LAJU INFILTRASI AIR PADA JALUR SARAD
SKIDDER
DAN
BULLDOZER
DI IUPHHK-HT PT WIRAKARYA SAKTI
PROVINSI JAMBI
FAJAR TRILAKSONO
DEPARTEMEN MANAJEMEN HUTAN FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER
INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Laju Infiltrasi Air pada Jalur Sarad Skidder dan Bulldozer di IUPHHK-HT PT Wirakarya Sakti Provinsi Jambi adalah benar hasil karya saya sendiri dengan arahan dari dosen pembimbing dan belum pernah diajukan sebagai karya ilmiah pada perguruan tinggi atau lembaga manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam daftar pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
Bogor, Mei 2014
Fajar Trilaksono
ABSTRAK
FAJAR TRILAKSONO. Laju Infiltrasi Air pada Jalur Sarad Skidder dan
Bulldozer di IUPHHK-HT PT Wirakarya Sakti, Provinsi Jambi. Dibimbing oleh
UJANG SUWARNA.
Alat berat sudah menjadi trend dalam kegiatan pemanenan kayu khususnya dalam kegiatan penyaradan kayu karena banyak memiliki kelebihan, salah satunya kegiatan pemanenan menjadi efektif dan efisien. Selain memiliki kelebihan, penggunaan alat berat dalam pemanenan hutan terutama dalam penyaradan juga menimbulkan dampak negatif terhadap lingkungan salah satunya laju infiltrasi air terhadap tanah yang berakibat kerusakan pada tanah dalam hal ini tanah menjadi terpadatkan. Tujuan dari penelitian ini adalah mengetahui laju infiltrasi air (cm/jam) pada setiap rit akibat kegiatan penyaradan kayu menggunakan skidder
dan bulldozer serta mengetahui ground pressure yang diakibatkan oleh kedua alat
tersebut.
Penurunan laju infiltrasi air terbesar di jalur sarad terjadi diantara rit ke 3 dan rit ke 4 dengan menggunakan alat skidder dengan penurunan sebesar 19.07 cm/jam. Adapun jika menggunakan alat bulldozer menghasilkan penurunan laju infiltrasi air terbesar terdapat diantara rit ke 8 dan rit ke 9 yakni sebesar 9.57 cm/jam. Hal ini dapat disimpulkan pada titik-titk tersebut menjadi awal mulanya terjadi gangguan fisik pada tanah yang menyebabkan terganggunya proses infiltrasi air. Hal itu bisa dibuktikan dengan menghitung tekanan pada tanah
(ground pressure) pada kedua alat sarad tersebut.
Tekanan yang diterima tanah (ground pressure) yang dihasilkan oleh roda karet (rubber tire) pada alat sarad skidder sebesar 20.30 ton/m2 dalam kondisi tanpa muatan serta 132.24 ton/m2 saat bermuatan. Tekanan yang dihasilkan oleh roda rantai baja (crawler tire) pada alat sarad bulldozer sebesar 7.67 ton/m2 dalam kondisi tanpa muatan serta 50.68 ton/m2 saat bermuatan.
ABSTRACT
FAJAR TRILAKSONO. The Rate of Water Infiltration at Skidder and Bulldozer Skid Track in IUPHHK-HT PT Wirakarya Sakti, Jambi Province. Supervised by UJANG SUWARNA.
Wood harvesting activities using heavy equipment has been a trend especially for skidding activities because it gives benefits such as effectively and efficiently in wood harvesting. Beside the benefits, heavy equipment usage in forest harvesting especially for skidding also has negative impacts on the environment such as infiltration rate that will cause soil damage in the case of soil compactness. The purpose of this research is to know the rate of water infiltration (cm/hours) on each trip (rit) resulting from wood skidding activity using skidder and bulldozer and also to knowing ground pressure caused by these heavy equipment.
The biggest water capacity decrement is happens between rit 3 and rit 4 with using skidder with rate 19.07 cm/hour. The biggest decrement using bulldozer is happens between rit 8 and rit 9 with rate 9.57 cm/hour. On this case can be conclude because of in that points are the beginning of the soil physical disturbance that cause the disturbance to water infiltration process and that things can be prove by calculating the ground pressure by each skidding equipment.
Ground pressure received the ground produced by the rubber tire on skidder amounted 20.30 tons/m2 in conditions without charge and 132.24/m2 when charged. Ground pressure received the ground produced by the crawler tire on bulldozer amounted 7.67 tons/m2 in conditions without charge and 50.68 tons/m2 when charged.
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan
pada
Departemen Manajemen Hutan
LAJU INFILTRASI AIR PADA JALUR SARAD
SKIDDER
DAN
BULLDOZER
DI IUPHHK-HT PT WIRAKARYA SAKTI
PROVINSI JAMBI
FAJAR TRILAKSONO
DEPARTEMEN MANAJEMEN HUTAN FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
Judul Skripsi : Laju Infiltrasi Air pada Jalur Sarad Skidder dan Bulldozer di IUPHHK-HT PT Wirakarya Sakti Provinsi Jambi
Nama : Fajar Trilaksono
NIM : E14090120
Disetujui oleh
Dr Ujang Suwarna, SHut, MSc F Trop Pembimbing
Diketahui oleh
Dr Ir Ahmad Budiaman, MSc F Trop Ketua Departemen
PRAKATA
Alhamdulillahi robbil ‘alamin. Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah subhanahu wa ta’ala atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan April 2013 dengan judul Laju Infiltrasi Air pada Jalur Sarad Skidder dan Bulldozer di IUPHHK-HT PT Wirakarya Sakti Provinsi Jambi.
