INFILTRASI PADA BERBAGAI KELAS UMUR TEGAKAN KELAPA SAWIT (Elaeis guineensis)
HOTMIAN HARIANJA
DEPARTEMEN KEHUTANAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2009
Hotmian Harianja : Infiltrasi Pada Berbagai Kelas Umur Tegakan Kelapa Sawit (Elaeis guineensis), 2009 USU Repository © 2008
INFILTRASI PADA BERBAGAI KELAS UMUR TEGAKAN KELAPA SAWIT (Elaeis guineensis)
SKRIPSI
OLEH : HOTMIAN HARIANJA 041202032 / BUDIDAYA HUTAN
DEPARTEMEN KEHUTANAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2009
Hotmian Harianja : Infiltrasi Pada Berbagai Kelas Umur Tegakan Kelapa Sawit (Elaeis guineensis), 2009 USU Repository © 2008
INFILTRASI PADA BERBAGAI KELAS UMUR TEGAKAN KELAPA SAWIT (Elaeis guineensis)
SKRIPSI
OLEH : HOTMIAN HARIANJA 041202032 / BUDIDAYA HUTAN
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana di fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara
DEPARTEMEN KEHUTANAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2009
Hotmian Harianja : Infiltrasi Pada Berbagai Kelas Umur Tegakan Kelapa Sawit (Elaeis guineensis), 2009 USU Repository © 2008
LEMBAR PENGESAHAN Judul Penelitian : Infiltrasi pada Berbagai Kelas Umur Tegakan Kelapa Sawit (Elaeis guineensis). Nama : Hotmian Harianja NIM
:
041202032
Program Studi
:
Budidaya Hutan
Departemen
:
Kehutanan
Disetujui Oleh : Komisi Pembimbing
Ketua
Anggota
Dr. Deni Elfiati SP, MP
Bejo Slamet S.Hut, M.Si
Mengetahui : Ketua Departemen Kehutanan
Dr. Ir. Edy Batara Mulya Siregar, M.Si
Hotmian Harianja : Infiltrasi Pada Berbagai Kelas Umur Tegakan Kelapa Sawit (Elaeis guineensis), 2009 USU Repository © 2008
ABSTRAK HOTMIAN HARIANJA, Laju Infiltrasi pada Berbagai Kelas Umur Tegakan Kelapa Sawit (Elaeis guneensis) dibawah bimbingan BEJO SLAMET dan DENI ELFIATI. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui besarnya infiltrasi tanah pada berbagai kelas umur tegakan kelapa sawit. Penelitian ini dilakukan di kebun Patumbak, Perseroan Terbatas Perkebunan Nusantara II, Kecamatan Patumbak, Kabupaten Deli Serdang, Sumatera Utara. Kelas umur tegakan kelapa sawit yang digunakan adalah 10 tahun, 25 tahun, dan 35 tahun dan setiap kelas umur diberi perlakuan sebanyak 5 kali, yaitu 1m, 2m, 3m, 4m, dan 5m dari batang kelapa sawit. Analisis statistik yang digunakan adalah Rancangan Acak Kelompok. Analisis statistik menunjukkan bahwa jarak ukur tidak berpengaruh terhadap laju infiltrasi, meskipun semakin dekat dengan pangkal batang infiltrasinya cenderung semakin besar. Rata-rata infiltrasi maksimum untuk masing-masing kelas umur tegakan kelapa sawit untuk kelas umur 10 tahun, 25 tahun, dan 35 tahun berturut-turut adalah 19,2 cm/jam, 79 cm/jam dan 111,9 cm/jam dan waktu konstan yang dibutuhkan adalah menit ke 30, menit ke 55 dan menit ke 60. Kata Kunci : Tegakan Kelapa Sawit, Kelas Umur, Infiltrasi, Jarak Ukur, Double Ring Infiltrometer.
Hotmian Harianja : Infiltrasi Pada Berbagai Kelas Umur Tegakan Kelapa Sawit (Elaeis guineensis), 2009 USU Repository © 2008
ABSTRACT HOTMIAN HARIANJA, The Infiltration in some oil palm stand age class, in under supervised by BEJO SLAMET and DENI ELFIATI. The objective of this research is to learn the number of land infiltration in some oil palm stand age class. This research was done in Patumbak farm, Perseroan Terbatas Perkebunan Nusantara II, Patumbak Estate, Deli Serdang Region, Sumatera Utara Province. The oil palm stand age class that used are ten years old, twenty five years old and thirty five years old are and every class age are given the treatment with 5 times replicant is 1m, 2m, 3m, 4m, and 5m from the oil palm stem. The statistic analysis that used for this research is The Randomized Block Design. The stastistic analysis show that the measure distances don’t affect to the infiltration rate, althought the nearer it is to the first stem the bigger its infiltration. The maximum infiltration average for that class in a row are 19,2 cm/hr, 79,2 cm/hr and 111,9 cm/hr with infiltration capacities is 5,28 cm/hr, 11,76 cm/hr and 16,8 cm/hr and the constant time that is needed in the thirty minute, fifty five minute and sixty minute. Key Words : Oil Palm Stand, Class Age, Infiltration Rate, The Measure distance Double Ring Infiltrometer.
Hotmian Harianja : Infiltrasi Pada Berbagai Kelas Umur Tegakan Kelapa Sawit (Elaeis guineensis), 2009 USU Repository © 2008
KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena atas berkat dan rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan Skripsi ini dengan baik. Adapun yang judul penelitian ini adalah Infiltrasi pada Berbagai Kelas Umur Tegakan Kelapa Sawit (Elaeis guineensis). Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui besarnya infiltrasi tanah pada berbagai kelas umur tegakan kelapa sawit (Elaeis guineensis). Pada kesempatan ini penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada Bejo Slamet S.Hut, M.Si dan Dr. Deni Elfiati, SP, MP sebagai dosen pembimbing yang telah memberikan arahan dan bimbingan mulai dari penulisan sampai penyelesaian hasil penelitian ini. Penulis juga tidak lupa mengucapkan terima kasih kepada kedua orangtua penulis yang telah memberikan dukungan dan materi dan kepada teman-teman juga penulis mengucapkan terima kasih banyak atas kerja sama yang telah diberikan selama ini. Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam pembuatan hasil penelitian ini, oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi perbaikan tulisan ini kedepan. Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih banyak semoga tulisan ini berguna bagi pihak yang membutuhkan.
Medan, Maret 2009
Hotmian harianja
Hotmian Harianja : Infiltrasi Pada Berbagai Kelas Umur Tegakan Kelapa Sawit (Elaeis guineensis), 2009 USU Repository © 2008
DAFTAR ISI Halaman ABSTRAK ABSTRACT KATA PENGANTAR ................................................................................... i DAFTAR ISI ................................................................................................. ii DAFTAR GAMBAR..................................................................................... iii DAFTAR TABEL ......................................................................................... iv DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................. v PENDAHULUAN Latar Belakang ................................................................................... Tujuan Penelitian ............................................................................... Hipotesa Penelitian ............................................................................ Manfaat Penelitian .............................................................................
1 3 3 3
TINJAUAN PUSTAKA Morfologi dan Sistematika Tanaman Kelapa Sawit (Elaeis guineensis) ............................................................................. Syarat Tumbuh Kelapa Sawit (Elaeis quineensis) ............................. Iklim ....................................................................................... Tanah dan Topografi .............................................................. Daur Hidrologi ................................................................................... Infiltrasi .............................................................................................. Proses Infiltrasi .................................................................................. Kapasitas Infiltrasi ............................................................................. Faktor-Faktor yang Menentukan Infiltrasi ......................................... Vegetasi.................................................................................. Tekstur Tanah ........................................................................ Bahan Organik ....................................................................... Kadar Air................................................................................ Pengukuran Infiltrasi.......................................................................... Kurva Infiltrasi ................................................................................... Hasil-Hasil Penelitian Infiltrasi.......................................................... Pada Tegakan Kelapa Sawit................................................... Lahan terbuka......................................................................... Budidaya Lorong....................................................................
4 5 5 5 6 7 7 8 9 9 10 12 12 13 15 16 16 16 17
KONDISI UMUM PENELITIAN Letak Geografis.................................................................................. Topografi............................................................................................ Kondisi Iklim .....................................................................................
18 18 18
METODE PENELITIAN Tempat dan Waktu ............................................................................. Bahan dan Alat...................................................................................
20 20
Hotmian Harianja : Infiltrasi Pada Berbagai Kelas Umur Tegakan Kelapa Sawit (Elaeis guineensis), 2009 USU Repository © 2008
Rancangan Percobaan ........................................................................ Prosedur Penelitian ............................................................................ Penentuan Lokasi Pengamatan ............................................... Pemasangan Alat dan Pengkuran Laju Infiltrasi pada Masing-Masing Kelas Umur ................................................. Pengambilan Contoh Tanah ................................................... Pengolahan Data................................................................................. Pengamatan Sifat-Sifat Tanah ............................................................ Persiapan Tanah...................................................................... Kadar Air ................................................................................ Tekstur Tanah......................................................................... Bahan Organik........................................................................
22 23 23 24 24 24 24 25
HASIL DAN PEMBAHASAN Tekstur Tanah .................................................................................... Kadar Air............................................................................................ Bahan Organik ...................................................................................
30 31 33
KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan ........................................................................................ Saran...................................................................................................
35 35
LAMPIRAN
Hotmian Harianja : Infiltrasi Pada Berbagai Kelas Umur Tegakan Kelapa Sawit (Elaeis guineensis), 2009 USU Repository © 2008
21 21 21
DAFTAR GAMBAR
Halaman 1. Kurva infiltrasi dan curah hujan untuk menghitung air larian ...................
15
2. Kebun Patumbak PTPN II..........................................................................
19
3. Pengukuran Infiltrasi.................................................................................
22
4. Lubang pengambilan tanah .......................................................................
23
5. Grafik Laju Infiltrasi Rata – Rata Ketiga Kelas Umur Tegakan Kelapa Sawit ............................................................................................
28
6. Grafik rata-rata infiltrasi terhadap jarak ukur dari batang kelapa sawit.....
29
Hotmian Harianja : Infiltrasi Pada Berbagai Kelas Umur Tegakan Kelapa Sawit (Elaeis guineensis), 2009 USU Repository © 2008
DAFTAR TABEL Halaman 1. Beberapa laju infiltrasi pada berbagai vegetasi........................................
10
2. Rataan laju infiltrasi pada 3 kelas umur kelapa sawit ..............................
27
3. Hasil Uji Jarak Duncan Terhadap Kelas Umur.........................................
30
3. Persentase Pasir, debu dan liat pada masing – masing kelas umur kelapa sawit.............................................................................................
30
4. Persentase kadar air pada masing – masing kelas umur tegakan kelapa sawit..............................................................................................
32
5. Persentase C-organik dan persentase bahan organik pada masing-masing kelas umur tegakan kelapa sawit..............................................................
33
6. Klasifikasi Kandungan Bahan Organik....................................................
33
Hotmian Harianja : Infiltrasi Pada Berbagai Kelas Umur Tegakan Kelapa Sawit (Elaeis guineensis), 2009 USU Repository © 2008
DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1. Hasil Pengukuran Laju Infiltrasi pada Tegakan Kelapa Sawit Umur 10 Tahun. .................................................................................................
37
2. Hasil Pengukuran Laju Infiltrasi Tegakan Kelapa Sawit Kelas Umur 10 Tahun pada berbagai jarak pengukuran dari pangkal batang..............
38
3. Hasil Pengukuran Laju Infiltrasi pada Tegakan Kelapa Sawit Umur 25 Tahun. .................................................................................................
39
4. Hasil Pengukuran Laju Infiltrasi Tegakan Kelapa Sawit Kelas Umur 25 Tahun pada berbagai jarak pengukuran dari pangkal batang..............
40
5. Hasil Pengukuran Laju Infiltrasi pada Tegakan Kelapa Sawit Umur 35 Tahun. .................................................................................................
41
6. Hasil Pengukuran Laju Infiltrasi Tegakan Kelapa Sawit Kelas Umur 35 Tahun pada berbagai jarak pengukuran dari pangkal batang..............
