## DAMPAK KEGIATAN PERAMBAHAN HUTAN PINUS REBOISASI TERHADAP SIFAT FISIK, KIMIA DAN BIOLOGI TANAH DI  KAWASAN LINDUNG DANAU TOBA, SUMATERA UTARA
( Impact of pine reforestation encroachment to the  physical,  chemical  and biological  properties of land in Lake Toba Protected Areas, North Sumatra )

## B ASUKI W ASIS 1) DAN I ZUDIN 1)
1) Departemen Silvikultur, Fakultas Kehutanan IPB Kotak Surat 168 Bogor
Diterima 25 Januari 2012/Disetujui 10 Mei 2012

## ABSTRAC
Encroachment is one of the causes of damage to pine forests. Forest damage can cause damage to soil properties on forest land that was left after the pine forest encroachment activities. This research was conducted aiming to determine the change of physical properties, chemical properties and biological properties of soil in the pine forest encroachment caused by activities in the area of pine forest reforestation in protected areas of Lake Toba, North Sumatra. Soil sampling conducted in purposive sampling in a pine forest and open land. The study was conducted on three plots in the pine forest and open land with the size of each 20 mx 20 m (0.04 ha). In the plot is made of three subplots with a size of 1m x 1m is placed randomly for  soil  sampling.  Observations  suggest  that  damage  to  the  pine  forest  vegetation  has  caused  the  loss  of  top  soil  layer  of  soil,  destruction  of  soil structure  and  the  increase  in  soil  erosion.  Destruction  of  pine  forest  into  open  land  has  caused  damage  to  soil  physical  properties  as  well  as significantly decreasing soil chemical properties and biological properties of soil. Forms of soil degradation caused by damage to pine forests, which is an increase in soil density (density Limbak) of 129%, a decrease of 68% organic C and soil nitrogen decreased by 23%. The main factors causing soil degradation is logging the pine forest vegetation, soil organic matter decline and erosion.
Keywords: forest encroachment, pine forests, open land, protected area,  soil properties.

## ABSTRAK
Perambahan hutan merupakan salah satu penyebab terjadinya kerusakan hutan pinus. Kerusakan hutan  dapat menyebabkan kerusakan sifat- sifat tanah di lahan hutan yang ditinggalkan pasca kegiatan perambahan hutan pinus. Penelitian ini dilakukan bertujuan untuk mengetahui perubahan sifat fisik, sifat kimia dan sifat biologi tanah pada hutan pinus yang disebabkan oleh kegiatan perambahan di areal hutan pinus reboisasi di Kawasan Lindung Danau Toba Provinsi Sumatera Utara. Pengambilan contoh tanah dilakukan secara purposive sampling pada hutan pinus dan tanah terbuka. Penelitian dilakukan pada tiga plot pada hutan pinus dan tanah terbuka dengan ukuran masing-masing 20 m x 20 m (0,04 ha).  Di dalam plot dibuat tiga  subplot  dengan  ukuran  1m  x  1m  yang  ditempatkan  secara  acak  untuk  pengambilan  sampel  tanah.  Hasil  pengamatan  menunjukkan  bahwa kerusakan vegetasi hutan pinus telah menyebabkan hilangnya lapisan tanah top soil , rusaknya struktur tanah dan terjadinya peningkatan  erosi tanah. Perusakan  hutan  pinus    menjadi  tanah  terbuka    telah  menyebabkan  kerusakan  sifat  fisik  tanah  secara  nyata  serta  terjadinya  penurunan  sifat  kimia tanah  dan  sifat  biologi  tanah.      Bentuk  kerusakan  tanah  yang  terjadi  akibat  kerusakan  hutan  pinus,  yaitu  terjadinya  peningkatan  kepadatan  tanah (kerapatan limbak) sebesar 129%, penurunan C organik sebesar 68% dan  penurunan nitrogen tanah sebesar 23%.  Adapun  faktor utama penyebab kerusakan tanah adalah penebangan vegetasi hutan pinus, penurunan bahan organik tanah dan erosi.
Kata kunci: perambahan hutan, hutan pinus, lahan terbuka, kawasan lindung, sifat-sifat tanah.

## PENDAHULUAN
Kebutuhan lahan semakin meningkat seiring dengan peningkatan jumlah penduduk untuk berbagai kepentingan.  Salah  satu  jalan  keluar  untuk  memenuhi kebutuhan  lahan  tersebut  adalah  dengan  melakukan perambahan  lahan  hutan.  Susilawati  (2008)  menyatakan bahwa  beberapa  faktor  penyebab  perambahan  hutan diantaranya  adalah  faktor  ekonomi,  faktor  pendidikan, keterbatasan  petugas  pengawas  hutan,  dan  lemahnya sanksi  hukum.  Kegiatan  perambahan  hutan  akan merugikan  kelestarian  ekosistem  hutan,  kerusakan vegetasi,  kerusakan  lahan  dan  berpotensi  untuk menyebabkan  bencana  alam  seperti  banjir,  longsor,  dan kekeringan.
