BAHAN DAN METODE
5. Analisis Tanah
5.2 Korelasi Model Arsitektur Pohon dengan Parameter Konservasi Tanah dan Air
Semakin banyak jumlah jenis vegetasi pada suatu area memungkinkan semakin banyak model arsitektur pada area tersebut. Pada area PHBM hanya terdiri dari dua jenis tumbuhan. Kedua jenis tumbuhan tersebut memiliki model arsitektur pohon yang sama yaitu rauh. Pada area hutan terdapat 7 jenis tumbuhan, dari 7 jenis tumbuhan tersebut ditemukan 5 jenis arsitektur pohon yaitu arsitektur pohon model rauh, roux, attims, prevost, dan stone. Hal ini semakin memperkuat pernyataan Halle et al. (1978) bahwa setiap jenis tumbuhan memiliki satu jenis model arsitektur yang yang khas, namun satu jenis model arsitektur pohon dapat dimiliki oleh banyak jenis tumbuhan.
Jenis arsitektur pohon berkaitan dengan proses translokasi air hujan pada suatu area. Masing-masing jenis arsitektur memiliki pengaruh yang berbeda pada proses translokasi air hujan tersebut. Kombinasi dari beberapa model arsitektur pada suatu area memungkinkan terjadinya perpaduan peran dari model arsitektur pohon.
Model arsitektur pohon berlaku bagi tumbuhan pada fase pohon. Walaupun demikian, model arsitektur pohon ditentukan dari pertumbuhan meristem apikal yang terjadi sejak tumbuhan pada fase anakan. Pada area PHBM terdapat vegetasi kopi arabika yang merupakan vegetasi dominan pada fase anakan. Kopi arabika memiliki ciri morfolgi batang yang monopodial dengan percabangan kontinyu, pola percabangan plagiotrop, pola perbungaan lateral, serta tajuk yang bertingkat (Gambar 8). Berdasarkan ciri morfolgi tersebut, kopi arabika memiliki model arsitektur jenis roux.
Gambar 8 Bentuk morfologi kopi arabika.
5.2.1 Curahan tajuk
Jumlah curahan tajuk pada area PHBM lebih rendah dari area hutan, walaupun dalam selisih yang kecil (0.34 mm). Banyaknya air yang menembus tajuk secara langsung dipengaruhi oleh jenis tumbuhan dan kerapatan tajuk tumbuhan (Arsyad 2006). Pohon rasamala dengan model arsitektur rauh mempunyai bentuk tajuk bulat (Sutisna et al 1998). Tajuk pohon rasamala tersebut menghalangi air hujan sehingga tidak langsung jatuh ke permukaan tanah (Gambar 9).
Gambar 9 Translokasi air hujan pada model arsitektur pohon jenis rauh (Athtorick 2000).
Jumlah pohon pada area PHBM lebih banyak dari jumlah pohon pada area hutan, sehingga tajuk tumbuhan pada area PHBM lebih rapat dari tajuk tumbuhan pada area hutan. Semakin rapat tajuk tumbuhan pada suatu area, maka curah hujan yang jatuh ke permukaan tanah semakin terhalang oleh tajuk tumbuhan tersebut. Dengan demikian jumlah curahan tajuk akan semakin kecil. Selain jenis tumbuhan dan kerapatan tajuk, kondisi cuaca terutama kecepatan angin juga turut mempengaruhi besarnya curahan tajuk yang terjadi (Amstrong & Mitchell, diacu dalam Arsyad 2006). Kondisi tajuk sebelum hujan juga turut mempengaruhi jumlah curahan tajuk yang terjadi. Selain itu, terdapat faktor iklim yang mempengaruhi terjadinya curahan tajuk yaitu, suhu dan kecepatan angin.