42
7. Perhitungan RAK (Rancangan Acak Kelompok) Kapasitas Infiltrasi Tegakan Kelapa Sawit. ............................................................................
43
8. Tabel Anova Perhitungan RAK (Rancangan Acak Kelompok) Kapasitas Infiltrasi Tegakan Kelapa Sawit............................................................... 43 9. Hasil Uji Jarak Duncan UJD Kapasitas Infiltrasi Tegakan Kelapa Sawit... 43 10. Perhitungan Statistik Kapasitas Infiltrasi Tegakan Kelapa Sawit dengan Menggunakan Minitab 14 ........................................................................
45
11. Perhitungan RAK (Rancangan Acak Kelompok) Infiltrasi Maksimum Tegakan Kelapa Sawit. ............................................................................
46
12. Tabel Anova Perhitungan RAK (Rancangan Acak Kelompok) Infiltrasi MaksimumTegakan Kelapa Sawit. ..........................................................
46
13. Hasil Uji Jarak Duncan UJD Infiltrasi MaksimumTegakan Kelapa Sawit. 47 14. Perhitungan Statistik Kapasitas Infiltrasi Tegakan Kelapa Sawit dengan Menggunakan Minitab 14 ........................................................................
48
15. Skema Pengukuran Double Ring Infiltrometer pada Tegakan Kelapa Sawit.............................................................................................. 49
Hotmian Harianja : Infiltrasi Pada Berbagai Kelas Umur Tegakan Kelapa Sawit (Elaeis guineensis), 2009 USU Repository © 2008
PENDAHULUAN
Latar Belakang Konversi hutan alam tidak selalu berdampak buruk, tidak sedikit kisah sukses konversi hutan menjadi tata guna lahan yang lebih produktif dan lestari. Konversi hutan alam menjadi lahan sawah, perkebunan teh, karet dan berbagai bentuk konversi lainnya, termasuk perkebunan kelapa sawit di Jawa, Sumatera dan Kalimantan telah membuktikan bahwa konversi hutan alam tidak selalu menunjukkan wajah yang kurang ramah lingkungan. Namun tidak dapat dipungkiri, bahwa banyak kasus kerusakan lingkungan yang begitu dahsyat sebagai dampak konversi hutan alam. Kegagalan konversi 1 juta ha hutan alam gambut menjadi lahan sawah di Propinsi Kalimantan Tengah menjadi pelajaran penting bagaimana konversi hutan alam tidak dapat dilakukan secara gegabah (Purwanto, 2006). Pembangunan perkebunan khususnya kelapa sawit idealnya direncanakan pelaksanaan di kawasan baru, yang relatif masih belum diusahakan oleh manusia secara teratur. Dengan kata lain, kawasan tersebut masih merupakan kawasan yang belum berkembang dan jauh dari pusat keramaian. Dengan demikian, harapan
selanjutnya
adalah
usaha
perkebunan
tersebut
akan
dapat
mengembangkan ekonomi wilayah dengan cara menimbulkan usaha-usaha baru yang terkait dengan semakin meningkatnya kesejahteraan masyarakat perkebunan. Pengembangan ekonomi wilayah juga diharapkan dapat tercapai karena perkebunan kelapa sawit banyak dikembangkan di wilayah marginal yang selama ini kurang produktif (Wahyono, 2004).
Hotmian Harianja : Infiltrasi Pada Berbagai Kelas Umur Tegakan Kelapa Sawit (Elaeis guineensis), 2009 USU Repository © 2008
Kelapa sawit membutuhkan air dalam jumlah banyak untuk mencukupi kebutuhan pertumbuhan dan produksi. Tanaman ini umumnya dikembangkan pada daerah yang memiliki curah hujan tinggi yaitu lebih dari 2.000 mm/tahun atau paling sedikit 150 mm/bulan berkisar 1.700 - 3.000 mm/tahun yaitu sebesar 5 -6 mm/hari tergantung pada umur tanaman dan cuaca, serta tanpa periode kering yang nyata dimana bulan keringnya kurang dari satu bulan per tahun. Beberapa penelitian kelembaban tanah berpengaruh sangat nyata terhadap produksi kelapa sawit. Oleh sebab itu pengelolaan air diperkebunan kelapa sawit di wilayah dengan periode kering yang mencolok sangat penting untuk mendapatkan perhatian (Murtilaksono et al., 2007). Pembangunan penampung air dalam bentuk kolam dan penampung air alami bertujuan untuk memenuhi kebutuhan air di pembibitan kelapa sawit dan memperbaiki ketersediaan air di lapangan. Upaya untuk meningkatkan cadangan air tanah adalah dengan pembuatan rorak yang bertujuan untuk meningkatkan infiltrasi air ke dalam tanah. Pembangunan ini juga dapat mengurangi erosi permukaan dan mengurangi kehilangan pupuk akibat erosi permukaan (Darmosarkoro et al., 2001). Pengendalian aliran permukaan dan erosi juga dapat dilakukan dengan peresapan air hujan yang jatuh ke dalam tanah, sehingga dapat mengurangi proporsi air yang mengalir di permukaan tanah. Peresapan air ke dalam tanah tersebut disamping dapat mengurangi aliran permukaan dan erosi, juga dapat meningkatkan cadangan air tanah dan air bawah tanah. Air yang tersimpan sebagai air tanah dan air bawah tanah tertahan lebih lama pada areal tersebut, sehingga diharapkan dapat menjadi cadangan air bagi tanaman kelapa sawit pada
Hotmian Harianja : Infiltrasi Pada Berbagai Kelas Umur Tegakan Kelapa Sawit (Elaeis guineensis), 2009 USU Repository © 2008
saat tidak terjadi hujan atau pada musim kemarau yang pada gilirannya mampu meningkatkan produksi tanaman kelapa sawit (Murtilaksono et al., 2007). Infiltrasi adalah gerakan air melalui permukaan tanah dan masuk ke dalam tanah. Kelas umur kelapa sawit yang berbeda-beda memiliki penurunan air tanah yang berbeda-beda pula. Untuk itu perlu dilakukan penelitian tentang kajian infiltrasi pada beberapa kelas umur kelapa sawit.
Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui besarnya infiltrasi tanah pada berbagai kelas umur tegakan kelapa sawit (Elaeis guineensis).
Hipotesis Penelitian Umur tegakan kelapa sawit (Elaeis guineensis) berpengaruh terhadap besarnya laju infiltrasi tanah.
Manfaat Penelitian Sebagai sumber informasi mengenai besarnya laju infiltrasi tanah pada berbagai kelas umur tegakan kelapa sawit (Elaeis guineensis).
Hotmian Harianja : Infiltrasi Pada Berbagai Kelas Umur Tegakan Kelapa Sawit (Elaeis guineensis), 2009 USU Repository © 2008
TINJAUAN PUSTAKA
Morfologi dan Sistematika Tanaman Kelapa Sawit (Elaeis guineensis) Berdasarkan bukti-bukti yang ada, kelapa sawit diperkirakan berasal dari Nigeria, Afrika Barat. Namun ada pula yang menyatakan bahwa tanaman tersebut berasal dari Amerika, yakni dari Brazilia. Tanaman kelapa sawit berasal dari daratan tersier, yang merupakan daratan penghubung yang terletak diantara Afrika dan Amerika. Kedua daratan ini kemudian terpisah oleh lautan menjadi benua Afrika dan Amerika sehingga tempat asal komoditas kelapa sawit ini tidak lagi dipermasalahkan orang (Risza, 1994). Kelapa sawit termasuk tanaman monokotil. Batangnya tumbuh lurus, dan umumnya tidak bercabang, dan tidak mempunyai kambium. Tanaman ini berumah satu atau monoecious. Bunga jantan dan bunga betina terdapat pada satu pohon. Kelapa sawit diperbanyak secara generatif dengan biji yang dikecambahkan. Cara lain yang digunakan adalah secara vegetatif dengan mengambil vegetatif tanaman (batang, daun/akar yang masih muda) yang ditumbuhkan dalam media buatan. Taksonomi kelapa sawit yang diterima sekarang ini adalah: Ordo
: Palmales
Famili
: Palmaceae
Sub famili
: Palminae
Genus
: Elaeis
Spesies
: Elaeis guineensis
(Mangoensoekarja dan Semangun, 2003).
Hotmian Harianja : Infiltrasi Pada Berbagai Kelas Umur Tegakan Kelapa Sawit (Elaeis guineensis), 2009 USU Repository © 2008
Syarat Tumbuh Kelapa Sawit (Elaeis quineensis) Menurut Risza (1994) pengaruh faktor lingkungan antara lain iklim, tanah dan topografi merupakan sumber daya alam yang sulit untuk dilawan, namun setidaknya dapat dieliminasi dengan melakukan beberapa pendekatan agar faktorfaktor yang menghambat dapat dicegah atau ditekan sedemikian rupa sehingga berubah menjadi faktor pendukung. 1. Iklim Kelapa sawit termasuk tanaman daerah tropis yang umumnya dapat tumbuh di daerah antara 12o Lintang Utara 12o Lintang Selatan. Curah hujan optimal yang dikehendaki antara 2.000-2.500 mm per tahun dengan pembagian yang merata sepanjang tahun. Lama penyinaran matahari yang optimum antara 5 – 7 jam per hari, dan suhu yang optimum berkisar 24o - 38o C. 2. Tanah dan Topografi Kelapa sawit dapat tumbuh diberbagai jenis tanah antara lain : Tanah Podsolik Coklat, Podsolik Kuning, Podsolik Coklat Kekuningan, Podsolik Merah Kuning, Hidromorfik Kelabu, Alluvial, Regosol, Gley Humik, dan Organosol. Sifat fisik dan sifat kimia setiap jenis tanah berbeda-beda, sehingga tingkat produksi setiap jenis tanah juga berbeda. Bagi tanaman kelapa sawit sifat fisik tanah lebih penting dari pada sifat kesuburan kimiawinya, karena kekurangan suatu unsur hara dapat diatasi dengan pemupukan. Untuk tanaman kelapa sawit ketinggian di atas permukaan laut yang optimum berkisar 0–500 meter. Kemiringan tanah yang dianggap masih baik bagi tanaman kelapa sawit adalah antara 0–15o, sedangkan di atas kemiringan 15o harus dibuat teras kontur.
Hotmian Harianja : Infiltrasi Pada Berbagai Kelas Umur Tegakan Kelapa Sawit (Elaeis guineensis), 2009 USU Repository © 2008
Daur Hidrologi Daur hidrologi adalah suatu pola perdauran yang umum yang terdiri dari susunan gerakan-gerakan air yang rumit dan juga transformasinya. Secara sederhana dapat dikatakan sebagai air yang mengalir dari atmosfer ke daratan, ke laut sampai pada atmosfer kembali (Lee, 1990). Sebagian air hujan yang jatuh di permukaan bumi akan menjadi aliran permukaan (surface runoff). Aliran permukaan sebagian akan meresap ke dalam tanah menjadi aliran bawah permukaan melalui proses infiltrasi (infiltration) dan perkolasi (perkolation), selebihnya akan terkumpul di dalam jaringan alur sungai sebagai aliran sungai (river flow). Apabila kondisi tanah memungkinkan sebagian air infiltrasi akan mengalir kembali ke dalam sungai (river), atau genangan lainnya seperti waduk, danau sebagai interflow. Sebagian dari air dalam tanah dapat muncul kembali ke permukaan tanah sebagai air eksfiltrasi (subsurfaceflow) dan dapat terkumpul kembali dalam alur sungai atau langsung menuju ke laut (Soewarno, 2000). Menurut Asdak (1995) sebelum mencapai permukaan tanah air hujan tersebut akan tertahan oleh tajuk vegetasi. Sebagian air hujan itu akan tersimpan di permukaan tajuk/daun, sebagian lainnya akan jatuh ke atas permukaan tanah melalui sela-sela daun (throughfall) atau mengalir ke bawah melalui permukaan batang pohon (stemflow). Sebagian kecil air hujan tidak akan pernah sampai di permukaan tanah melainkan terevaporasi kembali ke atmosfer (dari tajuk) selama dan setelah berlangsungnya hujan (interception).
