LAJU ALIRAN DAN EROSI PERMUKAAN DI LAHAN HUTAN TANAMAN KAYU PUTIH (Melaleuca cajuputi ROXB) DENGAN BERBAGAI TINDAKAN KONSERVASI TANAH DAN AIR (Studi Kasus RPH Sukun, BKPH Sukun, KPH Madiun, Perum Perhutani Unit II Jawa Timur)
YULIATNO BUDI SANTOSO
DEPARTEMEN MANAJEMEN HUTAN FAKULTAS KEHUTANAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2011
RINGKASAN YULIATNO BUDI SANTOSO. E14061300. Laju Aliran dan Erosi Permukaan di
Lahan Hutan Tanaman Kayu Putih (Melaleuca cajuputi ROXB) dengan Berbagai Tindakan Konservasi Tanah dan Air (Studi Kasus RPH Sukun, BKPH Sukun, KPH Madiun, Perum Perhutani Unit II Jawa Timur). Dibimbing oleh HENDRAYANTO dan CORRYANTI.
Erosi tanah (soil erosion) adalah proses perpindahan partikel tanah yang disebabkan oleh energi alami seperti angin serta air hujan dan merupakan gejala alam yang wajar dan terus berlangsung. Erosi alam melaju seimbang dengan laju pembentukan tanah sehingga tanah mengalami peremajaan secara berkesinambungan. Penggunaan lahan oleh manusia dapat meningkatkan laju erosi melebihi laju pembentukan tanah. Erosi tersebut perlu dikendalikan dengan tindakan konservasi tanah dan air (KTA). Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui tindakan KTA yang terbaik dalam penanaman kayu putih ditinjau dari laju aliran dan erosi permukaan. Penelitian ini dilakukan di BKPH Sukun, KPH Madiun Perum Perhutani Unit II Jawa Timur selama bulan Desember 2010 hingga Maret 2011. Data yang dikumpulkan berupa data curah hujan harian, aliran permukaan, erosi permukaan, berat jenis tanah, karakteristik lahan dan penggunaannya. Hasil pengukuran aliran dan erosi permukaan menunjukkan bahwa laju aliran dan erosi permukaan di lahan bertanaman kayu putih, yang dicampur dengan tanaman kacang tanah dan kedelai (plot 4) > lahan bertanaman kayu putih dengan menggunakan teras bangku (plot 1) > lahan bertanaman kayu putih, yang dicampur dengan tanaman jagung dan kemlandingan (plot3) > lahan bertanaman kayu putih, dan jagung dengan menggunakan teras gulud (plot2). Aliran dan erosi permukaan selama pengamatan 44 hari hujan di plot 4, plot 1, plot 3 dan plot 2 masing-masing adalah 2971,221 m3/ha dan 6,2352 ton/ha, 2929,378 m3/ha dan 6,0226 ton/ha, 2799,582 m3/ha dan 1,8167 ton/ha, 1384,071 m3/ha dan 1,2843 ton/ha. Berdasarkan uji beda dua nilai rata-rata laju aliran permukaan di keempat plot tersebut tidak berbeda nyata, sedangkan erosi permukaan di plot 4 tidak berbeda nyata dengan plot 1, tetapi berbeda nyata dengan plot 3 dan plot 2. Erosi di plot 3 tidak berbeda nyata dengan plot 2. Berdasarkan hasil pendugaan aliran dan erosi permukaan selama satu tahun menggunakan pendekatan regresi, laju aliran dan erosi permukaan di plot 4, plot 1, plot 3, dan di plot 2 masing-masing adalah 17370,97 m3/ha/thn dan 36,03 ton/ha/thn, 17295,72 m3/ha/thn dan 35,46 ton/ha/thn, 16291,23 m3/ha/thn dan 10,59 ton/ha/thn, 8269,77 m3/ha/thn dan 7,43 ton/ha/thn. Laju erosi permukaan tersebut berdasarkan kriteria tingkat bahaya erosi dengan solum tanah adalah 90 cm termasuk ringan dan sedang. Penelitian ini menyimpulkan bahwa penanaman kayu putih yang dicampur dengan jagung dan menggunakan teras gulud berjarak 1–2 meter atau penanaman kayu putih dengan menggunakan tanaman jagung yang rapat dan kemlandingan merupakan praktik penggunaan lahan kayu putih terbaik dibandingkan dengan yang lainnya. Kata kunci : Erosi, Aliran Permukaan, Konservasi Tanah dan Air, Kayu Putih.
SUMMARY YULIATNO BUDI SANTOSO. E14061300. Surface Run Off and Surface Erosion on Forest Land Melaleuca cajuputi ROXB With Various Soil and Water Conservation Measures at RPH Sukun, BKPH Sukun, KPH Madiun Perum Perhutani Unit II of East Java. Under supervised by HENDRAYANTO and CORYYANTI. Soil erosion is the process of soil particles movement caused by natural agents such as wind and rain. Soil erosion is a natural phenomena, and naturally the soil loss is almost balance with the soil development. Human activities on land use may accelerate the erosion, and the rate of erosion may faster than the soil rate formation. Therefore, soil and water conservation measures are needed to control soil erosion. The purpose of this research is to find out the best soil and water conservation measures on eucalyptus plantation base on the surface run off and surface erosion. This research was conducted in BKPH Sukun, KPH Madiun Perum Perhutani Unit II, East Java during December 2010 - March 2011. The measured datas are daily rainfall, surface runoff, surface erosion, soil density, and characteristics of land and landuse. The results of this measurements indicate that the surface run off and surface erosion on eucalyptus land which is mixed with peanut and soybean crops (plot 4) > eucalyptus landuse using bench terraces (plot 1) > eucalyptus landuse mixed with corn and kemlandingan (plot3) > eucalyptus landuse mixed with corn crops and using terrace gulud (plot2). The value of surface runoff and surface erosion during 44 days daily rainfall observation in plot 4, plot 1, plot 3 and plot 2 are 2971,221 m3/ha and 6,2352 ton/ha, 2929,378 m3/ha and 6,0226 ton/ha, 2799,582 m3/ha and 1,8167 ton/ha, 1384,071 m3/ha dan 1,2843 ton/ha. The two sample test shows that the surface run off in the four plots are not significantly different, whereas the surface erosion in plot 4 is not significantly different from plot 1, but significantly different from plot 3 and plot 2. Erosion in plot 3 is not significantly different from plot 2. The result of estimation for surface run off and surface erosion during a year using regression approachment shows that the surface run off and surface erosion in plot 4, plot 1, plot 3 and plot 2 are 17370,97 m3/ha/year and 36,03 tons/ha/year, 17295,72 m3/ha/year and 35,46 ton/ha/year, 16291,23 m3/ha/year and 10,59 ton/ha/year, 8269,77 m3/ha/year and 7,43 ton/ha/year. Surface erosion rate based on the criterian level with solum soil erosion hazard is 90 cm, including light and medium. This research concludes that eucalyptus landuse mixed with corn corps and using terraces gulud with interval 1 – 2 meters or eucalyptus landuse with the corn corps which is planting nearly and kemlandingan is the best practice landuse than others.
Key words : Surface erosion, Surface run off, Soil and Water Conservation, Eucalyptus plantations.
Laju Aliran dan Erosi Permukaan Di Lahan Hutan Tanaman Kayu Putih (Melaleuca cajuputi ROXB) Dengan Berbagai Tindakan Konservasi Tanah Dan Air (Studi Kasus RPH Sukun, BKPH Sukun, KPH Madiun, Perum Perhutani Unit II Jawa Timur)
YULIATNO BUDI SANTOSO E14061300
Skripsi Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan pada Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor
DEPARTEMEN MANAJEMEN HUTAN FAKULTAS KEHUTANAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2011
PERNYATAAN Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Laju Aliran dan Erosi Permukaan di Lahan Hutan Tanaman Kayu Putih (Melaleuca cajuputi ROXB) Dengan Berbagai Tindakan Konservasi Tanah dan Air (Studi Kasus RPH Sukun, BKPH Sukun, KPH Madiun Perum Perhutani Unit II Jawa Timur) adalah benarbenar hasil karya saya sendiri dengan bimbingan dosen pembimbing dan belum pernah digunakan sebagai karya ilmiah pada perguruan tinggi atau lembaga lainnya. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Penulis
teks dan
Judul Skripsi
Nama NIM Departemen
: Laju Aliran dan Erosi Permukaan di Lahan Hutan tanaman Kayu Putih (Melaleuca cajuputi ROXB) dengan Berbagai Tindakan Konservasi Tanah dan Air (Studi Kasus RPH Sukun, BKPH Sukun, KPH Madiun Perum Perhutani Unit II Jawa Timur) : Yuliatno Budi Santoso : E14061300 : Manajemen Hutan
Menyetujui: Dosen Pembimbing I
Dosen Pembimbing II
Dr. Ir. Hendrayanto, M.Agr NIP. 1961126 1986011 001
Dr. Ir. Corryanti, M.Si NIP. 196600103 198603 2 004
Mengetahui : Ketua Departemen Manajemen Hutan,
Dr. Ir. Didik Suharjito, MS NIP. 19630401199403 1 001
Tanggal Lulus :
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 20 Juli 1988 dari ayah Moch. Djawas dan Ibu Martiyanti. Penulis merupakan anak ketiga dari tiga bersaudara. Jenjang pendidikan yang ditempuh penulis adalah SDN 09 Jakarta dengan tahun kelulusan 2000 kemudian melanjutkan ke SLTP Negeri 85 Jakarta dan lulus pada tahun 2003. Tahun 2006 penulis lulus dari SMA Negeri 47 Jakarta dan pada tahun yang sama lulus seleksi masuk IPB melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI) pada Departemen Manajemen Hutan, Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor. Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif mengikuti beberapa kegiatan organisasi di universitas, antara lain menjadi staf divisi acara Cookies-IPB 2006, staf divisi Publikasi, dokumentasi dan dekorasi Gebyar Nusantara 2006. Selain itu penulis aktif menjadi pengurus Divisi Hubungan Luar Forest Management Student Club (FMSC) tahun 2007-2008, ketua Divisi Keprofesian Forest Management Student Club (FMSC) tahun 2008-2009, panitia Bina Corps Rimbawan (BCR) BEM Fakultas Kehutanan dan ketua divisi publikasi, dokumentasi dan dekorasi Temu Manajer (TM) Departemen Manajemen Hutan tahun 2008, ketua panitia E-Green tahun 2009 dan menjadi asisten mata pelajaran Hidrologi Hutan tahun 2010. Penulis pernah mengikuti Praktik Pengenalan Ekosistem Hutan (PPEH) di Baturraden dan Cilacap, Jawa Tengah Juli-Agustus 2008. Praktik Pengelolaan Hutan (PPH) di Hutan Pendidikan Gunung Walat Sukabumi dan di Tanggeung (KPH Cianjur), Jawa Barat Juli 2009. Praktik Kerja Lapang (PKL) di IUPHHKHA PT. Sylvia Ery Timber selama periode Juni-Agustus 2010. Untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan, penulis menyelesaikan skripsi dengan judul Laju Aliran dan Erosi Permukaan di Lahan Hutan Tanaman Kayu Putih (Melaleuca cajuputi ROXB) dengan berbagai Tindakan Konservasi Tanah dan Air (Studi Kasus RPH Sukun, BKPH Sukun, KPH Madiun, Perum Perhutani Unit II Jawa Timur). Dibawah bimbingan Dr. Ir. Hendrayanto,M.Agr dan Dr. Ir. Corryanti,M.si.
i
KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah swt. yang telah memberikan rahmat, hidayah serta karunia-Nya sehingga skripsi ini dapat diselesaikan dengan baik. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan pada Departement Manajemen Hutan, Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor. Penelitian dengan judul “Laju Aliran dan Erosi Permukaan di Lahan Hutan Tanaman Kayu Putih (Melaleuca cajuputi ROXB) dengan Berbagai Tindakan Konservasi Tanah dan Air (Studi Kasus
RPH Sukun, BKPH Sukun, KPH
Madiun, Perum Perhutani Unit II Jawa Timur)” yang disajikan dalam skripsi ini memuat mencari bentuk tindakan terbaik konservasi tanah dan air pada tegakan kayu putih. Metode konservasi tanah dan air digunakan untuk mengurangi laju aliran dan erosi permukaan serta mempertahankan agregat tanah sehingga tanah tidak mengalami kerusakan. Kerusakan oleh tanah terjadi karena hilangnya unsur hara, penjenuhan tanah oleh air dan erosi. Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun sangat diharapkan demi kesempurnaan penelitian selanjutnya.
Penulis
ii
UCAPAN TERIMA KASIH Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Kedua orang tua Moch. Djawas dan Martiyanti, kedua kakak Jayanto berserta keluarga (Ecin dan Azka ) dan Hernowo berserta keluarga (Anita, Tama dan Aina) dan keluarga besar atas dukungan, motivasi, kasih sayang dan doanya. 2. Dr. Ir. Hendrayanto, M.Agr dan Dr. Ir. Corryanti, MSi selaku pembimbing pertama dan pembimbing kedua atas keikhlasannya dalam membimbing, memberikan ilmu, dan nasehatnya. Semoga ilmu ini bermanfaat bagi penulis. 3. Dr. Ir. I Wayan Darmawan, MSc selaku penguji dari Departemen Teknologi Hasil Hutan. 4. Ir. Ahmad Hajib, MS selaku ketua sidang dari Departemen Manajemen Hutan. 5. Dr. Ir. Didik Suharjito, MS. selaku Ketua Departemen Manajemen Hutan, serta seluruh keluarga besar Departemen Manajemen Hutan. 6. Bapak Asep, Bapak Lojiyanto, Bapak Wito, Nensi, Sanca, Bambang serta staf pekerja di BKPH Sukun yang telah banyak membantu dalam penelitian ini. 7. Bapak Prasojo, Bapak Muhadi, Bapak Angga, Edy Purwanto, Adam, Rizal, Desto, Wina Serta teman-teman Rimbawan, Arkan, Pras, Golden dll. Terima kasih atas persahabatan yang terjalin selama penelitian. 8. Melita terima kasih atas senyum, canda, tawa serta semangatnya kepada penulis. 9. Teman-teman Laboratorium Hidrologi (Yayat, Rangga, Maria, Popy, Hangga, Nina, Candra, Adnan, Asep, Ajo, Finy, Sony, Rahma, Ilham, dll). Terima kasih atas diskusi terkait hidrologi. 10. Keluarga besar Manajemen Hutan angkatan 43. 11. Teman-teman di Fakultas Kehutanan, yang tidak bisa saya sebutkan satu persatu atas segala pembelajaran hidup dan kebersamaannya selama ini. Semoga skripsi ini bermanfaat bagi para pembaca dan menambah ilmu pengetahuan khususnya pada bidang kehutanan.
iii
DAFTAR ISI Halaman KATA PENGANTAR…………………………………………………….. ...
i
UCAPAN TERIMA KASIH……………………………………………........
ii
DAFTAR ISI……………………………………………………………….. ..
iii
DAFTAR TABEL……………………………….. ........................................
v
DAFTAR GAMBAR…………………………………………………… .......
vi
DAFTAR LAMPIRAN………………………………………………............
vii
BAB I PENDAHULUAN…………………….. .. ……………………………
1
I.1 Latar belakang .....................................................................................