Kegiatan perambahan hutan di hutan reboisasi pinus menyebabkan  keterbukaan  lahan.  Tanpa  dilakukannya
manajemen  lahan  yang  baik,  berakibat  lahan  terbuka terdegradasi.  Degradasi  lahan  menyebabkan  penurunan sifat  fisik,  sifat  kimia dan  sifat  biologi tanah. Perubahan sifat  tanah  tersebut  dapat  mengakibatkan  berkurangnya umur pemakaian  lahan, peningkatan potensi kekurangan hara  tanah,  dan  menurunnya  mutu  produksi  tanaman pinus  ( Pinus  merkusii )  (Wasis  dan  Fathia  2011). Disamping itu penebangan hutan pinus akan menyebabkan  hilangnya  serapan  dan  simpanan  karbon pada biomassa (Saharjo dan Wardhana 2011).
Kesuburan  tanah  juga  dapat  mengalami  penurunan di  lahan  yang  ditinggalkan  pasca  perambahan  (Wasis 2006).  Oleh  karena  itu  diperlukan  penelitian  untuk mengkaji  perubahan  sifat-sifat  tanah  akibat  perambahan hutan. Asumsi yang digunakan pada penelitian ini adalah kedua  lokasi  memiliki  jenis  tanah  dan  kondisi  geografis yang sama karena masih dalam satu kawasan.
Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji dampak kegiatan  perambahan  hutan  pinus  terhadap  sifat  fisik, sifat  kimia  dan  sifat  biologi  tanah  pada  Kawasan Lindung Danau Toba Sumatera Utara.

## METODE PENELITIAN
Pengambilan sampel tanah dilakukan  di hutan hasil reboisasi  pinus  di  Kawasan  Lindung  Danau  Toba, Sumatera Utara, pada bulan Agustus 2010.  Analisis sifat tanah  dilakukan  di  Laboratorium  Tanah,  Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor (IPB).
Pengambilan  sampel  tanah  dilakukan  di  dua kategori  kawasan  hutan  pinus  hasil  reboisasi,  yakni  di lahan  terbuka  dan  hutan  pinus.  Sampel  tanah  dikoleksi dari  masing-masing  lokasi  sebanyak  tiga  titik,  dengan peta  pengambilan  sampel  tanah  seperti  disajikan  pada Gambar  1.    Masing-masing  sanpel  tanah  diambil  pada kedalaman 0-20 cm.
Gambar 1.  Ilustrasi  peta  pengambilan  sampel  tanah secara purposive sampling .
Data  hasil  pengamatan  lapangan  dan  analisis  tanah di laboratorium kemudian dianalisis secara deskriptif dan secara  statistik  dengan  menggunakan  uji  beda  rata-rata. Peubah  yang  diamati  masing-masing  untuk  :  (1)  sifat fisik  tanah  meliputi  kerapatan  limbak,  porositas,  air tersedia, dan permeabilitas; (2)sifat kimia tanah meliputi: pH  tanah,  c-organik,  nitrogen  total,  fosfor,  kalium, kalsium, magnesium, dan kapasitas tukar kation; dan (3) sifat biologi tanah meliputi : total mikroorganisme tanah, bakteri pelarut fosfor, fungi tanah, dan respirasi tanah.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Sifat Fisik Tanah
Sifat  fisik  tanah  yang  dianalisis  meliputi  kerapatan limbak,  porositas,  kadar  air  dan  permeabilitas  tanah. Hasil analisis sifat fisik tanah dapat dilihat pada Tabel 1. Hasil analisa statistik uji beda rata-rata terhadap  dampak perusakan hutan pinus menjadi tanah terbuka menunjukkan  bahwa  telah  terjadi  perubahan  porositas dan  air  tersedia  berbeda  nyata,  sedangkan  untuk permeabilitas berbeda sangat nyata.
Tabel 1  Kondisi sifat  fisik tanah  pada kawasan  Lindung
Danau Toba Sifat Fisik Hutan Pinus Lahan Terbuka Kerapatan Limbak (g/cm 3 ) 0,31 ± 0,10 0,71 ± 0,18 tn Porositas (%) 78,12 ± 7,18 58,92 ± 5,20 * Air tersedia (%) 17,69 ± 3,23 12,53 ± 1,87 * Permeabilitas (cm/jam) 39,10 ± 7,36 21,34 ± 6,16 **
Ket. : * = berbeda nyata pada selang kepercayaan 95% **= berbeda sangat sangat pada selang kepercayaan 99% tn = tidak berbeda nyata pada selang kepercayaan 95%.
Kegiatan  perusakan  hutan  pinus  menjadi  tanah terbuka  telah  menyebabkan  terjadinya  peningkatan kerapatan  limbak  sebesar  0,40  cm 3 /gram  (129%). Peningkatan  kepadatan  tanah  ini  disebabkan  adanya penebangan  pohon  dan  penggunaan  alat  berat  seperti jonder  yang  berakibat  pada  kerusakan  struktur  tanah. Disamping  itu  dampak  pemadatan  tanah  menyebabkan kerusakan  pori  tanah.    Hasil  penelitian  telah  menjawab bahwa  di  lokasi  penelitian  juga  telah  terjadi  kerusakan pori  tanah  yaitu  terjadinya  penurunan  porositas  tanah sebesar 19,20% (24,58%).
