Identifikasi Iklim, Tanah Dan Irigasi Pada Lahan Potensial Pertanian Di Kabupaten Serdang Bedagai

(1)

Endi Wijaya : Identifikasi Iklim, Tanah Dan Irigasi Pada Lahan Potensial Pertanian Di Kabupaten Serdang Bedagai, 2007.

IDENTIFIKASI IKLIM, TANAH DAN IRIGASI PADA LAHAN

POTENSIAL PERTANIAN

DI KABUPATEN SERDANG BEDAGAI

SKRIPSI

OLEH : ENDI WIJAYA 020308006/TEP

DEPARTEMEN TEKNOLOGI PERTANIAN

FAKULTAS PERTANIAN

(2)

IDENTIFIKASI IKLIM, TANAH DAN IRIGASI PADA LAHAN

POTENSIAL PERTANIAN

DI KABUPATEN SERDANG BEDAGAI

SKRIPSI

OLEH ; ENDI WIJAYA 020308006/TEP

Skripsi Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Dapat Memperoleh Gelar Sarjana Teknologi Pertanian di Fakultas Pertanian

Universitas Sumatera Utara, Medan

DEPARTEMEN TEKNOLOGI PERTANIAN

FAKULTAS PERTANIAN

(3)

Judul Skripsi : Identifikasi Iklim, Tanah Dan Irigasi Pada Lahan Potensial Pertanian di Kabupaten Serdang Bedagai

Nama : Endi Wijaya

Nim : 020308006

Departemen : Teknologi Pertanian

Program Studi : Teknik Pertanian

Disetujui Oleh : Komisi Pembimbing

Ir. Edi Susanto, M.si Achwil Putra Munir, STP, M.si

Ketua Anggota

Mengetahui :

Ir. Saipul Bahri Daulay, M.si

Ketua Departemen

(4)

ABSTRACT

The intention of its research are for an agricultural resource develop planning in Serdang Bedagai. The purpose of this research was to explore agro-climate and soil condition as well as supporting infrastructures such as irrigation facilities in five research sites which in line with one of the government programs to promote Serdang Bedagai as main stapple crops production areas. Aspects that have been identified were climate condition, topography, soil condition, prediction for erosion, hydrology and irrigation system and condition of irrigation facilities. The research found that the climate in the study areas was classified as Oldeman-E2, the topography was flat (0-3%), the type of soil texture were loam, sandy clay loam, sandy loam and clay loam. The highest actual erotion is 0,808 ton/Ha/year. The condition of irrigation facilities were mostly welll.

Key words : Agroclimate, soil, topography, hydrology and irrigation

ABSTRAK

Latar belakang penelitian ini adalah sebagai perencanaan pengembangan sumber daya lahan pertanian di Kabupaten Serdang Bedagai. Tujuan penelitian ini adalah untuk menganalisa kondisi agroklimat dan tanah demikian pula infrastruktur pendukung seperti fasilitas irigasi pada lima lokasi penelitian dalam rangka mendukung produksi tanaman pangan pada Kabupaten Serdang Bedagai . Aspek-aspek yang diidentifikasi ialah kondisi iklim, topografi, kondisi tanah, prediksi erosi, sistem hidrologi dan irigasi serta kondisi sarana irigasi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa iklm di wilayah studi digolongkan kedalam Oldeman-E2, topografi datar (0-3%), tekstur tanah yaitu lempung, lempung liat berpasir, lempung berpasir, dan lempung berliat. Erosi aktual terbesar yaitu 0,808 ton/Ha/tahun. Kondisi sarana irigasi umumnya baik.

(5)

RINGKASAN

ENDI WIJAYA, “Identifikasi Iklim, Tanah dan Irigasi pada Lahan

Potensial Pertanian di Kabupaten Serdang Bedagai”. Dibawah bimbingan Edi Susanto sebagai ketua dan Achwil Putra Munir sebagai anggota

komisi pembimbing.

Penelitian ini dilakukan di Kabupaten Serdang Bedagai,

Propinsi Sumatera Utara. Penentuan lokasi penelitian dilakukan berdasarkan

bahwa, lokasi Daerah Irigasi yang diambil adalah 50% dari jumlah seluruh Daerah

Irigasi yang terluas di Kabupaten Serdang Bedagai, memiliki cakupan areal

potensial yang terluas, memiliki saluran primer, saluran sekunder, dan saluran

tertier. Komponen yang diamati adalah : keadaan iklim, topografi, tanah (sifat

fisik tanah), hidrologi dan pengairan, prediksi erosi dan kondisi jaringan

irigasi.Hasil penelitian dianalisa dan diperoleh kesimpulan sebagai berikut:

Keadaan Iklim

Nilai curah hujan bulanan berkisar antara 80,7 mm/bulan sampai dengan

255,4 mm/bulan, dengan jumlah rataan curah hujan bulanan selama 10 tahun

terakhir 1681,7 mm/tahun. Curah hujan tertinggi terjadi pada Bulan Oktober yaitu

sebesar 255,4 mm/bulan.

Menurut klasifikasi iklim Oldeman yang penggolongannya

menitikberatkan pada bulan basah, lokasi penelitian yang mewakili Serdang

Bedagai termasuk dalam Zona Agroklimat E2 dengan jumlah bulan basah

(6)

Berdasarkan pembagian Zona Agroklimat daerah penelitian tergolong

kedalam Zona E2 yang berdasarkan kesesuaian untuk pertanian menunjukkan

bahwa daerah ini umumnya terlalu kering, mungkin hanya dapat satu kali palawija

Topografi

Berdasarkan hasil penelitian menunjukkan bahwa keadaan topografi untuk

semua daerah penelitian tergolong datar dengan kemiringan 0-3 % sehingga

gejala-gejala pengikisan tanah kemungkinan kecil terjadi pengikisan.

Pada daerah irigasi Bendang dan Singosari yang masing-masing

mempunyai luas potensial yaitu 1380 Ha dan 880 Ha merupakan lahan fungsional

karena lahan tersebut digunakan untuk persawahan.

Pada daerah irigasi Sei Belutu, Perbaungan, dan Sei Buluh yang

masing-masing mempunyai luas potensial 5082 Ha, 5920 Ha, 4020 Ha

merupakan lahan potensial karena berpotensi bisa digunakan sebagai lahan

persawahan.

Tanah (Sifat Fisik Tanah)

Hasil analisis laboratorium menunjukkan bahwa tekstur tanah pada daerah

lokasi di dominasi oleh tanah berlempung yaitu mulai dari lempung hingga

lempung liat berpasir.

Pada kedalaman efektif tanah di lokasi penelitian termasuk dalam kategori

dangkal sehingga cukup baik untuk perakaran tanaman karena kedalaman ini

(7)

Nilai permeabilitas tanah sangat dipengaruhi oleh tekstur dan struktur

tanah. Tanah-tanah didaerah penelitian memiliki permeabilitas sedang dan cepat.

Karena tekstur lempung hingga lempung liat berpasir yang bersifat sangat teguh.

Hidrologi dan Pengairan

Teridentifikasi dimana ada dua sungai yang menjadi andalan sebagai

sumber irigasi bagi lahan-lahan pertanian khususnya persawahan. Sungai-sungai

dilokasi penelitian semua mempunyai tipe aliran perennial yang mengalir

sepanjang tahun.

Pemberian air pengairan terhadap lahan-lahan pertanaman umumnya

menggunakan cara penyaluran air di antara bedengan-bedengan.

Sungai ular merupakan sumber utama penyediaan kebutuhan air irigasi

persawahan di Serdang Bedagai, misalnya di Kecamatan Galang, Pagar Merbau,

Lubuk Pakam, Pantai Cermin, Teluk Mengkudu dan Sei Rampah.

Prediksi Erosi

Prediksi laju erosi tanah/erosi aktual pada masing-masing lokasi berkisar

antara 0,016-0,808 ton/Ha/tahun dengan nilai kehilangan tanah yang masih bisa

ditoleransi (erosi toleransi) berkisar antara 7,9-9,9 ton/Ha/tahun.

Nilai erosi potensial berkisar antara 3,19-5,39 ton/Ha/tahun sehingga

indeks bahaya erosi yang didapatkan pada masing-masing lokasi berkisar antara

(8)

Jika tanah pada daerah itu tidak mempunyai agregat yang mantap untuk

menahan besarnya energi yang dibawa oleh hujan maka kemungkinan besar tanah

akan terlepas partikel-partikelnya sehingga akan mengalami erosi.

Kondisi Jaringan Irigasi

Kondisi jaringan irigasi di lima Daerah Irigasi pada lokasi penelitian

masing-masing mempunyai bangunan irigasi lengkap yaitu free intake, saluran

sekunder dan saluran tersier.