1
I.2 Tujuan penelitian .................................................................................
2
I.3 Manfaat penelitian ...............................................................................
2
I.4 Hipotesis penelitian..............................................................................
2
BAB II TINJAUAN PUSTAKA …………………….. .................................
3
2.1 Aliran permukaan dan erosi .................................................................
3
2.2 Jenis-jenis erosi ...................................................................................
4
2.3 Dampak penggunaan lahan ..................................................................
5
2.3.1 Sawah .......................................................................................
5
2.3.2 Ladang ......................................................................................
5
2.3.3 Tumpang sari ............................................................................
6
2.4 Dampak aliran dan erosi permukaan ....................................................
7
2.5 Metode pengukuran erosi ....................................................................
8
2.5.1 Kotak penampung tanah tererosi ...............................................
8
2.5.2 Petak percobaan lapangan .........................................................
8
2.5.3 Pengukuran kandungan sendimen sungai (aliran permukaan) ....
8
2.5.4 Tongkat pengukur .....................................................................
9
2.6 Metode pendugaan erosi ......................................................................
9
2.6.1 Universal Soil Loss Equation (USLE) .......................................
9
2.6.2 Water Erosion Prediction Project (WEPP) ...............................
10
2.6.3 Soil Water Assessment Tool (SWAT) ........................................
11
2.6.4 Model AGNPS (Agricultural Non Point Source) .......................
11
2.7 Prediksi erosi dan erosi yang masih dibiarkan......................................
12
2.8 Konservasi tanah dan air .....................................................................
12
2.9 Tanaman kayu putih (Melaleuca cajuputi ROXB) ................................
14
iv
BAB III METODOLOGI PENELITIAN.......................................................
16
3.1 Lokasi dan waktu ................................................................................
16
3.2 Alat dan bahan ....................................................................................
16
3.3 Jenis data dan metode pengumpulan data.............................................
18
3.3.1 Jenis data ..................................................................................
18
3.3.2 Metode pengumpulan data ........................................................
18
3.4 Pengolahan data ..................................................................................
21
BAB IV KONDISI UMUM LOKASI PENELITIAN ....................................
25
4.1 Letak geografis dan administrasi .........................................................
25
4.2 Iklim ...................................................................................................
25
4.3 Keadaan lapangan dan hidrologi ..........................................................
26
4.4 Jenis tanah...........................................................................................
26
4.5 Penggunaan lahan................................................................................
26
4.6 Tutupan lahan......................................................................................
26
BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN.........................................................
28
5.1 Hasil ...................................................................................................
28
5.1.1 Curah hujan ..............................................................................
28
5.1.2 Aliran dan erosi permukaan hasil pengukuran ...........................
29
5.1.3 Analisis regresi hubungan hujan dengan aliran dan erosi permukaan ................................................................................
30
5.1.4 Aliran dan erosi permukaan dugaan selama setahun ..................
33
5.1.5 Tingkat bahaya erosi…………………………………………...
33
5.2 Pembahasan ........................................................................................
34
5.2.1 Aliran dan erosi permukaan ......................................................
34
5.2.2 Hubungan antara curah hujan dengan aliran dan erosi permukaan ................................................................................
38
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN .......................................................
39
6.1 Kesimpulan .........................................................................................
39
6.2 Saran ...................................................................................................
39
DAFTAR PUSTAKA……………………………. ........................................
40
LAMPIRAN………………………………………………………………. ....
42
v
DAFTAR TABEL No
Halaman
1. Pola penggunaan lahan……………………………………………. ..........
26
2. Komposisi kelas hutan BKPH Sukun .......................................................
27
3. Parameter statistik curah hujan selama pengamatan dan curah hujan satu tahun Kecamatan Pulung................................ ....................................
28
4. Statistik aliran dan erosi permukaan .........................................................
30
5. Model pendugaan aliran dan erosi permukaan ..........................................
31
6. Pendugaan regresi dan hari hujan…….. ...................................................
33
7. Tingkat bahaya erosi berdasarkan tebal solum tanah dan laju erosi…........
33
vi
DAFTAR GAMBAR No
Halaman
1. Bak A plot erosi……………………………………………………………
17
2. Bak B dan bak C plot erosi………………… .............................................
17
3. Ombrometer Manual…………………………………………………….…
17
4. Sketsa pemasangan bak penampung di plot erosi…………………………
17
5. Sketsa penggunaan lahan di plot 1……………………………………… ...
18
6. Sketsa penggunaan lahan di plot 2…………………………………………
19
7. Sketsa penggunaan lahan di plot 3……………………………………… ...
19
8. Sketsa penggunaan lahan di plot 4…………………………………………
20
9. Histograf hujan selama pengamatan (03 Desember 2010 sampai 02 Februari 2011)................………………………………………........
28
10. Kejadian hujan dan aliran permukaan selama pengamatan………………
29
11. Kejadian hujan dan erosi permukaan selama pengamatan……………….
29
12. Hubungan aliran permukaan dengan curah hujan plot 1………………….
32
13. Hubungan aliran permukaan dengan curah hujan plot 2…………………
32
14. Hubungan aliran permukaan dengan curah hujan plot 3………………….
33
15. Hubungan aliran permukaan dengan curah hujan plot 4……………….…
33
16. Hubungan erosi permukaan dengan curah hujan plot 1…………………..
33
17. Hubungan erosi permukaan dengan curah hujan plot 2…………………..
33
18. Hubungan erosi permukaan dengan curah hujan plot 3……….………....
33
19. Hubungan erosi permukaan dengan curah hujan plot 4………………….
33
20. Bentuk penggunaan lahan kayu putih dengan teras bangku (plot 1) .... ....
34
21. Bentuk penggunaan lahan kayu putih yang dicampur tanaman kacang tanah dan kedelai (plot 4)…………………………………………….........
35
22. Bentuk penggunaan lahan kayu putih yang dicampur tanaman jagung dan kemlandingan (plot 3) ………………………………………………..
36
23. Bentuk penggunaan lahan kayu putih dengan tanaman jagung dan teras gulud (plot 2) …………………………………….....................................
37
vii
DAFTAR LAMPIRAN No
Halaman 1. Data aliran dan erosi permukaan selama pengamatan ................................ 43 2. Curah hujan selama pengamatan dan curah hujan sisa ...............................
45
3. Berat volume dan berat jenis tanah plot erosi ............................................
45
4. Analisis curah hujan dengan aliran permukaan plot 1 (teras bangku) .........
45
5. Analisis curah hujan dengan aliran permukaan plot 2 (teras gulud dan jagung)………………. .........................................
45
6. Analisis curah hujan dengan aliran permukaan plot 3 (jagung dan kemlandingan)………………………………………. ...............................
46
7. Analisis curah hujan dengan aliran permukaan plot 4 (kacang tanah dan kedelai)…………………………………… .................
46
8. Analisis curah hujan dengan erosi permukaan plot 1 (teras bangku) ..........
46
9. Analisis curah hujan dengan erosi permukaan plot 2 (teras gulus dan jagung)…………………………………………… ..........
46
10. Analisis curah hujan dengan erosi permukaan plot 3 (tanaman jagung dan kemlandingan) ........................................................
46
11. Analisis curah hujan dengan erosi permukaan plot 4 (tanaman kacang tanah dan kemlandingan)...............................................
47
12. Uji kesamaan antara curah hujan pengamatan dengan curah hujan di Kecamatan Pulung……………………………………………………...
47
13. Nilai t hitung dalam uji t aliran permukaan antar plot erosi......................
47
14. Nilai t hitung dalam uji t erosi permukaan antar plot erosi .......................
47
1
BAB I PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang Erosi tanah (soil erosion) adalah proses perpindahan tanah yang disebabkan oleh energi alami seperti angin dan air hujan dan merupakan gejala alam yang wajar dan terus berlangsung. Erosi alam melaju seimbang dengan laju pembentukan
tanah
sehingga
tanah
mengalami
peremajaan
secara
berkesinambungan. Erosi tanah akan menjadi bahaya jika laju erosi berlangsung lebih cepat dari laju pembentukan tanah. Erosi yang mengalami percepatan secara berangsur akan menipiskan tanah, bahkan akhirnya dapat menyingkap bahan induk tanah atau batuan dasar ke permukaan tanah. Erosi semacam ini tidak hanya merusak daerah yang terkena erosi langsung (on-site), akan tetapi juga berbahaya bagi daerah hilirnya (off site). Bagian hulu Daerah Aliran Sungai (DAS) merupakan daerah yang perlu mendapat perhatian dalam upaya pelestarian fungsi DAS mengingat pengelolaan sumberdaya alam di daerah hulu ini akan berdampak terhadap daerah di hilirnya. Usaha-usaha penggunaan lahan di bagian hulu DAS haruslah diupayakan mengadopsi teknologi-teknologi yang mangacu pada prinsip-prinsip konservasi tanah dan air, karena penggunaan lahan yang tidak memperhatikan konservasi tanah dan air akan berdampak negatif, seperti peningkatan aliran permukaan dan erosi, dan dampak-dampak negatif lain yang berkaitan dengan degradasi lahan. Erosi yang diendapkan di daerah hilir akan berakibat buruk pada bangunan atau tubuh alam tempat penyimpanan atau penyalur air sehingga menimbulkan pendangkalan yang berakibat kapasitas tampung atau salurannya menurun dengan cepat serta merusak lahan usaha dan pemukiman. Oleh karenanya, usaha penanggulangan atau pengendalian erosi harus menjadi bagian yang utama dari setiap penggunaan lahan (landuse). Konservasi tanah dan air dalam arti luas adalah penempatan setiap bidang tanah pada cara penggunaan yang sesuai dengan kemampuan tanah tersebut dan memperlakukannya sesuai dengan syarat-syarat yang diperlukan agar tidak terjadi kerusakan tanah. Dalam arti yang sempit konservasi tanah diartikan sebagai upaya
2
untuk mencegah kerusakan lahan (Arsyad 2010). Konservasi tanah dan air (KTA) merupakan salah satu tindakan untuk menanggulangi masalah tersebut. Dengan menerapkan konservasi tanah dan air diharapkan bisa menanggulangi erosi, menyediakan air dan mengurangi hilangnya unsur hara dalam tanah serta menjadikan lahan tidak kritis lagi. Praktik pembangunan hutan di Perum Perhutani diduga kurang memperhatikan kaidah KTA sehingga dapat meningkatkan laju aliran dan erosi permukaan yang akhirnya dapat menurunkan tingkat produktivitas lahan. Untuk mengetahui dampak dari praktek pembangunan hutan terutama dalam kegiatan penanaman yang dilakukan oleh Perhutani perlu dilakukan penelitian laju aliran dan erosi permukaan dari lahan dengan praktek penanaman dan penggunaan tindakan KTA tertentu. Penelitian ini mengambil kasus penanaman Kayu Putih (Melaleuca cajuputi ROXB). I.2 Tujuan penelitian Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui tindakan konservasi tanah dan air dilahan hutan tanaman Kayu Putih (Melaleuca cajuputi ROXB) terbaik ditinjau dari laju aliran dan erosi permukaan. I.3 Manfaat penelitian 1. Sebagai bahan pertimbangan Perum Perhutani dalam pengambilan keputusan penggunaan tindakan pengendalian aliran dan erosi permukaan. 2. Sebagai bahan informasi untuk penelitian-penelitian selanjutnya. I.4 Hipotesis penelitian Penggunaan teras dapat mereduksi laju aliran dan erosi permukaan.
