Upload
haxuyen
View
218
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
PENGARUH KARAKTER INDIVIDU POHON TERHADAP LAJU
INFILTRASI DAN PERMEABILITAS TANAH DI SUB DAS SAMIN, DAS
BENGAWAN SOLO HULU, KABUPATEN KARANGANYAR
Disusun oleh :
LADY NOOR AYNI
H 0205047
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2010
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
PENGARUH KARAKTER INDIVIDU POHON TERHADAP LAJU
INFILTRASI DAN PERMEABILITAS TANAH DI SUB DAS SAMIN, DAS
BENGAWAN SOLO HULU, KABUPATEN KARANGANYAR
yang dipersiapkan dan disusun oleh :
LADY NOOR AYNI
H 0205047
Telah dipertahankan di depan Dewan Penguji
Pada tanggal : 2010
dan dinyatakan telah memenuhi syarat
Susunan Tim Penguji
Ketua Anggota I Anggota II
Dr. Ir. Widyatmani Sih Dewi, MP NIP. 19631123198703-2-002
Ir. Sumarno, MS. NIP. 19540518198505-1-002
Ir. Sumani, M.Si. NIP. 19630704198803-2-001
Surakarta, Oktober 2010
Mengetahui,
Universitas Sebelas Maret
Fakultas Pertanian
Dekan
Prof. Dr. Ir. H. Suntoro, MS. NIP. 19551217198203-1-003
ii
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan
rahmat dan karunia-Nya sehingga penelitian dan penyusunan skripsi ini dapat
terselesaikan ini dengan baik. Penelitian dan penyusunan skripsi ini dapat
terlaksana, tidak terlepas dari bantuan berbagi pihak. Untuk itu pada kesempatan
ini penulis menyampaikan terima kasih kepada :
1. Dekan Fakultas Pertanian UNS Prof. Dr. Ir. Suntoro Wongso Atmojo, MS.,
2. Dr. Ir. Widyatmani Sih Dewi, MP., selaku pembimbing utama atas segala
bimbingan dan ilmu yang ditularkan kepada penulis, sifat sabar, bijak,
santun, intelektual, dan religius beliau yang tidak dapat penulis lupakan,
3. Ir. Sumarno, MS., selaku pembimbing pendamping I atas segala ilmu,
bimbingan, arahan, kesabaran, keikhlasan, dan keramahan beliau, sehingga
penulis dapat termotivasi untuk menyelesaikan skripsi ini,
4. Ir. Sumani, M.Si., selaku pembimbing pendamping II, terima kasih atas
ilmu, saran dan masukan yang diberikan selama penyusunan skripsi,
5. Drs. Sutarno Msi., selaku pembimbing akademik atas arahan, bimbingan,
dan nasehat bapak, sehingga penulis senantiasa termotivasi dan optimis
dalam menyelesaikan skripsi ini,
6. Mama, Ayah, Adik-adikku, Keluarga besarku, dan “My Guardian Angel”
(Ahmad Ari Nugroho) serta keluarganya, atas segala kasih sayang,
perhatian, inspirasi dan motivasi yang diberikan untukku,
7. Tim “LAWU” : Sistha, Ari dan Joko M “Louhan” terima kasih untuk kerja
samanya selama ini, tak ada kata selain maaf dari penulis apabila selama
perjuangan kita bersama banyak kesalahan, kekurangan, dan kekhilafan
yang penulis lakukan,
8. Sahabat terbaikku Isna dan Leny, atas segala kasih sayang, perhatian,
semangat, dan motivasi yang diberikan untukku,
9. Sahabat yang senantiasa mendukung dan turut menyempurnakan
penyelesaian skripsiku Fendi “phendeng”, Bany “Qbin”, dan Martin “om
bob”, atas support dan bantuannya yang diberikan untukku.
iii
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
10. Keluarga besar MIT’05 (special to nita en epit) atas kekompakan,
kekeluargaan, kasih sayang, dan perhatian, yang diberikan selama ini.
11. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu atas bantuan
dan dorongan serta pengorbanan yang tidak ringan dari awal hingga
terwujudnya skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa penyusunan skripsi tidak lepas dari kekurangan,
untuk itu saran dan kritik yang membangun sangat penulis harapkan. Semoga
skripsi ini dapat bermanfaat bagi penulis khususnya dan bagi pembaca pada
umumnya. Amin.
Surakarta, 2010
Penulis
iv
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ................................................................................. i
HALAMAN PENGESAHAN.................................................................... ii
KATA PENGANTAR ............................................................................... iii
DAFTAR ISI .............................................................................................. v
DAFTAR TABEL ..................................................................................... vii
DAFTAR GAMBAR ................................................................................ viii
DAFTAR LAMPIRAN .............................................................................. ix
RINGKASAN ............................................................................................ x
SUMMARY ............................................................................................... xii
I. PENDAHULUAN ............................................................................... 1
A. Latar Belakang ............................................................................... 2
B. Rumusan Masalah .......................................................................... 4
C. Tujuan Penelitian ........................................................................... 4
D. Kerangka Berpikir .......................................................................... 4
E. Manfaat Penelitian ......................................................................... 6
II. TINJAUAN PUSTAKA ...................................................................... 7
A. Degradasi Fungsi Hidrologi Tanah di Sub DAS Samin, DAS
Bengawan Solo Hulu, Kabupaten Karanganyar ............................ 7
B. Infiltrasi dan Permeabilitas Tanah sebagai Indikator Fungsi Hidrologi
Tanah ............................................................................................. 8
C. Peran Pohon dalam Mempengaruhi Infiltrasi dan Perrmeabilitas
Tanah .............................................................................................. 10
III. METODE PENELITIAN ..................................................................... 12
A. Tempat dan Waktu ......................................................................... 12
B. Bahan dan Alat ............................................................................... 12
C. Perancangan Penelitian .................................................................. 13
v
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
D. Tata Laksana Penelitian ................................................................. 13
1. Penentuan Jenis Pohon ............................................................. 13
2. Penentuan Lokasi Pohon Terpilih ............................................ 14
3. Variabel Pengamatan ............................................................... 18
4. Pengambilan Contoh Tanah ..................................................... 19
5. Penentuan Karakter Tajuk ........................................................ 20
6. Penentuan Karakter Akar ......................................................... 22
7. Pengukuran Seresah ................................................................. 22
8. Pengukuran Laju Infiltrasi ....................................................... 23
9. Pengukuran Permeabilitas Tanah ............................................. 24
E. Analisis Data .................................................................................. 24
IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ................................... 25
A. Deskripsi Lokasi Penelitian ........................................................... 25
B. Karakter Individu Pohon ................................................................ 26
C. Pengaruh Jenis Pohon terhadap Sifat Tanah .................................. 33
V. KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................ 40
1. Kesimpulan .................................................................................... 40
2. Saran............................................................................................... 40
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................ 41
LAMPIRAN
vi
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Data Kategori Infiltrasi oleh BAI ............................................. 9
Tabel 2.2 Pengharkatan Permeabilitas Tanah .......................................... 10
Tabel 3.1 Metode Variabel Tanah ............................................................ 19
Tabel 4.1 Deskripsi Lokasi Penelitian Berdasarkan Wilayah, Posisi
Astronomi, dan Ketinggian Tempat ......................................... 26
Tabel 4.2 Ringkasan Hasil Uji F Pengaruh Jenis Pohon terhadap Karakter
Tajuk, Akar, dan Seresah ......................................................... 28
Tabel 4.3 Ringkasan Hasil Uji Jarak Berganda Duncant (DMRT) Karakter
Pohon ....................................................................................... 29
Tabel 4.4 Ringkasan Penghitungan Skor Penetapan Peringkat Karakter
Pohon untuk Fungsi Hidrologi di DAS Samin Hulu................ 30
Tabel 4.5 Kondisi Beberapa Sifat Tanah di bawah Tegakan Jenis Pohon yang
Diamati ..................................................................................... 35
Tabel 4.6 Ringkasan Hasil Uji F Pengaruh Jenis Pohon terhadap Berbagai
Variabel Tanah ......................................................................... 36
vii
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1.1 Diagram alur pikir hubungan antara karakteristik individu pohon
dengan laju infiltrasi dan permeabilitas tanah .......................... 9
Gambar 3.1 Peta Fungsi Kawasan DAS Samin Bagian Hulu di Wilayah
Kabupaten Karanganyar ........................................................... 15
Gambar 3.2 Peta Fungsi Jenis Tanah DAS Samin Bagian Hulu di Wilayah
Kabupaten Karanganyar ........................................................... 16
Gambar 3.3 Peta Satuan Lahan DAS Samin Bagian Hulu di Wilayah
Kabupaten Karanganyar ........................................................... 17
Gambar 3.4 Ilustrasi Cara Pengukuran Tinggi Tajuk .................................. 20
Gambar 3.5 Ilustrasi Cara Pengukuran Lebar Tajuk ................................... 21
Gambar 4.1 Titik-titik Lokasi Pengambilan Sampel pada beberapa wilayah di
Sub DAS Samin Hulu .............................................................. 27
Gambar 4.2 Rerata Laju Infiltrasi pada Seluruh Jenis Pohon yang Diamati 37
Gambar 4.3 Rerata Permeabilitas Tanah pada Seluruh Jenis Pohon yang
Diamati ..................................................................................... 39
viii
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Foto Kegiatan
Lampiran 2. Analisis Statistik
ix
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
RINGKASAN
PENGARUH KARAKTER INDIVIDU POHON TERHADAP LAJU INFILTRASI DAN PERMEABILITAS TANAH DI SUB DAS SAMIN, DAS
BENGAWAN SOLO HULU, KABUPATEN KARANGANYAR
Lady Noor Ayni. H0205047. Pengaruh Karakter Individu Pohon Terhadap Laju Infiltrasi Dan Permeabilitas Tanah Di Sub DAS Samin, DAS Bengawan Solo Hulu, Kabupaten Karanganyar. Di bawah bimbingan Dr. Ir. Widyatmani Sih Dewi, MP dan Ir. Sumarno, MS. Penelitian ini dilaksanakan di beberapa lokasi di Sub DAS Samin Hulu Kabupaten Karanganyar pada bulan Maret 2009 sampai selesai. DAS Samin merupakan daerah yang mengalami kerusakan lingkungan akibat alih fungsi lahan hutan menjadi lahan pertanian dan pemukiman. Laju erosi tanah di DAS Samin mencapai > 250 ton/ha/tahun dengan kategori sangat berat dan mengakibatkan longsor tebing di beberapa daerah di Karanganyar. Untuk mengembalikan fungsi hidrologi tanah di wilayah tersebut, dapat diestimasi berdasarkan laju infiltrasi dan permeabilitas tanah yang dipengaruhi oleh karakteristik individu pohon. Jenis pohon yang memiliki karakter pohon yang baik untuk memelihara fungsi hidrologi tanah di DAS Samin adalah Pinus, Surian, Mahoni, Jati, Alpukat, Cengkeh, Durian, Duku, dan Rambutan. Oleh karena itu, perlu adanya penelitian yang lebih fokus pada ke-9 jenis pohon tersebut, sehingga hasilnya dapat melengkapi data pemilihan jenis pohon yang baik untuk konservasi fungsi hidrologi tanah di Sub DAS Samin Hulu.