Pada Daerah Irigasi Sei Belutu, Daerah Irigasi Perbaungan, Daerah Irigasi

Singosari dan Daerah Irigasi Sei Buluh teridentifikasi dalam kondisi masih baik

dan berfungsi.

Di Daerah Irigasi Bendang teridentifikasi dalam keadaan rusak, tidak

berfungsi dan harus segera dilakukan penanganan agar efisiensi jarinngan irigasi

(9)

RIWAYAT HIDUP

ENDI WIJAYA dilahirkan di Medan, pada tanggal 14 Juli 1984 dari

Ayah H. Sumadi Trisno dan Hj. Griwaty. Penulis merupakan anak ke tujuh dari

tujuh bersaudara.

Tahun 2002, penulis lulus dari SMU Kartika II Medan dan pada tahun

2002 lulus seleksi masuk Universitas Sumatera Utara melalui jalur SPMB pada

Program Studi Teknik Pertanian Departemen Teknologi Pertanian

Fakultas Pertanian.

Selama mengikuti perkuliahan, penulis masuk organisasi IMATETA

(Ikatan Mahasiswa Teknik Pertanian) pada tahun 2002 dan ikut serta dalam

organisasi ekstra kampus ATM (Agricultural Technology Moslem) tahun 2002.

Penulis melakukan praktek kerja lapangan (PKL) di PT. Coca Cola Botling

(10)

DAFTAR ISI

Hal

ABSTRACT ... i

RINGKASAN ... ii

RIWAYAT HIDUP ... vi

KATA PENGANTAR ... vii

DAFTAR TABEL ... x

DAFTAR GAMBAR ... xi

DAFTAR LAMPIRAN ... xii

PENDAHULUAN Latar Belakang ... 1

Tujuan Penelitian ... 4

Kegunaan Penelitian ... 4

TINJAUAN LITERATUR Daur Hidrologi ... 5

Zona Agroklimat ... 5

Topografi ... 7

Kedalaman Efektif ... 13

Hubungan Antara Air Permukaan dan Air Tanah... 13

Pengukuran Debit ... 15

Jaringan Irigasi ... 17

Prediksi dan Evaluasi Erosi ... 21

Prediksi Erosi dan Erosi Yang Masih Dapat Dibiarkan ... 21

Evaluasi Erosi ... 27

METODOLOGI PENELITIAN Lokasi dan Waktu Penelitian ... 28

Bahan dan Alat ... 28

Bahan ... 28

Alat ... 29

Metode Penelitian ... 29

Komponen Pengamatan ... 30

Analisis Data ... 30

(11)

Tanah ... 35

Hidrologi dan Pengairan ... 38

Prediksi Erosi... 41

KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan ... 44

Saran ... 44

DAFTAR PUSTAKA ... 46

(12)

DAFTAR TABEL

Halaman

1. Kode Struktur Tanah ... 24

2. Kode Permeabilitas Profil Tanah ... 24

3. Klasifikasi kelas Erodibilitas tanah di Indonesia ... 24

4. Klasifikasi Indeks Bahaya Erosi ... 27

5. Klasifikasi Iklim Dengan Curah Hujan Rata – rata 10 Tahun Terakhir... 34

6. Keadaan Topografi ... 35

7. Keadaan Fisik Tanah ... 38

8. Data Irigasi ... 39

9. Kondisi Jaringan Irigasi ... 40

(13)

DAFTAR GAMBAR

Halaman 1. Sistem irigasi pada umumnya ... 19

(14)

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

1. Segitiga Oldeman Untuk Menentukan Kelas Agroklimat ... 48

2. Segitiga Tekstur Tanah USDA ... 49

3. Peta Land Use (Tata Guna Lahan) ... 50

4. Zona Agroklimat dan Kesesuaian Untuk Pertanian ... 51

5. Data Curah Hujan Bulanan 10 Tahun Terakhir ... 52

6. Data Jumlah Hari Hujan ... 53

7. Data Curah Hujan Maksimum Harian... 54

(15)

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Segala macam bentuk kehidupan, baik tumbuh-tumbuhan maupun

binatang dan terlebih lagi manusia, selain memerlukan udara juga memerlukan air

sebagai kehidupan pokok hidupnya. Tanpa air tidak akan ada kehidupan, bahkan

pada tanaman tertentu dan ikan, air selain merupakan kehidupan pokok juga

merupakan media tumbuh dan habitat sebagai salah satu persyaratan hidupnya.

Kadar dan derajat kebutuhan akan air berbeda-beda pada setiap kehidupan, baik

dari segi jumlah, periode maupun mutunya. Yang satu lebih tahan hidup tanpa air

dalam jangka waktu yang lebih lama sedangkan yang lainnya sama sekali tidak

bisa hidup tanpa air. Demikian pula kebutuhan akan mutu air juga berbeda-beda.

Karena itu kiranya tidak salah apabila dikatakan bahwa air merupakan hajat dan

kebutuhan pokok hidup yang kedua setelah udara (Siskel dan Hutapea, 1995).

Dengan demikian jelaslah bahwa air, baik sebagai benda maupun sebagai

sumber daya, mempunyai dimensi, tempat, waktu, jumlah, dan mutu. Dalam

usaha manusia untuk memanfaatkan air bagi kepentingannya, muncul ilmu-ilmu

yang berkaitan dengan masalah air. Antara lain hidrologi, hidrolika, irigasi, dan

lain sebagainya (Pusposutardjo, 2001).

Dalam penyediaan komoditi penting pangan khususnya beras,

permasalahan ketersediaan dan manajemen penggunaan air adalah hal pokok yang

harus diperhatikan sehingga apabila tidak diperhatikan akan berdampak pada

(16)

merosotnya produksi beras di Indonesia adalah rusaknya jaringan-jaringan irigasi.

Hal ini dapat dilihat dari peningkatan jumlah impor beras dari tahun ke tahun.

Khususnya di Kabupaten Serdang Bedagai ribuan hektar lahan sawah

mengalami kekeringan akibat menurunnya air permukaan Sungai Ular yang

disebabkan oleh kerusakan hutan di hulu, penambangan pasir di Sungai Ular, serta

rusaknya saluran irigasi. Sekitar 40% dari 18.500 ha luasan irigasi Sungai Ular

terganggu. Penurunan air permukaan menyebabkan air tidak dapat lagi masuk ke

pintu saluran irigasi (intake) terutama pada musim kemarau. Padahal sangat jelas

bahwa irigasi Sungai Ular digunakan untuk kebutuhan air persawahan di

Kecamatan Galang, Pagar Merbau, Lubuk Pakam, Pantai Cermin, Teluk

Mengkudu dan Rampah. Kawasan persawahan yang secara administrasi berada di

Kabupaten Deli Serdang dan Serdang Bedagai merupakan termasuk lumbung

beras nasional. Kondisi paling parah terjadi di intake Bendang yang mengairi

lahan pertanian untuk Kecamatan Perbaungan (Anonimous, 2005).

Pembangunan pertanian pada era reformasi menunjukkan adanya

perubahan tujuan dari meningkatkan produksi untuk swasembada beras menjadi

melestarikan swasembada pangan, meningkatkan pendapatan petani, dan

meningkatkan kesempatan kerja di pedesaan, serta memperbaiki gizi keluarga,

dengan fokus peningkatan ketahanan pangan dan pengembangan agribisnis

dengan sasaran peningkatan produksi tanaman pangan, hortikultura dan aneka

tanaman serta peningkatan produksi peternakan.

Seiring dengan perkembangan waktu dan peningkatan jumlah penduduk,

(17)

Indonesia dewasa ini adalah terjadinya penyusutan dan fragmentasi lahan serta

penurunan kesuburan tanah yang berdampak pada menurunnya produksi pangan

dan menurunnya daya dukung serta produktivitas lahan.

Sumatera Utara, khususnya di Kabupaten Serdang Bedagai memiliki

sumber daya alam utama lahan dan air dalam keadaan cukup tersedia bagi

pengembangan pertanian ke depan. Potensi lahan pertanian yang cukup luas di

wilayah ini, tersedia baik berupa lahan basah maupun lahan kering. Berdasarkan

data dari Dinas Pengairan Serdang Bedagai, lahan potensial pada Kabupaten

Serdang Bedagai adalah 61.987 ha. Luas lahan potensial yang paling besar yaitu

pada Kecamatan Perbaungan/Pantai Cermin sebesar 5.920 ha yang terdiri dari

sawah irigasi, sawah belum irigasi, belum sawah serta alih fungsi dari sawah dan

dari belum sawah. Potensi ini sebenarnya mampu memenuhi kebutuhan areal

pertanian bagi pengembangan pertanian di wilayah untuk masa yang akan datang.

