Artificial Environment Liang Perangkap Undur--Undur (Myrmeleon Sp) Fase Larva Sebagai Simulasi Dalam Mitigasi Sedimentasi

(1)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

i

ARTIFICIAL ENVIRONMENT LIANG PERANGKAP UNDUR--UNDUR

(Myrmeleon sp.) FASE LARVA SEBAGAI SIMULASI

DALAM MITIGASI SEDIMENTASI

Skripsi

Untuk memenuhi sebagian persyaratan guna memperoleh gelar Sarjana Sains

Oleh: Rhosid Fajar Ismail

M 0406050

JURUSAN BIOLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SEBELAS MARET

(2)

commit to user

(3)

commit to user

(4)

commit to user

iv

PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi ini adalah hasil penelitian saya sendiri dan tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, serta tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka. Apabila dikemudian hari dapat ditemukan adanya unsur penjiplakan maka gelar kesarjanaan yang telah diperoleh dapat ditinjau dan/atau dicabut.

Surakarta, Februari 2011

(5)

Sedimentasi dapat meningkatkan kekeruhan air yang berdampak negatif pada kelestarian ekosistem alami dan biota perairan. Simulasi miitigasi sedimentasi salah satunya dapat menggunakan liang perangkap yang dibuat oleh larva undur-undur. Adanya timbunan tanah, agregat tanah serta ukuran partikel tanah yang berubah akibat aktivitas tersebut membuat sedimen kolam, sungai, dan waduk mudah hanyut akibat aliran air. Undur-undur (Myrmeleon sp.) pada fase larva membuat liang perangkap di tanah berpasir sebagai tempat tinggal dan perangkap untuk mangsanya. Liang perangkap undur-undur ini membuat agregat tanah yang padat menjadi remah. Aktivitas larva undur-undur tersebut diterapkan pada sedimen kolam, sungai dan waduk untuk merubah struktur tanah sedimen, jika tanah sedimen terkena aliran air , maka sedimen tersebut akan mudah terbawa oleh air dan mengurangi akumulasi sedimentasi pada daerah tersebut.

Tujuan dari penelitian ini adalah mengetahui besarnya volume timbunan tanah hasil aktivitas larva undur-undur dalam membuat liang perangkap, mengetahui kemampuan larva undur-undur dalam membuat liang perangkap dengan kondisi tanah yang berbeda dan mengetahui pengaruh liang perangkap larva undur-undur terhadap limpasan sedimentasi.

Langkah kerja dari penelitian ini meliputi pengambilan sampel, pemeliharaan sampel, pembuatan alat pengukur limpasan sedimentasi, penentuan kecepatan air, penentuan luas area terpengaruh dan perlakuan pelimpasan sedimentasi dengan liang perangkap larva undur-undur.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa volume timbunan tanah hasil aktivitas larva undur-undur membuat liang perangkap terbesar pada sedimen kolam yaitu 20,26 cm3 dan volume yang terkecil pada sedimen waduk yaitu 13,33 cm3. Kemampuan larva undur-undur dalam membuat liang perangkap pada kondisi tanah yang berbeda dipengaruhi oleh tekstur tanah dan kadar air di dalam tanah.Liang perangkap larva undur-undur berpengaruh signifikan terhadap limpasan sedimentasi, dengan nilai signifikansi laju sedimentasi dan beban endapan layang yaitu 0,045 (p<0,05)

(6)

Sedimentation increased water turbidity which had a negative impact on the sustainability of natural ecosystems and aquatic biota. Simulation of mitigation sedimentation one of several options might be used a pit trap by the antlion larvae. The existence of soil heap, soil aggregate and soil particle size change by the activity makes ponds sediment, rivers sediment, and reservoirs sediment easily washed away due to water flow. Antlion (Myrmeleon sp.) on the phase larvae make burrows in sandy soil as a residence and a trap for its prey. Pit trap is made of aggregate solid ground into the crumbs. Activity antlion larvae are applied to the sediment ponds, rivers and reservoirs to alter the sediment structure, if the sediment exposed to water flow, the sediment will be easily carried away by the water and reduce the accumulation of sediment in the area.The aim of this research was to determine the large volume of soil deposits produced by the larvae antlion making a pit trap, knowing the ability of larvae antlion in a pit trap with different soil conditions and know the effect of trapping the larvae burrow antlion of sediment run off.

Step of working this research include sampling, sample maintenance, creation of sediment run off gauges, water velocity determination, the determination of affected area and flushing treatment of sedimentation with pit trap larvae antlion.

The results showed that the volume of soil deposits produced by the larvae burrow antlion make the biggest trap is the pond sediment and the smallest volume in the reservoir sediment, accounting for 20.26 cm3 and 13.33 cm3. The ability of larvae antlion making a hole trap in different soil conditions is influenced by soil texture and water content in soil. Pit trap antlion is significant effect on runoff sedimentation, with the significance of sediment and suspended sediment loads of 0.045 (p <0.05).

(7)

commit to user

vii MOTTO

“Hanya kepada Engkaulah kami menyembah dan hanya kepada Engkaulah kami memohon pertolongan.” (Q.S Al-Fatihah: 5)

“Sesungguhnya apabila dia berkata Jadilah, maka jadilah sesuatu tersebut” (Q.S Yasin : 82)

“ Maka nikmat Tuhanmu manakah yang kamu dustakan” (Q.S Ar-Rahman :13)

(8)

commit to user

viii

PERSEMBAHAN

Skripsi ini saya persembahkan untuk Alloh SWT Tuhan Semesta Alam Ayahku dan Ibuku Inspirator dan Motivator Terbaikku

Kakekku dan Nenekku Penasehat Terbaikku Adi, Putri, Saefudin dan Euis Jadilah pribadi yang bermanfaat

(9)

commit to user

ix

KATA PENGANTAR

Segala puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT atas segala rahmat, karunia serta hidayah-Nya yang tak terhingga sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi yang berjudul Artificial Environment Liang Perangkap Undur-Undur (Myrmeleon sp.) Fase Larva Sebagai Simulasi dalam Mitigasi Sedimentasi. Penyusunan skripsi ini merupakan suatu syarat untuk memperoleh gelar kesarjanaan strata 1 (S1) pada Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret Surakarta. Dalam pelaksanaan penelitian maupun penyusunan skripsi ini penulis mendapatkan banyak masukan, bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak yang sangat bermanfaat baik secara langsung maupun tidak langsung. Oleh karena itu pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan terima kasih kepada:

Prof. Drs. Sutarno, M.Sc. Ph.D., selaku Dekan FMIPA Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah memberikan arahan serta ijin penelitian skripsi.

Dra. Endang Anggarwulan, M.Si., selaku Ketua Jurusan Biologi FMIPA Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah memberikan arahan dan perijinan selama penelitian sampai selesainya penyusunan skripsi.

(10)

commit to user

x

Dr. Sunarto, M.S., selaku dosen penelaah I yang telah memberikan bimbingan dan arahan selama penelitian sampai selesainya penyusunan skripsi.

Purin Candra Purnama S.Si. M.Sc., selaku dosen penelaah II yang telah memberikan bimbingan dan arahan selama penelitian sampai selesainya penyusunan skripsi.

Seluruh dosen, karyawan, staf Laboratorium dan rekan-rekan mahasiswa Jurusan Biologi angkatan 2006 FMIPA Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah dengan sabar dan tiada henti-hentinya memberikan dorongan baik spiritual maupun materiil sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.

Kepala dan staf Laboratorium Pusat MIPA Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah mengijinkan dan membantu penulis dalam penyelesaian penelitian.

Keluarga besar Ayah dan Ibuku, Adik dan Kakakku, terimakasih atas dukungan dan perhatian yang diberikan kepada penulis, serta semua pihak yang telah memberikan dukungan yang tidak dapat disebutkan satu persatu.

Penulis menyadari bahwa penelitian dan penyusunan skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu saran dan kritik yang membangun dari para pembaca akan sangat membantu. Semoga skripsi ini bermanfaat bagi kita semua.

