289
PRAKTIK KONSERVASI TANAH DI HUTAN TANAMAN JATI MUDA UNTUK MENURUNKAN LIMPASAN PERMUKAAN DAN EROSI1
Oleh:
Muhadi2 , Purwanto 3, Corryanti4
2 Direksi Perum Perhutani, Gdg Manggala Wanabakti Jl. Gatot Subroto-Senayan, Jakarta 3, 4
Telp. (0296)421233 ; Fax (0296) 422439
Pusat Penelitian&Pengembangan Perhutani, Jl.Wonosari-Batokan Tromol Pos 6 Cepu Email2 :purnovi@yahoo.co.id; Email3 : corrysambodo@yahoo.co.id
ABSTRAK
Lahan hutan yang dikelola Perum Perhutani dari tahun ke tahun disadari semakin menurun produktivitasnya. Salah satu faktor penyebabnya adalah menurunnya kualitas tapak. Penurunan kualitas tapak ini dapat ditandai semakin tipisnya lapisan solum tanah. Praktik konservasi lahan hutan kenyataannya sudah banyak diabaikan. Praktik konservasi tanah harus disesuaikan dengan kondisi lahan serta jenis erosi yang akan ditanggulangi, di samping biaya, tenaga, dan waktu yang tersedia.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui efektivitas penerapan konservasi tanah pada lahan bertanaman jati muda. Lokasi penelitian di wilayah KPH Gundih, Divisi Regional Jawa Tengah, Perum Perhutani. Perlakuan konservasi tanah adalah teras gulud & tanaman sela (kontrol), kombinasi teras gulud dan bangku serta tanaman sela, dan tanaman sela (kontrol). Pengamatan erosi tanah diukur dengan metode plot erosi ukuran 22 m x 8 m. Parameter yang diamati adalah aliran permukaan dan erosi tanah. Hasil penelitian menunjukkan penerapan konservasi tanah dengan teras gulud & tanaman sela dapat menurunkan limpasan permukaan 62,22% % dan erosi tanah sebesar 67,52% dibanding dengan kontrol. Penerapan konservasi tanah kombinasi teras gulud dan bangku serta tanaman sela dapat menurunkan limpasan permukaan sebesar 68,56% dan erosi tanah 18,32%dibanding dengan kontrol. Penerapan konservasi tanah pada tanaman jati muda dengan teras gulud dan teras bangku yang diperkuat tanaman sela efektif untuk menurunkan aliran permukaan dan erosi tanah.
Kata kunci : Konservasi tanah, limpasan permukaan, erosi tanah.
I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang
Lahan hutan yang dikelola Perum Perhutani dari tahun ke tahun disadari semakin menurun produktivitasnya. Salah satu faktor penyebabnya adalah menurunnya kualitas tapak. Penurunan
1 Disampaikan dalam Seminar Nasional Restorasi DAS : Mencari Keterpaduan di Tengah
Isu Perubahan Iklim diselenggarakan atas kolaborasi dari BPTKPDAS, Pascasarjana UNS dan Fakultas Geografi UMS di Surakarta, pada tanggal 25 Agustus 2015.
290
kualitas tapak ini dapat ditandai semakin tipisnya lapisan solum tanah. Praktik konservasi lahan hutan kenyataannya sudah banyak diabaikan. Erosi tanah menjadi bahaya karena prosesnya berlangsung lebih cepat dari laju pembentukan tanah. Erosi yang mengalami percepatan secara berangsur akan menipiskan tanah, bahkan menyingkap bahan induk ke permukaan tanah. Erosi semacam ini akan merusak lahan daerah hulu yang terkena erosi langsung dan berbahaya bagi daerah hilir. Penerapan konservasi tanah dan air diharapkan dapat menanggulangi erosi, menyediakan air dan meningkatkan kandungan hara dalam tanah. Erosi dapat mempercepat tanah menjadi kritis, sehingga erosi merupakan permasalahan yang harus diperhatikan dalam mengelola sumber daya hutan. Tingginya tingkat erosi dapat disebabkan karena dalam mengolah lahan tidak memerhatikan kaidah konservasi tanah. Praktik konservasi tanah harus disesuaikan dengan kondisi lahan serta jenis erosi yang akan ditanggulangi, di samping biaya, tenaga, dan waktu yang tersedia.
B. Tujuan
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh penerapan konservasi tanah pada tanaman jati muda terhadap limpasan permukaan dan erosi tanah.
