Diversifikasi  di  kebun  kopi  dengan tanaman  industri  dalam  rangka menunjang keberlanjutan usaha tani kopi. Warta Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia, 19, 91–106.
Palm, C.A. & P.A. Sanchez (1991). Nitrogen release from some tropical legumes as affected by lignin and polyphenol con- tents. Soil Biol. Biochem., 23, 83–88.
Purwanto; E. Handayanto; D. Suprayogo & K. Hairiah (2006). Dampak alih guna hutan menjadi  agroforestri  kopi  terhadap potensial  nitrifikasi  di  Sumberjaya, Lampung Barat. Agrivita, 28, 267–285.
Scott, A.; B.C. Ball; I.J. Crichton & M.N. Aitken (2000). Nitrous oxide and car- bon dioxide emissions from grassland amended with sewage sludge. Soil Use and Management, 16, 36–41.
Skiba, U.; K.A. Smith & D. Fowler (1993). Nitrification  and  denitrification  as sources of nitric oxide and nitrous ox- ide in a sandy loam soil.  Soil  Biol. Biochem., 25, 1527–1536.
Stevens,  R.J.;  R.J.  Laughlin;  L.C.  Burns; J.R.M. Arah  & R.C.  Hood (1997). Measuring the contributions of nitri- fication and denitrification to the flux of nitrous oxide from soil. Soil Biol. Biochem., 29, 139–151.
Suprayogo, D. (2000). Testing the ‘Safety-net’ Hypothesis  in  Hedgerow  Intercrop- ping: Water Balance and Mineral N Leaching in the Humid Tropics. PhD. Thesis, University of London, Asford, Kent.
Swift, M.J. & P. Woomer (1993). Organic Mat- ter and the Sustainability of Agricul- tural Systems : Definition and Mea- surement. p. 3–18. In: K. Mulongoy & R. Merckx, (eds.) Soil Organic Mat- ter Dynamic and Sustainability of Tropi-
cal Agriculture. IITA/K.U.Leuven. A Wiley-Sayce Co-Publication.
Taiz, L. & E. Zeiger (2002). Plant Physiology. Third Edition. Sinauer Associates, Inc.,
Publishers.
Tate, R.L. (1995). Soil Microbiology. John
Wiley & Sons, Inc.
Van Noordwijk, M. (1989). Rooting depth in cropping systems in the humic trop- ics  in  relation  to  nutrient  use  effi- ciency.  p.  129-144.  In:  J.  Van  der Heide (ed.). Nutrient Management for Food  Crop  Production  in  Tropical Farming  Systems.  Institute  for  Soil Fertility  and  Brawijaya  University. Haren/Malang.
Verbist, B.; P. Ekadinata & S. Budidarsono (2004). Penyebab alih lahan dan akibat- nya  terhadap  fungsi  daerah  aliran sungai  (DAS)  pada  lansekap  agro- forestri  berbasis  kopi  di  Sumatera.
Agrivita, 26, 29–38.
Verchot, L.V.; L. Hutabarat; K. Hairiah & M. Van Noordwijk (2006). Nitrogen availability and soil N 2 O emissions fol- lowing conversion of  forests to cof- fee in southern Sumatra. Global Bio- chemical Cycles, 20, (In press).
Verhagen,  F.J.M.;  P.E.J.  Hageman;  J.W. Woldendorp & H.J. Laanbroek (1994). Competition for ammonium between nitrifying bacteria and plant roots in soil in pots; effect of grazing by flagel- lates  and  fertilization.  Soil  Biol. Biochem., 26, 89–96.
*********
Nitrifikasi potensial dan nitrogen-mineral tanah pada sistem agroforestri kopi dengan berbagai pohon penaung
Baon, J.B. & H. Pudjiono (2006). Intensitas penutup  tanah  Arachis  pintoi  dan inokulasi rhizobium serta penambahan fosfor dan pengaruhnya terhadap per- tumbuhan tanaman kakao dan status hara di lapangan. Pelita Perkebunan, 22, 76—90.
Brady, N.C. & R.R. Weil (2002). The Nature and Properties of Soils. Thirteenth Edi- tion. Pearson Education, Inc. Upper Saddle River, New Jersey.
Budidarsono, S. & K. Wijaya (2004). Praktek konservasi dalam budidaya kopi robusta dan keuntungan petani. Agrivita,  26,
107—118.
Chintu, R.; A.R. Zaharah & A.K. Wan Rasidah (2004). Decomposition and nitrogen release  patterns  of  Paraserianthes falcataria  tree  residues  under  con- trolled incubation. Agroforestry Sys- tems, 63, 45—52.
Dierlolf,T.; T. Fairhust & E. Mutert (2001). Soil Fertility Kit: A Toolkit for Acid, Up- land  Soil  Fertility  Management  in Southeast  Asia.  Handbook  Series. CTZ. FAO. PT Jasa Katom. PPI. PPIC.
Finci, A.C. & C.D. Canham (1998). Non-addi- tive effects of litter mixtures on net N mineralization in a southern New En- gland forest. Forest Ecology and Man- agement, 105, 129-136.
Hairiah, K.; M. Van Noordwijk; B. Santoso, & Syekhfani (1992). Biomass production and root distribution of eight trees and their potential for hedgerow intercrop- ping  on  an  ultisol  in  Lampung. Agrivita, 15, 54—68.
Hairiah,  K.;  C.  Sugiarto;  S.R.  Utami;  P. Purnomosidhi & J.M. Roshetko (2004). Diagnosis  faktor  penghambat  per- tumbuhan akar sengon (Paraserianthes falcataria L. Nielsen) pada ultisol di
Lampung Utara. Agrivita, 26, 89—98.
Hairiah,  K.  (2005).  Biodiversitas  tanaman menuju Pertanian Sehat. Makalah Semi- nar  Nasional  ‘Sistem  Pertanian Berkelanjutan  untuk  Menunjang Pembangunan Nasional’. Dies Natalis Univ. Sebelas Maret ke 29. Surakarta, 15 Feb 2005.
Handayanto, E. (1994). Nitrogen Mineraliza- tion from  Legume  Tree Prunings  of Different Quality. Thesis for Doctor of Phylosophy. Department of Biologi- cal Sciences, Wye College, Univer- sity of London.
Havlin, J.L.; J.D. Beaton; S.L. Tisdale & W.L. Nelson (1999). Soil Fertility and Fer- tilizers. Prentice-Hall, Inc. Simon &
Schuster/A Viacom Company. Upper Saddle River, New Jersey.
Hutchinson, G.L. (1995). Nitrogen cycle inter- actions with global change processes. p. 563–578. In: W.A Nierenberg, (ed.)
Encyclopedia of Environmental Bio- logy. Volume 2. Academic Press.
Kandeler, E. (1995). Potential nitrification. p. 146 –149. In: F. Schinner, E. Kandeler, Ohlinger, R. dan Margesin,R. (eds.) Methods in Soil Biology. Spinger-Verlag Berlin Heidelberg.
Madigan, M.T.; J.M. Martinko & J. Parker (2000). Biology of Microorganisms. Ninth Edition. Upper Saddle River.
New Jersey.
Myrold, D.D. (1999). Transformation of nitro- gen. p. 259–294. In: D.M.  Sylvia, J.F. Jeffry,  G.H.  Peter  and  A.Z. David (eds.) Principles and Application of
Soil Microbiology. Prentice Hall, New Jersey.
Nur, A.M.; P. Rahardjo; Priyono; S. Wardani;
S. Subekti & B.  Sulistyono (2003).
kualitas masukan seresah terhadap dinamika N dan proses nitrifikasi dalam tanah pada berbagai sistem agroforestri.

## KESIMPULAN

## 1. Penanaman  pohon  penaung  tunggal
Gliricidia (kualitas seresah tinggi) meng- hasilkan  konsentrasi  NH 4 + tertinggi daripada  sistem  kopi  dengan  penaung sengon atau kopi campuran. Konsentrasi NH 4 + terendah diperoleh pada kopi ber- penaung Gliricidia dengan penutup tanah A. pintoi dibanding SPL lain,  dan nisbah NH 4 + /N-mineral tanah lebih tinggi bila kopi hanya dinaungi Gliricidia saja.
2. Penyisipan beragam pohon buah-buahan dalam sistem agroforestri kopi campuran dapat menurunkan potensial  nitrifikasi hingga  nilai  terendah  dibandingkan dengan kopi dengan penaung sengon dan kopi  dengan  penaung  Gliricidia. Menurunnya potensial nitrifikasi dalam tanah berhubungan erat dengan rendahnya konsentrasi NH 4 + dalam tanah.
3. Penanaman tanaman penutup tanah Ara- chis pintoi sebagai penutup tanah pada sistem kopi dengan penaung Gliricidia menurunkan  nitrifikasi  potensial  dan meningkatkan nisbah NH 4 + /N-mineral.
