## DINAMIKA KARBON (C) AKIBAT ALIH GUNA LAHAN HUTAN MENJADI LAHAN PERTANIAN
Oleh : A. Monde 1) , N. Sinukaban 2) , K. Murtilaksono 2) , dan N. Pandjaitan 3)

## ABSTRACT
Land use changes  from  forest to  agricultural  farms have been incessantly occurring in Indonesia. This condition will have harmful effects on nature equilibrium if uncontrolled. Forest can effectively absorbed carbon, in contrast deforestation will result in the release of carbon dioxide (CO2) to the atmosphere. The research results indicated that significant carbon losses have taken place due to forest changes to agricultural farms.  Agro-forestry system can lessen these losses from vegetation, litter, soil and due to soil erosion. Agricultural farm with maize and peanut produced lower carbon than forest and vanilla agro-forestry.
Keyword : Carbon dynamics, forest, agricultural farm .

## I.  PENDAHULUAN
Hutan  merupakan  salah  satu  sistem penggunaan lahan berupa aneka pepohonan dan semak sehingga membentuk tajuk berlapis. Hutan yang  demikian  mampu  menyerap/menyimpan karbon  yang  sangat  besar  sehingga  dapat menekan  polusi  akibat  banyaknya  gas  karbon dioksida  di  atmosfir.  Sejumlah  hasil  penelitian telah  mengungkapkan  berbagai  dampak  dari alih  guna  lahan  hutan  menjadi  lahan  pertanian atau peruntukkan lainnya (Kang dan Juo, 1986; Lal  dan  Eliot,  1994;  Juo et  al .,  1995;  Dariah et al ., 2004), namun bila kebutuhan akan lahan begitu  mendesak,  konversi  lahan  hutan  sangat sulit  untuk  dihindari.  Pertumbuhan  penduduk yang tinggi menuntut penyediaan.
Lahan  untuk  perumahan  dan  lahan usaha/lapangan pekerjaan. Akibat kurang berkembangnya  lapangan  pekerjaan  diluar pertanian,  maka  orientasi  masyarakat  di pedesaan untuk dapat memenuhi kebutuhannya tidak  ada  cara  lain  kecuali  membuka  lahan pertanian  baru.  Demikian  pula  halnya  di Provinsi  Sulawesi  Tengah  dimana  kasus  alih guna  lahan  hutan  tergolong  cukup  tinggi dilakukan  oleh  masyarakat  untuk  budidaya pertanian.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk mengkaji dampak alih guna lahan hutan menjadi lahan pertanian terhadap dinamika karbon.

## II.  BAHAN DAN METODE
Penelitian  dilaksanakan    mulai  bulan Juni  hingga  Oktober  2005,  berlokasi  di  DAS Nopu. DAS ini  merupakan salah satu sub DAS dari DAS Gumbasa yang berada dalam wilayah administrasi  Kecamatan  Palolo,  Kabupaten Donggala, Sulawesi Tengah.
Letak  geografi  lokasi  penelitian  sekitar 01 o 11` 50,7” LS dan  120 o 05` 10,5” BT. Kondisi topografi di areal penelitian sangat curam dengan kemiringan  lereng  bervariasi  dari  miring  (9%) hingga  sangat  curam  (>45%).  Suhu  rata-rata 25-26 o C,  curah  hujan  rata-rata  di  atas  2500 mm/tahun  dengan  ketinggian  antara  600  m hingga 1400 m dari permukaan laut. Hasil survei sebelumnya  melaporkan  bahwa  jenis  tanah daerah  penelitian  menurut  klasifikasi  USDA didominasi  oleh Humitropepts dan Eutropepts pada  bagian  hulunya  dan Tropoquept s  dengan horizon  gleyic  atau Tropofluvents pada  bagian hilirnya (Gerold dan Murtilaksono, 2003).
Dalam  penelitian  ini,  dinamika  karbon diartikan  sebagai  besarnya  perubahan  serapan karbon  yang  terjadi  akibat  alih  guna  lahan hutan  menjadi  lahan  pertanian  (jagung,  kacang tanah, agroforestri vanili)

