09E01080.doc

BESAR ALIRAN PERMUKAAN (RUN-OFF) PADA BERBAGAI TIPEKELERENGAN DIBAWAH TEGAKAN Eucalyptus spp.

(Studi kasus di HPHTI PT. Toba Pulp Lestari,Tbk. Sektor Aek Nauli)

SKRIPSI

OLEH:

MAHARDIKA PUTRA PURBA051202019/BUDIDAYA HUTAN

DEPARTEMEN KEHUTANANFAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SUMATERA UTARAMEDAN

2009

Mahardika Putra Purba : Besar Aliran Permukaan (Run-Off) Pada Berbagai Tipe Kelerengan Dibawah tegakan Eucalyptus spp.(Studi Kasus Di HPHTI PT. Toba Pulp Lestari, Tbk. Sektor Aek Nauli), 2009.USU Repository © 2009

ABSTRACT

Mahardika Putra Purba, Surface Run-off Value at Various of RampType Under Strightened of Eucalyptus spp. Case Study in HPHTI PT. Toba PulpLestari,Tbk. Sector of Aek Nauli. Under supervision by Dr. Delvian, S.P, M.P andDr. Deni Elfiati, S.P, M.P

This research aim to calculating surface run-off value under strightened ofEucalyptus spp. at HPHTI PT. Toba Pulp Lestari,Tbk. Sector of Aek Nauli.Surface run-off is important to be known to calculate of water loss, calculatingnumber of transported land, and also precipitation of land able to lessen thedepository capacities of water. Some the factors influence surface run-off israinfall, ramp, and nature of land. Data asses the surface run-off equal to 0,0038mm (8-15%), 0,0053 mm (15-25%), and 0,0071 mm (25-40%) indicating that theexcelsior degree of inclination bevel hence ever greater also surface run-off thathappened. Besides that, good progressively the nature of land hence smallersurface run-off that happened.

Keywords : Surface run-off, Surface run-off coefficient, Rainfall, Ramp, Natureof Land, Vegetation


ABSTRAK

Mahardika Putra Purba, Besar Aliran Permukaan Pada Berbagai TipeKelerengan dibawah Tegakan Eucalyptus spp. Studi Kasus di HPHTI PT. TobaPulp Lestari, Tbk. Sektor Aek Nauli, dibimbing oleh Dr. Delvian, S.P, M.P danDr. Deni Elfiati, S.P, M.P

Penelitian ini bertujuan untuk menghitung besarnya laju limpasanpermukaan yang terjadi dibawah tegakan Eucalyptus spp. Di HPHTI PT. TobaPulp Lestari,Tbk. Sektor Aek Nauli. Pentingnya aliran permukaan adalah untukmenghitung kehilangan air, banyaknya tanah yang terangkut serta pengendapantanah yang dapat mengurangi kapasitas penyimpanan air. Beberapa faktor yangmempengaruhi besar kecilnya aliran permukaan adalah curah hujan, kelerengandan sifat-sifat tanah. Data nilai aliran permukaan sebesar 0,0038 mm (8-15%),0,0053 mm (15-25%), dan 0,0071 mm (25-40%) menunjukkan bahwa semakintinggi derajat kemiringan suatu lereng maka semakin besar pula aliran permukaanyang terjadi. Disamping itu, semakin baik sifat tanah maka semakin kecil aliranpermukaan yang terjadi.

Kata kunci : Aliran Permukaan, Koefisien Aliran Permukaan, Curah Hujan,Kelerengan, Sifat tanah, Vegetasi


KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa,

karena atas berkat dan rahmat-Nya lah penulis dapat menyelesaikan penulisan

skripsi ini dengan baik.

Adapun skripsi ini berjudul Besar Aliran Permukaan (run off) Pada

Berbagai Tipe Kelerengan Dibawah Tegakan Eucalyptus spp. Studi Kasus di

HPHTI PT.Toba Pulp Lestari,Tbk. Sektor Aek Nauli. Adapun skripsi ini disusun

guna mendapatkan gelar kesarjanaan dari Departemen Kehutanan, Fakultas

Pertanian, Universitas Sumatera Utara.

Dalam kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan teima kasih kepada

Dr. Delvian, S.P, M.P dan Dr. Deni Elfiati, S.P, M.P selaku komisi pembimbing

penelitian yang telah memberikan arahan dan bimbingannya dalam penyusunan

skripsi ini.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan. Oleh

karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun dari

semua pihak demi kesempurnaan skripsi ini. Akhir kata penulis ucapkan terima

kasih dan semoga skripsi ini bermanfaat bagi kita semua.

Medan, Maret 2009

Penulis


DAFTAR ISI

Hal

ABSTRAK ...................................................................................................... iKATA PENGANTAR .................................................................................... iiiDAFTAR ISI................................................................................................... ivDAFTAR TABEL .......................................................................................... vDAFTAR GAMBAR ...................................................................................... viDAFTAR GAMBAR ...................................................................................... vii

PENDAHULUANLatar Belakang ..................................................................................... 1Tujuan Penelitian ................................................................................. 3Manfaat Penelitian ............................................................................... 3

TINJAUAN PUSTAKAAliran Permukaan ................................................................................. 4Koefisien Aliran Permukaan ................................................................. 5Faktor-faktor yang mempengaruhi Terjadinya Aliran Permukaan ....... 7Proses Terjadinya Aliran Permukaan.................................................... 8Sifat Fisik Tanah ................................................................................... 9

Tekstur dan Struktur Tanah........................................................... 9Kerapatan Lindak Tanah (bulk density) dan Porositas Tanah...... 11

Sifat Kimia Tanah ................................................................................. 14Kandungan Bahan Organik Tanah ................................................ 14

KONDISI UMUM LOKASI PENELITIANLetak dan Luas Wilayah....................................................................... 16Jenis Vegetasi..................................................................... .................. 16

METODOLOGI PENELITIANTempat dan Waktu ................................................................................ 18Bahan dan Alat ...................................................................................... 18Metode Penelitian ................................................................................. 18Prosedur Penelitian............................................................................... 19

HASIL DAN PEMBAHASANHasil ...................................................................................................... 26Pembahasan........................................................................ .................. 29

KESIMPULAN DAN SARANKesimpulan ........................................................................................... 41Saran.................................................................................. .................. 41

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN


DAFTAR TABEL

No Teks Hal

1. Akibat Pengambilan Serasah Permukaan Pada Kapasitas Peresapan .......... 5

2. Klasifikasi Persentase Kandungan Bahan Organik...................................... 15

3. Klasifikasi Kemiringan Lapangan Sektor Aek Nauli.................................. 16

4. Tipe struktur, penyifatan, diagram agregat dan lokasinyapada profil tanah........................................................................................... 23

5. Sifat – Sifat Tanah Dibawah Tegakan Eucalyptus sppPT.TPL sektor Aek Nauli............................................................................ 29


DAFTAR GAMBAR

No Teks Hal

1. Petak percobaan Pengukuran Aliran Permukaan ......................................... 7

2. Grafik Nilai Aliran Permukaan (run-off) Pada Berbagai Tipe KelerenganYang Berbeda............................................................................................... 15

3. Grafik Nilai Koefisien Aliran Permukaan (run-off) Pada Berbagai TipeKelerengan Yang Berbeda ........................................................................... 15


DAFTAR LAMPIRAN

No Teks Hal

1. Data Curah Hujan Selama 10 Hari Hujan .................................................... 44

2. Data Pengukuran Besar Aliran Permukaan.................................................. 45

3. Rata-rata Aliran Permukaan Selama 10 Hari Hujan (ml) ............................ 46

4. Rata-rata Aliran Permukaan Selama 10 Hari Hujan (mm) .......................... 46

5. Koefisien Aliran Permukaan Selama 10 Hari Hujan ................................... 46

6. Kondisi vegetasi, Tumbuhan bawah, Penakar Hujan (Ombrometer)dan Petak Percobaan Penelitian dibawah Tegakan Eucalyptus spp............. 47

7. Pengukuran Aliran Permukaan dilapangan .................................................. 48

8. Hasil Analisis Tanah .................................................................................... 49


PENDAHULUAN

Latar Belakang

Keberadaan hutan pada saat ini kian penting mengingat begitu banyak

manfaat yang diperoleh dari kekayaan hutan, namun pemanfaatan hasil hutan saat

ini mencapai satu titik kritis dimana seiring dengan bertambahnya jumlah

penduduk dan kebutuhan industri akan bahan baku kayu yang meningkat luasan

hutan justru semakin terbatas dan tidak dapat memenuhi kebutuhan tersebut.

Kehadiran Hutan Tanaman Industri (HTI) memberikan jawaban atas ketersediaan

bahan baku kayu yang terbatas seiring dengan meningkatnya laju industri kayu.

Lokasi penelitian berada di areal konsesi HPHTI PT. Toba Pulp

Lestari,Tbk. Sektor Aek Nauli. Areal ini memiliki rata-rata curah hujan yang

tinggi setiap tahunnya dan masih termasuk kedalam kawasan Daerah Tangkapan

Air (DTA) Danau Toba. Daerah Tangkapan Air Danau Toba pada umumnya

terdiri dari hutan alam, hutan campuran dan HTI yang berada disekeliling Danau

Toba yang berfungsi sebagai perlindungan hidrologi yakni menyimpan cadangan

air tanah untuk kemudian dialirkan ke Danau Toba demi menjaga stabilisasi

volume air Danau Toba. HTI mengusahakan tanaman dengan spesies yang eksotik

seperti Eucalyptus spp. dalam produksinya. Menurut Hardiyanto (2004), Tanaman

eksotik merupakan tanaman yang ditanam diluar dari habitat aslinya, penanaman

tanaman eksotik secara tidak langsung turut mengubah kondisi lingkungan

sekitarnya.

Selain mengubah kondisi lingkungan, kehadiran HTI di kawasan Daerah

Tangkapan Air Danau Toba juga telah mengurangi ketersediaan dan kualitas


cadangan air tanah untuk dialirkan ke Danau Toba melalui pembukaan lahan

untuk penanaman tanaman Eucalyptus spp. Pengolahan tanah secara berulang-

ulang mengakibatkan rusaknya struktur dan porositas tanah sehingga kapasitas

daya serap dan volume air dalam tanah menjadi berkurang. Ditambah lagi kondisi

curah hujan yang tinggi menyebabkan banyaknya air hujan yang jatuh

kepermukaan bumi, air hujan yang jatuh sebagian besar menjadi aliran

permukaan. Air hujan yang mengalir dipermukaan tanah akan menghanyutkan

partikel tanah permukaan sehingga menutupi pori tanah dan menimbulkan erosi

yang dapat menyebabkan kehilangan unsur hara dan bahan organik tanah.

Mekanisme terjadinya limpasan permukaan dimulai dari adanya

pengikisan tanah yang disebabkan oleh air hujan yang jatuh kepermukaan tanah

sehingga mengikis lapisan top soil ataupun lapisan atas tanah (Arsyad,1983).

Pengikisan tersebut membawa sebagian unsur hara yang terkandung dalam tanah.