Surakarta, Februari 2011

(11)

(12)

2. Pembuatan Alat Pengukuran Sedimentasi Skala Laboratorium .... 17

3. Penentuan Kecepatan Air ... 18

E. Prediksi Laju Sedimentasi dan Beban Endapan Layang Sebagai Simulasi Mitigasi Sedimentasi.. ... 40

(13)

commit to user

xiii

A. Kesimpulan ... 45

B. Saran ... 45

DAFTAR PUSTAKA ... 47

LAMPIRAN ... 50

(14)

commit to user

xiv

DAFTAR TABEL

Halaman Tabel 1. Perlakuan pengukuran timbunan hasil dari larva undur-undur dalam

membuat liang perangkap ... ……….19

Tabel 2. Perlakuan kemampuan larva undur-undur dalam membuat liang perangkap dalam kondisi tanah yang berbeda………20

Tabel 3. Analisis Tekstur tanah………...28

Tabel 4. Kadar air masing-masing sampel sedimen………...30

Tabel 5. Hasil uji DMRT rata-rata prediksi laju sedimentasi……….………38

(15)

commit to user

xv

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1. Liang perangkap undur-undur dengan skala 2 cm ... 7

Gambar 2. Morfologi Undur-undur skala 0,1 cm (Dunn, 2005) dan (b) ukuran tubuh Undur-undur + 10 mm ... 8

Gambar 3. Alat pelimpasan sedimentasi ... 16

Gambar 4. Alat pengukur volume timbunan tanah ... 18

Gambar 5. Skema perhitungan sedimentasi perairan ... 18

Gambar 6. Histogram prediksi laju sedimentasi ... 32

Gambar 7. Histogram beban endapan layang ... 35

Gambar 8. Kurva persamaan kuadratik prediksi laju sedimentasi dengan pengaruh waktu pemanasan………..39

(16)

commit to user

xvi

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman Lampiran 1. Hasil Perhitungan limpasan sedimentasi... 48 Lampiran 2. Berat limpasan sedimentasi... 48 Lampiran 3. Perbandingan volume tanah dengan jumlah larva undur-undur ... 49 Lampiran 4. Uji statistik laju sedimentasi dan beban endapan layang

menggunakan analisis Anava... . 49 Lampiran 5. Analisis regresi laju sedimentasi dan beban endapan layang

(17)

commit to user

1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Sedimentasi mengakibatkan berkurangnya kecepatan aliran air, ketika

kecepatan aliran air tidak mampu mengangkut muatan tersuspensi di dalam air,

maka muatan suspensi tersebut akan mengendap di dasar perairan. Faktor-faktor

yang mempengaruhi sedimentasi antara lain: ukuran partikel, suhu air, dan arus

air. Sedimentasi dapat meningkatkan kekeruhan air yang berdampak negatif pada

kelestarian ekosistem alami dan biota perairan, yang menyebabkan tidak

optimalnya nilai ekologi dan ekonomi (Brouwer et al., 1990). Sedimen umumnya

mengendap di bagian bawah kaki bukit, daerah genangan banjir, saluran air,

sungai, dan waduk (Cole and Liu, 1994).

Sedimen kolam kaya akan zat organik, fosfor, nitrogen, makro, dan

mikronutrient. Akumulasi rata–rata zat organik dari sedimen kolam adalah 100

-1500 g/m-2 (Avnimelech dalam Rahman et al., 2004). Akumulasi endapan zat

organik tidak hanya mengurangi kedalaman kolam tetapi juga membuat air tidak

baik untuk pertumbuhan ikan. Sedimentasi kolam menyebabkan kedalaman kolam

menjadi dangkal sehingga suhu air cepat naik pada siang hari. Perubahan suhu

yang besar tidak baik untuk pertumbuhan ganggang air. Peningkatan zat organik

mengakibatkan aktivitas mikroba bertambah. Dengan demikian, ketersediaan

(18)

commit to user

2 baik untuk kehidupan hewan air, ikan menjadi stres dan mudah terkena penyakit

(Stickney dalam Rahman et al., 2004).

Erosi tanah karena air hujan menjadi faktor hilangnya partikel tanah yang

kemudian terbawa aliran sungai sebagai muatan tersuspensi (suspended load)

yang menyebabkan terbentuknya sedimen di sungai (Saud, 2008). Muatan

sedimen tersuspensi tersebut disebabkan karena pencucian air di dalam area

tangkapan air (Ulaga, 2005). Sedimentasi pada sungai jika terakumulasi akan

menyebabkan bencana banjir. Delta yang terdapat pada mulut-mulut sungai

adalah hasil dan proses pengendapan material-material yang diangkut oleh air

sungai (Pipkin and Trent, 1997).

Ketika aliran sungai yang membawa sedimen dan polutan memasuki

waduk, maka kecepatan aliran sungai akan berkurang dan muatan tersuspensi dari

sedimen mengendap di dasar waduk. Waduk umumnya berfungsi sebagai deposit

sedimen karena sedimen mudah mengendap di dasar waduk. Kapasitas absorpsi

yang tinggi dari waduk, menyebabkan sedimen mengedap dan menjadi

kontaminan di dalam waduk. Pada daerah pertanian dan industri, sedimen

mengandung PCB, minyak, lemak, logam berat, bakteri coliform, dan zat

mutagenik. Pengendapan kontaminan akibat sedimentasi merupakan faktor yang

bahaya bagi populasi biologi dan permukaan air. Racun anorganik dan

kontaminan organik terhomogenisasi dengan sedimen dapat berubah menjadi

biokonsentrat oleh aktivitas organisme akuatik yang terdapat di dalam waduk

(19)

commit to user

3 Mitigasi merupakan pengupayaan berbagai tindakan preventif untuk

meminimalisasi dampak negatif bencana yang akan terjadi. Interaksi hewan

dengan lingkungan menunjukkan hubungan yang timbal balik. Kondisi dari

lingkungan berpengaruh terhadap hewan, dan hewan bereaksi terhadap kondisi

tersebut. Respon hewan terhadap lingkungan dapat berupa perubahan fisik,

fisiologis, dan tingkah laku (Dharmawan, 2005). Undur-undur (Myrmeleon sp.)

pada fase larva memiliki aktivitas membuat liang perangkap di tanah berpasir

sebagai perangkap mangsa. Larva undur-undur membuat jebakan di tanah dengan

cara bergerak mundur memakai tubuhnya seperti mata bor dan menggali dengan

gerakan spiral hingga akhirnya membentuk liang perangkap yang berbentuk

seperti corong ("liang perangkap undur-undur”) (Fertin and Casas, 2006). Liang

perangkap tersebut berbentuk kerucut terbalik, dengan adanya liang perangkap

undur-undur ini membuat agregat tanah yang padat menjadi remah (mudah lepas).

Timbunan tanah hasil aktivitas larva undur-undur membuat liang perangkap inilah

yang dijadikan dasar untuk mengetahui pelimpasan sedimentasi pada sedimen

kolam, sungai, dan waduk.

Pembuatan liang perangkap oleh larva undur-undur dapat digunakan

sebagai model mitigasi sedimentasi. Berdasarkan uraian di atas, untuk

mengurangi sedimentasi diperlukan adanya suatu mitigasi, salah satunya adalah

artificial environment (lingkungan buatan) dari liang perangkap larva

undur-undur, sehingga diharapkan sedimentasi dapat berkurang. Penelitian ini

merupakan simulasi mitigasi sedimentasi dalam skala laboratorium menggunakan

(20)

commit to user

4 adanya simulasi ini, hasil yang diperoleh dapat diterapkan ke dalam badan

perairan yang sesungguhnya.

B. Perumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang yang diuraikan di atas maka dirumuskan

permasalahan dalam penelitian ini sebagai berikut :

1. Berapakah besar volume timbunan tanah hasil aktivitas larva undur-undur

dalam membuat liang perangkap ?

2. Bagaimanakah kemampuan larva undur-undur dalam membuat liang

perangkap dengan kondisi tanah yang berbeda ?

3. Bagaimanakah pengaruh liang perangkap larva undur-undur terhadap

limpasan sedimentasi ?

C. Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk :

1. Mengetahui besar volume timbunan tanah hasil aktivitas larva

undur-undur dalam membuat liang perangkap.

2. Mengetahui kemampuan larva undur-undur dalam membuat liang

perangkap dengan kondisi tanah yang berbeda.