Dampak  lainnya  akibat  kerusakan  hutan  pinus menjadi  tanah  terbuka  yaitu  terjadinya  penurunan  tanah dalam  konservasi  air,  ditandai  dengan  terjadinya penurunan kemampuan tanah dalam melewatkan air yang dibuktikan  dengan  penurunan  permeabilitas  tanah sebesar  17,66    cm/jam  (45,17%).  Hal  ini  berakibat  air hujan  yang  jatuh  pada  permukaan  tanah  akan  menjadi limpasan  permukaan,  jika  kapasitas  permeabilitas terlampaui oleh curah air hujan yang turun.
Kerusakan  tanah  yang  terjadi  akibat  kegiatan penebangan  hutan  dan  penggunaan  alat  berat  yaitu menurunnya air tersedia sebesar 5,16% (13,20%). Hal ini disebabkan fraksi liat dan bahan organik pada permukaan tanah  kadarnya  menjadi  menurun  karena  terjadinya pengupasan  lapisan  tanah  top  soil,  rusaknya  struktur tanah  dan peningkatan erosi tanah.
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa penebangan  hutan  pinus  dan  pembukaan  lahan  dengan alat berat (jonder) telah menyebabkan rusaknya sifat fisik tanah.  Sifat  fisik  tanah  terpenting  dalam  hubungannya dengan  hutan  yaitu  kadar  air,  permeabilitas,  porositas, drainase,  dan  infiltrasi  tanah    dimana  pada  tanah  yang tidak  terlindungi  tutupan  tajuk  pohon  akan  mengalami kerusakan  sifat  fisik  tanah.      Pada  tanah  yang  tidak terlindungi tajuk pohon maka butiran air hujan akan jatuh langsung  ke  permukaan  tanah  sehingga  struktur  tanah hutan  menjadi  rusak  atau  hancur  serta  terjadinya pemadatan  tanah.    Kerusakan  struktur  tanah  akan menyebabkan  penurunan  porositas  tanah,  permeabilitas dan infiltrasi tanah, sehingga menyebabkan limpasan dan erosi  tanah.    Kerusakan  sifat  fisik  tanah  secara keseluruhan  akan  menyebabkan  terjadinya  penurunan fungsi hidroorogis (tata air) dari kawasan lindung Danau
Toba.  Penelitian  ini  sesuai  hasil  penelitian  Hendrayanto et  al. (2001)  bahwa  limpasan  permukaan/banjir (penurunan  tata  air)  dapat  disebabkan  oleh  menurunnya kapasitas infiltrasi tanah dan kualitas vegetasi penutupan lahan yang kurang baik.
Pengaruh  vegetasi  terhadap  erosi  tanah  berbeda- beda  bergantung  pada  jenis  tanaman,  perakaran,  tinggi tanaman,  tajuk  dan  tingkat  pertumbuhan  dan  musim. Pengaruh  musim  sebetulnya  erat  hubunganya  dengan pengelolaan  hutan  dan  atau  tanaman  (Rahim  2006). Adanya vegetasi penutup tanah yang baik seperti rumput yang  tebal  dan  hutan  yang  lebat  dapat  menghilangkan pengaruh  topografi  terhadap  erosi.  Vegetasi  yang menutup  permukaan  tanah  secara  rapat  tidak  saja memperlambat  limpasan,  tetapi  juga  menghambat pengangkutan  partikel  tanah.    Jenis  tanaman  yang diusahakan memainkan peranan penting dalam pencegahan erosi (Arsyad 2006).
Perakaran  tumbuhan  berperan  sebagai  pemantap agregat  tanah  dan  memperbesar  porositas  tanah.    Akar juga  berfungsi  “menggengam”  massa  tanah  sehingga mempengaruhi  nilai  daya  geser  tanah  ( Shear  strength ). Dengan  demikian  tanah  yang  memiliki  perakaran tumbuhan  baik,  pada  satu  sisi  memiliki  kemampuan meneruskan  air  ke  lapisan  bawah  tinggi,  dan  pada  sisi lain  memiliki  ketahanan  tanah  terhadap  perusakan  oleh air menjadi tinggi pula. Tumbuhan yang berbeda ternyata mempunyai  karakter  yang  berbeda  dalam  berinteraksi dengan  tanah.    Tumbuhan  yang  mempunyai  daun  yang lebat  akan  mudah  lapuk  dan  menyuburkan  tanah, sehingga  mengurangi  kepekaan  tanah  terhadap  erosi (Rahim 2006).  Secara umum  di hutan alam  yang  masih lebat akan memiliki erosi yang paling rendah yang sering disebut erosi geologi (Arsyad 2006).

## Sifat Kimia Tanah
Sifat  kimia  tanah  yang  dianalisis  meliputi  pH,  C- Organik, N Total, P Bray, Kalium, Kalsium, Magnesium, dan  KTK.  Hasil  analisis  sifat  kimia  tanah  yang  telah dilakukan  disajikan  pada  Tabel  2.  Sedangkan  hasil analisis statistik uji beda nyata disajikan pada tabel 3.