Limpasan permukaan sangat erat kaitannya dengan erosi, salah satu faktor yang

sangat menentukan adalah vegetasi. Peranan vegetasi yang dapat dilihat dengan

jelas adalah pengaruh kanopi pohon dalam mengurangi energi kinetik air hujan

yang jatuh kepermukaan tanah dan pengaruh akar tanaman dalam agregasi tanah

atau memberi kekuatan kepada tanah terhadap adanya daya perusak berupa air

hujan maupun kemiringan lereng dan juga pengaruh akar tanaman sebagai

penyedia reservoir ataupun penyedia air tanah alami (Harsono,1995).

Pengaruh elevasi dan topografi yang menyangkut kemiringan lereng

memberikan dampak terhadap laju aliran permukaan dan jumlah unsur hara yang

terangkut. Haridjaja dkk (1991) mengemukakan bahwa proses erosi merupakan

proses perpindahan unsur hara dari satu tempat ketempat yang lainnya yang


umumnya lebih rendah ketinggiannya. Jadi, unsur hara tidak hilang melainkan

berpindah dari suatu tempat ke tempat lainnya. Ini juga memperlihatkan

bahwasanya ketinggian dan kemiringan lereng sangat mempengaruhi limpasan

permukaan dan perpindahan unsur hara. Tempat yang ditinggalkannya menjadi

marjin atau miskin unsur hara, sedangkan tanah atau tempat yang mengalami

pengendapan unsur hara menjadi kaya akan unsur hara dan tanahnya menjadi

subur (Asdak,1995).

Oleh karena itu perlu dilakukan penelitian mengenai laju aliran permukaan

pada berbagai tipe kelerengan dibawah tegakan eukaliptus pada daerah HPHTI

PT.TPL sektor Aek Nauli.

Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menghitung besarnya laju aliran

permukaan yang terjadi pada berbagai tipe kelerengan dibawah Tegakan

Eucalyptus spp. (Tegakan Homogen) di HPHTI PT.Toba Pulp Lestari,Tbk. Sektor

Aek Nauli.

Kegunaan Penelitian

1. Tersedianya data laju aliran permukaan dibawah tegakan Eucalyptus spp.

(Tegakan Homogen).

2. Sebagai bahan informasi bagi pihak – pihak yang membutuhkan.


TINJAUAN PUSTAKA

Aliran Permukaan

Limpasan Permukaan atau aliran permukaan merupakan bagian dari curah

hujan yang mengalir diatas permukaan tanah menuju kesungai, danau dan lautan

(Asdak,1995). Menurut Arsyad (1983) limpasan permukaan adalah air yang

mengalir diatas permukaan tanah dan mengangkut bagian-bagian tanah. Aliran

permukaan terjadi apabila intensitas hujan melebihi kapasitas infiltrasi tanah,

dimana dalam hal ini tanah telah jenuh air (Kartasapoetra dkk.1988). sifat aliran

permukaan seperti jumlah atau volume, laju, kecepatan dan gejolak aliran

permukaan menentukan kemampuannya untuk menimbulkan erosi, dalam

penelitian ini yang diukur adalah besar aliran permukaan dalam satuan mm

(Haridjaja dkk.1991).

Dari hasil penelitian Martua (2006) serasah berpengaruh menurunkan

aliran permukaan pada hutan pegunungan Lau Kawar. Faktor – faktor seperti

kelerengan dan ketebalan humus juga berpengaruh dalam besar-kecil nya aliran

permukaan yang terjadi, humus dengan ketebalan 10 – 20 cm dan serasah yang

padat pada lantai hutan dapat menurunkan laju aliran permukaan. Penelitian yang

sama oleh Tarigan (1994) pada daerah Taman Hutan Raya menunjukkan bahwa

pengambilan serasah oleh masyarakat sekitar hutan dapat merusak sifat fisik tanah

sehingga memperbesar laju aliran permukaan, menyebabkan erosi dan pada

akhirnya menurunkan kandungan unsur hara dan bahan organik tanah. Hal ini

membuktikan bahwa serasah berpengaruh dalam menjaga kestabilan agregat tanah

dan menurunkan laju aliran permukaan.


Horison Laju Peresapan Dengan Serasah(mm/menit)

Laju Peresapan Tanpa Serasah(mm/menit)

HA1

A2

B

12060145

2043

Penelitian Rangkuti (2005) menunjukkan bahwa Aliran permukaan pada

hutan bervegetasi pinus lebih rendah daripada aliran permukaan pada hutan bekas

tebangan. Pada daerah bekas tebangan tegakan Pinus merkusii dengan kondisi

curah hujan yang cukup tinggi di daerah Aek Nauli, dari 100% hujan yang terjadi,

hampir 80% nya terbuang menjadi aliran permukaan. Hasil ini sangat tinggi

apabila dibandingkan pada daerah bervegetasi Pinus merkusii dimana dari 100%

hujan yang terjadi, hanya 20-30% saja yang terbuang menjadi aliran permukaan.

Berdasarkan penelitian Tsukamoto (1975 dalam Kartasapoetra dkk.1988)

menunjukkan bahwasanya pengambilan serasah hutan di Jepang mengakibatkan

laju peresapan air menurun dengan nyata di semua horison tanah (Tabel 1)

Tabel 1. Akibat Pengambilan Serasah Permukaan Pada Kapasitas Peresapan

Sumber: Tsukamoto (1975 dalam Kartasapoetra dkk. 1988)

Hasil penelitian Tsukamoto (1975 dalam Kartasapoetra, dkk.1988),

pengambilan serasah hutan berpengaruh terhadap debit air sungai. Pada sepasang

DAS di Shirasaka dalam hutan Tokyo University di Aichi selama 3 tahun

berturut-turut, pengambilan serasah mengakibatkan pelepasan air tahunan

meningkat paling sedikit 4% akibat naiknya air limpasan (run-off).

Koefisien Aliran Permukaan

Koefisien aliran permukaan merupakan bilangan yang menunjukkan

perbandingan besarnya air limpasan permukaan terhadap besarnya curah hujan.

Misalnya koefisien aliran permukaan untuk hutan adalah 0.1 artinya 10% dari


total curah hujan akan menjadi air larian atau aliran permukaan. Angka koefisien

ini merupakan salah satu indikator untuk menunjukkan apakah suatu DAS telah

mengalami gangguan. Nilai koefisien ini juga menunjukkan besar kecilnya air

hujan yang mengalami aliran permukaan. Nilai koefisien ini berkisar antara 0 – 1.

Angka 0 menunjukkan bahwa semua air hujan terdistribusi menjadi air intersepsi

dan terutama infiltrasi, sedangkan nilai 1 menunjukkan bahwa semua air hujan

yang jatuh mengalir sebagai aliran permukaan. Dilapangan, angka koefisien aliran

permukaan biasanya lebih besar dari 0 dan lebih kecil dari 1 (Asdak,1995).

Koefisien aliran permukaan biasanya diberi notasi C merupakan salah satu

komponen hidrologi yang berpengaruh terhadap Daerah Aliran Sungai (DAS),

sebagai contoh C = 0.65 artinya 65% dari curah hujan mengalir secara langsung

menjadi aliran permukaan. Nilai C bisa digunakan untuk menentukan apakah

suatu DAS memiliki kondisi yang masih baik atau tidak. Nilai C yang kecil

menunjukkan suatu DAS masih dalam kondisi yang baik, sebaliknya C yang besar

menunjukkan DAS yang sudah rusak. Nilai C dikatakan besar apabila C sama

dengan 1 (Suripin, 2002).

Nilai koefisien aliran permukaan yang besar menunjukkan bahwa lebih

banyak air hujan yang menjadi aliran permukaan. Kondisi ini tidak

menguntungkan karena besarnya air yang akan menjadi air tanah akan berkurang,

kerugian yang lainnya adalah dengan makin besarnya jumlah air hujan yang

menjadi aliran permukaan maka ancaman terjadinya banjir dan erosi akan menjadi

lebih besar.


Faktor – Faktor yang mempengaruhi Aliran Permukaan

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 persatuan waktu, keadaan penutup

tanah, topografi (terutama kemiringan lahan), jenis tanah, dan 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 (Rahim, 2000).

Hujan merupakan salah satu faktor utama yang menyebabkan tingginya

aliran permukaan dan erosi tanah. Tetesan air hujan yang menghantam permukaan

tanah mengakibatkan terlemparnya partikel tanah ke udara. Karena gaya gravitasi

bumi, partikel tersebut jatuh kembali ke bumi dan sebagian partikel tanah halus

menutup pori-pori tanh sehingga porositas menurun. Dengan tertutupnya pori-pori

tanah, maka kapasitas infiltrasi menjadi berkurang sehingga air yang mengalir

dipermukaan sebagai faktor erosi semakin besar (Suripin, 2002).

Intensitas hujan akan mempengaruhi laju dan volume aliran permukaan.

Pada hujan dengan intensitas tinggi, kapasitas infiltrasi akan terlampaui dengan

beda yang cukup besar dibandingkan dengan hujan yang kurang intensif meskipun

total curah hujan untuk kedua hujan tersebut sama besarnya. Namun demikian,

hujan dengan intensitas tinggi dapat menurunkan infiltrasi akibat kerusakan

struktur permukaan tanah yang ditimbulkan oleh hujan tersebut (Asdak,1995).

Derajat kemiringan dan panjang lereng merupakan dua sifat uatama dari

topografi yang mempengaruhi erosi. Semakin curam lereng, maka semakin besar

pula kecepatan aliran permukaan sehingga air hujan yang terserap semakin


sedikit. Semakin curam dan semakin panjang lereng, maka semakin besar pula

bahaya erosi serta aliran permukaan. Apabila keadaan ini dihubungkan dengan

keadaan lereng yang gundul, tanpa vegetasi, serasah dan humus maka inilah

kondisi yang paling mudah terjadinya erosi, karena kecepatan aliran permukaan

dapat dengan mudah mengikis lapisan tanah permukaan. Pada tanah yang landai

atau datar, kecepatan aliran air lebih kecil dibandingkan dengan tanah yang

miring. Pada tanah yang datar, kebanyakan air hujan meresap kedalam tanah dan

menyebabkan terjadinya proses hidrolisa dan pencucian. Jika bahan induknya

tidak dapat atau sukar dirembesi air, maka tanah yang terdapat diatasnya untuk

jangka waktu tertentu akan tetap lembab atau basah (Bermanakusuma, 1978).

Proses Terjadinya Aliran Permukaan

Menurut Arsyad (1982 dalam Haridjaja dkk.1991) proses terjadinya aliran

permukaan adalah curah hujan yang jatuh diatas permukaan tanah pada suatu

wilayah pertama-tama akan masuk kedalam tanah sebagai air infiltrasi setelah

ditahan oleh tajuk pohon sebagai air intersepsi. Infiltrasi akan berlangsung terus

selama air masih berada dibawah kapasitas lapang. Apabila hujan terus

berlangsung, dan kapasitas lapang telah terpenuhi, maka kelebihan air hujan

tersebut akan tetap terinfiltrasi yang selanjutnya akan menjadi air perkolasi dan

sebagian digunakan untuk mengisi cekungan atau depresi permukaan tanah

sebagai simpanan permukaan (depresion storage), selanjutnya setelah simpanan

depresi terpenuhi, kelebihan air tersebut akan menjadi genangan air yang disebut

tambatan permukaan (detention storage). Sebelum menjadi aliran permukaan


(over land flow), kelebihan air hujan diatas sebagian menguap atau terevaporasi

walaupun jumlahnya sangat sedikit.