Tujuan penelitian ini adalah untuk mempelajari karakter beberapa jenis pohon terpilih ; mengukur laju infiltrasi dan permeabilitas tanah di bawah tegakan individu pohon terpilih ; dan mengestimasi hubungan antara karakter individu pohon dengan laju infiltrasi dan permeabilitas tanah di Sub DAS Samin, DAS Bengawan Solo Hulu, Kabupaten Karanganyar.
Penelitian ini merupakan penelitian deskriptif-eksploratif-kuantitatif yang pendekatan variabelnya dilakukan melalui survei lapang dan didukung data hasil analisis tanah di laboratorium. Analisis statistika yang digunakan adalah Uji F untuk mengetahui pengaruh jenis pohon terhadap karakter pohon, karakter tanah, laju infiltrasi, dan permeabilitas tanah ; Uji Jarak Berganda Duncant (DMRT) untuk membandingkan perbedaan rerata jenis pohon terhadap karakter pohon dan sifat tanah ; Uji Korelasi untuk mengestimasi keeratan hubungan antara laju infiltrasi dan permeabilitas tanah dengan karakter pohon dan sifat tanah ; dan Uji Stepwise Regression untuk mengetahui karakter pohon yang paling berpengaruh terhadap laju infiltrasi dan permeabilitas tanah dan mengestimasi hubungan antara karakter pohon dengan laju infiltrasi dan permeabilitas tanah di Sub DAS Samin, DAS Bengawan Solo Hulu, Kabupaten Karanganyar.
x
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Hasil penelitian menunjukkan bahwa jenis pohon berbeda memiliki karakter tajuk, akar, dan seresah yang berbeda. Karakter pohon yang berpengaruh terhadap fungsi hidrologi tanah meliputi tinggi tajuk, lebar tajuk, diameter batang, jumlah cabang, diameter akar horizontal, diameter akar vertikal, dan ketebalan seresah. Urut-urutan jenis pohon yang memiliki karakter tajuk dari terbaik hingga terendah adalah Pinus, Duku, Durian, Surian, Cengkeh, Mahoni, Alpukat, Jati, dan Rambutan. Urut-urutan jenis pohon yang memiliki karakter akar dari terbaik hingga terendah adalah Durian, Duku, Jati, Surian, Rambutan, Mahoni, Alpukat, Cengkeh, dan Pinus. Urut-urutan jenis pohon yang memiliki karakter seresah dari terbaik hingga terendah adalah Jati, Duku, Alpukat, Pinus, Durian, Rambutan, Mahoni, Cengkeh, dan Surian. Tidak ada satu jenis pohon pun yang mempunyai karakter yang baik untuk keseluruhan karakter pohon. Semua jenis pohon menunjukkan Laju Infiltrasi yang hampir sama, namun berbeda permeabilitasnya. Permeabilitas tertinggi hingga terrendah berturut-turut dimiliki oleh pohon Pinus (38,49 cm2/jam) > Surian (17, 13 cm2/jam) > Durian (10,10 cm2/jam) > Alpukat (7,64 cm2/jam) > Mahoni (7,21 cm2/jam) > Rambutan (5,55 cm2/jam) > Cengkeh (5,46 cm2/jam) > Duku (5,03 cm2/jam) > Jati (1,33 cm2/jam). Karakter pohon yang berpengaruh terhadap permeabilitas tanah adalah tinggi tajuk, diameter batang, jumlah cabang dan ketebalan seresah. Karakter pohon yang paling menentukan untuk permeabilitas tanah yaitu tinggi tajuk dan jumlah cabang, dengan model persamaan regresi yaitu Permeabilitas = - 3,78 + 2,08 tinggi tajuk + 7,53 ketebalan seresah (R2adj = 0,54**). Hal ini berarti, semakin tinggi tajuk yang ditopang cabang yang banyak, dan seresah yang semakin tebal menyebabkan permeabilitas tanah menjadi semakin tinggi. Kata kunci : Sub DAS Samin, karakter individu pohon, laju infiltrasi,
permeabilitas tanah
xi
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
SUMMARY
INFLUENCE OF CHARACTER INDIVIDUAL OF TREES ON INFILTRATION RATE AND SOIL PERMEABILITY AT SUB WATERSHED
OF SAMIN, UPSTREAM WATERSHED OF BENGAWAN SOLO, SUB DISTRICT OF KARANGANYAR
Lady Noor Ayni. H0205047. Influence of Character Individual of Trees on Infiltration Rate and Soil Permeability at Sub Watershed of Samin, Upstream Watershed of Bengawan Solo, Sub District of Karanganyar. Under the Suppervision of Dr. Ir. Widyatmani Sih Dewi, MP dan Ir. Sumarno, MS. The research was conducted at several locations in the sub watershed of upstream Samin sub district of Karanganyar in March 2009 to complete. Samin watershed is an area that suffered environmental damage due to forest land conversion to agriculture and settlement. The rate of soil erosion in the watershed Samin reached> 250 tons / ha / year with a category of very severe and caused landslides in some areas the cliffs in Karanganyar. To restore the function of soil hydrology in the area, can be estimated based on the rate of infiltration and soil permeability are influenced by the characteristics of individual trees. Types of trees that have good character tree to keep the land in the watershed hydrological functions Samin is Pine, Surian, Mahogany, Teak, Avocado, Clove, Durian, Duku, and Rambutan. Therefore, the need for further research with a focus on the 9 species of trees, so the results can complement the data a good selection of tree species for soil conservation function in sub-watershed hydrology of upstream Samin.
The purpose of this research is to study the character of some selected tree species; measure the infiltration rate and soil permeability under stands of trees selected individuals, and estimate the relationship between the character of individual trees at a rate of infiltration and soil permeability in the sub watershed Samin, Upstream Watershed of Bengawan Solo, Sub District of Karanganyar .
This research is a descriptive-exploratory-quantitative variables approach through field survey and data supported the results of soil analysis in the laboratory. Statistical analysis used was the F test to determine the effect of tree species on the character of trees, soil characteristics, infiltration rate, and soil permeability ; Duncant Multiple Range Test (DMRT) to compare the mean differences of the character of tree species and soil properties ; Test Correlation for estimating relationship between infiltration rate and soil permeability with the character of trees and soil properties; and Stepwise Regression Test to find out the character of the tree the most influence on infiltration rate and permeability of soil and estimate the relationship between the character of the tree with the rate
xii
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
of infiltration and soil permeability in the sub watershed Samin, Upstream Watershed of Bengawan Solo, Sub District of Karanganyar.
The results showed that different tree species have the character of canopy, roots, and litter are different. Character tree influence on soil hydrological functions include canopy height, canopy width, stem diameter, number of branches, root diameter horizontal, vertical root diameter, and thickness of the litter. Sequence of tree species that has a character header from best to lowest is Pine, Duku, Durian, Surian, Clove, Mahogany, Avocado, Teak, and Rambutan. Sequence of tree species that has the best character to the lowest roots of the Durian, Duku, Teak, Surian, Rambutan, Mahogany, Avocado, Clove, and Pine. Sequence of tree species that has the character of the best litter to lowest is Teak, Duku, Avocado, Pine, Durian, Rambutan, Mahogany, Clove, and Surian. There is no one type of tree that has had a good character to the overall character of the tree. All tree species showed that infiltration rate is almost the same, but different permeability. Highest to lowest permeability successively owned by the Pine (38.49 cm2/jam)> Surian (17, 13 cm2/jam)> Durian (10.10 cm2/jam)> Avocado (7.64 cm2/jam)> Mahogany (7.21 cm2/jam)> Rambutan (5.55 cm2/jam)> Clove (5.46 cm2/jam)> Duku (5.03 cm2/jam)> Jati (1.33 cm2/jam). Character tree influence on soil permeability is high canopy, stem diameter, number of branches and thickness of the litter. Character tree most decisive for the soil permeability is high canopy and the number of branches, with the regression equation model Permeability = - 3.78 2.08 7.53 high canopy litter thickness (R2adj = 0.54 **). This means, the higher the canopy which is supported a lot of branches, and the increasingly thick litter causes to the higher permeability soil.
Keu word : sub watershed of Samin, character individual of trees, infiltration
rate, soil permeability
xiii
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
1
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah
Hutan dengan tajuk yang rapat dan berlapis-lapis, perakaran yang
intensif dan dalam serta lapisan seresah yang ada di permukaan tanah
berfungsi sebagai penjaga keseimbangan sistem hidrologi. Peningkatan
konversi hutan menjadi lahan pertanian dan pemukiman dalam beberapa
tahun terakhir ini mengindikasikan terjadinya perubahan kemampuan lahan
dalam menjaga keseimbangan sistem hidrologi dan pengendali erosi pada
berbagai daerah di Indonesia. Salah satu contoh daerah yang mengalami
kerusakan lingkungan akibat alih fungsi lahan hutan menjadi lahan pertanian
dan pemukiman adalah DAS Samin, yang merupakan anak Sungai
Bengawan Solo Hulu, Propinsi Jawa Tengah (Nugraha dkk., 2006 cit. Dewi
dkk., 2008; Nugraha dkk., 2007 cit. Dewi dkk., 2008).