Potensi yang lainnya yang tidak kalah penting adalah adanya beberapa jaringan

irigasi serta sumber air permukaan yang cukup melimpah.

Lahan potensial merupakan lahan yang masih produktif bila diusahakan

untuk pertanian tanaman pangan. Namun demikian bila pengelolaan lahan yang

diterapkan tidak didasarkan pada kaidah-kaidah konservasi tanah dan air, maka

lahan tersebut akan rusak dan cenderung menjadi lahan semi kritis atau bahkan

lahan kritis (Anonimous, 2004).

Dalam rangka pengembangan sumber daya lahan pertanian di Kabupaten

Serdang Bedagai, maka langkah awal yang perlu dilakukan antara lain adalah

(18)

yang dianggap potensial untuk pengembangan komoditas pertanian, baik tanaman

pangan maupun tanaman perkebunan. Hasil identifikasi ini diharapkan dapat

dijadikan acuan untuk membuat rekomendasi pengembangan di waktu

mendatang.

Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi kondisi iklim, topografi,

tanah, erosi, dan jaringan irigasi pada kawasan-kawasan potensial untuk

menunjang pengembangan pertanian di Kabupaten Serdang Bedagai.

Kegunaan Penelitian

1. Sebagai bahan dasar penulisan skripsi untuk melengkapi syarat

melaksanakan ujian sarjana di Fakultas Pertanian Universitas Sumatera

Utara

2. Sebagai bahan studi dan acuan untuk membuat rekomendasi

(19)

TINJAUAN LITERATUR

Daur Hidrologi

Daur hidrologi menunjukkan gerakan air di permukaan bumi. Selama

berlangsungnya daur hidrologi, yaitu perjalanan air dari permukaan laut ke

atmosfer kemudian ke permukaan tanah dan kembali lagi ke laut yang tidak

pernah habis tersebut, air tersebut akan tertahan sementara di sungai, danau,

dalam tanah sehingga dapat dimanfaatkan oleh manusia atau makhluk lain. Siklus

hidrologi adalah proses yang diawali oleh evaporasi kemudian terjadinya

kondensasi dari awan hasil evaporasi (Dumairy, 2002).

Sebagian air hujan yang jatuh di permukaan bumi akan menjadi aliran

permukaan (surface run off). Aliran permukaan sebagian akan meresap ke dalam

tanah menjadi aliran bawah permukaan melalui proses infiltrasi (infiltration) dan

perkolasi (percolation). Apabila kondisi tanah memungkinkan sebagian air

infiltrasi akan mengalir kembali ke dalam sungai (river), atau genangan lainnya

seperti waduk, danau sebagai interflow. Sebagian dari air dalam tanah dapat

muncul lagi ke permukaan tanah sebagai air eksfiltrasi (exfiltration) dan

dapat terkumpul lagi dalam alur sungai atau langsung menuju ke laut /lutan

(20)

Cuaca dan iklim dinyatakan dengan susunana nilai unsur fisika atmosfer

(disebut unsur cuaca atau unsur iklim) yang terdiri dari : radiasi surya, lama

penyinaran surya, suhu udara, kelembaban udara, tekanan udara, kecepatan arah

angin, penutupan awan, presipitasi dan evapotranspirasi. Cuaca adalah nilai sesaat

dari atmosfer, serta perubahan dalam jangka pendek (kurang dari satu jam hingga

24 jam) di suatu tempat tertentu di bumi, sedangkan iklim adalah sintetis atau

kesimpulan dari perubahan unsur-unsur cuaca (hari demi hari dan bulan demi

bulan) dalam jangka panjang di suatu tempat atau pada suatu wilayah.

Klimatologi atau ilmu iklim dapat dibagi menjadi berbagai cabang keilmuan

iklim. Salah satunya adalah klimatologi pertanian atau agroklimatologi, yaitu

klimatologi yang menekankan pembahasan tentang permasalahan iklim di bidang

pertanian (Handoko, 1995).

L.R. Oldeman mengklasifikasikan iklim berdasarkan pertumbuhan

vegetasi. Kriteria dalam klasifikasi iklim ini didasarkan pada perhitungan bulan

basah (BB), bulan lembab (BL), dan bulan kering (BK) yang batasannya

memperhatikan peluang hujan, hujan efektif, dan kebutuhan air tanaman. Dalam

penentuan klasifikasi iklimnya, Oldeman menggunakan ketentuan panjang

periode bulan basah dan bulan kering berturut–turut. Untuk keperluan praktis

klasifikasi iklim menurut Oldeman ini cukup berguna khususnya dalam klasifikasi

lahan pertanian tanaman pangan di Indonesia. Bulan basah (BB) adalah bulan

dengan rata–rata curah hujan lebih besar 200 mm, bulan lembab (BL) adalah

(21)

(BK) adalah bulan dengan rata–rata curah hujan lebih kecil dari 100 mm.Angka

200 mm dipergunakan dengan alasan kebutuhan air tanaman padi sawah termasuk

perkolasinya mendekati angka sekitar 200 mm.Sedang angka 100 mm karena

untuk tanaman palawija akan kekurangan air jika curah hujan lebih kecil

ketimbang 100 mm. Setelah menentukan kriteria bulan basah dan bulan kering

langkah selanjutnya adalah mencari harga rerata curah hujan masing–masing

bulan. Dari situ ditentukan berapa bulan basah dan berapa bulan kering yang

berturutan (Wisnubroto,1999).

Menurut Oldeman klasifikasi iklim dibagi menjadi 5 tipe utama yang

didasarkan kepada jumlah bulan basah berturut–turut. Subdivisinya dibagi

menjadi empat yang didasarkan kepada jumlah bulan kering berturut–turut,

termasuk pembagian tipe iklim utama dan subdivisinya. Dari lima tipe iklim

utama dan empat subdivisinya tersebut maka tipe iklim dapat dikelompokkan

menjadi 18 daerah agroklimat Oldeman mulai dari A1 sampai E5. Segitiga

Oldeman untuk menentukan kelas agroklimat dan penjabarannya dapat dilihat

pada lampiran 1 (Guslim, 1997).

Topografi

Topografi (relief) adalah perbedaan tinggi atau bentuk wilayah suatu

daerah, termasuk perbedaan kecuraman dan bentuk lereng. Peran topografi

melalui empat cara, yaitu lewat pengaruhnya dalam menentukan :

1. Jumlah air hujan yang dapat meresap atau disimpan oleh massa tanah

(22)

3. Besarnya erosi yang terjadi

4. Arah pergerakan air yang membawa bahan – bahan terlarut dari tempat

yang tingi ke tempat yang rendah

(Hanafiah, 2005).

Topografi mempengaruhi pembentukan tanah secara langsung

menyebabkan terbukanya permukaan bumi terhadap pengaruh matahari, angin dan

udara dan secara tak langsung mempengaruhi drainase run off. Melihat

pengaruhnya terhadap genese tanah, pada garis besarnya dapat dibedakan atas:

1. Topografi datar : permukaan tanah yang datar atau hampir datar tanpa

kenampakan tanda-tanda run off dan erosi. Tetapi juga tidak menjadi

tempat penggenangan air atau penimbunan bahan yang dihanyutkan

2. Topografi miring : permukaan tanah miring yang menampakkan

tanda-tanda adanya run off yang lambat dan adanya erosi kecil yang oleh

vegetasi lebat biasanya tersembunyi

3. Topografi curam : permukaan tanah curam yang sudah jelas

menampakkan tanda-tanda run off dan erosi yang merusak hanya tak

tampak jika tertutup hutan

(Darmawijaya, 1992).

Sifat Fisik tanah

Tanah itu merupakan suatu sistem mekanik yang kompleks terdiri dari tiga

(23)

sangat mempengaruhi pertumbuhan dan produksi tanaman. Kondisi fisik tanah

menentukan penetrasi akar di dalam tanah, retensi air, drainase, aerasi dan nutrisi

tanaman. Lapisan Top soil mempunyai ketebalan 15 cm – 35 cm. Lapisan top soil

mengandung berbagai bahan bagi tumbuhan dan perkembangan tanaman seperti

bahan-bahan organik (humus) dan berbagai zat mineral. Selain itu, pada lapisan

tanah ini hidup mikroflora dan mikrofauna atau jasad renik biologis (seperti

bakteri, cacing tanah, dan berbagai serangga tanah) yang masing-masing dapat

menguntungkan dan menyuburkan tanah (Kartasapoetra, 1989).