Setelah proses-proses hidrologi diatas tercapai dan air hujan masih

berlebih, baik hujan masih berlangsung atau tidak, maka aliran permukaan akan

terjadi. Selanjutnya aliran permukaan ini akan menuju saluran-saluran dan

akhirnya akan menuju sungai sebelum mencapai danau atau laut. Schwab dkk

(1981 dalam Haridjaja dkk. 1991) mengemukakan bahwa aliran permukaan tidak

akan terjadi sebelum evaporasi, intersepsi, infiltrasi, simpanan depresi, tambatan

permukaan, dan tambatan saluran terjadi.

Sifat Fisik Tanah

Tekstur Tanah dan Struktur Tanah

Tekstur tanah adalah keadaan tingkat kehalusan tanah yang terjadi karena

terdapatnya perbedaan komposisi kandungan fraksi pasir, debu dan liat yang

terkandung pada tanah (Badan Pertanahan Nasional). dari ketiga jenis fraksi

tersebut partikel pasir mempunyai ukuran diameter paling besar yaitu 2 - 0.05

mm, debu dengan ukuran 0.05 - 0.002 mm dan liat dengan ukuran < 0.002 mm.

Tekstur tanah dibagi atas 12 kelas, tanah disebut bertekstur pasir apabila

mengandung minimal 85% pasir, bertekstur debu apabila berkadar minimal 80%

debu, dan bertekstur liat apabila berkadar minimal 40% liat. Tanah yang

berkomposisi ideal yaitu 22.5 – 52.5% pasir, 30 – 50% debu dan 10 – 30% liat

disebut bertekstur lempung (Hanafiah, 2005).


Ada 12 kelas tekstur tanah yang dibedakan oleh jumlah persentase ketiga

fraksi tanah tersebut. Berdasarkan kelas teksturnya, Hanafiah (2005)

menggolongkan tanah menjadi:

1. Tanah bertekstur kasar atau tanah berpasir berarti tanah yang mengandung

minimal 70% pasir atau bertekstur pasir atau pasir berlempung.

2. Tanah bertekstur halus atau tanah berliat berarti tanah yang mengandung

minimal 37.5% liat atau bertekstur liat, liat berdebu atau liat berpasir.

3. Tanah bertekstur sedang atau tanah berlempung terdiri dari:

a. Tanah bertekstur sedang tapi agak kasar meliputi tanah yang bertekstur

lempung berpasir (Sandy loam) atau lempung berpasir halus.

b. Tanah bertekstur sedang meliputi yang bertektur lempung berpasir

sangat halus, lempung (loam), lempung berdebu (Silty loam), atau

debu (Silty).

c. Tanah bertekstur sedang tapi agak halus mencakup lempung liat (Clay

loam), lempung liat berpasir (Sandy-clay loam), atau lempung liat

berdebu (Sandy-silt loam).

Keadaan tekstur tanah sangat berpengaruh terhadap keadaan sifat-sifat

tanah yang lain seperti struktur tanah, permeabilitas tanah, porositas, dll. Istilah

tekstur digunakan sehubungan dengan ukuran partikel tanah, tetapi apabila

susunan partikel dipertimbangkan, maka digunakan istilah struktur.

Struktur tanah adalah penyusunan partikel-partikel tanah primer

membentuk agregat-agregat, dimana satu agregat dengan yang lainnya dibatasi

oleh bidang belah alami yang lemah. Struktur dapat memodifikasi pengaruh

tekstur dalam hubungannya dengan kelembaban, porositas, tersedianya unsur


hara, kegiatan jasad hidup dan pertumbuhan akar. Struktur horison-horison profil

tanah yang berbeda merupakan ciri penting tanah seperti halnya warna, tekstur

atau komposisi kimia (Foth,1994). Menurut Hakim (1986) semakin besar ukuran

agregat yang terdapat didalam tanah maka semakin berkurang kemantapannya.

Dimana kemantapan agregat berkaitan dengan kandungan bahan organik karena

bahan organik bertindak sebagai perekat antar partikel mineral primer

(Foth,1994).

Tekstur dan struktur tanah mempengaruhi penyebaran pori-pori tanah yang

pada gilirannya dapat mempengaruhi laju limpasan permukaan, semakin banyak

jumlah pori-pori tanah maka kemampuan air untuk menyerap air semakin tinggi

(infiltrasi) dan sebaliknya semakin sedikit jumlah pori-pori tanah maka semakin

rendah kemampuan tanah menyerap air dan pada akhirnya meningkatkan laju

aliran permukaan (Asdak,1995). Selain itu kedalaman atau solum, tekstur, dan

struktur tanah menentukan besar kecilnya air limpasan permukaan dan laju

penjenuhan tanah oleh air. Pada tanah bersolum dalam (>90 cm), struktur gembur,

dan penutupan lahan rapat, sebagian besar air hujan terinfiltrasi ke dalam tanah

dan hanya sebagian kecil yang menjadi air limpasan permukaan. Sebaliknya, pada

tanah bersolum dangkal, struktur padat, dan penutupan lahan kurang rapat, hanya

sebagian kecil air hujan yang terinfiltrasi dan sebagian besar menjadi aliran

permukaan (Poerwowidodo,1991).

Kerapatan Lindak Tanah (Bulk density) dan Porositas Tanah

Kerapatan lindak (bulk density) adalah bobot per satuan volume tanah

kering oven, yang biasanya dinyatakan sebagai gram per sentimeter kubik


(gr/cm3). Ketersediaan air untuk pertumbuhan tanaman dan jumlah air yang

bergerak melalui tanah sangat berkaitan dengan jumlah dan ukuran pori-pori

tanah. Berat dan ukuran ruang pori-pori tanh bervariasi dari satu horison ke

horison yang lain. Perubahan yang terjadi pada struktur tanah mungkin mengubah

jumlah ruangan pori dan begitu juga per unit volume.

Apabila dinyatakan dalam gram per sentimeter kubik, kerapatan lindak

pada permukaan tanah liat yang berbutir-butir biasanya berkisar dari 1,0 sampai

1,3. Tanah permukaan yang bertekstur kasar biasanya akan berkisar dari 1,3

sampai 1,8. perkembangan yang lebih besar dari struktur pada tanah permukaan

yang bertekstur halus menjadi penyebab lebih rendahnya kerapatan lindak

dibandingkan dengan tanah yang berpasir (Foth,1994). Kerapatan partikel tanah

adalah konstan dan tidak bervariasi dengan jumlah ruangan antar partikel,

kerapatn ini di defenisikan sebagai massa (bobot) per unit volume partikel tanah,

dan sering dinyatakan sebagai gram per sentimeter kubik (gr/cm3). Besarnya

ruang pori pada tanah dihitung dari kerapatan lindak dan kerapatan partikel bila

keduanya dinyatakan dalam unit pengukuran yang sama (Harsono,1995).

Kebanyakan tanah-tanah hutan memiliki volume pori antara 30 – 65%,

pori-pori tersebut ditempati oleh udara dan air ketika tanah berada dalam keadaan

alami dilapangan. Volume pori demikian juga menunjukkan tanah-tanah hutan

tersebut memiliki kapasitas infiltrasi yang baik (Suripin, 2002).

Porositas adalah suatu indeks volume relatif, nilainya berkisar antara 30 –

60%. Ruangan pori pada tanah berpasir (tekstur kasar) adalah rendah, karena

volume pori-pori kecil penyusunnya sangat rendah, walaupun tersusun atas pori-

pori besar yang sangat efisien untuk pergerakan air dan udara. Sehingga kapasitas


penahanan airnya juga rendah. Sedangkan tanah dengan permukaan yang

bertekstur halus mempunyai ruang pori total yang lebih banyak dan relatif

sebagian besar tersusun dari pori-pori kecil, sehingga memiliki kapasitas menahan

air yang lebih tinggi. Bila dibandingkan antara tanah berpasir dengan tanah yang

bertekstur halus, tanah yang bertekstur halus lebih baik untuk mencegah

terjadinya aliran permukaan yang cukup besar sehingga dapat mengurangi

terjadinya erosi (Rahim, 2000).

Penutupan tanah dengan vegetasi dapat menjadi salah satu cara yang baik

karena dapat meningkatkan infiltrasi, dimana perakaran tanaman akan

memperbesar granulasi dan porositas tanah, disamping itu juga mempengaruhi

aktifitas mikroorganisme yang berakibat pada meningkatkan porositas tanah. Hal

ini secara berkala tentunya akan dapat mengurangi laju limpasan permukaan dan

dapat mengurangi erosi (Harsono, 1995).

Dalam masalah porositas persatuan volume tanah ini, Hanafiah (2005)

mengklasifikasikan tiga fenomena yang perlu diperhatikan secara seksama, yaitu:

1. Dominasi fraksi pasir akan menyebabkan terbentuknya sedikit pori-pori

makro, sehingga luas permukaan yang disentuh bahan menjadi sangat

sempit (hanya 45 cm2 per gram tanah) sehingga daya pegangnya terhadap

air sangat lemah. Kondisi ini mengakibatkan air mudah keluar-masuk

tanah, hanya sedikit air yang tertahan. Pada kondisi lapangan, sebagian

besar ruang pori tersisi oleh udara sehingga pori-pori makro disebut juga

sebagai pori aerasi atau dari segi kemudahannya dilalui air disebut juga

sebagai pori drainase. Namun, meskipun ketersediaan air dan udara nya

baik, ketersediaan nutrisinya rendah.


2. Dominasi fraksi liat akan menyebabkan terbentuknya pori mikro, sehingga

luas permukaan sentuhnya menjadi sangat luas (8 juta cm2 per gram

tanah), sehingga daya pegang terhadap air sangat kuat. Kondisi ini

menyebabkan air yang masuk ke pori-pori segera terperangkap dan udara

sulit masuk. Pada kondisi lapangan, sebagian besar ruang pori terisi oleh

air, sehingga pori-pori mikro ini disebut juga sebagai pori-pori kapiler.

Namun, meskipun ketersediaan air dan nutrisi baik, ketersediaan udara

menjadi faktor pembatas pertumbuhan tanaman dan mikrobia tanah.

3. Dominasi fraksi debu akan menyebabkan terbentuknya pori-pori dalam

jumlah sedang, sehingga luas sentuhannya menjadi cukup luas (454 cm2

per gram tanah) dan menghasilkan daya pegang air yang cukup kuat. Hal

ini menyebabkan air dan udara cukup mudah masuk-keluar tanah,

sebagian air akan tertahan. Dilapangan, sebagian besar ruang pori terisi

oleh udara dan air dalam jumlah yang seimbang sehingga pori-pori meso

termasuk juga pori-pori drainase sehingga cukup permeabel.