3. Mengetahui pengaruh liang perangkap larva undur-undur terhadap

(21)

commit to user

5

D. Manfaat Penelitian

Manfaat dari penelitian ini adalah adanya informasi mengenai liang

perangkap larva undur-undur (Myrmeleon sp.) yang dapat digunakan sebagai

(22)

commit to user

6

BAB II

LANDASAN TEORI

A. Tinjauan Pustaka

1. Sedimentasi

Sedimentasi adalah suatu proses pengendapan material yang ditranspor

oleh media air, angin, es, atau gletser di suatu cekungan (Pettijohn et al., 1987).

Delta yang terdapat di mulut-mulut sungai adalah hasil dari proses pengendapan

material-material yang diangkut oleh air sungai, sedangkan bukit pasir (sand

dunes) yang terdapat di gurun dan di tepi pantai adalah pengendapan dari

material-material yang diangkut oleh angin (Pipkin and Trent, 1997). Sedimen

pada sungai menunjukkan tiga fraksi yaitu: pasir, lumpur, dan liat (Efriyeldi,

1999). Pola aliran sungai yang berputar-putar (turbulence flow) yang diakibatkan

oleh kecepatan aliran. Kecepatan aliran sungai lebih besar di badan aliran sungai

dibandingkan di dekat permukaan tebing atau dasar sungai (Manville, 2002).

Gulungan-gulungan aliran air akan mengakibatkan terjadinya perubahan bentuk

dari tenaga kinetis menjadi tenaga panas, hal ini disebabkan adanya tenaga yang

hilang oleh gulungan-gulungan air tersebut. Dengan demikian terdapat sebagian

tenaga kinetis yang bergerak ke dasar sungai, menyebabkan terjadinya gerakan

merayap partikel-partikel besar sedimen di dasar sungai. Perbedaan antara muatan

sedimen dan sedimen merayap terletak pada cara partikel-partikel sedimen

(23)

commit to user

7 sedimen adalah gerakan partikel-partikel tanah yang terlarut di dalam air. Jenis

partikel yang lebih besar tidak dapat larut di dalam aliran air dan mengendap di

atas permukaan tanah. Kemudian bergerak kerena adanya energi kinetis (Luke,

2000).

Hasil sedimen (sediment yield) adalah besarnya sedimen yang berasal dari

erosi yang terjadi di daerah tangkapan air, yang diukur pada periode waktu dan

tempat tertentu. Hasil sedimen diperoleh dari pengukuran sedimen yang terlarut

di dalam sungai (suspended sediment) atau dengan pengukuran langsung di

dalam waduk. Bagian hulu merupakan zona terpenting dalam upaya penanganan

bencana sedimentasi (Sinukaban et al.,2000).

Ketika sedimen memasuki badan perairan (misalnya sungai), maka

berlangsunglah transpor sedimen. Partikel sedimen ukuran kecil seperti tanah liat

dan debu dapat diangkut aliran air dalam bentuk terlarut (wash load). Partikel

yang lebih besar seperti, pasir cenderung bergerak dengan cara melompat.

Partikel yang lebih besar dari pasir, misalnya kerikil (gravel) bergerak dengan

cara merayap atau menggelinding di dasar sungai (bed load) (Luke, 2000).

Besarnya ukuran sedimen yang terangkut aliran air ditentukan oleh interaksi

faktor-faktor sebagai berikut: ukuran sedimen yang masuk ke badan sungai atau

saluran air, karakteristik saluran, debit, dan karakteristik fisik partikel sedimen.

Faktor tersebut menentukan jumlah dan tipe sedimen serta kecepatan transpor

(24)

commit to user

8

2. Klasifikasi Undur-undur (Myrmeleon sp.)

Undur-undur termasuk dalam ordo Neuroptera (serangga bersayap jala).

Undur-undur (Myrmeleon sp.) termasuk kelompok binatang holometabola, yaitu

serangga yang mengalami metamorfosis sempurna (Arnett and Gotelli, 2001).

Adapun klasifikasi undur-undur sebagai berikut :

Kingdom : Animalia

Phylum : Arthropoda

Classis : Insecta

Ordo : Neuroptera

Superfamili : Myrmeleontidea

Famili : Myrmeleontidae

Genus : Myrmeleon

Spesies : Myrmeleon sp. (Botz et al., 2003)

Gambar 1. Liang perangkap undur-undur dengan skala 2 cm (Dunn,2005).

Tahapan metamorfosis sempurna adalah telur, larva, pupa dan imago (Triplehorn

and Johnson, 2005). Pertumbuhan undur-undur dimulai ketika induk betina

(25)

commit to user

9 abdomennya ke dalam tanah dan mengeluarkan telurnya (Arnett and Gotelli,

2001). Undur-undur betina mampu mengeluarkan telur hingga 20 butir sekali

bertelur dan biasanya induk betina memilih pasir yang bersuhu hangat.

(a) (b)

Gambar 2. (a) Morfologi Undur-undur skala 0,1 cm dan (b) ukuran tubuh undur-undur

panjang + 10 mm, berat + 0,06 gram (Dunn, 2005).

Reproduksi terjadi setelah undur-undur keluar dari kepompongnya.

Undur-undur betina setelah kawin, selanjutnya akan pergi mencari tempat untuk bertelur

dan mungkin kembali ke tempat bertelur yang sama untuk kembali melakukan

perkawinan. Mayoritas spesies larva undur-undur membuat jebakan di tanah

dengan cara bergerak mundur memakai tubuhnya seperti mata bor dan menggali

dengan gerakan spiral hingga membentuk liang perangkap yang berbentuk seperti

corong (Fertin and Casas, 2006). Liang perangkap pada tanah berpasir dibuat oleh

larva undur-undur pada instar pertama. Larva undur-undur panjangnya kurang

lebih 10 mm dan beratnya mencapai 0,06 gram (Simon, 1988). Tahap

perkembangan undur-undur dibagi menjadi 3 tahap instar, fase pupa, dan

kemudian menjadi dewasa (Scharf et al., 2008b ). Fase pupa kurang lebih satu

bulan dan kemudian menjadi dewasa satu minggu setelah fase pupa (fase dewasa

(26)

commit to user

10 2008a). Liang perangkap tersebut umumnya berdiameter 0,23 - 0,54 mm (Devetak

et al., 2007).

Makanan undur-undur berupa serangga kecil seperti semut. Oleh karena

itu undur-undur umumnya dikenal dengan antlion (singa semut) karena makanan

mereka adalah semut (Devetak et al., 2007). Perkembangan dan kelangsungan

hidup larva undur-undur tergantung pada mangsa yang jatuh ke dalam liang

perangkap, peristiwa tersebut jarang terjadi dan tidak dapat diprediksi. Akibatnya,

ketika larva mengalami kelaparan dalam waktu yang lama, maka liang tersebut

ditinggalkan dan menggali di lokasi yang baru (Griffiths, 1986). Larva

undur-undur menggunakan liang untuk menangkap mangsa yang lumpuh dengan cepat

dan dibunuh melalui suntikan toksin dari enzim pencernaan. Kemampuan hidup

undur-undur di tempat bukan habitatnya mampu bertahan selama 2 hari. jika pada

tanah berpasir mampu bertahan hidup lama. Adapun makanan hewan ini berupa

semut dan serangga kecil lainnya (Djarubito, 1998). Suhu optimal untuk

undur-undur adalah 25 0 C. Kelembaban udara pada habitat undur-undur adalah 55% -

56%. Predator dari hewan ini, adalah hewan yang memiliki ukuran yang lebih

besar dan kuat, seperti ayam ( Triplehorn and Johnson, 2005).

3. Mitigasi Sedimentasi

Mitigasi sedimentasi adalah suatu langkah yang diambil untuk

menghindari atau meminimalkan dampak negatif terhadap lingkungan. Mitigasi

termasuk juga menghindari dampak dengan tidak mengambil tindakan tertentu,

(27)

commit to user

11 untuk memperbaiki atau memulihkan lingkungan yang terkena serta mengurangi

dampak dengan langkah-langkah perlindungan yang diperlukan dengan tindakan

dan kompensasi atas dampak dengan mengganti atau menyediakan sumber

pengganti (Saud, 2008). Berdasarkan uraian di atas dapat diambil kesimpulan

bahwa, untuk mengurangi sedimentasi yang terjadi di badan perairan misalnya

sungai, waduk, situ, dan sebagainya perlu dilakukan suatu alternatif mitigasi.