4. Keragaman jenis pohon  penaung pada sistem  agroforestri  berbasis  kopi  me- nyebabkan  mineralisasi  NH 4 + lebih tinggi,  namun  demikian  nitrifikasi potensial  tetap  lebih  rendah  daripada sistem agroforestri kopi dengan penaung pohon legum saja.
5. Menurunnya  nitrifikasi  potensial  ber- hubungan  erat  dengan  tingginya  kan- dungan bahan organik tanah dan kondisi kelembaban tanah.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penelitian ini merupakan bagian dari kegiatan penelitian Alternatives to Slash and Burn Project Phase 3 (ASB 3) dan Hibah Pasca Dirjen Dikti Angkatan II, untuk itu para penulis mengucapkan terima kasih.

## DAFTAR PUSTAKA
Afandi; M. Utomo & F.X. Susilo (2005). Bio- physical Characterization of Bench- mark Areas of CSM-BGBD Project in Indonesia. CSM-BGBD Project Indo- nesia. Lampung.
Agus, F.; A.N. Ginting & M. Van Noordwijk (2002). Pilihan Teknologi Agroforestry/ Konservasi Tanah untuk Areal Pertanian Berbasis Kopi di Sumberjaya, Lampung Barat. ICRAF-SE Asia Regional Office.
Bogor. Indonesia.
Akinnifesi, F.K.; E.C. Rowe; S.J. Livesley; F.R. Kwesiga; B. Vanlauwe & J.C. Alegre (2004). The Root architecture. p. 61—81. In: M. Van Noordwijk, G. Cadish and C.K. Ong. (eds.) Below- ground  Interactions  in  Tropical Agroecosystems. Concept and Models with  Multiple  Plant  Components.  . CABI Publishing. Wallingford, UK.
Baon, J.B. & A. Wibawa (2005). Kandungan bahan organik dan lengas tanah serta produksi kopi  pada  budidaya ganda dengan tanaman sumber bahan organik. Pelita Perkebunan, 21, 43—54.
Nitrifikasi potensial dan nitrogen-mineral tanah pada sistem agroforestri kopi dengan berbagai pohon penaung
Hasil  penelitian  menunjukkan bahwa pohon penaung sengon mempunyai masukan seresah dan efisiensi pemanfaatan N yang lebih besar dibanding penaung Gliricidia. Kebun  kopi  dengan  penaung  sengon  di samping mempunyai produksi seresah 40% dan  ketebalan  seresah  81%  lebih  besar (Purwanto  et  al.,  2006),  terbukti  juga mempunyai kandungan C-organik 17% lebih tinggi, N-total 40% lebih tinggi, P-tersedia 112% lebih tinggi daripada penaung Gliricidia.
Keragaman pohon penaung dalam sistem agroforestri kopi akan menghasilkan seresah yang beragam kualitasnya, sehingga minera- lisasi NH 4 + (substrat nitrifikasi) dapat di- kendalikan. Selain itu, tanaman akan lebih efisien apabila menyerap N dalam bentuk NH 4 + karena membutuhkan energi yang lebih rendah untuk disintesis menjadi asam amino (Havlin et al., 1999; Taiz & Zeiger, 2002). Pada lahan-lahan dengan keragaman pohon yang  tinggi,  apabila  terdapat  NO 3 - yang berlebihan dalam larutan tanah dapat diserap
oleh  perakaran  pohon  yang  bervariasi kedalamannya  (Suprayogo  et  al.,  2000). Namun,  dari  penelitian  ini  masih  belum dapat diketahui dengan pasti faktor kualitas seresah  manakah  yang  berfungsi  sebagai regulator nitrifikasi dalam tanah.  Untuk itu masih  diperlukan  penelitian  lebih  lanjut tentang  penghambatan  nitrifikasi  melalui pengaturan berbagai kualitas masukan bahan organik pada kondisi lingkungan yang lebih terkendali.
Berdasarkan hasil penelitian ini maka dapat  disarankan  bahwa  peningkatan keragaman pohon penaung atau campuran merupakan salah satu pilihan untuk mening- katkan  efisiensi  pemanfaatan  N  dan mengurangi kehilangan N melalui pelindian NO 3 - . Penanaman tanaman penutup tanah A. pintoi sangat dianjurkan terutama pada kebun muda, dimana kanopi pohon penaung atau  pohon  campuran  belum  bisa memberikan penutupan lahan secara opti- mum. Penelitian lebih lanjut masih diperlu- kan untuk mengetahui pengaruh berbagai
Gambar 6. Hubungan  C  total  dalam  tanah  (A),  dan  kadar  lengas  tanah  dengan  nitrifikasi  potensial  (B) pada berbagai agroforestri berbasis kopi.
Figure  6. Relationship  between total  C in soil (A), and soil  moisture content with potential  nitrification (B)  in  various  coffee  based  agroforestry.
y = 1.264e -0.58x R² = 0.560 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8 3.2 3.6 4.0 N it ri f. P o t. m g N O 2 k g -1 ja m -1 Total C tanah, % (A) y = 0.001x 2 - 0.150x + 5.049 R² = 0.507 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 44 48 52 56 60 64 68 N it ri f. P o t. m g N O 2 k g -1 ja m -1 Kadar lengas tanah, % (B) Total C tanah, % Soil C  total, %
Kadar  lengas  tanah,  %
Soil moisture  content, % N it .p o t. m g N O 2 , k g -1 , ja m - 1 P o t. N it .m g N O 2 , k g -1 , h o u r - 1 N it .p o t. m g N O 2 , k g -1 , ja m - 1 P o t. N it .m g N O 2 , k g -1 , h o u r - 1
Purwanto, Handayanto, Suprayogo, Baon, dan Hairiah
Konsentrasi NH 4 + tanah - - 0.83 0.488 0.355** 0.002 Soil NH 4 + concentration
Konsentrasi NO 3 - tanah 0.083 0.488 - - 0.114 0.341 Soil NO 3 - concentration Nitrifikasi potential 0.353** 0.002 0.114 0.341 - - Potential nitrification Nisbah NH 4 + /N-mineral 0.414** 0.000 0.506** 0.000 -0.108 0.368
Ratio of NH 4 + /N-mineral
Tabel. 3. Matriks korelasi antarpeubah nitrifikasi
Table 3. Correlation matrix of internitrification-variables
Konsentrasi dalam tanah
Soil concentration of
Nitrifikasi Potensial
Potential Nitrification
NO 3 - NH 4 + r P r P r P
Keterangan (Notes): * = nyata (significant); ** = sangat nyata (not significant).
Gambar 5. Hubungan antara konsentrasi NH 4 + dengan nitrifikasi potensial tanah (A), dan antara nitrifikasi potensial tanah dengan konsentrasi NO 3 - tanah pada  berbagai SPL  (B). (AF:  kopi campuran; KNS: kopi dengan penaung sengon; KNG: kopi dengan penaung Gliricidia; KAp: kopi dengan penaung Gliricidia  dan  TPT  A.pintoi).
Figure  5. Relationship  between  NH 4 + concentration  and  soil  potential  nitrification  (A)  and  between soil  potential  nitrification  and  NO 3 - concentration  (B)  at  various  LUS  (AF:  mixed  coffee farming;  KNS:  Coffee+P.  falcataria;  KNG:  Coffee+Gliricidia;  KAp:  Coffee+Gliricidia+A. pintoi).
y = 0.564x 2 - 1.452x + 1.122 R² = 0.433 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 N it ri f P o t, mg N O 2 g -1 ja m -1 Konsentrasi NH 4 , mg kg -1 (A) AF KNS KNG KAp y = 385.6x 2 - 268.4x + 113.0 R² = 0.051 0 50 100 150 200 250 300 350 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 K o n s .N O 3 - mg k g -1 ja m -1 Nitrifikasi Pot., mg NO 2 - kg -1 jam -1 (B) AF KNS KNG KAp
Nitrifikasi potensial dan nitrogen-mineral tanah pada sistem agroforestri kopi dengan berbagai pohon penaung
konsentrasi NO 3 - tanah (Gambar 5B) dapat diestimasikan  bahwa  sekitar  43%  dari keragaman nitrifikasi potensial dipengaruhi oleh konsentrasi NH 4 + dalam tanah,  atau sekitar  57%  dipengaruhi  oleh  faktor  lain (bakteri nitrifikasi, lengas tanah, kandungan BOT).  Namun,  estimasi  dengan  model tersebut hanya berlaku  untuk tanah-tanah dengan  konsentrasi  NH 4 + >0,8  mg  kg -1 . Setiap peningkatan 1 mg NH 4 + kg -1 tanah sebagai sumber energi bakteri pengoksidasi NH 4 + akan mendorong populasinya sehingga meningkatkan  nitrifikasi  potensial  tanah sebesar 0,36 mg NO 2 - kg -1 tanah jam -1 .