Skripsi ini merupakan hasil pembahasan secara ilmiah yang diharapkan dapat bermanfaat di dunia kehutanan baik pada masa kini maupun masa yang akan datang. Skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan pada Departemen Manajemen Hutan Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor.
Terima kasih penulis ucapkan kepada kedua orang tua tersayang Nasib Taryono dan Subariah, kaka tercinta Santy Luciana, AMd dan Dini Rahayu, sahabat terkasih Debby Zulaika, AM Keb, SST serta seluruh keluarga atas segala do’a, bimbingan dan dukungan kepada penulis untuk bisa terus belajar hingga saat ini, kepada Bapak Dr Ujang Suwarna, SHut, MSc F Trop selaku pembimbing penyusunan karya ilmiah ini, dan disamping itu kepada teman-teman tim PKL di PT Wirakarya Sakti Jambi yang telah membantu proses pengambilan data di lapangan. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat. Terimakasih.
Bogor, Mei 2014
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL viii
DAFTAR GAMBAR viii
DAFTAR LAMPIRAN viii
PENDAHULUAN 1
Latar Belakang 1
Tujuan Penelitian 1
Manfaat Penelitian 2
METODE PENELITIAN 2
Waktu dan Lokasi 2
Alat dan Bahan 2
Metode Penelitian 2
HASIL DAN PEMBAHASAN 5
Kondisi Umum Lokasi 5
Tingkat Beban Penyaradan Kayu Menggunakan Skidder dan Bulldozer 6 Infiltrasi Air di Jalur Sarad Skidder dan Bulldozer 8
Ground Pressure 14
SIMPULAN DAN SARAN 15
Simpulan 15
Saran 15
DAFTAR PUSTAKA 16
DAFTAR TABEL
1. Tingkat beban penyaradan skidder pada petak SKS 0014100 6 2. Tingkat beban penyaradan bulldozer pada petak DKP 0009600 7 3. Laju infiltrasi air setelah dimodelkan berdasarkan metode Horton 8
DAFTAR GAMBAR
1. Ilustrasi pengambilan data laju infiltrasi air pada setiap rit 4 2. Selisih penurunan laju infiltrasi air pada kedua petak. ( ) skidder dan
( ) bulldozer 9
3. Kurva infiltrasi air sebelum dimodelkan (fitting) pada jalur sarad petak SKS 0014100 (skidder). Kontrol, Rit 1, Rit 2, Rit 3, Rit 4, Rit 5, Rit 6, Rit 7, Rit 8,
Rit 9, dan Rit 10 10
4. Kurva fitting infiltrasi air berdasarkan persamaan model Horton pada jalur sarad petak SKS 0014100 (skidder). Kontrol, Rit 1, Rit 2, Rit 3, Rit 4, Rit 5, Rit 6, Rit 7,
Rit 8, Rit 9, dan Rit 10 10
5. Kurva infiltrasi air sebelum dimodelkan (fitting) pada jalur sarad petak DKP 0009600 (bulldozer). Kontrol, Rit 1, Rit 2, Rit 3, Rit 4, Rit 5, Rit 6, Rit 7, Rit 8,
Rit 9, dan Rit 10 11
6. Kurva fitting infiltrasi air berdasarkan persamaan model Horton pada jalur sarad petak DKP 0009600 (bulldozer). Kontrol, Rit 1, Rit 2, Rit 3, Rit 4, Rit 5, Rit 6, Rit 7,
Rit 8, Rit 9, dan Rit 10 11
7. Kurva infiltrasi model Horton di berbagai kondisi tanah (Purba 2006). Kontrol, TDF (tidak dilalui forwarder), Jalur 1,
Jalur 2, Jalur 3, Jalur 4, dan TPn 12
8. Pendugaan volume infiltrasi pada luas areal 1 ha selama 1 jam (m3).
( ) skidder dan ( ) bulldozer 13
9. Gaya tekan pada tanah dari alat sarad menurut (a) Adams dan Froehlich (1984) dalam Matangaran (1992) modifikasi (b) Trilaksono (2014). ( ) crawler tire tanpa muatan, ( ) rubber tire tanpa muatan,
( ) crawler tire bermuatan, dan ( ) rubber tire bermuatan 14
DAFTAR LAMPIRAN
1. Peta lokasi penelitian 17
2. Realisasi jalan pada petak tebang 17
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Penggunaan alat berat sudah menjadi trend dalam kegiatan penyaradan kayu karena banyak memiliki kelebihan. Salah satu kelebihannya yaitu kegiatan penyaradan menjadi efektif dan efisien. Peranan alat berat terutama dalam kegiatan penyaradan kayu memberikan kontribusi yang sangat besar dalam mewujudkan kelancaran produksi kayu. Areal kerja yang berat, aksesibilitas yang sulit, dan keterbatasan tenaga manusia mendorong kegiatan di bidang pengelolaan hutan menggunakan alat-alat berat. Sistem dan metode serta tehnik yang dikembangkan di dalam suatu areal hutan tergantung kepada keadaan areal hutan, seperti keadaan topografi, keadaan tanah, iklim, dan ketersediaan tenaga kerja serta tentu saja luas dan volume perkerjaan. Walaupun memiliki beberapa kelebihan, penggunaan alat berat dalam pemanenan hutan terutama dalam kegiatan penyaradan juga menimbulkan dampak negatif terhadap lingkungan, yaitu berupa kerusakan vegetasi hutan (tegakan tinggal dan tumbuhan bawah) dan laju infiltrasi air menjadi terganggu. Kontak yang terjadi antara permukaan tanah dengan alat berat akan mengakibatkan hilangnya top soil dan pemadatan pada tanah.
Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui tingkat laju infiltrasi air di jalur sarad akibat kegiatan penyaradan dengan menggunakan alat berat. Infiltrasi air berbanding terbalik terhadap tingkat kepadatan tanah, dengan asumsi jika laju infiltrasi air di jalur sarad semakin rendah maka tingkat kepadatan tanah semakin tinggi dan begitu pula sebaliknya. Oleh sebab itu, penelitian ini dianggap penting agar tanah-tanah pada jalur sarad tidak terpadatkan akibat dari kegiatan penyaradan kayu, karena jalur sarad di hutan tanaman tidak semuanya dibuat permanen untuk kegiatan penyaradan, dan bahkan jalur sarad kembali ditanam setelah surat HOA (Hand Over Area) dikeluarkan oleh pihak harvesting ke
plantation untuk daur berikutnya. Penelitian ini lebih mengarah pada laju infiltrasi
air di jalur sarad berdasarkan intensitas penyaradan (rit) dari alat berat tersebut melintas di jalur sarad untuk menyarad kayu ke TPn. Semakin banyak alat berat melintas di jalur sarad, maka semakin terpadatkan tanah yang dilintasi oleh alat berat tersebut, sehingga laju infiltrasi air semakin rendah akibat tingginya intensitas penyaradan di jalur sarad tersebut. Hal ini merupakan acuan untuk perusahaan bisa membuat perencanaan dan peraturan yang tepat agar penggunaan alat berat saat di lapangan mampu bekerja secara optimal baik secara teknis, ekonomis dan aspek kerusakan lingkungan yang minimal.
Tujuan Penelitian
2
Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat berguna bagi para peneliti dan pihak-pihak yang membutuhkan maupun pihak yang terkait, dalam hal ini IUPHHK-HT (Izin Usaha Pemanfaatan Hasil Hutan Kayu-Hutan Tanaman) PT Wirakarya Sakti. Manfaat dari penelitian ini adalah untuk mengetahui seberapa besar pengaruh penggunaan alat berat dalam kegiatan penyaradan terhadap kerusakan pada tanah dalam hal ini laju infiltrasi air dan hubungannya terhadap tingkat kepadatan tanah akibat dari intensitas penyaradan (rit) yang diterapkan di lapangan.
METODE PENELITIAN
Waktu dan Lokasi
Penelitian ini dilakukan pada bulan April 2013 dan bertempat di IUPHHK-HT PT Wirakarya Sakti tepatnya pada unit kelestarian Distrik III pada petak SKS 0014100 dan petak DKP 0009600, Provinsi Jambi.
Alat dan Bahan
Alat yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari: meteran, alat tulis,
tally sheet data, stopwatch, penggaris, plastik, isolasi, double ring infiltrometer,
kalkulator, ember, air, kamera, dan alat bantu lain jika dibutuhkan serta seperangkat komputer (laptop) dengan bantuan software Microsoft Office 2007 dalam hal ini Microsoft Word dan Microsoft Excel, serta CorelDRAW Graphics
Suite X6.
Bahan penelitian yang digunakan adalah tanah pada jalur sarad dan kegiatan penyaradan kayu dengan menggunakan skidder 525B caterpillar dan bulldozer
D6G caterpillar.
Metode Penelitian
Prosedur Pengambilan Data
Data sekunder didapat dari hasil wawancara dengan pihak perusahaan seperti Plantation Departmen, Harvesting Departmen, Bagian Penanggulangan Bahaya Kebakaran (PBK) serta pihak kontraktor yang bertugas di lapangan. Adapun kontraktor yang bertugas saat itu adalah RKJ (Rimba Karya Jaya).
Data primer dalam penelitian ini didapatkan dengan mengukur langsung pada titik-titik penyaradan di kedua petak tersebut. Dalam kegiatan penyaradan hal yang dilakukan adalah sebagai berikut:
1. Mengamati kegiatan penyaradan.
2. Memberikan tanda batas pada jalur sarad dan membatasi banyaknya rit, untuk hal ini sebanyak 10 rit dalam satu jalur sarad.
3
4. Mengukur hasil kerja penyaradan, dalam hal ini volume yang tersarad hingga sampai di TPn pada setiap ritnya.
Untuk menghitung berat yang diterima tanah dilakukan dengan cara akumulasi penjumlahan berat (berat muatan ditambah berat alat) pada setiap ritnya. Berat yang diterima tanah pada rit ke 1 didapatkan dari berat muatan pada rit ke 1 ditambah berat alat. Namun untuk rit selanjutnya, berat yang diterima tanah dihitung berdasarkan akumulasi penjumlahan dari rit sebelumnya. Berat yang diterima tanah pada rit ke 2 didapatkan dari berat muatan pada rit ke 2 ditambah berat alat dan ditambah berat yang diterima tanah pada rit ke 1. Hal yang sama tersebut dilakukan pada rit selanjutnya hingga pada batas pengamatan pada penelitian ini yaitu rit ke 10.
Pengambilan data laju infiltrasi dilakukan pada titik-titik dalam jalur sarad disetiap ritnya dan juga pada tanah yang tidak terganggu kegiatan pemanenan sebagai data kontrol. Data yang digunakan hanya memperhitungkan faktor pemadatan tanah akibat kegiatan penyaradan oleh alat berat. Struktur tanah ataupun sifat fisik dan jenis tanah, perakaran tumbuhan, kelembapan, dan intensitas curah hujan tidak diperhitungkan karena pengambilan data menggunakan simulasi infiltrasi dengan menggunakan double ring infiltrometer.