Tabel 2  Nilai rata-rata sifat kimia tanah pada hutan pinus dan lahan terbuka
Sifat Kimia Tanah Hutan Pinus Lahan Terbuka pH (H 2 O) 6,13 4,53 C-Organik (%) 7,55 2,45 N Total (%) 0,22 0,17 P Bray (ppm) 25,40 15,80 Ca (me/100g) 6,97 1,11 Mg (me/100g) 3,95 2,39 K (me/100g) 0,59 0,83 KTK (me/100g) 16,55 14,56
Tabel 3  Hasil uji beda nyata dari sifat kimia tanah Sifat Kimia Tanah Hutan Pinus Lahan Terbuka pH (H 2 O) 6,13 ± 0,55 4,53 ± 0,45* C-Organik (%) 7,55 ± 9,56 2,45 ± 1,27 tn N Total (%) 0,22 ± 0,09 0,17 ± 0,06 tn P Bray (ppm) 25,40 ± 3,81 15,80 ± 13,81 tn Ca (me/100g) 6,97 ± 2,23 1,11 ± 0,27* Mg (me/100g) 3,95 ± 1,00 2,39 ± 1,74 tn K (me/100g) 0,59 ± 0,55 0,83 ± 1,13 tn KTK (me/100g) 16,55 ± 1,95 14,56 ± 5,50 tn
Ket. : * = berbeda nyata pada selang kepercayaan 95% tn = tidak berbeda nyata pada selang kepercayaan 95%
Hasil  analisis  statistik  (uji  beda  nyata)  seperti disajikan  di  atas  menunjukkan  bahwa    parameter  sifat kimia  tanah  antara  hutan  pinus  dan  lahan  terbuka  pasca perambahan  berbeda  nyata  untuk  variabel  pH  tanah  dan unsur  kalsium  (Ca),  sedangkan  unsur  lain  tidak  berbeda nyata.
Berdasarkan  sifat-sifat  kimia  tanah  yang  diamati diperoleh  gambaran  bahwa  keseluruhan  paramater mengalami  penurunan  nilai  di  lahan  terbuka  pasca kegiatan  perambahan,  kecuali  pada  parameter  unsur kalium (K) tanah. Penurunan sifat kimia tanah C organik sebesar  5,1%  (68%),  N  tanah  sebesar  0,05%  (23%),  P tanah  sebesar  9,6  ppm  (38%),  Ca  tanah  sebesar  5,86 me/100  gram  (84%),  Mg  tanah  sebesar  1,56  me/100 gram  (39%)  dan  KTK  tanah  sebesar  1,99  me/100  gram (12%).  Kegiatan  perambahan  hutan  mengakibatkan penurunan nilai pH menjadi bersifat masam. Hal tersebut disebabkan  oleh  hilangnya  tutupan  lahan  akibat pemanenan  pohon,  sehingga  kation-kation  basah  pada tanah  akan  sangat  mudah  mengalami  pencucian  ketika hujan. Curah hujan yang berlebihan merupakan penyebab efektif  hilangnya  kation-kation  basa  seperti  Ca 2+ ,  Mg 2+ , K + ,  dan  Na + dari  larutan  tanah  yang  digantikan  dengan H + dan  Al 3+ yang  bersifat  masam  (Hardjowigeno  2003; Munawar 2011).
C-Organik  merupakan  penyusun  utama  bahan organik. Dari hasil analisis laboratorium tanah, jumlah C- Organik  mengalami  penurunan  yang  signifikan  pada lahan  terbuka  pasca  perambahan  dibandingkan  pada hutan pinus. Hal ini berarti bahwa bahan organik di hutan pinus lebih banyak jumlahnya daripada bahan organik di lahan terbuka. Perbedaan nilai C-Organik yang signifikan di  kedua  lokasi  tersebut  dipengaruhi  oleh  perbedaan jumlah  dan  jenis  vegetasi  antara  hutan  pinus  dan  lahan terbuka  pasca  perambahan.  Menurut  Hanafiah  (2007) sumber  primer  bahan  organik  tanah  adalah  jaringan organik  tanaman,  baik  berupa  daun,  batang/cabang, ranting,  buah,  maupun  akar.  Sedangkan  yang  menjadi sumber sekunder berupa jaringan organik fauna termasuk kotorannya serta mikroflora.
Keberadaan bahan organik tanah ini sangat penting dalam  penentuan  kesuburan  suatu  tanah,  karena  pada
bahan  organik,  tersimpan  unsur-unsur  hara  seperti  N total,  hara  essensial,  mineral  tanah  dan  sebagainya. Besarnya  nilai  pH,  kandungan  C-Organik  dan  kation basa  (Ca 2+ ,  Mg 2+ ,  K + dan  Na + )  sangat  erat  kaitannya dengan  KTK  tanah.  KTK  merupakan  sifat  kimia  tanah yang  sangat  erat  hubungannya  dengan  kesuburan  tanah yakni  sebanding  dalam  kemampuan  menjerap  dan menyediakan  unsur  hara  tanaman  (Hardjowigeno  2003). Nilai KTK efektif sering disebut sebagai kejenuhan basa (%  KB).  Keterbukaan  lahan  akibat  perambahan  hutan menyebabkan  kation  basa  atau  unsur  hara  essensial seperti Ca dan Mg hilang tercuci oleh air hujan dan erosi tanah.