Hotmian Harianja : Infiltrasi Pada Berbagai Kelas Umur Tegakan Kelapa Sawit (Elaeis guineensis), 2009 USU Repository © 2008
Infiltrasi Infiltrasi dapat diartikan sebagai proses masuknya air ke dalam tanah sebagai akibat gaya kapiler (gerakan air ke arah lateral) dan gravitasi (gerakan air ke arah vertikal). Setelah keadaan jenuh pada lapisan tanah bagian atas terlampaui, sebagian dari air tersebut mengalir ke tanah yang lebih dalam sebagai akibat gaya gravitasi bumi dan dikenal dengan proses perkolasi. Laju maksimal gerakan air masuk ke dalam tanah dinamakan kapasitas infiltrasi. Kapasitas infiltrasi terjadi ketika intensitas hujan melebihi kemampuan tanah dalam menyerap kelembaban tanah. Sebaliknya, apabila intensitas hujan lebih kecil dari pada kapasitas infiltrasi, maka laju infiltrasi sama dengan laju curah hujan (Asdak, 1995). Menurut Soemarto (1995) infiltrasi adalah perpindahan air dari atas ke dalam permukaan tanah. Air yang muncul kembali dari dalam tanah ke permukaan tanah disebut rembesan. Daya infiltrasi adalah laju infiltrasi maksimum yang dimungkinkan, yang ditentukan oleh kondisi permukaan termasuk lapisan tanah. Besarnya daya infiltrasi dinyatakan dalam cm/jam atau mm/hari.
Proses Infiltrasi Dari segi hidrologi infiltrasi adalah penting, karena hal tersebut menandai peralihan dari permukaan bumi yang bergerak cepat ke dalam air dalam tanah yang bergerak lambat dan air tanah. Kapasitas infiltrasi suatu tanah dipengaruhi oleh sifat-sifat fisiknya dan derajat kemampuannya, kandungan air dan permeabilitas lapisan-lapisan bawah permukaan, kemudian nisbi air yang bersifat
Hotmian Harianja : Infiltrasi Pada Berbagai Kelas Umur Tegakan Kelapa Sawit (Elaeis guineensis), 2009 USU Repository © 2008
berinfiltrasi, dan iklim mikro tanah; kondisi-kondisi optimum biasanya berlaku pada tanah bertahun yang utuh. Kapasitas infiltrasi adalah suatu sifat yang dinamis yang dapat berubah secara nyata selama kejadian hujan badai tertentu, sebagai reaksi terhadap perubahan-perubahan musiman dalam air tanah, suhu, dan penutupan vegetasi, maupun sebagai akibat kegiatan-kegiatan pengelolaan hutan (Lee, 1990). Menurut Asdak (1995) proses infiltrasi melibatkan tiga proses yang saling tidak tergantung satu sama lain, yaitu : 1. Proses masuknya air hujan melalui pori-pori permukaan tanah 2. Tertampungnya air hujan tersebut di dalam tanah 3. Proses mengalirnya air tersebut ke tempat lain (bawah, samping dan atas).
Kapasitas Infiltrasi Kapasitas infiltrasi adalah kemampuan tanah dalam merembeskan (menginfiltrasikan) air yang terdapat di permukaan atau aliran air permukaan ke bagian dalam tanah tersebut, yang dengan sendirinya dengan adanya perembesan itu aliran air permukaan akan sangat berpengaruh. Jelasnya, makin besar aliran kapasitas infiltrasi maka aliran air di permukaan tanah makin berkurang (sedikit). Sebaliknya, makin kecil kapasitas infiltrasi yang disebabkan banyaknya pori tanah yang tersumbat, maka aliran air permukaan bertambah atau meningkat (Kartasapoetra, 1989). Lee (1990) mengatakan bahwa kapasitas infiltrasi merupakan suatu sifat yang dinamis, kapasitas tersebut adalah terbesar bila curah hujan mulai, dan menurun secara progresif bila koloid-koloid tanah mengembang dan mengurangi ukuran pori-pori, bahan-bahan halus dari permukaan tercuci ke dalam pori-pori
Hotmian Harianja : Infiltrasi Pada Berbagai Kelas Umur Tegakan Kelapa Sawit (Elaeis guineensis), 2009 USU Repository © 2008
dan menghambat gerakan air, tanah mendekati jenuh, dan gradien hidrolik berkurang. Curah hujan dan kandungan air mempengaruhi kapasitas infiltrasi dengan berbagai cara. Pukulan tetesan hujan cenderung merusak struktur permukaan tanah, dan bahan-bahan yang halus dari permukaan dapat tercuci ke dalam rongga-rongga tanah, menyumbat pori-pori, selama periode-periode curah hujan yang tinggi, ruang pori tanah terisi oleh air, dan infiltrasi tidak dapat melebihi laju aliran bawah permukaan pada lapisan yang paling kurang permeabel. Pada tingkat-tingkat kandungan air tanah yang sangat tinggi infiltrasi juga dapat dihambat karena sulit bagi udara tanah untuk keluar untuk menciptakan ruangan bagi air tambahan, bila tanah-tanah sangat kering tanah-tanah tersebut dapat menjadi hidrofob (menolak air) yang akan mengurangi kapasitas infiltrasi (Lee, 1990).
Faktor-Faktor yang Menentukan Infiltrasi A. Vegetasi Vegetasi yang menutupi tanah atau pohon-pohon di hutan yang melindungi tanah permukaannya mempunyai peranan besar untuk menghambat dan mencegah berlangsungnya erosi. Vegetasi atau pohon-pohon tersebut selain akan melindungi tanah permukaan dari pukulan langsung butir-butir air hujan dapat
pula
memperbaiki
struktur
tanah
melalui
penyebaran
akar-akar
(Kartasapoetra, 1989). Sistem perakaran yang terjadi karena tumbuh-tumbuhan yang ada diatasnya menyebabkan retak-retak di dalam tanah. Hal ini sangat menguntungkan
Hotmian Harianja : Infiltrasi Pada Berbagai Kelas Umur Tegakan Kelapa Sawit (Elaeis guineensis), 2009 USU Repository © 2008
saat terjadi laju infiltrasi besar. Ketersediaan lapisan sampah hutan dapat memperbesar laju infiltrasi sampai 4 kali laju infiltrasi tanpa adanya lapisan sampah, seperti yang terdapat pada Tabel 1. Tabel 1. Laju infiltrasi pada berbagai tutupan vegetasi. Vegetasi Laju infiltrasi (mm/menit) Tanah gundul
5,5
Hutan tanpa lapisan sampah
17,5
Hutan dengan lapisan sampah
72
Sumber : Harto (1993).
B. Tekstur Tanah Tekstur tanah menunjukkan komposisi partikel penyusun tanah yang dinyatakan sebagai perbandingan proporsi (%) relatif antara fraksi pasir (sand) (berdiameter 2,00 – 0,20 mm atau 2000 – 200 µm), debu (silt) (berdiameter 0,20 0,02 mm atau 200 – 2 µm) dan liat (clay) diameternya < 2 µm (Hanafiah, 2004). Tekstur tanah sebenarnya merupakan perbandingan relatif dari berbagai golongan besar partikel tanah dalam suatu massa tanah, terutama perbandingan antara fraksi-fraksi pasir, debu dan liat. Tekstur tanah turut menentukan tata air dalam tanah dan besar kecilnya aliran permukaan yang ditentukan oleh kecepatan infiltrasi, yaitu kemampuan tanah untuk merembeskan air. Walaupun curah hujan demikian lebat, aliran air permukaannya akan berlaju kecil kalau kapasitas infiltrasi besar. Artinya air di permukaan banyak melakukan rembesan ke dalam tanah, seperti pada tanah-tanah berpasir, lempung berpasir yang mempunyai kedalaman lapisan kedap yang dalam atau dengan kata lain pada tanah bertekstur
Hotmian Harianja : Infiltrasi Pada Berbagai Kelas Umur Tegakan Kelapa Sawit (Elaeis guineensis), 2009 USU Repository © 2008
kasar. Pada tanah bertekstur halus, keadaannya adalah sebaliknya, walaupun curah hujan tidak seberapa lebat, aliran air permukaan akan melaju cepat dikarenakan infiltrasi air ke lapisan-lapisan tanah berlangsung sangat lambat (Kartasapoetra, 1989). Hardjowigeno (1987) mengatakan bahwa tanah dengan tekstur kasar seperti pasir adalah tahan terhadap erosi karena butir-butir yang besar (kasar) tersebut memerlukan lebih banyak tenaga untuk mengangkut. Demikian pula tanah-tanah dengan tekstur halus seperti liat, tahan terhadap erosi karena daya kohesi yang kuat dari liat tersebut sehingga gumpalan-gumpalannya sukar dihancurkan. Tekstur tanah yang paling peka terhadap erosi adalah debu dan pasir yang sangat halus. Oleh karena itu, makin tinggi kandungan debu dalam tanah, maka tanah menjadi peka terhadap erosi. Setiap jenis tanah mempunyai laju infiltrasi
yang berbeda, dari yang
sangat tinggi sampai sangat rendah. Jenis tanah berpasir umumnya cenderung mempunyai laju infiltrasi tinggi, akan tetapi tanah liat sebaliknya, cenderung mempunyai laju infiltrasi rendah. Untuk satu jenis tanah yang sama dengan kepadatan yang berbeda mempunyai laju infiltrasi yang berbeda pula. Makin padat tanah makin kecil laju infiltrasinya. Kelembaban tanah yang selalu berubah setiap saat juga berpengaruh terhadap laju infiltrasi. Makin tinggi kadar air di dalam tanah, laju infiltrasi tanah tersebut makin kecil. Dengan demikian, dapat dimengerti bahwa jika ada satu jenis tanah terjadi infiltrasi, infiltrasinya makin lama makin kecil (Harto, 1993).
Hotmian Harianja : Infiltrasi Pada Berbagai Kelas Umur Tegakan Kelapa Sawit (Elaeis guineensis), 2009 USU Repository © 2008
C. Bahan Organik Tanah tersusun oleh bahan padatan, air dan udara. Bahan padatan ini meliputi bahan mineral berukuran pasir, debu dan liat, serta bahan organik. Bahan organik tanah biasanya menyususn sekitar 5% bobot total tanah, meskipun hanya sedikit tetapi memegang peranan penting dalam menentukan kesuburan tanah, baik secara fisik, kimiawi maupun secara biologis tanah. Sebagai komponen tanah yang berfungsi sebagai media tumbuh, maka bahan organik juga berpengaruh secara langsung terhadap perkembangan dan pertumbuhan tanaman dan mikroba tanah (Hanafiah, 2004). Kartasapoetra (1989) mengatakan bahwa bahan organik yang terbentuk di atas permukaan tanah yang bersifat poreus akan menyerap air dan selanjutnya air akan mengalir. Air yang terserap bahan organik selanjutnya dengan kecepatan yang relatif lambat akan meresap terus ke lapisan bagian dalam tanah sampai pada akhirnya akan terbentuk konsentrasi air di dalam tanah. Dari sini air akan dialirkan pula secara lambat menuju ke kaki/gunung atau tempat yang lebih rendah dari dataran hutan, dalam bentuk mata air. Dengan demikian, manusia atau mahluk hidup lainnya tidak akan kekurangan air.