Data kemudian dimodelkan dengan menggunakan metode Horton, sehingga didapatkan kurva air yang meresap ke dalam tanah pada setiap ritnya. Pengamatan dilakukan hingga air konstan meresap ke dalam tanah, dalam hal ini peneliti membatasi pengamatan selama ±90 menit yang megacu pada waktu pengamatan pada tanah yang tidak terganggu (kontrol). Dari total penurunan laju infiltrasi air tersebut maka bisa didapatkan selisih penurunan air yang terinfiltrasi dari setiap ritnya, hal tersebut diperlukan untuk melihat pada titik mana selisih penurunan laju infiltrasi air terbesar yang menjadi titik awal terpadatkannya dan terganggunya tanah dalam menginfiltrasi air.
Simulasi laju infiltrasi kali ini dibantu dengan menggunakan alat double
ring infiltrometer. Tahap-tahap yang dilakukan adalah sebagai berikut:
1. Double ring dimasukkan ke dalam tanah sedalam separuh tinggi alat dengan
kedudukan tegak lurus. Tanah dalam silinder harus dalam kondisi utuh, tidak rusak ataupun pecah.
2. Untuk menghindari kerusakan struktur tanah dalam silinder maka sebelum dituangkan air, terlebih dahulu permukaan tanah ditutup plastik, baru kemudian air dituangkan diatas plastik tersebut.
3. Sebelum air dituangkan pada silinder tengah, maka silinder luar sebaiknya diisi air terlebih dahulu agar perembesan ke arah luar terkurangi, silinder tengah harus selalu terisi air saat pengamatan.
4. Setelah air diisikan ke dalam silinder tengah, plastik ditarik lalu dibaca skala penurunan air setiap 5 menit hingga penurunan air dalam silinder konstan. 5. Hal tersebut dilakukan terhadap titik-titik pengukuran infiltrasi pada rit
lainnya.
6. Perlakukan tersebut dilakukan berulang sesuai rit yang muncul di lapangan serta ukur pada jejak kedua alat sarad yang digunakan (skidder dan
4
Ilustrasi gambar pengukuran laju infiltrasi air pada titik-titik disetiap ritnya disajikan pada Gambar 1.
Gambar 1 Ilustrasi pengambilan data laju infiltrasi pada setiap rit
Analisis Data
Analisis data dilakukan dengan cara manual dengan menggunakan kalkulator maupun dengan bantuan software Microsoft Excel dengan mengutip model yang akan dilakukan dalam penelitian kali ini maupun dengan pengolahan berbasis dasar-dasar statistika. Pemodelan laju infiltrasi menggunakan persamaan kurva kapasitas infiltrasi (Infiltration Capacity Curve) berdasarkan model Horton adalah sebagai berikut (Seyhan 1990):
= � + �– � −��
Keterangan:
f = Kapasitas infiltrasi pada saat t (cm/jam) fc = Besarnya infiltrasi saat konstan (cm/jam)
fo = Besarnya infiltrasi saat awal (cm/jam)
K = Konstanta t = Waktu (jam) e = 2.718
konstanta dapat dicari dengan cara sebagai berikut:
�=− . �
Keterangan:
m = Gradien (kemiringan kurva)
Perhitungan jumlah infiltrasi total (V(t)) selama waktu (t) dilakukan dengan cara sebagai berikut (Seyhan 1990):
� = � ×� ( � − �)
5
Keterangan:
V(t) = Jumlah infiltrasi total dalam waktu t (tinggi kolom air baik itu mm, cm dan inch tergantung satuan pada parameter infiltrasi yang digunakan)
fc = Besarnya infiltrasi saat konstan (cm/jam)
fo = Besarnya infiltrasi saat awal (cm/jam)
K = Konstanta t = Waktu (jam) e = 2.718
Ground pressure dapat dicari dengan cara sebagai berikut:
��= 0°45´00´´−01°36´00´´LS dan 102°46´00´´−103°49´00´´BT, yang dibagi dalam delapan unit pengelolaan kelestarian. Berdasarkan Surat Keputusan Menteri Kehutanan Nomor 346/Menhut−II/2004 tanggal 10 September 2004 luas areal kerja PT Wirakarya Sakti adalah 293812 ha. PT Wirakarya Sakti berada di daerah dataran rendah bagian timur Sumatera, dengan kondisi topografi datar sampai dengan berbukit. Berdasarkan sifat fisik alamnya, areal kerja PT Wirakarya Sakti dibagi menjadi dua, yakni daerah rendah aluvial dengan wilayah datar, datar agak cekung melandai ke arah pantai, sungai dan daerah dataran tinggi dengan kelerengan 0−5% pada ketinggian 0−15 mdpl. Sedangkan areal lainnya ialah daerah bergelombang sampai dengan berbukit dengan ketinggian di bawah 50 mdpl dan kemiringan 5−25%. Keadaan lahan di PT Wirakarya Sakti 54.97% kering dan 45.03% basah. Kawasan PT Wirakarya Sakti memiliki 4 ordo tanah, diantaranya ultisol terdiri dari 16 sub grup, spodosol terdiri dari 5 sub grup,
inceptisol terdiri dari 5 sub grup, dan histosol terdiri dari 2 sub grup. Hampir
keseluruhan tanah di Distrik III merupakan tanah jenis tanah mineral (ultisol). PT Wirakarya Sakti memiliki tiga jenis tanaman pokok yaitu Eucallyptus sp,
Acacia mangium, dan Acacia crassicarpa. Luasan untuk tanaman pokok tersebut
±70% dari total luas wilayah. Target produksi PT Wirakarya Sakti menargetkan untuk jangka panjang produksi sebesar 16 ton/ha/tahun untuk di lahan mineral, dan 12 ton/ha/tahun untuk di lahan gambut. Menurut klasifikasi Schmidt dan
Fergusson, areal PT Wirakarya Sakti awalnya termasuk tipe iklim A (sangat
6
(kering). Curah hujan di areal hutan PT Wirakarya Sakti termasuk tinggi antara 35−367.7 mm dengan rata-rata 141.94 mm.