Salah satu diantaranya adalah mitigasi sedimentasi menggunakan liang perangkap

yang dibuat larva undur-undur. Timbunan tanah, agregat tanah, serta ukuran

partikel tanah yang berubah akibat adanya liang perangkap tersebut aktivitas

membuat sedimen kolam, sungai, dan waduk mudah hanyut akibat aliran air.

Penelitian ini dilakukan sebagai simulasi mitigasi sedimentasi dalam skala

laboratorium menggunakan suatu alat pengukur limpasan sedimentasi. Sehingga

diharapkan dengan adanya penelitian ini, hasil yang diperoleh dapat menjadi

acuan dalam mitigasi sedimentasi pada badan perairan.

B. Kerangka Pemikiran

Liang perangkap yang dibuat oleh larva undur-undur berfungsi untuk

menangkap mangsa yang terjebak ke dalam liang perangkap tersebut (Lomascolo

and Brener, 2001). Liang perangkap tersebut juga berfungsi untuk memisahkan

partikel-partikel tanah (Devetak et al., 2007). Liang perangkap yang dibuat oleh

larva undur-undur merubah agregat tanah karena liang perangkap tersebut

memiliki diameter, lereng dan kedalaman yang mempengaruhi keberhasilan

(28)

commit to user

12 untuk melakukan simulasi mitigasi sedimentasi karena liang perangkap tersebut

mempengaruhi agregat tanah dari sedimen yang digunakan di dalam penelitian

ini.

Secara skematis kerangka pemikiran penelitian ini disajikan sebagai

berikut:

Liang perangkap untuk menangkap

mangsa

Agregat tanah yang remah (mudah lepas) Induk Undur-undur

menaruh telur di tanah Larva Undur-undur

Daya leachet menjadi besar

Pengurangan sedimentasi

Sedimen kolam Sedimen waduk Sedimen sungai

Simulasi mitigasi sedimentasi

(29)

commit to user

13

C. Hipotesis

Hipotesis yang diajukan dalam penelitian ini adalah :

1. Perbedaan volume timbunan tanah hasil aktivitas larva undur-undur dalam

membuat liang perangkap disebabkan oleh jenis tanah sedimen yang berbeda.

2. Perbedaan kemampuan larva undur-undur dalam membuat liang perangkap

disebabkan oleh kondisi tanah yang berbeda.

3. Mitigasi sedimentasi dapat dilakukan dengan menggunakan model liang

perangkap hasil aktivitas larva undur-undur. Mengurangi Sedimentasi

(30)

commit to user

14

BAB III

METODE PENELITIAN

A. Waktu dan Pelaksanaan

Penelitian ini dilaksanakan di Sub Lab. Biologi Laboratorium Pusat MIPA

Universitas Sebelas Maret Surakarta pada bulan Juni – September 2010.

B. Alat dan Bahan

1. Alat

Alat-alat yang digunakan di dalam penelitian ini adalah stopwatch, bak

simulasi limpasan sedimentasi, kertas saring, oven, penggaris, alat-alat tulis,bak

pemeliharaan undur-undur, pH meter, soil tester, selang air, kran, pengaduk, gelas

ukur, dan balok ukur.

2. Bahan

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah larva undur-undur yang

diambil dari daerah Balong Sari, RT 18/V, Krebet, Masaran, Sragen. Tanah yang

digunakan sebagai kontrol diambil dari tempat pengambilan larva undur-undur

dan ditempatkan di dalam bak pemeliharaan. Pakan undur-undur antara lain semut

(31)

commit to user

15 Sungai) Sungai Bengawan Solo di daerah Jurug. Sedimen waduk diambil dari

Waduk Cengklik, Boyolali. Sedimen kolam diambil dari kolam pemancingan ikan

di kampung Sumber, Surakarta. Sedimen yang diambil kemudian dikeringkan di

bawah sinar matahari selama 1 jam (sedimen basah), 2 jam (sedimen semi basah),

dan 3 jam (sedimen kering) untuk setiap jenis sedimen. Setelah dikeringkan

sedimen kemudian dihaluskan menggunakan penumbuk dan diayak dengan

menggunakan ayakan dengan ukuran 40 mesh. Setelah proses tersebut selesai,

maka sedimen dapat digunakan untuk penelitian ini.

C. Cara Kerja

1. Persiapan Penelitian

a. Pengambilan sampel

Larva undur-undur didapat dari lokasi pengambilan hewan tersebut,

kemudian diambil untuk dipelihara di dalam kotak pemeliharaan berukuran 50 cm

x 30 cm x 20 cm di laboratorium selama 1-2 minggu sebelum dilakukan

penelitian.

b. Pemeliharaan sampel

Sebanyak 40 ekor larva undur-undur (berukuran panjang + 10 mm dan

berat mencapai 0,06 gram (Simon, 1988), dipelihara di dalam bak pasir selama

1-2 minggu. Sebanyak 1.440 ekor larva undur-undur dipelihara di dalam bak pasir

selama 1-2 minggu. Jumlah tersebut didasarkan pada setiap perlakuan dengan

sedimen kolam, sungai, dan waduk, digunakan 40 ekor dikalikan dengan 12

perlakuan dan 3 kali ulangan. Sehingga didapatkan jumlah larva undur-undur

(32)

commit to user

16 bak berisi sedimen sungai, waduk, dan kolam dengan berat masing-masing

sedimen 4,5 kg. Ukuran berat sedimen tersebut didasarkan pada panjang dan lebar

bak, yaitu 50cm x 30cm dan kedalaman tanah yang mampu di bor oleh larva

undur-undur adalah + 3 cm. Berat tersebut kemudian dianalogikan sebagai luasan

area liang perangkap larva undur-undur yaitu 4.500 cm2.

Larva undur-undur diberi makan antara lain semut hitam dan semut gila

kuning 3 kali sehari (Fertin dan Casas 2006). Larva undur-undur hidup di tanah

kering gembur, tidak lembab yang memiliki intensitas cahaya yang rendah,

tertutupi, dan bertekstur halus. Selain itu, suhu yang paling optimal untuk

kehidupan undur-undur, yaitu berkisar antara 230 - 250C, dengan pH tanah 6,4.

Larva tersebut ditempatkan dalam sebuah bak pemeliharaan berukuran panjang :

lebar : tinggi = 50 cm x 30cm x 20cm ( bak yang terbuat dari kaca ). Bak yang

berukuran sama, dengan bak pemeliharaan digunakan sebagai bak limpasan

sedimentasi. Bak tersebut diisi dengan pasir yang didapat dari daerah di mana

larva tersebut diambil. Setelah larva ditempatkan di dalam bak tersebut, maka

larva tersebut mulai membuat perangkap. Aktivitas menggali pasir berlangsung

selama 2 - 8 jam. Setelah 8 jam semua aktivitas menggali selesai, diasumsikan

bahwa liang perangkap telah selesai dibuat. Setiap perangkap diukur diameter (d),

kedalaman (h), dan volume timbunan tanah hasil aktivitas larva undur-undur

(33)

commit to user

17 Gambar 3. Alat pengukur limpasan sedimentasi

2. Pembuatan Alat Pengukur Limpasan Sedimentasi Skala Laboratorium

Langkah pertama pembuatan alat pengukur limpasan sedimentasi adalah

dengan membuat bak tempat output dan input air berbentuk kubus dengan ukuran

30 cm x 30 cm x 30 cm. Langkah kedua adalah menyiapkan bak limpasan (yang

terbuat dari kaca) berukuran 50 cm x 30 cm x 20 cm, dengan bagian atas

terbuka. Langkah ketiga adalah menyiapkan talang input dan output,

masing-masing berukuran 50 cm x 30 cm untuk sisi bawah dan tinggi 5 cm untuk sisi

samping (talang tersebut terbuat dari kaca). Langkah keempat adalah membuat

bak filter berukuran 30 cmx 30 cm dengan tinggi 10 cm, dengan bagian tengah

(34)

commit to user

18 tersebut telah dilengkapi kertas saring Whatman no. 42 dengan ukuran 30 cm x 30

cm. Langkah terakhir adalah menyiapkan meja penyangga bak input dengan

ukuran 50cm x 40 cm, yang memiliki 4 kaki penyangga dengan tinggi 80 cm dan

bak output dengan ukuran 50 cmx 40 cm, memiliki 4 kaki dengan tinggi 40 cm.