Sifat fisis tanah tergantung pada jumlah, bentuk, susunan dan komposisi

mineral dari partikel-partikel tanah, macam dan jumlah bahan organik, volume

dan bentuk pori–porinya serta perbandingan air dan udara menempati pori – pori

pada waktu tertentu. Beberapa sifat fisik tanah yang terpenting adalah tekstur,

bobot isi, porositas dan permeabilitas.

A. Tekstur Tanah

Tekstur tanah adalah perbandingan relatif (dalam persen) fraksi – fraksi

pasir, debu dan liat. Tekstur tanah penting kita ketahui karena komposisi ketiga

fraksi butir – butir tanah tersebut akan menentukan sifat fisik tanah. Jika tanah

lapisan atas yang bertekstur liat dan berstruktur granuler mempunyai bobot isi

1,0 sampai dengan 1,3 gr/cm3, sedangkan yang bertekstur kasar mempunyai bobot

isi antara 1,3 sampai dengan 1,8 gr/cm3 dan bobot isi air yaitu 1 gr/cm3

(Hanafiah, 2005).

Tanah yang didominasi pasir akan banyak mempunyai pori–pori makro

(24)

mempunyai pori–pori meso (sedang) agak poreus, sedangkan yang didominasi liat

akan banyak mempunyai pori–pori mikro atau tidak poreus. Makin poreus tanah

maka akan makin mudah akar untuk berpenetrasi serta makin mudah air dan udara

untuk bersirkulasi (drainase dan aerasi baik: air dan udara banyak tersedia bagi

tanaman), tetapi makin mudah pula air untuk hilang dari tanah. Makin tidak

poreus tanah maka akan makin sulit akar untuk berpenetrasi serta makin sulit air

dan udara untuk bersirkulasi (drainase dan aerasi buruk: air dan udara sedikit

tersedia), tetapi air yang ada tidak mudah hilang dari tanah. Oleh karena itu, maka

tanah yang baik dicerminkan oleh komposisi ideal dari kedua kondisi ini,

sehingga tanah bertekstur debu dan lempung akan mempunyai ketersediaan yang

optimum bagi tanaman, namun dari segi nutrisi tanah lempung lebih baik

ketimbang tanah bertekstur debu (Foth, 1998).

Tekstur tanah dibagi menjadi 12 kelas dan pada diagram segitiga tekstur

tanah USDA pada Lampiran 2.. Tanah yang berkomposisi ideal yaitu

22,5–52,5% pasir, 30–50% debu, dan 10–30% liat disebut bertekstur lempung.

Berdasarkan kelas tekstur tanahnya maka tanah digolongkan menjadi:

a) Tanah bertekstur kasar atau tanah berpasir berarti tanah yang mengandung

minimal 70% pasir atau bertekstur pasir atau pasir berlempung

b) Tanah bertekstur halus atau tanah berliat berarti tanah yang mengandung

minimal 37,5% liat atau bertekstur liat, liat berdebu atau liat berpasir

(25)

1) Tanah bertekstur sedang tetapi agak kasar meliputi tanah yang

bertekstur lempung berpasir ( Sandy Loam )atau lempung berpasir

halus

2) Tanah bertekstur sedang meliputi yang bertekstur lempung berpasir

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

debu (Silt)

3) Tanah bertekstur sedang tapi agak halus mencakup lempung liat (Clay

Loam), lempung liat berpasir (Sandy clay Loam) atau lempung liat

berdebu (Sandy – silt Loam)

Di lapangan tekstur tanah dapat diterapkan berdasarkan kepekaan indera perasa

(kulit jari jempol dan telunjuk) yang membutuhkan pengalaman dan

kemahiran.Sedangkan di laboratorium, tekstur tanah umumnya ditetapkan melalui

dua metode, yaitu metode pipet atau metode hidrometer “Bouyoucos”, yang

keduanya didasarkan pada perbedaan kecepatan jatuhnya partikel–partikel tanah

di dalam air.

Tanah berlempung, merupakan tanah dengan proporsi pasir, debu dan liat

sedemikian rupa sehingga sifatnya berada diantara tanah berpasir dan berliat. Jadi

aerasi dan tata udara serta air yang cukup baik, kemampuan menyimpan,

menghantarkan dan meyediakan air untuk tanaman tinggi serta mampu

menyediakan hara tanaman (Islami dan Utomo, 1995).

B. Bobot isi

Bobot isi atau kerapatan massa adalah bobot massa tanah kondisi lapangan

(26)

menetapkan berat jenis palsu harus diambil secara hati–hati dari dalam tanah.

Pengambilan contoh tanah tidak boleh merusak struktur asli tanah. Terganggunya

struktur tanah dapat mempengaruhi jumlah pori–pori tanah, demikian pula berat

persatuan volume. Gumpal–gumpal tanah yang diambil dari lapangan untuk

penentuan kerapatan isi atau bobot isi itu dibawa ke laboratorium untuk

dikering-ovenkan dan ditimbang (Darmawidjaja, 1992).

C. Porositas

Porositas adalah proporsi ruang pori total ( ruang kosong ) yang terdapat

dalam satuan volume tanah yang dapat ditempati oleh air dan udara, sehingga

indikator kondisi drainase dan aerasi tanah. Tanah yang poreus berarti tanah yang

cukup mempunyai ruang pori untuk pergerakan air dan udara masuk – keluar

tanah secara leluasa, sebaliknya jika tanah tidak poreus (Kartasapoetra, 1989).

Agregat tanah sebaiknya mantap agar tidak mudah hancur oleh adanya

gaya dari luar, seperti pukulan butir air hujan. Dengan demikian tidak mudah atau

tahan erosi sehingga pori-pori tanah tidak gampang tertutup oleh partikel-partikel

tanah halus sehingga infiltrasi tertahan dan run off menjadi besar (Sarief, 1985).

Gumpal tanah yang digunakan untuk menentukan kerapatan isi juga dapat

pula digunakan untuk menentukan ruang pori – pori total. Untuk menentukan

ruang pori – pori, gumpalan tanah diletakkan di atas pan yang berisi air , hingga

tanah jenuh air dan kemudian gumpalan tanah ditimbang .Persentase volume yang

ditempati oleh pori – pori kecil, dalam tanah – tanah berpasir adalah rendah, yamg

menunjukkan kapasitas memegang air yang rendah. Sebaliknya. Pada top – soil

(27)

terdiri pori – pori kecil. Hasilnya adalah tanah dengan kapasitas memegang air

yang besar (Foth, 1998).

Tanah yang mempunyai struktur yang baik, ruang porinya tinggi sehingga

bobot volumenya rendah. Apabila terjadi seperti itu maka akan sangat

berpengaruh pada tingkat penyediaan oksigen didaerah perakaran dan pada

akhirnya juga akan mempengaruhi kemampuan tanaman untuk menyerap hara.

Nilai porositas pada tanah pertanian bervariasi dari 40 sampai 60%. Porositas

dipengaruhi oleh ukuran partikel dan struktur. Tanah berpasir mempunyai

porositas rendah (40%) dan tanah lempung mempunyai porositas tinggi, jika

strukturnya baik dapat mempunyai porositas 50-60% (Islami dan Utomo, 1995).

D. Permeabilitas

Permeabilitas merupakan kemampuan tanah untuk mentransfer air atau udara.

Permeabilitas biasanya diukur dengan istilah jumlah air yang mengalir melalui

tanah dalam waktu yang tertentu dan ditetapkan sebagai cm/jam.

E. Kedalaman Efektif

Kedalaman efektif tanah adalah kedalaman tanah yang baik bagi

pertumbuhan akar tanaman, yaitu sampai pada lapisan yang tidak dapat ditembus

oleh akar tanaman. Kedalaman efektif tanah diklasifikasikan sebagai berikut:

k0 = lebih dari 90 cm (dalam)

k1 = 90 sampai 50 cm (sedang)

k2 = 50 sampai 25 cm (dangkal)

(28)

(Arsyad, 1989).

Hubungan Antara Air Permukaan dan Air Tanah

Menurut Sosrodarsono dan Takeda (1980), air tanah adalah air yang

bergerak di dalam tanah yang terdapat di dalam ruang – ruang antar butir – butir

tanah dan didalam retak – retak batuan. Linsley et al (1989), menyebutkan

sumber – sumber air tanah antara lain : air meteorik (meteoric water ), hampir

semua air tanah merupakan air meteorik yang berasal dari hujan, air tersekap

(connate water), terdapat pada batuan pada pembentukannya dan seringkali

banyak mengandung garam, air magma (juvenile water), yang terbentuk secara

kimiawi di dalam tanah dan terbawa ke permukaan pada batuan – batuan intrusif,

terjadi dalam jumlah – jumlah kecil.