3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Aliran permukaan dan erosi Bagian air hujan yang sampai ke permukaan tanah yang disebut suplai air permukaan tanah, akan mengalir dipermukaan tanah atau masuk kedalam tanah. Air yang mengalir dipermukaan tanah disebut aliran permukaan (run off), dan air yang masuk kedalam tanah disebut infiltrasi (infiltration). Aliran permukaan (run off) adalah air yang mengalir di atas permukaan tanah atau bumi. Bentuk aliran inilah yang paling penting sebagai penyebab erosi (Arsyad 2010). Aliran permukaan memiliki sifat yang dinyatakan dalam jumlah, kecepatan, laju, dan gejolak aliran permukaan. Sifat-sifat ini mempengaruhi kemampuan untuk menimbulkan erosi. Jumlah aliran permukaan menyatakan jumlah air yang mengalir di permukaan tanah untuk suatu masa hujan atau masa tertentu, dinyatakan dalam tinggi kolam air (mm atau cm) atau dalam volume air (m³). Kecepatan aliran permukaan adalah waktu yang dilalui oleh suatu titik pada aliran dalam menempuh jarak tertentu, dinyatakan dalam m per detik. Kecepatan aliran permukaan dipengaruhi oleh dalamnya aliran atau radius hidrolik, kekerasan permukaan dan kecuraman lereng. Laju aliran permukaan adalah banyaknya atau volume air yang mengalir melalui suatu titik persatuan waktu, dinyatakan dalam m³ per detik atau m³ per jam. Laju aliran permukaan juga dikenal dengan istilah debit air. Rasio debit maksimum (Qmax) terhadap minimum (Qmin) menunjukkan keadaan DAS yang dilalui sungai tersebut. Semakin kecil Qmax / Qmin semakin baik keadaan vegetasi dan tata guna lahan suatu DAS, dan semakin besar rasio tersebut, maka semakin buruk keadaan vegetasi dan penggunaan lahan tersebut. Gejolak atau turbulensi yang terjadi sewaktu air mengalir di permukaan tanah merupakan peristiwa yang sangat berpengaruh sebagai penyebab erosi (Arsyad 2010). Sedangkan menurut Rahim (2006), limpasan permukaan atau aliran permukaan merupakan sebagian dari air hujan yang mengalir diatas permukaan tanah. Jumlah air yang menjadi limpasan sangat bergantung kepada jumlah air hujan per satuan waktu, keadaan penutup tanah, topografi (terutama kemiringan
4
lahan), jenis tanah, ada atau tidaknya hujan yang terjadi sebelumnya. Limpasan permukaan dengan jumlah dan kecepatan yang besar sering menyebabkan pemindahan atau pengangkutan massa tanah secara besar-besaran. Aliran permukaan mengandung bahan yang terlarut, bahan padat yang tersuspensi, dan bahan kasar yaitu pasir serta kerikil dan batuan yang terletak di dasar sungai (bed load). Bahan terlarut dan tersuspensi dalam aliran permukaan dapat diketahui dengan mengambil contoh air kemudian diuapkan sehingga seluruh bahan padat yang didapat dinamai jumlah bahan padat atau sendimen. Banyaknya erosi dari suatu bidang tanah atau dari DAS dapat dihitung dengan mengalikan konsentrasi sedimen dengan jumlah aliran permukaan pada suatu kejadian hujan atau suatu jangka tertentu (Arsyad 2010). 2.2. Jenis - jenis erosi Menurut Suripin (2002), erosi dibedakan dalam erosi lembar, erosi alur, erosi parit, erosi tebing sungai, longsor dan erosi internal. Erosi lembar (sheet erosion) adalah pengangkutan lapisan tanah yang merata tebalnya dari suatu permukaan tanah. Kekuatan butir-butir hujan dan aliran permukaan yang merata diatas permukaan tanah merupakan penyebab erosi. Erosi alur (rill erosion) adalah pengangkutan tanah dari alur-alur tertentu pada permukaan tanah yang merupakan parit-parit kecil dan dangkal. Erosi alur terjadi karena air mengalir di permukaan tanah tidak merata tetapi berkonsentrasi pada alur tertentu sehingga pengangkutan tanah terjadi pada tempat aliran permukaan terkonsentrasi. Kecenderungan terjadinya erosi alur lebih dipengaruhi oleh cara bertanam dan sifat fisik tanah dari pada air hujan. Erosi parit (gully erosion) proses terjadinya sama dengan erosi alur, tetapi alur yang terbentuk sudah demikian besarnya sehingga tidak dapat lagi dihilangkan dengan pengolahan tanah biasa. Erosi parit dapat berbentuk V atau U, bergantung pada kepekaan erosi substratanya. Bentuk V adalah bentuk yang umum terdapat pada daerah-daerah yang substratanya mudah lepas dan umumnya berasal dari batuan sendimen. Erosi tebing sungai (River bank erosion) terjadi sebagai akibat pengikisan tebing sungai oleh terjangan aliran sungai yang kuat pada belokan sungai. Erosi tebing akan terjadi lebih hebat, jika vegetasi penutup
5
tebing tidak ada atau jika pengelolaan tanah dilakukan sampai ke pinggir tebing sungai (Arsyad 2010). Longsor (Landslide) adalah suatu bentuk erosi yang pengangkutan atau pemindahan atau gerakan tanah terjadi pada saat bersamaan dalam volume besar. Berbeda dari bentuk erosi lainnya, pada tanah longsor pengangkutan tanah dalam volume besar terjadi sekaligus. Longsor terjadi sebagai akibat meluncurnya suatu volume tanah di atas suatu lapisan kedap air serta tanah yang jenuh. Erosi internal adalah terangkutnya butiran-butiran tanah ke bawah ke dalam celah-celah atau pori-pori tanah, sehingga tanah menjadi kedap air dan udara. Erosi internal mungkin tidak menyebabkan kerusakan berarti karena sebenarnya bagian-bagian tanah tidak terangkut keluar tempat tersebut, dan tanah akan baik kembali setelah dilakukan pengolahan tanah (Arsyad 2010). 2.3. Dampak penggunaan lahan 2.3.1. Sawah Sawah adalah suatu bentuk usaha tani di atas lahan yang digenangi air dan ditanami dengan padi. Sumber air dapat berasal dari irigasi atau air hujan (Arsyad 2010). Salah satu fungsi sawah adalah sebagai penyaring sedimen karena sebagian tanah yang terangkut tersebut akan terendapkan (Sinukaban 1994 dalam Kundarto 2005). Dalam proses erosi di lahan sawah, proses pelepasan tanah terutama terjadi saat pembajakan, dan proses pengangkutan pada pelumpuran merupakan penyebab erosi terbesar. Proses pengendapan sedimen terutama terjadi pada petak-petak yang berada di bawah dan dekat dengan petak yang diolah (Kundarto 2005). Masalah erosi pada sawah telah dipecahkan dengan sempurna yaitu dengan dibangunnya teras bangku dan penghayutan lumpur keluar tertutup oleh lumpur yang dibawa air masuk ke sawah (Arsyad 2010) 2.3.2. Ladang Menurut Arsyad (2010), ladang adalah jenis usaha tani yang berpindahpindah dari satu bidang lahan ke bidang lain dalam siklus tertentu yang mengandalkan sumber air dari curah hujan. Ancaman terhadap kelestarian lingkungan masih cukup tinggi karena peladangan berpindah masih terjadi, teknologi “bakar” masih dilakukan secara luas dan peranan ternak dalam kegiatan
6
usaha tani masih terbatas, sedangkan gangguan hewan ternak terhadap usaha tani masih cukup tinggi (Kundarto 2005). Jika tanah bekas ladang tidak ditanami tanaman tahunan akan tetapi dikembalikan kepada alam agar vegetasi alam tumbuh kembali maka setelah 15 atau 20 tahun baru tanah tersebut dibuka kembali (Arsyad 2010) Sistem ladang hanya dapat dipertahankan jika kepadatan penduduk masih memungkinkan waktu yang cukup untuk pertumbuhan kembali hutan. Pencegahan erosi merupakan bagian utama dalam pengelolaan tanah perkebunan. Usaha-usaha ditunjukan untuk mencegah erosi, memelihara kesuburan tanah dan tata air, yang diterapkan sejak mulai pembukaan tanah dan berlangsung selama perkebunan berdiri (Arsyad 2010). 2.3.3. Tumpang sari Tumpang sari merupakan pola tanam antara tanaman pohon (hutan) dengan tanaman pertanian, mampu menutup tanah dengan sempurna sehingga berpengaruh efektif terhadap pengendalian erosi dan peningkatan pasokan air tanah (Wongso 2010). Keuntungan dari sistem ini didapat oleh kedua pihak, pihak petani mendapat kesempatan berusaha tani dalam areal yang terbatas dan bahaya perusakan hutan dapat diatasi. Keuntungan Departemen Kehutanan atau perhutani adalah penghematan biaya pembersihan tanah, penanaman dan pengamanan oleh karena dibebankan oleh petani (Arsyad 2010). Tajuk tanaman dan pepohonan yang relatif rapat sepanjang tahun pada pola tumpang sari menyebabkan sebagian besar air hujan yang jatuh tidak langsung ke permukaan tanah sehingga tanah terlindungi dari pukulan air yang bisa memecahkan dan menghancurkan agregat menjadi partikel-partikel yang mudah hanyut oleh air selain itu kandungan bahan organik di lapisan atas melaui pelapukan serasah yang jatuh ke permukaan tanah sepanjang tahun dapat memperbaiki struktur dan porositas tanah serta lebih lanjut dapat meningkatkan laju infiltrasi dan kapasitas menahan air (Ananda 2010). Seperti yang dilakukan Perhutani dalam rangka pelaksanaan program pembangunan
hutan,
menerapkan
pola
agroforestry
dengan
melibatkan
masyarakat sekitar hutan untuk ikut berpartisipasi, seperti program pembangunan hutan bersama masyarakat (PHBM). Selain itu, penghijauan di lahan petani (pembangunan hutan rakyat) sangat efektif dilakukan melalui pola agroforestry,
7
karena petani tertopang kebutuhan hidupnya dari usaha pertaniannya sekaligus sebagai upaya penghijauan (Wongso 2010). 2.4. Dampak aliran dan erosi permukaan Erosi dan sendimentasi menjadi penyebab utama berkurangnnya produktivitas suatu lahan pertaniaan dan berkurangnnya kapasitas saluran atau sungai akibat pengendapan material hasil erosi (Hardiyatmo 2006). Menurut Sihite (2001), banyak dampak yang terjadi dapat diamati pada badan-badan air yang ada seperti sungai, danau, atau waduk sehingga dampak yang ditimbulkan disebut dampak instream. Sedangkan dampak yang lain dapat terjadi sebelum partikel-partikel tanah tersebut mencapai badan-badan air atau sesudahnya seperti dijumpai pada kejadian banjir, penggunaan air untuk kebutuhan domestik, irigasi, atau yang lain sehingga dampak yang ditimbulkan disebut sebagai dampak offstream. Dampak erosi tanah di tapak (on site) merupakan dampak yang dapat terlihat langsung kepada pengelola lahan yaitu berupa penurunan produktivitas. Hal ini berdampak pada kehilangan produksi, peningkatan penggunaan pupuk dan kehilangan lapisan olah tanah yang akhirnya mengakibatkan timbulnya tanah kritis. Dampak erosi tanah di luar penggunaan lahan (off site) merupakan dampak yang sangat besar pengaruhnya. Sendimen hasil erosi tanah dan kontaminan yang terbawa bersama sendimen dapat menimbulkan kerugian dan biaya yang sangat besar dalam kehidupan. Bentuk dampak di luar penggunaan lahan antara lain adalah : (i) pelumpuran dan pendangkalan waduk; (ii) tertimbunnya lahan pertanian dan bangunan; (iii) memburuknya kualitas air dan (iv) kerugian ekosistem perairan (Sihite 2001). Menurut Arsyad (2010), hilangnya satu atau beberapa unsur hara dari daerah perakarannya menyebabkan merosotnya kesuburan tanah, sehingga tanah tidak mampu menyediakan unsur hara yang cukup dan seimbang untuk mendukung pertumbuhan tanaman secara normal. Tanah yang dikatakan rusak kalau lapisan bagian atasnya atau top soil (ketebalan 15 - 35 cm) memang telah banyak terkikis dan atau dihanyutkan oleh arus air hujan, sehingga lapisan tersebut menjadi tipis atau bahkan hilang (Kartasapoetra 1986).