D. Kadar Air Air yang tersedia dalam tanah dapat diserap tanaman bagi kelangsungan pertumbuhan dan perkembangannya. Pada satu jenis tanah dengan jenis tanah lainnya tersedianya air adalah berbeda-beda, tanah yang berlempung misalnya ketersediaan air lebih banyak dibandingkan dengan tanah pasir. Gerakan air di dalam tubuh tanah selain mempengaruhi keberadaan air di suatu tempat, juga serta
Hotmian Harianja : Infiltrasi Pada Berbagai Kelas Umur Tegakan Kelapa Sawit (Elaeis guineensis), 2009 USU Repository © 2008
kaitannya dengan jumlah air yang ada dan sifat tanah (aliran jenuh, aliran tidak jenuh dan aliran uap) (Kartasapoetra dan Sutedjo, 1988). Lee (1990) mengatakan bahwa sebenarnya semua air adalah presipitasi yang telah berinfiltrasi ke dalam tanah, air tanah tersebut dapat disimpan baik dalam ruang-ruang antar butir pada batuan yang padat, pada ruang-ruang yang lebih besar diantara pasir dan kerikil yang tidak terkonsolidasi, maupun pada ruang-ruang yang besar pada pecahan batuan dan saluran-saluran pelarutan. Curah hujan dan kandungan air tanah mempengaruhi infiltrasi dengan berbagai cara. Pukulan tetesan cenderung merusak struktur permukaan tanah, dan bahan-bahan yang lebih halus dari permukaan dapat tercuci ke dalam rongga tanah, menyumbat pori-pori selama periode curah hujan yang tinggi tingkattingkat air tanah adalah lebih tinggi, ruang pori tanah terisi oleh air, dan infiltrasi tidak dapat melebihi laju aliran bawah permukaan pada lapisan yang kurang permeabel. Pada tingkat-tingkat kandungan air tanah yang sangat tinggi infiltrasi juga dapat dihambat karena sulit bagi udara untuk keluar untuk menciptakan ruang bagi air tambahan, bila tanah-tanah sangat kering, tanah-tanah tersebut dapat menjadi hidrofob (menolak air) yang akan mengurangi kapasitas infiltrasi (Lee, 1990).
Pengukuran Infiltrasi Menurut Asdak (1995) dalam pengukuran infiltrasi, dapat dilakukan dengan tiga cara, yaitu : 1. Menentukan beda volume air hujan buatan dengan volume air larikan pada percobaan laboratorium menggunakan simulasi hujan buatan
Hotmian Harianja : Infiltrasi Pada Berbagai Kelas Umur Tegakan Kelapa Sawit (Elaeis guineensis), 2009 USU Repository © 2008
2. Menggunakan alat infiltrometer 3. Teknik pemisahan hidrograf aliran dari data aliran hujan Harto (1993), mengelompokkan cara pengukuran laju infiltrasi tersebut kedalam dua kelompok yaitu: dengan pengukuran di lapangan dan dengan analisis hidrograf. Alat-alat yang digunakan dalam pengukuran laju infiltrasi tersebut adalah : 1. Single ring infiltrometer 2. Double ring infiltrometer 3. Rainfall simulator Single ring infiltrometer merupakan silinder baja atau bahan lain yang memiliki diameter 25-30 cm. Tinggi alat kurang lebih 50 cm. Double ring infiltrometer pada dasarnya sama dengan single ring infiltrometer namun diameternya lebih besar dari diameter single ring infiltrometer. Rainfall simulator pada dasarnya terdiri dari seperangkat alat pembuat hujan buatan, yang terdiri dari pompa air dan deretan pipa-pipa dengan nozzle yang dapat menyemprotkan air (Harto, 1993). Alat infiltrometer yang biasa digunakan adalah infilrometer ganda (double ring infiltrometer), yaitu satu infiltrometer silinder ditempatkan di dalam infiltrometer silinder yang lebih besar diameternya. Pengukuran infiltrasi hanya dilakukan terhadap silinder yang kecil. Silinder yang lebih besar berfungsi sebagai penyangga yang bersifat menurunkan efek batas yang timbul oleh adanya silinder (Asdak, 1995).
Hotmian Harianja : Infiltrasi Pada Berbagai Kelas Umur Tegakan Kelapa Sawit (Elaeis guineensis), 2009 USU Repository © 2008
Kurva Infiltrasi Laju infiltrasi adalah kecepatan air masuk ke dalam tanah selama hujan berlangsung. Laju infiltrasi atau kapasitas infiltrasi ditentukan dari petak percobaan. Bila curah hujan (alamiah atau buatan) pada petak percobaan tersebut lebih besar daripada kapasitas infiltrasi, maka kurva kapasitas infiltrasi akan bervariasi sejalan dengan waktu seperti pada Gambar 1.
Gambar 1. Kurva infiltrasi dan curah hujan untuk menghitung air larian (Sumber : Asdak, 1995). Laju infiltrasi diukur dalam satuan panjang per waktu. Satuan yang sama berlaku untuk laju curah hujan. Satu sentimeter curah hujan dalam waktu satu jam pada satuan luas tertentu, menandakan bahwa satu jam setelah permulaan hujan, air yang dapat ditampung dalam ember misalnya, akan mempunyai kedalaman 1 cm tersebar merata pada dasar ember tersebut. Dapat dilihat bahwa untuk ember kecil atau besar, kedalaman air tetap sama, 1 cm. Dengan demikian, kedalaman air 1 cm per jam tidak tergantung pada luasan penampang air tersebut (Asdak, 1995).
Hotmian Harianja : Infiltrasi Pada Berbagai Kelas Umur Tegakan Kelapa Sawit (Elaeis guineensis), 2009 USU Repository © 2008
Hasil-Hasil Penelitian Infiltrasi 1. Pada Tegakan Kelapa Sawit Pengukuran infiltrasi tanah yang ditanami kelapa sawit berumur 6 tahun kelihatan pada daerah dekat pangkal batang paling cepat, ini menunjukkan adanya kegiatan akar tanaman. Pada jarak lebih besar dari 1,5 m infiltrasi semakin menurun yang menunjukkan bahwa aktivitas perakaran masih belum maksimal. Semakin bertambah umur tanaman kelapa sawit, sistem perakarannya akan memenuhi seluruh horizon tanah, dengan demikian permeabilitas lapisan tanah bawah semakin baik dan kemampuan tanah menahan air semakin banyak. Pada lapisan 0-1 m perkembangan perakaran mencapai puncaknya pada umur tanaman 10 tahun kemudian akar yang tumbuh dan yang mati sudah sama sehingga tidak ada lagi pertambahan akar. Dihubungkan dengan produktivitas tanaman tercapai pada saat tanaman mulai berumur 9 tahun, dapat disimpulkan bahwa untuk mencapai produk tertinggi umur 0-8 tahun adalah umur kritis yang harus diperhatikan dalam pengelolaan kelapa sawit (Harahap, 2007).
2. Lahan terbuka Lahan terbuka akibat penebangan hutan secara serentak atau tebang habis mengakibatkan penurunan kadar bahan organik, penurunan laju infiltrasi dan penurunan jumlah ruang pori makro. Kerusakan menjadi semakin parah setelah beberapa tahun karena minimnya perlindungan terhadap permukaan tanah. Kandungan bahan organik terus menurun karena proses pelapukan semakin cepat, hilang terangkut bersama erosi dan tidak adanya vegetasi yang memberikan serasah sebagai tambahan sumber bahan organik tanah. Pada periode ini bisa
Hotmian Harianja : Infiltrasi Pada Berbagai Kelas Umur Tegakan Kelapa Sawit (Elaeis guineensis), 2009 USU Repository © 2008
terjadi peningkatan limpasan permukaan dan erosi dibanding keadaan sebelumnya. Dalam skala lebih luas (kawasan) akumulasi limpasan permukaan yang besar dari petak-petak kecil membentuk luapan aliran permukaan yang sangat besar berupa banjir (Widianto at al.,2003).
3. Budidaya Lorong Pengolahan lahan dengan sistem budidaya lorong dapat meningkatkan laju infiltrasi. Karena sistem budidaya lorong akan memberikan hasil pangkasan yang berfungsi sebagai mulsa. Dengan adanya mulsa akan dapat menghambat aliran permukaan dan infiltrasi akan diperbesar. Lal and Green Land (1979) dalam (Juanda, et al 2003) mengatakan bahwa kandungan lumpur dalam aliran air permukaan yang diberi mulsa menjadi lebih sedikit, adanya aktivitas akar tanaman pagar maupun tanaman pangan akan dapat menggemburkan tanah sehingga akan berpengaruh terhadap pori mikro dan makro tanah, pada akhirnya infiltrasi air kedalam tanah dapat ditingkatkan (Juanda, et al 2003).
Hotmian Harianja : Infiltrasi Pada Berbagai Kelas Umur Tegakan Kelapa Sawit (Elaeis guineensis), 2009 USU Repository © 2008
KONDISI UMUM PENELITIAN
Letak Geografis Kabupaten Deli Serdang secara geografis, terletak diantara 2°57’ - 3°16’ Lintang Utara dan antara 98°33’ - 99°27’ Bujur Timur, merupakan bagian dari wilayah pada posisi silang di kawasan Palung Pasifik Barat dengan luas wilayah 2.497,72 Km2 dari total luas Propinsi Sumatera Utara, dengan batas-batas sebagai berikut : -
Sebelah Utara berbatasan dengan Selat Sumatera
-
Sebelah Selatan berbatasan dergan Kabupaten Karo
-
Sebelah Timur berbatasan dengan Kabupaten Serdang Bedagai
-
Sebelah Barat berbatasan dengan Kabupaten Karo dan Kabupaten Langkat
(Kabupaten Deli Serdang, 2009).
Topografi Daerah Kabupaten Deli Serdang secara geografis terletak pada wilayah pengembangan Pantai Timur Sumatera Utara serta memiliki topografi, kontur dan iklim yang bervariasi. Kawasan hulu yang konturnya mulai bergelombang sampai terjal, berhawa tropis pegunungan, kawasan dataran rendah yang landai sementara kawasan pantai berhawa tropis pegunungan (Kabupaten Deli Serdang, 2009).
Kondisi Iklim Perbedaan geografis, topografis dan ketinggian dari permukaan laut maka iklim daerah ini bervariasi yaitu iklim sub tropis dan iklim peralihan antara sub tropis dan tropis. Ketinggian 0–500 meter dari permukaan laut, Kabupaten Deli
Hotmian Harianja : Infiltrasi Pada Berbagai Kelas Umur Tegakan Kelapa Sawit (Elaeis guineensis), 2009 USU Repository © 2008
Serdang beriklim peralihan antara sub tropis dan tropis, sedangkan ketinggian lebih dari 1.000 meter dari permukaan laut beriklim sub tropis. Curah hujan ratarata pertahun 1.936,3 mm, pada umumnya curah hujan terbanyak pada bulan September, Oktober, Nopember dan Desember. Angin yang bertiup melalui daerah ini juga berbeda yakni angin laut dan angin pegunungan dengan kecepatan 0,68 meter/detik, sedangkan temperatur rata-rata 26,7° dan kelembaban 84 % (Kabupaten Deli Serdang, 2009). Desa Patumbak merupakan salah satu Kecamatan yang terdapat di Kabupaten Deli Serdang dengan jenis tanah podzolik. Kebun Patumbak PTPN II (Gambar 2) memiliki luas total 6.210,90 ha dan luas yang ditanami kelapa sawit seluas 5.146,42 ha dengan batas-batas wilayah sebagai berikut : - Sebelah barat
: berbatasan dengan Kecamatan Tanjung Morawa
- Sebelah Selatan
: berbatasan dengan Kecamatan Deli Tua
- Sebelah Barat
: berbatasan dengan Kecamatan Patumbak
- Sebelah Timur
: berbatasan dengan Kecamatan STM Hilir
Gambar 2. Kebun Patumbak PTPN II
Hotmian Harianja : Infiltrasi Pada Berbagai Kelas Umur Tegakan Kelapa Sawit (Elaeis guineensis), 2009 USU Repository © 2008
METODE PENELITIAN
Tempat dan Waktu Penelitian dilakukan di kebun Patumbak Perseroan Terbatas Perkebunan Nusantara II (PTPN II), Kecamatan Patumbak, Kabupaten Deli Serdang, Sumatera Utara dan di Laboratorium Central Fakultas Pertanian. Penelitian dilakukan pada bulan November sampai dengan Desember 2008.
Bahan dan Alat Bahan yang digunakan untuk penelitian ini yaitu tanah pada berbagai kelas umur tegakan kelapa sawit (E. guineensis) dan air yang digunakan untuk mengukur laju infiltrasi dan sejumlah bahan kimia yang digunakan untuk analisis tanah. Alat yang dibutuhkan dalam penelitian ini terdiri dari : Double ring infiltrometer, Meteran, Palu/pemukul, Penggaris, Stop watch, Tally sheet, Cangkul, Kantong plastik, Ayakan, Timbangan, Oven, Cawan, Shaker, Erlenmeyer, Pipet tetes dan Hidrometer .
