TINJAUAN PUSTAKA
Daerah Aliran Sungai (DAS)
Istilah Daerah Aliran Sungai (DAS) banyak digunakan oleh beberapa ahli dengan makna atau pengertian yang berbeda-beda, ada yang menyamakan dengan
catchment area, watershed, atau drainage basin. Menurut Notohadiprawiro (1985) Daerah Aliran Sungai merupakan keseluruhan kawasan pengumpul suatu sistem tunggal, sehingga dapat disamakan dengan catchment area.
Martopo (1994), memberi pengertian bahwa, Daerah Aliran Sungai (DAS) merupakan daerah yang dibatasi oleh topografi pemisah air yang terkeringkan oleh sungai atau sistem saling berhubungan sedemikian rupa sehingga semua aliran sungai yang jatuh di dalam akan keluar dari saluran lepas tunggal dari wilayah tersebut.
Karakteristik DAS
Karakteristik DAS yang berpengaruh besar pada aliran permukaan meliputi : luas dan bentuk DAS, topografi, dan tata guna lahan.
1. Luas dan Bentuk DAS
Laju dan volume aliran permukaan makin bertambah besar dengan bertambahnya luas DAS. Bentuk DAS mempunyai pengaruh pada pola aliran dalam sungai.
2. Topografi
Tampakan rupa muka bumi atau topografi seperti kemiringan lahan, keadaan dan kerapatan parit dan/atau saluran, dan bentuk-bentuk cekungan lainnya mempunyai pengaruh pada laju dan volume aliran permukaan. DAS dengan kemiringan curam disertai parit/saluran yang rapat akan menghasilkan laju dan volume aliran permukaan yang lebih tinggi dibandingkan dengan DAS yang landai dengan parit yang jarang dan adanya cekungan-cekungan.
3. Tata guna lahan
Pengaruh tata guna lahan pada aliran permukaan dinyatakan dalam koefisien aliran permukaan (C), yaitu bilangan yang menunjukkan perbandingan antara besarnya aliran permukaan dan besarnya curah hujan. Nilai C berkisar antara 0 sampai 1. Nilai C = 0 menunjukkan bahwa semua air hujan terintersepsi dan terinfiltrasi ke dalam tanah, sebaliknya untuk nilai C = 1 menunjukkan bahwa semua air hujan mengalir sebagai aliran permukaan (Suripin, 2004).
Bentuk DAS
fisik daerah aliran sungai dipengaruhi oleh tiga parameter yaitu tanah, vegetasi dan sungai. Faktor tanah meliputi luas DAS, topografi, jenis tanah, penggunaan tanah, kadar air tanah dan kemampuan tanah menyerap air. Sedangkan vegetasi meliputi jenis tanaman, kapasitas pengambilan air oleh tanaman, luasan hutan dan kemampuan tanaman mengendalikan air. Sungai meliputi luas penampang sungai, debit air sungai dan kapasitas penampungan sungai. Vegetasi menahan sebahagian hujan yang jatuh, sebahagiannya lagi jatuh di permukaan tanah. Jika kapasitas intersepsi, infiltrasi dan bagian yang cekung telah terpenuhi, maka akan terjadi proses aliran permukaan yang menyebabkan erosi (Subarkah, 1980).
Bentuk – bentuk DAS dapat dibagi dalam empat bentuk yaitu (a) berbentuk bulu burung, (b) radial, (c) parallel dan (d) kompleks). Karakteristik masing – masing bentuk ditampilkan dalam tabel 1.