Skiba  (1993)  dan  Hutchinson  (1995) menyatakan bahwa dalam proses nitrifikasi tidak  seluruh  NH 4 + yang  tersedia  dapat teroksidasi menjadi NO 3 - karena pada tahap pertama nitrifikasi (proses oksidasi NH 4 + )
akan dibebaskan gas NO dan N 2 O ke udara. Proses  nitrifikasi  dan  denitrifikasi  dalam tanah menyumbang sekitar 50% dari total emisi N 2 O dan 8–32% total emisi NO global.
Pada penelitian inventory yang dilaku- kan sebelumnya di Sumberjaya (Purwanto et al., 2006) ditemukan bahwa salah satu penyebab  rendahnya  nitrifikasi  potensial pada  tanah  hutan  adalah  tingginya kandungan BOT (total C). Hasil pengukuran nitrifikasi  potensial  yang  diperoleh  dari penelitian  ini  mendukung  hasil  temuan tersebut (Gambar 6), yang ditunjukkan dari kecenderungan hubungan yang erat antara nitrifikasi  potensial  dengan  kandungan BOT. Peningkatan kandungan BOT cende- rung  diikuti  oleh  penurunan  nitrifikasi potensial.
Gambar 4. Hubungan  antara  konsentrasi  NH 4 + dengan  nitrifikasi  potensial  tanah  (A),  dan  nisbah  NH 4 + / N-mineral dan potensial nitrifikasi tanah (B), pada berbagai sistem penggunaan lahan (AF: kopi campuran; KNS: kopi  dengan  penaung sengon; KNG: kopi  dengan penaung Gliricidia; KAp: kopi dengan penaung Gliricidia + A. pintoi).
Figure  4. Relationship between  NH 4 + concentration  and  soil  potential  nitrification  (A)  and  ratio  of  soil NH 4 + /N-mineral  and  potential  nitrification  (B)  )  in  various  LUS (AF:  mixed  coffee  farming; KNS: Coffee+P. falcataria; KNG: Coffee+Gliricidia; KAp: Coffee+Gliricidia+ A. pintoi)
y = 0.560x 2 - 1.437x + 1.108 R² = 0.435 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2 Konsentrasi NH + , mg kg -1 (A) 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 A F K N S
K N G K A p A F K N S K N G K A p N it .P o t. m g N O - kg -1 ja m -1 N H 4 +/ N -m in er al , % (B) N it .p o t. m g N O 2 , k g -1 , ja m - 1 P o t. N it .m g N O 2 , k g -1 , h o u r - 1 N it .p o t. m g N O 2 , k g -1 , ja m - 1 P o t. N it .m g N O 2 , k g -1 , h o u r - 1 Sistem  Penggunaan  Lahan Land use system Konsentrasi  (Concentration) NH 4 +, mg kg -1
berpenaung sengon mempunyai konsentrasi NO 3 - (47,07  mg  kg -1 )  dan  N-mineral terendah (48,73 mg kg -1 ) dibanding AF kopi yang lain. Hal ini mengindikasikan bahwa kopi berpenaung sengon mempunyai risiko kehilangan N lebih rendah dibanding kopi berpenaung  Gliricidia.  Sengon  tercatat sebagai  salah  satu  pohon  dengan  per- tumbuhan  tercepat  di  dunia  yang  dapat mencapai ketinggian rata-rata 25,5 m dan diameter batang 17 cm pada umur 6 tahun, serta mencapai ketinggian 39 m dan 64 cm diameter setelah 15 tahun. Dengan demikian, sengon akan menyerap N-NH 4 lebih cepat sehingga  menekan  peluang  terjadinya nitrifikasi.
Sengon  mempunyai  perakaran  lebih dalam  (Hairiah  et  al.,  2004)  daripada Gliricidia,  sehingga  diduga  sengon dapat berfungsi  lebih  kuat  sebagai  jaring penyelamat hara yang lolos tidak terjangkau oleh  perakaran  tanaman  kopi,  untuk selanjutnya hara dikembalikan ke permukaan tanah  dalam   bentuk  seresah  gugur. Akinnifesi et al. (2004) melaporkan bahwa perakaran  Gliricidia    yang  tumbuh  pada Ferric Lixisol di Malawi (pH 5,4) hanya mengumpul  pada  kedalaman  30—60  cm, sedangkan pada Ultisol, Lampung (pH 4,8) akar  Gliricidia  berdiameter  besar  tetapi banyak  berkembang  pada tanah  0–50 cm (Hairiah et al., 1992).  Chintu et al. (2004) menambahkan  bahwa  pemberian  seresah sengon  pada  Ultisol  selain  meningkatkan ketersediaan N bagi tanaman juga berpotensi untuk  mengurangi  kemasaman  tanah, sehingga sistem perakaran tanaman lainnya diduga akan berkembang lebih dalam.
Penanaman tanaman penutup tanah Ara- chis pintoi pada kopi berpenaung Gliricidia terbukti  dapat  menurunkan  nitrifikasi potensial sekitar 54% yaitu dari 0,62 mg NO 2 - kg -1 jam -1 menjadi  0,27  mg  NO 2 - kg -1 jam -1 (Gambar  3A),  namun  apabila spesies pohon penaungnya lebih beragam seperti  pada  agroforestri  kopi  campuran multistrata  maka  nitrifikasi  potensial menurun hingga 80%. Penggunaan sengon sebagai pohon penaung akan menghasilkan nitrifikasi  potensial  52%  lebih  rendah daripada  penaung  Gliricidia.  Kenyataan tersebut  mengindikasikan  bahwa  pohon sengon mempunyai efisiensi pemanfaatan ni- trogen  yang  lebih  baik  daripada  penaung Gliricidia, sedangkan sistem perakaran Ara- chis  pintoi  yang  padat  dan  rapat  dapat meningkatkan  efisiensi  serapan  N  dan diharapkan akan mengurangi pelindian NO 3 - ke lapisan bawah.

## Korelasi antarpeubah
Salah satu faktor yang mempengaruhi tingginya  nitrifikasi  potensial  adalah konsentrasi NH 4 + yang merupakan substansi dasar  untuk  berlangsungnya  proses  nitri- fikasi. Meningkatnya konsentrasi NH 4 + tanah secara sangat nyata diikuti oleh meningkatnya nitrifikasi potensial  (Tabel 3 dan Gambar 5). Namun  demikian,  tidak terdapat korelasi yang nyata antara konsentrasi NH 4 + dan NO 3 - dalam tanah, demikian juga antara konsen- trasi NO 3 - tanah dengan nitrifikasi potensial.
Dari hubungan antara konsentrasi NH 4 + dengan nitrifikasi potensial tanah (Gambar 5A), dan antara nitrifikasi potensial dengan
Nitrifikasi potensial dan nitrogen-mineral tanah pada sistem agroforestri kopi dengan berbagai pohon penaung
Hasil pengukuran membuktikan bahwa penyisipan  beragam  pohon  buah-buahan dalam  sistem  AF  kopi  campuran  dapat menurunkan nitrifikasi potensial hingga nilai terendah  (0,13  mg  NO 2 - kg -1 jam -1 ) dibandingkan pada sistem kopi berpenaung sengon (0,29 mg NO 2 - kg -1 jam -1 ) dan sistem kopi berpenaung Gliricidia (0,62 mg NO 2 - kg -1 jam -1 ). Hasil tersebut didukung oleh hasil studi sebelumnya di Sumberjaya, bahwa net- nitrifikasi tertinggi terdapat pada AF kopi dengan penaung Gliricidia dan meningkatnya net-nitrifikasi  diikuti  oleh  meningkatnya emisi  N 2 O  (Ver chot  et  al.,  2006). Hutchinson (1995) menyatakan bahwa pada tahap pertama proses nitrifikasi (oksidasi NH 4 + ) akan dibebaskan gas NO dan N 2 O. Dilaporkan pula bahwa hutan mempunyai emisi N 2 O terendah (<2 kg N ha -1 th -1 ) dan AF kopi umur 18 tahun mengemisikan N 2 O 5 kali  lebih besar dari pada hutan alami (Verchot et al. 2006). Emisi N 2 O tersebut semakin meningkat dengan adanya defores-
tasi. Disimpulkan bahwa alih guna lahan dan intensifikasi  pertanian  pada  lahan  kering dengan ketersediaan N rendah dan lengas tanah yang tinggi (85—95%) meningkatkan secara nyata emisi N 2 O ke biosfir. Stevens et al. (1997) menambahkan bahwa 70% dari total N 2 O di atmosfer dihasilkan dari proses nitrifikasi, dan N 2 O mempunyai efektifitas 280 kali lipat sebagai penyebab pemanasan global daripada CO 2 (Scott et al., 2000),
Agroforestri  kopi  dengan  penaung sengon selain mampu memproduksi seresah 40% dan ketebalan seresah 81% lebih besar daripada kopi berpenaung Gliricidia terbukti juga mempunyai indeks keharaan lebih tinggi (9,9),  potensial  nitrifikasi  lebih  rendah (0,29  mg  NO 2 - kg -1 jam -1 ),  dan  nisbah NH 4 + /N-mineral  lebih  tinggi  (7,1%) daripada kopi berpenaung Gliricidia (indeks keharaan= 4,3; potensial nitrifikasi= 0,62 mg NO 2 kg -1 jam -1 dan nisbah NH 4 + /N-mineral= 5,89 %). Walaupun mempunyai kandungan N-total  tertinggi  (0,28%)  namun  kopi
Gambar 3. Nitrifikasi potensial tanah (A), dan nisbah NH 4 + /N-mineral (B), pada berbagai waktu pengukuran (AF: kopi campuran; KNS: kopi dengan penaung sengon; KNG: kopi dengan penaung Gliricidia; KAp:  kopi dengan  penaung  Gliricidia  +  TPT  A.  pintoi).
