PENGGUNAAN LAHAN DENGAN APLIKASI SWAT DAS KALIGARANG
8. PEMBAHASAN UMUM
54.83 e 0.014.tahun Debit maksimum mempunyai kecenderungan yang sama dengan
koefisien aliran permukaan yaitu akan meningkat seiring dengan bertambahnya waktu (tahun) mengikuti persamaan eksponensial sebagai berikut: Qmax =
30.944e0.013.tahun. Sebaliknya debit minimum akan menurun dengan bertambahnya
waktu (tahun) dengan mengikuti persamaan eksponensial sebagai berikut: Qmin = 8.449e-0.016.tahun. Meningkatnya debit maksimum memperlihatkan bahwa tingginya
jumlah aliran permukaan dapat menyebabkan banjir pada musim penghujan. Meningkatnya aliran permukaan menandakan air yang terinfiltrasi sedikit sehingga tambahan cadangan air tanah terbatas. Semakin menurunnya debit minimum pada musim kemarau akan berakibat kekeringan atau menurunkan water yield dan pada gilirannya akan menurunkan ketersediaan sumberdaya air.
Penurunan ketersediaan air bertolak belakang dengan kebutuhan air. Kebutuhan air dari tahun ke tahun mengalami peningkatan akibat pertambahan penduduk dan pertumbuhan ekonomi di Kota Semarang. Berdasarkan perhitungan kondisi Kota Semarang, neraca air DAS Kaligarang terjadi defisit pada periode tahun 2020. Periode inilah yang menjadi titik kritis dalam menentukan penggunaan lahan alternatif dan upaya konservasi tanah dan air DAS Kaligarang. Titik perpotongan antara kurva ketersediaan dan kebutuhan air terjadi setelah pada tahun 2014 atau (periode 2011-2015). Pada kondisi ini terjadi titik keseimbangan antara ketersediaan air (S) dan kebutuhan air (D) atau ketersediaan air sama dengan kebutuhan air. Seiring bertambahnya waktu kebutuhan air semakin meningkat akibat pertumbuhan penduduk dan perkembangan ekonomi, sedangkan ketersediaan air semakin menurun karena alih fungsi lahan yang menyebabkan tingkat tutupan berkurang. Peningkatan kebutuhan air dan penurunan ketersediaan air akan menyebabkan defisit air semakin tinggi. Agar defisit air tidak bertambah semakin besar maka perlu upaya pengelolaan untuk meningkatkan ketersediaan air dan membatasi kebutuhan air. Salah satu upaya yang dilakukan adalah dengan menurunkan nilai koefisien aliran permukaan, yaitu dengan cara aplikasi praktek konservasi tanah dan air pada setiap penggunaan lahan. Bentuk praktek konservasi yang dilakukan dapat berupa agroforestri, penanaman menurut kontur, penanaman strip rumput, pemberian mulsa jerami sisa tanaman, pembuatan teras gulud dan
pembuatan kolam retensi. Bentuk aplikasi teknik konservasi tanah dan air disatu sisi bertujuan mengurangi koefisien aliran permukaan, disisi lain dapat mengendalikan erosi agar tidak terjadi kerusakan lahan yang berlebihan.
Prediksi erosi di pertanian lahan kering dan lahan kering campuran DAS Kaligarang melebihi erosi yang dapat ditoleransi, sehingga dapat menyebabkan penurunan kesuburan lahan karena selektivitas erosi lapisan atas tanah. Meskipun hutan dapat mencegah bahaya erosi, khususnya di daerah dengan lereng curam, namun tindakan reforestasi yang dilakukan akan terkait dengan status hukum kepemilikan lahan, sehingga bentuk reforestasi yang dipilih berupa sistem agroforestry, yaitu dapat agrosilvopastural atau agrosilvicultural.