Hotmian Harianja : Infiltrasi Pada Berbagai Kelas Umur Tegakan Kelapa Sawit (Elaeis guineensis), 2009 USU Repository © 2008
Rancangan Percobaan Rancangan penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah Rancangan Acak Kelompok (RAK) (Sugiarto, 1994) dengan faktor perlakuan jarak ukur dari batang kelapa sawit yaitu, jarak ukur 1 m, 2 m, 3m, 4m dan 5 m. Sedangkan kelompoknya ialah kelas umur tegakan kelapa sawit yaitu : kelas umur 10 tahun, kelas umur 25 tahun, dan kelas umur 35 tahun. Model matematika yang diasumsikan untuk rancangan ini adalah : Yij = µ + τi + βj + εij Keterangan : Yij
: Pengaruh kelas umur terhadap infiltrasi
µ
: Rata-rata setiap parameter yang diukur
τi
: Pengaruh perlakuan jarak ukur ke-i
βj
: Pengaruh kelompok kelas umur ke-i
εij
: Pengaruh galat percobaan dari perlakuan ke-i dan ulangan ke-j Apabila hasil sidik ragam menunjukkan bahwa F Tabel lebih besar dari
F Hitung maka uji lanjutan dilakukan dengan menggunakan Uji Jarak Duncan. Prosedur Penelitian 1. Penentuan Lokasi Pengamatan Lokasi penelitian ditentukan dengan mempertimbangkan kelas umur dan jarak ukur dari batang kelapa sawit.
Hotmian Harianja : Infiltrasi Pada Berbagai Kelas Umur Tegakan Kelapa Sawit (Elaeis guineensis), 2009 USU Repository © 2008
2. Pemasangan Alat dan Pengkuran Laju Infiltrasi pada Masing-Masing Kelas Umur Laju infiltrasi diukur dengan menggunakan double ring infiltrometer yang di tempatkan pada tanah yang telah dibersihkan. Ring dipukul dengan menggunakan pemukul namun ketika memukul perlu diperhatikan permukaan ring sehingga ring tidak miring. Pengukuran laju infiltrasi dilakukan dengan mengisi kedua ring dengan air kurang lebih 20 cm. Laju infiltrasi yang dihitung adalah pada ring bagian dalam. Waktu yang diperlukan oleh muka air untuk turun dicatat dengan stop watch. Tinggi muka air dihitung mulai dari menit pertama sampai pada menit penurunan air konstan. Air dituangkan kembali secepatnya apabila tingkat air telah mencapai 10 cm, dan dicatat tinggi air sebelum dan sesudah diisi pada setiap kejadian. Hal tersebut dilakukan untuk setiap kelas umur tegakan kelapa sawit. Pengukuran infiltrasi pada alat double ring infiltrometer seperti yang disajikan pada Gambar 3.
Gambar 3. Pengukuran Infiltrasi.
Hotmian Harianja : Infiltrasi Pada Berbagai Kelas Umur Tegakan Kelapa Sawit (Elaeis guineensis), 2009 USU Repository © 2008
3. Pengambilan Contoh Tanah Contoh tanah diambil setelah pengukuran infiltrasi selesai dilakukan dari dalam ring infiltrometer. Tanah diambil dengan kedalaman 0 – 20 cm dari setiap kelas umur yang diukur. Lubang pengambilan tanah dapat dilihat seperti Gambar 4.
Gambar 4. Lubang pengambilan tanah.
Pengolahan Data Berdasarkan hasil pengukuran di lapangan, laju infiltrasi dapat dihitung berdasarkan rumus : ∆H f =
x 60 (cm/jam) t
Keterangan : f
: Laju infiltrasi (cm/jam)
∆H
: Tinggi penurunan air dalam selang waktu tertentu (cm)
t
: Selang waktu yang dibutuhkan oleh air pada ∆H untuk masuk ke tanah (menit)
Hotmian Harianja : Infiltrasi Pada Berbagai Kelas Umur Tegakan Kelapa Sawit (Elaeis guineensis), 2009 USU Repository © 2008
Pengamatan Sifat-Sifat Tanah A. Persiapan Tanah Contoh tanah yang telah diambil dibersihkan dari daun-daunan, sisa-sisa tanaman, dan kotoran lainnya. Tanah dikering udarakan dengan cara menghamparkan tanah pada tempat yang terbuka yang tidak terkena sinar matahari langsung. Selanjutnya tanah diayak dengan menggunakan ayakan 2 mm.
B. Kadar air Pengkuran kadar air tanah dilakukan sebelum pengukuran infiltrasi dilakukan. Tanah dimasukkan kedalam cawan sebanyak 10 gr. Tanah yang berada dalam cawan dioven pada suhu 105 o C selama 24 jam. Tanah tersebut ditimbang beratnya. Dihitung kadar airnya dengan menggunakan rumus : BB – BK KA =
x 100 % BK
Keterangan : KA = Kadar air (%) BB = Berat tanah sebelum dioven (gr) BK = Berat tanah setelah dioven (gr) (Anwar, 1990).
C. Tekstur tanah Tanah diayak dengan menggunakan ayakan 10 mesh dan dimasukkan ke dalam erlenmeyer 250 ml. Ditambahkan larutan natrium pirofosfat, dikocok dan dibiarkan 24 jam. Digoncang dengan menggunakan shaker selama 15 menit. Dipindahkan ke dalam silinder (gelas ukur) volume 500 ml dan ditambahkan
Hotmian Harianja : Infiltrasi Pada Berbagai Kelas Umur Tegakan Kelapa Sawit (Elaeis guineensis), 2009 USU Repository © 2008
aquadest sampai batas garis. Dikocok 20 kali sebelum dilakukan pambacaan dengan hidrometer, bila perlu dapat ditambahkan amil alkohol untuk menghilangkan buih yang dapat mengganggu pembacaan. Ini dilakukan untuk pembacaan pertama untuk liat dan debu. Dimasukkan hidrometer untuk pembacaan yang kedua untuk liat. Dilakukan perhitungan : Pembacaan hidrometer I % liat + debu =
x 100 % Berat contoh tanah
Pembacaan hidrometer I I % liat =
x 100 % Berat contoh tanah
% debu = % ( liat + debu ) - % liat % pasir = 100 % - % ( liat + debu ) (Anwar, 1990).
D. Bahan Organik Ditimbang 0,5 gr tanah dan dimasukkan ke dalam erlenmeyer 500 ml. Ditambahkan 5 ml K2CrO7 1N ( dengan menggunakan pipet tetes) lalu digoncang dengan tangan. Ditambahkan 10 ml H2SO4 pekat dan digoncang 3-4 menit, selanjutnya didiamkan selama 30 menit. Ditambahkan 100 ml air suling dan 5 ml H3PO4 85% dan NaF 4% 2,5 ml. Kemudian ditambahkan 5 tetes diphenilamine, diguncang, maka akan timbul larutan berwarna biru tua kehijauan kotor. Dititrasi dengan Fe(NH4)2 0,5 N dari buret hingga warna menjadi hijau terang. Dilakukan prosedur 2-5 tetapi sampel tanpa tanah, untuk mendapatkan volume titrasi Fe(NH4)2(SO4) 20,5 N untuk mendapatkan blanko. Dihitung C-organik dengan menggunakan rumus :
Hotmian Harianja : Infiltrasi Pada Berbagai Kelas Umur Tegakan Kelapa Sawit (Elaeis guineensis), 2009 USU Repository © 2008
% C-organik = 5 ( 1- t/s )0,78 Keterangan : t = titrasi s = blanko Dihitung bahan organik dengan menggunakan rumus : % BO = C-organik x 1,724 (Anwar, 1990).
Hotmian Harianja : Infiltrasi Pada Berbagai Kelas Umur Tegakan Kelapa Sawit (Elaeis guineensis), 2009 USU Repository © 2008
HASIL DAN PEMBAHASAN Pengukuran laju infiltrasi ini dimaksudkan untuk mengetahui berapa kecepatan masuknya air secara vertikal ke dalam tubuh tanah. Proses infiltrasi pada umumnya mula-mula cepat kemudian melambat dan disusul dengan kondisi konstan. Hasil pengukuran laju infiltrasi pada tegakan kelapa sawit dengan kelas umur 10 tahun, 25 tahun dan 35 tahun disajikan pada Lampiran 1 sampai Lampiran 6, sedangkan rataan laju infiltrasi pada tegakan kelapa sawit untuk masing-masing kelas umur dapat dilihat pada Tabel 2. Tabel 2. Rataan laju infiltrasi pada 3 kelas umur kelapa sawit Laju Infiltrasi (cm/jam) Waktu Kelas Umur 10 Kelas Umur 25 Kelas Umur 35 (menit) Tahun Tahun Tahun 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 14 16 18 20 25 30 35 40 45 50 55 60
19,20 14,40 14,40 14,40 12,00 12,00 10,80 8,40 7,20 9,60 9,60 9,60 8,40 7,80 8,16 6,24 5,28 5,28 5,28 5,28 5,28 5,28 5,28
81,60 62,40 56,40 54,00 48,00 43,20 40,80 37,20 32,40 33,60 28,20 25,80 23,40 21,60 20,40 16,32 14,64 13,68 12,48 12,24 12,00 11,76 11,76
111,6 79,20 67,20 66,00 62,40 57,60 56,40 54,00 50,40 48,00 39,00 36,00 33,00 31,20 29,28 21,36 19,92 19,44 18,24 17,52 17,52 17,04 16,80
Hotmian Harianja : Infiltrasi Pada Berbagai Kelas Umur Tegakan Kelapa Sawit (Elaeis guineensis), 2009 USU Repository © 2008
Laju infiltrasi pada tegakan kelapa sawit kelas umur 10 tahun adalah sebesar 19,2 cm/jam dengan kapasitas infiltrasi 5,28 cm/jam. Pada kelas umur 25 tahun memiliki laju infiltrasi sebesar 79,2 cm/jam dengan kapasitas infiltrasi sebesar 11,76 cm/jam. Untuk kelas umur 35 tahun memiliki laju infiltrasi sebesar 111,6 cm/jam dengan kapasitas infiltrasi sebesar 16,8 cm/jam. Hasil rata-rata pengukuran infiltrasi pada tegakan kelapa sawit dengan kelas umur 10 tahun, 25 tahun dan 35 tahun dapat dilihat pada Gambar 5.
Gambar 5. Grafik rata-rata laju infiltrasi ketiga kelas umur tegakan kelapa sawit. Gambar 5 menunjukkan kurva perbandingan laju infiltrasi pada tegakan kelapa sawit umur 10 tahun, 25 tahun dan 35 tahun. Laju infiltrasi kelas umur 35 tahun lebih tinggi dari kelas umur 25 tahun dan laju infiltrasi pada umur 25 tahun lebih tinggi dari umur 10 tahun. Begitu juga dengan kapasitas infiltrasinya, kelas umur 35 tahun memiliki kapasitas infiltrasi yang lebih tinggi dari kelas umur 25 tahun dan kelas umur 25 tahun lebih tinggi kapasitas infiltrasinya dari kelas umur 10 tahun. Hasil pengukuran menunjukkan bahwa semakin tua kelas umur kelapa sawit, semakin tinggi laju infiltrasinya. Karena semakin tua kelas umur kelapa sawit sistem perakarannya semakin dalam. Akar tanaman kelapa sawit dapat
Hotmian Harianja : Infiltrasi Pada Berbagai Kelas Umur Tegakan Kelapa Sawit (Elaeis guineensis), 2009 USU Repository © 2008
membuat rekahan-rekahan pada tanah sehingga menimbulkan celah-celah yang merupakan jalannya air masuk ke dalam tanah. Harahap (2007) mengatakan bahwa semakin bertambah umur tanaman kelapa sawit, sistem perakarannya akan memenuhi seluruh horizon tanah, dengan demikian permeabilitas lapisan tanah bawah semakin baik dan kemampuan tanah menahan air semakin banyak. Secara umum dapat dilihat bahwa semakin dekat jarak pengukuran infiltrasi dari batang kelapa sawit infiltrasinya semakin besar dan semakin jauh pengukuran infiltrasi dari batang kelapa sawit infiltrasinya semakin kecil seperti pada Gambar 6. Harahap (2007) mengatakan bahwa pengukuran infiltrasi tanah yang ditanami kelapa sawit kelihatan pada daerah dekat pangkal batang paling
Infiltrasi (cm/jam
cepat, ini menunjukkan adanya kegiatan akar tanaman. 80 60
Kelas Ukur 10 Tahun Kelas Umur 25 Tahun
40 20 0 1
2
3
4
5
Kelas Umur 35 Tahun
Jarak Ukur (m)
Gambar 6. Grafik rata-rata infiltrasi terhadap jarak ukur dari batang kelapa sawit Kartasapoetra (1989) mengatakan bahwa vegetasi dapat menahan aliran permukaan, kemudian dirembeskan ke bagian dalam dari top soil. Kecepatan infiltrasi akan sangat ditunjang oleh banyaknya pori-pori tanah dimana akar-akar vegetasi sangat menunjang dalam pembentukan pori-pori tanah tersebut. Penetrasi atau permeabilitas air dari lapisan top soil masih dapat berlangsung pada lapisan liat lunak, sedang pada lapisan liat keras kemungkinan penembusan air kerap kali sukar dilakukan kecuali kalau akar-akar vegetasi ada yang sampai menembus ke lapisan ini.