Tingkat Beban Penyaradan Kayu Menggunakan Skidder dan Bulldozer
Tahapan-tahapan kegiatan pemanenan di IUPHHK-HT PT Wirakarya Sakti meliputi, Pengajuan kode crew yang terdiri dari 4 peta yaitu peta jarak angkut, peta areal kerja, peta micro planning dan peta HIP (Harvesting In progress), lalu dilanjutkan pre-harvesting (pembersihan lahan), felling (penebangan), trimming
(pemotongan pangkal dan ujung log), bucking (pembagian batang), stacking
(menumpuk log), skidding (penyaradan), dan loading (pemuatan log ke atas
logging truck).
Berdasarkan hasil pengamatan didapatkan data penyaradan berupa banyaknya lintasan penyaradan (rit), jarak penyaradan menuju TPn (meter), dan berat muatan (ton). Dari data tersebut maka didapatkan berat yang diterima secara akumulasi oleh tanah dalam setiap rit alat berat tersebut melintas untuk menyarad kayu menuju TPn. Data tingkat beban penyaradan dari kedua alat sarad disajikan pada Tabel 1 dan Tabel 2.
Tabel 1 Tingkat beban penyaradan skidder pada petak SKS 0014100
7
Tabel 2 Tingkat beban penyaradan bulldozer pada petak DKP 0009600
Rit
Berat skidder: 16.238 ton, berat bulldozer: 16.880 ton
Keterangan: Berat diatas merupakan berat oprasional, termasuk didalamnya oli,
coolant, hydraulic system, track shoes, blade, cab without roll-over protection
system atau attachment , air conditioner/heater, bahan bakar penuh (full) , dan
berat operator hingga 80 kg.
b
Sumber: www.CAT.com ©2000 Caterpillar printed in USA
c
Faktor konversi: 0.63 (Berat jenis dari kayu Ekaliptus)
Pada jalur sarad di petak SKS 0014100 dengan menggunakan alat sarad
skidder (Tabel 1), didapatkan hasil terkecil pada rit ke 1 dengan berat yang
diterima oleh tanah sebesar 18.75 ton dengan persentase 1.77% dan terbesar pada rit ke 10 sebesar 192.33 ton dengan persentase 18.18% dengan rata-rata muatan yang dapat tersarad sebesar 3 ton. Pada petak DKP 0009600 yakni jalur sarad yang dilintasi bulldozer (Tabel 2), berat terkecil yang diterima tanah yakni pada rit ke 1 sebesar 19.47 ton dengan persentase 1.75% dan yang terbesar 203.29 ton pada rit ke 10 dengan perentase 18.23% dengan rata-rata muatan yang dapat tersarad sebesar 3.45 ton. Kedua hasil pengamatan tersebut terus meningkat seiring bertambahnya intensitas penyaradan (rit) pada jalur sarad tersebut, oleh karena itu beban yang diterima tanah akan terus bertambah, yang pada akhirnya dapat merusak dan memadatkan kondisi fisik tanah yang dilintasi oleh kedua alat berat tersebut.
8
Infiltrasi Air di Jalur Sarad Skidder dan Bulldozer
Tanah yang terpadatkan dihitung berdasarkan pendekatan laju infiltrasi air yang masuk ke dalam tanah dengan simulasi model Horton. Jika tingkat laju infiltrasi air di jalur sarad semakin rendah maka tingkat kepadatan tanah semakin tinggi dan begitu pula sebaliknya, karena air yang terserap ke dalam tanah bisa menjadi indikator bahwa tanah tersebut terpadatkan atau tidak. Infiltrasi didefinisikan sebagai proses masuknya air ke dalam tanah melalui permukaan tanah. Umumnya infiltrasi yang dimaksud adalah infiltrasi vertikal, yaitu gerakan ke bawah dari permukaan tanah (Jury dan Horton 2004).
Pengamatan yang dilakukan didapatkan data laju infiltrasi air pada setiap rit dengan perbandingan dua alat yang berbeda dalam hal ini alat sarad yang digunakan skidder dan bulldozer. Data tersebut disajikan pada Tabel 3.
Tabel 3 Laju infiltrasi air setelah dimodelkan berdasarkan metode Horton
9
Gambar 2 Selisih penurunan laju infiltrasi air pada kedua petak. ( ) skidder dan
( ) bulldozer
Tabel 3 dan Gambar 2 menjelaskan selisih penurunan laju infiltrasi air pada setiap rit di jalur sarad, selisih penurunan tertinggi atau titik yang menjadi awal rusaknya atau terganggunya tanah dalam menginfiltrasi air terjadi diantara rit ke 3 dan rit ke 4 pada jalur sarad skidder dengan penurunan sebesar 19.07 cm/jam. Pada jalur sarad bulldozer penurunan laju infiltrasi air terbesar terdapat diantara rit ke 8 dan rit ke 9 yakni sebesar 9.57 cm/jam. Perbedaan ini dapat terjadi karena ada beberapa faktor yang menyebabkannya, seperti intensitas penyaradan (rit) dalam satu jalur sarad dan roda dari kedua alat sarad yang digunakan. Kedua faktor tersebut sangat berpengaruh terhadap kondisi tanah pada jalur sarad, hal tersebut dapat mengganggu laju infiltrasi air yang menjadi indikasi awal bahwa tanah telah terpadatkan akibat kegiatan penyaradan di kedua jalur sarad.