## 2.1.  Biomasa  Karbon Vegetasi dan Penutup Tanah.
Pengukuran  biomassa  dilakukan  pada tiga  tempat  yakni  tegakan  pohon  (diatas permukaan tanah), serasah (di permukaan tanah)
1) Staf Pengajar pada Program Studi Ilmu Tanah Fakultas Pertanian Universitas Tadulako, Palu.
2) Staf Pengajar Fakultas Pertanian IPB, Bogor
3) Staf Pengajar Fakultas Teknik Pertanian IPB Bogor
0 2 4 6 Penggunaan Lahan K ad ar C -o rg ( % ) C- or g ( %) C- or g ( %) 4.52 2.56 1.98 1.71 2.05 Hut a n Ka ka o ≤3 t hn
J a gung Ka c a ng t a na h Agr of or e st r iVa nilla b a ab b ab
dan  akar  yang  ada  di  bawah  permukaan  tanah yang semuanya dilakukan dalam petak contoh.
Untuk  mengukur  biomassa    vegetasi  di atas  permukaan  tanah    dapat  dilakukan  dengan dua tahap yakni :
Pertama ,  metode  pendugaan  dengan menggunakan    persamaan  allometrik  W=  aD b terutama  pada  pohon  yang  berdiameter  > 5  cm dengan  petak  contoh  berukuran  10  x  10  m. Total biomassa vegetasi dan  karbon (C) dalam suatu  areal  agroforestri  dapat  dihitung  melalui persamaan  pendugaan  biomasa  dan  karbon vegetasi (Brown, 1997) sebagai berikut: W  = 0,118D 2,53
C   = 0,5 x W W   = Total biomasa pohon (ton/ha) D =  Diameter  batang  (5  –  148  cm)  setinggi dada orang dewasa
C   = Kadar karbon (ton/ha)
Kedua, untuk  pengukuran  biomasa tumbuhan  bawah  atau  rumput-rumputan/semak dilakukan dengan petak contoh ukuran 2 x 2 m. Kemudian    masing-masing  jenis  yang  terdapat dalam  petak  contoh  diambil  dengan  bobot  yang sama misalnya 200 g. Contoh tersebut selanjutnya dikeringkan  dalam  oven  dengan  suhu  70 o C selama  2  kali  24  jam  lalu  ditimbang  bobot massa keringnya (Hairiah et al ., 2002).
Pengukuran biomassa serasah baik yang halus  mapun  yang  kasar  dilakukan  dengan metode  kuadrat  berukuran  0,5  x  0,5  m.  Selain mengumpulkan semua serasah yang ada di atas tanah juga dikumpulkan serasah halus yang ada
pada  kedalaman  5  cm  di  bawah  permukaan tanah  yang  akar-akar  halus  yang  telah  lapuk yang  lolos  ayakan  2  mm,  sedangkan  yang dikategorikan  dengan  serasah  kasar  adalah semua sisa tanaman yang belum terdekomposisi termasuk  pohon  mati  berdiameter  <  5  cm  dan panjang  <  5  m,  dan  ranting  serta  daun  yang tidak terbakar (Hairiah et al ., 2002). Selanjutnya contoh serasah yang telah dikumpulkan  tersebut  dikeringkan  dalam  oven pada  suhu  70-80 o C  selama  2  kali  24  jam kemudian ditimbang.
Estimasi  biomassa  akar  untuk  vegetasi hutan/pohon  menggunakan  persamaan  (Hairiah et al, 2001) :
WR  =  WS : (S/R rasio)
C =  0,5 x WR Dimana : WR = Biomasa akar; WS = Biomasa vegetasi di atas tanah;
S/R rasio = 4