Tabel 1. Bentuk – Bentuk DAS
No TIPE KARAKTERISTIK GAMBAR
A Bulu Burung
Jalur anak sungai di kiri-kanan sungai utama mengalir menuju sungai utama, debit banjir kecil karena waktu tiba banjirdari anak – anak sungai berbeda – beda. Banjir berlangsung agak lama. B Radial Bentuk DAS menyerupai kipas atau
Siklus DAS
Dibumi terdapat kira-kira sejumlah 1,3-1,4 milyard km3 air yaitu 97,5% adalah air laut, 1,75% berbentuk es dan 0,73% berada didaratan air sungai, air danau, air tanah dan sebagainya. Hanya 0,001% berbentuk uap di udara. Air di bumi ini mengulangi terus menerus sirkulasi dan penguapan, presipitasi dan pengaliran keluar (outflow). Sebagian air hujan yang tiba ke permukaan tanah akan masuk ke dalam tanah (infiltrasi). Bagian lain yang merupakan kelebihan akan mengisi lekuk-lekuk permukaan tanah, kemudian mengalir ke daerah-daerah yang rendah, masuk ke sungai-sungai dan akhirnya ke laut. Jadi sungai itu mengumpulkan 3 jenis limpasan, yakni limpasan permukaan (surface runoff), aliran intra (interflow) dan limpasan air tanah (groundwater runoff) yang akhirnya akan mengalir ke laut (Sosrodarsono dan Takeda, 2003).
Unsur Hara Tanaman Kelapa Sawit
hara yang diperlukan oleh tanaman dalam jumlah dan macam yang sangat bervariasi. Unsur N, P, K, Ca, Mg, dan S yang dilepaskan ke dalam tanah antara lain berupa ion-ion NH4+, NO3-, PO43-, H2PO4-, HPO4=, K+ (K2O), Ca+(CaO),
Mg2+ (MgO), dan SO4= (Rosmarkam dan Yuwono, 2002).
Hasil analisa tanah memberikan gambaran tentang status nutrisi didalam tanah. Informasi yang dapat diperoleh dari hasil analisa tanah antara lain pH tanah, bahan organik yang tersedia, ketersediaan nutrisi didalam tanah, nutrisi yang dapat diserap oleh tanaman, kemampuan tanah untuk melepaskan nutrisi agar dapat diserap tanaman. Dari informasi tersebut dapat diketahui status nutrisi tanah apakah tergolong sangat rendah atau sangat tinggi (Lumbangaol, 2011).
Menurut Mutert (1999) dalam Lumbangaol (2011) status nutrisi didalam tanah dapat dilihat pada tabel berikut.
Tabel 2. Status Nutrisi Didalam Tanah Sifat Tanah
Status Nutrisi Tanah Sangat
Rendah Rendah Sedang Tinggi
Sangat
Defisiensi Sedikit Mungkin 15 - terinduksi
Kecukupan Hara - - Sedikit - mungkin
Respon Pupuk Sangat Sedikit Sedikit Mungkin - mungkin Sumber : Mutert (1999) dalam Lumbangaol (2011).
Unsur Nitrogen dan Fosfor
adalah sumber utama Nitrogen untuk mikroorganisme dan fungi. Sebagian besar tanaman tidak mampu mengasimilasikannya. Oleh karenanya ia membutuhkan Nitrat yang dihasilkan oleh bakteri nitrifikasi. Nitrifikasi merupakan proses aerob yang terjadi pada tanah dengan pH netral dan akan terhambat prosesnya dalam keadaan anaerob atau keadaan tanah menjadi asam. Proses nitrifikasi ini berlangsung melalui beberapa tahap yaitu:
a) Oksida ammonia menjadi Nitrit
2NH3 + 3O2 2HNO2 + 2H2O + 156,8 kal
b) Tahap oksidasi Nitrit menjadi Nitrat 2HNO2 + O2 2HNO3 + 44 kal
(Yuliprianto, 2010).
Untuk menghitung kadar Nitrogen dalam air biasanya menggunakan metode Kjeldhal. Prinsip metode Kjeldhal adalah mula – mula bahan didekstruksi dengan asam sulfat pekat menggunakan katalis selenium oksiklorida atau butiran Zn. Ammonia yang terjadi ditampung dan dititrasi dengan bantuan indikator. Metode Kjeldhal pada umumnya dapat dibedakan atas dua cara, yaitu cara makro dan semimikro. Cara makro – Kjeldhal digunakan untuk sampel yang sukar dihomogenisasi dan besarnya 1–3 gram, sedangkan semimikro – Kjeldhal
dirancang untuk sampel yang berukuran kecil, yaitu kurang dari 300 mg dari bahan yang homogen (Bintang, 2010).