8
2.5. Metode pengukuran erosi Berbagai cara dapat digunakan untuk mengukur besarnya tingkat erosi. Beberapa metode digunakan mengukur perubahan permukaan tanah dan yang lainnya mengukur banyaknya tanah yang terbawa oleh air dari suatu areal tererosi. Adapun perhitungan erosi adalah sebagai berikut : 2.5.1. Kotak penampung tanah tererosi Menurut Ellison (1949) dan Osborn (1953) dalam Arsyad (2010) kotak penampung adalah kotak kecil untuk menampung tanah tererosi dapat berupa alat yang dinamakan vertical splash board (papan penampung vertical). Metode ini digunakan untuk erosi yang terjadi pada setiap kejadian hujan, namun dapat juga digunakan untuk menampung erosi jangka waktu yang lebih lama (Arsyad 2010). 2.5.2. Petak percobaan lapangan Ukuran petak yang standar mempunyai panjang 22 m dan lebar 1,8 m namun tetap dimungkinkan untuk membuat petak dengan ukuran yang berbeda. Pembatas petak dapat terbuat dari logam, kayu, atau material lain yang tidak merembes air dan tidak berkarat. Pembatas tersebut minimal mempunyai ketinggian 15 – 20 cm diatas permukaan tanah. Hal ini dimaksudkan untuk menghindari adanya percikan air maupun partikel tanah keluar/masuk ke dalam petak. Bagian awal pembatas ditanam ke dalam tanah dengan kedalaman yang cukup sehingga stabil dan kemungkinan terjadinya rembesan air dari dan/atau keluar petak yang diminimalkan. Di ujung bawah petak dipasang talang untuk mengalirkan air dari petak ke bak penampung. Bak penampung harus tertutup untuk menghindari masuknya air hujan maupun percikan tanah langsung (Suripin 2002). Pengukuran erosi menggunakan petak percobaan demikian ini ditujukan untuk mengukur erosi setiap kejadian hujan, yang kemudian dijumlahkan untuk waktu atau tahun sehingga didapat data erosi tahunan (Arsyad 2010). 2.5.3. Pengukuran kandungan sendimen sungai (aliran permukaan) Pengukuran erosi dan aliran permukaan dari DAS kecil yang berukuran antara 2 sampai 5 ha digunakan untuk mempelajari pengaruh berbagai tindakan konservasi tanah dan jenis tanaman terhadap aliran dan erosi permukaan
9
(Arsyad 2010). Pengukuran aliran permukaan dilakukan dengan memasang Parshall flume dan pengukur tinggi air otomatis untuk DAS yang agak datar atau menggunakan H flume dan pengukur tinggi air otomatis untuk DAS yang berlereng lebih curam sedangkan pengukuran hasil sendimen dilakukan dengan mengambil contoh air dalam interval tertentu. Pengukuran sedimen suspensi dilakukan dengan cara mengambil sampel/contoh air dan membawa ke laboratorium untuk dapat diketahui konsentrasi sedimen dalam satuan mg/liter atau ppm (part per million), selain itu dalam analisa laboratorium dapat diketahui Berat Jenis (BJ) dan besaran ukuran butir. Data yang didapat dari pengukuran konsentrasi sendimen air sungai dikalikan dengan debit sungai sesuai dengan waktu pengukuran akan memberikan gambaran hasil sendimen dalam suatu waktu yang panjang, seperti sebulan atau setahun (Arsyad 2010). 2.5.4. Tongkat pengukur Tongkat pengukur yang ditancapkan kedalam tanah dapat digunakan untuk mengukur besarnnya erosi yang terjadi untuk suatu masa tertentu. Tongkat pengukur dapat berupa batangan besi atau kayu, yang diberi tanda batas permukaan tanah pada waktu dibenamkan dan setelah waktu tertentu penurunan permukaan tanah dari keadaan semula menunjukkan kedalaman erosi yang terjadi. Dalamnya tongkat yang dibenamkan sekitar 30 cm, dapat juga lebih pendek jika tanahnya dangkal atau lebih dalam jika tanahnya lepas (Arsyad 2010). 2.6. Metode pendugaan erosi 2.6.1. Universal soil loss equation (USLE) Menurut Ispriyanto (2001) menyebutkan bahwa : model kotak kelabu
untuk sebidang tanah : Universal Soil Loss Equation (USLE); USLE memungkinkan perencana menduga laju rata-rata erosi suatu bidang tanah tertentu pada suatu kecuraman lereng dengan pola hujan tertentu untuk setiap macam pertanaman dan tindakan pengelolaan (tindakan konservasi tanah) yang mungkin dilakukan atau sedang digunakan. USLE adalah suatu model erosi yang dirancang untuk memprediksi erosi jangka panjang dari erosi lembar atau alur di bawah keadaan tertentu. Perkiraan jumlah erosi yang akan terjadi pada suatu lahan bila
10
pengolahan lahan tidak mengalami perubahan dilakukan dengan menggunakan rumus USLE : A = R K x Ls C P dimana : A
: Jumlah erosi (ton/ha/tahun)
R
: Faktor erosivitas hujan
K
: Faktor erodibilitas tanah
LS
: Faktor panjang dan kemiringan lereng
C
: Faktor tanaman (penggunaan tanaman)
P
: Faktor teknik konservasi tanah Berdasarkan hasil perbandingan besarnya erosi hasil pengukuran pada
petak erosi standar (Wischmeter plot) dan erosi hasil pendugaan diketahui bahwa model USLE memberikan dugaan yang lebih tinggi untuk tanah dengan laju erosi rendah, dan erosi dugaan yang lebih rendah untuk tanah dengan laju erosi tinggi. Berdasarkan beberapa kelemahan tersebut, model USLE disempurnakan menjadi RUSLE (Revised USLE) dan MUSLE (Modifed USLE) dengan menggunakan teori erosi modern dan data-data terbaru, tetapi masih tetap berbasis plot (Kundarto 2005). USLE menggunakan curah hujan sebagai indikator energi perusak agregat tanah, MUSLE dan RUSLE menggunakan jumlah aliran permukaan untuk mensimulasi erosi dan hasil sendimen. Subsitusi ini memberikan beberapa keuntungan : ketepatan prediksi model tersebut meningkat, keperluan menggunakan rasio pelepasan dihilangkan dan hasil sendimen untuk satu peristiwa hujan dapat dihitung (Arsyad 2010). 2.6.2 Water erosion prediction project (WEPP) Water Erosion Prediction Project (WEPP) merupakan teknologi prediksi erosi baru yang didasarkan pada fundamental perumusan iklim, teori infiltrasi, hidrologi, ilmu tumbuhan, hidrolika, mekanika erosi (Flanangan 1995 dalam Arsyad 2010). Sedangkan menurut (Ananda 2010), WEPP merupakan suatu model yang menghasilkan perhitungan harian dari keadaan tanah dan biomassa pada suatu lahan. Apabila hujan turun, run off dihitung. Apabila terjadi run off, maka sebaran, angkutan dan deposit sedimen dapat dihitung pada lereng. Perhitungan itu termasuk generator iklim, komponen hidrologi, model
11
pertumbuhan tanaman, dan iklim tanah penutup lahandan database tanaman untuk kondisi yang umum yang terjadi di Amerika. Model erosi WEPP menghitung kehilangan tanah sepanjang suatu lereng dan hasil sendimen yang terdapat diujung bawah lereng tersebut. Erosi tanah pada areal berlereng dinyatakan dalam dua komponen, yaitu pelepasan butir-butir tanah oleh tumbukan butir-butir hujan dan pengangkutan butir-butir tanah oleh aliran permukaan dangkal, yang dikenal dengan komponen erosi antara alur (interrill erosion), dan pelepasan butir-butir tanah oleh tegangan geser (shear sress) serta pengangkutan oleh aliran terkonsentrasi yang dikenal dengan komponen erosi alur (rill erosion) (Arsyad 2010). 2.6.3. Soil water assessment tool (SWAT) Soil Water Assessment Tool (SWAT) adalah model prediksi untuk skala DAS, SWAT dikembangkan untuk memprediksi dampak praktek pengelolahan lahan (land management practices) terhadap air, sendimen dan bahan kimia pertanian yang masuk kesungai atau badan air pada suatu DAS yang kompleks dengan tanah, penggunaan tanah dan pengelolahannya yang bermacam-macam sepanjang waktu yang lama jadi SWAT adalah untuk memprediksi hasil untuk suatu kejadian hujan atau suatu peristiwa banjir (Arsyad 2010). 2.6.4. Model AGNPS (Agricultural Non Point Source) Model AGNPS dikembangkan USDA-ARS (United States Departement Of Agricultural) Nort Central Soil Conservation Service yang berkerja sama dengan USDA-SCS, MDC (Minnersota Polution Conteal Agency) (Young 1987 dalam Ananda 2010). Model ini terus berkembang dan telah diterapkan di berbagai negara untuk menentukan langkah-langkah kebijakan dan evaluasi dalam kegiatan konservasi seperti Amerika, Kanada dan negara lain. Kelebihan dari model ini adalah parameter-parameter model yang terdistribusi diseluruh areal DAS sehingga nilai-nilai parameter model benarbenar mencerminkan kondisi biofisik DAS pada setiap satuan luas di dalam DAS. Selain erosi model ini juga mampu menghasilkan keluaran seperti volume dan laju puncak aliran permukaan, laju sendimen dan kehilangan hara N, P dan COD (Young 1987 dalam Ananda 2010).
12
2.7. Prediksi erosi dan erosi yang masih dibiarkan Prediksi erosi pada sebidang tanah adalah metode untuk memperkirakan laju erosi yang akan terjadi dari tanah yang digunakan dalam suatu penggunaan lahan dan pengelolaan tertentu. Jika laju erosi dapat dibiarkan atau ditoleransikan dapat ditetapkan, maka dapat ditentukan kebijakan penggunaan lahan dan tindakan konservasi tanah yang diperlukan agar tidak terjadi kerusakan tanah sehingga tanah dapat digunakan secara produktif dan lestari (Arsyad 2010). Erosi sangat menentukan berhasil tidaknya suatu pengelolaan lahan. Oleh karena itu, erosi merupakan faktor yang harus dipertimbangkan dalam perencanaan penggunaan lahan dan pengelolaannya. Karena rumitnya sistem erosi tanah dengan berbagai faktor yang berinteraksi, maka pendekatan yang paling memberi harapan dalam pengembangan metode dan prediksi adalah dengan merumuskan model konseptual proses erosi itu (Arsyad 2010). Adapun faktor-faktor yang dipertimbangkan dalam penetapan laju erosi yang dibiarkan adalah kedalaman tanah, ciri-ciri fisik dan sifat-sifat tanah lainya, yang mempengaruhi perkembangan akar, pencegahan terbentuknya erosi parit, penyusutan kandungan bahan organik, kehilangan hara dan masalah-masalah yang ditimbulkan oleh sedimen di lapangan (Arsyad 2010) 2.8. Konservasi tanah dan air Konservasi tanah mempunyai hubungan yang erat dengan konservasi air (Arsyad 2010). Konservasi air pada prinsipnya adalah penggunaan air hujan yang jatuh ke tanah untuk pertanian seefisien mungkin, dan mengatur waktu aliran agar tidak terjadi banjir yang merusak dan terdapat cukup air pada waktu musim kemarau. Konservasi tanah memiliki hubungan yang erat dengan konservasi air. Setiap perlakuan yang diberikan pada sebidang tanah akan memperngaruhi tata air pada tempat itu dan tempat-tempat di hilirnya (Arsyad 2010) Teknik konservasi tanah dan air dapat dilakukan secara vegetatif dalam bentuk pengelolaan tanaman berupa pohon atau semak, baik tanaman tahunan maupun tanaman setahun dan rumput-rumputan (Hardiyatmo 2006). Pengelolaan tanah secara vegetatif dapat menjamin keberlangsungan keberadaan tanah dan air karana memiliki sifat ; (1) memelihara kestabilan struktur tanah melalui sistem perakaran dengan memperbesar granulasi tanah, (2) penutupan lahan oleh serasah
13
dan tajuk mengurangi evaporasi, (3) disamping itu dapat meningkatkan aktifitas mikroorganisme yang mengakibatkan peningkatan porositas tanah sehingga memperbesar laju infiltrasi dan mencegah terjadinya erosi. Sedangkan metode mekanik adalah semua perlakuan fisik mekanis yang diberikan terhadap tanah dan pembuatan bangunan untuk mengurangi aliran permukaan dan erosi, dan meningkatkan kemampuan penggunaan tanah. Metode mekanik dalam konservasi tanah berfungsi (a) memperlambat aliran permukaan, (b) menampung dan menyalurkan aliran permukaan dengan kekuatan yang tidak merusak, (c) memperbaiki atau memperbesar infiltrasi air kedalam tanah dan memperbaiki aerasi tanah, dan (d) penyedia air bagi tanaman. Termasuk dalam metode mekanik dalam konservasi tanah dan air adalah (1) pengolahan tanah, (2) pengolahan tanah menurut kontur, (3) guludan, (4) parit pengelak, (5) teras, (6) dam penghambat, waduk, kolam, rorak, (7) perbaikan drainase, dan (8) irigasi (Arsyad 2010). Menurut Hardiyatmo (2006), teras bangku merupakan metode konservasi mekanik yang telah banyak diaplikasikan petani di Indonesia, khususnya di Pulau Jawa. Metode ini sangat efektif untuk mencegah erosi dan aliran permukaan. Kelemahannya tidak dapat diterapkan pada semua kondisi lahan, misalnya pada tanah bersolum dangkal. Teknik konservasi ini juga tergolong mahal, sehingga sulit diterapkan petani tanpa disertai subsidi dalam pembuatannya. Teras gulud adalah guludan bersalur yang dibuat memanjang menurut arah garis kontur atau memotong lereng (Arsyad 2010). Semakin pendek jarak teras akan semakin kecil erosi yang terjadi pada lahan teras (Sinukaban 1994). Hasil penelitian tentang teras gulud sebelumnya, diantaranya oleh (Lestari 2004) menunjukkan bahwa luas guludan (Tinggi 15 cm dan lebar 20 cm) yang dilengkapi saluran (kedalaman 15 cm dan lebar 20 cm) dan lubang resapan (diameter 8 cm dan kedalaman 1 m) lebih efektif dalam menekan aliran dan erosi permukaan serta menyelamatkan unsur hara lebih banyak dari pada bedengan konvensional (lebar saluran 20 cm dan kedalaman saluran 15 cm). 2.9. Tanaman kayu putih (Melaleuca cajuputi ROXB) Tanaman kayu putih (Melaleuca cajuputi) merupakan tumbuhan perdu yang mempunyai batang pohon kecil dengan banyak anak cabang yang menggantung
14
ke bawah. Tanaman kayu putih (Melaleuca cajuputi), merupakan salah satu tanaman penghasil minyak atsiri. Dari daunnya tumbuhan ini mengandung minyak atsiri sekitar 0,5-1,5% tergantung efektivitas penyulingan dan kadar minyak yang terkandung terhadap bahan yang disuling (anonymous a 2010). Daunnya berbentuk
lancip dengan tulang daun yang sejajar. Bunga kayu putih berwarna merah, sedangkan kulit batang kayunya berlapis-lapis dengan permukaan terkelupas. Keistimewaan tanaman ini adalah mampu bertahan hidup di tempat yang kering, di tanah yang berair, atau di daerah yang banyak memperoleh guncangan angin atau sentuhan air laut. Sistematika tumbuhan ini adalah sebagai berikut: Kingdom
: Plantae
Divisio
: Spermatophyta
Kelas
: Dicotiledonae
Ordo
: Myrtales
Family
: Myrtaceae
Genus
: Melaleuca
Spesies
: Melaleuca Cajuputi
Tanaman ini tumbuh liar di daerah berhawa panas. Pohon kayu putih tumbuh baik di daerah air yang bergaram, angin bertiup kencang berhawa panas dan sedikit dingin. Pohon kayu putih paling baik tumbuh di daerah yang mempunyai ketinggian tempat kurang dari 400 meter dari permukaan laut. Tanaman kayu putih tidak memerlukan syarat tumbuh yang spesifik. Pohon kayu putih dapat mencapai ketinggian 45 kaki. Dari ketinggian antara 5 - 450 m di atas permukaan laut, terbukti bahwa tanaman yang satu ini memiliki toleransi yang cukup baik untuk berkembang (anonymous a 2010). Pemungutan daun kayu putih sebaiknya dilakukan pada pagi hari. Alasannya, pada waktu pagi hari daun mampu menghasilkan rendemen minyak atsiri lebih tinggi dengan kualitas baik. Setelah pemungutan daun yang pertama, pohon kayu putih dipangkas agar bisa tumbuh tunas baru dan yang akan menghasilkan daun yang lebih banyak. Selanjutnya setiap kali pemungutan daun selalu diikuti dengan pemangkasan (anonymous a 2010).
