LAJU INFILTRASI TANAH DIBERBAGAI KEMIRINGAN
LERENG HUTAN PENDIDIKAN GUNUNG WALAT,
KABUPATEN SUKABUMI JAWA BARAT
LINGGA BUANA
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 tanah diberbagai kemiringan lereng Hutan Pendidikan Gunung Walat, Kabupaten Sukabumi Jawa Barat, adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. 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, Agustus 2017 Lingga Buana NIM E14110072
ABSTRAK
LINGGA BUANA.
Laju Infiltrasi Tanah Diberbagai Kemiringan Lereng
di Hutan Pendidikan Gunung Walat, Kabupaten Sukabumi Jawa Barat
. Dibimbing oleh HENDRAYANTO.Infiltrasi merupakan proses masuknya air secara vertikal ke dalam tanah melalui pori–pori di permukaan tanah. Semakin tinggi kemampuan infiltrasi suatu tanah maka akan semakin rendah aliran permukaan yang terjadi. Kemiringan lereng suatu lahan dapat mempengaruhi ketersediaan air dalam tanah. semakin besar nilai kemiringan lereng maka semakin ketersediaan air lebih rendah. Penggunaan model untuk menentukan nilai laju infiltrasi sangat diperlukan guna memprediksi nilai laju infiltrasi di satu lahan. Model Kostiakov dan Horton merupakan beberapa model yang bisa digunakan untuk menduga nilai laju infiltrasi. Perbedaan kemiringan lereng di Hutan Pendidikan Guning Walat mempengaruhi nilai laju infiltrasi. Laju infiltrasi paling tinggi ada pada kemiringan lereng 8%-15% yaitu 0,08 cm/menit dengan klasifikasi sangat cepat. laju infiltrasi paling rendah yaitu pada kemiringan lereng 25%-40% yaitu sebesar 0.04 cm/menit. Model Horton yang dioptimalkan (optimized) lebih baik dari Model Kostiakov dalam memnduga laju infiltrasi di tanah tempat penelitian di Hutan Pendidikan Gunung Walat.
Kata kunci : infiltrasi, model infiltrasi, kemiringan lereng
ABSTRACT
LINGGA BUANA. Soil Infiltration Rate on Different Slope Steepness in Gunung Walat Education Forest, Sukabumi Regency, West Java. Supervised by
HENDRAYANTO
Infiltration is the process by which water soaks into the soil vertically through pore spaces on the ground surface. The higher infiltration capacity of the soil will make the lower surface runoff occurs. The slope of the land can affect the availability of the groundwater. The higher slope of the land will make the lower availability of the groundwater. The use of a model to estimate the soil infiltration rate is necessary such as The Kostiakov Model and The Horton Model. The slope of the land in Gunung Walat Education Forest affect the the soil infiltration rate. The highest infiltration rate is on the land with the slope 8% to15% that is 0,08 cm/minute and classified into very fast rate, while the lowest infiltration rate is on the land with slope 25% to 40% that is 0.04 cm/minute. The optimized Horton model is better than the Kostiakov Model in estimating the soil infiltration rates on Gunung Walat Education Forest.
Skripsi
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan
pada
Departemen Manajemen Hutan
LAJU INFILTRASI TANAH DIBERBAGAI KEMIRINGAN
LERENG HUTAN PENDIDIKAN GUNUNG WALAT,
KABUPATEN SUKABUMI JAWA BARAT
LINGGA BUANA
DEPARTEMEN MANAJEMEN HUTAN FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas segala karunia-Nya sehingga skripsi ini berhasil diselesaikan. Penelitian ini dilaksanakan sejak bulan September-Oktober 2015 yang mengkaji mengenai laju infiltrasi pada berbagai kemiringan lereng.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Dr Ir Hendrayanto MAgr selaku pembimbing yang telah banyak memberi saran serta masukan kepada penulis. Selain itu, penghargaan penulis sampaikan kepada direksi beserta seluruh staf dan karyawan Hutan Pendidikan Gunung Walat yang telah menerima penulis untuk melakukan penelitian. Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada Andrian Hermawan SHut, Robby D Febriana SHut, Elsa Puji Haryati SHut, , Dinda Wahyuni SHut, Galih Citra Yogyanti SHut, Navisa Qurotu Aini SPi dan Siska Ermalia SKpm yang telah membantu selama pengumpulan data dan memberikan support kepada penulis. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada Bapak, Ibu, seluruh keluarga, serta teman-teman atas segala doa, dukungan dan kasih sayangnya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat bagi semua pihak yang membutuhkan.
