Tempat dan Waktu
Penelitian ini dilaksanakan di DAS Krueng Peutoe, Kabupaten Aceh Utara, Propinsi Nanggroe Aceh Darussalam yang secara geografis terletak pada 96o52’00” – 97o31’00” Bujur Timur dan 04o46’00” – 05o00’40” Lintang Utara. Penelitian lapangan dilaksanakan pada bulan Desember 2005 sampai Februari 2006. Lebih jelasnya gambar lokasi penelitian dapat dilihat pada Lampiran 1.
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini merupakan data primer dan data sekunder. Data primer yang digunakan adalah data fisik hasil pengukuran di lapangan dan data sosial ekonomi. Data sekunder yang digunakan adalah data curah hujan 10 tahunan dari stasiun Meteorologi Malikussaleh, data kabupaten Aceh Utara dalam angka, peta rupa bumi skala 1 : 50.000 lembar 0521-31, 0521-32, 0520-63, 0520-64 (Bakosurtanal 1978), peta jenis tanah (Ditjen RLPS - Departemen Kehutanan 2003), peta Land Use-Landsat 7 (Forum Remote Sensing dan GIS 2005).
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah peta kerja (peta hasil overlay), bor tanah, Abney level, kompas, ring sampel, pisau, cangkul, meteran, kantong plastik, alat tulis menulis, kertas label, alat dokumentasi, GPS dan seperangkat komputer PC.
Metode Penelitian
Metode penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode survai yang terdiri atas empat tahap (Gambar 3), yaitu : (1) tahap persiapan yang meliputi pengumpulan data sekunder dan pembuatan peta satuan lahan homogen, (2) tahap survai pendahuluan, yaitu melakukan pengecekan lapanga n untuk mengetahui keadaan lokasi penelitian, khususnya dalam penentuan plot pengamatan pada satuan lahan homogen pewakil, (3) tahap survai utama meliputi pengumpulan data biofisik dan data sosial ekonomi, dan (4) tahap analisis data dan penyajian hasil.
--- ---
Gambar 3. Diagram Alir Tahapan Pelaksanaan Penelitian
Perubahan Pola Tanam dan Agroteknologi Ya
Sesuai
Alternatif Agroteknologi Evaluasi Pola Tanam
Tidak
Analisis Data
Prediksi Erosi
Analisis Sosial Ekonomi
Rekomendasi Penggunaan Lahan
Ya
Ya
Tidak A<ETol
Pendapatan bersih>standar hidup layak Pengamatan , Pengukuran dan
Pengambilan Data Bio Fisik
Data Skunder Sosial Ekonomi (Wawancara)
Klas Kemampuan Lahan
Evaluasi Penggunanan Lahan
Alternatif Penggunaan Lahan Tidak
Peta Jenis Tanah Peta Topografi / Kelas Lereng Peta Penggunaan Tanah
Overlay Peta
Peta Satuan Lahan Homogen
Penentuan Plot Pengamatan Intensif pada Satuan Lahan Homogen Pewakil
Survai Pendahuluan
Survai Utama
Tahap persiapan
Tahap Persiapan.
Tahap ini merupakan tahap studi kepustakaan, yaitu meneliti dan mengkaji pustaka yang telah ada tentang keadaan lahan di lokasi penelitian serta data sekunder lainnya.
Salah satu sarana yang sangat penting untuk tahap ini adalah peta dasar, yaitu peta hasil tumpang tindih (overlay) dari peta penggunaan lahan (Lampiran 2) peta topografi (Lampiran 3) dan peta jenis tanah (Lampiran 4). Peta ini digunakan sebagai dasar untuk melakukan pengamatan di lapangan, dan penetapan faktor K, LS, C dan P.
Survai Pendahuluan
Survai pendahuluan bertujuan untuk mempersiapkan pelaksanaan survai utama yang akan dilakukan kemudian. Sela in menyiapkan urusan administrasi, survai pendahuluan juga bertujuan untuk melakukan orientasi didaerah penelitian untuk memperoleh gambaran menyeluruh tentang kondisi lapangan dan mengidentifikasikan permasalahan yang mungkin didapat di lapangan.
Dalam survai ini juga perlu dilakukan beberapa pengamatan pendahuluan tentang jenis tanah, penggunaan tanah serta keadaan penduduk dan lingkungan serta pencocokan peta satuan lahan homogen.
Peta Satuan Lahan Homogen
Penentuan peta satuan lahan homogen adalah hasil tumpang tindih (overlay) dari peta topografi (kelas lereng), peta jenis tanah dan peta penggunaan tanah, sehingga didapat 17 satuan lahan homogen (Lampiran 5). Peta ini digunakan sebagai peta dasar (peta kerja) untuk melakukan pengamatan di lapangan pada plot pengamatan intensif pada satuan lahan homogen pewakil yang berjumlah 14 satuan lahan homogen.