Sifat Kimia Tanah

Kandungan Bahan Organik Tanah

Bahan organik memainkan banyak peran penting dalam tanah, karena

bahan organik berasal dari sisa-sisa tumbuhan. Bahan organik tanah pada mulanya

mengandung semua hara yang diperlukan untuk pertumbuhan tanaman. Bahan

organik itu sendiri mempengaruhi struktur tanah dan cenderung untuk menaikkan

kondisi fisik yang dikehendaki. Sumber bahan organik primer adalah jaringan

tanaman yang telah mengalami dekomposisi dan akan terangkut kelapisan bawah,


No KandunganBahan Organik

Keterangan

12345

<1%1–2%2–3%3–5%>5%

Sangat rendahRendahSedangTinggi

Sangat tinggi

berupa akar, batang, ranting, daun, bunga maupun buah yang sebagian besar

digunakan hewan tanah sebagai makanannya. Hardjowigeno (1987) mengatakan

bahwa kandungan bahan organik tanah menentukan kepekaan tanah terhadap erosi

karena bahan organik mempengaruhi kemantapan struktur tanah. Tanah-tanah

yang cukup mengandung bahan organik umumnya menyebabkan struktur tanah

menjadi mantap sehingga tahan terhadap erosi. Disamping itu, Suriadi (2005)

mengemukakan bahwa kandungan bahan organik tanah merupakan penentu

kualitas tanah untuk tanah mineral, semakin tinggi kandungan bahan organik

maka kualitas tanah mineral semakin baik. Tabel berikut memperlihatkan

klasifikasi persentase kandungan bahan organik.

Tabel 2. Klasifikasi Persentase Kandungan Bahan Organik

Sumber: Suriadi, A dan M. Nazam (2005)

Peranan bahan organik tanah bagi ciri fisik tanah (pergerakan air, transfer

panas, aerasi, bulk density, dan porositas) adalah memperbaiki struktur tanah

dengan bantuan mikroorganisme tanah, sehingga meningkatkan kemampuan tanah

untuk menahan air dengan cara meningkatkan porositas dan meransang kekuatan

agregat tanah untuk saling mengikat. Pada akhirnya ketika hujan turun, aliran

permukaan yang terjadi dapat diperkecil sehingga erosi yang terjadi tidak lebih

besar dari air yang diserap (infiltrasi) kedalam tanah (Poerwowidodo,1991).


Kelas KemiringanLahan

Kemiringan Lahan(%)

Luas (Ha) Luas ( % )

Datar 0-8 5964 32,60Landai 8 – 15 5458 29,9Sedang 15 – 25 4401 24,1Curam 25 – 40 1880 10,3

Sangat Curam ≥40 572 3,1

KONDISI UMUM LOKASI PENELITIAN

Letak dan Luas Wilayah

HPHTI PT.Toba Pulp Lestari,Tbk. Sektor Aek Nauli, terletak pada

koordinat 02040’00” – 02050’00” LU dan 98050’00” – 99010’00” BT, dengan

ketinggian 500 – 1400 mdpl dan batas wilayah:

1. Sebelah Utara berbatasan dengan Kotamadya Pematang Siantar.

2. Sebelah Timur berbatasan dengan Kecamatan Parsoburan.

3. Sebelah barat berbatasan dengan Kecamatan Sipahutar.

4. Sebelah Selatan berbatasan dengan Kota Parapat.

Sektor Aek Nauli terdiri dari 5 estate (blok kerja) yaitu: (1) Estate Aek

Nauli, (2) Estate Siapas-apas, (3) Estate Gorbus, (4) Estate Rondang, dan (5)

Estate Huta Tongah. Sektor Aek Nauli terdiri dari daerah dengan beragam

topografi seperti disajikan pada tabel 3.

Tabel 3. Klasifikasi kemiringan Lapangan Sektor Aek Nauli

Sumber: Environment PT.TPL,Tbk,2005

Jenis Vegetasi

Jenis tanaman yang terdapat pada sektor Aek Nauli adalah Eucalyptus

grandis, Eucalyptus urophylla, Eucalyptus hybrid dan Eucalyptus pellita, dan

tanaman yang paling banyak terdapat di sektor Aek Nauli adalah Eucalyptus

hybrid (Environmet PT.TPL,Tbk, 2005).


Eucalyptus spp. merupakan jenis yang eksotis karena ditanam diluar dari

habitat aslinya, tanaman ini umumnya berasal dari Australia dan Papua New

Guinea dan dikembangkan di Indonesia. Eukaliptus merupakan salah satu jenis

tanaman hutan yang diprioritaskan untuk dikembangkan dalam program HTI,

mengingat bahwa jenis ini adalah fast growing dan kegunaannya sebagai bahan

baku pulp dan kertas yang baik. Sutisna dkk (1998) mengemukakan bahwa

tanaman Eukaliptus banyak dikembangkan karena memiliki daya adaptasi yang

tinggi terhadap iklim dan tempat tumbuh, sifat kayu yang cukup baik, dan

memliki daur hidup yang cepat/pendek (5-6 tahun).

Sutisna, dkk (1998) mengemukakan bahwa tanaman Ekaliptus ini

umumnya berupa pohon kecil hingga besar, tingginya 60-87 m. Batang utamanya

berbentuk lurus, dengan diameter hingga 200 cm. Permukaan pepagan licin,

berserat berbentuk papan catur. Daun muda dan daun dewasa sifatnya berbeda,

daun dewasa umumnya berseling kadang-kadang berhadapan, tunggal, tulang

tengah jelas, pertulangan sekunder menyirip atau sejajar, berbau harum bila

diremas. Perbungaan berbentuk payung yang rapat kadang-kadang berupa malai

rata di ujung ranting. Buah berbentuk kapsul, kering dan berdinding tipis. Biji

berwarna coklat atau hitam. Eukaliptus dapat tumbuh pada tanah yang dangkal,

berbatu-batu, Lembab, berawa-rawa, secara periodik digenangi air, dengan variasi

kesuburan tanah mulai dari tanah kurus gersang sampai tanah yang baik dan

subur. Dapat dikembangkan mulai dari dataran rendah sampai dataran tinggi

(Badan Litbang Dephut,1994).


METODELOGI PENELITIAN

Tempat dan Waktu

Penelitian ini dilaksanakan di bawah tegakan Eucalyptus spp. HPHTI PT.

Toba Pulp Lestari,Tbk. Sektor Aek Nauli dan di Laboratorium Biologi Tanah,

Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara, Medan. Penelitian ini

dilaksanakan selama 2 bulan dimulai dari bulan Desember 2008 sampai Januari

2009.

Bahan dan Alat

Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah clinometer, plastik, pita

ukur, dinding pembatas dari plastik, bak penampung berupa ember plastik,

penakar hujan, ring sampel, bambu, stopwatch, kalkulator, cangkul, parang,

kamera digital, penggaris, ayakan 10 mesh, gelas ukur 10 ml, 100 ml dan 500 ml,

timbangan, batang pengaduk, desikator, erlenmeyer 250 ml, shaker, hydrometer,

buret, pipet takar volume 5 ml dan oven.

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah contoh tanah kering

udara, air/aquadest, amyl metil alkohol, kalium bikromat (K2Cr2O7), larutan

natrium pirofosfat (Na4P2O7.10H2O), asam sulfat (H2SO4) pekat, asam fosfat

(H3PO4) 85%, difenilamin, NaF 4%, Fe(SO4)2 0,5 N.

Metode Penelitian

Penelitian ini menggunakan Metode Pengukuran Erosi Petak Kecil

menurut Sarief (1980 dalam Kartasapoetra dkk 1988), dilakukan sebanyak 3 kali


ulangan yang terletak pada lereng yang seragam, serta perlakuan pada beberapa

kelas lereng yang berbeda (disesuaikan dengan kondisi lapangan).

Prosedur Penelitian

1. Penentuan Petak contoh dilapangan

Penentuan petak dilapangan dilakukan dengan metode Purposive sampling

pada berbagai kelas kemiringan lapangan yaitu: 8 – 15% (landai),15 – 20%

(sedang), dan 25 – 40% (curam), dengan ulangan sebanyak 3 kali ulangan pada

setiap kelas kemiringan.

2. Penempatan Penakar Hujan

Penakar hujan yang digunakan terbuat dari plat besi tipis dengan diameter

10 cm dan tinggi 20 cm. Penakar hujan dipasang dalam lokasi percobaan,

penempatan penakar hujan dimaksudkan supaya besarnya data curah hujan yang

diperoleh tidak bias.

3. Persiapan Petak Percobaan

Petak percobaan yang digunakan dilapangan menurut Syarief (1980)

dibuat dengan panjang 22 m dan lebar 4 m, dinding pembatas tiap petak terbuat

dari seng dengan tinggi ± 25 cm, selanjutnya dibuat suatu bak penampungan

(water soil collector) berupa ember plastik untuk menampung aliran permukaan

yang keluar dari petak percobaan. Gambar 1 menunjukkan plot penelitian aliran

permukaan yang digunakan dilapangan.


Gambar 1. Petak percobaan Pengukuran Aliran Permukaan

4. Penempatan Petak Percobaan

Menurut Kartasapoetra (1988), petak percobaan tersebut ditempatkan pada

tanah dengan kondisi penutupan vegetasi yang seragam dan dengan kemiringan

tertentu (ditentukan dengan menggunakan clinometer), solum tanahnya masih

cukup dalam (≥ 0,5 m), dan petak percobaan dilapangan ditempatkan searah

lereng.

5. Pengambilan Contoh Uji Tanah dilapangan

Pengambilan contoh uji tanah dilapangan dilakukan secara Composite,

yaitu dengan mengambil sampel tanah dengan kedalaman 0 – 20 cm pada

beberapa titik secara acak untuk tiap kelerengan, kemudian pada titik yang

berbeda pada setiap ulangan. Contoh tanah yang diambil ditempatkan pada

kantong plastik yang telah diberi label, lalu dicampurkan dengan merata

berdasarkan tipe kelerengan. Seluruh contoh tanah diletakkan pada kantong

plastik agar kondisi tanah terjaga, sedangkan contoh tanah untuk pengujian


kerapatan lindak adalah contoh tanah utuh yang diambil dengan menggunakan

ring sampel dan ditempatkan dalam kardus kecil. Selanjutnya contoh tanah

tersebut akan diuji struktur, tekstur, permeabilitas, kerapatan lindak dan kerapatan

porinya dilaboratorium.

6. Pengamatan dan Pengukuran

a. Besarnya curah hujan diukur dengan menggunakan alat penakar curah hujan

(ombrometer), yang ditempatkan dilapangan terbuka yang tidak tertutupi tajuk

pohon. Pencatatan curah hujan dilakukan setiap hari hujan pada pukul 07.30

Wib.

b. Besarnya aliran permukaan ditentukan dengan mengukur volume air yang

masuk kedalam tempat penampungan yang telah disiapkan. Pengukuran

limpasan permukaan dilakukan dengan menggunakan gelas ukur. Pengukuran

dan pencatatan dilakukan setiap hari hujan. Volume air (ml) yang masuk

kedalam bak penampungan dikonversikan kedalam satuan besaran aliran

permukaan (mm) dengan cara membagi volume air yang tertampung dengan

luasan petak percobaan dilapangan sehingga didapatkan besaran aliran

permukaan dalam satuan mm.

c. Banyaknya tanah yang terangkut (total) saat aliran permukaan terjadi

ditentukan dengan menimbang berat tanah basah yang terdapat dalam bak

penampungan, kemudian hasilnya dikalikan dengan persentase kadar air

tanah.

d. Analisis tanah dilakukan dilaboratorium, sebagai data sekunder ditentukan

untuk mengetahui pengaruh sifat fisik tanah terhadap besar-kecil nya aliran


permukaan yang terjadi. Analisis tanah yang dilakukan meliputi: kadar air

tanah, struktur tanah, tekstur tanah, kandungan bahan organik, serta kerapatan

lindak tanahnya.