Kecenderungan  pemasok  terbesar  bahan  organik tanah  pada  hutan  pinus  berasal  dari  seluruh  bagian tanaman pinus dan tambahan dari jaringan tumbuhan lain yang  tumbuh  di  bawah  tegakan  pinus  serta  biota  tanah. Akan  tetapi  di  lahan  terbuka  pasca  perambahan umumnya  bahan  organik  yang  ditambahkan  ke  tanah hanya  berasal  dari  tumbuhan  bawah  yang  tumbuh  pasca perambahan hutan.
Penurunan kandungan nilai unsur hara terjadi untuk beberapa  parameter  seperti  jumlah  Nitrogen  (N)  Total, Fosfor (P), Kalsium (Ca), dan Magnesium (Mg) di lahan terbuka pasca perambahan.  Penurunan jumlah N Total di lahan terbuka pasca perambahan hutan pinus dipengaruhi oleh  hilangnya  tutupan  lahan.  Karena  pada  saat  hujan, potensi  terjadinya  aliran  permukaan  semakin  besar  yang mengakibatkan  nitrogen  dalam  bentuk  NO 3 akan  sangat mudah tercuci bersama dengan mengalirnya air.
Penurunan  jumlah  nitrogen  juga  dipengaruhi  oleh penurunan  jumlah  bahan  organik  dan  mikroorganisme tanah  di  lokasi  tersebut.  Karena  di  dalam  susunan jaringan  bahan  organik  terkandung  unsur  nitrogen organik  yang  didekomposisi  oleh  mikroorganisme  tanah menjadi  nitrogen  tersedia  bagi  tanaman.  Penambahan jumlah N Total dipengaruhi oleh  proses azofikasi,  yakni jasad  mikro  tertentu  yang  menggunakan  bahan  organik sebagai  sumber  energi  dan  nitrogen  yang  dimanfaatkan dalam tubuhnya akan tertinggal dalam bentuk protein dan senyawa serupa apabila mereka mati.
Sama  halnya  dengan  unsur  nitrogen,  penurunan jumlah  fosfor  di  lahan  terbuka  pasca  perambahan  hutan pinus  banyak  dipengaruhi  oleh  penurunan  jumlah  bahan organik.  Salah  satu  pengaruh  bahan  organik  terhadap sifat-sifat  tanah  dan  akibatnya  terhadap  pertumbuhan tanaman adalah sebagai sumber unsur hara N, P, S, unsur mikro,  dan  lain-lain  (Hardjowigeno  2003;    Wasis  dan Fathia 2011).
Penurunan  jumlah  kalsium  (Ca)  di  lahan  terbuka pasca  perambahan  dipengaruhi  oleh  pencucian  dan kemasaman  tanah.  Seperti  yang  telah  dijelaskan  di bagian atas bahwa pada tanah-tanah masam, aktivitas Al dan  H  tinggi  yang  mengakibatkan  mudah  hilangnya kation  basa  seperti  Ca 2+ ,  karena  hilangnya  vegetasi pohon  yang  berperan  untuk  melindungi  tanah  dari benturan air hujan secara langsung dan aliran permukaan.
Penebangan  pohon  pada  kegiatan  perambahan  hutan menyebabkan kation basa seperti Ca 2+ mudah mengalami pencucian ketika hujan. Wasis (2006) menyatakan bahwa ion  Ca  dalam  larutan  dapat  habis  jika  diserap  tanaman, diambil jasad renik, terikat oleh kompleks adsorpsi tanah, mengendap  kembali  sebagai  endapan-endapan  sekunder dan tercuci.
Kandungan  unsur  Kalium  di  lahan  terbuka  pasca perambahan lebih tinggi dibandingkan dengan kandungan  kalium  di  hutan  pinus.  Hal  ini  dapat dipengaruhi  oleh  proses  pencucian  bahan  mineral  akibat limpasan permukaan.
Penurunan  sebagian  besar  kadar  unsur  hara essensial  (N,  P,  Ca,  Mg)  di  lahan  terbuka  pasca perambahan  diikuti  juga  oleh  penurunan  kapasitas  tukar kation  (KTK).  KTK  tanah  biasanya  berasal  bahan organik  dan  merupakan  pemantap  agregat  tanah  dan meningkatkan  KTK  tanah  itu  sendiri  (Hardjowigeno 2003).

## Sifat Biologi Tanah
Sifat  biologi  tanah  yang  dianalisis  meliputi mikroorganisme tanah, fungi tanah, bakteri pelarut P, dan respirasi  tanah.  Hasil  analisis  sifat  biologi    tanah  yang telah dilakukan dapat dilihat pada Tabel 4. Adapun hasil analisis  statisitik  melalui  uji  beda  nyata  sifat  biologi tanah di kedua lokasi penelitian tersaji pada Tabel 5.