Berdasarkan hasil simulasi model SWAT, prediksi erosi pada penggunaan lahan PLK dan PLKC sangat tinggi, sehingga akan menyebabkan penurunan produktivitas lahan. Untuk peningkatan retensi DAS dalam mengkonservasi air untuk mengurangi aliran permukaan dan prediksi erosi dapat dilakukan dengan agroforestri atau praktek konservasi tanah dan air. Menurut Van Noordwijck et al. (2004) agroforestri dapat dilakukan pada kelas lereng yang relatif curam dengan meningkatkan jumlah tegakan, yaitu dengan melakukan penanaman tanaman kayu-kayuan dan multi purpose tree spesies (MPTS) seperti durian, nangka, rambutan dan tanaman buah-buahan lainnya. Penanaman tanaman kayu-kayuan dan multi purpose tree spesies tersebut disamping berfungsi sebagai upaya konservasi dalam upaya mengurangi jumlah aliran permukaan dan prediksi erosi, juga diharapkan mampu meningkatkan pendapatan masyarakat. Praktek konservasi dilakukan pada kelas lereng yang lebih landai baik itu secara vegetatif, agronomi, managemen, atau teknik sesuai dengan UU KTA 37 tahun 2014. Teknik konservasi tanah dan air yang dilakukan misalnya penanaman searah kontur, penanaman strip rumput, terasering, pemberian mulsa sisa tanaman dan lain-lain. Tindakan konservasi dilakukan tanpa merubah pola tanam yang telah dilakukan oleh masyarakat, hanya menambah teknologi konservasi dengan tujuan dapat membantu menurunkan jumlah aliran permukaan dan erosi yang ditimbulkan.
Penerapan agroteknologi dengan praktek konservasi pada pertanian lahan kering dan pertanian lahan kering campuran tersebut merupakan upaya rehabilitasi lahan, sehingga diharapkan kegiatan tersebut mampu memulihkan, mempertahankan dan meningkatkan fungsi lahan sehingga daya dukung lahan, produktivitas lahan dan perannya dalam mendukung sistem penyangga tetap terjaga. Peta sebaran aliran permukaan dan prediksi erosi DAS Kaligarang sebelum dilakukan praktek konservasi disajikan pada Gambar 8.1 dan 8.2.
Rencana pengembangan agroteknologi dengan penerapan praktek konservasi tanah dan air dalam upaya melestarikan sumberdaya air DAS Kaligarang harus disusun secara komprehensif melalui pendekatan interdisiplin (sesuai dengan konsep sistem pertanian berkelanjutan) dan analisa multikriteria. Kriteria yang digunakan dalam praktek konservasi tanah dan air yang layak dikembangkan adalah: 1) prediksi erosi pada lahan yang mendapat praktek konservasi tanah dan air nilainya harus lebih kecil dari erosi yang ditoleransikan, 2) koefisien regim sungai yang terjadi di DAS harus mempunyai nilai lebih kecil dari 18, 3) koefisien aliran permukaan langsung harus lebih kecil dari 0.35, dan 4) diterima secara sosial oleh masyarakat yang diwujudkan dalam bentuk peran aktif masyarakat dalam melestarikan sumberdaya air berupa kesediaan membayar biaya penerapan praktek konservasi dalam upaya melestarikan sumberdaya air.
Gambar 8.1. Peta sebaran aliran permukaan DAS Kaligarang kondisisi eksisting.
Keterlibatan masyarakat dalam melestarikan sumberdaya air yang diwujudkan pada kesediaan membayar oleh para pengguna air memperlihatkan bahwa 70.0% - 84.7% pengguna air bersedia membayar biaya rehabilitasi. Responden pengguna air yang tidak bersedia membayar pada umumnya beralasan bahwa kegiatan rehabilitasi adalah tanggung jawab pemerintah, sedangkan responden yang bersedia membayar biaya rehabilitasi pada umumnya mereka beranggapan bahwa perbaikan kondisi hulu DAS akan menjamin ketersediaan air bagi mereka, biaya tidak dapat dibebankan semua ke pemerintah tetapi juga para pengguna air. Hal ini sesuai dengan UU KTA No 37 tahun 2014, tentang Konservasi Tanah dan Air, dinyatakan bahwa biaya rehabilitasi DAS dapat diambil dari jasa lingkungan yang dihasilkan oleh kawasan konservasi tanah dan air, termasuk didalamnya adalah dari pemanfaatan air.
Nilai kesediaan membayar untuk perbaikan lahan DAS Kaligarang bagian hulu dihitung berdasarkan persentasi kewajiban membayar pemakaian air. Persentase kewajiban membayar terhadap biaya pemakaian air tertinggi berasal dari kegiatan domestik, yaitu untuk kelas sosial nedang (7.2%), diikuti kelas sosial tinggi (6.4%), dan kelas sosial rendah (6.1%). Nilai kesediaan membayar untuk industri sebesar 5.7%, untuk niaga sebesar 6.9% dan fasilitas umum sebesar 5%. Total nilai kesediaan membayar pada tahun 2010 berdasarkan jumlah air yang dihasilkan adalah sebesar Rp. 6.09 M,- yang berasal dari kegiatan domestik (56,7%), kegiatan industri (33,5%), kegiatan perniagaan (5,7%) dan fasilitas umum (4.1%).