Hotmian Harianja : Infiltrasi Pada Berbagai Kelas Umur Tegakan Kelapa Sawit (Elaeis guineensis), 2009 USU Repository © 2008
Hasil pengukuran infiltrasi menunjukkan bahwa kelas umur 10 tahun, 25 tahun dan 35 tahun berpengaruh terhadap besarnya laju infiltrasi. Hasil sidik ragam (Lampiran 8) menunjukkan bahwa kelompok kelas umur tersebut berpengaruh nyata terhadap laju infiltrasi. Hasil Uji Jarak Duncan (Lampiran 9) juga menunjukkan bahwa kelompok kelas umur tersebut berpengaruh nyata terhadap laju infiltrasi, seperti yang disajikan dalam Tabel 3 berikut. Tabel 3. Hasil Uji Jarak Duncan Terhadap Kelas Umur Kelompok Rata – Rata 10 tahun 5, 26 25 tahun 11,76 35 tahun 16,8
Notasi a b c
Tekstur Tanah Tekstur tanah atau perbandingan pasir, debu dan liat pada masing-masing kelas umur dapat dilihat pada Tabel 4. Dari tabel tersebut dapat diketahui bahwa tekstur tanah dari tegakan kelapa sawit tersebut untuk kelas umur 10 tahun, 25 tahun dan 35 tahun adalah lempung berpasir. Tabel 4. Persentase Pasir, debu dan liat pada masing-masing kelas umur kelapa sawit No Kelas % Pasir % Debu % Liat Kelas Tekstur Umur 1
10 tahun
62,28
20
17,72
2
25 tahun
74,28
11
14,72
3
35 tahun
64,28
16
19,72
Lempung berpasir Lempung berpasir Lempung berpasir
Perbedaan perbandingan fraksi debu, pasir dan liat tersebut menyebabkan laju
infiltrasi
yang
berbeda-beda
untuk
setiap
kelas
umur.
Hotmian Harianja : Infiltrasi Pada Berbagai Kelas Umur Tegakan Kelapa Sawit (Elaeis guineensis), 2009 USU Repository © 2008
Kartasapeotra dan Sutedjo (1988) mengatakan perbedaan komposisi fraksi-fraksi tanah menyebabkan daya infiltrasi yang berbeda. Tekstur tanah merupakan salah satu faktor yang menentukan laju infiltrasi tanah. Tekstur tanah dari tegakan kelapa sawit untuk ketiga kelas umur adalah lempung berpasir. Pasir memiliki pori-pori yang besar menyebabkan air mudah merembes ke dalam tanah yang berarti infiltrasi besar. Kartasapoetra (1989) mengatakan infiltrasi besar apabila air di permukaan banyak melakukan rembesan ke dalam tanah, seperti pada tanah-tanah berpasir, lempung berpasir yang mempunyai kedalaman lapisan kedap yang dalam atau dengan kata lain pada tanah bertekstur kasar. Hanafiah (2004) mengatakan bahwa tanah yang didominasi pasir akan banyak mempunyai pori-pori makro (besar) (disebut lebih poreus), tanah yang didominasi debu akan banyak mempunyai pori-pori meso (sedang) (agak poreus), sedangkan yang didominasi liat akan banyak mempunyai pori-pori mikro (kecil) atau tidak poreus. Dengan demikian, jika tanah yang lebih poreus akan makin mudah akar untuk berpenetrasi, serta makin mudah air dan udara untuk bersirkulasi, tetapi makin mudah pula air untuk hilang dari tanah. Sedangkan tanah yang tidak poreus akan makin sulit akar untuk berpenetrasi, serta makin sulit air dan udara untuk bersirkulasi, tetapi air yang ada tidak mudah hilang dari tanah.
Kadar Air Kadar air dari ketiga kelas umur tersebut berbeda-beda. Kelas umur 10 tahun memiliki kadar air 7,70 %, kelas umur 25 tahun memiliki kadar air 12,20 %
Hotmian Harianja : Infiltrasi Pada Berbagai Kelas Umur Tegakan Kelapa Sawit (Elaeis guineensis), 2009 USU Repository © 2008
dan kelas umur 35 tahun memiliki kadar air sebesar 8,36 %. Hasil pengukuran kadar air disajikan pada Tabel 5. Tabel 5. Persentase kadar air pada masing-masing kelas umur tegakan kelapa sawit. No Kelas Umur Kadar Air (%) 1 10 tahun 7,7 2 25 tahun 12,28 3 35 tahun 8,36
Besar kecilnya laju infiltrasi tanah juga dipengaruhi oleh kadar air. Apabila kadar air dalam tanah tinggi maka air yang masuk ke tanah akan sedikit dan menyebabkan laju infiltrasi tanah juga kecil. Harto (1993) mengatakan kelembaban tanah yang selalu berubah setiap saat juga berpengaruh terhadap laju infiltrasi. Makin tinggi kadar air dalam tanah laju infiltrasi dalam tanah tersebut semakin kecil. Dengan demikian, dapat dimengerti bahwa jika dalam satu jenis tanah terjadi infiltrasi, infiltrasinya semakin lama semakin kecil. Tabel 5 menunjukkan bahwa kelas umur 25 tahun merupakan kelas umur yang memiliki persentase kadar air yang lebih tinggi. Kelas umur 25 tahun bukanlah kelas umur yang memiliki infiltrasi paling kecil. Karena infiltrasi bukan hanya dipengaruhi oleh kadar air tetapi dipengaruhi oleh kelas umur, bahan organik dan tekstur tanah. Kelas umur 25 tahun merupakan kelas umur tertinggi kedua setelah kelas umur 35 tahun dan memiliki persen bahan organik tertinggi yang masuk kategori tinggi. Kondisi permukaan, seperti kadar air tanah sangat menentukan jumlah air hujan yang diinfiltrasikan dan jumlah run off. Jadi, laju infiltrasi yang tinggi tidak hanya meningkatkan jumlah air yang tersimpan dalam tanah untuk pertumbuhan tanaman, tetapi juga mengurangi besarnya banjir dan erosi (Hakim, et al,. 1986).
Hotmian Harianja : Infiltrasi Pada Berbagai Kelas Umur Tegakan Kelapa Sawit (Elaeis guineensis), 2009 USU Repository © 2008
Bahan Organik Bahan organik di dalam tanah selain untuk hara tanaman juga dapat menyerap air lebih besar. Hasil analisa tanah diperoleh bahan organik untuk kelas umur 10 tahun, 25 tahun dan 35 tahun seperti yang disajikan pada Tabel 6. Bahan organik yang terdapat pada lokasi penelitian memiliki kecenderungan semakin tua umur tegakan kelapa sawit persentase bahan organiknya semakin tinggi. Tabel 6. Persentase C-organik dan persentase bahan organik pada masing-masing kelas umur tegakan kelapa sawit No Kelas Umur C – Organik (%) Bahan Organik (%) 1 10 tahun 1,55 2,67 2 25 tahun 1,97 3,08 3 35 tahun 2,07 3,56
Apabila daya infiltrasi tanah besar, berarti air mudah meresap ke dalam tanah, sehingga aliran permukaan kecil. Akibatnya erosi yang terjadi juga kecil. Kandungan bahan organik tanah menentukan kepekaan tanah terhadap erosi. Tanah-tanah yang cukup mengandung bahan organik umumnya menyebabkan struktur tanah menjadi mantap sehingga tahan terhadap erosi. Berdasarkan persentase kandungan bahan organik dalam tanah, maka klasifikasi bahan organik dibagi kedalam 5 kategori, seperti yang disajikan dalam Tabel 7. Tabel 7. Klasifikasi Kandungan Bahan Organik No Kandungan Bahan Organik 1 <1% 2 1-2% 3 2-3% 4 3-5% 5 >5% Sumber : Suriadi dan Nazam (2005)
Keterangan Sangat Rendah Rendah Sedang Tinggi Sangat Tinggi
Hotmian Harianja : Infiltrasi Pada Berbagai Kelas Umur Tegakan Kelapa Sawit (Elaeis guineensis), 2009 USU Repository © 2008
Berdasarka Tabel 7 menunjukkan bahwa bahan organik kelas umur 10 tahun termasuk sedang, kelas 25 tahun dan kelas 35 tahun termasuk berkadar bahan organik tinggi. Perbedaan teresbut terjadi karena persediaan serasah yang terdapat pada lokasi penelitian. Kelas umur 35 tahun merupakan kelas umur yang paling tua sehingga memiliki serasah yang lebih banyak dibandingkan dengan kelas umur 10 tahun dan 25 tahun. Kartasapoetra dan Sutedjo (1988) mengatakan bahwa sumber bahan organik tanah ialah jaringan tanaman, baik yang berupa serasah atau sisa-sisa tananaman. Bahan organik tanah atau humus sangat berperan dalam pengaturan tata air. Bahan organik berperan untuk meningkatkan kemampuan tanah dalam meningkatkan laju infiltrasi dan mengurangi laju aliran permukaan. Oleh karena itu keberadaan bahan organik dalam tanah perlu diketahui dan dipertahankan. Menurut Kartasapoetra (1989) ketika hujan turun air yang jatuh dapat mengakibatkan lepasnya partikel-partikel halus tanah. Humus akan sangat berfungsi menahan pukulan air. Air yang jatuh akan terserap oleh humus dan selanjutnya dengan kecepatan yang relatif lambat akan meresap terus ke lapisan tanah sampai pada akhirnya akan membentuk konsentrasi air di dalam tanah. Laju aliran permukaan akan semakin kecil karena air yang masuk ke dalam tanah semakin besar.
Hotmian Harianja : Infiltrasi Pada Berbagai Kelas Umur Tegakan Kelapa Sawit (Elaeis guineensis), 2009 USU Repository © 2008
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan 1. Infiltrasi rata-rata maksimum tegakan kelapa sawit untuk kelas umur 10 tahun, 25 tahun dan 35 tahun adalah 19.2 cm/jam, 79.2 cm/jam dan 111.6 cm/jam dengan kapasitas infiltrasi berturut-turut yaitu 5, 28 cm/jam, 11,76 cm/jam dan 16,8 cm/jam dan waktu konstan yang dibutuhkan secara berturut-turut, yaitu pada menit ke 30, menit ke 55 dan menit ke 60. 2. Umur tegakan kelapa sawit berpengaruh nyata terhadap laju infiltrasi dengan kecenderungan semakin tinggi kelas umur, infiltrasinya semakin besar.
Saran Pengukuran BD (Bulk Density) untuk masing-masing kelas umur perlu dilakukan agar pengaruh BD terhadap laju infiltrasi dapat diketahui.
