1
Kajian Kandungan Bahan Organik Tanah Menggunakan Teknologi Penginderaan Jauh di Kecamatan Ciemas, Jawa Barat
Muhammad Fikri Syahar1, Supriatna2 dan Revi Hernina2
1Mahasiswa Departemen Geografi, FMIPA UI, Kampus UI Depok 16424 2Dosen Departemen Geografi, FMIPA UI, Kampus UI Depok 16424
E-mail: [email protected], [email protected]
Abstrak Kecamatan Ciemas merupakan daerah yang terkenal dengan kesuburan tanahnya tetapi masih banyak daerah yang belum memanfaatkan kesuburan tanah tersebut. Tujuan penelitian ini adalah mengetahui sebaran kandungan bahan organik tanah di Kecamatan Ciemas dengan menggunakan citra Landsat 8 dan analisis statistik regresi linier serta dikaitkan dengan jenis tanah, penggunaan tanah, dan kemiringan lereng. Hasilnya adalah sebaran kandungan bahan organik tanah di Kecamatan Ciemas tersebar hampir merata di seluruh wilayah dengan kelas sangat tinggi, sementara klasifikasi kelas tinggi terdapat dibeberapa bagian wilayah penelitian. Citra Landsat 8 dengan menggunakan bantuan rumus NDSI tidak terdapat hubungan kuat dengan kandungan bahan organik tanah. Hal ini didasarkan analisis regresi linier antara nilai bahan organik tanah dengan pixel value dari hasil pengolahan rumus NDSI sebesar 0,216. Sebaran kandungan bahan organik dengan klasifikasi tinggi terdapat pada penggunaan tanah sawah dengan jenis tanah alluvium hidromorf dan dominasi jenis tanah laterik merah kekuningan dan podsolik merah kekuningan yang terdapat pada kemiringan lereng 15 – 40 % sampai >40%. Sebaran kandungan bahan organik dengan klasifikasi sangat tinggi terdapat pada hampir seluruh wilayah Kecamatan Ciemas yang di dominasi oleh penggunaan tanah hutan dengan jenis tanah dominasi latosol merah kekuningan, latosol coklat kemerahan dan latosol yang terdapat pada kemiringan lereng 2 – 15% sampai 15 – 40 %.
Content of Soil Organik Materials Assessment Using Remote Sensing Technology in Ciemas Subdistrict, Sukabumi , West Java
Abstract Subdistrict Ciemas is an area that is famous for soil fertility but there are still many areas that do not take advantage of the fertility of the land. The purpose of this study was to determine the distribution of soil organic matter content in the District Ciemas using Landsat 8 and linear regression statistical analysis and associated soil type, land use, and slope. The result is a distribution of soil organic matter content in the District Ciemas spread almost evenly across the region with a very high grade, high-grade classification while there are some parts of the study area. Landsat 8 with the help of the formula NDSI there is a strong relationship with soil organic matter content. This is based on linear regression analysis between the values of soil organic matter with a pixel value of the processing results NDSI formula of 0.216. Distribution of organic matter content with a high classification contained in land use paddies hidromorf alluvium soil types and soil types laterik dominance yellowish red and yellowish red podsolic found on the slope of 15-40% to> 40%. Distribution of organic matter content with the classification of very high-exist in almost the entire territory of the District Ciemas which is dominated by the use of forest land with soil type dominance latosol yellowish red, latosol reddish brown and latosol found on the slope of 2-15% to 15-40% . Keywords: The content of soil organic material, Linear regression, Remote sensing, Landsat 8, NDSI
Kajian Kandungan ..., Muhammad Fikri Syahar, FMIPA UI, 2016
2
1. Pendahuluan
Indonesia terkenal dengan kesuburan tanahnya. Karena hampir semua jenis tanaman
dapat tumbuh dan berkembang dengan baik di Indonesia. Tanah mempunyai peranan sebagai
tempat tumbuh dan berkembangnya akar tanaman, tempat persediaan udara bagi pernapasan
akar, tempat persediaan unsur-unsur makanan bagi tumbuhan, tempat persediaan air bagi
tumbuh-tumbuhan dan tempat berkembangnya mikro dan makroorganisme yang berpengaruh
terhadap pertumbuhan dan kesehatan tanaman. Agar mampu menjalankan peran-peran
tersebut, maka tanah harus memiliki kesuburan dan kesehatan yang baik. Kata “kesuburan
dan kesehatan tanah” sering kali digunakan secara bersamaan. Pada kenyataannya ada
dijumpai tanahnya subur tetapi tanaman yang tumbuh di atasnya, tumbuh tidak sehat.
Bahan organik merupakan komponen tanah yang sangat erat kaitannya dengan kualitas
tanah dan komponen penting dalam berhasilnya sistem pertanian. Keberadaan bahan organik
tanah seringkali dijadikan sebagai indikator umum kesuburan tanah (Idris,2014). Kandungan
bahan organik yang terdapat dalam tanah dapat diprediksi dengan melakukan interpretasi
citra, misalnya citra Landsat 8. Prediksi yang dihasilkan dari interpretasi citra tersebut bisa
digunakan untuk menentukan subur atau tidaknya tanah tersebut dengan melihat sebaran
kandungan bahan organik yang terpapar dalam citra.
Memperhatikan bahwa keberadaan bahan organik dapat menjadi indikator penting bagi
kesuburan lahan maka penggunaan teknik penginderaan jauh akan sangat menguntungkan
aplikasi budidaya pertanian dalam ruang lingkup skala besar. Pemanfaatan teknologi
penginderaan jauh dapat membantu dan mempercepat pemetaan bahan organik tanah
sehingga dapat dijadikan pertimbangan kepada perencana dan pengambil keputusan untuk
mengevaluasi kondisi tanah pertanian di Kecamatan Ciemas.