Bogor, Agustus 2017
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL ... vi DAFTAR GAMBAR ... vi PENDAHULUAN ... 1 Latar Belakang ... 1 Tujuan Penelitian ... 2 Manfaat Penelitian ... 2 METODOLOGI ... 2Waktu dan Tempat Penelitian ... 2
Bahan dan Alat ... 2
Pengolahan Data ... 3
Data hasil pengukuran ... 3
Model infiltrasi ... 3
Klasifikasi laju infiltrasi ... 4
HASIL DAN PEMBAHASAN ... 5
Perhitungan laju infiltrasi dengan menggunakan model Kostiakov dan Horton . 7 Hasil Optimasi Nilai K pada Model ... 8
Uji Ketelitian Model ... 8
SIMPULAN DAN SARAN ... 9
Simpulan ... 9
Saran ... 9
Daftar Pustaka ... 9
DAFTAR TABEL
Tabel 1 Klasifikasi laju infiltrasi ... 4 Tabel 2 Rata-rata laju infiltrasi observasi pada kemiringan lereng 0%-8%,
8%-15%, 15%-25%, 35%- 40% dn >40% ... 6 Tabel 3 Standar devias i kapasitas infiltrasi (cm/menit) pada kemiringan
lereng 0%-8%, 8%-15%, 15%-25%, 35%- 40% dn >40% ... 8 Tabel 4 Persamaan model infiltrasi Kostiakov dan Horton ... 8
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1 Grafik Laju Infiltrasi Observasi (Pengukuran) ... 6 Gambar 2 Hasil pengukuran laju infiltrasi dengan model (a) Kostiakov
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Infiltrasi merupakan proses masuknya air melalui permukaan tanah. Infiltrasi merupakan salah satu dari proses siklus hidrologi yang memegang peranan penting dalam mengendalikan aliran permukaan dan ketersediaan air tanah. Infiltrasi selain dipengaruhi oleh sifat tanah juga dipengaruhi oleh penggunaan lahan, kemiringan permukaan tanah, dan intensitas hujannya. Infiltrasi di setiap penggunaan lahan dapat berbeda bila sifat-sifat fisik tanahnya berbeda. Penggunaan lahan yang berbeda menunjukkan perbedaan tutupan vegetasi dan setiap jenis vegetasi memiliki sistem perakaran yang berbeda serta menghasilkan sumber bahan organik tanah dengan jumlah yang berbeda. Hal ini dapat menyebabkan terjadinya perbedaan karakteristik sifat fisik tanah di berbagai penggunaan lahan. Air hujan yang diinfiltrasikan tidak seluruhnya terus mengalir ke bagian bawah tanah, tetapi ada yang ditahan oleh partikel tanah sebagai kelembaban tanah yang berperan penting bagi pertumbuhan tanaman (Utaya 2008).
Hutan mempunyai peran yang sangat penting dalam siklus hidrologi karena dapat mengurangi jumlah dan intensitas hujan yang sampai di tanah, meningkatkan kapasitas infiltrasi tanah melalui sistem perakaran dan aktivitas mikro organisme, sehingga dapat mengurangi jumlah laju aliran permukaan dan erosi (Hardjowigeno 2003).