Meja penyangga bak limpasan dengan ukuran 60 cm x 40 cm dengan tinggi 60

cm. Setelah semua komponen selesai dibuat, kemudian dirangkai seperti gambar

diatas dan direkatkan dengan lem kaca.

3. Penentuan Kecepatan Air.

Pengukuran kecepatan air dengan cara menghitung volume air yang

dialirkan dari bak input, sampai berakhir di bak output. Kecepatan limpasan air

ditentukan berdasarkan perbandingan jarak/waktu. Jarak aliran air ketika melewati

bak yaitu 50 cm, waktu yang diperlukan untuk menempuh jarak itu adalah 6 detik,

maka kecepatan airnya adalah 8,33 cm/detik. Kecepatan air ini digunakan untuk

menentukan debit limpasan air.

4. Percobaan Pendahuluan

a. Penentuan Luas Area Terpengaruh

Langkah pertama dalam penentuan luas area ini adalah dengan mengambil

40 ekor larva undur-undur berukuran panjang + 10 mm dan berat + 0,06 gram,

Kemudian dimasukkan ke dalam bak pelimpasan yang berisi sampel sedimen

tersebut. Larva undur-undur akan membuat liang perangkap sebagai tempat

tinggal dan juga sebagai jebakan bagi mangsanya. Setelah kurang lebih 8 jam

maka larva akan berhenti membuat liang perangkap. Kemudian dilakukan

(35)

commit to user

19 membuat liang perangkap. Pengukuran luas liang perangkap undur-undur sama

dengan pengukuran luas bangun kerucut, dengan menggunakan rumus luas

kerucut yaitu:

Keterangan: L = Luas liang perangakap

r = jari-jari liang perangkap

h = kedalaman liang perangkap

π

= tetapan luas lingkaran sebesar 3,14

Setelah luas liang perangkap undur-undur diukur, kemudian volume timbunan

tanah hasil penggalian juga diukur volumenya. Pengukuran volume timbunan

tanah dengan cara memasukkan tanah hasil pembuatan liang perangkap ke dalam

balok ukur (lihat gambar 4) yang telah terdapat skala di bagian tepinya. Dengan

cara demikian dapat diketahui volume timbunan tanah hasil liang perangkap

undur-undur.

(36)

Uji pendahuluan larva undur-undur terhadap sedimen dari kolam, sungai, dan waduk adalah untuk mengetahui besarnya timbunan tanah hasil pembuatan liang perangkap oleh larva undur-undur. Selain untuk mengetahui timbunan tanah, variabel uji yang lain adalah kondisi tanah yang kering, semi kering dan basah. Rancangan percobaan yang digunakan adalah Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan 3 perlakuan 1 kontrol masing-masing 3 ulangan. Adapun uji untuk mengetahui besarnya timbunan tanah tersebut adalah sebagai berikut :

Tabel 1. Perlakuan pengukuran timbunan hasil dari larva undur-undur

(37)

commit to user

21

S3 Sedimen waduk ulangan 3

Sedangkan variabel uji yang lain untuk mengetahui kemampuan larva untuk

membuat liang perangkap pada kondisi tanah yang berbeda adalah sebagai

berikut:

Tabel 2. Perlakuan kemampuan larva undur-undur dalam membuat liang

perangkap dalam kondisi tanah yang berbeda.

Keterangan :

K = Kontrol R = Kondisi kering

L = Sedimen kolam SB = Kondisi semi basah

W = Sedimen waduk B = Kondisi basah

S = Sedimen sungai

KR = Kontrol dan kondisi tanah kering

KSB = Kontrol dan kondisi semi basah

KB = Kontrol dan kondisi basah

LR = Sedimen kolam dan kondisi sedimen kering

LSB = Sedimen kolam dan kondisi sedimen semi basah

LB = Sedimen kolam dan kondisi sedimen basah

R SB B

K KR KSB KB

L LR LSB LB

S SR SSB SB

(38)

WSB = Sedimen waduk dan kondisi sedimen semi basah

WB = Sedimen waduk dan kondisi sedimen basah

SR = Sedimen sungai dan kondisi sedimen kering

SSB = Sedimen sungai dan kondisi sedimen semi basah

SB = Sedimen sungai dan kondisi sedimen basah

Catatan :

- Jenis sedimen kering, pengeringan dilakukan dengan oven selama 3 jam pada suhu 105 0C.

- Jenis sedimen semi basah, pengeringan dilakukan dengan oven selama 2 jam pada suhu 105 0C.

- Jenis sedimen basah, pengeringan dilakukan dengan oven selama 1 jam pada suhu 105 0C. (Bouyoucos, 1962).

E. Analisis Kadar Air dan Tekstur Tanah Sedimen Kolam, Sungai, dan

Waduk.

a. Penentuan kadar air tanah dari sedimen kolam, sungai, dan waduk sebagai

(39)

commit to user

23 Penentuan tekstur tanah dari sedimen kolam, sungai, dan waduk dengan metode hidrometer yang dikerjakan di Sub Lab. Analisis Tanah Fakultas Pertanian UNS.

F. Perlakuan Limpasan Sedimentasi dengan Liang Perangkap Undur-undur.

Langkah pertama percobaan ini adalah dengan mengambil tanah sedimen

sebanyak 4,5 kg. Tanah tersebut kemudian dimasukkan kedalam bak pelimpasan.

Langkah kedua yaitu memasukkan 40 ekor larva undur-undur kedalam bak

pelimpasan yang berisi tanah dari sedimen tersebut. Setelah 8 jam menggali, maka

larva akan berhenti membuat liang. Langkah selanjutnya adalah mengukur

volume, luas, dan diameter masing–masing liang perangkap. Pengukuran liang

perangkap tersebut sama seperti penentuan luas area terpengaruh. Setelah itu

kemudian dilakukan pelimpasan sedimentasi dengan cara mengalirkan air dengan

debit tertentu pada timbunan tanah hasil pembuatan liang perangkap. Aliran air

berakhir pada bak output, ketika aliran air memasuki bak output, maka sedimen

akan tertahan pada kertas saring didalam bak output tersebut. Sedimen yang

tertahan pada kertas saring ini kemudian diambil kemudian dioven pada suhu

105 0C selama 24 jam dan ditimbang untuk mengetahui berat kering yang

digunakan dalam penentuan beban endapan layang dan prediksi laju sedimentasi.

Kompilasi data hasil pengambilan sedimen dan debit limpasan air serta kosentrasi

sedimen digunakan sebagai sebagai bahan untuk analisis data.

(40)

commit to user

24 Parameter–parameter yang diukur dalam penelitian ini adalah, kelembaban

tanah, pH tanah, kadar air di dalam sedimen, tekstur sedimen dan kemampuan

larva undur-undur dalam membuat liang perangkap. Adapun parameter lain yang

diukur adalah beban endapan layang (concentration of suspended sediment) Cs

(mg/ml), debit limpasan sedimentasi air (discharge of sediment) Q, (cm3/detik)

dan prediksi laju sedimentasi (discharge of suspended sediment) Qs (mg/detik).

Beberapa tahapan untuk menentukan nilai – nilai Q, Cs, dan Qs menggunakan

rumus sebagai berikut:

a.Analisis Beban Endapan Layang (BEL) dilakukan dengan cara penentuan

konsentrasi yang dihitung dengan memakai persamaan sebagai berikut (Chow et

al., 1959):

Cs = beban endapan layang (mg/ml)

G2= berat sedimen dan kertas filter dalam kondisi kering (mg)

G1 = berat kertas filter (mg)

V = volume sedimen (mg3)

b. Debit Limpasan Air (DLA) diperoleh dengan cara pengukuran luas penampang

basah limpasan sedimen dan kecepatan limpasan air (Chow et al., 1959), yang

(41)

commit to user

25 Q = debit limpasan sedimentasi (cm3/detik)

V = kecepatan limpasan sedimentasi (cm/detik)

A = luas penampang basah limpasan sedimentasi (cm2)

c. Prediksi laju sedimentasi menggunakan persamaan sebagai berikut (Chow et

al., 1959) :

Qs = prediksi laju sedimentasi (mg/detik)

Q = debit limpasan air (cm3/detik)

Cs = konsentrasi sedimen (mg/ml)

Data yang diperoleh dianalisis menggunakan Anava (analysis of variance). Jika

terdapat perbedaan yang signifikan, maka dilanjutkan dengan uji DMRT dengan

(42)

commit to user

26

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Pengukuran Volume Timbunan Tanah Hasil Aktivitas Larva

Undur-Undur dalam Membuat Liang Perangkap.

