V. HASIL DAN PEMBAHASAN 5.1. Kadar Air Tanah Air merupakan salah satu komponen penting yang dibutuhkan oleh tanaman baik pohon maupun tanaman semusim untuk tumbuh, berkembang dan berproduksi. Air yang dapat diserap tanaman adalah air yang berada dalam poripori tanah di lapisan perakaran. Air tanah yang tersedia bagi tanaman terdapat pada kisaran antara kapasitas lapang dan titik layu permanen (Hanafiah, 2005). Tabel 1 merupakan persamaan kadar air tanah berdasarkan nilai tahanan tanah. Berdasarkan pengamatan di lapangan kadar air tanah berbanding terbalik dengan nilai tahanan listrik, semakin tinggi nilai tahanan listrik maka kadar air tanah akan semakin rendah. Persamaan tersebut diperoleh dengan membuat grafik hubungan antara kadar air tanah dengan tahanan listrik yang disajikan pada Gambar Lampiran 3 – 5. Berdasarkan Tabel 2 kadar air tanah rata-rata bulanan di perlakuan kontrol (T0) sebesar 36%, pada perlakuan guludan yang dilengkapi lubang resapan dan mulsa vertikal (T1) sebesar 41%, dan pada perlakuan rorak yang dilengkapi lubang resapan dan mulsa vertikal (T2) sebesar 46%. Data curah hujan dan kadar air tanah bulanan disajikan pada Tabel 2. Kadar air tanah bulanan tertinggi pada T0 sebesar 37 % sedangkan T1 dan T2 masing-masing sebesar 42% dan 48%. Hal ini disebabkan T0 tidak efektif menambah jumlah air yang diresapkan saat hujan sedangkan pada T1 dan T2 masih dapat menambah jumlah air yang diresapkan.
Tabel 1. Persamaan Penduga Nilai Kadar Air Tanah berdasarkan Nilai Tahanan Listrik No sensor Blok I
Persamaan penduga Kedalaman Tanah 25 cm
R2
Persamaan penduga Kedalaman Tanah 50 cm
R2
Persamaan penduga Kedalaman Tanah 100 cm
R2
20 33 34 35 37
y = -0.0040x + 45.91 y = -0.001x + 42.00 y = -0.007x + 47.86 y = -0.009x + 42.74 y = -0.061x +103.2
0.78 0.80 0.71 0.62 0.65
y = -0.04x + 4.67 y = 0.003x+49.32 y = -0.008x + 53.61 y = -0.031x + 61.47 y = -0.243x + 175.9
0.69 0.61 0.78 0.65 0.45
y = -0.061x + 45.45 y = -0.028x + 106.9 y = -0.005x + 59.62 y = -0.008x + 59.27 y = -0.315x + 162.2
0.86 0.17 0.34 0.75 0.15
y = -0.013x + 47.97 y = -0.002x + 40.82 y = -0.025x + 74.42 y = -0.008+ 43.09
0.61 0.64 0.78 0.82
y = -0.031x + 41.5 y = -0.026x + 61.8 y = -0.009x + 66.3 y = -0.013x + 53.38
0.64 0.63 0.41 0.74
y = -0.159x + 73.47 y = -0.024x + 63.45 y = -0.035x + 100.1 y = -0.016x + 81.91
0.65 0.28 0.57 0.50
y = -0.038x + 57.72 y = -0.023x + 50.73 y = -0.024x + 62.39 y = -0.005x + 42.03 y = -0.006x + 55.28 y = -0.007x + 42.75 y = -0.008x + 53.29
0.81 0.57 0.76 0.61 0.73 0.88 0.79
y = -0.008x + 50.28 y = -0.014x + 54.23 y = -0.017x + 62.94 y = -0.033x + 69.31 y = -0.005x + 50.91 y = -0.013x + 54.83 y = -0.017x + 78.80
0.67 0.65 0.41 0.68 0.71 0.68 0.52
y = -0.009x + 57.96 y = -0.029x + 100.9 y = -0.022x + 77.8 y = -0.022x + 67.49 y = -0.021x + 65.82 y = -0.024x + 98.72 y = -0.042x + 99.93
0.31 0.48 0.44 0.56 0.82 0.54 0.85
Blok II 1 11 18 20
Blok III 12 13 17 29 34 37 40
Keterangan : x = tahanan listrik; y = kadar air tana
Tabel 2. Data Curah Hujan dan Kadar Air Tanah Bulanan
Bulan Januari Februari Maret April Mei Juni Juli Agustus Rataan
Curah Hujan (mm) T1 T0 T2 408.4 503.76 387.08 144.13 172.77 150.3 245.99 269.31 209.75 160.97 196.8 173.99 87.26 114.29 96.34 136.56 155.74 116.78 104.72 100.48 82.18 19.06 22.63 17.8
Ratarata 433.08 155.73 241.69 177.26 99.3 136.36 95.79 19.83
Kadar Air Rata-rata (% volume) T1 T0 T2 41 36 46 42 37 47 41 37 47 42 37 48 41 36 46 42 37 47 41 35 46 39 34 43 41 36 46
Ratarata 41 42 42 42 41 42 41 39