7. Analisis Tanah

Analisis tanah yang dilakukan di laboratorium meliputi:

a. Tekstur Tanah

Dalam menentukan tekstur tanah, dilakukan dengan menggunakan metode

hydrometer bouyoucos yakni dengan menimbang 25 gr tanah kering udara

kemudian dimasukkan kedalam erlenmeyer 250 ml, selanjutnya ditambahkan 50

ml larutan natrium pirofosfat kemudian dikocok dan didiamkan selama 24 jam,

dituang kedalam gelas ukur 500 ml dan ditambah dengan aquadest, kemudian

dikocok sebanyak 20 kali (ditambahkan amyl alkohol untuk menghilangkan buih),

setelah 40 detik pengocokan dimasukkan hydrometer untuk pembacaan pertama,

setelah 3 jam berikutnya dimasukkan lagi hydrometer untuk pembacaan kedua,

selanjutnya ditentukan persentase liat, debu, dan pasir sebagai berikut:

Pembacaan hidrometersetelah 40 detik

- % (Liat + Debu) = X 100%Berat contoh tanah

Pembacaan hidrometersetelah 3 jam

- % Liat = X 100%Berat contoh tanah

- % Debu = % (Liat + Debu) - %Liat


Tipe struktur Penyitaan Agregat Diagram Agregat Lokasi Pada horizonGranular

Remah (crumb)

Lempeng (plate)

Gumpal

Gumpal bersudut

Prisma

Granular

Kurang porous,ukuran kecil, padat,tidak terikat antaraagregat bulat

porous, bulat, ukuran

kecil, agregat tidakterikat sesamanya

Agregat berbentuk

Lempeng

Gumpal berbentuk

Kubus, agregat ber-Pegang erat denganYang lainnya, jikaTerjadi agregat lebihKecil

Berbentuk gumpal,

Bermuka datar denganPinggir bersudut tajam

Bentuk mirip prisma

Bagian atas datar

Agregat seperti tiang

Dengan puncak ber-Bentuk agak bulat

Horizon A

Horizon A

Sering terdapat pada

Horizon A2 tanahhutan dan tanahclavan

Horizon B

Horizon B

Horizon B

Horizon B

Adapun besarnya % liat, debu dan pasir kemudian dihubungkan dengan

segitiga tekstur tanah untuk mendapatkan tekstur tanah yang diuji

(Hanafiah, 2005).

b. Struktur Tanah

Penentuan struktur tanah dilapangan dilakukan dengan cara mengamati

agregat tanah dengan bantuan lup atau dengan cara menggenggam dan meremas

tanah. Struktur tanah yang terdapat dilapangan didasarkan pada pembagian

struktur tanah menurut Hakim (1986) yang ditunjukkan pada Tabel 4 berikut ini.

Tabel 4. Tipe struktur, penyifatan, diagram agregat dan lokasinya pada profiltanah

Sumber: Hakim dkk.1986


%C 5⎜1−⎟ x3,90

c. Kerapatan Lindak (bulk density)

Contoh tanah yang digunakan dalam menghitung besarnya kerapatan

lindak menurut Hanafiah (2005) adalah contoh tanah utuh (pengambilan

dilakukan dengan menggunakan ring sampel). Kemudian ditimbang contoh tanah

utuh dengan tabung (X gr), dan berat ring sampelnya (Y gram), kemudian

ditetapkan kadar air nya (Z gr), Bobot isi (BD) dapat diperoleh dengan

menggunakan rumus sebagai berikut:

100(X – Y) / (100 + Z)BD = gr/cm3

(Bulk Density) Volume Tanah

d. Kandungan Bahan Organik

Untuk menghitung besarnya kandungan bahan organik dilakukan dengan

cara menimbang 0,1 gr tanah kering udara (ayakan 10 mesh) kemudian

dimasukkan kedalam erlenmeyer 500 ml, lalu ditambahkan 10 ml K2Cr2O7 DAN

20 ml H2SO4 pekat dan dikocok selama 2-3 menit, selanjutnya diamkan selam 30

menit, kemudian ditambahkan 200 ml air, 10 ml H3PO4 85% dan 20 tetes

difenilamin lalu digoncang (larutan berwarna biru tua), tahap berikutnya adalah

titrasi dengan FeSO4 0,5 N dari buret hingga berwarna hijau dan buat juga blanko

serta titrasinya, kemudian hitung % bahan organik dengan rumus:

⎛⎝

T⎞S⎠

% Bahan Organik = 1.72 X %C


e. Kadar Air Tanah

Menurut Hanafiah (2005) dalam menghitung kadar air tanah, beberapa hal

yang dilakukan adalah ditimbang 10 gr tanah kering udara (BTKU), kemudian

dilanjutkan dengan menimbang berat cawan yang digunakan. Tanah 10 gr tersebut

kemudian dimasukkan kedalam oven dengan suhu 103±20C selama 24 jam.

Setelah 24 jam, tanah tersebut dimasukkan kedalam desikator selama 10 menit

hingga beratnya konstan dan terakhir dihitung berat tanah setelah oven (BTKO).

Kadar air tanah diperoleh dengan menggunakan rumus:

BTKU - BTKO% Kadar Air Tanah = X 100%

BTKO


Alir

an P

erm

uka

an

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil

Aliran Permukaan

Kemiringan lahan/kelerengan berpengaruh terhadap besar dan laju aliran

permukaan. Grafik pada Gambar 2 menunjukkan besarnya nilai aliran permukaan

pada berbagai tipe kelerengan yang berbeda.

0.008

0.007

0.006

0.005

0.0040.0038

0.0053

0.0071

0.003

0.002

0.001

08-15% 15-25% 25-40%

Kelerengan

Gambar 2. Grafik Nilai Aliran Permukaan (run-off) Pada Berbagai TipeKelerengan Yang Berbeda

Dari Gambar 2 diatas dapat dilihat bahwa nilai aliran permukaan tertinggi

terdapat pada kelerengan 25-40% (curam) yaitu sebesar 0,0071 mm dan yang

terendah terletak pada kelerengan yang 8-15% (landai) yaitu sebesar 0,0038 mm.

Ini menunjukkan bahwa semakin curam lereng, maka semakin besar pula nilai

aliran permukaannya. Hal ini sesuai dengan pernyataan Bermanakusuma (1978)

yang menyatakan bahwa semakin curam suatu lereng maka kemungkinan

terjadinya aliran permukaan juga semakin besar.

Penelitian dilakukan dengan membuat petak percobaan ukuran 22 m X 4

m, dimana pada petak percobaan tersebut seluruh kondisi diseragamkan mulai dari

umur tanaman, kondisi tanah dan penutupan lahannya. Karena penelitian ini


hanya difokuskan hanya untuk melihat pengaruh kelerengan dan sifat-sifat

tanahnya saja, maka seluruh humus dan serasah pada lantai hutan dibersihkan

sehingga faktor yang berpengaruh hanya sifat fisik tanah dan kemiringan lahannya

saja.

Pada pengamatan pengukuran aliran permukaan dilapangan, satuan nilai

yang digunakan adalah mm, ini didapat dengan cara membagikan banyaknya air

yang tertampung (ml) didalam ember dengan luas petak percobaan yang

digunakan dilapangan (m2). Penelitian ini menggunakan petak percobaan dengan

ukuran 22 m X 4 m (luas 88 m2). Konversi aliran permukaan dari ml ke mm

didasarkan pada banyaknya aliran permukaan yang terjadi akibat air hujan yang

jatuh pada petak percobaan.

Rata-rata curah hujan pada lokasi penelitian dengan pengamatan selama 10

kali hari hujan adalah 23,82 mm, dengan curah hujan tertinggi sebesar 30,57 mm

dan curah hujan terendah adalah 15,28 mm (Lampiran 1). Apabila rata-rata curah

hujan penelitian ini dikonversikan dalam satuan mm/thn maka didapatlah curah

hujan rata-rata sebesar 869,43 mm/thn, kondisi hujan ini masih termasuk kedalam

skala kecil dari kondisi hujan yang biasanya di Aek Nauli mencapai 1000-4000

mm/thn. Disamping itu, distribusi hujannya tidak merata walaupun hujan turun

hampir setiap hari, namun intensitas nya adalah sangat kecil. Besar curah hujan

yang turun mempengaruhi besarnya nilai aliran permukaan. Pada intensitas hujan

kecil, nilai aliran permukaan yang terjadi juga kecil dan sebaliknya (Lampiran 2).

Hal ini menunjukkan bahwa curah hujan merupakan faktor utama penentu

terjadinya aliran permukaan.


Ko

ef. A

liran

Per

mu

kaan


Pengukuran besarnya aliran permukaan dan curah hujan yang dilakukan

bertujuan untuk menentukan besarnya koefisien aliran permukaan. Koefisien

aliran permukaan diperoleh dengan membandingkan nilai aliran permukaan

dengan nilai curah hujan selam 10 kali hari hujan pengamatan. Nilai koefisien

aliran permukaan berbanding lurus dengan besarnya aliran permukaan, hal ini

sesuai dengan pernyataan Asdak (1995) yang menyatakan bahwa semakin besar

nilai aliran permukaan maka semakin besar pula nilai koefisien aliran

permukaannya. Gambar 3 memperlihatkan hubungan antara koefisien aliran

permukaan dengan berbagai tipe kelerengan yang berbeda.

0.00035

0.0003

0.00025

0.0002 0.000162

0.000222

0.000301

0.00015

0.0001

0.00005

08-15% 15-25% 25-40%

Kelerengan

Gambar 3. Koefisien Aliran Permukaan (run-off) Pada Berbagai Tipe KelerenganYang Berbeda

Gambar 3 menunjukkan bahwa semakin tinggi kelerengan maka semakin

besar pula nilai koefisien aliran permukaan nya. Nilai koefisien aliran permukaan

yang diperoleh tersebut adalah rata-rata koefisien aliran permukaan pada setiap

ulangan pada masing-masing kelerengan. Nilai koefisien aliran permukaan

menunjukkan seberapa besar terjadinya aliran permukaan pada suatu lahan.


Sifat – Sifat Tanah Hasil Pengamatan KeteranganTekstur Tanah

Struktur Tanah

Bulk density

Kadar Air TanahC-Organik

Lempung berpasir,dengan kandungan:Pasir (74,56%), Debu(14%), Liat (11,44%)Remah

3

0,553 gr/cm21,59 %7,47 %

Kategori tekstur sedang,didominasi oleh fraksipasir

Bentuk porous, ukuran

kecil, agregat tidakterikat sesamanyaRendahSedangSangat Tinggi

Sifat – Sifat Tanah

Kondisi tanah juga berpengaruh terhadap besar-kecilnya aliran permukaan

yang terjadi. Pengujian dan pengukuran terhadap sifat fisik tanah dilaksanakan

dilaboratorium. Data hasil pengukuran sifat fisik dan kimia tanah dilaboratoium

dapat dilihat pada Tabel 5.