Figure  3. Soil  potential  nitrification  (A)  and  ratio  of  NH 4 + /N-mineral  (B)  at  various  sampling  dates and  LUS  (AF:  mixed  coffee  farming;  KNS:  Coffee+P.  falcataria;  KNG:  Coffee+Gliricidia;
KAp : Coffee+Gliricidia+A. pintoi). 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 24-Feb 10-Mar 7-Apr 21-Apr 5-Mei P o t. N it .m g N O 2 - ,k g -1 ja m -1 Waktu (A) AF KNS KNG KAp 0 5 10 15 20 25 24-Feb 10-Mar 7-Apr 21-Apr 5-Mei N H 4 + /N -m in er al , % Waktu (B) AF KNS KNG KAp (Date) (Date) N it .p o t. m g N O 2 , k g -1 , ja m - 1 P o t. N it .m g N O 2 , k g -1 , h o u r - 1
3B),  hal  tersebut  dapat  ditunjukkan  oleh rendahnya nisbah NH 4 + /N-mineral. Nisbah NH 4 + /N-mineral menggambarkan besarnya nitrifikasi  aktual  dalam  tanah.  Semakin tinggi  nisbah  N-NH 4 + /N-mineral dalam tanah mengindikasikan proses amonifikasi lebih besar daripada nitrifikasi, sebaliknya semakin  rendah  nisbah  NH 4 + /N-mineral mengindikasikan semakin tingginya potensi kehilangan N tanah melalui pelindian NO 3 - dari tanah tersebut (Madigan, 2000). Pada pengukuran  yang  ke-3,  nisbah  NH 4 + /mi- neral meningkat dengan nilai tertinggi di- jumpai pada sistem kopi campuran. Dengan demikian  pada  sistem  kopi  campuran mineralisasi  terjadi  lebih  besar  daripada nitrifikasi, namun kemungkinan juga akibat pelindian  NO 3 - berlangsung  lebih  cepat daripada kisaran waktu pengambilan contoh (per 3 minggu) sehingga kehilangannya tidak dapat terdeteksi dalam penelitian ini.
Laju mineralisasi N seresah dikendalikan oleh sifat fisik dan ”kualitas” seresah dan interaksinya  dengan  lingkungan  serta komunitas biota pendekomposisi (Swift & Woomer, 1993; Finzi & Canham, 1998). Mineralisasi N berlangsung maksimum pada kisaran 50–70% ruang pori terisi air (Havlin et  al.,  1999)  dan  pH  5,5–6,5  (Dierolf  et al., 2001). Seresah yang kandungan polifenol dan  atau  ligninnya  tinggi  tidak  efektif sebagai  pupuk  tanaman  semusim  karena mineralisasi N-nya terlalu lambat sehingga tidak sesuai dengan saat dibutuhkan tanaman. Namun bagi tanaman tahunan, seperti kopi, mineralisasi N yang lambat justru mengun- tungkan karena N hasil mineralisasi terhindar dari pelindian dan denitrifikasi (Brady & Weil,  2002).  Palm  &  Sanchez  (1991) menyatakan  bahwa  nisbah  polifenol/N
seresah merupakan parameter terbaik untuk memprakirakan kecepatan mineralisasi N berbagai legum tropika dengan nilai kritis sebesar 0,5. Namun, Handayanto et al. (1994) membuktikan meskipun nisbah kandungan polifenol/N seresah dari berbagai tanaman legum lebih besar dari 0,5, namun jumlah N yang termineralisasi berkorelasi lebih erat dengan nisbah (lignin + polifenol)/N.

## Nitrifikasi Potensial
Nitrifikasi potensial diukur dari banyak- nya NO 2 - yang terbentuk dari contoh tanah yang diperkaya (NH 4 ) 2 SO 4 sebagai substrat nitrifikasi dan diinkubasikan selama 5 jam. Perbedaan spesies pohon penaung terbukti menghasilkan perbedaan nitrifikasi potensial tanah yang sangat nyata. Nitrifikasi potensial pada  sistem  kopi  campuran,  kopi  ber- penaung  sengon,  dan  kopi  berpenaung Gliricidia dengan A. pintoi berkisar antara 0,07  sampai  0,37  mg  NO 2 - kg -1 jam -1 . Sebaliknya sistem kopi berpenaung Gliricidia mempunyai nilai nitrifikasi potensial lebih fluktuatif dan selalu lebih tinggi dibanding SPL lain yaitu sebesar rerata 0,62 mg NO 2 - kg -1 jam -1 (Gambar 3.A).
Agroforestri  kopi  dengan  penaung Gliricidia  mempunyai  rerata  nitrifikasi potensial tertinggi (0,62 mg NO 2 - kg -1 tanah jam -1 ) dan berbeda nyata dibanding ketiga sistem  AF  kopi  yang  lain.  Sistem  kopi campuran    mempunyai  nilai  nitrifikasi potensial tanah terendah (0,13 mg NO 2 - kg -1 tanah jam -1 ) dan berbeda nyata dengan yang diperoleh pada kopi berpenaung Gliricidia + A. pintoi (0,27 mg NO 2 - kg -1 jam -1 ) dan kopi berpenaung sengon (0,29 mg NO 2 - kg -1 tanah jam -1 ).
Nitrifikasi potensial dan nitrogen-mineral tanah pada sistem agroforestri kopi dengan berbagai pohon penaung
berubah karena adanya serapan oleh tanaman, asimilasi mikrobia, ternitrifikasi bila kondisi tanah  memungkinkan  sehingga  terjadi peningkatan NO 3 - tanah (Gambar 2A dan 2B).
Perbedaan  spesies  pohon  penaung  ber- pengaruh sangat nyata terhadap konsentrasi NO 3 - tanah, namun tidak berbeda nyata antar- kedalaman tanah. Kopi berpenaung Gliricidia memiliki  rerata  konsentrasi  NO 3 - tanah tertinggi (96,4 mg kg -1 ), konsentrasi terendah terdapat pada kopi berpenaung sengon (47,1 mg kg -1 ).
Perbedaan SPL dan waktu pengambilan contoh  tanah  berpengaruh  sangat  nyata terhadap  konsentrasi  NO 3 - tanah,  namun perbedaan  kedalaman  tanah  tidak  ber- pengaruh  nyata.  Konsentrasi  NO 3 - pada semua SPL di bulan Februari— Maret 2006, lebih tinggi daripada setelah bulan Maret (curah hujan lebih rendah). Konsentrasi NO 3 - tanah  pada  berbagai  SPL  dan  waktu pengukuran relatif lebih dinamis dibanding
NH 4 + tanah (Gambar 2B). Pada pengukuran ke-3 (7 April 2005), rerata konsentrasi NO 3 - menurun tajam  hingga  8,0  mg  kg -1 pada AF  kopi campuran  walaupun  konsentrasi NH 4 + masih tinggi (1,9 mg kg -1 ). Pada periode awal pengukuran, rata-rata konsentrasi NO 3 - dalam tanah sangat tinggi (hingga 265 mg kg -1 ), namun hal tersebut tidak terjadi pada sistem berpenaung sengon. Konsentrasi N— mineral (jumlah N—NH 4 dan N—NO 3 ) yang diperoleh dari percobaan ini relatif tinggi bila dibandingkan dengan hasil pengukuran lainnya. Myrold (1999) menyatakan bahwa konsentrasi N—mineral pada ekosistem alami jarang melebihi 100 mg kg -1 tanah, tetapi Serna & Pomares (cit. Tate, 1995) menyata- kan  bahwa  tanah-tanah  di  Spanyol  mem- punyai kandungan N-mineral antara 0–153 mg kg -1 tanah.
