124 Bab VI
Kesimpulan
Lokasi penelitian, berupa lahan pertanian dengan kondisi baru diolah, tanah memiliki struktur tanah yang remah lepas dan jenis tanah lempung berlanau dengan persentase partikel tanah kerikil, pasir, debu dan liat berturut – turut 1, 32, 62, dan 5 persen. Plot penelitian memiliki panjang 29.6 meter, lebar 30 meter dan kemiringan landai hingga curam yaitu dengan derajat kemiringan 9 hingga 25 derajat .
Penelitian ini meliputi pengukuran secara aktual di lapangan dan pengembangan formulasi Universal Soill Loss Equation. Adapun pengukuran yang dilakukan di lapangan meliputi curah hujan, debit limpasan dan erosi yang terjadi. Sedangkan formulasi Universal Soill Loss Equation diarahkan pada : Pembagian durasi hujan menjadi rentang waktu 5 menit. Lahan dibagi dalam segmen – segmen kecil. Faktor iklim memiliki variabel erosivitas hujan dan limpasan air permukaan. Faktor kemiringan dan panjang lereng menggunakan persamaan untuk keadaan lahan curam.
Pengukuran secara aktual menunjukkan intensitas hujan tinggi menimbulkan peningkatan limpasan air permukaan dan erosi pada plot penelitian. Erosi yang terjadi dalam satu kejadian hujan dengan intensitas hujan 29.17 milimeter per jam dapat mencapai 5262.76 kilogram per hektar. Nilai ini tergolong sangat besar bila dibandingkan dengan laju erosi maksimum per tahun sebesar 13 ton per hektar. Hubungan antara limpasan air permukaan terhadap erosi memiliki nilai korelasi linier sebesar 0.88. Hal ini menunjukkan semakin besar limpasan air permukaan akan semakin tinggi erosi yang terjadi. Sedangkan hubungan antara intensitas hujan terhadap erosi memiliki nilai korelasi linier sebesar 0.76. Hal ini menunjukkan semakin tinggi intensitas hujan akan semakin besar pula nilai erosi. Dengan demikian berdasarkan pengukuran, erosi merupakan fungsi dari limpasan air permukaan dan intensitas hujan.
Perbandingan antara data pengukuran dan data hasil perhitungan dilakukan pada limpasan air permukaan dan erosi. Adapun input bagi perhitungan limpasan air
125 permukaan dan perhitungan erosi berasal dari data pengukuran hujan sebanyak 9 kejadian hujan. Perbandingan pada data hasil tersebut dilakukan dengan Sum Square Error dan uji t berpasangan.
Pada perbandingan Sum Square Error untuk limpasan air permukaan terdapat tiga data kejadian yang mendekati nol, enam data selebihnya lebih besar dari satu. Data yang mendekati nol yaitu kejadian hujan dengan intensitas hujan 3.96, 6.16, 7.49 dan 12.96 milimeter per jam berturut – turut memiliki nilai Sum square Error 0.14, 0.13, 0.17, 0.21. Data perbandingan yang mendekati nol merupakan data yang telah terkalibrasi, sedangkan data yang lebih besar dari satu belum terkalibrasi. Hal ini menunjukkan bahwa persamaan yang digunakan dalam perhitungan untuk limpasan air permukaan belum dapat digunakan.
Pada perbandingan Sum Square Error untuk data erosi di lapangan dan perhitungan prediksi erosi, memiliki nilai yang berkisar antara 422.7 hingga 14489, menunjukkan nilai yang sangat besar bila dibandingkan nilai nol. Adapun nilai yang terkecil berasal dari perhitungan limpasan air permukaan dengan sum square error yang kecil, sedangkan nilai yang terbesar berasal dari kejadian intensitas hujan terbesar yaitu 29.17 milimeter per jam dan limpasan air permukaan terbesar 56114 liter per hektar.
Berdasarkan pengujian t-berpasangan untuk data limpasan permukaan, kejadian hujan satu hingga sembilan menunjukkan perbedaan rata – rata populasi hasil pengukuran dan hasil perhitungan, kecuali pada kejadian hujan tujuh dengan intensitas hujan yaitu 12.96 milimeter per jam. Hal ini berarti bahwa perhitungan prediksi limpasan air permukaan belum dapat menggambarkan kejadian sebenarnya di lokasi penelitian.
Pada pengujian t-berpasangan untuk data erosi, data kejadian hujan satu hingga sembilan menunjukkan perbedaan rata – rata populasi hasil pengukuran dan hasil perhitungan prediksi erosi, kecuali untuk kejadian hujan delapan dengan intensitas paling besar yaitu 29.16 milimeter per jam. Hal ini menunjukkan bahwa hasil
126 penggunaan persamaan USLE yang telah dimodifikasi berbeda dengan pengukuran di lapangan dan belum memenuhi syarat untuk dikatakan sebagai persamaan prediksi erosi yang baik.