Tabel 5. Sifat – Sifat Tanah Dibawah Tegakan Eucalyptus spp. PT.TPL sektorAek Nauli

Tabel 5 secara keseluruhan memperlihatkan kondisi tanah yang ideal

untuk menyerap air dengan baik sehingga mengurangi laju aliran permukaan yang

terjadi.

Pembahasan

Aliran Permukaan

Aliran permukaan berhubungan erat dengan erosi dan produktivitas lahan,

Henry (1994) menyebutkan pentingnya aliran permukaan untuk diketahui adalah

untuk menghitung kehilangan air, banyaknya tanah (nutrisi dan hara) yang

terangkut serta mengendapnya tanah yang dapat mengurangi kapasitas

penyimpanan air. Kesemua hal tersebut saling berhubungan dalam menjaga

produktivitas lahan. Selain berhubungan erat dengan produktivitas lahan, aliran


permukaan juga sangat dipengaruhi oleh kemiringan dan panjang lereng,

pernyataan ini dapat diterima karena pada kemiringan yang curam, air bergeak

secara vertikal dan juga secara horizontal, sedangkan pada kemiringan yang agak

datar pergerakan air didominasi oleh pergerakan secara vertikal yang

memungkinkan air lebih banyak meresap kedalam tanah.

Dari hasil penelitian didapat data bahwa nilai aliran permukaan pada

kelerengan 8-15% (landai) adalah sebesar 0,0038 mm, kelerengan 15-25%

(sedang) sebesar 0,0053 mm dan kelerengan 25-40% (curam) sebesar 0,0071 mm.

Hal ini menunjukkan bahwa besar-kecilnya aliran permukaan ditentukan oleh

kemiringan lereng, semakin curam lereng maka semakin besar pula nilai aliran

permukaannya dan sebaliknya semakin datar suatu lereng maka semakin kecil

nilai aliran permukaannya. Hasil pengamatan Ispriyanto dkk (2001) pada

penelitiannya mengenai Aliran Permukaan dan Erosi di Areal Tumpangsari

Tanaman Pinus merkusii menunjukkan hasil yang tidak jauh berbeda yaitu pada

kondisi kemiringan diatas 40 % menghasilkan aliran permukaan sebesar 1,933

mm sedangkan untuk kemiringan dibawah 10% menghasilkan aliran permukaan

sebesar 0,260 mm. Hal ini memperlihatkan bahwa kelerengan suatu lahan dapat

memperbesar aliran permukaan.

Sifat topografi lain yang juga mempengaruhi besarnya nilai aliran

permukaan adalah panjang lereng. Bermanakusuma (1978) mengatakan bahwa

semakin panjang dan curam suatu lereng, maka semakin besar nilai aliran

permukaan yang terjadi. Pada petak percobaan dilapangan, ukuran yang

digunakan adalah 22 m x 4 m (Kartasapoetra,1987). Ukuran petak percobaan

dengan panjang 22 m merupakan ukuran yang sangat panjang untuk sebuah petak


percobaan. Dengan ukuran panjang lereng yang sama, pada kelerengan 25-40%

(curam) nilai aliran permukaan lebih besar dibandingkan pada kelerengan 8-15%

(landai) dan 15-25% (sedang). Hal ini menunjukkan bahwa panjang lereng

menentukan kecepatan aliran yang mengalir dipermukaan.

Ketebalan humus dan serasah juga mengambil suatu peranan penting

dalam menentukan besar-kecilnya nilai aliran permukaan. Hasil penelitian Tarigan

(1994) menunjukkan bahwa nilai aliran permukaan yang lebih besar terdapat pada

petak percobaan tanpa serasah dan humus dengan ketebalan 0 cm. Sedangkan

nilai aliran permukaan yang kecil ditemukan pada petak percobaan dengan

serasah dan ketebalan humus 20-30 cm. Hal ini menunjukkan bahwa humus dan

serasah melindungi tanah dari aliran permukaan. Namun, pada penelitian ini

pengaruh serasah dan humus diabaikan yang artinya pada petak percobaan

dilapangan humus dan serasah dibuang hingga lantai hutan bersih, karena

pengamatan dipusatkan pada pengaruh kelerengan saja

Hasil pengamatan menunjukkan bahwa nilai aliran permukaan sebesar

0,0038 mm (kelerengan landai), 0,0053 mm (kelerengan sedang), dan 0,0071 mm

(kelerengan curam) masih termasuk kedalam kategori yang kecil apabila

dibandingkan dengan hasil penelitian Martua (2006) yang menyebutkan bahwa

nilai aliran permukaan tanpa serasah dan humus adalah sebesar 1,766 mm

(kelerengan landai) dan 2,095 ( kelerengan curam), hal ini mungkin dikarenakan

perbedaan intensitas hujan dan panjang lereng yang digunakan pada petak

percobaan. Sekalipun panjang lereng yang digunakan cukup panjang (22m),

apabila intensitas hujan sedikit maka air hujan yang jatuh akan langsung

terinfiltrasi dan hanya sedikit terjadi aliran permukaan. Dalam hal ini waktu (lama


hujan) juga ikut berpengaruh, hujan yang turun dengan intensitas tinggi dan dalam

waktu singkat berpeluang tinggi menimbulkan aliran permukaan dibanding hujan

dengan intensitas rendah dan dalam waktu yang lama.

Daya jatuh atau energi kinetik curah hujan yang berat (keras) akan

memecahkan bongkah-bongkah tanah menjadi butiran yang lebih kecil dan halus,

butiran-butiran yang halus akan terangkut dan terhanyutkan dengan

berlangsungnya aliran permukaan, sedangkan sebagian akan mengikuti infiltrasi

air, dibagian ini biasanya dapat menutupi pori-pori tanah dilapisan dalam sehingga

infiltrasi air kedalam tanah menjadi terhambat dan aliran permukaan meningkat.

Suripin (2002) menyimpulkan bahwa banyaknya tanah yang terlempar tiap satu

tetesan air hujan yang memercik berbanding lurus dengan besar dan kecepatan

butir air hujan dan intensitas hujan. Jumlah tanah maksimal dalam percikan air

hujan diperkirakan terjadi 2-3 menit setelah hujan mulai turun, yaitu setelah

permukaan tanah tertutup dengan air. Disamping itu suatu lereng dengan

kelerengan diatas 10% akan menyebabkan kira-kira tiga perempatnya dari jumlah

tanah yang terpercik akan jatuh kembali kesebelah bawah dari tempat asalnya.

Akibat hal tersebut, maka terjadi pemindahan tanah erosi sebelum terjadi aliran

permukaan, butir-butir tanah yang halus ini sebagian terbawa dalam aliran air dan

sebagian lagi mengendap dan menutupi pori-pori tanah. Akibat air hujan yang

tidak meresap kedalam tanah dan mengalir dipermukaan tanah sebagai aliran

permukaan, maka tanah yang tadinya subur menjadi kurang subur dan akan

memberikan hasil yang menurun dibandingkan dengan keadaan sebelum erosi.

Selain beberapa faktor yang telah dibahas diatas, intensitas hujan dan

keadaan vegetasi juga berpengaruh terhadap besarnya aliran permukaan. Aliran


permukaan ditentukan berdasarkan seberapa besar air hujan yang turun yang tidak

terserap kedalam tanah sehingga mengalir dipermukaan. Seperti yang sudah

dijelaskan bahwa intensitas hujan, lama hujan dan distribusi hujan turut

mempengaruhi besar-kecilnya aliran permukaan yang terjadi, hal ini sesuai

dengan pernyataan Rangkuti (2006) dalam penelitiannya bahwa hujan dengan

intensitas yang besar akan menghasilkan aliran permukaan yang besar karena

daya serap tanah ada batasnya. Selama penelitian berlangsung, intensitas curah

hujan yang terjadi cukup kecil, dari 10 kali hari hujan pengamatan, rata-rata curah

hujan adalah 23,,82 mm. Apabila rata-rata curah hujan penelitian ini

dikonversikan dalam satuan mm/thn maka didapatlah curah hujan rata-rata sebesar

869,43 mm/thn, kondisi ini masih termasuk kecil dari kondisi curah hujan yang

biasanya terjadi di Aek Nauli yang mencapai 1000-4000 mm/thn. Hal ini

menyebabkan kecilnya aliran permukaan yang terjadi. Hal ini dapat disebabkan

oleh perubahan cuaca yang tidak stabil akibat pergantian musim dari musim

penghujan ke musim kemarau, disamping itu distribusi hujan yang tidak merata

pada lokasi penelitian menyebabkan timbulnya perbedaan pada pengukuran curah

hujan dilapangan.

Keadaan vegetasi seperti penutupan tajuk dari tanaman penutup tanah

merupakan faktor yang perlu diperhatikan dalam menghitung besarnya aliran

permukaan. Ketika hujan turun sebagian dari air hujan akan tertahan karena

adanya penutupan dari tajuk vegetasi hutan sebelum mencapai permukaan tanah,

air akan tertahan oleh tajuk vegetasi dan kemudian langsung diuapkan kembali

keudara. Vegetasi sangat berpengaruh dalam mengurangi jumlah aliran

permukaan (Eka, 2001).


Selama peristiwa hujan, sebagian air hujan akan ditahan oleh tanaman

sebelum mencapai permukaan bumi. Air ini sebagian pada akhirnya akan jatuh

kebumi, dan sebagian lagi akan menguap ke udara. Pada kawasan yang rimbun,

sebagian besar hujan akan ditangkap oleh dedaunan dan ranting. Suripin (2002)

mengatakan bahwa jumlah air yang tertahan oleh tajuk vegetasi pada hutan adalah

sekitar 8-45% dari total hujan, dan untuk kayu hutan campuran besarnya

mencapai 20%. Ini menunjukkan bahwa air hujan yang turun tidak seluruhnya

jatuh kepermukaan bumi. Pada areal penelitian di HPHTI PT.TPL sektor Aek

Nauli, petak percobaan diletakkan dibawah vegetasi ekaliptus yang seragam baik

dari segi umur dan kondisi penutupan vegetasinya, hal ini dimaksudkan supaya

pengaruh vegetasi dianggap sama untuk seluruh petak percobaan sehingga

kesalahan pengumpulan data dapat diperkecil.


Dari hasil pengukuran besarnya laju aliran permukaan dan besarnya curah

hujan dapat diperoleh suatu koefisien aliran permukaan (C). Koefisien aliran

permukaan menunjukkan perbandingan antara rata-rata aliran permukaan dengan

rata-rata curah hujan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa semakin besar aliran

permukaan nya maka semakin besar pula koefisien aliran permukaannya, hal ini

sesuai dengan pernyataan Asdak (1995) yang menyatakan bahwa besar aliran

permukaan dengan koefisien aliran permukaan adalah berbanding lurus. Hasil

penelitian memperlihatkan bahwa pada kelerengan 8-15%, koefisien aliran

permukaannnya adalah sebesar 1,62.10-4, pada kelerengan 15-25% sebesar

2,22.10-4 dan pada kelerengan 25-40% sebesar 3,01.10-4, ini menunjukkan bahwa


koefisien aliran permukaan terbesar yaitu 3,01.10-4 justru terletak pada kelerengan

yang curam. Hal ini semakin menegaskan bahwa faktor yang mempengaruhi

aliran permukaan juga mempengaruhi koefisien aliran permukaan itu sendiri.