15
Perum Perhutani (2006), Pohon Kayu Putih dapat tumbuh di atas tanah yang kering dan tandus, bahkan pohon kayu putih dapat tumbuh pada tanah yang berbatu, tanah-tanah yang buruk aerasinya. Perum Perhutani (2006), pohon kayu putih tidak memerlukan syarat tumbuh yang baik tentang tanahnya dan dapat tumbuh dengan baik pada tanah-tanah yang sifat dan fisiknya buruk sehingga dapat disebut tumbuhan jenis pioner. Pada tahun 1924 diadakan percobaan penanaman kayu putih yang berasal dari Pulau Buru, di daerah Sukun, Pulung dan Bondrang pada areal yang luasnya masing-masing 0,25 Ha. Di Indonesia umumnya tanaman kayu putih berwujud sebagai hutan alam dan hutan tanaman. Hutan alam terdapat di Maluku (Pulau Buru, Seram, Nusa Laut dan Ambon), Sulawesi Tenggara, Bali, Nusa Tenggara Timur, dan Irian Jaya, sedangkan yang merupakan hutan tanaman terdapat di Jawa Timur (Ponorogo, Kediri, Madiun), Jawa Tengah (Solo dan Gundih), Daerah Istimewa Yogyakarta dan Jawa Barat. Spesies yang dapat menghasilkan minyak kayu putih masih belum jelas, namun ada beberapa spesies yang sudah diketahui dapat menghasilkan minyak kayu putih dan telah dibudidayakan manusia diantaranya adalah Melaleuca leucadendron LINN, dengan ciri daun kecil, Melaleuca Cajaputi ROXB, dengan ciri daun lebar dan Melaleuca viridiflora CORN, dari ketiga jenis ini yang banyak digunakan untuk industri minyak kayu putih adalah Melaleuca leucadendron LINN, tanaman ini dikembangkan dengan stek akar batang maupun biji. (anonymous a 2010). Menurut hasil penelitian Sinukaban (2007), laju aliran dan erosi permukaan yang terjadi di lahan kayu putih umur 3 tahun tumpangsari dengan kacang merah pada tanah Typic eutrandept lereng 60 % sebesar 1,24 mm/ha dan 100,8 kg/ha. Permukaan daun yang halus dan licin serta kedudukan yang cenderung vertikal menyebabkan air dengan mudah lepas dan jatuh sebagai hujan lolos tajuk atau mengalir ke ranting dan batang sehingga suplai air ke permukaan tanah menjadi cukup tinggi dan pada gilirannya akan mengurangi daya kemampuan tanaman untuk menahan aliran permukaan dan erosi.
16
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Lokasi dan waktu Penelitian dilaksanakan di lahan hutan tanaman Kayu Putih (Melaleuca cajuputi ROXB), Petak 34, RPH Sukun, BKPH Sukun, KPH Madiun, Perum Perhutani Unit II Jawa Timur. Penelitian dilakukan selama 4 bulan yang terdiri dari 2 tahap, yaitu pengambilan data di lapangan bulan Desember 2010 sampai Februari 2011 dan tahap analisis tanah tererosi di laboratorium yang dilakukan pada bulan Februari 2011 sampai Maret 2011 di Laboratorium Pusat Penelitian dan Pengembangan Perum Perhutani, Cepu, Jawa Tengah. 3.2. Alat dan bahan Alat dan Bahan yang digunakan adalah : 1. Empat plot erosi ukuran (22 x 8 x 0,2) m, 2. Bak ukur erosi ukuran (0,59 x 0,3 x 0,2) m (bak A) (Gambar 1) dan dua drum masing-masing berukuran (r = 0,59 m, t = 0,68 m) (bak B dan bak C) (Gambar 2) dipasang di setiap plot erosi, 3. Alat penakar hujan manual (ombrometer) (Gambar 3), 4. Gelas Ukur 100 ml, 5. Botol air mineral berukuran 500-600 ml, 6. Oven manual, 7. Kertas saring, 8. Timbangan digital dengan ketelitian 10-3 gram, 9. Meteran, Hypsometer, 10. Ring sampel tanah, 11. Penggaris, alat tulis dan kalkulator, 12. Plastik bening, 13. Perangkat lunak Minitab 14.0 dan Microsoft Office Excel 2010. Pemasangan bak ukur di setiap plot erosi disajikan dalam Gambar 4.
17
Berikut ini adalah gambar sketsa plot erosi, bak A, bak B dan bak C, serta
ombrometer manual.
Gambar 1. Bak A plot erosi
Gambar 2. Bak B dan bak C plot erosi
Gambar 3. Ombrometer manual
18
Gambar 4. Sketsa pemasangan bak penampung di plot erosi 3.3. Jenis Data dan Metode pengumpulan data 3.3.1. Jenis Data Data yang dikumpulkan terdiri dari : 1. Informasi karakteristik plot erosi 2. Curah hujan harian dan curah hujan tahunan, aliran dan erosi permukaan 3. Bobot isi tanah 3.3.2. Metode pengumpulan data 1. Penggunaan lahan Penggunaan lahan di 4 plot adalah sebagai berikut: a.
Plot 1 (Lahan kayu putih dengan teras bangku), berupa lahan yang
ditanami kayu putih sebanyak 42 buah dengan jarak tanam 3 x 1 m dan menggunakan teras bangku sebanyak 10 buah dengan tinggi teras 20-30 cm dan lebar teras 120 – 280 cm dengan kelerengan 20 % (teras bangku). Sketsa teras bangku disajikan pada Gambar 5.
19
Gambar 5. Sketsa penggunaan lahan di plot 1 b. Plot 2 (Lahan kayu putih dengan teras bangku dan jagung), berupa lahan yang ditanami tanaman kayu putih sebanyak 32 buah dan tanaman jagung sebanyak 206, dan menggunakan teras gulud sebanyak 18 guludan dengan jarak antar gulud 1-1,5 meter dengan kelerengan 20 % (teras gulud dan tanaman jagung). Sketsa plot 2 disajikan pada Gambar 6.
Gambar 6. Sketsa penggunaan lahan di plot 2 c. Plot 3 (Lahan kayu putih dengan tanaman kemlandingan dan jagung), berupa lahan yang ditanami kayu putih sebanyak 36 pohon dan tanaman jagung
20
sebanyak 187 serta tumbuhan bawah kemlandingan yang ditanam menyebar di dalam plot dengan kelerengan 20 %. Sketsa plot 3 disajikan pada Gambar 7.
Gambar 7. Sketsa penggunaan lahan di plot 3 d. Plot 4 (Lahan kayu putih dengan tanaman kacang tanah dan kedelai), berupa lahan yang ditanami kayu putih sebanyak 32 pohon dan kacang tanah hampir setengah plot serta kacang kedelai sisanya dengan kelerengan 20 %. Sketsa plot 4 disajikan dalam Gambar 8.
Gambar 8. Sketsa penggunaan lahan di plot 4 2. Curah hujan, aliran dan erosi permukaan Mengukur curah hujan harian (mm/hari) di plot erosi, diukur satu kali pada pagi hari (setiap pukul 07.00 WIB) dengan alat ombrometer manual selama
21
pengamatan. Curah hujan harian selama satu tahun diperoleh dari instansi sekitar lokasi pengamatan yang telah mengukur curah hujan minimal selama satu tahun. Pengukuran erosi dan aliran permukaan menggunakan bak ukur erosi. Bak ukur erosi terdiri dari plot ukur erosi yang memiliki panjang 22 m, tinggi 20 cm dan lebar 8 meter. Plot dihubungkan dengan bak penampung berukuran panjang 59 cm, tinggi 20 cm dan lebar 20 cm (Bak A) dan bagian terendah bak ini dilubangi 5 buah lubang. Lubang ke-3 atau lubang tengah dihubungkan ke bak penampung (Bak B) yang dihubungkan dengan pipa paralon sepanjang 50 cm dan Bak B diberi lubang sebanyak 8 buah lubang, dan lubang pertama disalurkan dengan pipa paralon sepanjang 50 cm menuju bak penampung (Bak C). Proses pengumpulan data dilakukan dengan tahapan sebagai berikut : 1. Mengukur tinggi muka air didalam bak A, bak B dan bak C di setiap plot menggunakan penggaris atau meteran untuk mengetahui volume aliran permukaan. 2. Mengaduk air dan tanah yang berada dalam bak penampung secara merata. 3. Mengambil contoh air dari bak A, bak B dan bak C masing-masing sebanyak 500-600 ml dan dilakukan pengulangan sebanyak tiga kali. 4. Mendiamkan contoh air sampel selama 24 jam. 5. Setelah 24 jam, contoh air tersebut disaring dengan menggunakan kertas saring yang sebelumnya telah dioven selama 1 jam dalam suhu 105oC dan diketahui beratnya (berat awal). 6. Memasukkan contoh tanah yang disaring tersebut kedalam
oven sampai
memiliki berat yang konstan pada suhu 105oC. 7. Setelah dioven didiamkan sesaat kemudian ditimbang dan dicatat berat (berat akhirnya). 3. Data bobot isi tanah Data bobot isi tanah di masing-masing plot erosi didapat dari data contoh tanah yang diambil dengan menggunakan ring sampel. Pengambilan sampel tanah dilakukan sebanyak tiga kali yaitu pada bagian hulu, tengah dan hilir plot erosi. Ring sample dengan volume yang telah diketahui dibenamkan ke dalam tanah, kemudian diambil contoh tanah tersebut. Setelah diambil contoh tanah tersebut dimasukkan ke dalam oven dengan suhu 105ºC dan diukur berat sampelnya. Maka
22
didapat bobot isi tanah dengan pembagian antara berat kering tanah dan volume ring sampel.
3.4 Pengolahan data 1. Aliran dan erosi permukaan
Vpij =
Vaij* + (n(Vbij)) + (n x m(Vcij)) …..…..…………………………………….(1) A
Epij =
(Vaij* x Caij*) + (n(Vbij x Cbij) + (n x m(Vcij x Ccij) ……………(2) 1000000 A
Keterangan : Vpij
= Volume aliran permukaan (m3/ha) dalam plot erosi ke-i
Epij
= Erosi permukaan (ton/ha) dari jenis tindakan konservasi tanah ke-i
Vaij
= Volume pada bak A (m3)
Vbij
= Volume pada bak B (m³)
Vcij
= Volume pada bak C (m³)
Caij
= Konsentrasi sendimen (gr/m3) bak A dari jenis tindakan konservasi tanah ke-i
Cbij
= Konsentrasi sendimen (gr/m3) bak B dari jenis tindakan konservasi tanah ke-i
Ccij
= Konsentrasi sendimen (gr/m3) bak C dari jenis tindakan konservasi tanah ke-i
A
= Luas plot pengamatan erosi (ha)
n
= Banyaknya lubang bak A
m
= Banyaknya lubang bak B
i
= Plot ke-i, i = 1, 2, 3 dan 4
j
= Hujan ke-j; j = 1,2,3,... dst (Jumlah hari hujan)
ket *) : Kontruksi pada bak A terlalu rendah sehingga hanya menampung sedimen hasil erosi tanpa disertai aliran permukaan. Dalam perhitungan aliran permukaan (Vpij) nilai aliran permukaan bak A (Vaij) tidak dimasukan, serta dalam perhitungan erosi permukaan (Epij) sendimen diambil dan dioven pada suhu ±105o C dan diukur berat keringnya.
2. Uji beda nilai rata-rata (Uji t)
23
Uji beda nilai rata-rata digunakan untuk mengetahui kesamaan aliran dan erosi permukaan antar plot erosi dilokasi pengamatan dan curah hujan di lokasi pengamatan dengan curah hujan Kecamatan Pulung dalam periode waktu yang sama dengan periode pengamatan dilakukan uji t dengan rumus : X1 – X2 t hit =
2
……………………………………………………..(3) S2gab √1/n1 + 1/n2 (n1 – 1)S21 + (n2 – 1)S22
S gab =
……………………………………………...(4) n1 + n2 - 2
Keterangan
t hit
: Nilai t hitung
X1
: Rata-rata kelompok 1
X2
: Rata-rata kelompok 2
2
S gab
: Varian dari kedua kelompok
N1
: Jumlah sampel kelompok 1
N2
: Jumlah sampel kelompok 2
S2 1
: Varian kelompok 1
S2 2
: Varian kelompok 2
Bandingkan nilai t-hitung dengan nilai t-tabel dengan kriteria pengujian adalah : H0 : µ1 = µ2 (-tα/2 < thit < t α/2), Terima H0 bila nilai thitung < ttabel H1: µ1 ≠ µ2 (thit < -t α/2 dan thit > t α/2), Tolak H0 bila nilai thitung > ttabel
3. Hubungan antara aliran dan erosi permukaan dengan hujan Untuk mengetahui hubungan aliran permukaan dengan curah hujan serta hubungan erosi permukaan dengan curah hujan digunakan analisis regresi dengan curah hujan sebagai peubah bebas. Model yang dipilih merupakan model dengan koefisien determinasi (R2) terbesar serta logis dalam pendugaan aliran permukaan dan erosi permukaan. Sebelumnya, untuk membantu dalam pemilihan model, data aliran permukaan dan erosi permukaan terhadap curah hujan ditampilkan dalam scatter diagram atau scatter plot (diagram tebar).