Degradasi fungsi hidrologi di daerah tersebut ditunjukkan dengan
tingginya erosi dan longsor tanah. Laju erosi tanah di DAS Samin mencapai
> 250 ton ha-1 th-1 dengan kategori sangat berat, dan banyak kejadian longsor
tebing di beberapa tempat di Kabupaten Karanganyar pada bulan Desember
2007 hingga Maret 2008 (Nugraha dkk., 2006 cit. Dewi dkk., 2008; Nugraha
dkk., 2007 cit. Dewi dkk., 2008).
Salah satu penyebab terjadinya erosi atau longsor di wilayah DAS
Samin adalah penurunan sifat fisik tanah, berupa rusaknya struktur tanah.
Kerusakan struktur tanah umumnya dimulai oleh terbentuknya lapisan (seal)
dan kerak (crust) di permukaan tanah (surface sealing dan crusting). Akibat
dua keadaan tersebut dapat menyebabkan pengurangan laju infiltrasi tanah
dan permeabilitas tanah. Selanjutnya, penurunan laju infiltrasi dan
permeabilitas tanah tanah dapat mengurangi ketersediaan air dalam tanah,
meningkatkan jumlah dan laju aliran permukaan dan pada akhirnya
meningkatkan bahaya erosi pada tanah.
Fungsi hidrologi dapat diestimasi berdasarkan laju infiltrasi dan
permeabilitas tanah. Infiltrasi merupakan proses masuknya air dari permukaan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
2
ke dalam tanah, umumnya melalui permukaan tanah dan secara vertikal.
Infiltrasi berpengaruh pada saat mulai terjadinya aliran permukaan dan juga
berpengaruh terhadap laju aliran permukaan (run off) (Kurnia et al., 2006).
Permeabilitas tanah adalah sifat yang menyatakan laju pergerakan suatu zat
cair di dalam tanah melalui suatu media berpori makro maupun mikro baik di
daerah vertikal maupun secara horizontal (Lestari, 2008).
Infiltrasi dari segi hidrologi penting, karena hal ini menandai
peralihan dari air permukaan yang bergerak cepat ke air tanah yang bergerak
lambat dan air tanah. Permeabilitas tanah menunjukkan kemampuan tanah
dalam meloloskan air. Struktur dan tekstur dan unsur organik lainnya ikut
ambil bagian dalam menaikkan laju permeabilitas tanah. Tanah dengan
permeabilitas tinggi akan menaikkan laju infiltrasi dan dengan demikian,
menurunkan laju air aliran (Pasaribu, 2005).
Faktor-faktor yang berpengaruh terhadap laju infiltrasi dan
permeabilitas tanah antara lain adalah karakteristik individu pohon dan sifat-
sifat tanah. Karakteristik individu pohon dapat dipilahkan menjadi tiga
bagian, meliputi: (1) karakteristik tajuk atau bagian atas tanaman yang
meliputi bentuk, tinggi, dan lebar tajuk, jumlah cabang, serta Indeks
Kepadatan Tajuk (IKT) (Budiastuti, 2006) ; dan (2) karakter akar atau bagian
bawah tanaman yang meliputi proporsi diameter akar horizontal dan akar
vertikal terhadap diameter batang setinggi 1,3 meter. Diameter akar ini
selanjutnya digunakan untuk menetukan Indeks cengkeraman akar (ICA) dan
Indeks jangkar akar (IJA) (Hairiah et.al., 2006 cit. Dewi dkk., 2008) ; dan
(3) produksi seresah di permukaan tanah (Irfan, 2008 cit. Dewi dkk., 2008).
Sedangkan sifat-sifat tanah meliputi kadar lengas, tekstur, stabilitas agregat,
bahan organik, porositas total, berat volume, berat jenis, dan iklim mikro
tanah (Suryatmojo, 2006 cit. Dewi dkk., 2008).
Tegakan pohon dapat mempengaruhi fungsi hidrologi tanah melalui
intersepsi air hujan, lolos tajuk (troughfall), dan aliran batang (stemflow),
masukan seresah serta distribusi akar (Mas’ud et al., 2004 cit. Dewi dkk.,
2008; Budiastuti, 2006; Hairiah et al., 2006 cit. Budiastuti, 2006). Populasi
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
3
dan diversitas pohon yang banyak seperti di hutan, pada umumnya konsumsi
air atau laju evapotranspirasinya tinggi, namun terkompensasi oleh
pengembalian seresah yang berperan sebagai filter air dan sedimen, sehingga
dapat memperbesar kapasitas infiltrasi, dan mengurangi limpasan permukaan
serta erosi (Hairiah et al., 2004). Selain itu, siklus hidup akar pohon yang
sangat dinamis dapat menciptakan biopori yang berukuran besar dalam
waktu yang lama, sehingga memberikan laju perkolasi (peresapan) air yang
tinggi dan dapat meningkatkan air tanah (ground water) (Anonim, 1998 cit.
Dewi dkk., 2008; Stott et al., 1999 cit. Dewi dkk., 2008; Agus et al., 2002
cit. Dewi dkk., 2008).
Tiap-tiap jenis individu pohon memiliki karakter yang berbeda-beda.
Bentuk tajuk bulat memanjang (tabung), contohnya seperti pada tajuk Damar
memiliki peran yang sangat tinggi dalam meloloskan air hujan. Sedangkan
bentuk tajuk kerucut seperti tajuk Pinus memiliki nilai sedang, dan bentuk
tajuk payung bertingkat seperti tajuk pohon jati memiliki nilai terendah
(Budiastuti, 2006).
Akar pohon berperan nyata dalam mempertahankan infiltrasi dan
permeabilitas tanah (Dewi dkk., 2007; 2008). Semakin banyak akar
horisontalnya, maka jenis pohon tersebut cocok untuk mencengkeram tanah
lapisan atas. Semakin banyak akar vertikalnya, maka jenis pohon tersebut
cocok untuk jangkar/penguat tebing (Hairiah dkk., 2008 cit. Dewi dkk.,
2008).
Permukaan tanah yang dilindungi oleh tanaman bawah dan serasah
maka tanahnya terlindungi dari bahaya erosi. Dengan adanya pohon-pohon
maka sistem perakarannya akan meningkatkan kemampuan tanah
meresapkan air sehingga memperbesar infiltrasi dan menaikkan
permeabilitas tanah sehingga sangat efektif untuk mengurangi limpasan
permukaan, erosi, dan banjir. Air hujan yang banyak meresap ke dalam tanah
akan meningkatkan cadangan air tanah dimana akan meningkatkan debit
mata air terutama pada musim kemarau. Kondisi ini akan lebih baik jika
hutan tanaman yang dikembangkan merupakan pola agroforestri dimana
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
4
tajuk pohonnya ada beberapa tingkat (Irfan, 2008 cit. Dewi dkk., 2008).
Berdasarkan pada landasan ilmiah tersebut maka dipandang perlu
untuk mengestimasikan hubungan antara karakter individu pohon dengan laju
infiltrasi dan permeabilitas tanah. Hasil penelitian Dewi dkk., (2008)
menunjukkan bahwa jenis pohon : Pinus (Pinus mercusii), Surian (Toona
surenii), Mahoni (Swietenia mahagony), Jati (Tectona grandis), Alpukat
(Parsea americana), Cengkeh (Syzygium aromatica), Durian (Durio
zibethinus), Duku (Lansium domesticum), dan Rambutan (Nephelium
lappaceum) memiliki karakter pohon yang baik untuk memelihara fungsi
hidrologi tanah di sub DAS Samin. Oleh karena itu penelitian ini hanya akan
memfokuskan pada ke sembilan jenis pohon tersebut. Hasil penelitian ini
diharapkan dapat melengkapi data pemilihan jenis pohon yang baik untuk
konservasi fungsi hidrologi tanah di sub DAS Samin.
B. Rumusan Masalah
Bagaimana pengaruh berbagai karakter individu pohon terhadap laju
infiltrasi dan permeabilitas tanah?
C. Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk :
a. Mempelajari karakter beberapa jenis pohon terpilih di sub DAS Samin,
DAS Bengawan Solo Hulu, Kab. Karanganyar.
b. Mengetahui laju infiltrasi dan permeabilitas tanah di bawah tegakan
individu pohon terpilih di sub DAS Samin, DAS Bengawan Solo Hulu,
Kab. Karanganyar.
c. Mengestimasi hubungan antara karakter individu pohon dengan laju
infiltrasi dan permeabilitas tanah di sub DAS Samin, DAS Bengawan Solo
Hulu, Kab. Karanganyar.
D. Kerangka Berpikir
Pohon berperan penting dalam memelihara fungsi hidrologi tanah.
Jenis pohon berbeda akan memberikan pengaruh yang berbeda dalam
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
5
memelihara fungsi hidrologi tanah. Indikator fungsi hidrologi dapat diukur
menggunakan laju infiltrasi dan permeabilitas tanah. Adapun dasar
pemikiran dari penelitian ini ditunjukkan pada Gambar 1.1.
Karakteristik individu pohon berpengaruh secara langsung terhadap
laju infiltrasi dan permeabilitas tanah. Peran pohon dalam mempengaruhi
fungsi hidrologi tanah ditentukan oleh karakter tajuk, akar, dan seresah.
Pohon dalam peranannya memelihara fungsi hidrologi juga didukung oleh
sifat-sifat tanah, yang kemudian mempengaruhi laju infiltrasi dan
permeabilitas tanah. Laju infiltrasi dan permeabilitas tanah merupakan
parameter fungsi hidrologi tanah yang berperan dalam mengurangi limpasan
permukaan dan erosi.