II. METODOLOGI PENELITIAN A. Lokasi dan Waktu Penelitian
Lokasi penelitian adalah tanaman jati umur 6 bulan di Petak 59j, BKPH Mogot, KPH Gundih, Divisi Regional Jawa Tengah. Penelitian dilaksanakan pada tahun 2011.
B. Bahan dan Alat
Bahan dan alat yang digunakan adalah peta kerja, meteran, ombrometer, petak erosi 22 m x 8 m, kolektor, cangkul, dan alat tulis.
C. Pendekatan
1. Perlakuan dalam penelitian adalah tanaman sela (kontrol), konservasi tanah dengan teras gulud & tanaman sela, dan konservasi tanah dengan teras gulud dan bangku serta tanaman sela. Kelerengan lahan pada plot 1 (kontrol) dan plot 2
291
hampir sama, yait 20-35%, sedangkan plot 3 kelerengan lahan 45-65%.
2. Penempatan petak erosi dengan ukuran 22 m x 8 m yang dihubungkan dengan kolektor dan memasang ombrometer untuk menghitung curah hujan yang terjadi.
3. Jumlah limpasan permukaan dan erosi diukur dengan cara : a) Mengukur tinggi air di bak A dan 2 drum (Bak B dan C)
dengan penggaris untuk mengetahui volume limpasan permukaan.
b) Mengaduk air dan tanah yang berada di dalam ketiga bak penampung (Bak A, B, dan C) secara merata, dan mengambil contoh larutan masing-masing ±600 ml.
c) Mengendapkan contoh larutan selama 24 jam. Endapan sedimen dipisahkan dari air dengan kertas saring. Kertas saring ditimbang (berat awal). Endapan sedimen yang di kertas saring dioven selama 24 jam pada suhu 1050
d) Setelah dikering-ovenkan, ditimbang berat sedimennya. C.
Gambar 1. Skema plot dan bak ukur erosi dan aliran permukaan D. Analisa Data
Besarnya limpasan permukaan dan tingkat erosi menggunakan metode bak erosi (ton/ha), dihitung dengan persamaan :
1. Aliran permukaan
yaitu : Keterangan :
Vplot-i = Volume aliran permukaan (m3
VAi = Volume Bak A dari jenis tindakan konservasi tanah ke-i
/ha) dari jenis tindakan konservasi tanah ke-i VBi = Volume Bak B dari jenis tindakan konservasi tanah ke-i
VCi = Volume Bak C dari jenis tindakan konservasi tanah ke-i A = Luas Plot Pengamatan Erosi
n = Jumlah lubang pembuangan air dari bak B dan drum penampung 1 i = Perlakuan
292
2. Erosi tanah
Besarnya erosi tanah dihitung dengan menggunakan persamaan berikut :
yaitu : Keterangan :
Eplot-I = Volume aliran permukaan (m3
CAi = Konsentrasi sedimen Bak A dari jenis tindakan konservasi tanah ke-i /ha) dari jenis tindakan konservasi tanah ke-i CBi = Konsentrasi sedimen Bak B dari jenis tindakan konservasi tanah ke-i CCi = Konsentrasi sedimen Bak C dari jenis tindakan konservasi tanah ke-i VAi = Volume Bak A dari jenis tindakan konservasi tanah ke-i
VBi = Volume Bak B dari jenis tindakan konservasi tanah ke-i VCi = Volume Bak C dari jenis tindakan konservasi tanah ke-i
N = Jumlah lubang pembuangan air dari bak B dan drum penampung 1 A = Luas Plot Pengamatan Erosi; i = Perlakuan
3. Pendugaan Aliran Permukaan dan Erosi Rata-Rata Tahunan
Pendugaan Aliran Permukaan dan Erosi Rata-Rata Tahunan dilakukan 2 cara, yaitu : pendekatan hari hujan dan regresi.
Aliran permukaan rata-rata setahun :
Keterangan :
Vapti : Volume aliran permukaan tahunan (m3
HHt : Jumlah hari hujan selama 1 tahun (hari/tahun)
/ha/tahun) dari jenis tindakan konservasi tanah ke-i
HHp : Jumlah hari hujan selama pengamatan (hari) Vappi : Volume aliran permukaan selama pengamatan (m3
Erosi permukaan rata-rata setahun dengan hari hujan :
/ha)
Keterangan :
Ert i : Erosi Tahunan (ton/ha/tahun) dari jenis tindakan konservasi tanah ke-i HHt : Jumlah hari hujan selama 1 tahun (hari)
Epi : Erosi selama pengamatan (ton/ha) dari jenis tindakan konservasi tanah ke-i 4. Perhitungan Erosi yang Diperbolehkan
Besarnya erosi yang diperbolehkan (Edp) dihitung dengan menggunakan persamaan berikut (Arsyad 2000).