Survai Utama
Survai utama merupakan kegiatan utama di lapangan. Dalam survai ini dilakukan pengamatan langsung di lapangan seperti pengukuran kemiringan lereng dengan alat abney level, pengamatan tekstur tanah, struktur tanah, keadaan
batuan, kedalaman efektif, kejadian erosi, melakukan pengamatan vegetasi yang ada dan agroteknologi yang ada pada plot pengamatan intensif.
Pengambilan sampel tanah di lapangan dilakukan setelah penentuan plot sampel pada peta kerja untuk tiap luasan satuan lahan homogen pewakil. Pengambilan sampel tanah dilakukan dengan menggunakan cangkul/skop untuk tanah sub soil yang kemudian dimasukkan ke dalam plastik untuk dianalisis di laboratorium. Sedangkan pengambilan sampel tanah untuk penetapan permeabilitas tanah digunakan ring sampel.
Penentuan jenis tanah didasarkan atas pengamatan profil tanah di lapangan dibantu dengan hasil analisis tanah di laboratorium. Batas-batas penyebaran jenis tanah ditentukan dengan pemboran secara taktis dengan mempelajari faktor-faktor pembentuk tanah.
Pengumpulan data sosial ekonomi dilakukan secara purposif berdasarkan titik contoh pengambilan data fisik, dimana petani yang lahannya dijadikan titik contoh merupakan petani responden yang selanjutnya dilakukan wawancara dengan menggunakan kuisioner.
Analisis Data dan Penyajian Hasil
Data fisik lahan yang telah diperoleh digunakan untuk menentukan kelas kemampuan lahan dan prediksi erosi. Sedangkan data sosial ekonomi digunakan untuk analisis biaya dan pendapatan petani, dan sebagai bahan pertimbangan dalam penentuan alternatif agroteknologi dan usahatani di DAS Krueng Peutoe.
Tahapan analisis untuk menyusun perencanaan penggunaan lahan dilakukan dengan langkah- langkah sebagai berikut : (1) evaluasi kemampuan lahan berdasarkan potensi lahan, (2) prediksi erosi dan penentuan ETol, (3) analisis usaha tani dan (4) perencanaan penggunaan lahan alternatif.
Evaluasi Kesesuaian Penggunaan Lahan.
Evalua si kesesuaian penggunaan lahan dilakukan berdasarkan kriteria klasifikasi kemampuan lahan yang dikemukakan oleh Klingebiel dan Montgomery (1973) yang dimodifikasikan oleh Arsyad (2000) (Tabel 1), dimana pada penelitian ini hanya ditekankan pada 4 (empat) faktor penghambat, yaitu : (1) lereng permukaan, (2) tingkat erosi, (3) kedalaman tanah dan (4) drainase.
Penentuan klas kemampuan lahan ditentukan dengan memasukkan ke empat faktor penghambat di atas yang didapat dari hasil pengamatan di lapangan yang selanjutnya dicocokkan ke dalam kriteria klasifikasi kemampuan lahan dengan berpedoman kepada skema hubungan antara kelas kemampuan lahan dengan intensitas dan macam penggunaan lahan (Gambar 1) untuk didapat kelas kemampuan lahan yang sesuai.
Tabel 1. Kriteria Klasifikasi Kemampuan Lahan
Kelas Kemampuan Lahan
No Faktor Penghambat
I II III IV V VI VII VIII
1 Lereng permukaan (l) A B C D A E F G
2 Kepekaan erosi (ke) 1-2 3 4-5 6 (*) (*) (*) (*)
3 Tingkat Erosi (e) 0 1 2 3 (**) 4 5 (*)
4 Kedalaman tanah (k) 0 1 2 2 (*) 3 (*) (*)
5 Tekstur lapisan atas (t) 1-3 1-3 1-4 1-4 (*) 1-4 1-4 5
6 Tekstur lapisan bawah (t) 1-3 1-3 1-4 1-4 (*) 1-4 1-4 5
7 Permeabilitas (p) 2-3 2-3 2-4 2-4 1 (*) (*) 5
8 Drainase (d) 1 2 3 4 5 (**) (**) 0
9 Kerikil/batuan (b) 0 0 1 2 3 (*) (*) 4
10 Ancaman banjir (0) 0 1 2 3 4 (**) (**) (*)
11 Salinitas (g) (***) 0 1 2 3 (**) 3 (*) (*)
Keterangan : (A-G) : intensitas faktor penghambat untuk klasifikasi kemampuan lahan (*) : dapat mempunyai sebaran sifat faktor penghambat
(**) : tidak berlaku
(***) : umumnya terdapat di daerah beriklim kering Prediksi Erosi dan Penentuan ETol.