Gambar 1.1 Diagram alur pikir hubungan antara karakteristik individu
pohon dengan laju infiltrasi dan permeabilitas tanah
Tajuk Akar Seresah
Sifat Tanah : · Kelengasan tanah · Tekstur tanah · Stabilitas Agregat · Bahan Organik Tanah · Porositas total · BV · BJ
INFILTRASI dan
PERMEABILITAS
· Limpasan Permukaan · EROSI
JENIS DAN KARAKTER INDIVIDU POHON
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
6
E. Manfaat Penelitian
Penelitian ini bermanfaat untuk mendapatkan karakter individu
pohon yang mendukung laju infiltrasi dan permeabilitas tanah di SUB DAS
Samin, DAS Bengawan Solo Hulu, Kab. Karanganyar.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
7
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Degradasi Fungsi Hidrologi Tanah di sub DAS Samin, DAS Bengawan Solo Hulu, Kabupaten Karanganyar
Konversi hutan menjadi agroekosistem akan berdampak negatif
terhadap fungsi hidrologi DAS. Kemampuan suatu ekosistem dalam menjaga
fungsi hidrologi tanah merupakan interaksi dari komponen-komponennya,
meliputi tajuk vegetasi yang rapat dan berlapis-lapis, perakaran tanaman yang
dalam dan intensif, dan penutupan lapisan seresah yang tebal di permukaan
tanah, serta aktivitas fauna tanah (Soeriaatmadja, 1997 cit. Dewi dkk., 2008;
Asdak, 2002 cit. Dewi dkk., 2008; Suprayogo et al., 2004 cit. Dewi dkk.,
2008; Hairiah et al., 2004a cit. Dewi dkk., 2008).
Kerusakan lingkungan yang diakibatkan oleh eksploitasi lahan yang
berlebihan, perluasan tanaman, penggundulan hutan dapat berupa degradasi
lapisan tanah (erosi), kesuburan tanah, longsor dan sedimentasi yang tinggi
dalam sungai, bencana banjir, distribusi dan jumlah atau kualitas aliran air
sungai akan menurun. Bila kondisi tersebut diatas terus berlangsung dengan
cara tidak terkendali, maka dikhawatirkan akan bertambah jumlah lahan kritis
dan kerusakan dalam suatu wilayah daerah aliran sungai (DAS) (Sawitri,
2008).
Secara geografis DAS Bengawan Solo Hulu: sebelah barat dibatasi
puncak Gungung Merapi dan Gunung Merbabu, sebelah Timur dibatasi
puncak gunung Lawu, sebelah utara dibatasi puncak pegunungan Kendeng,
dan sebelah Selatan dibatasi puncak pegunungan selatan di wilayah
Kabupaten Wonogiri. Secara Administrasi DAS Bengawan Solo Hulu
meliputi: sebagian wilayah Kabupaten Wonogiri, wilayah Kabupaten
Klaten,sebagian wilayah Kabupaten Boyolali, Kabupaten Sukoharjo, wilayah
Kota Surakarta, wilayah Kabupaten Karanganyar, sebagian wilayah
Kabupaten Sragen, dan sebagian wilayah Kabupaten Ngawi (Ahmad, 2008 cit.
Dewi dkk., 2008).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
8
Sub DAS Samin, merupakan anak Sungai Bengawan Solo Hulu,
Propinsi Jawa Tengah, merupakan salah satu contoh daerah yang mengalami
kerusakan lingkungan yang serius (Nugraha dkk., 2006 cit. Dewi dkk., 2008;
Nugraha dkk., 2007 cit. Dewi dkk., 2008). DAS Samin merupakan salah satu
dari 8 (delapan) sub DAS lain yang memberi input air ke badan sungai
Bengawan Solo Hulu (Ahmad, 2008 cit. Dewi dkk., 2008). DAS Samin ini
meliputi wilayah seluas 32.378,79 ha, dengan bagian hulu dari lereng Gunung
Lawu sebelah barat, melalui wilayah Kabupaten Karanganyar, dan bagian hilir
di sebagian wilayah Sukoharjo (Nugraha dkk., 2006 cit. Dewi dkk., 2008).
Sebagian besar daerahnya merupakan kawasan hutan lindung yang terletak di
bagian barat Gunung Lawu, namun telah banyak mengalami konversi menjadi
lahan pertanian dan permukiman. Sebagian besar penduduk di DAS Samin
mengandalkan sumberdaya alam sebagai sumber mata pencahariannya
(Nugraha dkk., 2006 cit. Dewi dkk., 2008; Nugraha dkk., 2007 cit. Dewi dkk.,
2008).
B. Infiltrasi dan Permeabilitas Tanah Sebagai Indikator Fungsi Hidrologi Tanah
Hubungan antara tutupan lahan oleh pohon (baik secara penuh dalam
bentuk 'hutan alam' maupun tutupan sebagian seperti agroforestri) dengan
fungsi hidrologi dapat dilihat dari daya sangga DAS terhadap debit puncak
pada berbagai skala waktu. Peran sistem penggunaan lahan terhadap fungsi
hidrologi pada suatu bentang lahan (lansekap) dapat dinilai dari laju infiltrasi
dan permeabilitas tanah yang berhubungan dengan kondisi fisik tanah (Van
Noordwijk et al., 2004).
Infiltrasi adalah proses masuknya air ke dalam tanah yang umumnya
melalui aliran ke bawah yang menembus sebagian atau seluruh permukaan
tanah. Laju proses masuknya air, relatif mempercepat penambahan air,
menentukan banyaknya air yang akan masuk ke dalam zona perakaran, dan
besarnya limpasan air permukaan (Hillel, 1998).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
9
Permeabilitas merupakan suatu ukuran kemudahan aliran melalui suatu
media berpori. Secara kuantitatif permeabilitas diberi batasan dengan
koefisien permeabilitas (k). Koefisien permeabilitas terutama tergantung pada
ukuran rata-rata pori yang dipengaruhi oleh distribusi ukuran partikel, bentuk
partikel dan struktur tanah. Secara garis besar, makin kecil ukuran partikel,
makin kecil pula ukuran pori dan makin rendah koefisien permeabilitasnya.
Jika tanahnya berlapis-lapis, permeabilitas untuk aliran sejajar lebih besar dari
pada permeabilitas untuk aliran tegak lurus. Lapisan permeabilitas lempung
yang bercelah lebih besar dari pada lempung yang tidak bercelah (Pasaribu,
2005).
Menurut klasifikasi Booker Agriculture International (BAI), kisaran
nilai optimum laju infiltrasi untuk permukaan tanah yang teririgasi adalah 0,7
sampai 3,5 cm.jam-1, walaupun kisaran normalnya nilai optimum laju infiltrasi
0,3 sampai 6,5 cm.jam-1 (Landon, 1984 cit. Mardiastuning, 2003). Klasifikasi
laju infiltrasi tanah menurut BAI tertera pada Tabel 1.
Tabel 2.1 Kategori Infiltrasi oleh BAI
Kelas Kategori infiltrasi Laju infiltrasi (cm/jam)
1 Sangat lambat < 0,1
2 Lambat 0,1 – 0,5
3 Agak lambat 0,5 – 2,0
4 Sedang 2,0 – 6,0
5 Agak cepat 6,0 – 12,5
6 Cepat 12,5 – 25,0
7 Sangat cepat > 25,0
Sumber : Landon, 1984 dalam Mardiastuning, 2003
Menurut Purwowidodo (1992), kisaran nilai pengharkatan
permeabilitas tanah tertera pada Tabel 2.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
10
Tabel 2.2 Pengharkatan permeabilitas tanah
Kelas Kategori infiltrasi Permeabilitas (cm2/jam)
1 Sangat lambat < 0,125
2 Lambat 0,125 – 0,50
3 Agak lambat 0,50 – 2,00
4 Cukup 2,00 – 6,50
5 Cukup cepat 6,50 – 12,50
6 Cepat 12,50 – 25,00
7 Sangat cepat > 25,00
C. Peran Pohon Dalam Mempengaruhi Infiltrasi dan Permeabilitas Tanah
Tutupan lahan oleh pohon (tutupan pohon) dengan segala bentuknya
dapat mempengaruhi aliran air. Tutupan pohon tersebut dapat berupa hutan
alami, atau sebagai permudaan alam (natural regeneration), pohon yang
dibudidayakan, pohon sebagai tanaman pagar, atau pohon monokultur.
Sepanjang tahun tanaman menyerap air dari berbagai lapisan tanah untuk
mendukung proses transpirasi pada permukaan daun. Faktor-faktor yang
mempengaruhi jumlah serapan air oleh pohon adalah distribusi akar dan
respon fisiologi pohon terhadap cekaman parsial air tersedia. Serapan air oleh
pohon diantara kejadian hujan akan mempengaruhi jumlah air yang dapat
disimpan dari kejadian hujan berikutnya, sehingga selanjutnya akan
mempengaruhi proses infiltrasi dan permeabilitas tanah (Van Noordwijk et al.,
2004).
Kemampuan pohon mengatur aliran air hujan merupakan salah satu
penyebab terciptanya kesetimbangan air di suatu kawasan. Kesetimbangan air
adalah wujud dari berfungsinya sistem hidrologi dengan baik dan berarti
seluruh komponen ekosistem berada dalam suatu kinerja sistem hidrologi
yang saling melengkapi (Suprayogo et al., 2002 cit. Dewi dkk., 2008).
Bagaimanapun juga kinerja sistem hidrologi selalu bermula dari peristiwa
tertahannya air hujan pada tajuk pohon, baik pada daun, cabang, maupun
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
11
ranting. Dalam kondisi intensitas hujan tinggi, butir air akan mengalir melalui
batang, menetes berupa tetesan tajuk dan bahkan menguap dengan proporsi
masing-masing tergantung pada percabangan, bentuk serta ukuran daun.