24
Dari tebaran data tersebut akan dapat dilihat bentuk penampilan penyebaran datanya, apakah mengikuti pola linier atau non linier, sehingga dapat membantu dalam pemilihan model dan melakukan Analisis Sidik Ragam / Analysis of Variance (ANOVA). Untuk mempermudah dalam melakukan analisis regresi, maka digunakanlah software Minitab 14. Ada tidaknya hubungan antar peubah-peubah yang merupakan suatu hubungan regresi yang berpengaruh maka dilakukan uji regresi dengan uji F. Pengujian dilakukan dengan cara membandingkan nilai F hitung dengan nilai F tabel pada tingkat nyata tertentu. Kriteria pengujian : Ho
: ß = 0, tidak ada satupun peubah bebas yang berpengaruh terhadap Y (Fhit < Ftabel)
H1
: ß = 0, setidaknya ada satu atau lebih peubah bebas yang berpengaruh terhadap Y (Fhit > Ftabel)
4. Pendugaan aliran dan erosi tahunan Pendugaan aliran dan erosi permukaan setahun dilakukan dengan dua pendekatan, yaitu 1) menggunakan rasio jumlah hari hujan selama penelitian dengan jumlah hari hujan setahun, dan 2) menggunakan persamaan regresi dengan memasukan variable X (Curah hujan harian selama satu tahun) selanjutnya menjumlahkan variabel Y (Aliran permukaan atau erosi permukaan). Pendugaan menggunakan rasio jumlah hari hujan dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut: n Vtpi = ∑ (Vpij)………………………………………………..……………..(5) j=1 n Etpi = ∑ (Epij)…..…………………………….…………..…………………(6) j=1 HHt Vi =
x Vtpi………………...……………………..……………...….(7) HHp HHt
Ei =
x Etpi………………………………………..…………………(8) HHp
25
Keterangan : Vi
: Volume aliran permukaan tahunan (m3/ha/tahun) dari plot ke-i
Ei
: Erosi tahunan (ton/ha/tahun) dari plot ke-i
Vtpi
: Total volume aliran permukaan selama pengamatan (m3/ha)
Etpi
: Total erosi permukaan selama pengamatan (ton/ha)
HHt
: Jumlah hari hujan selama satu tahun (hari/tahun)
HHp
: Jumlah hari hujan selama pengamatan (hari)
Vpij
: Volume aliran permukaan (m3/ha) pada plot ke –i pada hari hujan ke-j
Epij
: Volume erosi permukaan (ton/ha) pada plot ke – i pada hari hujan ke-j
i
: Plot ke-i, i= 1,2,3dan 4
j
: Hujan ke-j; j = 1,2,3,... dst (Jumlah hari hujan)
26
BAB IV KONDISI UMUM LOKASI PENELITIAN
4.1 Letak geografis dan administrasi Letak geografis BKPH Sukun adalah 111°17’04’’ - 111°52’16’’ Bujur Timur dan 7°49’01’’- 8°20’12’’ Lintang Selatan dengan batas-batasnya adalah sebagai berikut : 1. Sebelah Barat
: Kecamatan Siman dan Pal B 617 ke Utara sampai dengan Pal B 714 belok ke timur
sampai dengan B 732 belok ke
Utara sampai dengan B 756/B1 2. Sebelah Utara
: Kecamatan Jenangan dan Pal B1 atau Kalimiring ke timur sampai kali Taeng / sampai dengan Pal BS.
3. Sebelah Timur
: Kecamatan Pulung dan Pal B6 ke Selatan sampai pal B46 ke timur sampai dengan Pal B 58 belok ke selatan sampai dengan Pal B 75
4. Sebelah Selatan : Kecamatan Mlarak dan Alur B atau Pal B 56 ke barat sampai dengan Pal B 12 dan belok ke utara sampai dengan Pal B 617. Sumber :RPHL Perum Perhutani, 2006 Sedangkan menurut administrasi pemerintah kawasan BKPH Sukun termasuk wilayah Kecamatan Pulung, Siman, Mlarak dan Jenangan, Kabupaten Ponorogo Provinsi Jawa Timur. Wilayah hutan BKPH Sukun jangka 2006-2010 seluas 3.736,10 Ha yang terbagi dalam 5 RPH, yaitu RPH Tambaksari 856,4 ha, RPH Sukun 734,2 ha, RPH Ngelayang 856,4 ha, RPH Sidoharjo 692,8 ha dan RPH Depok 753,7 ha (Perum Perhutani 2006). 4.2. Iklim Tipe iklim di wilayah BKPH Sukun menurut penentuan iklim Schmidt dan Ferguson yang ditetapkan berdasarkan data curah hujan, yaitu perbandingan jumlah Bulan Kering (BK) dan Bulan Basah (BB). Menurut segitiga Schmidt dan Ferguson wilayah BKPH Sukun termasuk dalam tipe Iklim C dengan nilai Q sebesar 43,9%. Curah hujan rata-rata selama 1 tahun adalah 2250 mm/thn dengan
27
suhu udara berkisar antara 18o s/d 31o celcius serta kelembapan berkisar antara 44-85% (Perum Perhutani 2006). 4.3. Keadaan lapangan dan hidrologi Keadaan lapangan wilayah hutan BKPH Sukun secara umum bergelombang ringan dengan punggung yang membujur ke arah barat diantara punggung tersebut terdapat sungai-sungai yang mengalir dari timur ke barat antara lain : Sungai Jurang Awang sampai Cimanuk dan sungai Plosorejo. BKPH Sukun,KPH Madiun termasuk dalam Daerah Aliran Sungai (DAS) Bengawan Solo dengan Sub Das Kali Madiun. 4.4. Jenis tanah Keadaan tanah di BKPH Sukun terdiri dari tanah laterit agak miskin mineral tetapi mempunyai sifat fisik yang baik antara lain porositas dan daya tahan air sedangkan jenis tanahnya adalah latosol. Pohon kayu putih dapat tumbuh dengan baik di kawasan tersebut. 4.5. Penggunaan lahan Penggunaan lahan yang ada di sekitar BKPH Sukun dimanfaatkan untuk sawah, ladang/tegalan. Pekarangan, berupa hutan negara atau penggunaan lainnya. Lahan yang ada sebagian besar berupa hutan negara, sedangkan penggunaan untuk sawah juga sedemikian luas dengan keberadaan hutan sedemikian luas tersebut merupakan potensi yang diharapkan masyarakat untuk dapat menambah lapangan pekerjaan. Adapun secara lengkap gambaran umum penggunaan lahan adalah sebagai berikut : Tabel 1. Pola penggunaan lahan No
Kecamatan
1 2 3 4
Siman Jengan Mlarak Pulung Jumlah
Sawah
Tegalan
1562 2714 1361 2392 8029
87 995 812 1727 3621
Penggunaan Lahan (Ha) Hutan Hutan Perkarangan Perkebunan Negara Rakyat 1108 956 1395 524 58 45 825 596 1505 7062 4833 9138 58 45
Lainnya
Jumlah
82 213 126 69 490
3795 5944 3720 12755 26214
4.6. Tutupan Lahan Tegakan produktif yang ada di wilayah BKPH Sukun didominasi oleh tanaman kayu putih KU I, KU II, KU III dan KU IV sebagaimana disajikan pada
28
Tabel 2 dibawah ini. Kelas hutan produktif kayu putih hanya 62,3 % (2306,8 ha) dari total luas kawasan (3710 ha). Sedangkan kawasan dibagian hutan sukun yang seharusnya dapat dikelola sebagai areal produksi daun kayu putih seluas ha. Tabel 2. Komposisi kelas hutan BKPH Sukun Kelas Hutan 1 Produktif KU I KU II KU III KU IV KU V KU VI KU VII KU VIII KU XI Jumlah Produktif Tak Produktif LTJL TPR TKL TKPBK Jumlah Tak Produtif Bukan Untuk Produksi TBP LDTI HL Jumlah Bukan Untuk Produksi Jumlah Seluruh Sumber:RPHL KPH Madiun 2006
Luas (Ha) 2
Persen (%) 3
407,9 682,7 525,7 257,6 0 0 162,4 202,5 68 2306,8
62,3
0 135,5 105,3 915,1 1155,9
31,2
32,3 31,2 174,8 238,3 3701
6,4
3462,7
BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN 5.1. Hasil 5.1.1. Curah hujan
Curah hujan (mm/hari)
Histograf curah hujan selama pengamatan disajikan dalam Gambar 9. 80 70 60 50 40 30 20 10 0
Tanggal Gambar 9. Histograf hujan selama pengamatan (03 Desember 2010 sampai 02 Februari 2011) Gambar 9 menunjukkan bahwa selama 63 hari pengamatan terjadi 44 hari hujan. Hujan maksimum sebesar 71,69 mm/hari dan minimum sebesar 0,50 mm/hari. Statistik curah hujan di lokasi plot selama pengamatan (CHp) dan curah hujan 1 tahun di Kecamatan Pulung (CHt) disajikan dalam Tabel 3. Tabel 3. Parameter statist ik curah hujan selama pengamatan dan curah hujan satu tahun Kecamatan Pulung Maksimum Minimum Rata-rata Simpangan (mm)
(mm)
(mm)
baku
CHp
71,69
0,50
15,74
15,74
CHt
119,00
1,00
17,74
20,15
Hasil uji t antara curah hujan di lokasi pengamatan dengan curah hujan di Kecamatan Pulung pada waktu yang sama dengan periode pengamatan
30
(03 Desember 2010 sampai 02 Februari 2011) menunjukkan bahwa CHp dan CHt pada waktu yang sama tidak berbeda nyata. Hasil pengujian selengkapnya disajikan di (Lampiran 12). Hal ini menunjukkan bahwa hujan menyebar merata di Kecamatan Pulung pada saat pengamatan, namun curah hujan selama pengamatan tidak mewakili variasi hujan selama satu tahun, yang ditunjukkan oleh hujan rata-rata harian dan simpangan baku yang cukup berbeda. 5.1.2. Aliran dan erosi permukaan hasil pengukuran Gambar 10 dan Gambar 11 merupakan kejadian hujan dan aliran permukaan dan kejadian hujan dengan erosi permukaan selama pengamatan.
Gambar 10. Kejadian hujan dan aliran permukaan selama pengamatan.
Gambar 11. Kejadian hujan dan erosi permukaan selama pengamatan
31
Dari Gambar 10 dan Gambar 11 dapat dilihat bahwa selama pengamatan, tidak semua hujan dapat menyebabkan aliran dan erosi permukaan. Ch minimum yang dapat menyebabkan aliran dan erosi permukaan adalah 4,5 mm/hari. Parameter statistik aliran dan erosi permukaan selama pengamatan disajikan dalam Tabel 4. Tabel 4. Statist ik aliran dan erosi permukaan Parameter Statistik
Plot 1 Ap 3
(M /ha)
Plot 2 Ep
Ap
(Ton/ha)
3
(M /ha)
Plot 3 Ep
Ap
(Ton/ha)
3
(M /ha)
Plot 4 Ep
Ap
Ep
(Ton/ha)
3
(Ton/ha)
(M /ha)
Minimum
0,155
0,0005
0,077
0,0001
0,077
0,0003
0,077
0,0001
Maksimum
465,782
0,9582
353,994
0,5354
409,887
0,4526
453,361
1,6236
Rata-rata
86,158
0,1771
41,941
0,0389
82,341
0,0534
87,388
0,1834
Simpangan
144,123
0,2996
77,623
0,0170
129,142
0,1038
1339,926
0,3859
2929,378
6,0226
1384,071
1,2843
2799,582
1,8167
2971,221
6,2352
baku Jumlah
Keterangan : Ap = Aliran permukaan Ep = Erosi permukaan
Hasil uji kesamaan dua nilai rata-rata (uji t) aliran dan erosi permukaan (Lampiran 13 dan Lampiran 14) menunjukkan bahwa nilai tengah rata-rata aliran permukaan lahan bertanaman kayu putih yang dicampur dengan tanaman kacang tanah dan kedelai (plot 4) = lahan bertanaman kayu putih dengan menggunakan teras bangku (plot 1) = lahan bertanaman kayu putih yang dicampur dengan tanaman jagung dan kemlandingan (plot 3) = lahan bertanaman kayu putih dan tanaman jagung dengan menggunakan teras gulud (plot 2), sedangkan nilai tengah rata-rata erosi permukaan plot 4 = plot 1 > plot 3 = plot 2. Penggunaan lahan bertanaman kayu putih yang dicampur dengan tanaman kacang tanah dan kedelai (plot 4), memiliki laju aliran dan erosi permukaan terbesar yaitu sebesar 2971,221 m3/ha dan 6,2352 ton/ha, sedangkan penggunaan lahan bertanaman kayu putih dan tanaman jagung dengan menggunakan teras gulud (plot 2) merupakan plot yang memiliki nilai aliran dan erosi permukaan terkecil yaitu 1384,071 m3/ha dan 1,2843 ton/ha. 5.1.3. Analisis regresi hubungan hujan dengan aliran dan erosi permukaan Berdasarkan hasil uji regresi non linier (polynomial) menunjukkan terdapat pengaruh antara variabel bebas (curah hujan) terhadap varibel terikat
32
(aliran dan erosi permukaan). Model pendugaan aliran dan erosi permukaan disajikan dalam Tabel 5 dibawah ini. Tabel 5. Model pendugaan aliran dan erosi permukaan Nama Plot
Model Persamaan
R-Sq (%) -4
Plot 1 Plot 2
Ap1= - 77,564 + 8,325Ch + 19x10 Ch
2
Plot 4
F Tabel
Hit
(95%)
86,5%
99,22
2
77,5%
53,54
2
95,8%
346,82
84,9%
84,66
Ap3 =- 82,369 + 9,4688 Ch – 0,0322 Ch
84,1%
81,84
Ep3 = - 0,0127 + 0,0001Ch + 8x10-5 Ch2
82,1%
71,24
2
85,0%
87,81
2
67,5%
32,22
-5
Ep1=- 0,1692 + 0,0189 Ch – 3,6x10 Ch
Ap2= - 11,845 + 0,7355 Ch + 0,0608 Ch -4
Ep2= 0,0315 – 0,0043 Ch + 1x10 Ch
2 2
Plot 3
F
Ap4 = -81,864 + 9,2309Ch – 0,0175 Ch -4
Ep 4= - 0,0381 + 0,0032Ch + 3x10 Ch
3,30
Keterangan : Ap = Aliran permukaan (m3/ha/hari) Ep = Erosi permukaan (ton/ha/hari) Ch = Curah hujan (mm/hari)
Dalam Tabel 5 dapat diketahui nilai koefisien determinasi menunjukkan bahwa masing-masing regresi mempunyai nilai positif, dengan demikian apabila nilai curah hujan meningkat maka akan menyebabkan peningkatan aliran dan erosi permukaan. Dari tabel ANOVA didapat nilai F hitung > F tabel, artinya terdapat pengaruh nyata antara curah hujan dengan aliran permukaan dan curah hujan dengan erosi permukaan. Grafik regresi hubungan antara curah hujan dengan aliran permukaan masing-masing disajikan dalam gambar berikut ini.