Rumusan masalah dari penelitian ini adalah yang pertama untuk bagaimanakah
kemampuan citra Landsat 8 dalam mengetahui sebaran kandungan bahan organik tanah, yang
kedua dalah bagaimanakah hubungan antara hasil sebaran kandungan bahan organik tanah
dengan aspek fisik yang terdapat di Kecamatan Ciemas yaitu penggunaan tanah, jenis tanah,
dan kemiringan lereng, dari rumusan masalah tersebut didapati tujuan penelitian ini adalh
menganalisis kedua rumusan masalh tersebut.
Kajian Kandungan ..., Muhammad Fikri Syahar, FMIPA UI, 2016
3
2. Tinjauan Teoritis
2.1 Bahan Organik Tanah
Menurut Stevenson (1994), bahan organik tanah adalah semua jenis senyawa organik
yang terdapat di dalam tanah, termasuk serasah, fraksi bahan organik ringan, biomassa
mikroorganisme, bahan organik terlarut di dalam air, dan bahan organik yang stabil atau
humus.
Bahan organik tanah umumnya ditemukan di permukaan tanah. Jumlahnya tidak teralu
besar namun pengaruhnya terhadap sifat – sifat tanah besar sekali. Adapun pengaruh bahan
organik tanah dan akibatnya juga terhadap pertumbuhan tanaman adalah.
a. Sebagia granulator, yaitu memperbaiki struktur tanah
b. Sumber unsur hara N, P, S, unsur mikro dan lain – lain
c. Menambah kemampuan tanah untuk menahan air
d. Menambah kemampuan tanah untuk menahan unsur – unsur hara
e. Sumber energi bagi mikroorganisme
Bahan organik dalam tanah terdiri dari bahan organik kasar dan bahan organik halus atau
humus. Humus terdiri dari bahan organik halus berasal dari hancuan bahan organik kasar serta
senyawa – senyawa baru yang dibentuk dari hancuran bahan organik tersebut melalui
kegiatan mikroorganisme di dalam tanah. Humus merupakan senyawa resiten bewarna hitam
atau coklat dan mempunyai daya menahan air dan unsur hara yang tinggi
(Hardjowigeno,2007)
Tanah yang banyak mengandung humus atau bahan organik adalah tanah – tanah lapisan
atas atau top soil. Semakin ke lapisan bawah tanah maka kandungan bahan organik
berkurang, sehingga tanah semakun kurus. Oleh karena itu, top soil perlu dipertahankan.
Bahan organik dalam tanah didomnasi oleh kandungan C-organik.
2.2 Karakter fisik
2.2.1 Penggunaan Tanah
Penggunaan tanah merupakan indikator dari aktifitas masyarakat di suatu tempat. Jumlah
tanah tidak akan bertambah namun pertumbuhan penduduk yang akan semakin bertambah
akan berpengaruh terhadap penggunaan tanah yang ada pada suatu wilayah (Sandy, 1985).
Seiring dengan berjalannya waktu, penggunaan tanah mengalami perubahan yang cukup
besar. Hal ini tentunya sangat dipengaruhi dengan aktifitas manusia sebagai pengguna tanah.
Kajian Kandungan ..., Muhammad Fikri Syahar, FMIPA UI, 2016
4
Dewasa ini penggunaan tanah cenderung berubah kearah pembangunan wilayah. Penggunaan
tanah tentunya didasari oleh beberapa faktor fisik dan sosial. Faktor fisik tersebut diantaranya
meliputi batuan induk, ketinggian, lereng, kedalaman efektif tanah, curah hujan, dan letak.
Faktor sosialnya meliputi jumlah penduduk, sarana transportasi, profesi, status umum tanah,
sosial, budaya dan politik.
2.2.2 Jenis Tanah
Tanah adalah tubuh alam gembur yang menyelimuti sebagian besar permukaan bumi
dan mempunyai sifat dan karakteristik fisik, kimia, biologi serta morfologi yang khas sebagai
akibat dari serangkaian panjang berbagai proses yang membentuknya. Kurun waktu
pembentukan tanah tidak sama dengan kurun waktu pembentukan batuan. Sifat fisik tanah
merupakan benda nyata di permukaan bumi yang gembur, tersusun atas fase padat, cair, dan
gas. Secara kimia, tanah tersusun atas unsur – unsur kimia tertentu yang berbeda
komposisinya dengan batuan sehingga mempunyai sifat kimia yang berbeda dengan batuan
asalnya. Sifat biologi tanah menggambarkan bahwa dalam tanah ada kehidupan, baik itu yang
bersifat makro maupun mikro. Sifat morfologi tanah menggambarkan tubuh tanah tersusun
atas serangkaian lapisan yang terbentuk melalui proses pembentukkan tanah tertentu selama
kurun waktu tertentu (Sartohadi, 2012)
Tanah mempunyai kemampuan untuk mendukung pertumbuhan tanaman. Bahan
makanan utama manusia sebagian berasal dari hasil yang diberikan oleh tanaman yang
tumbuh pada media tanah. Tanah sebagai bahan campuran mineral dan organik yang menjadi
sumber hara tanaman. Tanah (soil) memiliki beberapa sifat dan ciri fisik sehingga memiliki
jenis yang beragam, menurut Mega (2010). Sehingga dalam penelitian ini digunakan
klasifikasi jenis tanah menurut Dudal dan supraptoharjo (1957)
2.2.3 Kemiringan Lereng
Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia (KBBI), topografi merupakan kajian atau
penguraian yang terperinci tentang keadaan muka bumi pada suatu daerah. Definisi lain KBBI
mengenai topografi adalah pemetaan yang terperinci tentang muka bumi pada daerah tertentu.