Sedangkan air hujan yang tidak tertahan tajuk akan lolos melalui celah-celah
tajuk dan mencapai permukaan tanah dengan kekuatan tertentu (Hairiah et al.,
2004).
Karakteristik individu pohon yang berpengaruh signifikan terhadap
konservasi fungsi hidrologi tanah meliputi: bentuk tajuk, tinggi tajuk, lebar
tajuk, dan jumlah percabangan (Budiastuti, 2006), akar horizontal, dan akar
vertikal (Hairiah et al., 2006 cit. Dewi dkk., 2008). Bentuk tajuk lonjong
seperti pada tajuk Damar memiliki peran yang sangat tinggi dalam meloloskan
air hujan, sedangkan bentuk tajuk kerucut seperti tajuk Pinus memiliki nilai
sedang, dan bentuk tajuk payung bertingkat seperti tajuk pohon jati memiliki
nilai terendah (Budiastuti, 2006). Akar pohon memberikan sumbangan dalam
mempertahankan pori makro tanah sekitar 85% (Dewi dkk., 2007; 2008).
Permukaan tanah dilindungi oleh tanaman bawah dan seresah sehingga
tanahnya terlindungi dari bahaya erosi. Dengan adanya pohon-pohon maka
sistem perakarannya akan meningkatkan kemampuan tanah meresapkan air
sehingga memperbesar infiltrasi sehingga sangat efektif untuk mengurangi
banjir. Jika air hujan banyak yang meresap ke dalam tanah maka kondisi ini
akan meningkatkan cadangan air tanah dimana akan meningkatkan debit mata
air terutama pada musim kemarau. Kondisi ini akan lebih baik jika hutan
tanaman yang dikembangkan merupakan pola agroforestry dimana tajuk
pohonnya ada beberapa tingkat (Irfan, 2008 cit. Dewi dkk., 2008).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
A. Deskripsi Lokasi Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada 27 lokasi, yang berada di daerah fungsi
kawasan penyangga dan kawasan budidaya tanaman tahunan Sub DAS Samin
hulu, Kabupaten Karanganyar. Penetapan ke-27 lokasi didasarkan pada Peta
Satuan Lahan (SL) Sub DAS Samin yang memiliki 13 Satuan Lahan (BAB III,
Gambar 3.3), namun tidak semua satuan lahan terdapat jenis pohon yang
ditetapkan untuk diteliti, sehingga lokasi penilitian hanya difokuskan pada 27
lokasi yang terdapat pada SL 1, 4, 6, 9, dan 11. Secara ringkas deskripsi ke-27
lokasi tersebut disajikan pada Tabel 4.1, yang meliputi nama desa lokasi,
Kecamatan, posisi astronomi, dan ketinggian tempat. Ke-27 lokasi berada di
sembilan desa yang berada di empat wilayah Kecamatan, meliputi Kecamatan
Tawangmangu, Karangpandan, Matesih dan Jumantono. Posisi astronomi lokasi
pengukuran berada pada kisaran antara 07o37’42,6” hingga 07o40’12.9” Lintang
Selatan dan 110o57’39.2” hingga 111o10’38.5” Bujur Timur, pada ketinggian
tempat antara 213 hingga 1741 m di atas permukaan air laut. Deskripsi lokasi
disajikan pada Tabel 4.1, sedangkan lokasi titik pengambilan sampel disajikan
pada Gambar 4.1.
25
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tabel 4.1 Deskripsi Lokasi Penelitian Berdasarkan Wilayah, Posisi Astronomi dan Ketinggian Tempat
No. Jenis pohon Ulangan SL Lokasi
Pewakil Kecamatan Lintang Selatan
Bujur Timur
Ketinggian tempat,
mdpl 1 Pinus 1 1 Kalisoro Tawangmangu 7o40'12.6" 111⁰8'45.1" 1253 2 Pinus 2 1 Gondosuli Tawangmangu 7o39'50.3" 111⁰10'38.2" 1737 3 Pinus 3 1 Gondosuli Tawangmangu 7⁰39'49.3" 111⁰10'38.5" 1741 4 Surian 1 6 Nglebak Tawangmangu 7⁰40'5.5" 111⁰6'43.5" 913 5 Surian 2 6 Nglebak Tawangmangu 7⁰40'5.3" 111⁰6'43.4" 911 6 Surian 3 6 Krangean Tawangmangu 7⁰39'45.8" 111⁰7'4.2'' 920 7 Mahoni 1 9 Ngadiluwih Matesih 7⁰38'25.5" 110⁰59'55.5" 282 8 Mahoni 2 9 Bangsri Karangpandan 7⁰37'42.6" 111⁰3'22.5" 358 9 Mahoni 3 9 Bangsri Karangpandan 7⁰37'40.9" 111⁰3'22.4" 354 10 Jati 1 4 Sambirejo Jumantono 7⁰38'14.4" 110⁰57'56" 205 11 Jati 2 4 Sambirejo Jumantono 7⁰38'26" 110⁰57'39.2" 215 12 Jati 3 4 Sambirejo Jumantono 7⁰38'27.3" 110⁰57'40" 213 13 Cengkeh 1 6 Krangean Tawangmangu 7⁰39'44.3" 111⁰7'2.7" 887 14 Cengkeh 2 9 Ngemplak Tawangmangu 7⁰39'47.9" 111⁰3'20.1" 529 15 Cengkeh 3 9 Ngemplak Karangpandan 7⁰38'46.5" 111⁰3'19.7" 514 16 Duku 1 9 Ngadiluwih Matesih 7⁰38'8.4" 111⁰00'9.6" 288 17 Duku 2 9 Plosorejo Matesih 7⁰38'3.7" 111⁰02'13.2" 395 18 Duku 3 9 Plosorejo Matesih 7⁰38'4.2" 111⁰02'13.1" 393 19 Rambutan 1 4 Sambirejo Jumantono 7⁰38'31.7" 110⁰57'56.9" 223 20 Rambutan 2 4 Ngunut Jumantono 7⁰39'3.5" 110⁰59'13.1" 273 21 Rambutan 3 4 Ngunut Jumantono 7⁰39'2.9" 110⁰59'13.3" 275 22 Durian 1 9 Ngemplak Karangpandan 7⁰37'48.5" 111⁰3'18.6" 487 23 Durian 2 9 Ngemplak Karangpandan 7⁰37'49.6" 111⁰3'17.9" 464 24 Durian 3 9 Plosorejo Matesih 7⁰38'37.1" 111⁰1'57.3" 389 25 Alpukat 1 11 Kalisoro Tawangmangu 7⁰40'12.9" 111⁰8'46.4" 1245 26 Alpukat 2 9 Ngemplak Karangpandan 7⁰37'46.4" 111⁰3'14.2" 488 27 Alpukat 3 9 Ngemplak Karangpandan 7⁰37'47.2" 111⁰3'15.8" 465
Keterangan: SL = Satuan Lahan
26
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Gambar 4.1. Titik-Titik Lokasi Pengambilan Sampel pada beberapa wilayah di Sub DAS Samin Hulu
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
B. Karakter Individu Pohon
Peran dari setiap individu pohon dalam mengendalikan fungsi
hidrologi tanah berhubungan dengan karakter individu pohon, meliputi
karakter tajuk, akar, dan seresah. Karakter tajuk yang dapat mempengaruhi
fungsi hidrologi tanah meliputi bentuk, lebar, dan tinggi tajuk, serta jumlah
cabang. Karakter akar meliputi diameter akar proksimal horizontal dan
vertikal. Sedangkan karakter seresah meliputi produksi seresah per satuan
waktu maupun seresah di permukaan tanah. Pada penelitian dilakukan
pengukuran terhadap 9 jenis pohon meliputi Pinus (Pinus mercusii), Surian
(Toona surenii), Mahoni (Swietenia mahagony), Jati (Tectona grandis),
Alpukat (Parsea americana), Cengkeh (Syzygium aromatica), Durian (Durio
zibethinus), Duku (Lansium domesticum), dan Rambutan (Nephelium
lappaceum). Penetapan lokasi pohon dan cara pengukuran masing-masing
karakter pohon disajikan pada BAB III.
Untuk mengetahui pengaruh jenis pohon terhadap berbagai karakter
pohon, maka dilakukan analisis statistik Uji F. Ringkasan hasil uji F pengaruh
jenis pohon terhadap masing-masing karakter tajuk, akar, dan seresah,
disajikan pada Tabel 4.2.
Tabel 4.2 Ringkasan Hasil Uji F Pengaruh Jenis Pohon terhadap
karakter Tajuk, Akar, dan Seresah
No. Karakter F hitung 1. Tajuk
- Lebar 10,10** - Tinggi 25,86** - Jumlah cabang 17,81** - Diameter batang 10,97**
2. Akar - Diameter Akar Horisontal 32,83** - Diameter Akar Vertikal 25,97**
3. Seresah - Produksi 1,05ns - Ketebalan 8,25**
Keterangan : ** = Highly Significant (berpengaruh sangat nyata), ns = Non Sifnificant (berpengaruh tidak nyata)
28
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Untuk mengetahui perbedaan rerata masing-masing karakter pohon
dilakukan uji Jarak Berganda Duncant (DMRT). Hasil uji rerata data karakter
pohon disajikan pada Tabel 4.3.