Jika suatu saluran aliran berhubungan langsung dengan air tanah pada

suatu akifer bebas, aliran tersebut dapat menerima atau memberikan air tanah,

tergantung pada permukaan air nisbi. Ada tiga tipe sungai yang diklasifikasikan

menurut permukaan air nisbi, yaitu :

a) Aliran emeferal, yang hanya mengalir setelah terjadinya hujan badai yang

menghasilkan limpasan permukaan yang memadai. Permukaan air tanah selalu

berada di bawah dasar sungai.

b) Aliran intermitten (terputus), yang mengalir selama musim penghujan saja.

Selanjutnya debit ini terdiri atas pemberian limpasan permukaan dan air tanah

(29)

selama musim– musim hujan . Pada musim kemarau, permukaan tersebut

berada di bawah dasar sungai.

c) Aliran perenial ( sungai permanen ), mengalir sepanjang tahun dengan debit –

debit yang lebih tinggi selama musim – musim penghujan. Debit sungai terdiri

atas pemberian limpasan permukaan dan air tanah pada dasar sungai.

Permukaan air tanah selalu berada di atas dasar sungai

(Secyhan, 1990).

Pengukuran Debit

Debit adalah suatu koefisien yang menyatakan banyaknya air yang

mengalir dari suatu sumber per satu-satuan waktu, biasanya diukur dalam satuan

liter per detik.Untuk memenuhi kebutuhan air pengairan (irigasi bagi

lahan–lahan pertanian), debit air harus lebih cukup untuk disalurkan ke

saluran–saluran (induk – sekunder – tersier) yang telah disiapkan di lahan – lahan

pertanian (Dumairy, 1992).

Agar supaya penyaluran air pengairan ke suatu areal lahan pertanian dapat

diatur dengan sebaik–baiknya (dalam arti tidak berlebihan atau agar dapat

dimanfaatkan seefisien mungkin) maka dalam pelaksanaannya perlu dilakukan

pengukuran– pengukuran debit air. Dengan distribusi yang terkendali, dengan

bantuan pengukuran– pengukuran tersebut, maka masalah kebutuhan air

pengairan selalu teratasi tanpa menimbulkan gejolak di masyarakat petani

pemakai air ( Kartasapoetra, dkk, 1994 ).

Pengukuran debit dapat dilakukan dengan berbagai macam cara, antara

(30)

a) Pengukuran volume air sungai

b) Pengukuran debit dengan cara mengukur kecepatan aliran dan menentukan

luas penampang melintang sungai ( untuk pengukuran kecepatan digunakan

pelampung atau pengukur arus dengan kincir )

c) Pengukuran dengan menggunakan bahan kimia (pewarna) yang dialirkan

dalam aliran sungai

d) Pengukuran debit dengan membuat bangunan pengukur debit seperti weir

(aliran air lambat) atau flume (aliran air cepat)

(Arsyad, 1989).

Dari berbagai cara tersebut diatas, yang paling sering dilakukan adalah

cara ke – b, pengukuran berdasarkan kecepatan aliran dan luas penampang

melintang, sebab mudah dilaksanakan. Debit air sungai yang diukur dengan cara

ini dapat dihitung berdasarkan rumus :

Q = V x A (1)

Dimana :

Q = Debit air (meter3/detik)

V = Kecepatan aliran air rata – rata (meter/detik)

A = Luas penampang melintang (meter2)

(Asdak, 1995).

Besarnya kecepatan permukaan aliran sungai (dalam meter/detik) adalah:

V =

t L

(31)

Dimana :

L = Jarak antara dua titik pengamatan (m)

t = Waktu perjalanan benda apung (detik)

(Linsley dan Franzini, 1989).

Jaringan Irigasi

Irigasi adalah usaha pengadaan dan pengaturan air secara buatan, baik air

tanah maupun air permukaan, untuk menunjang pertanian. Pengaturan pengairan

bagi pertanian tidak hanya tertuju untuk penyediaan air di daerah–daerah yang

kurang mendapatkan curah hujan saja, melainkan juga untuk mengurangi

berlimpahnya air hujan di daerah–daerah yang kelebihan air dengan maksud untuk

mencegah peluapan–peluapan air dan kerusakan tanah

(Kodoatie dan Sjarief, 2005).

Berdasarkan teknik bangunannya, irigasi digolongkan menjadi irigasi

teknis, irigasi semi teknis, dan irigasi sederhana. Irigasi teknis adalah irigasi yang

dibangun berdasarkan ilmu pengetahuan atau teknik bangunan air, wilayah

layanannya sangat luas meliputi ribuan hektar , sumber airnya juga besar, berupa

sungai atau waduk yang besar. Di Indonesia, pembangunan dan pemeliharaan

irigasi teknis diselenggarakan oleh pemerintah (Departemen PU), kecuali saluran

tersier diserahkan pada petani. Pembagian air diatur secara cermat dan dengan

menggunakan bangunan–bangunan ukur sehingga penggunaan air menjadi hemat

dan adil. Air dari bendungan atau waduk diangkut melalui saluran induk atau

(32)

lagi ke saluran tersier, baru kemudian dari saluran tersier dialirkan ke petak–petak

sawah (Sechyan, 1990).

Irigasi semi teknis atau setengah teknis ialah irigasi yang dibangun

berdasarkan prinsip–prinsip teknik bangunan air tapi hanya untuk melayani

wilayah yang tidak begitu luas, meliputi 2 – 4 desa. Sumber airnya berupa sungai

yang tidak begitu besar. Bangunan airnya dibuat dan dipelihara oleh pemerintah,

tapi saluran untuk ke desa– desa yang berkepentingan dibuat dan dipelihara oleh

masing–masing desa. Begitu juga mengenai pengaturan pembagian air di masing–

masing desa. Sedangkan irigasi sederhana ialah irigasi yang dibuat secara sangat

sederhana, hanya melayani satu desa, sumber airnya berupa sungai kecil.

Bangunannya dibuat secara gotong royong oleh penduduk desa sendiri, tidak

kokoh. Pembagian airnya hanya berdasarkan perkiraan sehingga tidak hemat dan

tidak adil, sering orang yang berpengaruh mendapat bagian air yang lebih banyak

(Kartasapoetra, dkk, 1994).

Yang dimaksud dengan jaringan irigasi adalah prasarana irigasi, yang pada

pokoknya terdiri dari baangunan dan saluran pemberi air pengairan beserta

perlengkapannya. Berdasarkan pengelolaannya dapat dibedakan antara jaringan

irigasi utama dan jaringan tertier.

a. Jaringan Irigasi Utama

Meliputi bangunan bendung, saluran – saluran primer dan sekunder

termasuk bangunan utama dan pelengkap, saluran pembawa dan saluran

pembuang. Bangunan utama meliputi bangunan pembendung, bangunan

(33)

permukaan air sungai dapat naik dengan demikian memungkinkan untuk

disalurkan melalui pintu pemasukan ke saluran pembawa. Bangunan pembagi

berfungsi agar air pengairan dapat diditribusikan di sepanjang saluran

pembawa (saluran primer) ke lahan–lahan pertanaman melalu saluran sekunder

dan saluran tersier. Terdapat pula bangunan ukur yang berfungsi mengukur

debit air yang masuk ke saluran pembawa ( primer ), dengan demikian

distribusi air pengairan ke lahan – lahan pertanaman melalui saluran sekunder

dan saluran tersier dapat terkontrol dengan baik (Kodoatie dan Sjarief, 2005).

b. Jaringan Irigasi Tersier

Merupakan jaringan air pengairan di petak tersier, mulai air keluar dari

bangunan ukur tersier, terdiri dari saluran tersier dan kuarter termasuk

bangunan pembagi tersier dan kuarter, beserta bangunan pelengkap lainnya

yang terdapat di petak tersier.

Sistem irigasi adalah sistem usaha penyediaan dan pengaturan air untuk

pertanian. Sumber irigasi bisa dari air permukaan atau dari air tanah. Sumber air

permukaan antara lain sungai yang dibendung, waduk, danau, dan rawa.

Sedangkan sumber irigasi air tanah dapat confined aquifer atau unconfined water.

Pada prinsipnya sistem irigasi terdiri atas sumber air, bangunan pengambilan

(intake), saluran primer, saluran sekunder, saluran tersier, saluran kuarter dan

saluran pembuang. Bangunan– bangunan lainnya antara lain bangunan bagi,

bangunan sadap, bangunan ukur, bangunan bagi – sadap, terjunan, got, siphon

(34)

Gambaran umum irigasi mulai dari sumber airnya sampai pada pemberian

air ke petak-petak sawah dapat dilihat dari gambar 1.