5.2.2 Aliran batang
Translokasi air hujan menjadi aliran batang berkaitan erat dengan keadaan tajuk suatu tumbuhan. Sebelum menjadi aliran batang, air hujan terlebih dahulu sampai ke lapisan tajuk yang kemudian mengalir melalui ranting hingga ke batang, sehingga apabila strata tajuk yang dimiliki suatu tumbuhan dan tajuk antar tumbuhan tidak terlalu rapat maka akan menyebabkan aliran batang yang terjadi juga tinggi, berbanding lurus dengan jumlah curahan tajuk. terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi banyak sedikitnya jumlah aliran batang, yaitu jenis arsitektur pohon, kulit batang, struktur tegakan, bentuk batang, serta bentuk dan posisi daun (Kitteredge 1948 & Voigt 1960, diacu dalam Aththorick 2000). Model
terjadi lebih tinggi dari curahan tajuk (Firoroh 2009). Bentuk percabangan orthotropik pada model arsitektur rauh menyebabkan air yang tertahan pada lapisan tajuk mengalir melalui cabang menuju batang, sehingga jumlah aliran batang lebih tinggi dari curahan tajuk.
Pada kondisi curah hujan yang rendah, air hujan yang sampai ke tumbuhan terlebih dahulu mengisi pori-pori dan permukaan batang secara keseluruhan. Setelah permukaan batang mulai jenuh dengan air hujan, kemudian dialirkan ke permukaan tanah sebagai aliran batang (Arrijani 2006). Jumlah aliran batang dipengaruhi oleh kulit batang dan sudut antara batang dan cabang (Parker 1983). Tumbuhan rasamala pada area hutan yang diukur jumlah aliran batang dan curahan tajuknya memiliki keliling batang sebesar 270 cm, dengan demikian tumbuhan rasamala ini memiliki pori-pori yang sangat banyak untuk dapat terisi oleh air hujan. Hal tersebut menyebabkan jumlah aliran batang yang terjadi pada tumbuhan rasamala di area hutan sangat sedikit.
5.2.3 Aliran Permukaan
Proses terjadinya aliran permukaan merupakan akibat dari berbagai faktor, yaitu translokasi dan sumber air (Chang 2006). Proses translokasi aliran permukaan dipengaruhi jumlah aliran batang dan curahan tajuk yang dihasilkan oleh vegetasi yang terdapat pada suatu area. Pada area PHBM dengan tegakan utama pohon rasamala yang memiliki model arsitektur rauh memiliki nilai aliran batang yang tinggi. Sehingga aliran permukaan dipengaruhi oleh nilai aliran batang. Semakin tinggi nilai aliran batang maka semakin tinggi aliran permukaan yang terjadi. Namun dengan adanya tumbuhan kopi termasuk dalam tegakan anakan dengan model arsitektur roux pada area PHBM (Gambar 10), jumlah aliran permukaan yang terjadi berkurang. Hal tersebut diakibatkan curahan tajuk yang jatuh dari pohon rasamala tidak langsung mengenai tanah dan menjadi aliran permukaan, melainkan terlebih dahulu sampai ke tajuk vegetasi kopi. Model arsitektur roux pada kopi memungkinkan jumlah curahan tajuk lebih rendah dari aliran batang. Hal tersebut dikarenakan adanya tajuk yang berlapis pada tumbuhan kopi.
Gambar 10 Vegetasi rasamala dengan model arsitektur rauh dan kopi dengan model arsitektur roux pada area PHBM.
Sedangkan vegetasi yang terdapat pada lahan terbuka merupakan jenis tumbuhan penutup tanah (ground cover) berupa semak dan rerumputan. Pada dasarnya, tumbuhan penutup tanah berperan untuk menahan atau mengurangi daya perusak butir-butir hujan yang jatuh dan aliran air di atas permukaan tanah (Dariah 2004, Morgan 2005). Namun penutupan tajuk tumbuhan penutup tanah yang tidak terlalu rapat, menyebabkan tingginya jumlah aliran permukaan pada lahan terbuka. Air hujan yang turun, langsung jatuh ke tanah dan mengalir sebagai aliran permukaan. Pada hutan alami, perlintasan hewan biasanya meninggalkan jalan setapak yang menyebabkan penutupan groundcover menjadi jarang, dan merupakan pemicu pertama terbentuknya jalur aliran permukaan walaupun tingkatannya masih belum terlalu membahayakan (Van Noordwijk et al. 2004).