33
Gambar 12. Hubungan aliran permukaan Gambar 13. Hubungan aliran dengan curah hujan plot 1 permukaan dengan curah hujan plot 2
Gambar 14. Hubungan aliran permukaan Gambar 15. Hubungan aliran dengan curah hujan plot 3 permukaan dengan curah hujan plot 4 Sedangkan grafik hubungan antara erosi permukaan dengan curah hujan disajikan pada gambar dibawah ini
1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0
0
2 y = -4E-05x PLOT 1 + 0,018x - 0,169 R² = 0,775
Erosi permukaan …
Erosi permukaan …
34
1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0
Curah50hujan … 100
0
2 y = 0,000x PLOT 20,004x + 0,031 R² = 0,849
Curah50hujan …100
PLOT 3 + 0,001x…
1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 0
50
Erosi permukaan …
Erosi permukaan (ton/ha)
Gambar 16. Hubungan erosi permukaan Gambar 17. Hubungan erosi permukaan dengan curah hujan plot 1 dengan curah hujan plot 2 y = 8E-05x2
100
Curah hujan …
PLOT 4
1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0
y= 0,000x2… 0
50
100
Curah hujan …
Gambar 18. Hubungan erosi permukaan Gambar 19. Hubungan erosi permukaan dengan curah hujan plot 3 dengan curah hujan plot 4 5.1.4. Aliran dan erosi permukaan dugaan selama setahun Pendugaan laju aliran dan erosi permukaan tahunan menggunakan rasio jumlah hari hujan selama satu tahun dan menggunakan model regresi disajikan dalam Tabel 6. Tabel 6. Pendugaan regresi dan hari hujan Nama Plot
Plot 1 Plot 2 Plot 3 Plot 4
Pendugaan dengan Rasio Jumlah Hari Hujan Ap Ep (m3/ha/thn) (Ton/ha/thn) 13445,94 27,64 6353,02 5,89 12850,16 8,34 13637,85 28,62
Pendugaan dengan Regresi Ap (m3/ha/thn) 17295,72 8269,77 16291,23 17370,97
Ep (Ton/ha/thn) 35,46 7,43 10,59 36,03
Keterangan : Ap = Aliran permukaan Ep = Erosi permukaan
Tabel 6 menunjukkan bahwa pendugaan aliran dan erosi permukaan setahun menggunakan hari hujan (cara-1) dan regresi (cara-2) memiliki selisih
35
nilai yang kecil, dengan cara-2 hasilnya sedikit lebih besar. Hasil pendugaan erosi satu tahun dengan menggunakan regresi memiliki ketepatan yang lebih baik. Hal tersebut dikarenakan dengan menggunakan curah hujan satu tahun, nilai rata-rata curah hujan dalam selang waktu yang sama dengan selang waktu pengamatan lebih kecil dari nilai rata-rata dalam selang waktu sisanya (Lampiran 2), sehingga pendugaan dengan rasio jumlah hari hujan tersebut cenderung underestimate. Pendugaan dengan regresi memiliki nilai koefisien determinasi lebih besar dari 0,6 sehingga lebih baik digunakan. 5.1.5. Tingkat bahaya erosi Berdasarkan Tabel 6 dan kriteria tingkat bahaya erosi menurut Departemen Kehutanan (1986) (Tabel 7), serta solum tanah di lokasi penelitian adalah 90 cm tingkat bahaya erosi di plot 2 dan plot 3 termasuk ringan (R), sedangkan di plot 1 dan plot 4 temasuk sedang (S). Tabel 7. Tingkat bahaya erosi berdasarkan tebal solum tanah dan laju erosi Tebal Solum (cm) >90 60-90 30-60 <30
<15 SR R S B
Erosi Maksimum (ton/ha/thn) 15-60 60-180 180-480 R S B S B SB B SB SB SB SB SB
>480 SB SB SB SB
Ket: SR = Sangat ringan, R = Ringan, S = Sedang, B = Berat, SB = Sangat Berat Sumber: Departemen Kehutanan (1986)
5.2. Pembahasan 5.2.1. Aliran dan erosi permukaan Hasil pengukuran aliran dan erosi permukaan (Tabel 4) menunjukkan bahwa nilai laju aliran dan erosi permukaan di lahan bertanaman kayu putih yang dicampur dengan tanaman kacang tanah dan kedelai (plot 4) > lahan bertanaman kayu putih dengan menggunakan teras bangku (plot 1) > lahan bertanaman kayu putih yang dicampur dengan tanaman jagung dan kemlandingan (plot 3) > lahan bertanaman kayu putih dan tanaman jagung dengan menggunakan teras gulud (plot 2). Namun berdasarkan uji t menunjukkan bahwa nilai rata-rata aliran permukaan dari keempat plot tersebut tidak berbeda nyata (plot 4 = plot 1 = plot 3 = plot 2) (Lampiran 13), sedangkan erosi permukaan dari plot 4 tidak berbeda nyata dengan erosi permukaan dari plot 1, demikian juga erosi permukaan dari plot 3 tidak
36
berbeda nyata dengan erosi permukaan dari plot 2. Erosi permukaan dari dua plot pertama lebih besar dari dua plot ke dua (plot 4 = plot 1 > plot 3 = plot 2) (Lampiran 14).
Gambar 20. Bentuk penggunaan lahan kayu putih dengan teras bangku (plot 1) Alih ragam hujan menjadi aliran permukaan dari keempat plot secara statistik tidak berbeda nyata, namun dari segi jumlah selama pengamatan bebeda. Aliran permukaan dari plot 4 dan plot 1 lebih besar dari plot 3 dan plot 2, sehingga energi aliran permukaan lebih besar yang menyebabkan erosi permukaan dari plot 4 dan plot 1 menjadi lebih besar dibandingkan dari plot 3 dan plot 2. Penggunaan lahan kayu putih dengan teras bangku menghasilkan jumlah aliran dan erosi permukaan yang cukup besar karena teras bangku pada bagian talud tidak memiliki tanaman penutup (Gambar 20) dan memiliki kemiringan talud yang besar, hal ini membuat tanah menjadi mudah tererosi. Banyaknya praktik teras bangku juga mempengaruhi laju aliran dan erosi permukaan yang terjadi. Menurut Constantinesco (1976) dalam Arsyad (2010) dengan kelerengan 20% maka terdapat 20 bangku per 100 meter dengan lebar teras 5 meter. Artinya dengan panjang lereng 22 meter maka terdapat 4 sampai 5 bangku dengan lebar teras 5 meter. Bentuk penggunaan lahan kayu putih dengan tanaman kacang tanah dan kedelai dan penggunaan lahan kayu putih dengan teras bangku menghasilkan erosi permukaan yang tidak berbeda nyata.
37
Gambar 21. Bentuk penggunaan lahan kayu putih yang dicampur tanaman kacang tanah dan kedelai (plot 4) Pembuatan teras berfungsi untuk mengurangi panjang lereng dan menahan air sehingga mengurangi kecepatan dan jumlah aliran permukaan serta memungkinkan penyerapan air oleh tanah. Pembangunan teras bangku yang tidak sesuai dengan syarat pembuatan teras akan berdampak pada besarnya laju aliran dan erosi permukaan, hal tersebut yang membuat besarnya aliran permukaan pada plot 1 dan plot 4 tidak berbeda nyata. Gambar 21 menunjukkan tanaman kayu putih yang dicampur dengan tanaman kacang tanah dan kedelai (plot 4). Kerapatan tanaman terlihat kurang rapat bila dibandingkan dengan kerapatan tanaman kayu putih yang dicampur dengan tanaman jagung dan kemlandingan (plot 3) (Gambar 22) dan lahan bertanaman kayu putih dan tanaman jagung dengan menggunakan teras gulud (plot 2) (Gambar 23). Kerapatan tanaman berperan dalam mengurangi jumlah dan besarnya energi curah hujan, sehingga lahan dengan kerapatan tajuk tanaman lebih tinggi akan mereduksi laju erosi permukaan. Penerapan teras bangku (Gambar 20) secara teoritis akan mereduksi energi aliran permukaan sehingga dapat mereduksi erosi permukaan secara nyata. Namun dalam kasus penelitian ini, teras bangku yang dibuat tidak sesuai dengan teknis pembuatan teras bangku sehingga menghasilkan aliran dan erosi permukaan yang besar.
38
Gambar 22. Bentuk penggunaan lahan kayu putih yang dicampur tanaman jagung dan kemlandingan (plot 3) Teras gulud yang dibangun pada plot 2 (Gambar 23) dengan jarak antar gulud 1 – 2 meter dapat menahan aliran dan erosi permukaan sehingga kecepatan aliran permukaan dapat direduksi sehingga mengurangi energi aliran permukaan. Pembangunan teras gulud juga dapat menahan partikel tanah yang terangkut aliran permukaan sehingga mengurangi laju erosi permukaan sampai ke hilir. Tingkat bahaya erosi dilihat dari laju erosi permukaan tahunan berdasarkan hasil pendugaan menggunakan rasio jumlah hari hujan maupun persamaan regresi, tergolong tingkat ringan dan sedang. Berdasarkan data tersebut kedua penggunaan lahan tersebut tergolong baik (plot 2 dan plot 3) dari segi laju erosi permukaan, sedangkan kedua penggunaan lahan perlu dievaluasi kembali (plot 1 dan plot 4). Penentuan tingkat bahaya erosi yang digunakan berdasarkan kedalaman solum tanah, hal tersebut disebabkan jika laju erosi lebih cepat dari pembentukan tanah disertai kedalaman solum yang dangkal maka tanah akan terkikis secara perlahan-lahan bahkan akhirnya dapat menyikap bahan induk naik ke permukaan tanah.
39
Gambar 23. Bentuk penggunaan lahan kayu putih dengan tanaman jagung teras gulud (plot 2) Hasil penelitian ini masih perlu dikaji kembali, mengingat hasil pengukuran baru dilaksanakan 44 hari hujan dan terdapat dugaan terjadinya hasil pengukuran yang lebih rendah dari yang sebenarnya. Hal ini didasarkan pada konstruksi plot dan bak pengukuran aliran dan erosi permukaan yang dibuat tidak sebagaimana konstruksi plot erosi yang baik, yaitu dari plot erosi tidak terdapat bangunan pengarah aliran permukaan yang biasanya dibuat berbentuk segitiga. Bak penampung aliran permukaan dan sedimen yang pertama (bak A) dimensinya terlalu kecil dan ditempatkan tidak di tengah, sehingga bak A tidak dapat menampung aliran permukaan. Plot yang tidak dilengkapi bangunan pengarah aliran permukaan akan menyebabkan aliran permukaan dan sedimen yang terangkut tertahan oleh dinding plot di bagian hilir, sehingga tidak mencapai bak penampung.
5.2.2. Hubungan antara curah hujan dengan aliran dan erosi permukaan Nilai koefesien determinasi (R2) hubungan curah hujan dengan aliran permukaan berbentuk polynomial berkisar antara 80% sampai 90%, sedangkan untuk hubungan antara curah hujan dengan erosi permukaan berkisar antara 60% sampai 80%. Nilai R2 tersebut lebih besar dibandingkan dengan nilai R2 untuk persamaan linear dan exponensial, sehingga model persamaan polynomial dipilih
40
untuk menggambarkan hubungan hujan dengan aliran permukaan dan dengan erosi permukaan. Model polynomial dinilai lebih logis dibandingkan dengan model linear dan exponensial, yaitu sejalan dengan model hubungan jumlah hujan dan erosivitas hujan. Perbedaan nilai R2 disebabkan karena kejadian hujan bersifat acak terhadap kondisi parameter lain (pertumbuhan tanaman, penggemburan tanah) yang mempengaruhi laju aliran permukaan, sehingga jumlah hujan bukan satu-satunya parameter yang menyebabkan aliran permukaan, demikian juga dengan kejadian erosi.
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN 6.1.Kesimpulan 1. Penanaman kayu putih dengan menggunakan teras gulud dimana jarak antar guludnya 1-2 meter dan tanaman jagung sebagaimana di plot 2 dan dengan menggunakan tanaman jagung dan kemlandingan sebagaimana di plot 3 merupakan praktik penggunaan lahan terbaik dalam penanaman kayu putih dibandingkan dengan penggunaan teras bangku (plot 1) dan penanaman kacang tanah dan kedelai (plot 4). 2. Penggunaan teras bangku yang dibuat tidak sesuai dengan ketentuan teknis pembuatan teras bangku dan tidak dapat mereduksi aliran dan erosi permukaan.
41
6.2. Saran 1. Dalam pembangunan hutan tanaman kayu putih, agar penggunaan teras gulud dan tanaman jagung menjadi pertimbangan untuk mengendalikan terjadinya aliran dan erosi permukaan. 2. Pembuatan bak ukur erosi perlu di perbaiki terutama pada bagian outlet dan bentuk bak A. Pada bagian outlet sebaiknya di tengah plot dan mengerucut hal ini bertujuan menghindari hasil pengukuran yang bersifat underestimate. Bak A yang dibangun sebaiknya tidak terlalu rendah, sehingga dapat menampung aliran permukaan. 3. Penelitian ini hanya difokuskan pada aliran dan erosi permukaan saja, sedangkan aspek kehilangan unsur hara, pertumbuhan tanaman dan biaya pembuatan tanaman dan tindakan konservasi tidak diperhatikan. 4. Pengukuran aliran dan erosi permukaan sebaiknya dilakukan minimal selama satu siklus penggunaan lahan dalam setahun, dan akan lebih baik apabila dilakukan beberapa tahun siklus penggunaan lahan dan dilakukan pengulangan untuk setiap penggunaan lahan yang sama. 5. Pengukuran hujan juga sebaiknya menggunakan alat automatic yang bisa mengukur intensitas dan lama hujan agar dapat diketahui energi kinetik hujan, sehingga pengaruhnya terhadap aliran permukaan dan erosi dapat diketahui secara lebih baik.
DAFTAR PUSTAKA Anonymous a. 2010. Mengidentifikasi Komponen Kimia Minyak Atsiri Yang Telah Diisolasi Dari Daun Kayu Putih Segar dan Kering Secara GC-MS. http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/20421/4/Chapter%20II.pdf [19 Desember 2010]. Arsyad S. 2010. Konservasi Tanah & Air. Bogor: IPB Press. Ananda RD. 2010. Pendugaan Erosi Sendimentasidi DTA Cipokol Sub Das Cisadane Hulu dengan Model AGNPS [Skripsi]. Bogor: Fakultas Pertanian. Institut Pertanian Bogor. Bhestari PA. 2005. Integritas Konsep Keruangan Dalam Model Prediksi Erosi USLE di Sub DAS Ciliwung Hulu [Skripsi]. Bogor: Fakultas Pertanian. Institut Pertanian Bogor.