Menurut Kodoatie dan Sjarief (2005), sistem irigasi (pemberian air

pengairan) bagi lahan – lahan pertanaman yang terdiri dari jaringan irigasi utama

dan jaringan irigasi tersier, harus selalu berada pada tempat atau lahan yang

letaknya lebih tinggi dari letak lahan – lahan pertanaman atau sejalan mengikuti

garis kontur sehingga dengan demikian akan selalu ada tekanan aliran air yang

akan menyampaikan air pengairan ke lahan – lahan pertanian yang dapat terbagi

secara adil melalui bangunan – bangunan pembaginya sehingga para petani

memakai air pengairan akan sama – sama merasakan manfaatnya.

Bendung atau bendungan merupakan bangunan air yang dibangun secara

melintang sungai, yang tujuannya agar permukaan air sungai di sekitarnya dapat

naik sampai ketinggian tertentu, dengan demikian air sungai tadi dapat dialirkan

melalui pintu sadap ke saluran – saluran pembagi air pengairan ke lahan – lahan

pertanian.Bangunan pembagi yaitu bangunan pada saluran pembawa air pengairan

yang berfungsi mendistribusikan air tersebut ke dalam dua saluran atau lebih yang

akan menyampaikannya ke lahan – lahan pertanaman. Bangunan sadap adalah

bangunan pembagi. Keistimewaan bangunan ini karena bangunan bagi yang

(35)

sadap maupun bangunan bagi pada teknis irigasi selalu dilengkapi dengan pintu

yang dapat dinaikkan dan diturunkan dengan bantuan alat pengangkat yang

merupakan alat pelengkapnya, dengan demikian distribusi air pengairan dapat

diatur sebaik – baiknya.

Pembangunan bangunan ukur dimaksudkan agar debit air pengairan yang

dialirkan pada salurannya dapat terkendali dengan baik. Karena itu bangunan

tersebut dilengkapi dengan:

1. Pintu ukur, yang berfungsi selain mengukur tersedianya air yang terkumpul

pada saluran di tempat itu, juga sebagai pengatur aliran air.

2. Sekat ukur, merupakan bagian dari bangunan ukur yang dipasang secara

melintang saluran dimana debit airnya diukur .

Pada daerah / lahan – lahan pertanaman yang kelebihan air harus diusahakan

pembuangan kelebihan tersebut, yaitu dengan melengkapi jaringan – jaringan

pemberi air pengairan dengan jaringan / saluran pembuangan air (drainase)

(Kartasapoetra, dkk, 1994).

Prediksi erosi dan Evalusi Erosi

1.Prediksi Erosi dan Erosi yang Masih Dapat Dibiarkan

Prediksi erosi dari sebidang tanah adalah metode untuk mempekirakan laju

eroai yang akan terjadi dari tanah yang dipergunakan dalam penggunaan lahan

dan pengelolaan tertentu. Jika laju erosi yang akan terjadi telah dapat diperkirakan

dan laju erosi yang masih dapat dibiarkan atau ditoleransikan sudah dapat

(36)

konservasi tanah yang diperlukan agar tidak terjadi kerusakan tanah dan tanah

dapat dipergunakan secara produktif dan lestari. Tindakan konservasi tanah dan

penggunaan lahan yang diterapkan adalah yang dapat menekan laju erosi agar

sama atau lebih kecil dari laju erosi yang masih dapat dibiarkanPrediksi erosi

adalah alat bantu untuk mengambil keputusan dalam perencanaan konservasi

tanah pada sutu areal tanah atau suatu daerah lairan sungai (DAS) (Seta, 1995).

Dari beberapa metode untuk memperkirakan besarnya erosi, metode

Universal Soil Loss Equation (USLE) yang dikembangkan oleh

Wischmeir dan Smith (1978) adalah metode yang paling umum digunakan untuk

memprakirakan besarnya erosi. Persamaannya yaitu :

A = R K LS C P (3)

Dimana :

Besarnya erosi yang terjadi (A) dalam ton/ha/tahun, ditentukan oleh perkalian dari

faktor – faktor berikut :

Faktor (R) adalah faktor curah hujan dan aliran permukaan, yaitu jumlah

satuan indeks erosi hujan, yang merupakan perkalian antara energi hujan total (E)

dengan intensitas hujan maksimum 30 menit (I30) tahunan.

R =

∑

R = Faktor Erosivitas hujan

(37)

X = jumlah tahun atau musim hujan

Dimana :

EI30 = 6,119 (Hb)1,21(HH)-0,47(H24)0,53 (5)

Dengan:

Hb = curah hujan bulanan (cm)

HH = jumlah hari hujan per bulan (hari)

H24 = curah hujan maksimum 24 jam dalam bulan tersebut (cm)

Faktor (K) erodiblitas tanah (ton/joule) yaitu angka yang menunjukkan

mudah tidaknya partikel-partikel tanah terkelupas dari agregat tanah oleh

gempuran air hujan. Nilai erodibilitas tanah tinggi berarti bahwa tanah itu peka

atau mudah tererosi dan nilai erodibilitas tanah itu rendah hal ini akan berarti

resistensi atau daya tahan tanah itu kuat dengan perkataan lain tanah tahan

(resisten) terhadap erosi (Utomo, 1989).

Faktor (K) ini ditentukan dari data struktur, tekstur, permeabilitas dan

bahan organik (persen). Komponen–komponen yang ditentukan adalah tekstur

tanah (persen pasir halus, persen debu dan persen liat). Kode struktur tanah

ditentukan mengacu pada ukuran diameter dan kelas struktur tanah disesuaikan

dengan kelas dan kode struktur tanah. Kode permeabilitas profil tanah ditentukan

berdasarkan kecepatan atau laju permeabilitas profil tanah yang disesuaikan

dengan kelas dan kode permeabilitas profil. tanah. Nilai K ditentukan dengan

persamaan Wischmeier and Smith, (1978) yaitu:

(38)

Dimana :

M = (% pasir halus + debu) (100 - % liat)

a = bahan organik (%) (% C x 1,724)

b = kode struktur tanah

c = kode permeabilitas tanah

(Arsyad, 1989).

Tabel 1. Kode Struktur Tanah

Kode Struktur Tanah (Ukuran Diameter) Kode

Granuler sangat halus (< 1 mm) 1

Granuler halus (1 – 2 mm) 2

Granuler sedang sampai kasar (2 – 10 mm) 3

Berbentuk blok, blocky, plat, masif 4

Tabel 2. Kode Permeabilitas Profil Tanah

Kelas Permeabilitas Kecepatan (cm/jam) kode

Sangat Lambat <0,5 6

Tabel 3. Klasifikasi kelas Erodibilitas tanah di Indonesia

Kelas Nilai K Tingkat Erodibiltas

(39)

Kemiringan suatu lereng (S) dapat dinyatakan dalam satuan derajat (%).

Dikelompokkan menjadi 7 kelas yaitu: datar (0-3%), lantai atau berombak (3-8%),

agak miring atau bergelombang (8-15%), miring berbukit (15-30%), agak curam

(30-45%), curam (45-65%), dan sangat curam (>65%) (Rahim, 2000).

Kemiringan mempengaruhi kecepatan dan volume limpasan permukaan.

Pada dasarnya makin curam suatu lereng maka persentase kemiringan makin

tinggi, makin cepat laju limpasan permukaan. Jadi, dengan meningkatnya

persentase kemiringan, erosi semakin besar. Panjang lereng (L) mempengaruhi

energi untuk erosi, terutama karena panjang lereng mempengaruhi volume

limpasan permukaan sehingga juga mempengaruhi kemampuan untuk mengerosi

tanah (Utomo, 1989).

Faktor indeks topografi L dan S, masing-masing mewakili pengaruh

panjang dan kemiringan lereng terhadap besarnya erosi. Panjang lereng mengacu

pada aliran air permukaan, yaitu lokasi berlangsungnya erosi dan kemungkinan

terjadinya deposisi sedimen. Pada umumnya, kemiringan lereng diperlakukan

sebagai faktor yang seragam (Arsyad, 1989).

Faktor LS ditentukan dengan menggunakan persamaan (Wischmeier and

Smith, 1978), yaitu:

LS = L1/2 ( 0,00138 S2 + 0,00965 S + 0,0138) (7)

Dimana:

L = panjang lereng (m)

(40)

Faktor pengelolaan tanaman (C) adalah perbandingan antara besarnya

erosi pada lahan dengan tanaman dan pengelolaan tertentu terhadap erosi dari

tanah yang dibuka. Faktor C ini menunjukkan keseluruhan pengaruh dari vegetasi,

seresah, keadaan permukaan tanah,dan pengelolaan tanah terhadap besarnya tanah

yang hilang (erosi) (Haan, 1987).