Tabel 2 dan 3 menunjukkan bahwa kadar air tanah rata-rata bulanan di T2 selalu lebih tinggi dibandingkan di T0 dan T1, sebaliknya kadar air rata-rata bulanan di T0 selalu lebih rendah dibandingkan di T1 dan T2. Kadar air rata-rata pada T0 selalu lebih rendah disebabkan faktor tekstur tanah pada T0 memiliki kandungan pasir yang lebih tinggi dibandingkan T1 dan T2. Disamping itu dikarenakan pada T1 dan T2 menggunakan teknik konservasi tanah dan air dengan manggunakan teras gulud dan rorak, yang keduanya dilengkapi lubang resapan dan mulsa vertikal sehingga kadar air tanah pada T1 dan T2 lebih tinggi dibandingkan T0.
Tabel 3. Data Curah Hujan dan Kadar Air Rata-rata Tanah Bulanan per Perlakuan (Sitanggang, 2010)
Bulan dan Tahun
Curah Hujan (mm)
Kadar Air Rata-rata (% volume)
T1
T0
T2
Ratarata
181.4
153.9
156.6
177.7
41
37
46
41
Agustus'06
0
0
0
0
41
36
45
40
September'06
0
0
0
0
38
32
41
37
Oktober'06
14.2
13
13.2
14.7
36
30
39
35
November'06
21.8
17.3
17.3
20.2
36
29
38
34
Desember'06
168.3
165.8
150.1
178.8
40
34
44
39
39
33
42
Juli'06
Rataan
T1
T0
T2
Ratarata
Atmaja (2007) mengemukakan Perlakuan guludan bersaluran dan rorak yang dilengkapi lubang resapan dan mulsa vertikal efektif meningkatkan kadar air tanah. Kadar air tanah rata-rata bulanan pada perlakuan rorak paling tinggi diikuti perlakuan guludan bersaluran dan kontrol, yaitu sebesar 50 %, 45 %, dan 42 %. Secara konsisten, kadar air tanah rata-rata bulanan pada T2 lebih besar T1 dan T0. Kadar air tanah sangat berkaitan dengan
air hujan yang jatuh ke
permukaan tanah. Curah hujan dan penyebarannya sangat mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan pada tanaman kelapa sawit. Rendahnya curah hujan pada periode tertentu akan menyebabkan berkurangnya ketersediaan air dan akan menyebabkan kekeringan pada waktu tertentu. Untuk mengatasi keadaan tersebut diperlukan teknik konservasi tanah dan air dengan metode teras gulud dan rorak yang dilengkapi lubang resapan dan mulsa vertikal untuk meresapkan air pada musim hujan yang akan dapat meningkatkan cadangan air tanah dan mampu menunda kekeringan pada saat musim kemarau. Teknik konservasi teras gulud dan rorak dapat menampung air hujan dan aliran permukaan sehingga air hujan lebih banyak masuk ke dalam tanah. Adanya
lubang resapan dan mulsa vertikal menyebabkan air yang tertampung di guludan dan rorak dapat meresap lebih dalam ke dalam tanah, dan terdistribusi menjadi air perkolasi dan seepage (aliran ke samping) sehingga air tanah yang tersimpan pada blok yang diberikan perlakuan lebih banyak jika dibandingkan dengan blok tanpa perlakuan (kontrol). Dinamika kadar air tanah rata-rata bulanan pada berbagai kedalaman ditunjukan pada Tabel 4. Dari tabel tersebut dapat dilihat bahwa nilai kadar air tanah rata-rata bulanan tertinggi pada setiap kedalaman adalah T2. Sedangkan T0 memiliki kadar air tanah rata-rata yang paling rendah daripada T2 dan T1. Kadar air tanah rata-rata pada kedalaman 25 cm tertinggi pada T2 diikuti T1 dan T0, masing-masing sebesar 37%, 36%, dan 31%. Untuk kedalaman 50 cm tertinggi pada T2 diikuti T1 dan T0, sebesar 49%, 41%, dan 38%. Sedangkan untuk kedalaman 100 cm T2 > T1 > T0, sebesar 50% > 45% > 39%. Kadar air tanah rata-rata terendah bulanan pada kedalaman 25 cm, 50 cm, dan 100 cm pada masing-masing perlakuan terjadi pada bulan Agustus. Rendahnya kadar air tanah pada bulan Agustus akibat rendahnya curah hujan pada bulan tersebut. Dinamika kadar air tanah bulanan pada tiap kedalaman disajikan Tabel 4.