## III.  HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1.  Dinamika Kandungan Karbon Tanah
Hasil  analisisi  kandungan  C  tanah akibat  alih  guna  lahan  hutan  menjadi  lahan pertanian  menurun  dengan  nyata  (Gambar  1). Kandungan C organik berbagai lahan pertanian tidak  berbeda  nyata  bila  dibandingkan  satu dengan lainnya.
Gambar  1.  Dinamika  Kandungan  C-Organik  Tanah  Akibat  Alih  Guna Lahan Hutan Menjadi Lahan Pertanian
Secara  keseluruhan  nampak  bahwa  alih guna  lahan  hutan  menjadi  lahan  pertanian menunjukkan  adanya  penurunan  kadar  C organik tanah. Lahan hutan memiliki kandungan bahan organik tinggi karena adanya suplai bahan organik  yang  terus-menerus  dari  vegetasi  hutan sehingga  terjadi  penumpukan.  Kondisi  stabil tersebut  memungkinkan  dekomposisi  bahan organik  berlangsung  secara  alami,  sebaliknya pada  lahan  pertanian  proses  dekomposisi berlangsung  dengan  cepat  karena  adanya pengelolaan dari petani.  Hal ini dapat dipahami karena dengan terbukanya lahan suhu meningkat sehingga  laju  dekomposisi  bahan  organik berlangsung  lebih  cepat.  Kondisi  permukaan tanah  yang  relatif  terbuka  memungkinkan sebagian  bahan  organik  tanah  tebawa  erosi ketika  terjadi  aliran  permukaan.  Selain  itu pengangkutan hasil panen dan jerami  keluar dari lahan  menjadi  faktor  penyebab  berkurangnya cadangan  dan  suplai  bahan  organik  tanah. Pembakaran  sisa-sisa  tanaman  atau  jerami  dan serasah juga menjadi kondisi yang mempercepat kehilangan karbon organik dari sistem tanah.
Besarnya  kehilangan  karbon  organik pada lahan kakao umur ≤3 tahun, lahan jagung dan  kacang  tanah  mengingat  pada  ketiga  lahan tersebut tingkat pelapukan bahan organik dapat dipastikan  berlangsung  lebih  cepat  karena kondisi  lahan  relatif  terbuka.  Sistem  pertanian tanaman semusim yang relatif terbuka memungkinkan  terjadinya  erosi  sangat  besar, ketika terjadi aliran permukaan sebagian besarkarbon    organik  terbawa  erosi.  Sebaliknya proses pelapukan pada lahan hutan ataupun lahan agroforestri  vanili  relatif  lambat.  Kondisi  ini menyebabkan  penumpukan  bahan  organik  pada lantai hutan lebih banyak (Hairiah et al., 2006). Kemudian kehilangan C organik melalui  aliran  permukaan  relatif  tidak  bebeda nyata  satu  dengan  lainnya  akibat  alih  guna lahan hutan menjadi lahan pertanian (Tabel 1).
Hal  ini  terjadi  karena  bahan  organik yang  terangkut  aliran  permukaan  umumnya dalam  bentuk  koloi  sehingga  yang  berbeda diduga  adalah  konsentrasi.  Meskipun  total aliran  permukaan  pada  lahan  hutan  kecil namun  konsentrasi  C-organiknya  relatif  tinggi (Sinukaban,  2007)  Dilihat  dari  kehilangan  C,
nampaknya kehilangan melalui erosi jauh lebih besar  dibanding  dengan  aliran  permukaan. Unsur  yang  paling  besar  terbawa  erosi  dan aliran permukaan adalah C organik. Kehilangan unsur  ini  berkaitan  erat  dengan  besarnya  erosi yang  terjadi  pada  masing-masing  penggunaan lahan.  Semakin  besar  erosi  maka  karbon  yang terangkut semakin banyak pula.