Prediksi erosi dilakukan pada satuan lahan homogen pewakil di lokasi penelitian pada lahan pertanian (kebun campuran, perkebunan, semak belukar dan hutan) untuk menentukan kelayakan setiap jenis pengelolaan pertanian pada masing- masing unit kemampuan lahannya.
Prediksi erosi dihitung dengan persamaan USLE (universal soil loss equation) menurut Wischmeier dan Smith (1978) sebagai berikut :
A = R x K x L x S x C x P dimana :
A = Besarnya erosi (ton/ha/tahun) R = Indeks erosivitas hujan K = Faktor erodibilitas tanah
L = Faktor panjang lereng (m) S = Faktor kemiringan lereng (%) C = Faktor pengelolaan tanaman P = Faktor tindakan konservasi
• Penentuan Nilai Erosivitas Hujan (R)
Erosivitas hujan adalah kemampuan hujan untuk mengerosi tanah yang dicerminkan oleh kombinasi energi kinetik hujan denga n intensitas hujan maksimum 30 menit yang dihitung selama 1 tahun.
Dikarenakan tidak adanya data hujan harian dari penangkar otomatik, maka nilai erosivitas hujan (R) dihitung berdasarkan persamaan Lenvain (1975 dalam Asdak 1995) :
EI30 = 2,21 (CHm)1,36 dimana :
EI30 = Intensitas hujan maksimum 30 menit (CHm) = Curah hujan bulanan
sehingga besarnya faktor erosivitas hujan (R) merupakan penjumlahan nilai- nilai indeks erosi hujan bulanan dan dihitung dengan persamaan berikut :
12
R = S (EI30) i i=1
dimana : R = faktor erosivitas hujan
• Penentuan Nilai Erodibilitas Tanah (K)
Faktor erodibilitas tanah merupakan daya tahan tanah baik terhadap penglepasan maupun pengangkutan. Kepekaan erosi tanah ini sangat dipengaruhi oleh tekstur, kandungan bahan organik, permeabilitas dan kemantapan struktur tanah. Komponen-komponen yang ditentukan adalah tekstur tanah (persen pasir halus dan kasar, persen debu dan liat). Kode struktur tanah ditentukan mengacu pada ukuran diameter dan kelas struktur tanah (Lampiran 6a). Kode permeabilitas tanah ditentukan berdasarkan kecepatan atau laju permeabilitas (Lampiran 6b).
Nilai kepekaan erosi tanah dapat dihitung dengan menggunakan nomograf Wischmeier dalam sistem metrik (Lampiran 7) atau dengan menggunakan persamaan Wischmeier dan Smith(1978):
100K = 1,292 {2,1 M1,14 (10 –4) (12 – a) + 3,25 (b – 2) + 2,5 (c – 3)} dimana :
K = erodibilitas tanah
M = kelas tekstur tanah (% pasir halus + debu)(100 - % liat)
a = % bahan organik
b = kode struktur tanah
c = kode permeabilitas profil tanah
• Penentuan Nilai Panjang dan Kemiringan Lereng (LS)
Faktor panjang lereng (L) dan faktor kemiringan lereng (S) dapat dihitung secara terpisah atau dihitung sekaligus sebagai faktor LS. Faktor LS didefinisikan sebagai nisbah antara besarnya erosi dari sebidang tanah dengan panjang lereng dan kemiringan lereng tertentu terhadap besarnya erosi dari sebidang tanah yang terletak pada lereng dengan panjang lereng 22 m dan kecuraman 9 %.
Faktor LS dihitung dengan menggunakan rumus:
2 00138 , 0 00965 , 0 0138 , 0 ( S S X LS = + + dimana :
X = panjang lereng (m) dan S = kecuraman lereng (%)
• Penentuan Nilai Pengelolaan Lahan dan Tanaman (C)
Nilai faktor pengelolaan tanaman (C) merupakan nisbah antara tanah yang hilang pada pengelolaan tanaman tertentu dengan tanah yang hilang tanpa tanaman. Nilai C ditentukan berdasarkan pengamatan lapangan dan wawancara yang meliputi : sistem pertanaman, pemupukan, pemanfaatan sisa tanaman, cara penanaman dan teknik perlakuan terhadap tanah serta penggunaan mulsa dan kompos dengan mengacu pada nilai C hasil- hasil penelitian terdahulu. Daftar nilai C tersebut disajikan pada Lampiran 8.