Tabel 4.3 Ringkasan Hasil Uji Jarak Berganda Duncant (DMRT) Karakter
Pohon
No. Jenis Pohon
Tajuk Akar Seresah
Lebar (m)
Tinggi (m)
Jumlah Cabang
Diameter Batang
(cm)
Diameter Akar
Horisontal (cm)
Diameter Akar
Vertikal (cm)
Produksi (ton/ha/tahun)
Ketebalan (cm)
1. Pinus 6,05bc 9,45c 42,67c 105,60c 0,88a 1,37a 0,04a 2,40b 2. Surian 6,38bc 4,30ab 17,67ab 50,67a 1,65ab 3,82b 0,06a 0,18a 3. Mahoni 4,26ab 4,27ab 22,33b 64,67a 1,07a 2,12a 0,08a 0,46a 4. Jati 3,07a 3,33a 14,67ab 70,33b 1,90b 4,10b 0,12a 0,53a 5. Alpukat 3,53a 3,75ab 30,00b 57,33ab 1,16a 1,54a 0,08a 0,48a 6. Cengkeh 5,82b 4,93b 17,33ab 60,77ab 1,06a 1,85a 0,10a 0,15a 7. Durian 5,27ab 5,01b 25,00b 78,30b 2,26b 5,63c 0,10a 0,19a 8. Duku 7,88c 6,43b 23,33b 79,00b 4,17c 3,71b 0,07a 0,62a 9. Rambutan 3,90ab 3,21a 9,67a 44,00a 2,92b 1,70a 0,22a 0,14a
Keterangan : angka pada kolom yang sama diikuti huruf yang berbeda menunjukkan berbeda nyata (p < 0,05).
Untuk mengetahui karakter pohon yang baik untuk fungsi hidrologi di
DAS Samin hulu maka dilakukan penghitungan skor penetapan peringkat
karakter pohon. Skor ditentukan dari peringkat 1 sampai 9. Total skor pada
karakter tajuk yang paling baik adalah 4, dan jika skor semakin mendekati
nilai 4, maka peran karakter tajuk terhadap fungsi hidrologi tanah semakin
baik. Pada karakter akar dan seresah, total skor yang paling baik adalah 2, dan
jika skor mendekati nilai 2, maka pohon memiliki karakter akar dan seresah
yang baik untuk fungsi hidrologi tanah. Ringkasan penghitungan skor
penetapan peringkat karakter pohon di Sub DAS Samin Hulu disajikan pada
Tabel 4.4
29
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tabel 4.4 Ringkasan Penghitungan Skor Penetapan Peringkat Karakter Pohon untuk Fungsi Hidrologi di DAS Samin Hulu
No. Jenis Pohon
Tajuk
Akar
Seresah
Lebar Tinggi Jumlah Cabang
Diameter Batang
Total Skor
Diameter Akar
Horisontal
Diameter Akar
Vertikal
Total Skor
Produksi Ketebalan Total Skor
1. Pinus 3 1 1 1 6 9 9 18 9 1 10 2. Surian 2 5 6 8 21 5 3 8 8 7 15 3. Mahoni 6 6 5 5 22 7 5 12 6 5 11 4. Jati 9 8 8 4 29 4 2 6 2 3 5 5. Alpukat 8 7 2 7 24 6 8 14 5 4 9 6. Cengkeh 4 4 7 6 21 8 6 14 3 8 11 7. Durian 5 3 3 3 14 3 1 4 4 6 10 8. Duku 1 2 4 2 9 1 4 5 7 2 9 9. Rambutan 7 9 9 9 34 2 7 9 1 9 10
Keterangan : masing-masing skor adalah 1 sampai 9. Total skor pada karakter tajuk yang paling baik adalah 4, dan jika skor semakin mendekati nilai 4, maka perannya terhadap fungsi hidrologi semakin baik. Total skor pada karakter akar dan seresah yang paling baik adalah 2, dan jika skor mendekati nilai 2, maka pohon memiliki karakter akar dan seresah yang baik untuk fungsi hidrologi tanah.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Berdasarkan pada hasil pengukuran, maka jenis pohon berpengaruh
sangat nyata (p < 0,01) terhadap lebar dan tinggi tajuk, jumlah cabang,
diameter batang, diameter akar horizontal dan diameter akar vertikal, dan
ketebalan seresah. Sedangkan hasil yang lain menunjukkan bahwa jenis pohon
berpengaruh tidak nyata (p > 0,05) terhadap produksi seresah. Hal ini
mengartikan bahwa jenis pohon yang berbeda memiliki karakter pohon yang
berbeda pula.
Hasil penetapan peringkat skor karakter pohon (Tabel 4.4)
menunjukkan bahwa tidak ada satu jenis pohon pun yang mempunyai skor
yang tinggi untuk keseluruhan karakter. Masing-masing pohon, memiliki
keunggulan dan kelemahan yang berbeda.
Keberadaan pohon dengan karakter tajuk tertentu membentuk lapisan
tajuk yang dapat menangkap, menahan, dan meneteskan air hujan ke
permukaan tanah. Pinus memiliki karakter tajuk yang paling baik diantara
jenis pohon lainnya, ditunjukkan dengan total skor tajuk sejumlah 6. Tajuk
Pinus terbentuk oleh cabang dengan ukuran yang relatif kecil dan berjumlah
banyak membuat tajuk menjadi padat. Panjang cabang dari pangkal hingga
ujung tajuk cenderung semakin memendek seiring dengan peningkatan tinggi
tajuk. Di samping itu, percabangan Pinus dicirikan oleh pertumbuhan daun
berbentuk jarum di seluruh permukaan cabang (Budiastuti, 2006). Cabang
kecil berjumlah banyak tercermin dari rerata jumlah cabang dibanding jenis
pohon lainnya, yaitu sebanyak 42,67 (Tabel 4.3) yang berkedudukan pada
tajuk setinggi 9,45 m (Tabel 4.3). Tajuk padat seperti pada pohon Pinus
diharapkan dapat mengendalikan gerakan air hujan dari tajuk ke permukaan
tanah. Cabang kecil dan banyak dapat menahan tetesan air hujan secara
berulang-ulang sehingga kekuatan tetesan air hujan menjadi semakin rendah
saat tiba di permukaan tanah. Kondisi tersebut biasanya tidak terjadi pada
tajuk pohon yang kurang padat seperti pada pohon Jati, ditunjukkan dengan
total skor sebanyak 29 (Tabel 4.4). Jumlah cabang pada pohon Jati yang
sedikit dengan rerata 14,67 (Tabel 4.3), daun berbentuk lebar dan
berkedudukan rebah, menyebabkan tetesan air hujan segera menetes dalam
31
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
bentuk butir air hujan yang berukuran cukup besar. Karakter tajuk Durian
tergolong peringkat sedang dengan total skor 14 (Tabel 4.4), menggambarkan
bahwa tajuk Durian mampu mengendalikan air hujan sampai di permukaan
tanah dengan kekuatan yang tidak merusak tanah.
Pohon memiliki pola perakaran yang berbeda-beda antara jenis pohon
yang satu dengan jenis pohon yang lain. Selain karakter tajuk, peran individu
pohon terhadap fungsi hidrologi dapat diestimasi dari karakeristik akarnya,
diantaranya adalah diameter akar proksimal atau akar utama yang muncul dari
pangkal batang, baik yang menyebar horisontal maupun vertikal.
Akar adalah bagian tanaman yang penting untuk mencegah terjadinya
longsor tanah, melalui dua mekanisme meliputi: (1) mencengkeram tanah di
lapisan permukaan (kedalaman 0-5 cm) oleh akar pohon yang menyebar
horizontal, dan (2) menopang tegaknya batang sebagai jangkar sehingga
pohon tidak mudah tumbang oleh dorongan massa tanah yang berguling ke
bawah (Hairiah et al., 2008 cit. Dewi dkk., 2008).
Hairiah et al. (2008) dalam Dewi dkk. (2008) mengklasifikasikan akar
horisontal jika arahnya membentuk sudut < 45o terhadap permukaan tanah dan
akar vertikal bila memiliki sudut ≥ 45o. Klasifikasi kesesuaian individu
pohon untuk stabilitas lereng atau tebing didasarkan pada nilai diameter akar
horizontal dan diameter akar vertikal. Semakin tinggi diameter akar horizontal
dan vertikal maka semakin kuat akar pohon dalam mempertahankan stabilitas
tebing.
Pohon Pinus memiliki kelemahan pada sistem perakarannya. Pinus
memiliki karakter akar yang kurang baik dibanding jenis pohon lainnya (Tabel
4.4) dengan total skor 18. Rerata diameter akar horizontal sebesar 0,88 cm dan
vertikal sebesar 1,37 cm (Tabel 4.3) mencerminkan daya jangkar akar dan
daya cengkeram akar yang rendah, sehingga dari sudut pandang akar, Pinus
kurang baik dalam mempertahankan stabilitas tebing.
Pohon Durian memiliki keunggulan pada karakter akarnya(Tabel 4.4)
dengan total skor 4. Berdasarkan hasil pengukuran, sistem perakaran Durian
memiliki rerata diameter akar horizontal tertinggi dibandingkan jenis pohon
32
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
lainnya yaitu sebesar 2,26 cm dan rerata diameter akar vertikal sebesar 5,63
cm (Tabel 4.3). Kondisi ini menggambarkan bahwa pohon Durian memiliki
akar yang kuat dan mampu menjangkar dan mencengkeram tanah dengan baik
sebagai pengendali fungsi hidrologi.
Karakter akar pada pohon Jati tergolong peringkat yang cukup tinggi
(Tabel 4.4) dengan total skor 6 dan rerata diameter akar horizontal sebesar
1,90 cm serta rerata diameter akar vertikal sebesar 4,10 cm (Tabel 4.3).
Seperti hal nya pada pohon Durian, pohon Jati mempunyai akar yang mampu
menjangkar dan mencengkeram tanah dengan baik sehingga cocok sebagai
pengendali stabilitas tebing.
Pohon, baik sebagai individu maupun komunitas menghasilkan seresah
yang merupakan sumber bahan organik dan bersama dengan perakaran pohon
mempengaruhi aktifitas biota tanah yang akhirnya berperan pada keberadaan
sifat fisik tanah (Budiastuti, 2006). Seresah adalah sisa tanaman (ranting,
daun, bunga, buah, dll.) termasuk di dalamnya akar tanaman, dan biota tanah
di permukaan tanah (Mardiastuning, 2003).
Dari hasil pengukuran, jenis pohon berpengaruh tidak nyata (p > 0,05)
terhadap produksi seresah, namun berpengaruh sangat nyata terhadap
ketebalan seresah (Tabel 4.2). Ketebalan seresah pada Pinus tergolong
peringkat tertinggi (Tabel 4.4) dengan skor 1. Hal ini disebabkan karena Pinus
berada pada areal perhutanan yang relatif tidak banyak terusik oleh manusia.