; Keq = Kef x Ft
Edp (ton/ha/th)= Edp (mm/th) x berat volume tanah x 10
293 Keterangan:
Edp = Erosi yang diperbolehkan (mm/th atau ton/ha/th) Keq = Kedalaman efektif equivalen (mm)
T = Umur guna tanah atau jangka waktu yang cukup untuk memelihara kelestarian tanah (tahun)
Kef = Kedalaman efektif tanah (mm); Ft = Nilai 293actor kedalaman tanah (sub-order)
III. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Limpasan permukaan dan erosi hasil pengukuran
Limpasan permukaan adalah bagian curah hujan yang tidak terinfiltrasi dan hilang serta mengalir di atas permukaan tanah. Limpasan permukaan inilah yang segera masuk ke dalam alur sungai. Limpasan/ aliran permukaan yang terjadi akibat curah hujan selama pengamatan adalah sebagai berikut:
Tabel 1. Jumlah aliran permukaan selama 31 hari hujan Plot
Curah hujan (mm)
Aliran permukaan (m3/ha)
Min Max Rata-rata Sd Jumlah
1 814 1,75 558,43 50,03 119,97 1550,82
2 814 0,28 194,08 12,56 38,59 389,59
3 814 0,14 201,09 17,76 45,77 550,51
Keterangan :
Plot 1 : lahan tanaman jati dengan tanaman sela (kontro) Plot 2 : lahan tanaman jati dengan teras gulud & tanaman sela
Plot 3 : lahan tanaman jati dengan teras gulud & bangku serta tanaman sela
Erosi merupakan hilangnya atau terkikisnya tanah atau bagian-bagian tanah dari suatu tempat karena gerakan air atau angin. Kerusakan yang ditimbulkan oleh erosi dapat menyebabkan hilangnya lapisan tanah yang subur dan baik untuk pertumbuhan tanaman serta berkurangnya kemampuan tanah untuk menyerap dan menahan air. Kerusakan yang ditimbulkan oleh peristiwa erosi terjadi di dua tempat yaitu pada tanah tempat tererosi terjadi dan tempat diendapkannya tanah yang terangkat air. Erosi yang terjadi di lokasi penelitian selama 31 hari hujan adalah sebagai berikut :
294
Tabel 2. Erosi total selama 31 hari kejadian hujan Plot
Erosi (ton/ha)
Min Max Rata-rata Sd Jumlah
1 3 x 10-3 0.395 0.025 0.071 0.766
2 8 x 10-8 0.070 0.013 0.029 0.415
3 8 x 10-7 0.200 0.019 0.045 0.577
Urutan besar erosi dan aliran permukaan adalah pada plot 1 > plot 3 > plot 2. Berdasarkan uji t perbedaan nilai rata-rata antar perlakuan tidak berbeda nyata. Perubahan variasi hujan menjadi aliran permukaan dari 3 perlakuan secara statistik tidak berbeda nyata, walaupun nilainya berbeda satu dengan lainnya. Nilai rata-rata perbandingan antar plot tidak berbeda jauh, tetapi nilai ragam perbandingan antar plotnya besar. Hal inilah menyebabkan hasil uji beda nyata rata-rata tidak berbeda nyata.
Plot 1 menyebabkan limpasan permukaan dan erosi paling besar dibandingkan dengan plot lainnya. Pada plot 1 (kontrol) tidak menerapkan teras seperti plot lain yang menggunakan teras gulud (plot 2) dan kombinasi teras gulud dan bangku (plot 3). Penerapan teras gulud maupun bangku terbukti dapat mengurangi laju aliran permukaan sehingga memungkinkan air terinfiltrasi ke dalam tanah dan akhirnya jumlah aliran permukaan yang sampai ke hilir (bak penampung) menjadi lebih kecil. Berkurangnya laju aliran permukaan juga akan mengurangi energi untuk mengikis dan mengangkut partikel tanah sehingga erosi permukaan menjadi lebih kecil. Pembuatan teras dapat menahan partikel tanah yang terangkut limpasan permukaan, sehingga partikel tanah yang sampai hilir/bak penampung menjadi sedikit dibandingkan dengan tanpa teras (gulud atau bangku).