Berdasarkan hasil simulasi SWAT aplikasi praktek konservasi tanah dan air yang dicobakan, mampu menurunkan nilai koefisien regim sungai dari 20.2 menjadi 16.2. Secara rinci nilai koefisien regim sungai untuk praktek konservasi tanah dan air Skenario-2 adalah 17.4, Skenario-3 adalah 16.2, dan Skenario-4 adalah 16.5. Penurunan nilai KRS menunjukkan bahwa fungsi hidrologi semakin baik. Hal ini disebabkan karena praktek konservasi tanah dan air akan menurunkan nilai CN, sehingga akan menurunkan debit maksimum dan meningkatkan debit minimum. Tindakan konservasi tanah dan air yang belum mampu meningkatkan indeks kualitas DAS adalah kegiatan agroforestri, hal ini karena luas lahan yang dikonservasi untuk hutan rakyat (agroforestri) sempit. Praktek konservasi tanah dan air dalam bentuk penanaman menurut kontur, penanaman strip rumput dan kombinasi penanaman menurut kontur atau penanaman strip rumput dengan tindakan agroforestry mampu meningkatkan kualitas DAS dari sedang menjadi baik. Hal ini disebabkan luasan lahan yang diskenario relatif luas, sehingga mampu menmpengaruhi nilai CN DAS. Menurunnya nilai CN akan mempengaruhi fluktuasi debit harian, yaitu menurunkan debit maksimum dan meningkatkan debit minimum.
Praktek konservasi tanah air yang dicobakan juga telah mampu menurunkan koefisien aliran permukaan langsung dan prediksi erosi sampai dibawah erosi yang ditoleransikan. Koefisien aliran permukaan akibat praktek konservasi menurun dari 40.5% menjadi 35.0% (skenario-2), 32.2% (skenario-3) dan 28.8% (skenario- 4). Prediksi erosi akibat praktek konservasi dapat menurunkan sampai dibawah erosi yang ditoleransikan (Etol = 62.4 ton/ha/tahun), yaitu dari 324.3 ton/ha/tahun (Skenario-1= kondisi eksisting), mejadi 31,5 ton/ha/tahun (scenario-2), 32.7 ton/ha/tahun (Skenario-3) dan 31.7 ton/ha/tahun (Skenario-4)
Pengambilan keputusan layak dan tidak layaknya praktek konservasi tanah dan air didasarkan atas analisis multikriteria. Kriteria yang digunakan adalah prediksi erosi (E), koefisien regim sungai (KRS), koefisien aliran permukaan langsung (CDRO) dan keterlibatan masyarakat dalam bentuk kesediaan membayar untuk praktek konservasi tanah dan air. Secara rinci besarnya nilai prediksi erosi (E), KRS, CDRO dan kesediaan membayar disajikan pada Tabel 8.1.
Tabel 8.1. Rekomendasi pengelolaan DAS Kaligarang No.
Praktek Konservasi tanah dan air
Prediksi erosi
(ton/ha/tahun) KRS CDRO
Biaya
Rehabilitasi Rekomendasi 1 Skenario-1 324.3 20.2 40.5 Tidak ada Tidak Layak 2 Skenario-2 31.5 17.4 35.0 Rp. 6.09 M,- Layak 3 Skenario-3 32.7 16.2 32.2 Rp. 6.09 M,- Layak 4 Skenario-4 31.7 16.5 28.8 Rp. 6.09 M,- Layak
Sumber : Hasil analisis (2015) Keterangan : TSL = 62.4 ton/ha/th.
Berdasarkan Tabel 8.1. dapat dilihat bahwa dari nilai prediksi erosi, koefisien regim sungai (KRS), koefisien aliran permukaan langsung (CDRO) dan kesediaan membayar biaya konservasi tanah dan air hanya skenario-1 yang tidak layak dikembangkan, sedangkan Skenario 2, 3, dan 4 layak untuk dikembangkan. Hal ini disebabkan karena ke-3 skenario yang diterapkan telah memenuhi kriteria yang ditetapkan. Penerapan ke-3 skenario diharapkan mampu memulihkan, mempertahankan dan meningkatkan fungsi lahan sehingga produktivitas lahan dan perannya dalam mendukung sistem penyangga tetap terjaga. Pada gilirannya dapat mempertahankan ketersediaan sumberdaya air DAS Kaligarang.