Keadaan permukaan bumi disebut juga dengan relief. Menurut Damayanti (2012), relief
merupakan perbedaan corak ketinggian dan kemiringan pada permukaan bumi.
Kajian Kandungan ..., Muhammad Fikri Syahar, FMIPA UI, 2016
5
Tabel 2.2 Klasifikasi Kemiringan Lereng Berdasarkan Van Zuidam (1985)
Kelas Lereng (%) Proses penciri dan kondisi
lapangan
0% – 2% Datar
2% - 15% Landai
15% - 40% Bergelombang
>40% Curam
Sumber: Klasifikasi Van Zuidam (1985) dengan modifikasi
2.3 Penginderaan jauh
Penginderaan jauh didefinisikan sebagai proses perolehan informasi tentang suatu obyek
tanpa adanya kontak fisik secara langsung dengan obyek tersebut (Rees, 2001; Elachi, 2006).
Informasi diperoleh dengan cara deteksi dan pengukuran berbagai perubahan yang terdapat
pada lahan dimana obyek berada. Proses tersebut dilakukan dengan cara perabaan atau
perekaman energi yang dipantulkan atau dipancarkan, memproses, menganalisa dan
menerapkan informasi tersebut. Informasi secara potensial tertangkap pada suatu ketinggian
melalui energi yang terbangun dari permukaan bumi, yang secara detil didapatkan dari
variasi-variasi spasial, spektral dan temporal lahan tersebut (Landgrebe, 2003)
2.3.1 Landsat 8
Satelit landsat yang terbaru adalah Landsat 8 OLI dan TIRS yang diluncurkan pada 11
Februari 213 dari Vandenberg Air Force Base, California pada roket Atlas- V401 dengan
Estended Payload Fairing (EPF) dari United Launch Alliance,LLC. Menurut NASA (2013),
Satelit Landsat 8 OLI dan TIRS dilengkapi oleh 2 sensor yaitu Operational Land Imager
(OLI) dan Thermal Infrared Sensor (TIRS) yang menyediakan cakupan musiman dari daratan
Global pada resolusi spasial 30 meter (visible, NIR, SWIR), 100 meter (thermal) dan 15
meter (Panchromatic).
Ketersediaan data citra time series yang cukup panjang meliputi wilayah Indonesia
dan resolusi (spasial, temporal, radiometrik) bagus merupakan keunggulan yang dimiliki oleh
citra landsat 8. Permasalahan yang muncul sebelum hadirnya Landsat 8 khususnya pasca
kerusakan kanal pada Landsat 7 adalah adanya stripping pada data setelah tahun 2003. Hal ini
tentu saja sangat mengganggu khususnya dalam melakukan koreksi radiometrik pada tahap
Kajian Kandungan ..., Muhammad Fikri Syahar, FMIPA UI, 2016
6
pra pengolahan. Hadirnya Landsat 8 tanpa stripping mengakibatkan mudahnya para pengguna
untuk menganalisis atau menginterpretasikan Citra
2.4 Sistem informasi Geografis
Pemanfaatan sistem informasi geografi (SIG) pada proses pengolahan dan analisis dalam
pengelolaan sumberdaya akan menjadi lebih efektif dan efisien. Hal ini dikarenakan SIG
memiliki kemampuan penting yaitu kemampuan untuk melakukan analisis dan pemodelan
spasial untuk dapat menghasilkan informasi yang baru (Fauzi, dkk, 2010)
Menurut Caranza pada ITC GIS course (dalam Rustanto, 2013), analisis spasial ini dapat
digunakan untuk memecahkan masalah dan memberikan solusi untuk masalah-masalah yang
memliliki relevansi geografis atau keruangan. Masalah yang memiliki relevansi keruangan
yang dapat diselesaikan dengan analisa spasial seperti masalah mengenai pola persebaran,
wilayah kesesuaian, wilayah rawan, dan lainnya
2.5 Metode analisis tanah (Walkley and Black)
Teknik penetapan C–organik yang paling standar adalah oksidasi bahan organik oleh
dikromat yang mana metode ini lebih sering disebut metode Walkley dan Black (1934).
Dalam prosedurnya Kalium dikromat ( K2CrO7) dan asam sulfat pekat (H2SO4)
ditambahkan kedalam bahan organik, dimana larutan tersebut harus didinginkan terlebih
dahulu sebelum ditambahkan dengan air. Penambahan asam pospat (H3PO4) kedalam
larutan tersebut berguna untuk mengurangi interferensi dari Fe3+ yang mungkin sering terjadi.
Persamaan reaksinya adalah sebagai berikut:
2Cr2O72- + 3 C + 16 H+4 Cr3+ + 3 CO2+ 8 H2O
Prosedur dari Wa lkley dan black ini sangat luas digunakan sederhana, cepat dan tidak
memerlukan peralatan yang mahal, akan tetapi prosedur ini hasil oksidasi tidak dapat
mencapai hasil yang optimal, yang mana pr osedur tersebut hanya mampu mengoksidasi
bahan organik antara 60% - 75% .( Zimmerman et al, 1997)
3 Metode Penelitian
Daerah penelitian dalam penelitian ini adalah Kecamatan Ciemas yang secara
administrasi terletak di bagian pesisir barat daya Provinsi Jawa Barat. Analisis statistic
Kajian Kandungan ..., Muhammad Fikri Syahar, FMIPA UI, 2016
7
dengan metode regresi linier sederhana digunakan dalam penelitian iini untuk melihat
bagaimana hubungan antara nilai bahan organic tanah dengan pixel value dari hasil
pengolahan citra menggunakan rumus NDSI (Normalized difference Soil Index). Metode
overlay digunakan untuk mengetahui hubungan dari hasil sebaran kandungan bahan organic
tanah dengan aspek fisik yang ada di Kecamatan Ciemas yaitu, penggunaan tanah, jenis tanah,
dan kemiringan lereng.