Perhitungan program dengan variasi skenario hujan, skenario kemiringan lahan dan skenario penutup lahan yang berbeda. Pada skenario hujan digunakan luas area 888 meter persegi, mengasumsikan kejadian hujan lemah dengan intensitas hujan 0.04 milimeter per menit, skenario hujan normal dengan intensitas hujan 0.13 milimeter per menit, skenario hujan deras dengan intensitas hujan 0.54 milimeter per menit dan skenario hujan sangat deras dengan intensitas hujan 1.08 milimeter per menit. Hasil perhitungan erosi yang terjadi pada skenario hujan lemah dan normal berturut – turut sebesar 0.18, 0.21 ton per 888 meter persegi atau 2.03 dan 2.36 ton per hektar, menunjukkan tidak jauh berbeda. Erosi mulai terlihat meningkat pada skenario hujan deras dan sangat deras menghasilkan erosi masing – masing 13.78 dan 50.29 ton per 888 meter persegi atau 115.18 dan 565.32 ton per hektar. Hal ini menunjukkan bahwa skenario hujan berpengaruh pada jumlah erosi yang terjadi.
Perhitungan program dengan variasi kemiringan menggunakan data skenario hujan deras yang memiliki intensitas hujan 0.54 milimeter per menit dan luas area 888 meter persegi. Pada simulasi ini, basin divariasikan pada kemiringan lereng landai, agak curam, curam dan sangat curam. Berturut – turut memiliki nilai kemiringan 15, 25, 45 dan 60 persen. Limpasan air yang terjadi menunjukkan bahwa limpasan air tidak jauh berbeda atau perbedaan yang ada sangat kecil antara tiap skenario. Hal ini dapat dijelaskan karena daerah tangkapan hujan tidak besar sehingga akumulasi aliran permukaan tidak terlihat. Sedangkan hasil prediksi erosi dalam skenario kemiringan lahan menunjukkan bahwa kemiringan landai, agak curam, curam dan sangat curam berturut – turut menghasilkan erosi sebesar 4.87, 9.43, 20.47 dan 27.46 ton per 888 meter persegi atau 54.84, 106.19, 230.52, 309.53 ton per hektar. Hal ini menunjukkan bahwa kemiringan berpengaruh terhadap erosi yang terjadi, semakin miring suatu lahan semakin besar erosi yang terjadi.
127
Pada variasi simulasi penutup lahan, digunakan penutup lahan hutan, kebun campuran, tanaman kentang ditanam searah kontur dan tanah kosong yang diolah. Erosi yang dihasilkan berturut – turut sebesar 0.014, 2.76, 4.82, 13.78 ton per 888 meter persegi atau 0.16, 31.08, 54.28, 155.18 ton per hektar. Terlihat bahwa semakin rapat penutup lahan semakin rendah erosi yang dihasilkan. Hal ini dapat dijelaskan bahwa penutup lahan dapat mengurangi energi tumbukan hujan pada agregat – agregat tanah sehingga kemampuan air hujan pada saat sampai ke permukaan sudah berkurang kekuatan merusaknya. Pada keadaan lahan dengan banyak vegetasi, memberikan kesempatan pada air hujan mengalir di permukaan tanah untuk meresap kedalam tanah. Hasil dalam skenario penutupan lahan menunjukkan bahwa penutup lahan berpengaruh terhadap erosi yang terjadi.
Maka berdasarkan analisis perbandingan Sum Square Error dan uji t-berpasangan penggunaan formula limpasan air permukaan dan persamaan prediksi erosi USLE yang telah dimodifikasi belum dapat digunakan dan perlu dikaji lebih lanjut untuk keadaan di daerah penelitian. Perhitungan program prediksi erosi dengan variasi skenario hujan, skenario kemiringan lahan dan skenario penutup lahan yang berbeda menunjukkan bahwa erosi yang diperhitungkan dengan persamaan USLE yang telah dimodifikasi dipengaruhi oleh faktor iklim (hujan dan limpasan air permukaan), kemiringan lahan dan penutup lahan yang berbeda.
Saran Penggunaan program perhitungan limpasan air permukaan dan persamaan perhitungan erosi untuk daerah penelitian belum dapat dikatakan baik, untuk memperoleh hasil perhitungan erosi yang lebih baik dibutuhkan perbaikan pada persamaan penyusun limpasan air permukaan dan erosi. Selanjutnya dilakukan perbandingkan dengan data pengukuran di lapangan dan dilakukan simulasi berbagai variasi hujan, variasi kemiringan lahan ataupun harga konduktifitas hidrolik, variasi jenis tanah serta variasi penutup lahan yang beragam. Kesalahan hasil limpasan dapat berpengaruh pada kesalahan hasil prediksi erosi yang berlipat ganda.
128
Penulis menyarankan, penambahan input data pengukuran kadar air tanah per lapisan tanah dalam persamaan untuk memprediksi limpasan air permukaan, sehingga dapat diketahui seberapa kandungan air dan volume air hujan dapat ditampung di lahan tersebut. Tanpa adanya pengukuran kadar air tanah, dengan keadaan lahan penelitian yang memiliki porositas tinggi dan kedalaman tanah hingga 1 meter, menyebabkan kesalahan dalam perhitungan limpasan air permukaan yang cukup berarti.
Penentuan plot penelitian untuk prediksi erosi harus dilakukan secara hati-hati dan cermat sehingga tidak menghasilkan perbedaan antara pengukuran dan perhitungan model yang besar. Perbaikan dan pemilihan plot penelitian diperlukan untuk menghindarkan adanya aliran bawah permukaan yang masuk kedalam plot penelitian, misalnya seperti pemilihan plot dipuncak bukit. Selain itu penggunaan alat-alat otomatis dengan keakuratan waktu yang kecil dalam pengamatan curah hujan dan limpasan permukaan diharapkan dapat memberikan keakuratan yang baik.