Bila ditinjau dari nisbah NH 4 + /N- mi- neral, pada awal percobaan nitrifikasi terjadi lebih banyak daripada mineralisasi (Gambar
Gambar 2. Konsentrasi NH 4 + (A), dan konsentrasi NO 3 - (B) pada kedalaman tanah 0-30 cm pada berbagai waktu pengukuran di berbagai SPL (AF: kopi campuran; KNS: kopi dengan penaung sengon; KNG: kopi dengan penaung Gliricidia; KAp: kopi dengan penaung Gliricidia + TPT Arachis pintoi).
Figure  2. Concentration  of  soil  NH 4 + (A)  NO 3 - (B)  at  various  sampling  dates  and  LUS  (AF:  mixed coffee  farming;  KNS:  Coffee+P.  falcataria;  KNG:  Coffee+Gliricidia;  KAp:  Coffee+
Gliricidia+A.  pintoi). 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8 24-Feb 10-Mar 7-Apr 21-Apr 5-Mei K o n st r. N H 4 + , m g k g -1 Waktu (A) AF KNS KNG KAp 0 100 200 300 400 500 24-Feb 10-Mar 7-Apr 21-Apr 5-Mei K o n st r. N O 3 - , m g k g -1 Waktu (B) AF KNS KNG KAp (Date) (Date) K o n s ( C o n c e n t) N H 4 , m g k g - 1 K o n s ( C o n c e n t) N H 4 , m g k g - 1
bakteri nitrifikasi. Kenyataan tersebut sesuai dengan temuan Verhagen et al. (1994) bahwa di rhizosfer, terjadi persaingan antara akar tanaman, mikrobia heterotrofik dan bakteri nitrifikasi  untuk  mendapatkan  NH 4 + dan bakteri nitrifikasi Nitrosomonas europaea terbukti kalah bersaing dengan akar tanaman dalam pemanfaatan NH 4 + tanah.  Verhagen et al. (1994) juga menambahkan bahwa tanah padang rumput mempunyai populasi bakteri nitrifikasi yang sangat rendah dan tanaman yang tumbuh di atasnya tidak mengandung NO 3 - dan ensim induktif nitrat reduktase.
Proses nitrifikasi hampir tidak berlangsung pada tanah yang ditanami rumput Plantago lanceolata dan populasi bakteri nitrifikasinya hanya 0,5% dari tanah tanpa tanaman.
Dinamika NH 4 + tanah pada seluruh SPL menunjukkan pola yang relatif stabil, kecuali pada sistem kopi berpenaung sengon  dan kopi campuran. Konsentrasi NH 4 + tanah selalu berubah karena serapan akar tanaman, asimilasi  mikroba,  dan  atau  ternitrifikasi menjadi NO 3 - tanah (Gambar 1A dan 1B).
Konsentrasi NH 4 + dalam tanah selalu
Gambar 1. Konsentrasi  NH 4 + pada  berbagai  kedalaman  tanah,  waktu  pengukuran  dan  SPL.  (AF:  kopi campuran; KNS: kopi  dengan  penaung sengon; KNG: kopi  dengan penaung Gliricidia; KAp: kopi  dengan  penaung  Gliricidia  +  TPT  A.  pintoi).
Figure  1. Concentration of NH 4 + in various depth, sampling date and LUS (AF: mixed coffee  farming; KNS: Coffee+P. falcataria; KNG: Coffee+Gliricidia; Kap: Coffee+Gliricidia+ A. pintoi).
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 24-Feb 10-Mar 7-Apr 21-Apr 5-Mei K o n s N H 4 , m g k g -1 Waktu (A) AF 0-10cm 10-20cm 20-30cm 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 24-Feb 10-Mar 7-Apr 21-Apr 5-Mei K o n s N H 4 , m g k g -1 Waktu (B) KNS 0-10cm 10-20cm 20-30cm 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 24-Feb 10-Mar 7-Apr 21-Apr 5-Mei K o n s N H 4 , m g k g -1 Waktu (C) KNG 0-10cm 10-20cm 20-30cm 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 24-Feb 10-Mar 7-Apr 21-Apr 5-Mei K o n s N H 4 , m g k g -1 Waktu (D) KAp 0-10cm 10-20cm 20-30cm (Date) (Date) (Date) (Date) K o n s ( C o n c e n t) N H 4 , m g k g - 1 K o n s ( C o n c e n t) N H 4 , m g k g - 1 K o n s ( C o n c e n t) N H 4 , m g k g - 1 K o n s ( C o n c e n t) N H 4 , m g k g - 1
Nitrifikasi potensial dan nitrogen-mineral tanah pada sistem agroforestri kopi dengan berbagai pohon penaung
tanah umumnya dalam kisaran normal kecuali pada perlakuan penaung dan penutup tanah A. pintoi yang rendah dan memilki pH tanah yang juga rendah.
Sistem  kopi  berpenaung  Gliricidia memiliki pH tanah (6,14) lebih tinggi daripada sistem  lainnya,  dan  pH  terendah  (4,91) terdapat pada kopi berpenaung Gliricidia + tanaman penutup tanah  A. pintoi. Nisbah C/N tanah yang tinggi diperoleh pada sistem kopi campuran dan yang berpenutup tanah A. pintoi yaitu antara 12—14, sedangkan kopi berpenaung sengon mempunyai C/N tanah terendah yaitu sekitar 8. Rendahnya nisbah C/N pada sistem kopi berpenaung sengon mengindikasikan tingginya kualitas masukan seresah  gugur  sehingga  lebih  cepat  ter- dekomposisi dan menurunkan nisbah C/N tanah.
Konsentrasi NH 4 + dan NO 3 - tanah
Perbedaan jenis pohon penaung, waktu pengukuran dan kedalaman tanah dalam SPL kopi campuran, berpengaruh sangat nyata terhadap  konsentrasi  NH 4 + tanah.  Pada semua SPL, konsentrasi NH 4 + lapisan tanah bawah selalu lebih rendah daripada di lapisan
permukaan. Dinamika NH 4 + tanah untuk semua sistem menunjukkan pola yang relatif stabil, kecuali pada sistem kopi berpenaung sengon dan  kopi campuran,  dimana pada pengukuran kedua konsentrasi NH 4 + lebih rendah daripada pengukuran sebelumnya; namun pada pengamatan minggu berikutnya terjadi peningkatan konsentrasi NH 4 + hampir 2  kali  lipat.  Penanaman  pohon  penaung Gliricidia  menghasilkan konsentrasi NH 4 + tertinggi (1,99  mg  kg -1 ) pada  kedalaman tanah 0—30 cm daripada sistem kopi dengan penaung sengon (1,66 mg kg -1 ) atau kopi campuran  (1,62  mg  kg -1 )  (Gambar  1). Namun, penyisipan tanaman penutup tanah A. pintoi pada kopi berpenaung Gliricidia terbukti dapat menurunkan konsentrasi NH 4 + menjadi terendah (1,43 mg kg -1 ) dibanding SPL lain, dan meningkatkan nisbah NH 4 + / N-mineral tanah sebesar 19%.  Hal tersebut diduga  karena  produksi  seresah  tahunan (Purwanto et al., 2006) dan jumlah biomassa seresah yang ada di permukaan tanah lebih rendah daripada sistem lainnya, sehingga jumlah  NH 4 + yang  dilepaskan  selama mineralisasi juga rendah. Namun demikian, adanya perakaran A. pintoi yang padat dan rapat  akan  meningkatkan  serapan  NH 4 + sehingga  tidak  menyisakan  NH 4 + untuk
Campuran (Mixed) 5.45 3.18 0.25 14.4 5.40 0.27 Sengon (P. falcataria) 5.45 2.22 0.28 8.4 11.24 0.14 Gliricidia sepium 6.14 1.90 0.20 14.0 5.31 0.25 G. sepium + A. pintoi 4.91 2.88 0.18 17.9 4.51 0.15
Tabel 2.
Karakteristik tanah pada berbagai SPL kopi Table 2. Soil characteristics of several coffee land use systems .............%............ SPL Kopi dengan Coffee LUS with pH H 2 O
C org
N total
C/N P tersedia Avail. (mg/kg)
K tertukar Exch.
(cmol kg -1 )
NO 3 - (aktifitas Nitrobacter) selama inkubasi dihambat  dengan  penambahan  NaClO 3 . Analisis  N-mineral dengan  menggunakan metode Flow Injection Analysis.