Koefisien aliran permukaan terkecil didapat pada kelerengan 8-15%

(landai) sebesar 1,62.10-4 dan koefisien aliran permukaan terbesar terdapat pada

kelerengan 25-40% (curam) yaitu sebesar 3,01.10-4, angka-angka tersebut

menunjukkan banyak aliran permukaan yang terjadi. Koefisien aliran permukaan

1,62.10-4 berarti dari 100% hujan yang turun/terjadi, 0,0162 % nya menjadi aliran

permukaan. Demikian juga dengan angka 3,01.10-4 berarti dari 100% hujan yang

turun, 0,0301 % nya menjadi aliran permukaan dan sisanya sekitar 99% dapat

terinfiltrasi langsung kedalam tanah ataupun menguap (karena tertahan di tajuk

vegetasi). Koefisien aliran permukaan yang diperoleh dalam penelitian ini masih

berada dalam batas kewajaran untuk nilai koefisien aliran permukaan pada hutan,

baik hutan alam maupun hutan tanaman. Hal ini sesuai dengan pernyataan Asdak

(1995) yang menyatakan bahwa angka koefisien aliran permukaan berkisar dari 0

sampai 1, dan angka 0 menunjukkan bahwa semua air hujan terdistribusi menjadi

air intersepsi dan terutama infiltrasi, sedangkan angka 1 menunjukkan bahwa

semua air hujan mengalir sebagai aliran permukaan (umumnya pada tanah

gundul). Hasil penelitian menunjukkan bahwa angka koefisien aliran permukaan

lebih besar dari 0 dan lebih kecil dari 1.

Pentingnya koefisien aliran permukaan untuk menentukan apakah suatu

DAS telah mengalami gangguan, terutama bagi areal PT.TPL sektor Aek Nauli

yang kawasannya masih berada diwilayah Daerah Tangkapan Air Danau Toba.

Pentingnya diketahui koefisien aliran permukaan untuk menentukan apakah


wilayah HTI tersebut masih mampu meresapkan air kedalam tanah dan

menyimpan cadangan air tanah ketika air hujan turun untuk dialirkan ke Danau

Toba, atau justru mengurangi volume air Danau Toba. Asdak (1995)

mengemukakan bahwa nilai koefisien aliran permukaan yang besar menunjukkan

bahwa lebih banyak air hujan yang menjadi aliran pemukaan, dimana kondisi ini

akan sangat tidak menguntungkan dari segi pencagaran sumberdaya air, karena

besarnya air yang akan menjadi air tanah berkurang.

Selain curah hujan yang tinggi, seringkali proses terjadinya banjir tidak

terlepas dari besarnya koefisien aliran permukaan. Tingginya curah hujan dan

besarnya aliran permukaan semakin memicu suatu kawasan rentan terhadap

banjir. Hal ini terjadi di sebagian pulau Jawa pada musim penghujan, banjir

hampir selalu menjadi masalah yang tidak dapat dihindari. Kondisinya yang

demikian disebabkan oleh potensi air maksimum aliran permukaan dari curah

hujan sangat besar yaitu 70-75% yang akan menjadi aliran permukaan, dan hanya

25-30% yang terinfiltrasi kedalam tanah, akibatnya pada musim penghujan aliran

permukaan yang demikian besar sangat berpotensi untuk menjadi banjir dan

sebaliknya pada musim kemarau akan rentan terhadap kekeringan.

Sifat – Sifat Tanah

Pada penelitian ini juga dilakukan pengamatan terhadap beberapa sifat

fisik dan kimia tanah yang berpengaruh terhadap laju aliran permukaan tanah.

Pengukuran parameter sifat fisik tanah meliputi: tekstur tanah, struktur tanah,

kerapatan lindak, dan kadar air tanah. Sedangkan sifat kimia tanah yang diamati

adalah kandungan bahan organik (C-Organik).


Dari hasil penelitian diperoleh rata-rata kerapatan lindak tanah sebesar

0,553 gr/cm3, nilai ini termasuk dalam kategori rendah karena contoh tanah utuh

yang diuji lebih didominasi oleh pasir (74,56%). Pada umumnya tanah-tanah

dengan kandungan pasir yang tinggi lebih bersifat porous dan tidak padat

sehingga mudah untuk meresapkan air sehingga mampu untuk mengurangi laju

aliran air di permukaan. Kandungan pasir dalam tanah mempengaruhi besar-

kecilnya kerapatan lindak tanah, Kartasapoetra dkk (1988) mengatakan bahwa

tekstur tanah mempengaruhi kerapatan pori dalam tanah, semakin banyak pasir

dalam tanah maka semakin kecil kerapatan lindak-nya dan sebaliknya, semakin

sedikit pasir dalam tanah maka semakin besar kerapatan lindak-nya dan kerapatan

tanah tersebut pun semakin padat, disamping itu tanah-tanah pada hutan

bervegetasi umumnya memiliki ruang pori yang lebih banyak. Berbagai variasi

yang ada pada kerapatan lindak tergantung pada keadaan bahan organik dan

kandungan air pada waktu pengambilan contoh (cuplikan) untuk menentukan

kerapatan lindak. Kerapatan lindak berhubungan dengan porositas tanah, Harsono

(1995) mengemukakan bahwa kerapatan lindak berbanding terbalik dengan

porositas tanah artinya apabila kerapatan lindak rendah, maka porositas nya

tinggi. Kerapatan lindak menggambarkan kerapatan pori dalam tanah, kerapatan

lindak yang rendah menunjukkan bahwa tanah memiliki pori-pori yang banyak

sehingga dapat meresapkan air (infiltrasi) dengan baik dan dapat mengurangi laju

aliran permukaan. Tinggi rendahnya kerapatan lindak dalam tanah dipengaruhi

oleh bahan organik. Bahan organik yang tinggi dapat memperkecil kerapatan

lindak sehingga dapat memperbaiki pori-pori tanah.


Pada pengujian tekstur tanah didapat data bahwa tekstur tanah pada petak

percobaan di areal HPHTI PT.TPL sektor Aek Nauli adalah Lempung Berpasir

(Sandy loam), menurut Hanafiah (2005) tekstur tanah ini masuk kedalam kategori

tanah bertekstur sedang agak kasar, karena tanah ini didominasi oleh fraksi pasir

sebesar 74,56%. Hal ini dipertegas Foth (1994) yang menyatakan bahwa tanah

disebut bertekstur pasir apabila mengandung minimal 70% pasir. Tanah-tanah

lempung berpasir pada umumnya memiliki kapasitas penyimpanan air dan udara

yang baik, namun demikian mudahnya masuk-keluar udara pada tanah dengan

tekstur lempung berpasir ini menyebabkan hanya sedikit air yang tertahan, karena

sebagian besar pori terisi oleh udara (Hanafiah, 2005). Menurut Hakim dkk (1986)

tanah bertekstur ringan (kandungan pasir tinggi), mudah diolah dan mudah

merembeskan air (infiltrasi). Oleh karena itu, tanah-tanah bertekstur lempung

berpasir memiliki daya serap air yang tinggi dan kapasitas infiltrasi yang baik

karena memiliki pori makro dan mikro yang dapat menyimpan air dan udara, hal

ini sangat baik karena air hujan yang jatuh lebih banyak terinfiltrasi sehingga

hanya sedikit yang menjadi aliran permukaan.

Struktur tanah merupakan partikel-partikel tanah seperti pasir, debu dan

liat yang membentuk agregat tanah antara suatu agregat dengan agregat yang

lainya. Dengan kata lain, struktur tanah berkaitan dengan agregat tanah dan

kemantapan agregat tanah. Menurut Munir (1996) bahan organik berhubungan

erat dengan kemantapan agregat tanah karena bahan organik bertindak sebagai

bahan perekat antara partikel mineral primer. Berdasarkan pengamatan terhadap

bongkah tanah yang diambil dibawah tegakan Eucalyptus spp. didapat hasil

bahwa struktur tanah adalah remah. Hasil ini didapat setelah melihat struktur


bongkah tanah dengan menggunakan lup kemudian mengklasifikasikannya

berdasarkan tipe struktur, penyifatan, diagram agregat dan lokasi pada profil

tanah. Menurut Hakim dkk (1986), struktur tanah remah (crumb) pada umumnya

memiliki sifat porous, bulat, ukuran kecil, dan agregat tidak terikat sesamanya,

pada umumnya tanah dengan tipe struktur ini terletak pada horizon A. Struktur

remah memiliki ukuran agregat yang kecil sehingga mudah dalam meresapkan air

(infiltrasi) pada saat turun hujan kondisi ini baik untuk mengurangi laju aliran

permukaan, namun juga pada kondisi jenuh mudah terangkut oleh air permukaan

karena agregat-agregat tidak terikat kuat dengan sesamanya.

Berat tanah terangkut adalah persentase kadar air tanah dikalikan dengan

jumlah keseluruhan tanah yang terangkut selama kejadian hujan yang terjadi, dari

hasil penelitian diperoleh data kadar air tanah sebesar 21,95%, kadar air ini

termasuk cukup tinggi. Tinggi rendahnya kadar air juga dipengaruhi oleh sifat

fisik tanah lainnya seperti struktur, porositas dan tekstur tanah (Hanafiah,2005),

sedangkan total berat tanah terangkut selama 10 hari hujan pengamatan adalah

2,0014 kg. Aliran permukaan membawa tanah-tanah yang terangkut bersama air

hujan karena pada umumnya aliran permukaan mengangkut lapisan tanah paling

atas (topsoil) yang kaya akan unsur hara (Arsyad,1983) sehingga mengurangi

produktivitas lahan. Pentingnya diketahui berat tanah terangkut adalah untuk

mengetahui berapa banyak hara yang hilang akibat aliran permukaan.

Kandungan bahan organik tanah tidak lepas dari serasah dan humus

didalam tanah, karena bahan-bahan organik dalam tanah sepenuhnya adalah hasil

dekomposisi jaringan tanaman berupa batang, daun, ranting, maupun buah yang

disebut dengan humus dan serasah. Menurut Hardjowigeno (1987) kandungan


bahan organik mempengaruhi kemantapan struktur tanah. Berdasarkan hasil

penelitian diperoleh data bahwa kandungan organik tanah tegakan ekaliptus di

areal HPHTI PT.TPL sektor Aek Nauli adalah sebesar 7,47%. Berdasarkan

klasifikasi persentase kandungan bahan organik menurut Suriadi (2005) nilai ini

termasuk kedalam kategori sangat tinggi karena persentase bahan organiknya

berada diatas 5%. Tanah dengan kandungan bahan organik yang tinggi

mempunyai kemampuan meresapkan air sampai beberapa kali berat keringnya dan

juga memiliki porositas yang tinggi, disamping itu kandungan bahan organik

tinggi selalu dicirikan dengan warna tanah yang hitam dan terdapat banyak

organisme tanah didalamnya seperti misalnya cacing tanah, dll. Hal ini sesuai

dengan pernyataan Suripin (2002) yang menyatakan bahwa bahan organik dapat

menaikkan kemantapan agregat tanah, memperbaiki struktur tanah dan menaikkan

daya tahan air tanah. Selanjutnya Poerwowidodo (1991) menjelaskan bahwa

peranan bahan organik tanah dan humus dalam pengendalian tata air dapat dilihat

dari kemampuan memperbaiki peresapan air dalam tanah. Mengurangi aliran

permukaan dan mengurangi perbedaan kandungan air dalam tanah dan sungai

antara musim hujan dan musim kemarau. Dengan kata lain, bahan organik yang

tinggi dapat meningkatkan laju resapan air dan mengurangi laju aliran permukaan.