Tahapan pertama yaitu pengumpulan data sekunder seperti citra Landsat 8, data
pengujian sampel tanah dengan uji laboratorium, data SRTM untuk diklasifikasikan menjadi
kelas lereng tertentu, data spasial jenis tanah, dan data spasial penggunaan tanah. Tahapan
kedua yaitu pengumpulan data primer seperti hasil wawancara dengan informan dan
pengambilan sampel tanah. Tahapan ketiga yaitu pengolahan data seperti membuat peta jenis
tanah, peta kemiringan lereng, peta sebaran kandungan bahan organik tanah dan peta
penggunaan tanah. Tahapan terakhir yaitu analisis data yang meliputi analisis statistik dengan
metode regresi linier dan anailis spasial dengan metode overlay antara peta sebaran
kandungan bahan organik tanah dengan peta penggunaan tanah, peta jenis tanah, dan peta
kemiringan lereng yang menghasilkan kesimpulan dari hasil penelitian ini. Dari analisis data
tersebut maka akan menghasilkan kesimpulan yang akan menjawab pertanyaan penelitian.
Kerangka berpikir dalam penelitian yang dimulai dari Kecamatan Ciemas dan akan
dilihat dari kondisi sosial dan kondisi fisiknya. Kondisi fisik meliputi Kelerengan, jenis tanah,
penggunaan tanah, kesuburan tanah. Kesuburan tanah akan menunjukan besarnya kandungan
bahan organik tanah yang telah diprediksi dari hasil analisis citra Landsat 8, lalu akan
dikaitkan dengan kondisi sosial yaitu lahan pertanian. Hasil overlay tersebut akan
menghasilkan kajian kandungan bahan organik tanah di Kecamatan Ciemas
Kajian Kandungan ..., Muhammad Fikri Syahar, FMIPA UI, 2016
8
Gambar 1. Diagram Alur Pikir Penelitian
Setelah data sekunder diperoleh lalu dilanjutkan dengan beberapa tahapan dalam
pengolahan data. Berikut tahapan-tahapan dalam pengolahan data yang termasuk pengolahan
Citra.
1. Koreksi radiometrik merupakan proses teknik perbaikan citra satelit untuk
menghilangkan efek atmosferik yang mengakibatkan kenampakan bumi tidak selalu
tajam. Koreksi radiometrik merupakan tahap awal pengolahan data sebelum analisis
dilakukan untuk suatu tujuan. Proses koreksi radiometrik mencakup koreksi efek – efek
yang berhubungan dengan sensor untuk meningkatkan kontras (enhancement) setiap
piksel dari citra, sehingga objek yang terekam mudah diinterpretasikan atau dianalisis
untuk menghasilkan informasi yang benar sesuai dengan keadaan lapangan. Metode
koreksi radiomerik yang digunakan meliputi TOA Reflectance dan Sun angle correction.
Dalam penelitian ini, koreksi radiometrik menggunakan software ENVI 5.1.
2. Cropping citra dilakukan dengan memasukan citra terkoreksi dan data shapefile
administrasi Kecamatan Ciemas
3. Proses pembuatan NDSI pada citra digunakan untuk mengidentifikasi kekosongan lahan
pada area penelitian. Semakin besar nilai NDSI, maka semakin bersih lahan dari tutupan
vegetasi (bare soils) sehingga semakin cocok lahan untuk dijadikan titik sampel
penelitian adalah lahan yang memiliki nilai NDSI lebihi besar dari 0,3 yang diproses
dengan software ENVI 5.1
Kajian Kandungan ..., Muhammad Fikri Syahar, FMIPA UI, 2016
9
NDSI = band 6 – band 5
band 6 + band 5
Keterangan:
Band 5 : NIR
Band 6 : SWIR-1
4. Pengambilan sampel tanah menggunakan metode random sampling dengan bantuan
citra NDSI yang telah dioverlay dengan peta landuse sehingga pengambilan titik
sampel terfokus di lahan pertanian dan di titik yang memiliki nilai NDSI ≥0,3 Jumlah
sampel yang diambil dalam penelitian ini adalah 15 sampel. Pengambilan sampel
tanah diambil pada kedalaman 0-10cm dengan volume kurang lebih 0,5 liter. Setiap
plastik sampel dilabeli dengan pengidentifikasi yang jelas menggunakan permanent
marker. Pemilihan area penelitian dilakukan dengan menggunakan sistem Normalized
Difference Soil Index (NDSI) dengan nilai 0,3 – 1. Pengambilan contoh dilakukan
dengan bantuan GPS dan citra NDSI ≥0,3 yang telah di overlay-kan dengan peta
administratif sehingga memudahkan pencarian.
5. Uji laboratorium dilakukan untuk menghitung kadar C-organik dari tiap sampel yang
telah diambil. Uji laboratorium dilakukan dengan metode walkley and black yang di uji di
laboratorium tanah Balai Penelitian tanah Bogor (Balittanah).