Simulasi mitigasi sedimentasi pada penelitian ini memanfaatkan liang

perangkap yang dibuat oleh larva undur–undur. Larva undur-undur yang

digunakan dalam penelitian ini (panjang 10 mm dan berat 0,06 gram) telah

memasuki fase instar ketiga. Larva undur-undur fase instar ketiga memiliki

kemampuan menggali tanah pada jenis partikel tanah yang berbeda (Scharf et al.,

2008b). Larva undur-undur tersebut dimasukkan ke dalam masing-masing bak

limpasan yang berisi sedimen kolam, sungai, dan waduk. Larva tersebut kemudian

membuat liang perangkap selama 8 jam. Aktivitas membuat liang perangkap

dilakukan oleh undur-undur pada waktu malam hari, karena undur-undur

termasuk hewan nocturnal. Setelah 8 jam diukur volume tanah hasil limpasan

(43)

commit to user

27 Pengukuran volume tanah hasil larva undur-undur membuat liang

perangkap menggunakan balok ukur. Timbunan tanah hasil larva undur-undur

membuat liang perangkap diambil menggunakan penggaris dengan cara

menyerokkan ke dasar timbunan dan memasukkannya ke dalam balok ukur.

Pengambilan tanah ini dilakukan terhadap semua liang perangkap, yang kemudian

diambil rata-ratanya. Rata-rata volume tanah hasil aktivitas larva undur-undur

pada sedimen kolam adalah 20,26 cm3, sedimen sungai 21,33 cm3 dan sedimen

waduk 13,33 cm3. Volume timbunan tanah terbesar pada sedimen sungai sebesar

21,33 cm3, hal ini dikarenakan komposisi tanah penyusun sedimen sungai

sebagian besar berupa pasir. Selain itu pasir merupakan habitat utama larva

undur-undur, sehingga larva undur-undur mudah membuat liang perangkap pada

sedimen sungai karena sedimen sungai sesuai dengan habitat larva undur-undur.

Volume timbunan tanah tersebut berasal dari 36 ekor larva undur-undur yang

mampu membuat liang perangkap, dengan rata-rata volume timbunan tanah setiap

liang perangkap adalah 0,6 cm3.

Sedimen sungai menunjukkan tiga fraksi yaitu: pasir, lumpur, dan liat

(Efriyeldi, 1999). Komponen terbesar sedimen sungai adalah pasir, namun

terdapat pula lempung dan debu. Lempung dan debu tersebut terdapat dalam

jumlah yang sedikit. Hal ini dikarenakan pada badan perairan sungai memiliki

aliran arus yang besar menyebabkan debu dan liat sebagai penyusun sedimen

sungai telah banyak hilang akibat arus sungai tersebut. Pasir merupakan

komponen terbesar sedimen sungai. Butiran-butiran pasir bila terkena aliran air

(44)

commit to user

28 mengikat butiran-butiran pasir dengan adanya ikatan ini menyebabkan pasir

tersebut lebih sulit terbawa oleh aliran air (Hardjowigeno, 1992). Dengan

demikian sedimen sungai lebih sedikit yang hilang terbawa aliran air daripada

sedimen-sedimen yang lain.

Volume timbunan tanah pada sedimen kolam 20,26 cm3, hal ini

dikarenakan sedimen kolam mengandung pasir, lempung, dan debu yang

prosentasenya hampir sama. Adanya sedimen kolam tersebut disebabkan oleh

kondisi kolam ikan yang tidak mengalir dan dasar kolam berupa tanah liat,

sehingga larva undur-undur mengalami kesulitan dalam membuat liang

perangkap. Dengan ditunjukkan hanya 27 ekor dari 40 ekor larva undur-undur

yang mampu membuat liang perangkap, dengan rata-rata besarnya volume

timbunan tanah setiap liang perangkap yang dibuat larva undur-undur sebesar

1,33 cm3.

Volume timbunan tanah terkecil adalah pada sedimen waduk yaitu 13,33

cm3, hal ini dikarenakan sedimen waduk mengandung lempung paling banyak.

Kondisi di sekitar waduk Cengklik yang merupakan area persawahan, area

persawahan tersebut menyumbang sedimentasi ketika terjadi banjir atau hujan

yang muaranya menuju ke waduk Cengklik, sehingga sedimen waduk jenis

tanahnya sama dengan tanah sawah yaitu tanah lempung. Darmawidjaja (1990)

menyatakan bahwa tanah lempung memiliki ciri dapat membentuk gumpalan

- gumpalan keras ketika kering, hal ini menyulitkan larva undur-undur ketika

(45)

commit to user

29 mampu membuat liang perangkap, dengan rata-rata volume timbunan tanah setiap

liang perangkap yang dibuat oleh larva undur-undur adalah 0,048 cm3.

B. Kemampuan Larva Undur-Undur dalam Membuat Liang Perangkap

pada Jenis Sedimen Kolam, Sungai, dan Waduk.

Kemampuan larva undur-undur dalam membuat liang perangkap

dipengaruhi oleh kondisi tanah yang berbeda. Salah satu cara untuk mengetahui

hal tersebut adalah dengan mengukur luas liang perangkap larva undur-undur

pada jenis tanah yang berbeda. Perbedaan liang perangkap dari sedimen kolam,

sungai, dan waduk salah satu cara untuk menentukannya adalah dengan

mengetahui tekstur tanah dari ketiga sedimen tersebut. Tekstur tanah dari masing-

masing sedimen terdapat pada Tabel 3.

termasuk kedalam kelas tekstur geluh dengan sedikit perbedaan kelasnya. Kelas

tekstur geluh merupakan kelas tekstur dengan perbandingan antara pasir, debu,

(46)

commit to user

30 perangkap terbesar pada sedimen kolam yaitu 3,63 cm2 dibandingkan dengan

kontrol 3,16 cm2. Hal ini dikarenakan sedimen kolam termasuk ke dalam kelas

tekstur geluh, dengan perbandingan: pasir 39,02 %, debu 34,46 % dan lempung

26,51 %. Tingginya prosentase pasir yaitu 39,02 % memudahkan larva

undur-undur membuat liang perangkap, selain itu pasir merupakan habitat alami larva

undur-undur. Hal tersebut juga didukung dengan prosentase debu 34,46 %, yang

mudah berubah strukturnya karena aktivitas dari larva undur-undur ketika

membuat liang perangkap.

Luas liang perangkap terkecil pada sedimen waduk yaitu 2,87 cm2. Hal ini

dikarenakan sedimen waduk didominasi oleh jenis tanah lempung. Sifat dari

lempung antara lain: bertekstur halus, membentuk gumpalan-gumpalan keras

dalam kondisi kering, jika basah liat dan melekat di jari. Kondisi seperti ini

menyulitkan larva undur undur dalam membuat liang perangkap karena tidak

sesuai dengan habitatnya. Sedimen waduk termasuk dalam kelas tekstur geluh

lempung pasiran, karena memiliki prosentase pasir 44,63% dan lempung 31,64 %.

Prosentase kelas tekstur terbesar diantara ketiganya adalah pasir dan lempung,

sehingga disebut geluh lempung pasiran (Darmawidjaja, 1990).