Tabel 4  Nilai  rata-rata  sifat  biologi  tanah  pada  hutan pinus dan lahan terbuka
Sifat Biologi Tanah Hutan Pinus Lahan Terbuka Mikroorganisme Tanah (x 10 6 spk/g) 31,67 3,50 Fungi Tanah (x 10 4 spk/g) 5,17 1,00 Bakteri Pelarut P (x 10 3 spk/g) 6,83 0,67 Respirasi Tanah (mgC-CO 2 /kg tanah/hari) 14,43 11,00 Tabel 5. Hasil  analisis  uji  beda  rata-rata  sifat  biologi tanah Sifat Biologi Tanah Hutan Pinus Lahan Terbuka Mikroorganisme Tanah (x 10 6 spk/g) 31,67 ± 17,26 3,50 ± 1,50 tn Fungi Tanah (x 10 4 spk/g) 5,17 ± 0,76 1,00 ± 0,86 * Bakteri Pelarut P (x 10 3 spk/g) 6,83 ± 5,39 0,67 ± 1,15 tn Respirasi Tanah (mgC-CO 2 /kg tanah/hari) 14,43 ± 3,05 11,00 ± 1,35 tn
Keterangan. :
* = berbeda nyata pada selang kepercayaan 95% tn = tidak berbeda nyata pada selang kepercayaan 95%.
Hasil uji beda rata-rata menunjukkan bahwa seluruh parameter  sifat  biologi  tanah    antara  hutan  pinus  dan lahan  terbuka  pasca  perambahan  tidak  berbeda  nyata kecuali  untuk  variabel  jumlah  fungi  tanah  menunjukkan berbeda  nyata.  Hal  ini  berarti  bahwa  kegiatan perambahan hutan hanya memberikan pengaruh terhadap jumlah fungi tanah.
Hasil  analisis  laboratorium  diketahui  bahwa keseluruhan  parameter  sifat  biologi  tanah  ternyata jumlahnya  lebih  rendah  pada  lahan  terbuka  pasca kegiatan  perambahan  hutan.  Selisih  perbedaan  jumlah mikroorganisme  tanah  di  kedua  lokasi  diketahui  sebesar 28,17x10 6 spk/g.  Sedangkan  selisih  perbedaan  jumlah bakteri  pelarut  P  sebesar  6,16  x  10 3 spk/g.  Jumlah mikroorganisme  tanah  dan  bakteri  pelarut  P  di  lahan terbuka sangat dipengaruhi oleh bahan organik yang juga mengalami penurunan di lahan terbuka. Karena  semakin banyak  bahan  organik  menunjukkan  semakin  banyak pula sumber energi bagi organisme tanah. Mikroorganisme tanah akan berperan dalam dekomposisi bahan  organik  tanah.    Sedangkan  bakteri  pelarut  P berperan  dalam  mineralisasi  fosfor  organik  yang terkandung pada bahan organik menjadi fosfor inorganik yang tersedia bagi tanaman. Hanafiah (2007) menyatakan bahwa  bakteri  merupakan  jasad  bersel  satu  dan berkembang biak melalui pembelahan sel. Diversitas dan kelimpahan  bakteri  tergantung  pada  ketersediaan  hara dan kondisi lingkungannya.
Seperti  yang  telah  disebutkan  di  atas  bahwa respirasi tanah di lahan terbuka juga memiliki nilai yang lebih  rendah  dibandingkan  di  hutan  pinus.  Penurunan jumlah  respirasi  tanah  yakni  sebesar  3,43  mgC-CO 2 /kg tanah/hari.  Menurut  Anas  (1989)  kecepatan    respirasi tanah  lebih  mencerminkan  aktivitas  metabolik  mikrobia tanah  daripada  jumlah,  tipe,  atau  perkembangan  tanah. Sama  halnya  dengan  respirasi  tanah,  dibandingkan  pada hutan  pinus  untuk  jumlah  fungi  tanah  di  lahan  terbuka memiliki  nilai  yang  lebih  kecil.  Selisih  nilai  diantara kedua lokasi tersebut sebesar 4,17 x 10 4 spk/g. Penurunan jumlah  fungi  tanah  tersebut  dapat  dipengaruhi  oleh hilangnya  vegetasi  pohon  akibat  penebangan  sehingga mengakibatkan hilangnya fungsi pohon sebagai pelindung  tanah  dari  sinar  matahari  secara  langsung. Kondisi  tersebut  akan  mempengaruhi  suhu  dan kelembapan  tanah,  karena  populasi  dan  biodiversitas biota tanah sangat dipengaruhi oleh faktor cuaca, kondisi tanah,  dan  juga  tipe  vegetasi  penutupan  lahan.Kondisi yang  terjadi  pada  sifat-sifat  kimia  dan  biologi  tanah  di lahan  terbuka  tersebut  banyak  dipengaruhi  oleh  jumlah bahan organik dan pencucian. Rendahnya bahan organik mengakibatkan  berkurangnya  sumber  energi  untuk  biota tanah  yang  kemudian  akan  menghasilkan  tambahan unsur  hara  tanah.  Kondisi  tersebut  akan  terus-menerus mengalami  penurunan  kuantitas  dan  kualitas  tanah apabila  tidak  segera  dilakukan  usaha  penanaman  pohon untuk  membentuk kembali iklim  mikro hutan  yang akan mendukung  keberlangsungan  siklus  hara  dan  populasi serta  biodiversitas  biota  tanah.  Penurunan  kualitas  dan
kuantitas  tanah  di  lahan  terbuka  sangat  mungkin  terjadi karena  besarnya  potensi  erosi  akibat  pencucian  yang akan mengikis tanah beserta unsur hara yang terkandung di dalamnya.