Perbandingan limpasan permukaan di plot 2 (teras gulud dan tanaman sela), plot 3 (teras gulud/bangku dan tanaman sela), plot 1 (tanaman sela/kontrol) adalah 0.75 : 0.66 : 1 dan erosi tanah adalah 0.46 : 0.28 : 1. Erosi yang terjadi di suatu lahan meningkat dengan
295
meningkatnya limpasan permukaan. Peningkatan volume dan kecepatan limpasan permukaan berpengaruh terhadap kapasitas transportasi limpasan permukaan untuk membawa bahan tanah, sehingga meningkatkan erosi.
B. Pendugaan limpasan permukaan dan erosi selama setahun
Hasil pendugaan limpasan permukaan dan erosi dalam setahun dapat didekati dengan jumlah hari hujan dan regresi.
Tabel 3. Analisis regresi di masing-masing plot erosi
Plot Persamaan regresi
Parameter Analisis Regresi
r R2 F hit. F tabel (α = 5%) Plot 1 Vp = -3.87 + 0.37H + 0.03H Ep = 0.02 – (1.59 E-3) H + (3.2E-5)H 2 2 85.60 85.70 84.50 84.60 83.06 83.65 3.32 Plot 2 Vp = 3.81 – 0.54H + 0.01H
Ep = 3.94E-4 + (5.4E-5)H + (7E-6)H
2 91.20 2 90.60 90.50 89.90 144.36 134.5 3.32 Plot 3 Vp = -3.59 + 0.15H + 0.01H
Ep = -7E-3 + (6.23E-4)H + (6E-6)H
2 92.00
2 83.70 91.40 82.60 152.75 71.98 3.32
Keterangan : Vp : m3/ha/hari, Ep : ton/ha/hari, H : mm/hari
Pendugaan limpasan permukaan dan erosi disajikan pada tabel 4. Tabel 4. Pendugaan limpasan permukaan dan erosi dalam setahun
Plot
Erosi (ton/ha/thn) Limpasan Permukaan
(m3/ha/thn)
Hari hujan Regresi Hari hujan Regresi
Plot 1 4,00 3,11 6734,39 5733,45
Plot 2 2,17 1,01 2253,94 2166,37
Plot 3 3,01 2,54 3187,43 1802,55
Hasil pendugaan dengan cara pertama menghasilkan nilai dugaan limpasan permukaan dan erosi yang lebih besar dibandingkan dengan cara kedua. Hal ini disebabkan rata-rata curah hujan dalam
296
selang waktu pengamatan lebih besar dibandingkan dengan rata-rata curah hujan dalam selang waktu sisanya. Hasil pendugaan dengan cara pertama cenderung over estimate, sehingga pendugaan erosi satu tahun lebih baik diduga dengan menggunakan persamaan regresi.
C. Indeks bahaya erosi
Erosi yang diperbolehkan adalah laju erosi terbesar yang masih dapat dibiarkan atau ditoleransi agar terpelihara suatu kedalaman tanah yang cukup bagi pertumbuhan tanaman/ tumbuhan yang memungkinkan tercapainya produktivitas yang tinggi secara lestari dalam mm/tahun atau ton/ha/tahun. Erosi yang diperbolehkan menjadi pembatas maksimum, sehingga dapat dijadikan ukuran dalam mengendalikan erosi melalui tindakan konservasi tanah dan air. Bila besarnya nilai erosi aktual sama dengan atau lebih kecil dari nilai erosi yang diperbolehkan maka tidak perlu dilakukan tindakan konservasi tanah dan air. Sedangkan apabila besarnya nilai erosi aktual lebih besar dibandingkan nilai erosi yang diperbolehkan maka perlu tindakan konservasi tanah dan air.
Tingkat Bahaya erosi merupakan perbandingan antara nilai erosi aktual dengan nilai erosi yang diperbolehkan. Nilai indeks bahaya erosi suatu lahan dikelompokkan ke dalam kelas-kelas tertentu (Arsyad, 1989). Indeks bahaya erosi tersaji dalam tabel 5.
Tabel 5. Indeks bahaya Erosi suatu lahan
Indeks Bahaya Erosi Kelas
≤ 1 Rendah
1,01 – 4,00 Sedang
4,01 – 10,00 Tinggi
≥ 10,01 Sangat Tinggi
Dari hasil pengukuran dan pengambilan sampel tanah yang dilakukan di lokasi pengamatan erosi, memiliki kedalaman efektif rata-rata 80 cm, berat volume tanah masing-masing plot (1,2 dan 3) adalah 1,01 gr/cm3; 1,00 gr/cm3 dan 1,08 gr/cm3 dan umur pakai
297
tanah yang cukup untuk memelihara kesuburan tanah jenis grumosol adalah 400 tahun (Arsyad, 1989).