Vegetasi dan pohon-pohonan dapat mengambat atau mencegah

berlangsungnya erosi tanah-tanah permukaan, tetapi bergantung pada jenis dan

keadaan tumbuhnya. kalau tumbuhnya jarang sehingga banyak bagian tanah

permukaan yang terbuka, pengrusakan dan penghanyutan tentu tidak dapat

dicegah. Namun kalau pertumbuhannya rimbun dan rapat (misalnya

tanaman-tanaman rendah, rumput-rumputan) erosi dapat lebih dihambat atau dicegah

(Kartasapoetra, 1989).

Faktor teknik konservasi tanah (P) adalah perbandingan antara erosi pada

tanah dengan tindakan konservasi tertentu terhadap tanah tanpa tindakan

konservasi. Tindakan konsrvasi antara lain : pengolahan dan penanaman menurut

kontur, penanaman menurut strip, teras, dan sebagainya (Arsyad, 1989).

Pengaruh teknik konservasi tanah (P) terhadap besarnya erosi dianggap

berbeda dari pengaruh yang dikarenakan dalam persamaan USLE. Faktor P

tersbut dipisahkan dari faktor C. Tingkat erosi yang terjadi sebagai akibat

pengaruh aktifitas pengelolaan dan konservasi tanah bervariasi, terutama

tergantung pada kemiringan lereng (Arsyad, 1989).

Efektifitas tindaan konservasi dalam mengendalikan erosi tergantung pada

(41)

dapat mengurangi erosi tanah pada lahan miring hingga sampai 50% selanjutnya

tanah yang hilang pada strip kontur mengalami penurunan 25 sampai 40%

(Suripin, 2004).

Laju erosi yang dinyatakan dalam mm/tahun atau ton/Ha/tahun yang

terbesar yang masih dapat dibiarkan atau ditoleransikan agar terpelihara suatu

kedalaman tanah yang cukup bagi pertumbuhan tanaman/tumbuhan yang

memungkinkan tercapainya produktivitas yang tinggi secara lestari disebut erosi

yang masih dapat dibiarkan atau ditoleransikan. Besarnya laju erosi yang masih

dapat ditoleransikan dapat diperkirakan dengan menggunakan rumus dibawah ini:

T =

Dimana : T = laju erosi yang masih ditoleransi (ton/Ha/tahun)

DE = kedalaman efektif (mm)

Fd = faktor kedalaman

T = umur guna sumber daya tanah (tahun)

(Arsyad,1989).

Evaluasi Erosi

Evaluasi erosi bertujuan untuk mengetahui potensi atau bahaya erosi suatu

wilayah atau bidang tanah dan mengetahui tingkat atau besarnya erosi yang telah

terjadi. Evaluasi dengan tujuan untuk mengetahui potensi erosi atau ancaman

erosi tersebut disebut evaluasi potensi erosi atau evaluasi anacaman erosi.

(42)

erosi, seperti USLE. Selanjutnya bahaya erosi dinyatakan dalam Indeks Bahaya

Erosi yang didefenisikan sebagai berikut :

Indeks Bahaya Erosi =

)

Dimana T adalah besarnya erosi yang masih dapat dibiarkan. Indeks Bahaya Erosi

dikelompokkan sebagai tertera pada tabel dibawah ini :

Tabel 4. Klasifikasi Indeks Bahaya Erosi

Nilai Indeks Bahaya Erosi Harkat

<1,0 Rendah

1,01 – 4,0 Sedang

4,1 – 10,0 Tinggi

>10,01 Sangat tinggi

(Hammer, 1981).

METODOLOGI PENELITIAN

Lokasi dan Waktu Penelitian

Penelitian dilakukan di Kabupaten Serdang Bedagai, Propinsi Sumatera

Utara, pada bulan Oktober 2006. Penentuan lokasi penelitian dilakukan

berdasarkan:

1. Lokasi Daerah Irigasi yang diambil adalah 50% dari jumlah seluruh

Daerah Irigasi yang terluas di Kabupaten Serdang Bedagai,

2. Memiliki cakupan areal potensial yang terluas,

3. Memiliki saluran primer, saluran sekunder, dan saluran tertier.

(43)

Bahan yang dibutuhkan dalam pelaksanaan penelitian ini yaitu:

1) Data debit aliran sungai

2) Data curah hujan selama 10 tahun

3) Data struktur tanah, tekstur tanah, permeabilitas dan kedalaman efektif

tanah

4) Data-data lain yang mendukung penelitian ini.

Alat

Sedangkan alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini yaitu:

1) Stop watch,

2) Meteran

3) pelampung

4) Abney level

5) jalon

6) Ring sampel

7) Bor tanah (Eijknamp)

8) Perlengkapan kerja seperti alat tulis, kalkulator dan komputer

(44)

Data dan informasi yang dibutuhkan terdiri dari data primer dan sekunder,

yang diperoleh dengan cara :

a. Data Primer, diperoleh melalui pengamatan dan pengukuran langsung

di lapangan untuk mengetahui kondisi jaringan irigasi dan hidrologi

serta pengambilan contoh tanah.

b. Data Sekunder, diperoleh dari berbagai instansi terkait seperti Dinas

Pengairan, Badan Pusat Statistik dan lain-lain, dari literatur atau hasil

penelitian yang relevan dengan penelitian ini.

Adapun pengambilan sampel tanah di lokasi studi didasarkan pada keterwakilan

dari masing-masing kategori lahan, yaitu untuk pengukuran sifat fisik tanah.

Komponen Pengamatan

Beberapa komponen yang diamati dalam penelitian ini meliputi :

1. Kondisi Iklim

2. Keadaan Topografi

3. Kondisi Tanah (sifat fisik tanah)

4. Hidrologi dan Pengairan

5. Tingkat Erosi

6. Kondisi Jaringan Irigasi.

(45)

1. Kondisi Iklim.

Dikelompokkan kedalam dua jenis iklim menurut Oldeman yaitu menurut

Bulan Basah (BK) dan Bulan Kering (BK). Dalam menentukan klasifikasi ini,

menggunakan data curah hujan 10 tahun terakhir. Bulan basah (BB) adalah bulan

dengan rata – rata curah hujan lebih besar 200 mm, bulan lembab (BL) adalah

bulan dengan rata – rata curah hujan 100 mm – 200 mm, sedangkan bulan kering

(BK) adalah bulan dengan rata – rata curah hujan lebih kecil dari 100 mm. Hal ini

dimaksudkan untuk mengklasifikasikan lahan pertanian tanaman pangan yang

sesuai pada lokasi studi.

2. Keadaan Topografi

Untuk mengukur topografi lahan penelitian dilakukan pengelompokan

lahan menurut kondisi lahan, kategori lahan dan bentuk wilayah. Hal ini

dimaksudkan untuk mengetahui pengaruh topografi pada lokasi studi terhadap

erosi.

3. Kondisi Tanah (sifat fisik tanah)

Fungsi tanah sebagai media tumbuh bagi tanaman, tempat menjangkarnya

akar sekaligus sebagai tempat penyedia hara bagi tanaman adalah sangat penting

dalam mengidentifikasi suatu lahan. Analisis sifat fisik tanah dilakukan pada Lab.

(46)

Kedalaman Efektif dan Permeabilitas. Pengambilan sampel tanah di lokasi studi

didasarkan pada keterwakilan dari masing-masing kategori lahan dan kedalaman

pengambilan contoh tanah yaitu 0 – 30 cm.

4. Hidrologi dan Pengairan

Hidrologi dan pengairan merupakan factor penting dalamperencanaan dan

pelaksanaan kegiatan pertanian., mengingat karena komponen ini sangat berkaitan

dengan penyediaan kebutuhan air bagi pertumbuhan dan produksi tanaman

pertanian. Atas dasar inilah maka perlu dilakukan identifikasi keadaan hidrologi

dan pengairan pada masing-masing lokasi studi.Komponen yang diamati dari

keadaan hidrologi dan pengairan meliputi sumber air permukaan untuk pengairan,

tipe aliran dan debit aliran.

5. Prediksi Erosi.

Prediksi erosi dilakukan karena masalah erosi perlu mendapat perhatian.

Peningkatan volume air limpasan permukaan mengakibatkan debit air sungai

memiliki fluktuasi yang sangat besar., dimana akan terjadi banjir pada musim

penghujan dan kekeringan pada musim kemarau. Sehingga perlu diketahui

besarnya erosi dan indeks bahaya erosi pada masing-masing sampel lahan.