Semua data yang diperoleh dianalisis menggunakan program SPSS versi 13 untuk mengetahui  pengaruh  perbedaan  SPL terhadap  semua  peubah.  Uji  t  digunakan untuk  membandingkan  perbedaan  setiap peubah  pengukuran  antar-SPL.  Untuk mengetahui adanya hubungan antarpeubah dilakukan  uji  korelasi,  bila  hubungannya sangat nyata (p<0,01) atau nyata (p<0,05), analisis dilanjutkan dengan uji regresi untuk mengetahui keeratan hubungannya.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Karakteristik tanah
Karakteristik tanah di lokasi percobaan disajikan  pada  Tabel  2.  Kendala  umum kesuburan tanah pada seluruh SPL adalah fosfor (P) tersedia yang berkisar dari rendah sampai  sangat  rendah  dan  kalium  (K) tertukar yang rendah. Kandungan N total
Contoh  tanah  diambil  pada  petak berukuran 5 m x 40 m sebanyak 3 titik setiap SPL, jarak antara titik pengambilan sekitar 20 cm. Contoh tanah untuk analisis N-mineral diambil dari tiga kedalaman yaitu 0—10 cm, 10—20 cm dan 20—30 cm. Pengusikan di- lakukan seminimum mungkin untuk meng- hindari perubahan komposisi N mineral tanah. Contoh tanah seberat 5 g diekstrak dengan 20 ml larutan KCl 2 M, diukur konsentrasi NH 4 + dan NO 3 - di Laboratorium SAFODS, PG Bungamayang Lampung Utara, meng- gunakan  spektrofotometer  Flow  Injection Autoanalyzer (FIA).
Nitrifikasi  potensial  tanah  diukur menggunakan  metode  Berg  &  Rosswald (Kandeler, 1995), yaitu dengan mengukur laju proses oksidasi NH 4 + menjadi  NO 2 -
(aktivitas Nitrosomonas) dari contoh tanah per  satuan  waktu  tertentu.  Contoh  tanah ditambah amonium sulfat sebagai substrat nitrifikasi lalu diinkubasi selama 5 jam pada suhu kamar. Nitrit yang terbentuk selama inkubasi  diekstrak  dengan  KCl  2M  dan ditentukan secara kolorimetrik pada panjang gelombang 520 nm. Oksidasi NO 2 - menjadi Hutan alami (Natural forest) 1.24 21.1 6.37 31 17 5 22 Kopi Multistrata 2.20 34.9 6.12 16 16 3 19 Multistratified shaded coffee Kopi berpenaung Gliricidia 2.15 32.3 4.25 17 15 2 17 Gliricidia shaded coffee Kopi monokultur 1.95 37.7 5.19 18 19 3 22 Monoculture coffee Tabel 1. Kualitas seresah (konsentrasi N, lignin dan polifenol) di permukaan tanah dari berbagai sistem penggunaan lahan di Sumberjaya
Tabel 1. Quality of standing litter (concentration of N, lignin, polifenol) in various land use systems in Sumberjaya
(L+Pp)/N SPL LUS Total N (N) Lignin (L) Polifenol (Pp) C/N L/N Pp/N ……………%...................
Nitrifikasi potensial dan nitrogen-mineral tanah pada sistem agroforestri kopi dengan berbagai pohon penaung
sekitar  1.486  pohon  ha -1 dan  jumlah pohon  penaung  Gliricidia  sekitar  319 pohon ha -1 .
2. Agroforestri  kopi  dengan  penaung Gliricidia dan permukaan tanah ditutup
dengan  tanaman  legum  penutup  tanah
A. pintoi.

## 3. Agroforestri kopi dengan penaung sengon
(Paraserianthes falcataria) adalah SPL dimana  pohon  kopi  sebagai  tanaman pokok yang ditanam bersama 2—4 jenis pohon penaung, dimana sengon sebagai pohon penaung dominan, dengan basal area  80% (Hairiah et al., 2004).  Rerata jumlah pohon kopi pada SPL ini sekitar 1100 pohon ha -1 , dengan penaung sengon sekitar 125 pohon ha -1 ,
4. Agroforestri kopi campuran (multistrata) adalah SPL dengan kopi sebagai tanaman pokok, dengan populasi pohon penaung (campuran) >15% dengan jenis pohon lebih dari 5 jenis, dengan basal area  80%
(Hairiah  et  al.,  2004).  Rerata  jumlah tanaman  kopi  pada  SPL  agroforestri campuran ini sekitar 1.325 pohon ha -1 , dengan  jumlah  tanam an  penaung (campuran berbagai jenis pohon) sekitar 320  pohon  ha -1 .  Pohon  penaung  yang umum dijumpai adalah gamal (Gliricidia sepium), lamtoro (Leucaena leucocephala) dadap (Erythrina subunbrams), sengon (Paraserianthes falcataria) dan beraneka jenis  pohon  lain  di  antaranya  adalah durian (Durio zibethinus), alpukat (Persea americana), mangga (Mangifera indica), kakao  (Theobroma  cacao),  kemiri (Aleurites moluccana), cengkeh (Eugenia aromatica), pisang (Musa paradisiaca),
Gmelina  (Gmelina  arborea),  nangka (Arthocarphus  integra),  jambu  batu (Psidium  guajava), kayu manis (Cina- momum mercusii), lada (Piper nigrum), jeruk (Citrus sp).
Biomassa seresah di permukaan tanah dari keempat sistem telah dilaporkan oleh Purwanto  et  al.  (2006),  bahwa  biomassa seresah pada agroforestri kopi campuran tidak berbeda nyata dengan di agroforestri kopi bernaungan sengon, rata-rata sekitar 3,7 Mg ha -1 . Pada sistem kopi naungan Gliricidia biomassa seresah sekitar 2,1 Mg ha -1 , dan paling  rendah  pada  sistem  kopi  naungan Gliricidia dengan penutup tanah A. pintoi yaitu sebesar 1.6 Mg ha -1 . Kualitas seresah permukaan  bervariasi  antaragroforestri berbasis kopi. Hasil penelitian pendahuluan pengamatan  kualitas  seresah  seperti  di- tunjukkan oleh kandungan C, N, lignin dan polifenol yang disajikan dalam Tabel 1.

## Rancangan Percobaan
Penelitian bersifat eksploratif deskriptif hubungan fungsional dengan teknik obser- vasi lapangan, pengambilan contoh tanah serta analisis laboratorium. Pengukuran pada masing-masing SPL dilakukan tiga kali pada lahan  milik  petani yang  berbeda.  Pengu- kuran dilakukan 3 minggu sekali dalam kurun waktu 3 bulan. Peubah yang diukur adalah konsentrasi NH 4 + , NO 3 - tanah, nitrifikasi potensial tanah, kadar lengas tanah dan pH (H 2 O) tanah.  Pengambilan  contoh  tanah, pengukuran  peubah  penelitian  dilakukan setiap 3 minggu sekali selama 3 bulan, yaitu pada tanggal 24 Februari, 10 Maret, 7 April, 21 April dan 5 Mei 2005.
tinggi indeks keharaan tanah menunjukkan semakin tingginya status keharaan tanah pada sistem penggunaan lahan (SPL) tersebut.
Sistem penggunaan lahan agroforestri berbasis kopi yang dipilih adalah lahan milik petani  yang  telah  dibudidayakan  sebagai lahan  pertanian  sejak  tahun  1982—1989. Lahan dibuka dari hutan sekitar tahun 1980— 1987, selama  2 sampai 3 tahun  lahan di- tanami  tanaman  pangan  tumpang  sari dengan pohon kopi. Selanjutnya pohon kopi dibiarkan tumbuh dengan pohon penaung legum  atau  jenis  lainnya.  Terdapat  dua kelompok  utama  SPL  agroforestri  yang diamati  dalam  penelitian  ini,  yakni  1) Agroforestri kopi berpenaung satu spesies pohon penaung legum: SPL dengan tanaman pokok kopi dengan pohon penaung legum gamal  (Gliricidia  sepium)  atau  sengon (Paraserianthes falcataria) dengan populasi sekitar 40% dari total populasi pohon per lahan;  2)  Agroforestri  kopi  campuran/ multistrata  dengan  penaung  berbagai tanaman  produktif:  SPL  dengan tanaman pokok kopi dengan pohon penaung legum serta beragam pohon buah-buahan seperti nangka, durian, alpukat, cempedak, melinjo atau pohon penghasil kayu seperti jati, akasia, mahoni dan sebagainya.