Luas liang perangkap pada sedimen sungai yaitu 3,05 cm2, hal ini

dikarenakan penyusun utama sedimen sungai berupa tanah berpasir. Kemampuan

larva undur-undur dalam membuat liang perangkap pada tanah berpasir

disebabkan tanah berpasir memiliki ciri tanahnya lepas-lepas dan berbutir tunggal

(47)

commit to user

31 liang perangkap. Selain itu luas liang prangkap larva undur-undur merubah

derajad kestabilan pasir (Scraf et.al,. 2008a). Menurut Lomascolo and Brener

(2001) pada habitat alami liang perangkap undur-undur digunakan untuk

membedakan ukuran partikel pasir. Ukuran pasir yang besar dan kecil dipisahkan,

ukuran partikel pasir yang kecil dan halus akan menyusun liang perangkap

undur-undur. Ukuran pasir yang besar akan dihancurkan dan dibuang dari liang

perangkap tersebut. Liang perangkap larva undur-undur membuat ukuran partikel

pasir menjadi kecil (Devetak et al., 2007). Sifat tanah berpasir umumnya lebih

cepat kering daripada tanah bertekstur lempung (Hardjowigeno, 1992). Oleh

karena itu sedimen sungai termasuk dalam kelas tekstur geluh pasiran, karena

memiliki prosentase pasir 56,88 %, debu 27,90 % dan lempung 15,22 %.

Prosentase yang paling besar diantara ketiganya adalah pasir, sehingga disebut

geluh pasiran.

C. Kemampuan Larva Undur-Undur dalam Membuat Liang Perangkap

pada Kadar Air yang Berbeda.

Kemampuan tanah untuk menahan air antara lain dipengaruhi oleh tekstur

tanah. Tanah yang bertekstur kasar mempunyai daya menahan air lebih kecil dari

pada tanah yang bertekstur halus. Pergerakan aliran air pada tanah yang berpasir

lebih cepat dibandingkan dengan tanah liat berdebu. Beberapa faktor yang

mempengaruhi diantaranya kandungan air tanah, distribusi pori, ukuran pori,

adhesivitas, dan konduktifitas hidraulik (Hardjowigeno, 1992). Kadar air pada

(48)

Sedimen Kondisi sedimen Prosentase Berat sedimen

Kontrol Kontrol 1 8,94 % 17 g

Penentuan kadar air dari masing-masing sedimen ini bertujuan untuk

mengetahui kemampuan larva undur-undur dalam membuat liang perangkap

dengan kadar air berbeda. Kadar air ini mempengaruhi besarnya luas liang

perangkap dan volume timbunan tanah hasil aktivitas larva undur-undur membuat

liang perangkap terbesar. Prosentase kadar air ini ditentukan oleh lamanya waktu

pemanasan yaitu 3 jam untuk sedimen kering, 2 jam untuk sedimen semi basah,

dan 1 jam untuk sedimen basah dengan suhu yang sama yaitu 105 0C. Prosentase

kadar air terbesar pada sedimen waduk basah yaitu 24,27 %, hal ini dikarenakan

sedimen waduk mengandung lempung sebagai penyusun utama sedimen waduk.

Tanah lempung memiliki kemampuan menyerap air dan menahannya yang kuat,

ketika dilakukan pemanasan hanya sedikit air yang menguap, sehingga berat tanah

lempung ini juga besar yaitu 30,8 g yang dibandingkan dengan rata–rata dari

(49)

commit to user

33 Prosentase kadar air terkecil pada sedimen sungai semi basah yaitu 9,8 %

dengan berat tanah 18,2 g. Walaupun jenis tanahnya sama dengan kontrol namun

berat sedimen sungai sedikit lebih besar daripada kontrol, karena sedimen sungai

mengandung liat dan debu yang jumlahnya sedikit dan berpengaruh terhadap berat

sedimen sungai semi kering. Sedimen sungai mengandung pasir sebagai penyusun

utama sedimen tersebut. Tanah berpasir umumnya mempunyai kandungan air

yang lebih kecil dibandingkan dengan tanah liat dan berdebu, namun tanah

berpasir mempunyai pori makro yang banyak dan adhesivitas terhadap air lebih

kecil. Dengan demikian meskipun kandungan air pada tanah lempung dan

berdebu lebih tinggi, namun pergerakan air pada tanah tersebut lebih lambat

daripada tanah yang berpasir (Hardjowigeno, 1992). Parameter lain yang diukur

dalam penelitian ini adalah kelembaban tanah dan pH tanah menggunakan soil

tester dan pH meter tanah. Kelembaban tanah pada ketiga sedimen sama yaitu 1.

pH tanah pada ketiga sedimen sama yaitu 7.

D. Pengaruh Liang Perangkap Larva Undur-undur Terhadap Prediksi Laju

Sedimentasi dan Beban Endapan Layang.

Pengaruh liang perangkap larva undur-undur terhadap limpasan

sedimentasi dapat diukur dengan mengetahui prediksi laju sedimentasi dan beban

(50)

commit to user

34 yang dipengaruhi oleh volume timbunan tanah hasil aktivitas larva undur-undur

membuat liang perangkap. Langkah untuk mengetahui prediksi laju sedimentasi

adalah dengan cara mengalirkan air kedalam bak pelimpasan dengan debit

12.499,9 cm3/detik dan kecepatan 8,33 cm/detik. Kecepatan air ditentukan

berdasarkan perbandingan jarak/waktu, maka diperoleh kecepatan airnya yaitu

8,33 cm3/detik. Adapun prediksi laju sedimentasi terdapat pada gambar 6.

Gambar 6. Histogram prediksi laju sedimentasi.

Berdasarkan histogram di atas volume sedimen sebanding dengan tingginya

prediksi laju sedimentasi. Prediksi laju sedimentasi terbesar pada sedimen kolam

semi basah yaitu 116,87 mg/detik dengan volume tanah sebesar 28,8 cm3.

Besarnya laju sedimentasi pada sedimen kolam semi basah sebanding dengan

besarnya volume sedimen kolam semi basah. Hal ini dikarenakan sedimen kolam

mengandung bahan-bahan organik yang berasal dari pakan ikan. Kandungan

bahan organik tersebut diantaranya adalah zat organik, fosfor, nitrogen, makro,

dan mikronutrient. Akumulasi rata–rata zat organik didalam sedimen kolam ikan

(51)

commit to user

35 tersebut salah satunya berasal dari pakan ikan, dengan adanya kandungan bahan

organik mengakibatkan sedimen kolam bercampur dengan zat organik tersebut

sehingga berat tanah dari sedimen kolam menjadi ringan dan mudah terbawa oleh

air. Oleh karena itu, sedimen kolam memiliki prediksi laju sedimentasi terbesar

dibandingkan dengan sedimen yang lain.

Prediksi laju sedimentasi terkecil pada sedimen waduk semi basah yaitu

33,49 mg/detik dengan volume tanah hasil larva undur-undur membuat liang

perangkap adalah 9,6 cm3. Rendahnya laju sedimentasi pada sedimen waduk

semi basah sebanding dengan rendahnya volume tanah hasil larva undur-undur

membuat liang perangkap. Hal ini dikarenakan sedimen waduk memiliki

kandungan lempung yang tinggi. Berdasarkan kondisi tersebut maka kemampuan

larva undur-undur dalam membuat liang perangkap menjadi berkurang karena

terdapat kandungan lempung di dalamnya.

Volume tanah hasil larva undur-undur membuat liang perangkap pada

sedimen sungai semi basah menunjukkan angka yang tinggi yaitu 28,8 cm3.

Namun prediksi laju sedimentasinya rendah yaitu 54,37 mg/detik. Rendahnya

prediksi laju sedimentasi disebabkan sedimen sungai komponen utamanya pasir.

Pasir memiliki ciri-ciri tanahnya lepas-lepas dan berbutir tunggal. Jika dipijak

dalam kondisi kering akan berderai. Pasir jika dalam kondisi basah akan

tergumpal meremah (Darmawidjaja, 1990). Tingginya volume tanah pada

sedimen sungai semi basah disebabkan karena pasir memiliki ciri-ciri tanahnya

mudah lepas dan berbutir tunggal. Pasir umumnya lebih mudah kering dari pada

(52)

commit to user

36 larva undur-undur mudah membuat liang perangkap pada tanah yang berpasir

dibandingkan dengan tanah yang lain. Tanah berpasir juga merupakan habitat

alami dari larva undur-undur.