Beberapa tahapan dalam Metode Kjeldhal antara lain: 1. Tahap Destruksi
CO, CO2 dan H2O. Sedangkan Nitrogennya (N) akan berubah menjadi
(NH4)2SO4. Untuk mempercepat proses dekstruksi sering ditambahkan katalisator
selenium. Dengan penambahan bahan katlisator tersebut titik didih asam sulfat akan dipertinggi sehingga destruksi berjalan lebih cepat. Suhu destruksi berkisar antara 370 – 4100C. Proses destruksi sudah selesai apabila larutan menjadi jernih atau tidak berwarna lagi.
2. Tahap Destilasi
Pada tahap destilasi ammonium sulfat dipecah menjadi ammonia (NH3)
dengan penambahan NaOH sampai alkalis dan dipanaskan. Ammonia yang dibebaskan selanjutnya ditangkap oleh larutan asam standar. Asam standar yang dipakai adalah asam borat 3% dalam jumlah yang berlebihan. Untuk mengetahui asam dalam keadaan berlebihan maka diberi indikator misalnya BCG + MR dan atau PP. Destilasi diakhiri bila sudah semua ammonia terdestilasi dengan ditandai destilat bereaksi.
3. Tahap Titrasi
Banyaknya asam borat yang bereaksi dengan ammonia dapat diketahui dengan titrasi menggunakan asam klorida 0,01 N dengan perhitungan sebagai berikut :
% N =
��� ( �− ) x N HCl x 14 x 100 %
... (1) � � (�) � 1000
(Sudarmadji, 1989).
bunga api listrik), secara kimia (pabrik pupuk) dan secara biologis (fiksasi), kemudian jatuh ke dalam tanah, dan dimanfaatkan oleh tanaman. Tanaman yang hidup subur kemudian dijadikan bahan makanan oleh hewan dengan menghasilkan protein hewani. Kalau kemudian kotoran dan tanaman/hewan mati dan jatuh di tanah, oleh bakteri pembusuk akan di uraikan menjadi NH3 yang
selanjutnya menjdi Nitrit dan Nitrat. Nitrat merupakan pupuk tanaman, sedangkan sebagian lagi melalui proses denitrifikasi akan diubah menjadi Nitrit, ammonia, kemudian Nitrogen (N2) yang langsung terkumpul di udara (Yuliprianto, 2010).
Fosfor banyak terdapat diperairan dalam bentuk inorganik dan organik sebagai larutan, debu dan tubuh organisme. Sumber utama Fosfat inorganik dari penggunaan detergen dan pupuk pertanian. Fosfat organik berasal dari makanan dan buangan rumah tangga. Semua Fosfat mengalami proses perubahan biologis menjadi Fosfat iorganik yang selanjutnya digunakan oleh tanaman untuk membuat energi (Sutrisno, 2006).
Jumlah kandungan seluruh Fosfor dalam tanah tidak secara langsung penting dalam praktek, tetapi sering digunakan sebagai petunjuk pelapukan. Jumlah seluruh Fosfor dalam tanah atas menurun dengan intensitas pelapukan yang meningkat. Fosfor organik biasanya merupakan penyebab terdapatnya 20 sampai 50 persen seluruh Fosfor tanah atas. Pada oksisol, ultisol, dan alfisol yang lebih lapuk, Fosfor organik sering memberikan 60 sampai 80 persen dari seluruh Fosfor tanah (Sanchez, 1992).
ini larutan tidak berwarna dapat diukur. Metode spektrofotometri sinar tampak (Visible) didasarkan pada penyerapan sinar tampak oleh suatu larutan berwarna. Senyawa tidak berwarna dapat dibuat berwarna dengan mereaksikannya dengan larutan pereaksi yang menghasilkan senyawa berwarna (Hendayana, 1994).