Tabel 4. Kadar Air Tanah Bulanan Tiap-tiap Kedalaman Kadar Air Rata-rata (% volume) T1 T0 Bulan 25cm 50cm 100cm 25cm 50cm 100cm Januari 38 41 44 33 37 38 Februari 37 42 46 32 38 39 Maret 37 42 46 32 39 39 April 37 42 46 33 40 40 Mei 36 41 46 31 39 39 Juni 37 42 46 32 39 39 Juli 35 41 45 31 38 37 Agustus 32 39 44 28 36 37 rataan 36 41 45 31 38 39
25cm 39 38 38 38 36 38 37 32 37
T2 50cm 49 50 50 50 51 49 48 47 49
100cm 48 51 51 51 50 50 50 48 50
Kedalaman 100 cm > kedalaman 50 cm > kedalaman 25 cm. Hal ini menunjukkan bahwa semakin dalam kedalaman solum tanah, kadar air tanah akan semakin tinggi (Tabel 4). Tabel 5 menyajikan nilai kadar air tanah setiap lereng pada masing-masing perlakuan. Kadar air tanah tertinggi pada saat musim hujan maupun kemarau di setiap lereng terdapat pada T2, diikuti oleh T1 dan T0. Kadar air tanah lereng bawah lebih besar dari pada lereng atas pada masing-masing blok percobaan dikarenakan solum tanah pada lereng bawah lebih dalam dibandingkan lereng atas yang mempunyai solum tanah yang dangkal, sehingga kadar air tanah pada lereng bawah akan lebih besar dibandingkan dengan lereng atas. Tabel 5. Nilai Kadar Air Tanah pada Setiap Lereng
Musim Hujan Kemarau ∆
Kadar Air Tanah Rata-Rata Seluruh Kedalaman (% volume) Lereng Atas Lereng Tengah Lereng Bawah T0 T1 T2 T0 T1 T2 T0 T1 T2 35 37 46 37 42 45 37 42 48 33 36 45 36 40 43 35 40 46 2 1 1 1 2 2 2 2 2
Perbedaan nilai kadar air tanah pada saat musim hujan dan kemarau dari masing-masing lereng menunjukkan perubahan kandungan air tanah pada masingmasing lereng. Kadar air rata-rata bulanan pada lereng bawah mempunyai nilai kadar air yang tinggi daripada lereng atas pada setiap perlakuan dan disajikan pada Tabel Lampiran 1. Pada saat musim hujan, air hujan yang jatuh ke tanah masuk ke dalam rorak yang mampu diresapkan dan disimpan ke dalam tanah dengan baik sehingga dapat meningkatkan kadar air tanah dan pada saat musim kemaraupun kadar air tanah pada perlakuan T2 masih tinggi. Dengan adanya rorak akan memperbesar peresapan air ke dalam tanah. Sementara pada T0 air hujan yang jatuh tidak banyak yang meresap ke dalam tanah karena sebagian lagi akan menjadi aliran permukaan, sehingga kadar air pada T0 paling rendah dibandingkan dengan T1 dan T2 baik pada saat musim hujan maupun pada saat musim kemarau. Hubungan kadar air tanah bulanan dengan curah hujan bulanan disajikan pada Gambar 4 – 6, serta perbandingan kadar air tanah bulanan antar perlakuan disajikan pada Gambar 7. Kadar air tanah bulanan lebih stabil pada T2 dibandingkan di T0 dan T1. Semakin banyak air tersedia yang terkandung di dalam tanah, menunjukkan bahwa nilai kadar air tanah pada daerah tersebut lebih stabil. Hal ini disebabkan karena adanya perlakuan peresapan air sehinnga air hujan yang jatuh ke tanah tidak menjadi aliran permukaan, tetapi masuk ke dalam tanah dan meningkatkan kandungan air di dalam tanah juga diharapkan mampu menunda kekeringan pada saat musim kemarau. Gambar 7 merupakan grafik yang menunjukkan bahwa nilai kadar air tanah bulanan paling tinggi pada T2 diikuti T1 dan T0. Gambar 4 – 6 adalah grafik hubungan kadar air tanah bulanan dengan