Pengelolaan lahan yang dilakukan ru- tin oleh pemilik lahan adalah pembersihan rumput dan pemangkasan pohon penaung. Pada  SPL  kopi  cam puran  dan  kopi berpenaung, pembersihan rumput umumnya dilakukan  1—2  kali  setahun  dengan  jalan disiangi atau disemprot dengan herbisida. Rumput-rumputan  yang  telah  tercabut/ terpotong sebagian ada yang dibiarkan di permukaan tanah, namun ada sebagian yang
dikumpulkan  dalam lubang  rorak. Pohon penaung  umumnya  dipangkas  1—2  kali setahun. Hasil pangkasan pohon penaung sebagian  ada  yang  dibiarkan  terserak  di permukaan tanah, dan hanya cabang-cabang yang cukup besar diambil untuk kayu bakar. Sebagian  besar  petak  pengamatan  tidak dipupuk secara rutin, bilapun ada pemupukan dosis  pemberian  tidak tentu.  Pupuk  yang biasa  digunakan  adalah  dolomit  sehingga kandungan Mg tertukar pada keseluruhan plot percobaan cukup tinggi. Produksi kopi pada  masing-masing  plot  pengamatan tergolong  rendah  yaitu  berkisar  antara 300—500 kg ha -1 th -1 biji kopi kering.
Pengukuran dilakukan pada 4 macam sistem agroforestri berbasis kopi yang telah berumur minimum 5 tahun yang meliputi 12 plot pengamatan yaitu: 1) agroforestri kopi dengan  penaung  Gliricidia  sepium,2) agroforestri kopi dengan penaung Gliricidia dan penutup tanah A. pintoi, 3) agroforestri kopi  dengan  penaung  sengon  ( Para- serianthes falcataria), dan 4) agroforestri kopi  campuran,  yakni  selain  penaung Gliricidia juga terdapat beragam pohon buah- buahan dan penghasil kayu. Areal penelitian terdapat dalam satuan pengambilan contoh tanah  yang  sama.  Deskripsi  lahan  yang dipilih  untuk  pengukuran  adalah  sebagai berikut :
1. Agroforestri  kopi  dengan  penaung Gliricidia (Gliricidia sepium) adalah SPL dengan tanaman kopi sebagai tanaman pokok bersama dengan 2—4 jenis pohon penaung,  dimana  Gliricidia  sebagai pohon penaung dominan, dengan basal area  80%  (Hairiah  et  al.,  2004). Rerata jumlah pohon kopi pada SPL ini
Nitrifikasi potensial dan nitrogen-mineral tanah pada sistem agroforestri kopi dengan berbagai pohon penaung
Gliricidia atau kopi monokultur. Berdasar- kan hasil pengamatan tersebut maka upaya mengurangi laju nitrifikasi dapat dilakukan melalui  peningkatan  keragaman  kualitas masukan seresah. Hal tersebut dapat dicapai antara  lain  dengan  menanam  berbagai macam pohon penaung dalam agroforestri berbasis kopi. Agroforestri kopi campuran (multistrata) dengan produksi seresah sekitar 7,7  Mg  ha -1 terbukti  dapat  menurunkan nitrifikasi potensial sebesar 63% dari nitri- fikasi  potensial  yang  terjadi  pada  sistem pertanian intensif hortikultura (7,1 mg NO 2 - kg -1 tanah jam -1 ).  Pada sistem agroforestri kopi dengan pohon penaung spesies tunggal (lamtoro, sengon atau Gliricidia), produksi seresah sekitar 7,0 Mg ha -1 per tahun diestimasi dapat menurunkan nitrifikasi potensial tanah sebesar 55% dibanding yang terdapat pada sistem pertanian intensif hortikultura.
Penelitian  tentang  manfaat  berbagai jenis pohon penaung terhadap pertumbuhan tanaman kopi sudah banyak dilakukan namun penelitian  tentang  pengaruhnya  terhadap konservasi hara N (nitrifikasi dan pelindian N)  masih  jarang  dilakukan.  Untuk  itu, penelitian tentang nitrifikasi potensial pada berbagai  sistem agroforestri  kopi  dengan berbagai  macam  penaung  masih  sangat diperlukan guna menemukan strategi untuk meningkatkan efisiensi pemanfaatan N dan mempertahankan  kualitas  air  tanah  dari pencemaran  NO 3 - .  Tujuan  penelitian  ini adalah untuk mengetahui pengaruh berbagai jenis  pohon  penaung  legum  pada  sistem agroforestri berbasis kopi terhadap konsen- trasi N mineral (N-NH 4 + dan N-NO 3 - ) tanah dan nitrifikasi potensial tanah, serta mengkaji
faktor pengendali terjadinya  nitrifikasi di lapangan.

## BAHAN DAN METODE

## Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini  dilaksanakan  di Dusun Bodongjaya,  Kecamatan  Sumberjaya, Kabupaten  Lampung  Barat,  Provinsi Lampung (5 O 01’29.88”–5 O 02’34.20” lintang selatan dan 104 O 25’46.50”–104 O 26’51.40” bujur timur).  Penelitian dilaksanakan selama musim penghujan pada bulan Februari – Mei 2005.  Sebaran  curah  hujan  selama tahun 2005 berkisar dari 45 mm sampai 439 mm dengan 7 bulan >200 mm setiap bulannya (November – Mei) dan 5 bulan <200 mm (Juni–Oktober). Suhu udara harian rata-rata selama  percobaan  23,2 O C  dengan  suhu minimum rata-rata 18,4 O C, dan suhu mak- simum rata-rata 30,7 O C. Curah hujan rata- rata tahunan antara 2500–2600 mm th -1 yang tersebar merata hampir sepanjang tahun, serta suhu udara rata-rata 21,2 O C (Agus et al., 2002; Afandi et al., 2005).
Karakteristik tanah teratas lokasi per- cobaan  adalah  sebagai  berikut:  tekstur lempung;  pH  (H 2 O)  5,53;  C  organik 2,73%; N total 0,35%; P tersedia 5,77 mg kg -1 .  Dari  data  tersebut  dapat  diketahui bahwa  tanah  percobaan  memiliki  kadar C  organik dan  N total  sedang (Dierlolf et al., 2001).  Indeks keharaan tanah (kedalaman 0–30 cm) pada masing-masing SPL diukur berdasarkan  nilai  perkalian  kandungan C-organik, N-total, P-tersedia, K-tersedia, Ca-tertukar dan Mg-tertukar tanah. Semakin
sebagai penaung pohon kopi seperti gamal (Gliricidia sepium) atau dadap (Erythrina subumbrans)  atau  lamtoro  (Leucaena leucocephala) dan sengon (Paraserianthes falcataria). Namun,  karena akhir-akhir ini harga kopi dunia tidak terlalu menarik lagi, maka  petani  berupaya  meningkatkan pendapatannya dengan menanam berbagai macam pohon yang bernilai ekonomi pada lahan  kopinya.  Secara  bertahap  sistem agroforestri  berpenaung  legum  spesies tunggal tersebut berubah menjadi sistem yang lebih kompleks (multistrata) dengan berbagai macam  pohon  buah-buahan  antara  lain kelapa (Cocos nucifera), melinjo (Gnetum gnemon),  alpukat  (Persea  americana), mangga  (Mangifera  indica),  jambu  biji (Psidium  guajava),  pisang  (Musa paradisiaca), pepaya (Carica papaya), ram- butan  (Nephelium  lappaceum),  jengkol (Archidendron jiringa), nangka (Arthocarpus heterophyllus), durian (Durio zibethinus), cempedak  (Arthocarpus  integra),  sukun (Arthocarpus sp.), petai (Parkia speciosa); dan berbagai pohon penghasil kayu seperti pohon kertas (Gmelina arborea), kayu afrika (Myopsis eminii), mahoni (Swietenia maho- gani), serta  pohon komersial  lain  seperti kayu manis (Cinamomum mercusii), cengkeh (Eugenia  aromatica),  kemiri  (Alleurites moluccana), kakao (Theobroma cacao) dan lain sebagainya. Di samping itu, saat ini di sentra produksi kopi Sumatera bagian selatan telah mulai diperkenalkan pohon ramayana (Cassia spectabilis) sejenis legum sebagai penaung kopi.  Pohon ramayana  ter-sebut mampu  tumbuh  cepat  dan  menghasil-kan biomassa sebanyak 12 Mg ha -1 tahun -1 (Baon & Wibawa, 2005).  Pada beberapa kebun kopi  juga  ditanam  legum  penutup  tanah
A.  pintoi  di  bawah  tegakan  kopi  untuk mengurangi erosi, menambah nitrogen (N) tanah, menekan gulma (Agus et al., 2002) dan mampu menghasilkan biomassa segar sebanyak  14  Mg  ha -1 tahun -1 (Baon  & Pudjiono, 2006).
Keragaman spesies pohon penaung pada sistem agroforestri kopi akan menghasilkan keragaman  jenis,  jumlah  dan  kualitas guguran seresah yang jatuh ke permukaan tanah. Seresah dari tanaman legum umumnya berkualitas  tinggi  sehingga  cepat  ter- dekomposisi  dan  melepaskan  NH 4 + ke dalam larutan tanah (Handayanto, 1994). Seresah yang berkualitas tinggi adalah seresah yang  mempunyai  nisbah  C /N  < 20 (Handayanto, 1994), atau nisbah (lignin+ polifenol)/N <10 (Hairiah et al., 2005). Brady & Weil (2002) dan Havlin et al. (1999) menyatakan  bahwa  nisbah  C/N  seresah sekitar 20 merupakan batas antara imobilisasi dan mineralisasi N.