Ketebalan seresah pada pohon Durian (skor = 6) dan Jati (skor = 3) tergolong
peringkat yang cukup tinggi dengan rerata ketebalan seresah masing-masing
sebesar 0,19 cm dan 0,53 cm. Tingginya tingkat ketebalan seresah pada ketiga
jenis pohon tersebut menunjukkan bahwa seresah berfungsi sebagai penutup
permukaan tanah yang merupakan penghalang bagi aliran air sehingga air
tertahan dan memiliki kesempatan lebih besar untuk masuk ke dalam tanah. Di
samping itu, seresah yang dihasilkan oleh pohon berfungsi sebagai penahan
kekuatan tetesan air hujan dan mendukung agregat tanah tetap stabil sehingga
dapat memperbaiki beberapa sifat fisik tanah diantaranya porositas, laju
33
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
infiltrasi tanah, dan permeabilitas tanah, akibatnya konservasi fungsi hidrologi
dapat terus terjaga.
C. Pengaruh Jenis Pohon terhadap Sifat-Sifat Tanah
Tanah sebagai komponen sistem hidrologi berperan dalam
menampung air untuk disimpan sebagai tandon air pada musim hujan dan
menyediakan air saat diperlukan pada musim kemarau (Suprayogo et al., 2002
cit. Budiastuti 2006). Sifat tanah yang mendukung fungsi hidrologi terutama
ditunjukkan oleh struktur tanah (dalam hal ini adalah kemantapan agregat dan
porositas tanah), laju infiltrasi, dan permeabilitas tanah. Agregat yang stabil
mencerminkan kekuatan ikatan antara partikel tanah yang tidak mudah
mengalami perubahan. Distribusi pori makro dan mikro tanah
menggambarkan keseimbangan saluran air di dalam tanah dan media
penyemat hara. Infiltrasi dan permeabilitas tanah merupakan proses-proses
penting dalam siklus hidrologi yang menentukan banyaknya air yang
memasuki daerah perakaran dan yang memasuki limpasan di permukaan
tanah. Oleh karena itu, infiltrasi dan permeabilitas tanah mempengaruhi fungsi
hidrologi tanah. Bila laju infiltrasi dan permeabilitas tanah terhambat, maka
dapat menyebabkan vegetasi kekurangan air, sedangkan jika jumlah limpasan
permukaan meningkat maka tingkat bahaya erosi tanah menjadi bertambah.
Ringkasan hasil uji F pengaruh jenis pohon terhadap sifat tanah
disajikan pada Tabel 4.5, sedangkan hasil Uji Jarak Berganda Duncant
(DMRT) kondisi sifat tanah disajikan pada Tabel 4.6.
34
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tabel 4.5 Ringkasan Hasil Uji F Pengaruh Jenis Pohon terhadap
Berbagai Variabel Tanah
No. Karakter F hitung 1. Kadar Lengas 14,30** 2. Berat Volume 4,99** 3. Berat Jenis 11,30** 4. Porositas 1,95ns 5. Pasir 6,50** 6. Debu 7,10** 7. Lempung 16,79** 8. Kemantapan Agregat 1,02ns 9. Bahan Organik 1,15ns
Keterangan : ** = High Significantly (berpengaruh sangat nyata), ns = Non Significant (berpengaruh tidak nyata)
Berdasarkan hasil pengukuran menunjukkan bahwa jenis pohon
berpengaruh tidak nyata (p > 0,05) terhadap porositas, kemantapan agregat,
dan bahan organik tanah. Hal ini menyiratkan bahwa ke sembilan jenis pohon
memiliki pengaruh yang hampir sama terhadap porositas, kemantapan agregat,
dan bahan organik tanah. Jenis pohon berpengaruh sangat nyata (p < 0,05)
terhadap kadar lengas, berat volume, dan berat jenis. Ini mencerminkan bahwa
jenis pohon memiliki peran yang sangat penting terhadap pohon sifat-sifat
tanah dalam menjaga kestabilan fungsi hidrologi. Keberadaan pohon akan
mengurangi evaporasi tanah, sehingga dapat mempertahankan kondisi
kelengasan tanah. Pohon berperan sebagai penyumbang bahan organik tanah.
Bahan organik tanah yang tinggi menyebabkan berat volume tanah menjadi
tinggi.
35
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tabel 4.5 Kondisi Beberapa Sifat Tanah di bawah Tegakan Jenis Pohon yang Diamati
No. Jenis Pohon Kadar Lengas
(%)
BV (g/cm3)
BJ (g/cm3)
Porositas (%)
Pasir (%)
Debu (%)
Lempung (%)
Tekstur Kemantapan Agregat
(%)
BOT (%)
1. Pinus 56,48c 0,59a 0,79a 49,81a 21,27a 68,53b 10,20a Geluh debuan
41,69a 6,10a
2. Surian 54,02c 0,75a 1,04a 19,88a 33,52ab 52,81b 13,54ab Geluh debuan
53,13a 5,56a
3. Mahoni 22,93ab 1,39b 1,89b 25,37a 51,04b 29,99ab 18,97ab Geluhan 292,84a 2,02a 4. Jati 10,35a 1,21b 2,26c 45,03a 16,03a 12,89a 70,67c Berlempung 31,33a 3,09a 5. Alpukat 31,50b 1,21b 1,62b 23,69a 32,90ab 45,81b 21,16ab Geluhan 49,51a 2,94a 6. Cengkeh 32,00b 1,01ab 1,42b 25,42a 31,61ab 33,51ab 34,35b Geluh
berlempung 103,57a 5,92a
7. Durian 19,25ab 1,20b 1,79bc 32,72a 52,10b 33,82ab 14,08ab Geluh berpasir
595,25a 4,83a
8. Duku 11,69a 1,34b 1,89bc 33,05a 55,62b 36,57ab 8,02a Geluh berpasir
257,95a 5,04a
9. Rambutan 12,13a 1,25b 1,96bc 35,67a 15,90a 20,04ab 64,05c Berlempung 29,99a 3,71a
Keterangan : BV = berat volume, BJ = berat jenis, BOT = bahan organik tanah ; angka pada kolom yang sama diikuti huruf yang berbeda menunjukkan berbeda nyata (p < 0,05). *sumber, Sistha (2010).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
D. Pengaruh Pohon terhadap Laju Infiltrasi dan Permeabilitas Tanah
· Laju Infiltrasi
Infiltrasi merupakan peristiwa gerakan air ke dalam tanah melalui
saluran-saluran kecil di dalam tanah hingga mencapai lapisan perakaran,
mengikuti aliran air lateral dan mengalami perkolasi atau drainase (Utomo,
1994, Hillel, 1980, Susswein et al., 2001 cit. Budiastuti, 2006). Infiltrasi
dapat dinyatakan melalui laju infiltrasi. Laju infiltrasi dapat didefinisikan
sebagai volume air yang mengalir ke dalam profil tanah per satuan luas
permukaan tanah (Hillel, 1982).
Hasil uji F pengaruh jenis pohon terhadap laju infiltrasi (Lampiran)
menunjukkan bahwa jenis pohon berpengaruh tidak nyata (p > 0,05)
terhadap laju infiltrasi. Hal ini menggambarkan bahwa semua jenis pohon
menunjukkan laju infiltrasi yang hampir sama. Rerata laju infiltrasi tanah
di bawah tegakan beberapa jenis pohon disajikan pada Gambar 4.2.
Berdasarkan Gambar 4.2 menunjukkan bahwa laju infiltrasi pada berbagai
jenis pohon bervariasi, dengan rata-rata sebesar 7,10 cm/jam.
Gambar 4.2 Rerata Laju Infiltrasi pada seluruh Jenis Pohon yang
Diamati
Pada uji korelasi, laju infiltrasi berkorelasi positif dengan tinggi
tajuk (r = 0,56**), diameter batang (r = 0,59**), jumlah cabang (r =
0,44**), dan ketebalan seresah (r = 0,62**). Hal ini mencerminkan bahwa
26,59
1,73
18,13
0,173,57 2,16
7,80
3,490,27
0.00
5.00
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
Laj
u In
iltra
si (c
m/j
am)
Jenis Pohon
37
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
semakin tinggi tajuk yang ditopang dengan cabang yang banyak, dengan
diameter batang yang besar menyebabkan laju infiltrasi semakin tinggi.
Semakin tebal seresah di permukaan tanah dapat meningkatkan laju
infiltrasi tanah. Seresah di permukaan tanah dapat bermanfaat untuk
menekan air yang jatuh ke permukaan tanah yang akibatnya air dapat
masuk ke dalam tanah secara perlahan-lahan dan tidak langsung mengalir
melalui limpasan permukaan (surface run off). Ini sesuai dengan
pernyataan Budiastuti (2006), bahwa arsitektur tajuk pohon dengan
seluruh karakter menghasilkan suatu bentuk tajuk dan kepadatan tajuk
tertentu yang berperan pada pengaturan aliran air hujan ke permukaan
tanah. Seresah mencegah hempasan langsung air hujan, karena itu lahan
dengan kepadatan pohon tertentu dapat meningkatkan laju infiltrasi yang
cukup tinggi.
Laju infiltrasi berkorelasi negatif nyata dengan kandungan
lempung (r = -0,391**). Ini mengartikan bahwa semakin banyak
kandungan lempung di dalam tanah maka semakin memperkecil laju
infiltrasi. Tingginya kandungan lempung yang terdapat di dalam tanah,
memperkuat agregat tanah menyebabkan porositas tanah semakin rendah
sehingga laju infiltrasi dalam tanah menjadi berkurang.
· Permeabilitas tanah
Permeabilitas tanah menunjukkan kemampuan tanah dalam
meloloskan air ke lapisan bawah profil. Struktur dan tekstur serta unsur
organik lainnya berperan dalam menaikkan laju permeabilitas tanah.