Kaitannya dengan besaran aliran permukaan pada lokasi penelitian di areal

HPHTI PT.TPL Aek Nauli adalah bahwa laju aliran permukaan sesungguhnya

adalah kecil sampai sedang, karena secara keseluruhan, sifat fisik tanah yang diuji

memiliki sifat yang baik dan menunjukkan sifat meresapkan air yang baik dalam

proses infiltrasi sehingga mampu mengurangi laju aliran permukaan pada saat

hujan terjadi.


KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

Kelerengan mempengaruhi besar nilai aliran permukaan yang terjadi,

semakin tinggi derajat kemiringan suatu lereng maka semakin besar pula aliran

permukaan yang terjadi dan sebaliknya semakin kecil derajat kemiringan lereng

maka semakin kecil pula aliran permukaan yang terjadi.

Saran

1. Pada kelerengan yang curam sebaiknya ditanam tanaman yang tetap dan tidak

ditebang sehingga dapat memperkecil laju aliran permukaan pada saat hujan

terjadi karena akar tanaman akan menahan air didalam tanah.

2. Sebaiknya dilakukan pengamatan dan pengujian terhadap sifat tanah untuk

setiap tipe kelerengan sehingga dapat dilihat lebih jelas pengaruh sifat-sifat

tanah terhadap besar-kecil nya aliran permukaan yang terjadi.


DAFTAR PUSTAKA

Arsyad, S.1982. Pengawetan Tanah dan Air. Jurusan Ilmu Tanah. FakultasPertanian. Institut Pertanian Bogor. Bogor

Asdak, C.1995. Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Gadjah MadaUniversity Press. Yogyakarta

Badan Penelitian dan Pengembangan Departemen Kehutanan. 1994. PedomanTeknis Penanaman Jenis-Jenis Kayu Komersil. Departemen Kehutanan.Jakarta

Bermanakusuma, R. 1978. Erosi, Penyebab dan Pengendaliannya. FakultasPertanian. Universitas Padjajaran. Bandung

Foth, HD.1994. Dasar-dasar Ilmu Tanah. Edisi ke-enam. Gadjah Mada UniversityPress. Yogayakarta

Ginting, AN dan ABK Semadi. 1986. Aliran Permukaan dan Erosi Tanah dibawahTegakan Acacia mangium di Gemawang-Sabanjariji. Sumatera Selatan.Buletin Penelitian Hutan No.604 Hal 6-12

Hakim, NMY Nyakpa, AM Lubis, SG Nugroho, MR Saul, MA Diha, GB Hong,dan HH Bailey. 1986. Dasar – Dasar Ilmu Tanah. Universitas Lampung.Lampung

Hanafiah, AS dan Elfiati, D. 2005. Penuntun Praktikum Ilmu Tanah Hutan.Departemen Kehutanan. Fakultas Pertanian. Universitas Sumatera Utara.Medan

Hardiyanto, EB dan Arisman, H. 2004. Pembangunan Hutan Tanaman Acaciamangium. PT.Musi Hutan Persada. Palembang

Haridjaja O, Murtilaksono K, Sudarmo, dan Rachman LM. 1991. HidrologiPertanian. Jurusan Tanah. Fakultas Pertanian. Institut Pertanian Bogor.Bogor

Harsono, 1995. Hand Out Erosi dan Sedimentasi. Program Pasca SarjanaUniversitas Gadjah Mada. Yogyakarta

Ispriyanto R, NM Arifjaya dan Hendrayanto. 2001. Aliran Permukaan dan Erosidi Areal Tumpangsari Pinus merkusii Jungh. Et de Vriese. JurnalManajemen Hutan Tropika Vol. VII NO.1. Hal 37-47

Kartasapoetra, AG. 1988. Kerusakan Tanah Pertanian dan Usaha UntukMerehabilitasinya. Penebar Swadaya. Jakarta


Lee, R. 1990. Hidrologi Hutan. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta

Martua, D. 2006. Pengaruh Ketebaan Humus dan Kemiringan Lahan TerhadapAliran Permukaan di Hutan Lau Kawar, Desa Kuta Gugung, KecamatanSimpang Empat, Kabupaten Karo. Skripsi. Departemen Kehutanan.Fakultas Pertanian. Universitas Sumatera Utara. Medan.

Munir, M. 1996. Tanah – Tanah Utama di Indonesia, Karakteristik, Klasifikasidan Pemanfaatannya. Dunia Pustaka Jaya. Jakarta

Poerwowidodo. 1991. Genesa Tanah: Proses Genesa dan Morfologi. FakultasKehutanan. Institut Pertanian Bogor. Bogor

Rahim, SE. 2000. Pengendalian Erosi Tanah Dalam Rangka PelestarianLingkungan Hidup. Bumi Aksara. Jakarta

Rangkuti, I. 2006. Erosi dan Aliran Permukaan Pada Hutan Bekas Tebangan danBervegetasi Pinus Umur 35 Tahun di Hutan Penelitian Aek NauliKabupaten Simalungun. Skripsi. Departemen Ilmu Tanah. FakultasPertanian. Universitas Sumatera Utara. Medan.

Sarief, S.1980. Beberapa Masalah Pengawetan Tanah dan Air. Fakultas Pertanian.Universitas Padjajaran. Bandung

Seyhan, E. 1990. Dasar-dasar Hidrologi. Gadjah Mada University Press.Yogyakarta

Suripin. 2002. Peletarian Sumber Daya Tanah dan Air. Penerbit Andi. Yogyakarta

Sutisna, UT, Kalima dan Purnadjaja. 1998. Pedoman Pengenalan Pohon Hutan diIndonesia. Disunting oleh Soetjipto, N.W dan Soekotjo. YayasanPROSEA Bogor dan Pusat diklat Pegawai & SDM Kehutanan. Bogor

Suriadi, A dan M. Nazam. 2005. Penilaian Kualitas Tanah BerdasarkanKandungan Bahan Organik (Studi Kasus di Kabupaten Bima). BalaiPengkajian Teknologi Pertanian Nusa Tenggara Barat.//http: www.deptan.go.id/ntb/litbang/2005/penilaian.doc (28 maret 2009)

Tarigan, FM. 1994. Pengaruh Serasah Terhadap Sifat Fisik Tanah, AliranPermukaan dan Erosi pada Tanah Andosol di Taman Hutan Raya(TAHURA) Bukit Barisan Berastagi. Skripsi. Jurusan Ilmu Tanah.Fakultas Pertanian. Universitas Sumatera Utara. Medan


No Tanggal Volume Air Tertampung(ml)

Curah Hujan(mm)

123456789

10

19/01/200920/01/200921/01/200925/01/200926/01/200928/01/200929/01/200930/01/200931/01/200901/01/2009

145160120200160240235220215175

18,4720,3815,2825,4720,3830,5729,9328,0327,3822,30

Lampiran 1. Data Curah Hujan Selama 10 Hari Hujan

Rata-rata curah hujan = 23,819 mm = 23,82 mm

Konversi curah hujan dari ml ke mm:

Volume air hujan yang tertampung dalam penakar hujan (ml) dibagi dengan luas

permukaan penakar hujan, selanjutnya hasil dari pembagian tadi kemudian

dikalikan dengan 10 untuk mendapatkan nilai curah hujan dalam satuan mm.

Catatan:

Luas permukaan penakar hujan yang digunakan adalah 78,5 cm2 (d = 10 cm)

1 ml = 1 cm3

Contoh:

Volume air hujan yang tertampung dalam penakar hujan pada tanggal 19/01/2009

adalah sebesar 145 ml, maka curah hujan pada tanggal 19/01/2009 tersebut

adalah: 145 ml = 145 cm3 / 78,5 cm2 = 1,847 cm X 10 = 18,47 mm.


No Curah Hujan(ml)

Kelerengan(%)

I II III

1 145 8 – 1515 – 2525 – 40

220340495

235335440

215350455

2 160 8 – 1515 – 2525 – 40

330435615

355450610

340440635

3 120 8 – 1515 – 2525 – 40

220320440

235300435

240315450

4 200 8 – 1515 – 2525 – 40

420575785

440600760

435615725

5 160 8 – 1515 – 2525 – 40

320395620

315425625

325415620

6 240 8 – 1515 – 2525 – 40

450625825

465595815

485615800

7 235 8 – 1515 – 2525 – 40

435595795

450600800

440610810

8 220 8 – 1515 – 2525 – 40

395495690

400490700

405485695

9 215 8 – 1515 – 2525 – 40

395485585

395495570

405485565

10 175 8 – 1515 – 2525 – 40

320395495

315385510

305390515

Lampiran 2. Data Pengukuran Besar Aliran Permukaan (mm)

Konversi aliran permukaan dari ml ke mm:

Nilai jumlah air yang tertampung didalam ember (ml) dibagi dengan luas

permukaan penampang petak percobaan, selanjutnya hasil tersebut dikalikan

dengan 10 untuk mendapatkan nilai aliran permukaan dalam satuan mm.

Catatan:

Luas permukaan petak percobaan = 88 m2 = 880.000 cm2

1 ml = 1 cm3

Contoh:

Rata-rata aliran permukaan sebesar 350,5 ml,

350,5 ml = 350,5 cm3 / 880.000 cm2 = 0,000398 cm = 0,00398 mm


No Kelerengan(%)

I II III Rata-rata

1 8 – 15 0,000164 0,000172 0,000151 0,0001622 15 – 25 0,000218 0,000223 0,000226 0,0002223 25 – 40 0,000302 0,000302 0,000298 0,000301

Lampiran 3. Rata-rata Aliran Permukaan Selama 10 Hari Hujan (dalam ml)

Lampiran 4. Rata-rata Aliran Permukaan Selama 10 Hari Hujan (dalam mm)

Lampiran 5. Koefisien Aliran Permukaan selama 10 Hari Hujan

Catatan:

Koefisien Aliran Permukaan (C) = APCH

Dimana: AP : Rata-rata aliran permukaan

CH : Rata-rata curah hujan


No Kelerengan(%)

I II III Rata-rata

1 8 – 15 350,5 360,5 319,5 343,52 15 – 25 466 467,5 472 468,53 25 – 40 634,5 626,5 627 629,3

No Kelerengan(%)

I II III Rata-rata

1 8 – 15 0,0039 0,0041 0,0036 0,00382 15 – 25 0,0052 0,0053 0,0054 0,00533 25 – 40 0,0072 0,0072 0,0071 0,0071

Lampiran 6. Gambar Kondisi Vegetasi, Tumbuhan Bawah, Penakar hujan(Ombrometer) dan Petak Percobaan Penelitian dibawah tegakanEucalyptus spp


Lampiran 7. Gambar Pengukuran Aliran Permukaan di Lapangan


09E01080.doc

Documents

Transcript of 09E01080.doc