curah hujan. Pada saat curah hujan tinggi maka kadar air tanah juga akan meningkat, dan semakin menurun kadar air tanahnya pada saat curah hujan rendah atau tidak terjadi hujan sama sekali. Dengan adanya perlakuan teras gulud dan rorak yang dilengkapi lubang resapan dan mulsa vertikal, maka pada saat hujan turun air akan diresapkan dan disimpan di dalam tanah sehingga meningkatkan kandungan air tanah. Pada saat musim hujan, air hujan yang jatuh ke tanah masuk ke dalam rorak yang mampu diresapkan dan disimpan ke dalam tanah dengan baik sehingga dapat meningkatkan kadar air tanah dan pada saat musim kemaraupun kadar air tanah pada perlakuan T2 masih tinggi. Dengan adanya rorak akan memperbesar peresapan air ke dalam tanah. Sementara pada T0 air hujan yang jatuh tidak banyak yang meresap ke dalam tanah karena sebagian lagi akan menjadi aliran permukaan, sehingga kadar air pada T0 paling rendah dibandingkan dengan T1 dan T2 baik pada saat musim hujan maupun pada saat musim kemarau Dengan adanya perlakuan teras gulud dan rorak yang dilengkapi lubang resapan dan mulsa vertikal, maka pada saat hujan turun air akan diresapkan dan disimpan di dalam tanah sehingga meningkatkan kandungan air tanah. Semakin tinggi curah hujan maka akan meningkatkan kadar air tanah. Kapasitas lapang adalah persentase kelembaban yang ditahan oleh tanah sesudah terjadinya drainase dan kecepatan gerakan air ke bawah menjadi sangat lambat. Keadaan ini terjadi 2 – 3 hari sesudah hujan jatuh yaitu bila tanah cukup mudah ditembus air, tekstur dan struktur tanahnya seragam dan pori-pori tanah belum semua terisi oleh air dan temperatur cukup tinggi. Selama air di dalam tanah masih lebih tinggi daripada kapasitas lapang maka tanah akan tetap lembab.
Hal ini disebabkan air kapiler selalu dapat mengganti kehilangan air karena proses evaporasi (Atmaja, 2007). Sementara, ketika tanaman berada pada keadaan air yang cukup maka tanaman tersebut akan mengambil air kapiler dari dalam tanah. Bila sampai batas maksimum air kapiler dapat diambil dan mendekati habis tanaman akan menjadi layu permanen. Ketersediaan air di zona perakaran dipengaruhi oleh kemampuan pengelolaan limpasan permukaan sehingga sebagian besar air hujan yang jatuh dipermukaan lahan dapat masuk ke dalam tanah. Teknik konservasi teras gulud dan rorak dapat menampung air hujan dan limpasan permukaan sehingga lebih banyak air hujan yang masuk ke dalam tanah. Adanya lubang resapan dan mulsa vertikal menyebabkan air yang tertampung di teras gulud dan rorak dapat meresap lebih dalam ke dalam tanah dan terdistribusi menjadi air perkolasi dan aliran ke samping sehingga air tanah yang tersimpan di blok perlakuan lebih banyak dibandingkan di blok tanpa perlakuan (kontrol). Adanya teras gulud dan rorak dapat menyebabkan daya tampung saluran terhadap air hujan lebih besar dan lebih efektif menghambat laju aliran permukaan sehingga air hujan yang tertampung di saluran akan memperoleh kesempatan meresap ke dalam tanah melalui infiltrasi tertunda. Dengan adanya lubang resapan dan mulsa vertikal menambah daya tampung saluran serta mempercepat peresapan air masuk ke dalam tanah karena pori tanah terlindungi oleh mulsa sehingga menghambat penyumbatan pori tanah. Lubang resapan dapat memperluas permukaan resapan seluas dinding lubang yang memungkinkan terjadinya peresapan lateral (Subekhi, 2006).
Gambar 4. Grafik Kadar Air Tanah Dengan Total Hujan Bulanan T0
Gambar 5. Grafik Kadar Air Tanah Dengan Total Hujan Bulanan T1
Gambar 6. Grafik Kadar Air Tanah Dengan Total Hujan Bulanan T2
Gambar 7. Grafik Perbandingan Kadar Air Tanah Antar Perlakuan Berdasarkan data kadar air tanah bulanan, pola kadar air tanah bulanan untuk setiap perlakuan menurun mengikuti pola curah hujan yang semakin menurun.