Keterbukaan  lahan  ini  berakibat  meningkatnya  laju aliran  permukaan,  erosi  tanah  dan  sedimentasi  serta menurunnya  tingkat  kesuburan  dan  stabilitas  lahan. Secara deskriptif perambahan hutan pada umur tebangan 5  bulan  menyebabkan  penurunan  kimia  tanah  yang tertinggi  pada  kandungan  C-Organik  sebesar  21,23% (59,90%), kemudian Ca 1,89 me/100g (45,28%) dan Mg 2,53  me/100g  (44,39%)  dari jumlah  rata-rata  nilai  kimia tanah  di  hutan  pinus,  serta  terendah  adalah  jumlah  Na sebesar 0,03 me/100g (9,30%).
Keterbukaan  lahan  mengakibatkan  meningkatnya laju  aliran  permukaan,  erosi  tanah  dan  sedimentasi  serta menurunnya  tingkat  kesuburan  dan  stabilitas  lahan. Menurut Hendrayanto et al. (2001) limpasan permukaan/banjir  (penurunan  tata  air)  dapat  disebabkan oleh  menurunnya  kapasitas  infiltrasi  tanah  dan  kualitas vegetasi  penutupan  lahan  yang  kurang  baik.  Dampak yang paling signifikan yaitu terjadi degradasi tanah  yang ditandai  dengan memburuknya kualitas sifat tanah (fisik, kimia  dan  biologi)  sehingga  tidak  mampu  menghasilkan produk.  Menurut  Foth  (1994)  akibat  meningkatnya perpindahan  air  melalui  tanah  maka  kation  basa  seperti Ca 2+ , Mg 2+ , K + dan Na + akan hilang dari tanah kemudian H + mulai  menjenuhi  kapasitas  tukar  kation  dan kejenuhan  basa  pun  menurun,  sehingga  kemasaman tanah  meningkat.  Kation-kation  basa  sebagian  besar merupakan  hara  essensial  yang  sangat  dibutuhkan  oleh tanaman,  namun  sangat  mudah  larut  dalam  air  atau tercuci oleh air hujan.
Menurut  data  Stasiun  Klimatologi  Sampali  Medan, angka  curah  hujan  tahunan  di  Kabupaten  Humbang Hasundutan  sebesar  3.322  mm  pada  tahun  2010.  Curah hujan  yang  tinggi  dan  kondisi  topografi  yang  miring meningkatkan aliran permukaan dan erosi tanah sehingga mengakibatkan  penurunan  jumlah  kandungan  hara  tanah pada  kedalaman  0  −  20  cm  di  lokasi  penelitian. Pembukaan  lahan  dengan  perambahan  hutan  juga berdampak  menurunkan  jumlah  kandungan  bahan organik tanah terutama C-Organik, N Total dan P. Bahan organik  di  dalam  hutan  sebagian  besar  terdapat  pada pohon-pohon yang tegak yaitu jaringan organik tanaman baik  berupa  daun,  batang/cabang,  ranting,  buah  maupun akar,  sementara  itu  lebih  dari  90%  bahan  organik terdapat  di  dalam  tanah  (Foth  1994).  Hilangnya  N  dari tanah juga disebabkan oleh penggunaan untuk metabolisme  tanaman  dan  mikrobia  selain  itu  juga  N dalam  bentuk  nitrat  sangat  mudah  tercuci  oleh  air  hujan (Hanafiah 2005).
Tanah yang subur memberikan sumber energi yang cukup  untuk  tanaman  juga  organisme  tanah.  Dampak yang  nyata  akibat  degradasi  hutan  di  lahan  terbuka adalah  rusaknya  ekologi  pada  ekosisitem  tanah.  Selain itu  erat  hubungannya  dengan  aktivitas  mikroba  tanah.
Berdasarkan hasil analisis biologi tanah di lahan terbuka, persentase  perubahan  tertinggi  pada  jumlah  fungi  tanah sebesar  94,18%  lebih  rendah  dibandingkan  di  hutan pinus.  Fungi  simbiotik  hidup  pada  akar-akar  tanaman  di mana  tanaman  maupun  fungi  saling  beruntung.  Menurut Sutarman et  al. (2004)  ketidakseimbangan  nutrisi  dapat menyebabkan  tanaman  pinus  akan  mudah  terinfeksi penyakit.
Penurunan fungi tanah akan menyebabkan kemampuan  serapan  hara  tanah  oleh  tanaman  menjadi menurun.  Dengan  demikian  pada  lahan  yang  terbuka, pemiskinan  hara  akan  semakin  cepat  dan  pertumbuhan tanaman  akan  menurun    (Rumondang  dan  Setiadi  2011; Tuheteru dan Husna 2011).
Uraian  di  atas  memberikan  informasi  bahwa degradasi kimia dan biologi tanah hutan disebabkan oleh penurunan  jumlah  bahan  organik  tanah  dan  pencucian hara oleh air hujan akibat keterebukaan lahan.

## KESIMPULAN
1. Kegiatan  perambahan  hutan  pinus  menyebabkan peningkatan  kerapatan  limbak,  penurunan  porositas, penurunan  permeabilitas  dan  penurunan  air  tersedia. Kondisi  porositas  dan  kadar  air  berbeda  nyata  antara lahan terbuka dan hutan pinus, sedangkan permeabilitas tanah berbeda sangat nyata.