Spektrofotometer pada hakikatnya mengukur besarnya absorbsi radiasi dari sinar yang melalui medium berwarna. Oleh hukum Beer-Lambert dinyatakan bahwa besarnya absorbsi radiasi berbanding lurus dengan konsentrasi zat yang dilalui oleh radiasi. Jika suatu larutan analit ingin diukur, maka sebelumnya harus direaksikan dengan bahan tertentu sehingga menimbulkan warna yang spesifik yang kepekatannya sebanding dengan konsentrasinya. Untuk mengetahui konsentrasi analitnya maka digunakan larutan standar, yaitu larutan yang telah ditetapkan konsentrasinya dan diberi bahan yang dapat memberikan warna yang sama. Kemudian diukur absorbennya di spektrofotometer. Besarnya konsentrasi analit dari bahan yang diukur dapat diketahui dengan menginterpolasikan nilai absorbennya ke grafik larutan standar (Muklis, 2007).
dengan metode lain, selain itu metode ini lebih sederhana, cepat dan akurat (Baush, 1974).
Fosfat banyak terdapat diperairan dalam bentuk inorganik dan organik sebagai larutan, debu, dan tubuh organisme. Sumber utama Fosfat inorganik dari penggunaan detergen, dan pupuk pertanian. Fosfat organik berasal dari makanan dan buangan rumah tangga. Semua Fosfat mengalami proses perubahan biologis menjadi Fosfat inorganik yang selanjutnya digunakan oleh tanaman untuk membuat energi (Sutrisno, 2006).
Fosfat alam merupakan sumber P yang dapat digunakan sebagai bahan baku industri seperti pupuk P yang mudah larut (antara lain TSP, SP-18, SSP, DAP, MOP). Industri pupuk menggunakan sekitar 90% Fosfat alam yang diproduksi di dunia. Fosfat alam dari deposit batuan sedimen sebagian besar telah mempunyai reaktivitas yang cukup memadai untuk tanaman pangan dan perkebunan. Sedangkan Fosfat alam dari batuan beku mempunyai reaktivitas yang rendah sehingga perlu proses pengasaman dulu untuk digunakan sebagai pupuk (Sutriadi, dkk, 2010).
Fosfat dalam tanaman dapat memisahkan diri sebagai H2PO4 dari organik
Fosfat. Beberapa dari H2PO4 merupakan eksudat akar-akar tanaman. Fosfat juga
Debit Sungai Debit
Debit adalah laju aliran air (dalam bentuk volume air) yang melewati suatu penampang melintang sungai per satuan waktu. Dalam sistem satuan SI besarnya debit dinyatakan dalam satuan meter kubik per detik (m3/ dt). Dalam laporan-laporan teknis, debit aliran biasanya ditunjukkan dalam bentuk hidrograf aliran. Hidrograf aliran adalah suatu perilaku debit sebagai respon adanya perubahan karakteristik biogeofisik yang berlangsung dalam suatu DAS (oleh adanya kegiatan pengelolaan DAS) dan atau adanya perubahan (fluktuasi musiman atau tahunan) iklim lokal (Asdak, 1995).
Debit aliran sungai akan naik setelah terjadi hujan yang cukup, kemudian akan turun kembali setelah hujan selesai. Gambar tentang naik turunnya debit sungai menurut waktu disebut hidrograf. Bentuk hidrograf sungai tegantung dari sifat hujan dan sifat-sifat daerah aliran sungai yang bersangkutan (Arsyad, 2006).