Dari data tersebut dapat diketahui bahwa sebaiknya hanya dilakukan penyaradan maksimal sebanyak 3 rit untuk penyaradan menggunakan skidder
(rubber tire) dan 8 rit untuk penyaradan menggunakan bulldozer (crawler tire)
pada jalur sarad yang sama, jika lebih dari itu maka benih alami yang jatuh dan berkecambah kemungkinan sangat terganggu pertumbuhannya dan bahkan mengalami kematian. Hal ini berbeda dengan pernyataan Lenhard (1986) dalam
10
Didasari proses pendugaan berdasarkan model Horton didapatkan hasil kurva penurunan air berdasarkan waktu hingga penurunan konstan. Adapun kurva infiltrasi air baik yang sudah dimodelkan (fitting) berdasarkan model Horton maupun tanpa pemodelan disajikan pada gambar-gambar dibawah ini.
Gambar 3 Kurva infiltrasi air sebelum dimodelkan (fitting) pada jalur sarad petak SKS 0014100 (skidder). Kontrol, Rit 1, Rit 2, Rit
0.08 0.17 0.25 0.33 0.42 0.50 0.58 0.67 0.75 0.83 0.92 1.00 1.08 1.17 1.25 1.33 1.42 1.50
In
0.08 0.17 0.25 0.33 0.42 0.50 0.58 0.67 0.75 0.83 0.92 1.00 1.08 1.17 1.25 1.33 1.42 1.50
11
Gambar 5 Kurva infiltrasi air sebelum dimodelkan (fitting) pada jalur sarad petak DKP 0009600 (bulldozer). Kontrol, Rit 1, Rit 2, Kedua tipe kurva tersebut sama-sama menunjukan air yang masuk ke dalam tanah terus berkurang dan semakin konstan seiring berjalannya waktu. Perbedaan antara kurva sebelum dimodelkan (Gambar 3 dan 5) dan setelah dimodelkan atau fitting
0.00
0.08 0.17 0.25 0.33 0.42 0.50 0.58 0.67 0.75 0.83 0.92 1.00 1.08 1.17 1.25 1.33 1.42 1.50
In
0.08 0.17 0.25 0.33 0.42 0.50 0.58 0.67 0.75 0.83 0.92 1.00 1.08 1.17 1.25 1.33 1.42 1.50
12
(Gambar 4 dan 6) terlihat dari lengkungan kurva yang menggambarkan air yang terinfiltrasi ke dalam tanah. Penurunan air sebelum dilakukan pemodelan kurva terlihat kaku, karena tergambarkan pada waktu tersebut air meresap ke dalam tanah dan tidak memperhitungkan waktu secara detail saat air berproses terinfiltrasi ke dalam tanah. Berbeda dengan kurva setelah dilakukan pemodelan
(fitting), lengkungan kurva terlihat halus. Kurva tersebut tidak terpaku pada waktu
di titik saat air terinfiltrasi, namun menggambarkan proses air terinfiltrasi secara detail dan menyeluruh berdasarkan waktu penurunan air menuju konstan, sehingga terlihat jelas air yang meresap ke dalam tanah berbeda disetiap bertambahnya waktu. Dari kedua gambar tersebut dapat terlihat penurunan air pada jalur sarad bulldozer lebih stabil jika dibandingkan dengan penurunan air pada jalur sarad skidder. Jadi bisa dikatakan penyaradan dengan menggunakan
bulldozer lebih baik apabila dibandingkan dengan menggunakan skidder jika
dilihat dari kurva penurunan air berdasarkan model Horton tersebut.
Hal ini terbukti Gambar 4 dan 6 sebanding dengan kurva yang diteliti oleh Purba (2006) mengenai infiltrasi air berdasarkan model Horton.
Gambar 7 Kurva infiltrasi model Horton di berbagai kondisi tanah (Purba 2006). Kontrol, TDF (tidak dilalui forwarder), Jalur 1, Jalur 2, Jalur 3, Jalur 4, dan TPn
Gambar 7 diatas memiliki trend penurunan infiltrasi air yang sejalan dengan penelitian ini, terlihat dari kurva infiltrasi kontrol pada kedua penelitian. Laju infiltrasi air semakin melambat dan konstan seiring berjalannya waktu pengamatan meskipun tanpa ada aktivitas manusia diatasnya. Hal ini bisa dijelaskan bahwa pada lokasi pengukuran infiltrasi pada titik kontrol tidak terjadi pemadatan, air yang semakin melambat dan menuju konstan dikarenakan tanah telah jenuh menampung air untuk memenuhi cadangan air tanah (ground water) akibat proses perkolasi. Banyaknya air yang masuk ke dalam tanah juga semakin berkurang seiring dengan bertambahnya intensitas penyaradan, hal itu terlihat pada kurva TPn pada Gambar 7 identik dengan kurva rit 10 pada Gambar 4 dan 6. Pada kedua kurva tersebut bisa digambarkan proses pemadatan sangat intensif terjadi di kedua lokasi tersebut sehingga menghasilkan infiltrasi sangat rendah yang selanjutnya bisa mengakibatkan limpasan air (run off), hal itu dapat terjadi karena pada kedua lokasi tersebut terdapat aktivitas manusia dalam hal ini kegiatan pemanenan kayu yang dapat memadatkan kondisi tanah sehingga
0.00
0.03 0.08 0.17 0.33 0.50 0.67 0.83 1.00
13
penurunan laju infiltrasi air semakin melambat dengan jangka waktu yang cepat dan bahkan air tidak terinfiltrasi sama sekali.