Berdasarkan data tersebut diperoleh nilai erosi yang diperbolehkan pada setiap plot (1,2 dan 3) sebesar 16,16 ton/ha/thn; 16 ton/ha/thn dan 17,28 ton/ha/thn. Kedalaman solum tanah sangat berperan dalam penentuan tingkat bahaya erosi. Semakin dangkal tebal solum tanah, maka areal tersebut lebih rentan terhadap erosi. Hal tersebut diperbesar dengan laju erosi yang lebih cepat dibandingkan dengan laju pembentukan tanahnya.
Erosi aktual dengan menggunakan kedua pendekatan lebih rendah dibandingkan dengan erosi yang diperbolehkan, serta indeks bahaya erosinya termasuk rendah (R). Nilai erosi aktual dan erosi yang diperbolehkan tersaji dalam tabel 6.
Tabel 6. Erosi aktual & yang diperbolehkan serta IBE pada setiap plot.
Plot Erosi aktual (ton/ha/th) Prediksi erosi yg diperboleh kan (ton/ha/th) IBE Kriteria
HH1) Regresi2) HH1) Regresi2) HH1) Regresi2)
Plot 1 4,00 3,11 16,16 0,25 0,19 Rendah Rendah
Plot 2 2,17 1,01 16,00 0,14 0,06 Rendah Rendah
Plot 3 3,01 2,54 17,28 0,17 0,15 Rendah Rendah
Keterangan : 1) Pendekatan Jumlah Hari Hujan ; 2) Pendekatan regresi
IV. KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan
1. Penerapan teras (gulud maupun bangku) dan tanaman sela menghasilkan limpasan permukaan dan erosi yang lebih kecil dibandingkan dengan tanaman sela (kontrol).
2. Penerapan konservasi tanah dengan teras gulud dapat menurunkan limpasan permukaan sebesar 62,22% dan erosi tanah 67,52% dibanding dengan tanaman sela (kontrol).
3. Penerapan konservasi tanah kombinasi teras gulud & teras bangku serta tanaman sela dapat menurunkan limpasan
298
permukaan sebesar 68,56% dan erosi tanah sebesar 18,32% dibanding tanaman sela (kontrol).
4. Praktik penggunaan lahan di seluruh plot menghasilkan erosi tanah yang lebih kecil dari erosi yang diperbolehkan.
5. Penerapan teras gulud dan diperkuat dengan adanya tanaman sela merupakan tindakan konservasi tanah dan air yang terbaik dalam pertanaman jati muda.
B. Saran
Penerapan praktik konservasi tanah pada lahan-lahan tanaman, khususnya di kelerengan yang tajam perlu dibangkitkan kembali, agar dapat menjaga limpasan permukaan dan erosi yang tidak mengganggu proses pertumbuhan tanaman.
DAFTAR PUSTAKA
Anonimous. 1977. Soil Conservation Handbook Compiled by Commission
on Rural Reconstruction and The Mountain Agricultural Resources Development Bureau. Agriculture Building. Taiwan.
Anonimous. 1996. Himpunan Peraturan Pedoman Pelaksanaan Tanaman Hutan. PHT 38 Seri Produksi 107. Perhutani. Jakarta. Anonimous. 2002. Pedoman Praktik Konservasi Tanah dan Air. Balai
Teknologi Pengelolaan DAS. Jawa Tengah. Indonesia.
Anonimous. 2003. Laporan Teknik Rehabilitasi Lahan Kritis Bekas Tambang. BP2TKPDAS. Surakarta.
Arsyad, S. 1989. Konservasi Tanah dan Air. IPB Press, Bogor.
Daniel T.W, Helms J.A, Baker F.S. 1987. Prinsip-prinsip Silvikultur. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.
Departemen Kehutanan. 1999. Buku Panduan Kehutanan Indonesia. Jakarta.
Direktorat Reboisasi & Rehabilitasi Lahan.1981. Pengenalan Konservasi Tanah & Air. Dirjen Kehutanan. Dep. Pertanian. Jakarta.
http://id.wikipedia.org
Sarief, ES. 1985.Konservasi Tanah dan Air. Pustaka Buana. Bandung. Sinukaban, Naik. 1986. Dasar-dasar konservasi tanah dan perencanaan
