok untuk mengurangi transpirasi.  Jenis tanaman penutup tanah (perakaran dangkal) yang sering digunakan  dan dapat direkomendasikan adalah Sentrosoma sp. Colopogonium muconiodes, Puerarian javanica, Mucuna bracteata. Jenis tanaman pagar yang dapat digunakan adalah rambutan dan turi (biasa digunakan masyarakat setempat), sengon, dan akasia.

Leave us a Comment