Simulasi selanjutnya mencari nilai volume infiltrasi air (m3) yang bisa meresap ke dalam tanah berdasarkan model Horton yang telah dibuat berdasarkan luasan tertentu. Simulasi dihitung berdasarkan luasan 1 ha namun dengan kondisi tanah yang serupa pada setiap ritnya. Hal tersebut disajikan pada Gambar 8.
Gambar 8 Pendugaan volume infiltrasi pada luas areal 1 ha selama 1 jam (m3).
( ) skidder dan ( ) bulldozer
Diagram yang dihasilkan dari simulasi model Horton (Gambar 8) dapat dijelaskan bahwa dari dampak kedua alat berat yang digunakan memiliki perbedaan yang signifikan dalam jumlah air yang bisa terinfiltrasi ke dalam tanah di tiap ritnya. Terlihat jelas pada jalur sarad skidder disaat rit ke 3 dan rit ke 4, jauh terlihat perbedaan jumlah air yang terinfiltrasi menurun drastis. Pada rit ke 3 jumlah air bisa terinfiltrasi mencapai 331.838 m3/ha/jam dan menurun pada rit ke 4 menjadi sebesar 203.502 m3/ha/jam. Berbeda di jalur sarad bulldozer, penurunan jumlah air terbesar terjadi pada rit ke 8 dan rit ke 9, 106.351 m3/ha/jam untuk rit 8 dan 9.114 m3/ha/jam untuk rit ke 9. Pada tanah-tanah yang memiliki kapasitas infiltrasi tanah yang rendah, sebagian besar curah hujan berubah menjadi aliran permukaan dan hanya sebagian kecil air hujan yang meresap ke dalam tanah melalui permukaan tanah. Akibatnya jumlah air yang menjadi simpanan air tanah menurun. Infiltrasi juga dapat dimanfaatkan untuk pertimbangan perkiraan potensi kekeringan, aliran permukaan atau banjir dan erosi (Haridjaja et al 1991).
Pada awal infiltrasi, air yang meresap ke dalam tanah mengisi kekurangan kadar air tanah. Setelah kadar air tanah mencapai kadar air kapasitas lapang, maka kelebihan air akan mengalir ke bawah menjadi cadangan air tanah (ground water).
14
Proses infiltrasi mengakibatkan sebagian air hujan meresap ke dalam tanah sehingga mengurangi air limpasan permukaan (run off). Dengan berkurangnya air limpasan permukaan potensi banjir dapat dihindari atau semakin diminimalisir jika lahannya memiliki kapasitas infiltrasi tanah yang besar (Jury dan Horton 2004).
Ground Pressure
Selain intensitas penyaradan yang dapat mempengaruhi laju infiltrasi, ada faktor lain yang ikut andil dalam mempengaruhi meresapnya air ke dalam tanah seperti roda yang digunakan dari setiap alat berat. Dalam hal ini skidder
menggunakan roda karet atau rubber tire dan bulldozer menggunakan roda rantai baja atau crawler tire. Kedua roda tersebut tentu sangat memiliki andil karena kedua roda tersebut memiliki tekanan yang berbeda pada tanah yang dipijaknya.
Gambar 9 Gaya tekan pada tanah dari alat sarad menurut (a) Adams dan Froehlich (1984) dalam Matangaran (1992) modifikasi (b) Trilaksono (2014). ( )
crawler tire tanpa muatan, ( ) rubber tire tanpa muatan, ( ) crawler
tire bermuatan, dan ( ) rubber tire bermuatan
Dari Gambar 9 diatas dapat diketahui penggunaan roda karet pada alat berat dalam kegiatan pemanenan hutan khususnya penyaradan dapat mengakibatkan tanah terpadatkan lebih cepat dibanding dengan alat sarad yang beroda rantai baja atau crawler tire, intensitas penyaradan yang tinggi pada jalur sarad yang sama juga mempengaruhi cepat lambatnya proses pemadatan tanah, hal ini dikemukakan oleh Lowman et al (1989) dalam Matangaran (1992), yakni semakin kecil luas permukaan tanah yang menopang, akan semakin besar gaya tekan pada tanah yang dihasilkan. Semakin besar gaya tekan pada tanah semakin intensif proses pemadatan yang terjadi. Tekanan terbesar yang diterima tanah dihasilkan oleh roda karet (rubber tire) pada alat sarad skidder sebesar 20.30 ton/m2 dalam
Crawler tire (tanpa muatan) Rubber tire (tanpa muatan) Crawler tire (tanpa muatan) Crawler tire (bermuatan) Rubber tire (tanpa muatan) Rubber tire (bermuatan)
15
sebesar 7.67 ton/m2 dalam keadaan tanpa muatan serta 50.68 ton/m2 dalam keadaan bermuatan.
Pemanenan kayu khususnya dalam kegiatan penyaradan memiliki dampak yang besar terhadap kerusakan tanah seperti menurunnya laju infiltrasi. Hal tersebut diakibatkan tanah menerima tekanan dari beban yang berat secara terus menerus, sehingga terjadi kepadatan tanah dibeberapa titik. Hal ini bisa dilihat dari laju infiltrasi yang terus melambat seiring dengan bertambahnya intensitas penyaradan. Kepadatan tanah akan meghambat pertumbuhan tanaman muda pada daur berikutnya karena akar tanaman tersebut sulit untuk masuk ke dalam tanah. Zat hara yang dibutuhkan tanaman pun akan berkurang, sehingga tanaman tersebut akan tumbuh kerdil atau bahkan mati. Menurut Lumintang dan Hidayat (1982) dalam Wilson (2006), faktor yang menyebabkan terjadinya pemadatan tanah pada tanah hutan adalah kegiatan pembalakan secara mekanis yang akan merusak struktur tanah. Penggunaan input tenaga mekanis dalam waktu tertentu dapat berakibat buruk terhadap produktivitas tanah dan pertumbuhan tanaman khususnya perakaran.