6. Metode Regresi linier yang digunakan yaitu regresi linier sederhana yang dilakukan
untuk melihat korelasi antara variabel terikat yaitu nilai bahan organik tanah (%) dengan
variabel bebas yaitu nilai Pixel Value atau digital number dari titik sampel pada citra hasil
NDSI. Persamaan tersebut yang akan digunakan untuk menentukan sebaran kandungan
bahan organik tanah di Kecamatan Ciemas.
Kajian Kandungan ..., Muhammad Fikri Syahar, FMIPA UI, 2016
10
7. Setelah menghasilkan Peta sebaran bahan organik tanah di Kecamatan Ciemas, maka
dilakukan proses overlay antara peta sebaran bahan organik tanah dengan peta jenis
tanah, peta kemiringan lereng dan peta penggunaan tanah.
Gambar 2. Alur Proses Citra
4 Hasil dan Pembahasan
4.1 Hasil Koreksi Radiometrik
Dari dua citra di bawah, dapat diketahui perbedaan spektral antara citra yang belum
dikoreksi radiometrik dan citra yang telah dikoreksi radiometrik. Efek kontras semakin besar
pada citra yang telah dikoreksi radiometrik dan intensitas warna semakin meningkat, sehingga
kapasitas pembeda objek yang satu dengan objek yang lainnya semakin besar. Proses ini pun
dapat memberikan informasi yang lebih banyak dan tajam. Setelah melakukan proses koreksi
CITRA LANDSAT 8
Koreksi Radiometrik dan Perbaikan Kontras
Cropping Citra Data Administrasi
Citra Terkoreksi
Normalisasi Citra
Transformasi Indeks Tanah
Rumus NDSI
Pengambilan Contoh Tanah
Model Penduga Kandungan BO Analisa Kandungan Bahan
Organik
Peta Kandungan Bahan Organik Tanah
Citra Distribusi Kandungan BO Tanah
Kajian Kandungan ..., Muhammad Fikri Syahar, FMIPA UI, 2016
11
radiometrik akan terjadi perubahan nila piksel (pixel value). Untuk melihat perbandingan citra
sebelum dan sesudah koreksi radiometrik dapat dilihat di Gambar 3.
Gambar 3. perbandingan citra hasil koreksi radiometrik
4.2 Hasil Cropping Citra
Proses Cropping dalam penelitian ini menggunakan tools subset data from ROI. Hasil
yang didapat setelah proses citra yaitu area data Landsat yang hanya meliputi wilayah
Kecamatan Ciemas saja. Data administrasi ini dihasilkan dari peta batas administrasi yang
dikeluarkan oleh Badan Informasi Geospasial. Hasil cropping citra dapat dilihat pada Gambar
4.
Gambar 4. Hasil Cropping Citra Kecamatan Ciemas
4.3 Hasil Normalized Difference Soil Index (NDSI)
Gambar dibawah ini menampilkan perbedaan antara citra yang belum mengalami
proses NDSI dan setelah mengalami proses NDSI. Perbedaan terletak pada pixel value. Untuk
lebih melihat lebih jelas perbandingannya dapat dilihat pada Gambar 5. Pada gambar tersebut
dapat dilihat perbedaan warna, pixel value dari Citra NDSI menunjukan angka 0 hingga 1.
Semakin cerah atau semakin putih warna pixel mengindikasikan pixel value yang semakin
rendah atau mendekati angka 0, semakin gelap atau semakin hitam pixel mengindikasikan
Kajian Kandungan ..., Muhammad Fikri Syahar, FMIPA UI, 2016
12
pixel value yang mendekati angka 1. Dalam penelitian ini penentuan titik sampel diambil dari
nilai pixel value yang berkisar ≥ 0,3 dikarenakan dalam nilai tersebut, tutupan vegetasi akan
semakin terbuka termasuk didalamnya adalah sawah dan tegalan atau rawa.
Gambar 5. Hasil setelah proses NDSI di Kecamatan Ciemas
4.4 Pengambilan Sampel Tanah
Berikut ini adalah peta lokasi titik sampel tanah di Kecamatan Ciemas yang
berjumlah 15 titik dan penentuan titik sampel menggunakan metode random sampling. Untuk
lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar 6.
Gambar 6. Lokasi Titik Sampel
4.5 Hasil uji laboratorium sampel tanah
Berdasarkan hasil uji laboratorium terdapat bahwa presentase nilai bahan organik
berkisar antara 10.72% sampai dengan 12.97%. Nilai bahan organik paling tinggi terdapat di
desa Mekarjaya dengan presentase 12.97% dan presentase terkecil berada di di Desa Ciwaru
dengan presentase 10.72%. Tabel 2. Hasil uji laboratorium sampel tanah
No Kode Sampel Desa
Nilai Bahan Organik (%)
Kajian Kandungan ..., Muhammad Fikri Syahar, FMIPA UI, 2016
13
1 S1 Ciemas 10.95 2 S3 Ciwaru 11.34 3 S5 Mekarsakti 11.57 4 S6 Cibenda 12.45 5 S7 Cibenda 11.59 6 S8 Cibenda 12.15 7 S9 Mekarjaya 12.97 8 S11 Tamanjaya 12.56 9 S12 Tamanjaya 12.24
10 S13 Tamanjaya 11.94 11 S14 Tamanjaya 12.48 12 S15 Tamanjaya 11.11 13 K2 Ciwaru 10.72 14 K4 Ciwaru 11.05 15 K10 Mekarjaya 12.62
4.6 Hasil Regresi Linier
Persamaan regresi linier yang dimasukkan yaitu Nilai Bahan organik tanah ditiap
sampel akan menjadi variabel terikat, dan nilai piksel value dari citra NDSI di setiap titik
sampel yg didapati.
y = a + bx Dimana: y = variabel dependent x = variabel independent a = Konstanta b = Koefisien regresi
Dari Tabel 3 dapat dilihat data tersebut akan dimasukkan kedalam software SPSS 22
untuk dilakukan analisis regresi linier dan untuk mendapatkan nilai a dan nilai b yang akan
dimasukkan kedalam rumus persamaan model penduga sebaran kandungan bahan organik.