2. Kegiatan  perambahan  hutan  pinus  menyebabkan perubahan  pada  sifat  kimia  tanah  yakni  berupa penurunan  jumlah  kandungan  C-Organik,  N  Total,  P Bray, Kalsium, Magnesium, Kapasitas Tukar Kation, dan  pH  serta  mengalami  peningkatan  jumlah kandungan  Kalium.  Kegiatan  perambahan  hutan berpengaruh  nyata  terhadap  kondisi  pH  tanah  dan unusr kalsium tanah.
3. Kegiatan  perambahan  hutan  pinus  menyebabkan perubahan  pada  sifat  biologi  tanah  yakni  berupa penurunan  jumlah  mikroorganisme  tanah,  bakteri pelarut  P,  fungi  tanah  dan  respirasi  tanah.  Secara statistik diketahui bahwa bahwa kegiatan perambahan hutan pinus berpengaruh nyata terhadap jumlah fungi tanah.
4. Untuk  menjaga  kondisi  tanah  tersebut,  perlu dilakukannya  program  penanaman  dan  pemeliharaan pohon  di  lahan  terbuka  pasca  perambahan,  serta usaha  perbaikan  tanah  baik  dengan  pengapuran maupun dengan penambahan bahan organik.

## DAFTAR PUSTAKA
Anas  I.  1989. Petunjuk  Laboratorium  :  Biologi  Tanah dalam Praktek. Bogor: Departemen Pendidikan dan Kebudayaan. Pusat Antar Universitas Bioteknologi. Institut Pertanian Bogor.
Arsyad S. 2006.  Konservasi Tanah dan Air.  IPB Press.
Bogor.
Foth H D.  1994. Dasar-dasar Ilmu Tanah , Edisi enam. Adisoemarto  S.    Jakarta:  Erlangga.    Terjemahan dari : Fundamentals Of Soil Science .
Hanafiah  KA.  2007. Dasar-dasar  Ilmu  Tanah .  Jakarta:
PT Raja Grafindo Persada.
Hanafiah K A.  2005. Dasar-dasar Ilmu Tanah .  Jakarta: PT Raja Grafindo Persada.
Hardjowigeno  S.    2003. Ilmu  Tanah .    Jakarta  : Akademika Pressindo.
Hendrayanto, O Rusdiana, NM Arifjaya, B Wasis.  2001. Respon  Hidrologi  Daerah  Aliran  Sungai  (DAS) Berhutan  Jati  ( Tectona  grandis )  Studi  Kasus  Di DAS  Cijuray  KPH  Purwakarta  Perum  Perhutani Unit  III  Jawa  Barat.    Jurnal  Manajemen  Hutan Tropika 7 (2) : 7 – 18.
Munawar  A.  2011. Kesuburan  Tanah  dan  Nutrisi Tanaman . Bogor: PT Penerbit IPB Press.
Rahim  SE.    2006.    Pengendalian  Erosi  Tanah  dalam Rangka  Pelestarian  Lingkungan  Hidup.    PT  Bumi Aksara. Jakarta.
Rumondang J, Setiadi Y.  2011.  Evaluasi Aplikasi Fungi Mikoriza Arbuskula (FMA) dan Respon Pertumbuhannya  Terhadap  Jati  (Tectona  grandis Linn.  F)  di  Persemaian  Jurnal  Silvikultur  Tropika 2 (3) : 194-197.
Susilawati  D.  2008.  Analisis  dampak  dan  faktor  yang mempengaruhi  perambahan  hutan  studi  kasus  desa Bulu  Hadik,  Kecamatan  Teluk  Dalam,  Kabupaten Simeulue,  NAD  [Skripsi].  Medan  :  Universitas Sumatera Utara.
Sutarman,  S  Hadi,  A.  Saefuddin,  Achmad,  A  Suryati.
2004.    Epidemiologi  Hawar  Daun  Bibit Pinus merkusii yang  Disebabkan  oleh Pestalotia  thea . Jurnal Manajemen Hutan Tropika 10 (1) : 43-60.
Tuheteru FD, Husna.  2011.  Pertumbuhan dan Biomassa Albizia saponaria yang diinokulasi Fungi Arbuskula  Mikoriza  Lokal  Sulawesi  Tenggara. Jurnal Silvikultur Tropika 2 (3) : 143-148.
Wasis B, Fathia N.  2011.  Pertumbuhan Semai Gmelina dengan Berbagai Dosis Pupuk Kompos pada Media Tanah  Bekas  Tambang  Emas.      Jurnal  Manajemen Hutan Tropika 17(1) : 29 – 33.
Wasis B, Fathia N.  2011.  Pertumbuhan Semai Gmelina dengan Berbagai Dosis Pupuk Kompos pada Media Tanah  Bekas  Tambang  Emas.      Jurnal  Manajemen Hutan Tropika 17(1) : 29 – 33.
Wasis B, Fathia N.  2011.  Pertumbuhan Semai Gmelina dengan Berbagai Dosis Pupuk Kompos pada Media Tanah  Bekas  Tambang  Emas.      Jurnal  Manajemen Hutan Tropika 17(1) : 29 – 33.