Berdasarkan santosa (1985) pengaruh vegetasi penutup tanah ditentukan oleh sifat-sifat berikut, yaitu sifat tajuk vegetasi dan serasahnya dalam menahan curahan air hujan, sifat serasah dalam membentuk humus, serta sifat pohon dan semak belukar dalam menghambat aliran permukaan. Pohon rasamala merupakan jenis tumbuhan daun lebar yang serasah daunnya mudah untuk didekomposisi, sehingga membentuk lapisan humus yang dapat meningkatkan daya serap tanah terhadap air curahan hujan yang jatuh. Oleh karena itu, pada area dibawah tegakan pohon rasamala seperti pada area PHBM aliran permukaan yang terjadi lebih rendah. Sedangkan pada area hutan, terdapat berbagai macam jenis tumbuhan
dengan daun yang memiliki kemampuan membentuk humus yang berbeda. Tumbuhan damar (Aghatis damara L.) yang terdapat pada area hutan memiliki daun yang relatif lebih tebal sehingga membutuhkan waktu yang lama untuk membentuk lapisan humus. Sehingga kemampuan menyerap air pada area hutan lebih rendah dari area PHBM. Dengan demikian jumlah aliran permukaan yang terjadi pada area hutan lebih besar dari area PHBM.
Tekstur tanah juga mempengaruhi terjadinya aliran permukaan. Tanah yang bertekstur pasir mempunyai luas permukaan kecil sehingga sulit menyerap atau menahan air dan dapat memperbesar terjadinya aliran permukaan (Harjdowigeno 2010). Sedangkan tanah bertekstur liat mempunyai luas permukaan besar sehingga kemampuan untuk menahan air lebih besar dan dapat memperkecil terjadinya aliran permukaan. Tanah pada area PHBM rasamala lebih rendah dari pada area hutan, lahan terbuka memiliki tekstur pasir yang lebih tinggi dari area PHBM rasamala dan area hutan. Oleh karena itu jumlah aliran permukaan pada area hutan lebih tinggi dari area PHBM rasamala, dan jumlah aliran permukaan pada lahan terbuka lebih tinggi dari area PHBM rasamala dan hutan.
5.2.4 Erosi Tanah
Kejadian erosi berkaitan dengan aliran permukaan yang terjadi pada suatu area. Selain itu, bentuk kanopi vegetasi pada suatu area juga turut mempengaruhi tejadinya erosi (Cameron 2007). Kehadiran tumbuhan bawah (groundcover) mempengaruhi jumlah tanah yang terbawa sebagai erosi oleh aliran permukaan. Semakin banyak tumbuhan bawah pada suatu area, partikel tanah yang terbawa aliran permukaan akan tertahan oleh tumbuhan bawah tersebut, sehingga jumlah tanah yang tererosi menjadi kecil (Tabel 11). Tumbuhan kopi berumur 2 tahun yang berada diantara tumbuhan rasamala pada area PHBM mengurangi jumlah aliran permukaan yang terjadi. Keberadaan tanaman kopi menyebabkan tanah yang terbawa aliran permukaan tertahan. Berdasarkan hasil penelitian (Hartobudoyo dalam Dariah et al. 2005), 90% perakaran tanaman kopi terkonsentrasi di lapisan tanah antara 0-30 cm. Sistem perakaran tersebut menyebabkan terbentuknya tenunan akar halus di lapisan permukaan yang
mengikat agregat tanah. Selain tumbuhan bawah, kehadiran tumbuhan berkayu juga dapt mengurangi daya rusak hujan (Yusmandhany 2002).
Jumlah aliran permukaan yang besar memungkinkan tanah yang tererosi juga besar (Hardjowigeno 2010). Sifat-sifat tanah berupa tekstur, struktur, bahan organik, kedalaman, sifat lapisan bawah dan kesuburan tanah juga turut mempengaruhi kepekaan tanah terhadap erosi (Hardiyatmo 2006). Area terbuka ini memiliki tekstur debu (51%) yang yang lebih tinggi dari pada liat (39%) dan pasir (10%) (Lampiran 15). Berdasarkan Hardjowigeno 2010 semakin tinggi kandungan debu dalam tanah, maka tanah makin peka terhadap erosi. kekuatan air hujan yang jatuh juga langsung menghancurkan partikel tanah sehingga terjadi erosi.