Hasil dari pengolahan regresi linier di software SPSS 22 yaitu terdapat pada Tabel 4 dan 5.
Tabel 3. Analisis regresi nilai bahan organik tanah dengan pixel value NDSI
No Kode Sampel
Nilai Bahan Organik Tanah (%)
Pixel Value dari Citra NDSI
1 S1 10.95 0.3789 2 S3 11.34 0.3652 3 S5 11.57 0.3613 4 S6 12.45 0.3233 5 S7 11.59 0.3342 6 S8 12.15 0.4440 7 S9 12.97 0.4448 8 S11 12.56 0.3897 9 S12 12.24 0.2952
Kajian Kandungan ..., Muhammad Fikri Syahar, FMIPA UI, 2016
14
Tabel 4. Hasil regresi Linier (nilai R, R2, dan Signifikansi F)
Dari Tabel 4 dapat dilihat bahwa nilai R 0,465 dan nilai R2 sebesar 0,216, sementara
nilai signifikansi F yaitu 0,81
Tabel 5. Hasil regresi linier (nilai a dan b)
Dari Tabel 5 diatas dapat dilihat bahwa telah didapat nilai a bernilai 10.450 dan nilai
4.014. Setelah dimasukan kedalam rumus persamaan untuk mendapatkan peta sebaran bahan
organik yang akan diolah dengan tools Band Math pada software ENVI 51. Maka rumus yang
akan dimasukkan yaitu:
y = 10,450 + (4,014*B1)
y = Nilai Kandungan Bahan organik Tanah
10,450 = nilai a
4,014 = nilai b
B1 = band keseluruhan
10 S13 11.94 0.3647 11 S14 12.48 0.3745 12 S15 11.11 0.3745 13 K2 10.72 0.3855 14 K4 11.05 0.3833 15 K10 12.62 0.5114
Kajian Kandungan ..., Muhammad Fikri Syahar, FMIPA UI, 2016
15
4.7 Hasil Sebaran Bahan Organik Tanah
Hasil olahan menunjukkan bahwa Kecamatan Ciemas memiliki rentang nilai antara 0
– 13.5 yang terbagi dalam lima kelas, namun kelas yyang mendominasi yaitu kelas tinggi dan
kelas sangat tinggi. Kelas sangat rendah yang diwakili oleh interval 0 - 2.7 hanya merupakan
sebagian kecil yaitu 0.08% dari luas wilayah Kecamatan Ciemas, yaitu 10.53 ha. Kelas tinggi
yang memiliki rentang nilai antara 8.1 - 10.8 mencakup 5.14% dari luas wilayah Kecamatan
Ciemas, yaitu hanya seluas 1.620,56 ha. Sedangkan kelas sangat tinggi yang memiliki interval
antara 10.8 - 13.5 mendominasi hampir seluruh wilayah Kecamatan Ciemas yaitu 94.75%
atau mencakup 29.859,2 ha dari luas wilayah Kecamatan Ciemas. Tabel 6. Klasifikasi nilai Sebaran, Luas, dan Presentase
Pengambilan titik sampel hanya difokuskan pada penggunaan tanah sawah atau lahan
pertanian saja. Hasil peta menunjukkan bahwa pada penggunaan tanah sawah, memiliki nilai
kandungan bahan organik antara interval 8.1-10.8 dengan kelas tinggi. Berdasarkan dengan
peta jenis tanah, penggunaan tanah sawah dengan nilai kandungan bahan organik dengan
kelas tinggi berada pada jenis tanah alluvium hidromorf. Jenis tanah ini memiliki ciri-ciri
yaitu tanah berasal dari endapan baru, berlapis-lapis, bahan organik jumlahnya berubah tidak
teratur denga kedalaman, hanya terdapat epidon ochrik, histik atau sulfurik, kandungan pasir
<60%. Berdasarkan peta lereng, penggunaan tanah sawah berada pada kemiringan lereng
dengan interval 15 – 40 % yang termasuk ke dalam wilayah cukup bergelombang
Interval Nilai Kelas Luas Wilayah (ha) Presentase (%)
0 – 2.7 Sangat Rendah 10,53 0.08
2.7 – 5.4 Rendah 0,00 0,00
5.4 – 8.1 Sedang 0,00 0,00
8.1 – 10.8 Tinggi 1620,56 5.14
10.8 – 13.5 Sangat Tinggi 29.859,2 94.78
Total 31.506 100
Kajian Kandungan ..., Muhammad Fikri Syahar, FMIPA UI, 2016
16
Berdasarkan peta sebaran bahan organik dan penggunaan tanah menunjukan bahwa
nilai kandungan bahan organik juga tinggi pada penggunaan tanah yaitu hutan. Nilai
kandungan bahan organik hutan yaitu antara nilai 10.8 - 13.5 dengan kelas sangat tinggi.