42
Constatinesco. 1976. Soil Conservation for Developing Countries. Soil Bull. 30 (Rome) Ellison WD. 1949. Protecting the land against the raindrop’s blast. Sci. Monthly 68. Flanangan DC. 1995. USDA-Water Erosion Prediction Project-Hillslope profile and Watershed Model Documentation. NSERL. Hardiyatmo CH. 2006. Penanganan Tanah Longsor dan Erosi. Gadjah Mada Yogyakarta: University press. Ispriyanto R. 2001. Erosi di Areal Tumpangsari Tegakan Pinus merkusii Umur 1 tahun (Studi kasus di KPH Tasikmalaya, Perum Perhutani Unit III Jawa Barat). [skripsi]. Bogor: Fakultas Kehutanan. Institut Pertanian Bogor. Kartasapoetra AG. 1986. Pengaruh Iklim Terhadap Tanah dan Tanaman. Jakarta: Bumi Aksara. Kundarto. 2005. Neraca air, Erosi tanah dan Traspor Lateral Hara NPK Pada SistemPersawahan di Sub DAS Kali Babon, Semarang. http://www.google.co.id/urbalittanah.litbang.deptan.go.id%2Fdokumentasi %2Fprosiding%2Fmflp2003%2Fkundarto17. [4 Juli 2011]. Lestari. 2004. Pengaruh Modifikasi Sistem Microcatchment Terhadap Kehilangan Unsur Hara Serta Perubahan Sifat Fisik dan Kimia Tanah Pada Pertanian Lahan Kering [Skripsi]. Bogor: Fakultas Pertanian. IPB Meyer LD, WC Harmon. 1979. Multiple intensity rainfall simulator for erosion research on row sideslope. Trans. Amer. Soc. Agric. Eng. 22 :100 Osborn B. 1953. Field meansurentment of soil splash. J Soil and Water Conservation. 8 : 255-260 [Perum Perhutani]. 2006. Rencana Pengelolahan Hutan Lestari. Madiun. KPH Madiun. Rahim SE. 2006. Pengendalian Erosi Tanah; Dalam Rangka Pelestarian Lingkungan Hidup. Jakarta: Bumi Aksara. Seipalla B. 2007. Kajian Tumpangsari Di Lahan Kayu Putih (Melaleuca leucadendron, LINN) Terhadap Keberlanjutan Kegiatan Konservasi Di Kabupaten Seram Bagian Barat Propinsi Maluku. [Tesis]. Yogyakarta: Ilmu Kehutanan. Universitas Gadjah Mada. Smith D .1945. Investigation In Erosion Control And Reclamation Of Erosion Shelby And Related Soils, Bethany, 1930-1942. USDA Agr.
43
Sihite J. 2001. Evaluasi Dampak Erosi Tanah Model Pendekatan Ekonomi Lingkungan dalam Perlindungan DAS : Kasus Sub-DAS Besai – DAS Tulang Bawang, Lampung. Http:www.worldagroforestrycenter.orgq=eval asidampak erosi tanah&ei [23 November 2010] Sinukaban N. 1994. Membangun Pertanian Menjadi Lestari dengan Konservasi. Bogor : IPB Press. . 2007. Konservasi Tanah dan Air; Kunci Pembangunan Berkelanjutan. Bogor : Direktorat Jendral RLPS. Sofyan M. 2006. Pengaruh Berbagai Penggunaan Lahan Terhadap Laju Infiltrasi Tanah. [Skripsi]. Bogor: Fakultas Pertanian. Institut Pertanian Bogor. Suripin. 2002. Pelestarian Sumberdaya Tanah dan Air. Yogyakarta: Andi Offset . Wischmeir WH. 1978. Use and Misuse of the universal soil loss equation. J Soil and Water Conservasion. 31 (1) : 59 Wongso S. 2010. Agroforestry, Antisipasi Erosi & Longsor. http://www.soilinvestigation.com/soil/?page=artikel&&no=29 [4 Juli 2011] Young RA. 1987. Agricultural Non-Point Sourch Pollution Model. A laege watershed analysis tool. Conservation Research Report 35, USDA-ARS, Washington DC.
44
LAMPIRAN
45
Lampiran 1 . Data aliran dan erosi permukaan selama pengamatan No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
Tanggal 03/12/2010 04/12/2010 05/12/2010 06/12/2010 07/12/2010 08/12/2010 10/12/2010 11/12/2010 12/12/2010 13/12/2010 15/12/2010 17/12/2010 18/12/2010 21/12/2010 24/12/2010 26/12/2010 27/12/2010 28/12/2010 29/12/2010 30/12/2010 01/01/2011 02/01/2011 03/01/2011 04/01/2011 08/01/2011 09/01/2011 10/01/2011 11/01/2011 12/01/2011
CH 9 12 8 16 22,8 17 71,69 15 48 5,28 31,6 10,5 15,3 19,5 6,3 13,6 4,6 1 7,6 0,5 6,2 23,35 27,9 2,8 1,8 18,27 0,8 6,3 1,01
Aliran Permukaan (M3/ha) Plot 1 Plot 2 Plot 3 Pot 4 0,388151 0,155261 1,552605 0,232891 22,90093 24,84168 23,28908 19,40756 0,310521 0,155261 0,388151 0,155261 20,18387 1,164454 27,17059 39,59143 93,15631 51,54649 124,2084 51,54649 46,57815 10,09193 52,78857 50,92545 465,7815 353,994 360,2044 453,3607 8,151177 0,155261 9,315631 7,763026 453,3607 173,8918 409,8878 428,519 0,621042 0,07763 0,776303 0,465782 74,52505 80,73547 80,73547 80,73547 0,776303 0,155261 1,164454 0,388151 6,986723 6,21042 16,6905 18,63126 0,776303 0,621042 1,164454 1,552605 0,388151 0,232891 0,310521 0,621042 1,552605 0,388151 2,328908 6,21042 0,155261 0,155261 0,07763 0,07763
Plot 1 0,001686 0,018643 0,001663 0,010232 0,128319 0,038957 0,958211 0,007056 0,641701 0,000995 0,437951 0,000782 0,003991 0,003368 0,002152 0,004478 0,001993
0,621042
0,07763
0,776303
0,388151
0,002264
0,000205
0,001432
0,006306
0,621042 48,13076 273,2585
8,539328 86,94589
0,388151 58,99899 242,2064
0,388151 130,4188 198,7335
0,000945 0,124047 0,91374
0,011123 0,046228
0,001765 0,025481 0,127204
0,001831 0,085435 0,940338
1,940756
0,388151
0,388151
1,164454
0,008383
0,001011
0,002029
0,024745
0,543412
0,310521
0,388151
0,465782
0,002105
0,002273
0,000664
0,003591
Erosi permukaan (Ton/ha) Plot 2 Plot 3 Plot 4 0,001325 0,003104 0,002517 0,050317 0,02449 0,025934 0,000405 0,002284 0,00411 0,004689 0,00891 0,028809 0,031476 0,07292 0,193732 0,012245 0,030076 0,213137 0,535434 0,452571 1,623638 0,000382 0,005409 0,046937 0,155202 0,387383 1,298936 0,000207 0,00232 0,001736 0,083389 0,073387 0,251448 8,07E-05 0,000996 9,55E-05 0,010494 0,009367 0,031478 0,00129 0,012299 0,010876 0,00115 0,002846 0,001854 0,001786 0,004943 0,023159 0,000145 0,000683 0,00169
46
Lampiran 1. Data Aliran dan Erosi Permukaan Selama Pengamatan (lanjutan) No 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44
Tanggal
Ch
14/01/2011 15/01/2011 16/01/2011 17/01/2011 18/01/2011 20/01/2011 21/01/2011 22/01/2011 23/01/2011 24/01/2011 25/01/2011 26/01/2011 01/02/2011 02/02/2011
4,5 11 10,15 7,1 9,6 31,9 31,1 1,32 4,56 11,09 34,8 42,45 6,09 54,33
Jumlah Rata-rata
683,69 15,89977
Plot 1 0,310521 1,164454 1,164454 0,776303 0,698672 167,6814 229,7856
Aliran Permukaan Plot 2 Plot 3 0,155261 0,232891 0,543412 0,776303 0,388151 1,397345 0,388151 1,164454 0,310521 0,543412 49,68336 161,4709 80,73547 273,2585
Plot 4 0,232891 1,397345 1,164454 1,009193 0,698672 229,7856 248,4168
Plot 1 0,001777 0,002913 0,001629 0,001006 0,000543 0,475787 0,637878
Erosi Permukaan Plot 2 Plot 3 0,000279 0,000306 0,0015 0,004171 0,000683 0,003598 0,000135 0,001534 0,00059 0,000571 0,023779 0,055512 0,038616 0,079169
Plot 4 0,001447 0,01043 0,010517 0,002813 0,001428 0,24813 0,102346
6,21042 267,0481 372,6252
3,881513 111,7876 161,4709
26,39429 298,1002 235,996
21,73647 279,4689 422,3086
0,005307 0,191815 0,672469
0,007087 0,054919 0,159905
0,00806 0,120208 0,177555
0,018149 0,083283 0,763246
360,2044
173,8918
385,0461
273,2585
0,71782
0,045967
0,113448
0,171111
2929,378 86,15817
1384,07 41,94151
2799,58 82,34059
2971,22 87,38884
6,022606 0,177135
1,284316 0,038919
1,816694 0,053432
6,235231 0,183389
4548
Lampiran 2. Curah hujan selama pengamatan dan curah hujan sisa Observasi RataMaksimum Minimum Simpangan Baku rata CH 1 tahun (selama 41 17,71 113 1 20,09 pengamatan) CH 1 tahun 161 17,75 119 1 20,23 (Sisanya) Lampiran 3. Berat volume dan berat jenis tanah plot erosi Kode P1 Hulu P2 Hulu P3 Hulu P4 Hulu P1 Hilir P2 Hilir P3 Hilir P4 Hilir P1 Tengah P2 Tengah P3 Tengah P4 Tengah
BV
BJ 3
g/cm 0,76 0,77 0,74 0,75 0,8 0,84 0,76 0,8 0,82 0,8 0,77 0,86
Porositas tanah %
2,26 2,24 2,21 2,19 2,14 2,14 2,18 2,19 2,13 2,21 2,24 2,25
66,55 65,4 66,55 65,87 62,63 60,68 65,06 63,42 60,63 63,66 65,79 61,7
Ket : P = Plot BV = Berat Volume BJ = Berat Jenis
Lampiran 4. Analisis curah hujan dengan aliran permukaan plot 1 (teras bangku) Sumber db Jk RKJ F hit F tabel 0,05 0,01 Regression 2 592807 296403 99,22 3,30 5,34 Residual 31 92609 2987 error Total 32 685416 Lampiran 5. Analisis curah hujan dengan aliran permukaan plot 2 (teras gulud dan jagung) Sumber db Jk RKJ F hit F tabel 0,05 0,01 Regression 2 184873 92436,60 346,44 3,30 5,34 Residual 30 8005 266,80 error Total 32 192878
4649
Lampiran 6. Analisis curah hujan dengan aliran permukaan plot 3 (jagung dan kemlandingan) Sumber db Jk RKJ F hit F tabel 0,05 0,01 Regression 2 462449 231225 81,84 3,30 5,34 Residual 31 87585 2825 error Total 33 550034 Lampiran 7. Analisis curah hujan dengan aliran permukaan plot 4 (kacang tanah dan kedelai) Sumber db Jk RKJ F hit F tabel 0,05 0,01 Regression 2 549319 274659 87,81 3,30 5,34 Residual 31 96970 3128 error Total 33 646288 Lampiran 8. Analisis curah hujan dengan erosi permukaan plot 1 (teras bangku) Sumber db Jk RKJ F hit F tabel 0,05 0,01 Regression 2 2,29 1,14 53,54 3,30 5,34 Residual 31 0,66 0,02 error Total 33 2,96 Lampiran 9. Analisis curah hujan dengan erosi permukaan plot 2 (teras gulus dan jagung) Sumber db Jk RKJ F hit F tabel 0,05 0,01 Regression 2 0,26 0,13 84,66 3,30 5,34 Residual 30 0,05 0,01 error Total 32 0,31 Lampiran 10. Analisis curah hujan dengan erosi permukaan plot 3 (tanaman jagung dan kemlandingan) Sumber db Jk RKJ F hit F tabel 0,05 0,01 Regression 2 0,29 0,14 71,24 3,30 5,34 Residual 31 0,06 0,01 error Total 33 0,35
50 47
Lampiran 11. Analisis curah hujan dengan erosi permukaan plot 4 (tanaman kacang tanah dan kemlandingan) Sumber db Jk RKJ F hit F tabel 0,05 0,01 Regression 2 3,31 1,65 32,22 3,30 5,34 Residual 31 1,59 0,05 error Total 33 4,91 Lampiran 12. Uji kesamaan antara curah hujan pengamatan dengan curah hujan di Kecamatan Pulung Curah Hujan Curah Hujan di Parameter Statistik Pengamatan (CHp) Kecamatan Pulung (CHt) Rata-Rata 15,70 17,70 Simpangan Baku 15,70 20,10 Observasi 44,00 41,00 t-value -0,51 0 0,615Tn 0 p-value Ket: P = Taraf Nyata ** Berbeda Sangat Nyata (P < 0,01) * Berbeda Nyata (P 0,01 – 0,05) Tn Tidak Berbeda Nyata (P > 0,05)
Lampiran 13. Nilai t hitung dalam uji t aliran permukaan antar plot erosi t-Value Plot 1 Plot 2 Plot3 Plot 4 Plot 1 1,57 0,12 -0,04 Plot 2 -1,56 -1,65 Plot 3 -0,15 Plot 4 Ket : = Tidak ada nilainya T-tabel (0,05) : 1,697
Lampiran 14. Nilai t hitung dalam uji t erosi permukaan antar plot erosi t-value Plot1 Plot2 Plot3 Plot4 Plot 1 2,55 2,28 -0,07 Plot 2 -0,59 -2,11 -2,90 Plot 3 Plot 4 Ket : = Tidak ada nilainya T-tabel (0,05) : 1,697