Praktek konservasi tanah dan air dalam upaya melestarikan sumberdaya air DAS Kaligarang yang paling optimal dijadikan alternatif adalah Skenario-4 yaitu penanaman strip rumput dikombinasikan dengan pembuatan bioretensi pada lereng < 8%, pembuatan teras gulud dikombinasikan penanaman menurut kontur dan pemberian mulsa sisa tanaman 6 ton/ha/tahun pada lereng 8–25% dan aplikasi agrosilvopastural pada lereng >25% pada penggunaan lahan PLK dan PLKC serta pembuatan bioretensi pada lereng < 15% pada daerah permukiman, yaitu dapat menurunkan prediksi erosi menjadi 31.7 ton/ha/tahun (Etol = 62.4 ton/ha/tahun), koefisien regim sungai menjadi 16.5 dan koefisien aliran permukaan langsung (CDRO) menjadi 28.8. Aplikasi skenario-4 dapat menurunkan nilai prediksi erosi, koefisien regim sungai, koefisien aliran permukaan langsung dan ketersediaan air karena masyarakat pengguna air mau berpartisipasi dengan bersedia membayar untuk biaya praktek konservasi tanah dan air di lahan DAS Kaligarang bagian hulu, sehingga dapat menjamin kelestarian sumberdaya air DAS Kaligarang.
Berdasarkan optimasi dengan program tujuan ganda (PTG) untuk mencapai kriteria prediksi erosi lebih kecil dari erosi yang ditoleransikan, koefisien regim sungai dengan ktriteria fungsi DAS baik (KRS = 18) dan koefisien aliran permukaan langsung kurang dari target (CDRO = 0.35) tidak semua sumberdaya lahan dilakukan konservasi tanah dan air. Skenario-4 hanya berkisar 87.04% dari luas lahan yang harus dikonservasi dalam hal ini adalah luas pertanian lahan kering, pertanian lahan kering campuran dan permukiman. Apabila sumberdaya
lahan digunakan semua artinya semua areal pertanian lahan kering, pertanian lahan kering campuran dan permukiman di lakukan praktek konservasi tanah dan air maka nilai prediksi erosi, koefisien regim sungai dan koefisien aliran permukaan langsung yang dicapai dapat kurang dari nilai yang ditentukan.
Berdasarkan perhitungan melalui simulasi model SWAT untuk penerapan agroteknologi dengan praktek konservasi tanah dan air yang optimal berdasarkan optimasi program tujuan ganda besarnya nilai aliran permukaan, hasil air, koefisen regim sungai, prediksi erosi disajikan pada Tabel 8.2 dan peta penggunaan lahan untuk praktek konservasi tanah dan air optimal berdasarkan program tujuan ganda dapat dilihat pada Gambar 8.3 serta untuk masing-masing sub DAS dapat dilihat pada Lampiran Tabel 24.
Tabel 8.2. Karakteristik hidrologi hasil simulasi SWAT DAS Kaligarang tahun 2033.
Karakteristik Hidrologi Satuan Skenario-1 Skenario-4
Curah Hujan (mm) 3169.9 3169.9
Prediksi erosi (E) (ton/ha/th) 324.3 31.7
Penurunan prediksi erosi (E) (%) 90.2
Aliran permukaan langsung (DRO) (mm) 1285.2 914.2
Penurunan DRO (%) 28.9
Koefisien aliran permukaan langsung (CDRO) (%) 40.5 28.8
Penurunan CDRO (%) 28.9
Koefisien regim sungai (KRS) 20.2 16.5
Penurunan KRS (%) 18.3
Hasil air (WYld) (mm) 1503.3 1472.2
(%) 47.9 44.5
Penurunan Hasil air (%) 7.1
Hasil air bulanan (WYld) Januari (mm) 220.8 169.5
Pebruari (mm) 187.6 148.2 Maret (mm) 173.1 138.5 April (mm) 174.2 140.7 Mei (mm) 130.7 123.5 Juni (mm) 58.9 100.3 Juli (mm) 31.8 74.3 Agustus (mm) 21.2 71.1 September (mm) 36.5 83.7 Oktober (mm) 111.3 128.9 Nopember (mm) 155.1 136.7 Desember (mm) 202.1 157.1 Total (mm) 1503.3 1472.0
Gambar 8.3. Penggunaan lahan optimal praktek konservasi tanah dan air Skenario 4.
