Analisis Spektroskopi dan Dinamika Karbon Organik Tarlarut pada Lahan Gambut Perkebunan Kelapa Sawit

Abstract

Implikasi pemanfaatan lahan gambut untuk perkebunan kelapa sawit, yang diawali dengan pembuatan saluran drainase untuk mengatur tinggi muka air tanah, antara lain adalah pelepasan karbon organik terlarut atau dissolved organic carbon (DOC) ke perairan. Oleh karena itu, analisis secara rutin kadar DOC yang dilepaskan sistem lahan gambut terdrainase perlu dilakukan sebagai bagian dari upaya pemantauan dan pengelolaan lingkungan. Analisis DOC pada umumnya menggunakan metode pembakaran suhu tinggi yang membutuhkan alat dan biaya mahal. Metoda alternatif yang lebih cepat dan murah, dengan cara memvalidasi signifikansi korelasi dan persamaan regresi linier sederhana antara absorban contoh air tanah dan air saluran lahan gambut perkebunan kelapa sawit hasil pengukuran spektrofotometer UV-Vis pada panjang gelombang 254, 270, dan 350 nm terhadap kadar DOC hasil pengukuran TOC-Analyzer sebagai referensi, telah diuji-coba. Penelitian ini bertujuan menetapkan dan memvalidasi panjang gelombang spektrofotometer UV-Vis yang paling sesuai untuk menduga kadar DOC dan mengevaluasi dinamikanya pada lahan gambut perkebunan kelapa sawit di Riau. Penelitian ini dilaksanakan pada Maret hingga Agustus 2019. Pengambilan contoh air tanah dan air saluran dilakukan pada lahan perkebunan kelapa sawit PT Kimia Tirta Utama di Kabupaten Siak, Riau. Analisis kadar DOC dilakukan terhadap 13 contoh air tanah dan 13 contoh air saluran lolos saringan milipore 0,45 μm. Contoh air tanah diambil dari dipwell, sedangkan contoh air saluran dari outlet saluran drainase di blok-blok pertanaman kelapa sawit dengan umur <10 tahun (Blok D8 dan D9), 10-15 tahun (D1, D4, dan D6), dan >15 tahun (D10, D15, dan D16) pada April dan Juli 2019. Analisis DOC menggunakan sprektrofotometer UV-Vis dilakukan di Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah, Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian, IPB. Analisis kadar DOC referensi menggunakan TOC-Analyzer dilakukan di Laboratorium Balai Penelitian Pertanian Lahan Rawa, Banjar Baru, Kalimantan Selatan. Signifikansi perbedaan nilai absorban pada ketiga panjang gelombang yang diujikan didasarkan atas hasil analisis ragam dan uji lanjut DMRT. Panjang gelombang spektrofotometer UV-Vis yang paling sesuai untuk menduga kadar DOC ditetapkan dan divalidasi berdasarkan nilai koefisien korelasi hasil analisis regresi linier hubungan antara absorban sebagai X dan kadar DOC referensi sebagai Y menurut persamaan Y = aX + b. Dengan memasukkan data absorban ke dalam persamaan diperoleh kadar DOC dugaan. Data kadar DOC dugaan air tanah dan air saluran di 8 titik pengamatan (D8, D9, D1, D4, D6, D10, D15, dan D16) disajikan secara grafis dan diuji signifikansi perbedaannya berdasarkan hasil analisis ragam dan DMRT sebagai dasar evaluasi dinamika spasialnya selama periode penelitian. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kadar DOC dugaan pada panjang gelombang 254, 270 dan 350 nm lebih tinggi pada air tanah dibandingkan air saluran. Rerata absorban pada panjang gelombang 254 nm lebih tinggi dari pada 270 dan 350 nm. Absorban pada panjang gelombang 254, 270, dan 350 nm berkorelasi positif sangat nyata dengan kadar DOC referensi dengan nilai koefisien korelasi >0,95. Berdasarkan hasil uji normalitas Shapiro-Wilk, kadar DOC dugaan pada panjang gelombang 270 dan 350 nm menyebar normal dengan nilai statistik 0,951 (nilai p = 0,012, nyata pada α 5%) dan 0,948 (nilai p = 0,024, nyata pada α 5%), sedangkan pada panjang gelombang 254 nm menyebar tidak normal. Berdasarkan nilai koefisien korelasi dan nilai uji normalitas, panjang gelombang spektrofotometer UV-Vis 350 nm menghasilkan rentang nilai absorban yang paling sesuai untuk meduga kadar DOC air tanah dan air saluran di area penelitian. Kadar DOC dugaan air tanah lebih tinggi lebih dari dua kali lipat daripada air saluran, masing-masing dengan rerata 35,67 ± 8,40 dan 16,26 ± 4,15 mg L-1. Berdasarkan perbedaan yang nyata antar titik pengamatan yang mewakili blok pertanaman dengan rentang umur kelapa sawit berbeda, dinamika spasial kadar DOC teramati di areal penelitian ini. Pada titik pengamatan D1 dan D4 yang mewakili blok pertanaman kelapa sawit dengan umur 10-15 tahun terukur kadar DOC air tanah tertinggi dengan rerata 53,10 ± 7,30 dan 41,02 ± 3,32 mg L-1. Pada titik pengamatan D8 dan D9 yang mewakili blok pertanaman kelapa sawit dengan umur <10 tahun terukur kadar DOC air saluran tertinggi dengan rerata 21,54 ± 5,67 dan 24,64 ± 2,28 mg L-1. Fluks DOC di area penelitian tergolong rendah dengan rentang 0,66-1,15 g C m-2 per bulan dan rerata 0,85 g C m-2 per bulan.