Hotmian Harianja : Infiltrasi Pada Berbagai Kelas Umur Tegakan Kelapa Sawit (Elaeis guineensis), 2009 USU Repository © 2008
DAFTAR PUSTAKA Anwar N. 1990. Metode Analisis Tanaman, Tanah dan Mineral. Pusat Penelitian Perkebunan. Medan. Asdak C. 1995. Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta. Darmosarkano W, Harahap IY, dan Syamsuddin E. 2001. Pengaruh Kekeringan pada Tanaman Kelapa Sawit dan Upaya Penanggulangannya. Warta Pusat Penelitian Kelapa Sawit Vol. 9 No. 3 Oktober 2001. Medan. Hanafiah KA. 2004. Dasar-Dasar Ilmu Tanah. Raja Grafindo Persada. Jakarta. Harahap
EM. 2007. Peranan Kelapa Sawit pada Konservasi Tanah dan Air. www.usu.ac.id/files/pidato/ppgb/2007_erwin_masrul_harahap_pdf. [23 Maret 2008].
Hardjowigeno S. 1987. Ilmu Tanah. Mediyatama Sarana Perkasa. Jakarta. Harto S. 1993. Analisis Hidrologi. Gramedia Pustaka Utama. Jakarta. Juanda DJS, Assa’ad dan Warsana. 2001. Kajian Laju Infiltrasi dan Beberapa Sifat Fisik Tanah pada Tiga Jenis Tanamanan Pagar dalam Sistem Budidaya Lorong. Jurnal Ilmu Tanah dan Lingkungan Vol 4 (1) (2003) pp25-31.http:/soil.faperta.ugm.ac.id/jilt/4.1%202003%202531%20juanda %fisik.pdf. [11 April 2008]. Kabupaten Deli Serdang. 2008. www.deliserdang.go.id. [18 Januari 2009]. Kartasapoetra AG. 1989. Kerusakan Tanah Merehabilitasinya. Bina Aksara Jakarta.
Pertanian
dan
Usaha
Kartasapoetra AG dan Sutedjo MM. 1988. Pengantar Ilmu Tanah Terbentuknya Tanah dan Tanah Pertanian. Rineka Cipta. Jakarta. Lee R. 1990. Hidrologi Hutan. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta. Mangoensoekarjo dan Semangun, 2003. Manajemen Agribisnis Kelapa sawit. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta. Murtilaksono K, Siregar HH dan Darmosarkono W. 2007. Model Neraca Air Di Perkebunan Kelap Sawit (Water Balance Model In Oil Palm Plantation) Jurnal Penelitian Kelapa Sawit Vol. 15 No. 1 April 2007. Medan.
Hotmian Harianja : Infiltrasi Pada Berbagai Kelas Umur Tegakan Kelapa Sawit (Elaeis guineensis), 2009 USU Repository © 2008
Purwanto E. 2006. Mencermati konversi Hutan Alam menjadi Kebun Kelapa Sawit. www.lambusango.com. [11 April 2008]. Risza S. 1994. Kelapa Sawit Upaya Peningkatanan Produktivitas. Kanisius. Yogyakarta. Soemarto CD. 1995. Hidrologi Teknik. Erlangga. Jakarta. Soewarno. 2000. Hidrologi Operasional. Citra Aditya Bakti. Bandung. Sugiarto ES. 1994. Rancangan Percobaan Teori dan Aplikasi. Andi Offset. Yogyakarta. Suriadi A dan Nazam M. 2005. Penilaian Kualitas Tanah Berdasarkan Kandungan Bahan Organik (Kasus Di Kabupaten Bima). Balai Pengkajian Teknologi Pertanian Nusa Tenggara Barat. www.ntb.litbang.deptan.go.id/2005/sp/penilaian.doc. [ 16 Maret 2009]. Wahyono T. 2004. Peranan Perkebunan Kelapa sawit dalam Pengembangan Regional dari Segi Eknomi Makro (Studi Kasus Sumatera Utara). Warta Pusat Penelitian Kelapa Sawit Vol. 12 No. 1 Februari 2004. Medan. Widianto D, Suprayoga, Noveras H, Widodo RH, Purnomosidhi P dan Noordwijk MP. Alih Guna Lahan Hutan Menjadi Lahan Pertanian: Apakah Fungsi Hidrologis Hutan dapat Digantikan Sisten Kopi Monokultur ?. http:/www.icraf.cgiar.org/SEA/Publications/files/journal/JA0020-4.PDF. [23 Maret 2008].
Hotmian Harianja : Infiltrasi Pada Berbagai Kelas Umur Tegakan Kelapa Sawit (Elaeis guineensis), 2009 USU Repository © 2008
Lampiran 2. Hasil Pengukuran Laju Infiltrasi Tegakan Kelapa Sawit Kelas Umur 10 Tahun pada Berbagai Jarak Pengukuran dari Pangkal Batang. Laju Infiltrasi (cm/jam) Waktu (menit) Jarak Ukur Jarak Ukur Jarak Jarak Ukur 4 Jarak ukur 1m 2m Ukur 3 m m 5m 1 18 18 18 24 18 2 12 12 18 18 12 3 18 12 12 18 12 4 12 18 12 12 18 5 18 12 6 12 12 6 12 12 12 12 12 7 12 12 12 12 6 8 12 6 12 6 6 9 6 6 6 12 6 10 6 12 12 12 6 12 9 12 12 9 6 14 9 9 12 9 9 16 6 12 9 6 9 18 6 12 9 6 6 20 9 12 9 4,8 6 25 8.4 6 8,4 4,8 3,6 30 7,2 6 6 3,6 3,6 35 7,2 6 6 3,6 3,6 40 7,2 6 6 3,6 3,6 45 7,2 6 6 3,6 3,6 50 7,2 6 6 3,6 3,6 55 7,2 6 6 3,6 3,6 60 7,2 6 6 3,6 3,6
Hotmian Harianja : Infiltrasi Pada Berbagai Kelas Umur Tegakan Kelapa Sawit (Elaeis guineensis), 2009 USU Repository © 2008
Lampiran 4. Hasil Pengukuran Laju Infiltrasi Tegakan Karet Kelas Umur 25 Tahun pada Berbagai Jarak Pengukuran dari Pangkal Batang. Laju Infiltrasi (cm/jam) Waktu (menit) Jarak Ukur Jarak Ukur Jarak Ukur Jarak Ukur Jarak 1m 2m 3m 4m Ukur 5 m 1 78 78 120 60 72 2 60 72 90 42 48 3 60 60 78 36 48 4 60 48 78 42 42 5 42 48 72 42 36 6 36 48 66 36 30 7 36 42 60 36 30 8 36 42 54 30 24 9 30 36 48 24 24 10 36 42 42 24 24 12 27 42 33 18 21 14 24 39 30 18 18 16 24 36 27 15 15 18 21 36 24 12 15 20 18 33 24 15 12 25 21,6 18 16,8 9,6 15,6 30 18 16,8 15,6 8,4 14,4 35 18 14,4 14,4 7,2 14,4 40 15,6 13,2 12 7,2 14,4 45 13,2 14,4 12 7,2 14,4 50 13,2 13,2 12 7,2 14,4 55 12 13,2 12 7,2 14,4 60 12 13,2 12 7,2 14,4 65 12 13,2 70 12 13,2 75 12 13,2
Hotmian Harianja : Infiltrasi Pada Berbagai Kelas Umur Tegakan Kelapa Sawit (Elaeis guineensis), 2009 USU Repository © 2008
Lampiran 6. Hasil Pengukuran Laju Infiltrasi Tegakan Karet Kelas Umur 35 Tahun pada Berbagai Jarak Pengukuran dari Pangkal Batang. Laju Infiltrasi (cm/jam) Waktu (menit) Jarak Ukur Jarak Ukur Jarak Ukur Jarak Ukur Jarak Ukur 1m 2m 3m 4m 5m 1 120 120 150 90 78 2 72 90 108 66 60 3 60 72 96 54 54 4 60 72 96 48 54 5 60 60 90 54 48 6 54 60 84 48 42 7 54 60 90 42 36 8 48 60 84 42 36 9 42 54 78 42 36 10 42 54 72 42 30 12 39 45 51 33 27 14 36 42 48 30 24 16 33 39 45 27 21 18 33 36 45 21 21 20 30 36 42 20,4 18 25 22,8 25,2 24 19,2 15,6 30 21,6 24 24 18 12 35 20,4 24 22,8 18 12 40 19,2 22,8 21,6 15,6 12 45 18 21,6 20,4 15,6 12 50 16,8 22,8 20,4 15,6 12 55 15,6 21,6 20,4 15,6 12 60 15,6 20,4 20,4 15,6 12 65 15,6 20,4 20,4 70 15,6 20,4 75 20,4
Hotmian Harianja : Infiltrasi Pada Berbagai Kelas Umur Tegakan Kelapa Sawit (Elaeis guineensis), 2009 USU Repository © 2008
Lampiran 7. Perhitungan RAK (Rancangan Acak Kelompok) Kapasitas Infiltrasi Tegakan Kelapa Sawit. Kelompok Perlakuan Kelas Umur Kelas Umur Kelas Umur Jumlah 10 Tahun 25 Tahun 35 Tahun 1 7,2 12 15,6 34,8 2 6 13,2 20,4 39,6 3 6 12 20,4 38,4 4 3,6 7,2 15,6 26,4 5 3,6 14,4 12 30 Jumlah 26,4 58,8 84 169,2 FK = 162,92 / 15 = 1908,576 JKT = (7,22 + 62 + 62 +…….+ 122) – 1908,576 = 425,664 JKP = (34,82 + 39,62 + 38,42 +26,42 + 302) / 3 – 1908,576 = 41,664 JKK = (26,42 + 58,82 + 842) / 5 – 1908,576 = 333,504 JK Galat = JKT – JKK – JKP = 425,664 – 333,504 – 41,664 = 50,496 Lampiran 8. Tabel Anova Perhitungan RAK (Rancangan Acak Kelompok) Kapasitas Infiltrasi Tegakan Kelapa Sawit. SK Db JK KT F.Hit F.tab 5% Perlakuan 4 41,664 10,416 1,650 3,84 Kelompok 2 333,504 166,725 26,414 ** 4,46 Galat 8 50,496 6,321 Total 14 425,664 Keterangan : ** = berpengaruh nyata
Hotmian Harianja : Infiltrasi Pada Berbagai Kelas Umur Tegakan Kelapa Sawit (Elaeis guineensis), 2009 USU Repository © 2008
Lampiran 9. Hasil Uji Jarak Duncan UJD Kapasitas Infiltrasi Tegakan Kelapa Sawit. Karena kelompok ada 3 maka UJD pada taraf 5% ada dua, yaitu : 1. UJD 5% = rp x = 3,26 x
6,321
3
= 4,73 2. UJD 5% = rp x = 3,39 x
6,321
3
= 4, 492
Kelompok 10 tahun 25 tahun 35 tahun
Rata – Rata 5, 26 11,76 16,8
Notasi a b c
Hotmian Harianja : Infiltrasi Pada Berbagai Kelas Umur Tegakan Kelapa Sawit (Elaeis guineensis), 2009 USU Repository © 2008
Lampiran 10. Perhitungan Statistik Kapasitas Infiltrasi Tegakan Kelapa Sawit dengan Menggunakan Minitab 14 Source Kelompok Error Total S = 2.771
Level 1 2 3
N 5 5 5
DF 2 12 14
SS 333.50 92.16 425.66
MS 166.75 7.68
R-Sq = 78.35%
Mean 5.280 11.760 16.800
StDev 1.610 2.736 3.600
F 21.71
P 0.000
R-Sq(adj) = 74.74%
Individual 95% CIs For Mean Based on Pooled StDev -----+---------+---------+---------+---(-----*----) (-----*----) (-----*----) -----+---------+---------+---------+---5.0 10.0 15.0 20.0
Pooled StDev = 2.771
Hotmian Harianja : Infiltrasi Pada Berbagai Kelas Umur Tegakan Kelapa Sawit (Elaeis guineensis), 2009 USU Repository © 2008
Lampiran 11. Perhitungan RAK (Rancangan Acak Kelompok) Infiltrasi Maksimum Tegakan Kelapa Sawit. Kelompok Perlakuan Kelas Umur Kelas Umur Kelas Umur Jumlah 10 Tahun 25 Tahun 35 Tahun 1 18 78 120 216 2 18 78 120 216 3 18 120 150 288 4 24 60 90 174 5 18 72 78 168 Jumlah 96 408 558 1062 FK = 10622 / 15 = 75189,6 JKT = (7182 + 782 + 1202 +…….+ 782) – 75189,6 = 27518,4 JKP = (216 2 + 2162 + 2882 + 1742 + 1682) / 3 – 75189,6 = 3062,4 JKK = (962 + 4082 + 5582) / 5 – 75189,6 = 22219,2 JK Galat = JKT – JKK – JKP = 27518,4 - 22219,2 - 3062,4 = 2236,8 Lampiran 12. Tabel Anova Perhitungan RAK (Rancangan Acak Kelompok) Infiltrasi MaksimumTegakan Kelapa Sawit. SK Db JK KT F.Hit F.tab 5% Perlakuan 4 3062,4 765,6 2,738 3,84 Kelompok 2 22219,2 11109,6 39,734 ** 4,46 Galat 8 2236,8 279,6 Total 14 27518,4 Keterangan : ** = berpengaruh nyata
Hotmian Harianja : Infiltrasi Pada Berbagai Kelas Umur Tegakan Kelapa Sawit (Elaeis guineensis), 2009 USU Repository © 2008
Lampiran 13. Hasil Uji Jarak Duncan UJD Infiltrasi MaksimumTegakan Kelapa Sawit. Karena kelompok ada 3 maka UJD pada taraf 5% ada dua, yaitu : 1. UJD 5% = rp x = 3,26 x
279,6
3
= 17,43 2. UJD 5% = rp x = 3,39 x
279,6
3
= 17,77
Kelompok 10 tahun 25 tahun 35 tahun
Rata – Rata 19,2 81,6 111,6
Notasi a b c
Hotmian Harianja : Infiltrasi Pada Berbagai Kelas Umur Tegakan Kelapa Sawit (Elaeis guineensis), 2009 USU Repository © 2008
Lampiran 14. Perhitungan Statistik Infiltrasi MaksimumTegakan Kelapa Sawit dengan Menggunakan Minitab 14. Source Kelompok Error Total S = 21.01
Level 1 2 3
N 5 5 5
DF 2 12 14
SS 22219 5299 27518
MS 11110 442
R-Sq = 80.74%
Mean 19.20 81.60 111.60
StDev 2.68 22.69 28.33
F 25.16
P 0.000
R-Sq(adj) = 77.53%
Individual 95% CIs For Mean Based on Pooled StDev +---------+---------+---------+--------(----*-----) (-----*-----) (-----*-----) +---------+---------+---------+--------0 35 70 105
Pooled StDev = 21.01
Hotmian Harianja : Infiltrasi Pada Berbagai Kelas Umur Tegakan Kelapa Sawit (Elaeis guineensis), 2009 USU Repository © 2008
Lampiran 15. Skema Pengukuran Double Ring Infiltrometer pada Tegakan Kelapa Sawit.