## 3.2.  Dinamika Serapan Karbon

## a. Karbon Tegakan
Hasil pengamatan dinamika total karbon akibat  alih  guna  lahan  menjadi  lahan  pertanian disajikan pada Gambar 2. Sesuai dengan hasil uji jarak  berganda  Duncan  diketahui  bahwa  hutan memiliki  total  serapan  karbon  lebih  tinggi  dan berbeda  nyata  dibanding  total  serapan  karbon pada  penggunaan  lahan  untuk  jagung,  kacang tanah,  agroforestri  vanili  dan  kakao  umur  ≤3 tahun.    Serapan  karbon  pada  lahan  agroforestri vanili  dan  kakao  umur  ≤3  tahun  bila dibandingkan  dengan    tanaman  jagung  dan kacang  tanah  berbeda  nyata.  Total  karbon tanaman  jagung  dan  tanaman  kacang  tanah  bila dibandingkan  tidak berbeda nyata.
Dapat  dipastikan  bahwa  hutan  memiliki kapasitas  serapan  karbon  yang  jauh  lebih  besar (302,49  t  ha -1 )  dibandingkan  dengan  sistem pertanian, mengingat kerapan pohon/vegetasinya sangat  tinggi.  Hasil  penelitian  Tomich et  al . (1998)  menunjukkan  bahwa  lahan  hutan  alami dapat  menyimpan  karbon  497  t  ha -1 .  Setelah dikonversi menjadi lahan agroforestri vanili dan tanaman kakao yang biasanya dibarengi dengan tanaman  pelindung  terjadi  penurunan  serapan
Tabel  1.  Pengaruh  Alih  Guna  Lahan  Hutan  menjadi  Lahan Pertanian  Terhadap  Kehilangan  C-organik  dalam
Erosi dan Aliran Permukaan Penggunaan Lahan Erosi Kg/ha Aliran Permukaan Kg/ha Hutan 24,31 a 11.32a Kakao ≤3 thn 353,30 b 27.44a Jagung 282,82 b 25.45a Kacang Tanah 257,41 b 18.96 a Agroforestri Vanili 18,15 a 18.45 a
Nilai yang diikuti oleh huruf yang sama dalam satu kolom, tidak berbeda nyata menurut uji jarak berganda Duncan α 0.05
Gambar  2.  Dinamika  Serapan  Karbon Tegakan  Akibat Alih  Guna  Lahan  Hutan  menjadi  Lahan Pertanian dan Lahan Kakao.
0 3 0 6 0 9 0 12 0 150 18 0 2 10 2 4 0 2 70 3 0 0 Penggunaan Lahan T o ta l C T e g a k a n ( t /h a ) Total C To tal C 3 0 2 .4 9 9 .6 8 3 .2 4 1.8 3 2 6 .6 0 Hutan Kakao ≤3 thn Jag ung Kacang  tanah Ag ro fo restri Vanili a bc c c b
karbon masing sebesar 275,89 kg ha -1 dan 292,81 kg ha -1 , sedangkan hasil penelitian konversi hutan alami menjadi lahan agroforestri karet menyebabkan  kehilangan  karbon  sebesar  290  kg ha -1 dan  bila  dikonversi  menjadi  HTI  sengon sekitar 370 kg ha -1 (Tomich et al ., 1998)  Tanaman semusim  seperti  jagung  dan  kacang  tanah  yang merupakan  jenis    tanaman  berbatang  bukan  kayu dan  berbentuk  herba  tentunya  memiliki  kapasitas yang terbatas dalam mengikat karbon.
Hasil  pengamatan  total  karbon  tegakan akibat  alih  guna  lahan  hutan  menjadi  lahan kakao disajikan pada Gambar 2. Sesuai dengan hasil  uji  jarak  berganda  Duncan  diketahui bahwa  lahan hutan memiliki total karbon lebih tinggi  dan  berbeda  nyata  dibandingkan  total karbon  pada  semua  penggunaan  lahan  untuk lahan  kakao.    Sistem  pertanaman  agroforestri vanili  juga  memiliki  total  karbon  lebih  tinggi dan  berbeda  nyata  dibandingkan  dengan  lahan kakao kakao umur ≤3 tahun, jagung dan kacang tanah,  nampaknya  dalam  hal  serapan  karbon belum  dapat  mendekati  serapan  karbon  hutan, terlebih  lagi  bila  pohon  pelindung  yang digunakan  adalah  pohon  dadap  (gamal), glisideae (gamal) ataupun pohon buah-buahan.

## b.  Karbon  Serasah/Vegetasi  dipermukaan Tanah
Hasil  pengamatan  karbon  serasah /vegetasi  penutup tanah  pada  masing-masing
penggunaan  lahan  disajikan  pada  Gambar  3. Sesuai  dengan  hasil  uji  jarak  berganda  Duncan diketahui  bahwa  lahan  hutan  memiliki  karbon serasah  penutup  tanah  jauh  lebih  tinggi  dan berbeda  nyata  dibandingkan  dengan  serasah pada  penggunaan  lahan  lainnya.  Kemudian diikuti  oleh  lahan  agroforestri  vanili,  dimana jumlah  karbon  serasah  penutup  lahannya berbeda  nyata  dibanding  dengan  lahan  kacang tanah, jagung dan kakao umur ≤3 tahun. Lahan kacang tanah, jagung dan kakao umur ≤3 tahun memiliki total karbon serasah/vegetasi permukaan (gulma) tidak berbeda nyata.
Pada  pertanaman  semusim  seperti tanaman jagung dan kacang tanah serasah sangat sedikit  dan  biasanya  ditumbuhi  rerumputan, tergantung  pada  tingkat  pengelolaan  tanaman oleh  petani.  Apabila  sering  dibersihkan  maka sebagian besar lahan akan terbuka.  Sebaliknya pada  lahan  hutan  dan  agroforestri  vanili memiliki tumpukan serasah yang cukup banyak yang  berasal  dari  guguran  daun  yang  tua  dan batang/ranting  yang  mati.  Selain  itu  kedua penggunaan  lahan  tersebut  memiliki  tanaman bawah.  Kemudian  laju  dekomposisi  bahan organik/serasah  pada  lahan  terbuka  relatif  lebih tinggi  dibanding  dengan  laju  dekomposisi  bahan organik dibawah tegakan hutan ataupun agroforestri vanili yang relatif terlindung (Stevenson, 1994).
Gambar 3.  Dinamika  Total Karbon Lantai  Lahan  pada Alih  Guna  Lahan  Hutan  menjadi  Lahan Pertanian.
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 Penggunaan Lahan T o ta l C L a n a ta i (t /h a ) Total  C lantai To tal  C lantai 16 .0 3 0 .4 5 0 .2 6 0 .2 5 5.79 Hutan Kakao ≤3 thn Jag ung Kacang tanah Ag ro fo restri Vanili a c c c c
b