Pendugaan erosi dilakukan dengan menggunakan persamaan (3). Erosi yang

ditoleransi dapat dilakukan dengan menggunakan persamaan (8) dan Idndeks

Bahaya Erosi dapat dilakukan dengan persaman (9).

(47)

Dilakukan untuk mengetahui kondisi jaringan irigasi yang sebenarnya

sehingga segera dilakukan penanganan apabila terdapat kerusakan agar efisiensi

jaringan irigasi dapat ditingkatkan.Kondisi jaringan irigasi dapat diketahui secara

visual. Identifikasi kondisi jaringan irigasi dapat dilihat dalam bentuk table

dibawah ini :

HASIL DAN PEMBAHASAN

Iklim dan Topografi

Data iklim dari Stasiun Klimatologi Rambutan Kabupaten Serdang

Bedagai (1996-2005) menunjukkan bahwa curah hujan terendah terjadi pada

bulan Maret yaitu sebesar 80,7 mm/bulan, sedangkan curah hujan tertinggi terjadi

pada bulan Oktober yaitu sebesar 255,4 mm/bulan.

Menurut klasifikasi iklim Oldeman yang penggolongannya

menitikberatkan pada bulan basah, lokasi penelitian yang mewakili Serdang

Bedagai termasuk dalam Zona Agroklimat E2 dengan jumlah bulan basah

(48)

Bulan Basah (BB) adalah bulan dengan rata-rata curah hujan lebih besar 200 mm,

Bulan Lembab (BL) adalah bulan dengan rata-rata curah hujan 100 mm - 200 mm,

sedangkan Bulan Kering (BK) adalah bulan dengan rata-rata curah hujan lebih

kecil dari 100 mm.

Setelah mengetahui klasifikasi iklimnya, kemudian dilakuka n

penggolongan tipe iklim berdasarkan pembagian Zona Agroklimat agar bisa

mengetahui kesesuai pertaniannya pada daerah tersebut. Berdasarkan pembagian

Zona Agroklimat daerah penelitian tergolong kedalam Zona E2 yang berdasarkan

kesesuaian untuk pertanian (Handoko, 1995) menunjukkan bahwa daerah ini

umumnya terlalu kering, mungkin hanya dapat satu kali palawija, itu pun

tergantung adanya hujan. Klasifikasi iklim dapat dilihat pada Tabel 5.

Tabel 5. Klasifikasi Iklim Dengan Curah Hujan Rata–rata 10 Tahun Terakhir

Sumber: Badan Meteorologi dan Geofisika Sampali-Medan

Berdasarkan hasil penelitian seperti yang terdapat pada Tabel 6

menunjukkan bahwa keadaan topografi untuk semua daerah penelitian tergolong

datar dengan kemiringan 0-3% yang sesuai menurut Rahim (2003) bahwa

kemiringan lereng 0-3% dikelompokkan ke kelas datar. Sehingga dengan

memiliki topografi yang datar maka gejala-gejala pengikisan tanah kemungkinan

(49)

tanah yang datar atau hampir datar, tanpa kenampakan tanda-tanda run off dan

erosi. Daerah ini sebagian besar digunakan untuk persawahan dan ada juga lahan

yang potensial seperti untuk digunakan sebagai lahan persawahan. Misalnya pada

Daerah Irigasi Perbaungan yang berada di Kecamatan Perbaungan yang memiliki

luas lahan potensial 5920 Ha. Lahan tersebut berpotensi digunakan sebagai lahan

persawahan hal ini diakui oleh masyarakat petani bahwa beberapa tahun

sebelumnya lahan ini pernah digunakan sebagai lahan persawahan. Sesuai dengan

Anonimous (2004) bahwa lahan potensial adalah lahan yang masih produktif bila

diusahakan untuk pertanian tanaman pangan. Sedangkan pada daerah irigasi

Bendang dan Singosari yang masing-masing mempunyai luas potensial yaitu

1380 Ha dan 880 Ha merupakan lahan fungsional, lahan tersebut sudah digunakan

untuk persawahan. Karena lahan fungsional merupakan lahan berproduktif yang

telah digunakan fungsinya sebagai media tanam.

Tabel 6. Keadaan Topografi

Sumber: Data Primer

Tanah

Fungsi tanah sebagai media tumbuh bagi tanaman, tempat menjangkarnya

akar sekaligus sebagai tempat penyedia hara bagi tanaman adalah sangat penting

dalam mengidentifikasi suatu lahan. Sifat fisik tanah merupakan salah satu faktor

No. Lokasi Kategori lahan Luas Potensial

(Ha) Bentuk wilayah

1 Sei Belutu Potensial 5082 Datar

2 Perbaungan Potensial 5920 Datar

3 Bendang Fungsional 1380 Datar

4 Singosari Fungsional 880 Datar

(50)

penting yang mempengaruhi pertumbuhan dan produksi tanaman sehingga

mempengaruhi tindakan pengelolaan tanah secara keseluruhan.

Menurut Islami dan Utomo (1995), tekstur tanah merupakan salah satu

sifat tanah yang sangat menentukan kemampuan tanah untuk menunjang

pertumbuhan tanaman. Hasil analisis laboratorium menunjukkan bahwa tekstur

tanah pada daerah lokasi di dominasi oleh tanah berlempung yaitu mulai dari

lempung hingga lempung liat berpasir. Tanah berlempung merupakan tanah

dengan proporsi pasir, debu dan liat sedemikian rupa sehingga sifatnya berada

diantara tanah berpasir dan berliat. Tanah berlempung sangat baik untuk

menunjang pertumbuhan tanaman. Hal ini sesuai dengan

Islami dan Utomo (1995) bahwa tanah berlempung mempunyai aerasi dan tata

udara serta air yang cukup baik, kemampuan menyimpan, menghantarkan dan

meyediakan air untuk tanaman tinggi serta mampu menyediakan hara tanaman.

Kedalaman efektif tanah di lokasi penelitian yaitu sebesar 30 cm sehingga

termasuk dalam kategori dangkal. Menurut Arsyad (1989), apabila kedalaman

efektif tanah 50 sampai 25 cm dapat diklasifikasikan sebagai dangkal. Sehingga

jika tanah mempunyai kedalaman efektif dangkal, cukup baik untuk perakaran

tanaman karena kedalaman ini termasuk lapisan top soil.

Menurut Kartasapoetra (1989), lapisan top soil mengandung berbagai bahan bagi

tumbuhan dan perkembangan tanaman seperti bahan-bahan organik (humus) dan

berbagai zat mineral. Selain itu, pada lapisan tanah ini hidup mikroflora dan

mikrofauna atau jasad renik biologis (seperti bakteri, cacing tanah, dan berbagai

serangga tanah) yang masing-masing dapat menguntungkan dan menyuburkan

(51)

tanah dangkal sebaiknya dilakukan seperlunya saja, misalnya terbatas pada

pemberantasan gulma (rumput-rumputan pengganggu) dengan memperhatikan

agar tanah tidak terlalu terinjak-injak menjadi padat. Seperti pada lokasi penelitian

di Perbaungan yang tanahnya belum diolah sehingga masih ditumbuhi semak

belukar.

Permeabilitas merupakan kemampuan tanah dalam melewatkan air baik

secara vertikal maupun horizontal. Nilai permeabilitas tanah sangat dipengaruhi

oleh tekstur dan struktur tanah. Tanah-tanah di daerah penelitian memiliki

permeabilitas bervariasi dari lambat sampai sedang, sedang sampai cepat dan

cepat. Apabila dikaitkan dengan tekstur tanah, maka permeabilitas tersebut

merupakan karakter tanah bertekstur sedang dan kasar yaitu bertekstur lempung

dan lempung berpasir. Hal ini disebabkan karena tanah dilokasi penelitian

didominasi oleh fraksi pasir. Tanah tersebut memiliki bersifat sangat teguh dan

hampir selalu mampat sehingga tanah dapat menahan air yang sangat cocok untuk

lahan persawahan

Di dalam tanah terdapat sejumlah ruang pori-pori. Ruang pori-pori ini

penting oleh karena diisi oleh air dan udara. Air dan udara (gas-gas) juga bergerak

melalui ruang pori ini. Oleh karena itu berat isi (bobot isi) berhubungan dengan

ruang pori. Disamping itu semakin rendah berat isi maka ruang pori total semakin

meningkat, hal ini sesuai dengan Islami dan Utomo (1995) bahwa tanah yang

mempunyai struktur yang baik, porositasnya tinggi sehingga berat isinya rendah.

Apabila terjadi seperti itu maka akan sangat berpengaruh pada tingkat penyediaan

oksigen didaerah perakaran dan pada akhirnya juga akan mempengaruhi