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Laju infiltrasi semakin melambat dan konstan seiring berjalannya waktu pengamatan dan banyaknya air yang masuk ke dalam tanah juga semakin berkurang seiring dengan bertambahnya intensitas penyaradan di jalur sarad. Tingkat penurunan laju infiltrasi semakin besar pada alat yang memiliki tekanan pada tanah yang tinggi. Penurunan laju infiltrasi air terbesar terjadi diantara rit ke 3 dan rit ke 4 dengan alat sarad skidder sedangkan pada alat sarad bulldozer
penurunan laju infiltrasi air terbesar terdapat diantara rit ke 8 dan rit ke 9. Tekanan yang diterima tanah (ground pressure) yang dihasilkan oleh roda karet (rubber tire) pada alat sarad skidder sebesar 20.30 ton/m2 dalam kondisi tanpa muatan serta 132.24 ton/m2 saat bermuatan. Tekanan yang dihasilkan oleh roda rantai baja
(crawler tire) pada alat sarad bulldozer sebesar 7.67 ton/m2 dalam kondisi tanpa
muatan serta 50.68 ton/m2 saat bermuatan.
Saran
16
DAFTAR PUSTAKA
Haridjaja O, K Murtilaksono, LM Rachman. 1991. Hidrologi Pertanian. Bogor (ID): Jurusan Ilmu Tanah Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor.
Jury WA, R Horton. 2004. Soil Physics. New Jersey : John Wiley & Sons Inc. Matangaran JR. 1992. Pengaruh Intensitas Penyaradan Kayu oleh Traktor Berban
Ulat Terhadap Pemadatan Tanah dan Pertumbuhan Kecambah Meranti
(Shoreaselanica BL) dan Jeunjing (Paraserianthes falcataria Nielson).
[Tesis]. Bogor (ID): Program Pascasarjana Institut Pertanian Bogor
Matangaran JR. 2002. Pemulihan Kepadatan Tanah pada Jalan Sarad. Bogor (ID): Laboratorium Keteknikan Pemanenan Jurusan Teknologi Hasil Hutan Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor.
Purba TP. 2006. Model Infiltrasi di Bekas Jalan Sarad (Studi Kasus di HPHTI PT Musi Hutan Persada Wilayah II Benakat Sumatera) [Skripsi]. Bogor (ID): Departemen Hasil Hutan Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor. Seyhan E. 1990. Dasar-dasar Hidrologi. S Subagyo. Penerjemah. Yogyakarta
(ID): Gajah Mada University Press.
17
LAMPIRAN
Lampiran 1
Peta lokasi penelitian
Lampiran 2
18
Lampiran 3
Monitoring iklim mikro Distrik III PT Wirakarya Sakti tahun 2012a
Bulan Curah hujan
(mm)
Frekuensi hari hujan (kali)
Lama waktu hujan (jam)
Januari 46.5 2 5.0
Pebruari 136.8 12 29.5
Maret 140.9 13 34.0
April 367.7 18 46.0
Mei 193.9 10 29.0
Juni 70.0 3 10.0
Juli 124.5 12 24.0
Agustus 52.6 3 6.0
September 35.0 1 1.5
Oktober 142.7 12 17.0
Nopember 285.7 13 46.0
Desember 107 11 51.5
Jumlah 1703.3 110 299.5
Rata-rata 141.94 9.17 24.96
a
19
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Kota Bogor pada tanggal 23 Nopember 1990 sebagai anak bungsu dari tiga bersaudara pasangan Nasib Taryono dan Subariah. Riwayat pendidikan penulis adalah sebagai berikut: SD Negeri Gunung Gede tahun 1997-2003, SMP Negeri 3 Bogor tahun 2003-2006, dan SMA Negeri 7 Bogor tahun 2006-2009. Pada tahun 2009 lulus seleksi SNMPTN dan penulis memilih Program Studi Manajemen Hutan, Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor.
Selama menuntut ilmu di IPB, penulis aktif di sejumlah kegiatan dan organisasi kemahasiswaan seperti anggota IPB Corner Skateboarding tahun 2009-sekarang, anggota UKM Taekwondo tahun 2009, anggota Forest Management
Students Club tahun 2010-2012, Kepala Divisi PDD Temu Manajer jurusan
Manajemen Hutan tahun 2011, anggota Kelompok Studi Pemanfaatan Sumberdaya Hutan FMSC tahun 2011-2012 dan selebihnya penulis lebih aktif dibelakang layar dalam kegiatan-kegiatan kepanitiaan karena penulis lebih tertarik dalam kegiatan design graphics dan editing untuk membantu panitia lainnya.
Selama pendidikan penulis telah melaksanakan beberapa praktek seperti Praktek Pengenalan Ekosistem Hutan (PPEH) jalur Sancang Barat dan Gunung Kamojang Jawa Barat tahun 2011, Praktek Pengelolaan Hutan (PPH) di Hutan Pendidikan Gunung Walat tahun 2012, serta Praktek Kerja Lapang (PKL) di IUPHHK-HT PT Wirakarya Sakti Provinsi Jambi tahun 2013.
Skripsi berjudul Laju Infiltrasi Air pada Jalur Sarad Skidder dan Bulldozer