Hasil air bulanan pada skenario-4 memperlihatkan kecenderungan penurunan pada bulan basah dan peningkatan pada bulan kering bila dibandingkan dengan kondisi eksisting. Hal ini menunjukkan bahwa hasil air dengan skenario praktek konservasi tanah dan air dapat meningkatkan ketersediaan air DAS Kaligarang. Berdasarkan waktu ketercapaian konservasi tanah dan air pada scenario-4 adalah 23 tahun dan prediksi kebutuhan air untuk 23 tahun kedepan hasil perhitungan pada bulan Juni – September mengalami defisit dan bulan Oktober – Mei mengalami surplus (Gambar 8.4).
Gambar 8.4. Prediksi neraca ketersediaan dan kebutuhan air tahun 2033 0 5 10 15 20 25 Vo lu m e Ai r (juta m 3 /b u lan ) Bulan
Rekomendasi praktek konservasi tanah dan air optimal di DAS Kaligarang berdampak pada perubahan prediksi yang terjadi pada masing-masing penggunaan lahan. Nilai prediksi erosi dan saran praktek konservasi yang dianjurkan disajikan pada Tabel 8.3.
Tabel 8.3. Rekomendasi konservasi tanah dan air DAS Kaligarang tahun 2033
No Penggunaan Lahan Klas Lereng (%) Luas Areal (ha) Praktek Konservasi Prediksi Erosi
(ton/ha/tahun) Etol Keterangan SKN-1 SKN-4 1. PLKC < 8 1257 PK-3 185.19 24.23 63.3 E < Etol 8 – 25 2882 PK-2 642.19 20.97 64.3 E < Etol > 25 879 PK-1 1311.82 6.86 64.6 E < Etol 2. PLK 0-8 2808 PK-3 155.44 24.21 56.1 E < Etol 8 - 25 3180 PK-2 464.06 16.26 62.0 E < Etol > 25 804 PK-1 984.92 4.00 64.6 E < Etol 3. Permukiman < 15 3044 PK-5 57.30 35.66 61.5 E < Etol Sumber: Hasil perhitungan dari analisis SWAT 2015
Agroteknologi dengan praktek konservasi tanah dan air yang dapat mendukung pengembangan sumberdaya air DAS Kaligarang seperti hasil penelitian ini harus pula disosialisasikan kepada berbagai pihak yang terkait. Pada tahap awal, implementasi penerapan skenario agroteknologi dengan praktek konservasi tanah dan air hendaknya dilakukan dalam bentuk pilot project yang di fasilitasi sepenuhnya oleh pemerintah. Pembangunan pilot project ini dimaksudkan sebagai sarana belajar dan sarana evaluasi serta proses adaptasi terhadap teknologi baru dalam pengembangan agroteknologi dengan praktek konservasi tanah dan air, sehingga agroteknologi ini dapat dan diimplementasikan secara luas serta memperoleh hasil sesuai yang diharapkan.
Agroteknologi dengan praktek konservasi tanah dan air yang direkomendasikan harus ramah lingkungan, yaitu memenuhi kriteria prediksi erosi, koefisien regim sungai dan koefisien aliran permukaan langsung, serta teknologinya harus mudah diterima dan dikembangkan oleh masyarakat. Disamping itu agroteknologi dengan praktek konservasi tanah dan air yang diterapkan hasil produksinya mampu meningkatkan pendapatan petani. Agar agroteknologi dengan praktek konservasi tanah dan air dapat diterima dan dikembangkan petani, pendapatan yang diperoleh dari hasil produksi sama atau lebih besar dari kebutuhan hidup layak (KHL). Sehingga perlu suatu analisis usaha tani untuk menghitung berapa hasil produksi pada agroteknologi berbasis konservasi tanah dan air.
Pengembangan agroteknologi dengan praktek konservasi tanah dan air DAS Kaligarang dipengaruhi oleh faktor internal dan eksternal, faktor internal misalnya pengetahuan, dan wawasan petani serta keterampilan petani, sedangkan faktor eksternal antara lain kelembagaan dan efek eksternalitas yang ditimbulkan dalam penerapan praktek konservasi tanah dan air tersebut. Oleh karena itu dalam rangka rencana penerapan agroteknologi dengan praktek konservasi tanah dan air DAS Kaligarang perlu dikaji aspek-aspek kelembagaan dan eksternalitas dan pengaruhnya terhadap keberlanjutan praktek konservasi tanah dan air.