Laju mineralisasi N seresah pada lahan pertanian di daerah tropika umumnya lebih tinggi  daripada  serapan  N  oleh  tanaman (Van Noordwijk, 1989), sehingga sisa NH 4 + dalam  tanah  akan  ternitrifikasi  menjadi NO 3 - . Purwanto et al. (2006) melaporkan hasil penelitiannya di Sumberjaya (Lampung Barat)  bahwa  lahan  pertanian  intensif (hortikultura) memiliki nitrifikasi potensial tertinggi (7 mg NO 2 - kg -1 tanah jam -1 ) bila dibandingkan dengan agroforestri berbasis kopi dan hutan alami. Meningkatnya diver- sitas pohon pada agroforestri kopi campuran dengan berbagai tanaman produktif (multi- strata) diduga mengakibatkan lebih rendahnya tingkat nitrifikasi potensial tanah daripada SPL  kopi  penaung  sengon  atau  penaung
Nitrifikasi potensial dan nitrogen-mineral tanah pada sistem agroforestri kopi dengan berbagai pohon penaung
nitrifikasi  potensial  tanah  pada  sistem  agroforestri  kopi  campuran  tersebut berhubungan erat dengan tingginya kandungan bahan organik tanah.

## Summary
The  role  of  shading  trees  in  coffee  farms  has  been  well  understood  to establish  suitable  condition  for  the  growth  of  coffee  trees,  on  the  other  hand their  role  in  nitrogen  cycle  in  coffee  farming  is  not  yet  well  understood.  The objectives of  this study  are  to investigate  the  influence  of  various  legume shad- ing  trees on  the  concentration  of  soil  mineral  N  (N-NH 4 + and  N-NO 3 - ),  poten- tial  nitrification  and  to  study  the  controlling  factors  of  nitrification  under  field conditions. This field explorative research was  carried out in  Sumberjaya, West Lampung. Twelve observation plots covered four land use systems (LUS), i.e. 1) Coffee agroforestry  with Gliricidia sepium as shade trees; 2) Coffee agroforestry with Gliricidia as shade trees and Arachis pintoi as cover crops; 3) Coffee agroforestry with  Paraserianthes  falcataria  as  shade  trees;  and  4)  Mixed/multistrata  coffee agroforestry with Gliricidia and other fruit crops as  shade  trees. Measurements of  soil  mineral-N  concentration  were  carried  out  every  three  weeks  for  three months.  Results  showed  that  shade  tree  species  in  coffee  agroforestry  signifi- cantly  affected  concentrations  of  soil  NH 4 + ,  NO 3 - and  potential  nitrification. Mixed  coffee  agroforestry  had  the  highest  NH 4 + /N-mineral  ratio  (7.16%)  and the lowest potential nitrification  (0.13  mg NO 2 - kg -1 hour -1 ) compared to other coffee  agroforestry systems  using single  species  of  leguminous  shade  trees.  Ra- tio of NH 4 + /N-mineral increased 0.8—21% while potential nitrification decreased 55—79% in mixed coffee agroforestry compared to coffee agroforestry with Gliricidia or P. falcataria   as shade trees.  Coffee agroforestry  with P. falcataria as  shade trees  had  potential  nitrification  53%  lower  and  ratio  of  NH 4 + /N-mineral  con- centration  20%  higher  than  that  with  Gliricidia.  Coffee  agroforestry  with P.  falcataria  as  shade  trees  also  had  organic  C  content  17%  higher,  total  N 40%  higher,  available  P  112%  higher  than  that  with  Gliricidia.  The  presence of  A.  pintoi  in  coffee  agroforestry  with  Gliricidia  reduced  56%  potential  nitri- fication  but  increased  19.3%  of  NH 4 + /N-mineral  concentration.  The  low  soil potential  nitrification  in  the  mixed  coffee  agroforestry  had  close  relationship with the high content of soil organic matter.
Key words : Nitrogen-mineral, nitrification, shading trees, agroforestry, Coffea canephora, nitrate, organic matter, intercropping, Gliricidia sepium, Arachis pintoi, Paraserianthes falcataria.

## PENDAHULUAN
Agroforestri berbasis kopi merupakan salah satu sistem penggunaan lahan (SPL) yang  banyak  diminati  oleh  petani  kopi
(Verbist et al., 2004), karena sistem tersebut mempunyai nilai ekonomi yang cukup tinggi (Nur et al., 2003; Budidarsono & Wijaya,
2004). Pada sistem agroforestri sederhana, petani  umumnya  menanam  pohon  legum
Purwanto, Handayanto, Suprayogo, Baon, dan Hairiah
1) Dosen (Lecturer), Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret, Surakarta. 2) Dosen (Lecturer), Fakultas Pertanian Universitas Brawijaya, Jl. Jend. M.T. Haryono, Malang.
3) Ahli Peneliti (Senior Researcher); Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia, Jl. P.B. Sudirman 90, Jember 68118.
Pelita Perkebunan 2007, 23(1), 38 — 56

## Nitrifikasi Potensial dan Nitrogen-Mineral Tanah pada Sistem Agroforestri Kopi dengan Berbagai Pohon Penaung
Potential Nitrification and Nitrogen Mineral of Soil in Coffee Agroforestry System with Various Shading Trees
Purwanto 1) , Eko Handayanto 2) , Didik Suprayogo 2) , John Bako Baon 3) , dan Kurniatun Hairiah 2)

## Ringkasan
Tanaman  penaung  pada  budi  daya  kopi  diketahui    mampu  menciptakan kondisi  lingkungan  yang  sesuai  kebutuhan  tanaman,  namun  peranannya  dalam daur hara nitrogen (N) pada pertanaman kopi belum diketahui dengan baik. Tujuan penelitian ini  adalah  untuk mengetahui  pengaruh berbagai jenis  pohon penaung legum pada sistem agroforestri berbasis kopi terhadap konsentrasi N mineral (N- NH 4 + dan N-NO 3 - ) tanah dan nitrifikasi potensial tanah, dan untuk mengkaji faktor pengendali terjadinya nitrifikasi di lapangan.  Penelitian  eksploratif lapangan ini dilaksanakan di  Sumberjaya, Lampung Barat. Plot pengamatan berjumlah 12 buah yang meliputi 4 sistem penggunaan lahan (SPL) yaitu: 1) Agroforestri kopi dengan penaung Gliricidia sepium, 2) Agroforestri kopi  dengan penaung Gliricidia  dan tanaman  penutup  tanah  Arachis  pintoi,  3)  Agroforestri  kopi  dengan  penaung sengon (Paraserianthes falcataria) dan 4) Agroforestri kopi campuran/multistrata (selain  penaung  Gliricidia  juga  ditanam  pohon  buah-buahan).  Pengukuran konsentrasi  N  mineral  tanah  dilakukan  3  minggu  sekali  selama  3  bulan.  Hasil penelitian  menyimpulkan  bahwa  spesies  pohon  penaung  yang  berbeda  pada agroforestri  kopi  sangat  berpengaruh    terhadap  konsentrasi  NH 4 + ,  konsentrasi NO 3 - dan nitrifikasi potensial tanah. Sistem agroforestri kopi campuran memiliki nisbah NH 4 + /N-mineral tertinggi (7,16%), dan nitrifikasi potensial terendah (0,13 mg NO 2 kg -1 jam -1 ) dibanding sistem agroforestri dengan penaung legum spesies tunggal. Budi daya kopi dengan sistem campuran meningkatkan nisbah konsentrasi NH 4 + /N-mineral  tanah  sebesar  0,8—21%  dan  menurunkan  nitrifikasi  potensial sebesar 55—79% dibanding kopi dengan penaung sengon ataupun dengan penaung Gliricidia. Kopi dengan penaung sengon terbukti mempunyai nitrifikasi potensial 53%  lebih  rendah  dan  nisbah  konsentrasi  NH 4 + /N-mineral  20%  lebih  tinggi dibanding kopi dengan penaung Gliricidia. Kebun  kopi dengan  penaung sengon juga mempunyai kandungan C—organik 17% lebih tinggi, N-total 40% lebih tinggi, P-tersedia 112% lebih tinggi daripada penaung Gliricidia. Penanaman legum penutup tanah A. pintoi pada kebun kopi berpenaung Gliricidia terbukti dapat menurunkan nitrifikasi  potensial  sebesar  56%  dan  meningkatkan  nisbah  konsentrasi  NH 4 + / N-mineral  sebesar  19,3%  dari  pada  kopi  berpenaung  Gliricidia.  Rendahnya