Berdasarkan uraian di atas dapat diketahui bahwa dengan luas area 50 cm

x30 cm x 20 cm dan tinggi tanah 3 cm pada sedimen kolam semi basah, dapat

menghasilkan prediksi laju sedimentasi sebesar 116,87 mg/detik dengan jumlah

larva undur-undur sebanyak 28 ekor. Dengan demikian setiap larva undur-undur

mampu melimpaskan sedimentasi sebesar 4,173 mg/detik. Akan tetapi pada

sedimen waduk semi basah prediksi laju sedimentasinya adalah 33,49 mg/detik,

dengan jumlah larva undur-undur sebanyak 29 ekor. Dengan demikian setiap

larva undur-undur mampu melimpaskan sedimentasi sebesar 1,154 mg/detik.

Beban endapan layang adalah berat sedimen yang terlarut di dalam aliran

air. Adapun beban endapan layang tersebut tersaji pada gambar 7.

(53)

commit to user

37 Gambar 7. Histogram beban endapan layang.

Beban endapan layang terbesar yaitu pada sedimen kolam semi basah yaitu

0,007126 mg/ml dengan volume tanahnya 28,8 cm3 dan berat sedimen 48,2 g.

Pada sedimen kolam semi basah didominasi oleh tanah berdebu dan pasir. Debu

berupa butiran–butiran partikel kecil dengan ukuran 3,9–62,5 µm lebih besar dari

lempung tetapi lebih kecil dari pasir (USDA, 2006). Debu mudah

ditransportasikan melalui air. Dengan demikian walaupun berat sedimen sungai

semi basah lebih besar daripada sedimen yang lain, namun dengan kandungan

debu yang dominan membuat sedimen ini mudah ditransportasikan oleh air. Hal

tersebut yang membuat beban endapan layang sedimen sungai semi basah menjadi

besar.

Sedangkan beban endapan layang terkecil terdapat pada sedimen waduk

semi basah yaitu 0.00268 mg/mL dengan volume sedimen 9.6 cm3 dan berat

sedimen yaitu 25,7 g. Pada sedimen waduk semi basah didominasi oleh tanah

lempung. Ukuran partikel tanah lempung + 2 µm lebih kecil daripada debu dan

pasir (USDA, 2006). Walaupun berat sedimen sungai semi basah terkecil, akan

tetapi lempung memiliki daya serap terhadap air lebih besar daripada debu dan

pasir. Ketika terkena air maka lempung akan menggumpal karena menyimpan air

yang disebabkan oleh adanya daya serap air tersebut. Hal ini yang membuat

sedimen waduk semi basah memiliki beban endapan layang terkecil.

Beban endapan layang pada sedimen sungai semi basah yaitu 0,00435

mg/ml, namun sedimen sungai semi basah memiliki volume tanah yang besar

(54)

commit to user

38 diantara 62,5 µm - 2 mm. Pasir memiliki berat paling besar daripada debu dan

lempung, namun sifat dari pasir adalah mempunyai kandungan air yang lebih

kecil daripada lempung dan debu. Pasir mempunyai pori makro yang banyak dan

adhesivitas terhadap air lebih kecil. Dengan demikian meskipun kandungan air

pada lempung dan debu lebih tinggi, namun pergerakan air pada lempung dan

debu lebih lambat daripada tanah yang berpasir. Pasir jika dalam kondisi basah

akan tergumpal meremah (Darmawidjaja, 1990). Tingginya volume tanah pada

sedimen sungai semi basah disebabkan karena pasir memiliki ciri-ciri tanahnya

mudah lepas dan berbutir tunggal. Oleh kerana itu larva undur-undur mudah

membuat liang perangkap pada tanah yang berpasir dan volume tanah yang

dihasilkan juga besar. Selain itu tanah berpasir juga merupakan habitat alami dari

larva undur-undur. Adanya persamaan histogram antara beban endapan layang

dengan laju sedimentasi disebabkan karena hubungan antara beban endapan

layang dengan prediksi laju sedimentasi adalah linier. Hal demikian sesuai dengan

pernyataan Ulaga (2005) bahwa nilai beban endapan layang sebanding dengan

prediksi laju sedimentasi. Beban endapan layang sedimen kolam, sungai dan

waduk masih dalam kategori baik, hal ini sesuai dengan Kepmen KLH No. 2.

1988 bahwa beban endapan layang sedimen dalam kategori baik karena dalam

rentang nilai 0 -100 mg/L. Debit limpasan air yang digunakan dalam penelitian ini

diperoleh dengan cara pengukuran luas penampang basah limpasan sedimen dan

kecepatan limpasan air, sehingga debit limpasan air pada penelitian ini adalah

(55)

commit to user

39 Berdasarkan uraian di atas dapat diketahui bahwa dengan luas area 50 cm

x 30 cm x 20 cm dan tinggi tanah 3 cm pada sedimen kolam semi basah, dapat

menghasilkan beban endapan layang sebesar 0,007126 mg/ml dengan jumlah

larva undur-undur sebanyak 28 ekor. Dengan demikian setiap larva undur-undur

mampu melimpaskan beban endapan layang sebesar 0,0002545 mg/ml. Akan

tetapi pada sedimen waduk semi basah prediksi beban endapan layangnya adalah

0,00268 mg/ml, dengan jumlah larva undur-undur sebanyak 29 ekor. Dengan

demikian setiap larva undur-undur mampu melimpaskan beban endapan layang

sebesar 0,0000924 mg/ml.

Berdasarkan hasil uji statistik Anava dengan taraf signifikansi 5%,

memberikan hasil beda nyata antara prediksi laju sedimentasi dan beban endapan

layang pada jenis sedimen yang berbeda. Hal tersebut ditunjukkan dengan nilai

signifikansi sebesar 0,046 (p < 0,05). Adanya perbedaan nyata tersebut, kemudian

diuji lanjut dengan uji DMRT. Adapun hasil uji DMRT prediksi laju sedimentasi

terdapat pada Tabel 5.

Tabel 5. Hasil uji DMRT rata-rata prediksi laju sedimentasi.

Kelompok Rata-rata prediksi laju sedimentasi ± SD (g) Kontrol 31.70 ± 1.50 a

Sedimen Kolam 89.08 ± 10.1 b Sedimen Sungai 57.49 ± 20.8 ab Sedimen Waduk 65.66 ± 32.2 ab

(56)

commit to user

40 Setelah dianalisis statistik dengan uji Anava yang dilanjutkan dengan uji

DMRT pada taraf signifikansi 5% terdapat pada Tabel 5 yaitu adanya beda nyata

pada rata-rata prediksi laju sedimentasi. Rata-rata prediksi laju sedimentasi

terbesar pada sedimen kolam yaitu 89,0826206 mg/detik, sedangkan rata-rata

prediksi laju sedimentasi terkecil pada kontrol yaitu 31,708079 mg/detik. Hasil uji

DMRT pada beban endapan layang terdapat pada Tabel 6.

Tabel 6. Hasil uji DMRT rata-rata beban endapan layang.

Kelompok Rata-rata beban endapan layang ± SD (g)

Kontrol 2.53 ± 1.2 a

Sedimen Kolam 7.12 ± 2.5 b Sedimen Sungai 4.60 ± 1.6 ab Sedimen Waduk 5.25 ± 8.1 ab

Keterangan : Angka yang diikuti huruf yang berbeda menunjukkan hasil yang beda nyata pada taraf signifikan 5 %.

Hasil uji DMRT dengan taraf signifikansi 5% yang terdapat pada Tabel 6. Terdapat beda nyata pada rata-rata beban endapan layang. Rata-rata beban endapan layang terbesar pada sedimen kolam yaitu 0,007126 mg/ml, sedangkan rata-rata prediksi laju sedimentasi terkecil pada kontrol yaitu 0,00253 mg/ml.

E. Prediksi Laju Sedimentasi dan Beban Endapan Layang Sebagai Simulasi

Mitigasi Sedimentasi.

Larva undur-undur membuat perangkap berfungsi untuk menangkap

mangsa yang terjebak kedalam liang perangkap tersebut. Fungsi liang

perangkap selain untuk menangkap mangsa juga merubah agregat tanah,

(57)

commit to user

41 karena aktivitas larva undur-undur tersebut. Oleh karena itu aktivitas ini

digunakan pada sedimen kolam, sungai, dan waduk untuk merubah struktur

sedimen tersebut. Sedimen tanah yang berubah akibat aktivitas larva

undur-undur akan mudah hanyut bersamaan dengan aliran air. Larva undur-undur–undur-undur

pada habitat alami menggunakan liang perangkap untuk membedakan ukuran