## IV.  KESIMPULAN
1. Tegakan hutan penyerap  karbon yang sangat tinggi  (302,49  kg  ha -1 ).  Selain  itu  juga menghasilkan  karbon  serasah  dan  karbon organik tanah yang tinggi serta memiliki daya
konservasi  karbon  yang  efektif  akibat  aliran permukaan ataupun erosi. 2. Alih guna lahan hutan menjadi lahan pertanian menyebabkan degradasi serapan karbon tegakan,  serasah,  karbon  organik  tanah  dan meningkatkan kehilangan karbon dalam erosi

## DAFTAR PUSTAKA
Brady  MA.    1996. Effect  of  vegetation  changes  on  organic  matter  dynamics  in    three  control  peat  deposits  in  Sumatera, Indonesia.  In:  Rirely  JO  and  SE  Page  (eds ).  Proceedings  of  the  international  Symposium  on  Biodiversity Environmental Importance and Sustainability of Tropical Peat and Peatland Held in Palangkaraya, Central Kalimantan, 4-8 September 1995.
Brown  S.   1997. Estimating  biomassa  change  of  tropical forest . A  Forest  Resources  Assesment Publication.  FAO  Forestry Paper 134. Roma.
Dariah A, F Agus, S Arsyad, Sudarsono, and Maswar. 2004. Erosi dan limpasan permukaan pada agroforestri berbasis kopi di sumberjaya, Lampung Barat. Agrivita 26: 52 – 60.  Faperta UNIBRAW, Malang.
Gerold G and K Murtilaksono.  2003. The influence of pedo-hydrological changes on the water and nutrient cycle in catchment area. Project B2. Stability of Rainforest Margins (STORMA). Georg-August-Universitat Gottingen.. Gottingen
Hairiah K, SM Sitompul, M  Van Noordwijk and C Palm. 2001. Carbon stock  of tropical landuse syatem as part of the global c balance: effects of forest coverstion and option for clean development activities .  ASB Lecture Note 4A. ICRAF, Bogor. 49pp
Hairiah K, Widianto, SR Utami dan B Lusiana.  2002. Wanulcas model simulasi untuk sistem agroforestri . ICRAF. Southeast Asia Regional Research Program, Bogor.
Hairiah K, H Sulistyani, D Suprayogo, Widianto, P Purnomosidi, RH Widodo and M Van Noordwijk. 2006. Litter layer residence time in forest and coffee agroforestry systems in Sumberjaya, West Lampung . Forest Ecology and Management 224:45-57
Juo ASR, K Frannzluebbers, A  Dabiri and Ikhile. 1995. Changes in soil properties during long-term fallow and continuous cultivation after forest clearing in Nigeria. Agr. Eco and Env. 56: 9-18. New York
Kang BT and ASR Juo. 1986. Effect of forest clearing on soil chemical properties and crop performance. In: R Lal, PA Sanchez, RW Cummings, (Eds.). Land Clearing and Development in The Tropics. AA  Balkema/Roterdam/Boston. p. 383-394.
Lal  R  and  W  Elliot.  1994. Erodibility  and  erosivity .  In:  R  Lal,  (Ed.). Soil  Erosion  Research  Methods.  Soil  and  Water Conservation Society. Florida. p. 181-210.
Sinukaban N, Sudarmo dan K Murtilaksono. 2007. Pengaruh pemberian mulsa dan pengolahan tanah terhadap erosi, aliran permukaan dan selektivitas erosi pada latosol colakt kemerahan Darmaga .  Dalam : N Sinukanban. Konservasi Tanah dan Air Kunci Pembangunan Berkelanjutan. Direktorat Jenderal RLPS, Jakarta.
Stevenson FJ. 1994. Humus Chemistry . Genesis, Composition, Reaction. 2 nd ed. John Wiley and Sons. New York
Tomich TP, M  Van Noordwijk, S Budidarsono, A Gillison, T Kusumanto, Dmudiyarso, F Stolle and AM Fagi. 1998 . Alternatives to slah and burn in Indonesia . Summary Report & Synthesis of Phase II. ASB-Indonesia and ICRAF-S.E. Asia
agroforestri, 22, 23, 24, 25, 26
karbon, 22, 23, 24, 25, 26