Berdasarkan peta jenis tanah dan penggunaan tanah hutan dengan nilai kandungan bahan
organik dengan kelas sangat tinggi adalah dominasi kompleks latosol merah kekuningan,
latosol coklat kemerahan dan litosol. Berdasarkan dengan peta lereng, penggunaan tanah
hutan berada pada kemiringan lereng dengan interval 2 – 15% atau termasuk ke dalam
wilayah landai
Gambar 7. Peta Sebaran Kandungan Bahan Organik Tanah Dikecamatan Ciemas
4.8 Sebaran Kandungan Bahan Organik Tanah dengan Penggunaan Tanah
Dari Hasil Overlay Peta Sebaran kandungan bahan organik tanah dengan Peta
Penggunaan Tanah di Kecamatan Ciemas, dapat dilihat bahwa penggunaan tanah di
Kecamatan Ciemas didominasi oleh kandungan bahan organik dengan klasifikasi sangat
tinggi.
Ada beberapa daerah yang memiliki klasifikasi kandungan bahan organik tanah dengan
kelas Tinggi yaitu di Persawahan sebelah timur dari Desa Mandrajaya, persawahan di Desa
ciwaru, Kebun campuran di sebelah selatan Desa Mekarsakti, kebun campuran dan
perkebunan di daerah Selatan Desa Mekarjaya, serta kebun campuran di bagian Barat Desa
Girimukti. Hasil peta menunjukkan bahwa pada penggunaan tanah yang berupa sawah, nilai
kandungan bahan organik yaitu antara interval 8.1-10.8 dan termasuk kelas tinggi
Kajian Kandungan ..., Muhammad Fikri Syahar, FMIPA UI, 2016
17
Hasil peta sebaran kandungan bahan organik menunjukkan bahwa nilai kandungan bahan
organik juga tinggi pada penggunaan tanah yaitu hutan. Nilai kandungan bahan organik hutan
yaitu antara nilai 10.8 - 13.5 dengan kelas sangat tinggi. Penggunaan tanah hutan yang
terletak Desa Girimukti, Desa Ciwaru, Desa Tamanjaya, dan Desa Mekarjaya tidak memiliki
nilai kandungan bahan organik tinggi.
Gambar 8. Peta sebaran Kandungan Bahan Organik Tanah dengan Penggunaan Tanah
4.9 Sebaran Kandungan Bahan Organik Tanah Dengan Jenis Tanah
Berdasarkan hasil overlay antara sebaran bahan organik tanah dengan jenis tanah di
Kecamatan Ciemas, sebaran nilai kandungan bahan organik dengan kelas tinggi terdapat pada
jenis tanah yaitu alluvium hidromorf yang terdapat di sebagian Desa Ciwaru dan sebagian
Desa Mandrajaya. Jenis tanah kompleks latosol merah kekuningan, latosol coklat kemerahan
dan latosol yang terdapat di sebagian Desa Mandrajaya, sebagian Desa Mekarsakti dan sedikit
di Desa Girimukti. Kompleks laterit merah kekuningan dan podsolik merah kekuningan yang
terdapat di sebagian Desa Mekarjaya. Sedikit Kompleks latosol coklat kemerahan dan latosol
dan latosol coklat kekuningan terdapat pada Desa Mekarjaya dan Desa Ciemas.
Hasil sebaran nilai kandungan bahan organik dengan kelas sangat tinggi tersebar
hamper merata di seluruh jenis tanah yang ada di Kecamatan Ciemas seperti kompleks latosol
merah kekuningan, latosol coklat kemerahan dan litosol jenis tanah ini terdapat pada Desa
Mandrajaya, Desa Mekarsakti, dan Desa Girimukti.
Kajian Kandungan ..., Muhammad Fikri Syahar, FMIPA UI, 2016
18
Gambar 9. Peta sebaran Kandungan Bahan Organik Tanah dengan jenis tanah
4.10 Sebaran Kandungan Bahan Organik Tanah Dengan Kemiringan Lereng
Berdasarkan hasil overlay sebaran kandungan bahan orgaik tanah dengan kemiringan
lereng. Hasil sebaran nilai kandungan bahan organik dengan kelas tinggi terdapat pada
kemiringan lereng dengan interval 15 – 40 % dan >40 % yang termasuk ke dalam wilayah
cukup bergelombang sampai curam. Kelas tersebut terdapat di Desa Girimukti. Namun
berbeda halnya pada Desa Ciwaru, Desa Mekarjaya kandungan bahan organiknya tinggi tetapi
masuk dalam kelas lereng yang sangat rendah sampai rendah yaitu antara 0 – 2 % sampai 2 –
15 %. Hasil sebaran nilai kandungan bahan organik dengan kelas sangat tinggi berada pada
kemiringan lereng dengan interval 2 – 15% sampai 15 – 40% yang termasuk ke dalam
wilayah landai hingga cukup bergelombang sampai curam terdapat pada Desa Mandrajaya,
Desa Mekarjaya, dan Desa Ciemas
Kajian Kandungan ..., Muhammad Fikri Syahar, FMIPA UI, 2016
19
5 Kesimpulan Sebaran kandungan bahan organik tanah di Kecamatan Ciemas tersebar hampir merata di
seluruh wilayah dengan kelas sangat tinggi, sementara klasifikasi kelas tinggi terdapat
dibeberapa bagian wilayah penelitian. Klasifikasi sedang dan rendah tidak terdapat di wilayah
penelitian.