• Penentuan Nilai Teknik Konservasi Tanah (P)
Nilai P merupakan nisbah besarnya erosi dari petak lahan dengan tindakan konservasi tertentu (misalnya teras) terhadap besarnya erosi dari petak standar tanpa penerapan tindakan konservasi. Nilai faktor P ditentukan berdasarkan kondisi lapang dimana tidak saja tindakan konservasi tanah secara mekanik tetapi juga berbagai usaha yang bertujuan mengurangi erosi tanah. Indeks konservasi tanah ditentukan berdasarkan Lampiran 9.
Erosi yang dapat ditoleransikan (Tolerable Soil Loss)
Erosi yang dapat ditoleransikan dihitung berdasarkan pendekatan Hammer (1981, dalam Arsyad, 2000) dengan menggunakan konsep kedalaman ekuivalen (equivalent depth) dan umur guna tanah (resources life). Erosi yang dapat ditoleransikan (ETol) dihitung dengan rumus :
DE - Dmin
ETol = + LPT
UGT
dimana :
ETol = erosi yang dapat ditoleransikan (mm/thn)
DE = kedalaman ekivalen (equivalent depth) = De x fd De = kedalaman efektif tanah (mm)
fd = faktor kedalaman tanah menurut sub ordo tanah
Dmin = kedalaman tanah minimum yang sesuai untuk tanaman (mm) UGT = umur guna tanah (tahun)
LPT = laju pembentukan tanah (mm/thn) (Hammer 1981)
Kedalaman efektif tanah adalah kedalaman tanah sampai suatu lapisan yang menghambat pertumbuhan akar tanaman. Kedalaman ekivalen adalah kedalaman tanah yang setelah mengalami erosi produktivitasnya berkurang dengan 60% dari produktivitas tanah yang tidak tererosi (Hammer 1981).
Nilai faktor kedalaman beberapa sub order tanah disajikan pada Lampian 10. Kedalaman tanah minimum yang sesuai untuk beberapa jenis tanaman dan pola tanam disajikan pada Lampiran 11. Adapun hubungan antara kedalaman efektif tanah (D), kedalaman ekivalen (De) dan kedalaman minimum tanah yang sesuai (Dmin) disajikan pada Gambar 4.
Batas pertumbuhan akar
Gambar 4. Batasan nilai D, De, dan Dmin (Sinukaban 1999) Analisis Usahatani
Pada analisis usahatani, data tentang penerimaan, biaya dan pendapatan usaha tani perlu diketahui. Cara analisis terhadap tiga variabel ini disebut dengan analisis anggaran arus uang tunai (cash flow analysis) (Soekartawi 1986).
Ketiga variabel analisis usahatani tersebut adalah penerimaan usahatani, biaya usahatani dan pendapatan usahatani
Standar kebutuhan fisik minimum dan hidup layak ditentukan berdasarkan kebutuhan beras per kepala keluarga (KK) dan harga beras yang berlaku disuatu daerah. Nilai ambang kecukupan pangan (beras) untuk tingkat pengeluaran rumah tangga di pedesaan berkisar antara 240 – 320 kg/orang/tahun. Sedangkan untuk di perkotaan berkisar antara 360 – 480 kg/orang/tahun (Sajogyo dan Sajogyo, 1990). Perencanaan Penggunaan Lahan Alternatif
Perencanaan penggunaan lahan ditentukan untuk setiap unit kemampuan lahan dengan menggunakan dasar nilai CP (faktor tanaman dan pengelolaan tanah) yang dapat diterapkan untuk berbagai jenis pengelolaan lahan melalui simulasi.
Kriteria untuk menetapkan CP maksimum yang akan direkomendasikan dilakukan dengan pendekatan sebagai berikut :
A < ETol à RKLSCP < ETol ETol RKLS CP < CPrek < CP max Dmin DE D à
Dalam hal ini ditentukan nilai CP untuk setiap jenis penggunaan dan unit kemampuan lahan, nilai RKLS pada setiap satuan lahan homogen dianggap konstan, maka besarnya prediksi erosi selanjutnya sebanding dengan nilai CP yang dipilih selama simulasi.
Jika nilai CP yang diperoleh telah maksimal tetapi belum memenuhi syarat untuk standar hidup layak, maka harus ada penyempurnaan usahatani, seperti usaha ternak ataupun usaha keterampilan/kerajinan lainnya untuk memanfaatkan hasil pertanian, sehingga kebutuhan hidup petani dan keluarganya dapat terpenuhi atau standar hidup layak dapat tercapai.