3 2 5 1 4
Keterangan : = tanaman kelapa sawit = double ring infiltrometer 1
= jarak ukur 1 m
2
= jarak ukur 2 m
3
= jarak ukur 3 m
4
= jarak ukur 4 m
5
= jarak ukur 5 m
Hotmian Harianja : Infiltrasi Pada Berbagai Kelas Umur Tegakan Kelapa Sawit (Elaeis guineensis), 2009 USU Repository © 2008
Lampiran 1. Hasil Pengukuran Laju Infiltrasi pada Tegakan Kelapa Sawit Umur 10 Tahun. Waktu Tinggi Air yang Ditambah (cm) Tinggi Kolom Air (cm) Laju Penurunan Air (cm) (menit) 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 0 20 20 20 20 20 0 0 0 0 1 19,7 19,7 19,7 19,6 19,7 0,3 0,3 0,3 0,4 2 19,5 19,5 19,4 19,3 19,4 0,2 0,2 0,3 0,3 3 19,2 19,3 19,2 19 19,2 0,3 0,2 0,2 0,3 4 19 19 19 18,8 18,9 0,2 0,3 0,2 0,2 5 18,8 18,8 18,9 18,6 18,7 0,3 0,2 0,1 0,2 6 18,5 18,6 18,7 18,4 18,5 0,2 0,2 0,2 0,2 7 18,3 18,4 18,5 18,2 18,4 0,2 0,2 0,2 0,2 8 18,1 18,3 18,3 18,1 18,3 0,2 0,1 0,2 0,1 9 17,9 18,2 18,2 18 18,2 0,1 0,1 0,1 0,2 10 17,8 18,1 18 17,9 18,1 0,1 0,2 0,2 0,2 12 17,5 17,9 17,6 17,7 18 0,3 0,4 0,4 0,3 14 17,2 17,5 17,2 17,4 17,7 0,3 0,3 0,4 0,3 16 17 17,1 16,9 17,2 17,5 0,2 0,4 0,3 0,2 18 16,8 16,7 16,6 17 17,3 0,2 0,4 0,3 0,2 20 16,5 16,3 16,3 16,8 17,1 0,3 0,4 0,3 0,2 25 15,8 15,8 15,6 16,6 16,9 0,7 0,5 0,7 0,4 30 15,2 15,3 15,1 16,2 16,6 0,6 0,5 0,5 0,4 35 14,6 14,8 14,6 15,9 16,3 0,6 0,5 0,5 0,3 40 14 14,3 14,1 15,6 16 0,6 0,5 0,5 0,3 45 13,6 13,8 13,6 15,3 15,7 0,6 0,5 0,5 0,3 50 12,8 13,3 13,1 15 15,4 0,6 0,5 0,5 0,3 55 12,2 12,8 12,6 14,7 15,1 0,6 0,5 0,5 0,3 60 11,6 12,3 12,1 14,3 14,8 0,6 0,5 0,5 0,3
Hotmian Harianja : Infiltrasi Pada Berbagai Kelas Umur Tegakan Kelapa Sawit (Elaeis guineensis), 2009 USU Repository © 2008
5 0 0,3 0,2 0,2 0,3 0,2 0,2 0,2 0,1 0,1 0,1 0,3 0,3 0,2 0,2 0,2 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3
Lampiran 3. Hasil Pengukuran Laju Infiltrasi pada Tegakan Kelapa Sawit Umur 25 Tahun. Waktu Tinggi Air yang Ditambah (cm) Tinggi Kolom Air (cm) Laju Penurunan Air (cm) (menit) 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 0 20 20 20 20 20 0 0 0 0 1 18,7 18,7 18 19 18,8 1,3 1,3 2 1 2 17,7 17,5 16,5 18,3 18 1 1,2 1,5 0,7 3 16,7 16,5 15,2 17,7 17,2 1 1 1,3 0,6 4 15,7 15,7 13,9 17 16,5 1 0,8 1,3 0,7 5 15 14,9 12,7 16,3 15,9 0,7 0,8 1,2 0,7 6 14,4 14,1 11,6 15,7 15,4 0,6 0,8 1,1 0,6 7 13,8 13,4 10,6 15,1 14,9 0,6 0,7 1 0,6 8 10,3 13,2 12,7 9,7 14,6 14,5 0,6 0,7 0,9 0,5 9 12,7 12,1 19,2 14,2 14,1 0,5 0,6 0,8 0,4 10 12.1 11,4 18,5 13,8 13,7 0,6 0,7 0,7 0,4 12 9,3 11.2 10,7 17,4 13,2 13 0,9 0,7 1,1 0,6 14 10.4 18,7 16,4 12,6 12,4 0,8 1,4 1 0,6 16 10,4 9.6 17,4 15,5 12,1 11,9 0,8 1,3 0,9 0,5 18 19,3 16,2 14,7 11,7 11,4 0,7 1,2 0,8 0,4 20 9 18,7 15 13,9 11,2 11 0,6 1,2 0,8 0,5 25 10,1 16,9 13,9 12,5 10,4 18,7 1,8 1,1 1,4 0,8 30 15,4 12,5 11,2 19,8 17,5 1,5 1,5 1,3 0,7 35 10 13,8 11,2 10 19,2 16,3 1,5 1,3 1,2 0,6 40 12,6 10 19 18,6 15,1 1,3 1,2 1 0,6 45 8,5 11,1 11,5 8,9 18 18 13,9 1,1 1,1 1 0,6 50 18,9 18,8 17 17,4 12,7 1,2 1,2 1 0,6 55 17,9 17,7 16 16,8 11,5 1,1 1,1 1 0,6 60 16,9 16,6 15 16,2 10,3 1,1 1,1 1 0,6 65 15,9 15,5 1,1 1,1 70 14,9 14,4 1,1 1,1 75 13,9 13,3 1,1 1,1
Hotmian Harianja : Infiltrasi Pada Berbagai Kelas Umur Tegakan Kelapa Sawit (Elaeis guineensis), 2009 USU Repository © 2008
5 0 1,2 0,8 0,8 0,7 0,6 0,5 0,5 0,4 0,4 0,4 0,7 0,6 0,5 0,5 0,4 1,3 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2
Lampiran 5. Hasil Pengukuran Laju Infiltrasi pada Tegakan Kelapa Sawit Umur 35 Tahun. Waktu Tinggi Air yang Ditambah (cm) Tinggi Kolom Air (cm) Laju Penurunan Air (cm) (menit) 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 0 21 20 21 20 20 0 0 0 0 1 19 18 18,5 18,5 18,7 2 2 2,5 1,5 2 17,8 16,5 16,7 17,4 17,7 1,2 1,5 1,8 1,1 3 16,8 15,3 15,1 16,5 16,8 1 1,2 1,6 0,9 4 15,8 14,1 13,5 15,7 15,9 1 1,2 1,6 0,8 5 14,8 13,1 12 14,8 15,1 1 1 1,5 0,9 6 9,4 13,9 12,1 10,6 14 14,4 0,9 1 1,4 0,8 7 13 11,1 18,5 13,3 13,8 0,9 1 1,5 0,7 8 9,9 12,2 10,1 17,1 12,6 13,2 0,8 1 1,4 0,7 9 11,5 19,1 15,8 11,9 12,6 0,7 0,9 1,3 0,7 10 9,2 8,8 10,8 18,2 14,6 11,2 12,1 0,7 0,9 1,2 0,7 12 18,7 16,7 12,9 18,9 11,2 1,3 1,5 1,7 1,1 14 9,6 17,5 15,3 11,3 17,9 10,4 1,2 1,4 1,6 1 16 10,2 16,4 14 9,8 17 19,7 1,1 1,3 1,5 0,9 18 15,3 12,8 18,5 16,2 18,6 1,1 1,2 1,5 0,8 20 14,3 11,6 17,1 15,5 18 1 1,2 1,4 0,7 25 10,5 12,4 9,5 15,1 13,8 16,7 1,9 2.1 2 1,7 30 9,9 10,6 18 13,1 12,2 15,7 1,8 2 2 1,6 35 9,3 18,3 16 11,2 10,7 14,7 1,7 2 1,9 1,5 40 10,6 16,6 14,1 9,4 18,7 13,7 1,6 1,9 1,8 1,3 45 15,1 12,3 18,3 17 12,7 1,5 1,8 1,7 1,3 50 10,1 13,7 10,4 16,6 15,7 11,7 1,4 1,9 1,7 1,3 55 7,7 12,4 18,7 14,9 14,4 10,7 1,3 1,8 1,7 1,3 60 18,7 16,9 13,2 13,1 9,7 1,3 1,7 1,7 1,3 65 17,4 15,2 11,5 1,3 1,7 1,7 70 16,1 13,5 1,3 1,7 75 11,8 1,7
Hotmian Harianja : Infiltrasi Pada Berbagai Kelas Umur Tegakan Kelapa Sawit (Elaeis guineensis), 2009 USU Repository © 2008
5 0 1,3 1 0,9 0,9 0,8 0,7 0,6 0,6 0,6 0,5 0,9 0,8 0,7 0,7 0,6 1,3 1 1 1 1 1 1 1