Sebaran kandungan bahan organik dengan klasifikasi tinggi terdapat pada penggunaan
tanah sawah dengan jenis tanah alluvium hidromorf dan dominasi dari jenis tanah kompleks
laterik merah kekuningan dan podsolik merah kekuningan yang terdapat pada kemiringan
lereng 15 – 40 % sampai >40%. Sebaran kandungan bahan organik dengan klasifikasi sangat
tinggi terdapat pada hampir seluruh wilayah Kecamatan Ciemas yang di dominasi oleh
penggunaan tanah hutan dengan jenis tanah dominasi kompleks latosol merah kekuningan,
latosol coklat kemerahan dan latosol yang terdapat pada kemiringan lereng 2 – 15% sampai
15 – 40 %
Daftar Referensi Ardiansyah. (2015). Pengolahan Citra Penginderaan Jauh MEnggunakan ENVI 5.1 dan
ENVI Lidar (Teori dan Praktek). Jakarta: Labsig inderaja Islim
Armanto, Dhanu. (2009). Pola Perubahan Tutupan Tanah DKI Jakarta Tahun 1960 – 2005.
Depok: Universitas Indonesia.
Badan Pusat Statistik. (2014). Kecamatan Ciemas dalam Angka 2014. BPS Kabupaten
Sukabumi.
Budiyanto, Eko. (2012). Pengertian Penginderaan Jauh http://geo.fis.unesa.ac.id/web/
Diakses pada tanggal 20 Februari 2016 Pukul 20.35 WIB
Drapper, N.R & Smith H. (1992). Applied Regression Analysis Third Edition. Jakarta:
Gramedia Pustaka Utama
Dudal R, M Soepraptohardjo. (1957). Soil classification in Indonesia. Cont. Gen Agr. Res.
Sta. No. 148, Bogor
Elachi, C, Jakob van Zyl. (2006). Introduction to the Physics and Techniques of Remote
Sensing, New Jersey: John Wiley & Sons.
Kajian Kandungan ..., Muhammad Fikri Syahar, FMIPA UI, 2016
20
Fauzi, Yulian. Susilo Boko. Mayasari, Memi Zulfia. (2010). Analisis Kesesuaian Lahan
Wilayah Pesisir Kota Bengkulu. Bengkulu: Universitas Bengkulu
Hardjowigeno, Sarwono. (2007). Ilmu Tanah. Akademika Pressindo: Jakarta
Idris Mohammad. (2014). Analisis Pemanfaatan Citra Landsat 7 untuk Pemetaan
Kandungan Bahan Organik Tanah Dengan Metode Pca dan Regresi Linier
Berganda Bertahap di Kabupaten Bangkalan. Semarang: Universitas Diponegoro
Landgrebe, D.A., (2003). Signal Theory Methods in Multispectral Remote Sensing.
New Jersey: John Willey & Sons Inc.
Pemerintah Provinsi Jawa Barat. (2015). http://www.jabarprov.go.id/index.php/ Diakses Pada
21 Februari 2016 Pukul 21.00
Rees. (2001). Physical Principles of Remote Sensing, Second Edition, Cambridge: Cambidge
University Press.
Sandy, I Made. (1985). Geografi Regional Republik Indonesia. Depok: Jurusan Geografi,
FMIPA Universitas Indonesia.
Sabaruddin (2009). Hubungan Antara Bahan Organik Tanah Dengan PERiode PAsca Tebang
Tanaman HTI Acacia Magnium Willd. Palembang: Universitas Sriwijaya
Sandy, I Made. (1985). Penggunaan Tanah di Indonesia. Direktorat Tata Guna Tanah, Dirjen
Agraria, Publikasi No.25
Sartohadi, Junun. Suratman. Jamulya. Dewi, Nur Indah Sari (2012). Pengantar
Geografi Tanah. Yogyakarta: Pustaka Pelajar
Septianugraha, Reza dan Abraham Suriadikusumah. (2011). Pengaruh Penggunaan
Lahan Dan Kemiringan Lereng Terhadap C-organik dan Permeabilitas Tanah Sub
Das Cisangkuy Kecamatan Pangalengan, Kabupaten Bandung. Bandung: Universitas
Padjajaran.
Stevenson, F.J. (1994). Humus Chemistry. Department of Agronomy, University of Illinois
Sudiro dan Edwin Belwawin. (2012). Studi Perubahan Penggunaan tanah di Kecamatan
Sario Kota Manado. Manado: Universitas Samratulangi
Sukojo, Bangun Muljo dan Wahono. (2002). Pemanfaatan Teknologi Penginderaan Jauh
Untuk Pemanfaatan Kandungan Bahan Organik Tanah. Surabaya: Fakultas Teknik
Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember
Kajian Kandungan ..., Muhammad Fikri Syahar, FMIPA UI, 2016
21
Tangketasik, Agustina. Wikartini, Ni Made. Soniari, Ni Nengah. Narka, I Wayan. (2012).
Kadar Bahan Organik Tanah pada Tanah Sawah dan Tegalan di Bali serta
Hubungannya dengan Tekstur Tanah. Bali: Universitas Udayana
Takeuchi, W., Yasuoka, Y., 2004 Development of Normalized Vegetation, Soil and Water
Indices Derived from Satellite Remote Sensing Data.25th ACRS proceed
Yulianto. Gunawan, Joni. Hazriani, Rini. (2013). Studi Kesuburan Tanah Pada Beberapa
Penggunaan Lahan di Desa Pangkal Baru Kecamatan Tempunak Kabupaten
Sintang. Fakultas Pertanian. Universitas Tanjungpura, Pontianak
Zimmerman, C.F., C.W. Keefe and J. Bashe. (1997). Determination of Carbon and
Nitrogen in Sediments and Particulates of Estuarine/coastal Waters Using
Elemental Analysis – Method 440.0. U.S. Environmental Protection Agency,
Cincinnati, OH
Zuidam, R.A. Van. (1985). Aerial Photo-Interpretation Terrain Analysis and Geomorphology
Mapping. Smith Publisher The Hague, ITC.
Kajian Kandungan ..., Muhammad Fikri Syahar, FMIPA UI, 2016