Bangunan Ukur Debit Sungai
Bangunan ukur biasanya difungsikan pula sebagai bangunan pengontrol. Hal ini dimaksudkan untuk mendapatkan taraf muka air yang direncanakan dan untuk mengalirkan debit tertentu. Jenis – jenis bangunan ukur yang biasanya digunakan anatara lain yaitu:
a. Ambang tajam; aliran atas dan tidak dapat mengatur taraf muka. b. Ambang lebar; aliran atas dan tidak dapat mengatur taraf muka air. c. Tipe Parshall; aliran atas dan tidak dapat mengatur taraf muka air. d. Tipe Cipoletti; aliran atas dan tidak dapat mengatur taraf muka air. e. Tipe Romijn; aliran atas dan dapat mengatur taraf muka air.
f. Tipe Crump de Gruyter; aliran bawah dan dapat mengatur taraf muka air. g. Pipa Sadap Sederhana; aliran bawah dan dapat mengatur taraf muka air. h. Constant Head Office; aliran bawah dan dapat mengatur taraf muka air. (Mawardi, 2007).
Bangunan Ukur Tipe Cipoletti
dua orang, sedimentasi terjadi di hulu, benda – benda hanyut tidak mudah di lewatkan. Perhitungan debit dengan bangunan ukur tipe Cipoletti adalah:
Q = 1,86 . L . h3/2………. (2) Dimana : Q = Debit air (l/s)
L = Lebar ambang (m)
h = Tinggi muka air dari ambang (m)
Gambar 1. Bangunan Ukur Tipe Cipoletti
Keterangan Gambar : h = tinggi muka air dari ambang (m) L = lebar ambang (m)
(Mawardi, 2007).
Bangunan ukur Cipoletti ini mempunyai ciri-ciri sebagai berikut:
a. Konstuksi sederhana sehingga dapat dibuat dari bahan-bahan lokal seperti kayu, plat besi dan sebagainya.
b. Dapat digunakan untuk mengukur debit air pada saluran yang berukuran kecil, misalnya saluran sekunder dan tersier.
d. Agar dapat berfungsi dengan baik, diperlukan kemiringan aliran air yang cukup dan tidak cocok dipakai diareal irigasi yang datar.
e. Di muka ambang, mudah terjadi pengendapan lumpur yang dapat mempengaruhi hasil pengukuran debit dan perlu pemeliharaan yang teratur.
Kelebihan dan Kekurangan bangunan ukur Cipoletti antara lain : 1. Kelebihan Bangunan ukur Cipoletti
a. Sederhana dan mudah dibuat. b. Biaya pelaksanaannya tidak mahal. 2. Kelemahan bangunan ukur Cipoletti
a. Terjadi sedimentasi dihulu bangunan .
b. Pengukuran debit tidak bisa dilakukan jika muka air hilir naik diatas elevasi ambang bangunan ukur.
(Limantara, 2010).
Areal Perkebunan Kelapa Sawit PTPN IV Pabatu
PT. Perkebunan Nusantara IV (Persero) Kebun Pabatu didirikan pada tahun 1938 oleh Maschapay Belanda dengan nama CMO (Cultural Maschapay Onderniming) yang mengusahakan tanaman tembakau, pada tahun itu juga berubah menjadi HU Bandar Oil Elasiquenensis pada tahun 1942 – 1945 dikuasai oleh pemerintah Indonesia, tepatnya pada saat revolusi fisik (PTPN IV, Pabatu).
Berdasarkan keputusan Menteri Dalam Negeri UP. Dirjen Agraria tanggal 2 Juni 1978 SK. 19/HGU/DALAM/1978 dengan membudidayakan tanaman kelapa sawit dan kakao (cokelat). Kemudian pada tanggal 11 Maret 1996 namanya diganti menjadi PT. Perkebunan Nusantara IV Kebun Pabatu. Unit Kebun Pabatu terletak di antara Kecamatan Tebing Tinggi dan Dolok Merawan Kabupaten Serdang Bedagai serta mempunyai letak geografis yang berjarak ± 7 Km dari Kota Tebing dan ± 87 Km dari Kota Medan serta ± 40 Km dari Kota Pematang Siantar. Unit Kebun Pabatu berada pada ketinggian ± 300 m di atas permukaan laut dengan topografi bergelombang. Luas seluruh areal afdeling di PKS PTPN IV (Persero) Kebun Pabatu ialah 5.754,04 Ha (PTPN IV, Pabatu).