Permeabilitas merupakan suatu ukuran kemudahan aliran melalui suatu
media porus (Anonim , 2010 ; Pasaribu, 2005).
Hasil analisis uji F menunjukkan bahwa, jenis pohon berpengaruh
sangat nyata terhadap permeabilitas tanah. Ini berarti, jenis pohon
memiliki peran yang berbeda terhadap permeabilitas tanah. Permeabilitas
tanah pada berbagai jenis pohon disajikan pada Gambar 4.3. berdasarkan
hasil pengukuran, Pinus memiliki permeabilitas tanah yang paling tinggi
38
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
dengan nilai rerata sebesar 38,49 cm2/jam, dan Jati memiliki permeabilitas
paling rendah sebesar 1,33 cm2/jam.
Gambar 4.3 Rerata Permeabilitas pada seluruh Jenis Pohon yang Ditelitii
Berdasarkan uji korelasi, permeabilitas tanah berkorelasi positif
dengan tinggi tajuk (r = 0,70**), jumlah cabang (r = 0,60**), diameter
batang (r = 0,55**), ketebalan seresah (r = 0,73**), dan laju infiltrasi (r =
0,65**). Sedangkan komponen yang berkorelasi negatif dengan
permeabilitas tanah adalah lempung (r = 0,48**). Hal ini mencerminkan
bahwa tanah dengan laju infiltrasi tinggi menaikkan permeabilitas tanah
dan dengan demikian, menurunkan limpasan permukaan (surface run off).
Dari karakter pohon yang berkorelasi dengan permeabilitas tanah
(tinggi tajuk, diameter batang, jumlah cabang, dan ketebalan seresah),
maka dilakukan uji stepwise regression untuk mendapatkan karakter
pohon yang paling berpengaruh. Hasilnya adalah tinggi tajuk dan
ketebalan seresah, dengan model persamaan regresi yaitu :
Permeabilitas = - 3,78 + 2,08 tinggi tajuk + 7,53 ketebalan seresah
(R2adj. = 0,54*).
Persamaan tersebut mencerminkan bahwa semakin tinggi tajuk yang
ditopang dengan cabang yang banyak dan seresah yang semakin tebal
menyebabkan permeabilitas tanah menjadi semakin tinggi.
38,49
17,13
7,21
1,33
7,645,46
10,1
5,03 5,55
051015202530354045
Per
mea
bilit
as c
m2/
jam
Jenis Pohon
39
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
12
III. METODE PENELITIAN
A. Tempat dan Waktu
Penelitian ini telah dilaksanakan di beberapa lokasi di sub DAS Samin
di Kab. Karanganyar. Lokasi dipilih pada daerah dengan fungsi kawasan
penyangga dan kawasan budidaya tanaman tahunan sub DAS Samin, DAS
Bengawan Solo Hulu, di Kab. Karanganyar. Analisis tanah dilaksanakan di
Laboratorium Fisika Tanah dan Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah
Jurusan Ilmu Tanah Fakultas Pertanian UNS. Prasurvei dimulai pada bulan
Januari 2009, sedangkan penelitian dimulai pada bulan Maret 2009 sampai
selesai.
B. Bahan dan Alat
1. Bahan
a. Contoh tanah terusik dan tidak terusik.
b. Air.
c. Kemikalia untuk analisis tanah.
2. Alat
a. Peta Rupa Bumi Indonesia.
b. Peta Administrasi DAS Samin bagian hulu wilayah Kab. Karanganyar.
c. Peta Fungsi Kawasan DAS Samin bagian hulu, wilayah Kab.
Karanganyar.
d. Peta Geologi DAS Samin bagian hulu, wilayah Kab. Karanganyar.
e. Peta Jenis Tanah DAS Samin bagian hulu di wilayah Kab.
Karanganyar.
f. Litter Trap.
g. Frame kayu berukuran 50 cm x 50 cm.
h. Jangka sorong.
i. Meteran.
j. Ember.
k. Balok kayu.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
13
l. Palu.
m. Double ring infiltrometer.
n. Stopwatch.
o. Mistar.
p. Ring sampel.
q. Permeameter.
C. Perancangan Penelitian
Penelitian menggunakan metode survei dan analisis laboratorium,
dengan pendekatan deskriptif-eksploratif-kuantitatif. Survei bertujuan untuk
memperoleh data : jenis pohon, tinggi tajuk, lebar tajuk, jumlah cabang,
diameter batang pohon, diameter akar proksimal horisontal, diameter akar
proksimal vertikal, produksi seresah, ketebalan seresah, dan laju infiltrasi
tanah. Pengukuran laju infiltrasi dilakukan di lokasi pohon terpilih dengan
masing pohon-pohon dilakukan dua kali ulangan.
Analisis laboratorium dilakukan untuk menentukan permeabilitas
tanah, dan beberapa sifat tanah yang berkorelasi dengan fungsi hidrologi
tanah, seperti: kadar lengas tanah, tekstur tanah, stabilitas agregat, bahan
organik tanah, porositas total, BV, dan BJ. Analisis dilakukan di Laboratorium
Fisika Tanah dan Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah Jurusan Ilmu
Tanah Fakultas Pertanian UNS.
D. Tata Laksana Penelitian
1. Penentuan jenis pohon
Penelitian ini menggunakan sembilan jenis pohon yaitu Pinus
(Pinus mercusii), Surian (Toona surenii), Mahoni (Swietenia mahagony),
Jati (Tectona grandis), Alpukat (Parsea americana), Cengkeh (Syzygium
aromatica), Durian (Durio zibethinus), Duku (Lansium domesticum), dan
Rambutan (Nephelium lappaceum). Hasil penelitian Dewi dkk., (2008)
menunjukkan bahwa ke sembilan jenis pohon tersebut memiliki karakter
tajuk dan akar yang baik untuk memelihara fungsi hidrologi tanah di sub
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
14
DAS Samin. Oleh karena itu penelitian ini hanya memfokuskan pada ke
sembilan jenis pohon tersebut.
2. Penentuan lokasi pohon terpilih
Cara menentukan lokasi untuk pengukuran karakter pohon terpilih
dilakukan dengan overlay peta fungsi kawasan dengan peta jenis tanah
DAS Samin Bagian Hulu. Kemudian dari hasil overlay tersebut dihasilkan
peta satuan lahan di wilayah sub DAS Samin. Peta satuan lahan tersebut
digunakan untuk menetapkan lokasi pengukuran sembilan jenis pohon
terpilih. Selanjutnya dilakukan pengecekan kondisi di lapangan terkait
dengan keberadaan sembilan jenis pohon terpilih sesuai dengan peta
satuan lahan yang telah ditentukan sebelumnya. Penentuan lokasi
sampling didasarkan pada dominasi pohon terpilih di lokasi tertentu. Pada
lokasi pewakil yang dipilih, selanjutnya dibuat transek berukuran 40 m x 5
m. Pengukuran karakter individu pohon terpilih dilakukan sebanyak tiga
kali pada satuan lahan yang sama namun disesuaikan dengan kondisi di
lapangan. Adapun Peta fungsi kawasan, Peta Jenis Tanah, dan Peta Satuan
Lahan yang digunakan sebagai dasar overlay, secara berturut-turut
disajikan pada Gambar 3.1, 3.2, dan 3.3. Di dalam peta satuan lahan juga
disajikan titik-titik lokasi pengamatan.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
15
Gambar 3.1. Peta Fungsi Kawasan DAS Samin bagian hulu di wilayah Kabupaten Karanganyar
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
16
Gambar 3.2. Peta Jenis Tanah DAS Samin bagian hulu di wilayah Kabupaten Karanganyar
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
V. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
1. Jenis pohon berbeda memiliki karakter tajuk, akar, dan seresah yang
berbeda. Urut-urutan jenis pohon yang memiliki karakter tajuk dari terbaik
hingga terendah adalah Pinus > Duku > Durian > Surian > Cengkeh >
Mahoni > Alpukat > Jati > Rambutan. Urut-urutan jenis pohon yang
memiliki karakter akar dari terbaik hingga terendah adalah Durian > Duku
> Jati > Surian > Rambutan > Mahoni > Alpukat > Cengkeh > Pinus.
Urut-urutan jenis pohon yang memiliki karakter seresah dari terbaik
hingga terendah adalah Jati > Duku > Alpukat > Pinus > Durian >
Rambutan > Mahoni > Cengkeh > Surian. Masing-masing jenis pohon
memiliki karakter khusus dalam memelihara fungsi hidrologi tanah.
2. Semua jenis pohon menunjukkan laju infiltrasi yang hampir sama, namun
berbeda permeabilitas tanahnya. Permeabilitas tanah tertinggi hingga
terendah berturut-turut dimiliki oleh pohon Pinus (38,49 cm2/jam) >
Surian (17, 13 cm2/jam) > Durian (10,10 cm2/jam) > Alpukat (7,64
cm2/jam) > Mahoni (7,21 cm2/jam) > Rambutan (5,55 cm2/jam) >
Cengkeh (5,46 cm2/jam) > Duku (5,03 cm2/jam) > Jati (1,33 cm2/jam).
3. Karakter pohon yang berpengaruh terhadap permeabilitas tanah adalah
tinggi tajuk, diameter batang, jumlah cabang dan ketebalan seresah.
Karakter pohon yang paling menentukan untuk permeabilitas tanah yaitu
tinggi tajuk dan jumlah cabang, dengan model persamaan regresi yaitu
Permeabilitas = - 3,78 + 2,08 tinggi tajuk + 7,53 ketebalan seresah (R2adj
= 0,54**). Hal ini berarti, semakin tinggi tajuk yang ditopang cabang yang
banyak, dan seresah yang semakin tebal menyebabkan permeabilitas tanah
menjadi semakin tinggi.
B. Saran
Perlu adanya penelitian lanjutan mengenai pengaruh karakter pohon
terhadap laju infiltrasi dan permeabilitas tanah pada jenis pohon yang berbeda,
yang belum pernah diteliti peranannya dalam memelihara fungsi hidrologi.
40