Laju infiltrasi pada berbagai kondisi lapangan penting untuk diketahui besaranya sebagai dasar bagi perencanaan penggunaan lahan dalam kerangka pengendalian aliran permukaan, banjir maupun bagi pertumbuhan optimal tanaman. Pengukuran infiltrasi membutuhkan waktu, tenaga dan biaya yang tidak sedikit (Ritawati et al. 2012). Dalam kerangka meminimalkan pengukuran infiltrasi dan untuk keperluan simulasi infiltrasi pada berbagai kondisi lapangan dikembangkan model-model pendugaan infiltrasi (Green and Ampt 1911, Richard 1931, Kostiakov 1932, Horton 1933, Philip 1957)
Penentuan model infiltrasi yang sesuai untuk suatu daerah perlu diketahui, sebelum analisis lainnya dilakukan. Dua pendekatan pemodelan infiltrasi yang paling banyak digunakan hingga saat ini ialah model empiris dan model analitik. Model analitik lebih sukar dalam penyelesaiannya, sehingga banyak orang yang lebih memilih model empiris. Model empiris ini terdapat dua pendekatan yang berbeda, yaitu pendekatan fungsi waktu (time dependent model) dan fungsi kelembaban tanah (Dhalhar, 1972). Di antara model infiltrasi yang termasuk time dependent model ialah model Horton, model Kostiokov, dan model Philip.
Model yang digunakan pada penelitian ini adalah model Kostiakov dan Horton. Kostiakov merupakan model empiris yang berasal dari data yang diamati baik dilapangan maupun di laboratorium dan model Horton yang merupakan model semi empiris yang berasal dari bentuk sederhana persamaan hipotesis pada laju infiltrasi kumulatif (Uloma et al 2014).
Penggunaan model yang tepat tentunya sangat mempengaruhi hasil dari dugaan laju infiltrasi pada suatu kawasan. Untuk itu, dilakukan optimasi model menggunakan Solver Command agar model yang didapatkan menjadi lebih akurat.
2
Hasil dari fitting tersebut akan didapatkan model yang paling optimal untuk menduga laju infiltrasi di Hutan Pendidikan Gunung Walat. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui laju infiltrasi di berbagai kemiringan lahan di Hutan Pendidikan Gunung Walat (HPGW) dan model pendugaan infiltrasi yang terbaik yang dapat digunakan d lokasi penelitian. Hutan Pendidikan Gunung Walat dipilih sebagai lokasi penelitian, mengingat HPGW memiliki topografi beragam, selain keragaman penutupan lahan dan jenis tanah.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan besaran laju infiltrasi pada berbagai kelas kemiringan lereng dan mendapatkan model infiltrasi (model Kostiakov versus model Horton) yang sesuai untuk diterapkan di Hutan Pendidikan Gunung Walat.
Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian ini adalah memberikan informasi mengenai besar laju infiltrasi tanah pada kelas kemiringan lereng dan model yang sesuai digunakan di Hutan Pendidikan Gunung Walat, sebagai dasar bagi perbaikan pengelolaan HPGW dalam kerangka memberikan mafaat hidrologi HPGW yang lebih optimal.
METODOLOGI
Waktu dan Tempat PenelitianPenelitian dilakukan pada hutan tanaman pinus (Pinus merkusii) Hutan Pendidikan Gunung Walat, Kabupaten Sukabumi Jawa Barat pada bulan September-Oktober 2015.
Bahan dan Alat
Bahan utama yang digunakan dalam penelitian ini adalah air, sedangkan alat yang digunakan dalam penelitian ini yaitu, Double Ring Infiltrometer, Penggaris, Ember, Stopwatch, Alat tulis, Plastik, Alat pengukur kemiringan lereng (Abney level), GPS, Laptop dengan Software office Word, Excel, dan Kamera untuk dokumentasi.
Pengukuran laju infiltrasi dilakukan pada lima kelas kemiringan lereng yaitu: kelas 0%-8%, 8%-15%, 15%-25%, 25%-40%, >40%. Pengukuran infiltrasi di setiap kelas kemiringan lereng dilakukan tiga kali sebagai ulangan. Jarak antar lokasi pengukuran minimal 5 meter. Setiap ulangan pada setiap ulangan adalah sebanyak tiga kali.
Pengukuran laju infiltrasi menggunakan metode penggenangan. Alat yang digunakan adalah ring infiltometer tipe double berukuran diameter ring luar 30 cm dan diameter ring dalam 15 cm. pengukuran dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut:
