“Pengaruh Intensitas Hujan dan Kemiringan Lereng Terhadap Erosi Tanah Andosol.

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR...ii

UCAPAN TERIMAKASIH...iii

DAFTAR ISI...iv

DAFTAR TABEL...vii

DAFTAR GAMBAR...ix

BAB I PENDAHULUAN...1

1.1 Latar Belakang...1

1.2 Identifikasi dan Perumusan Masalah...2

1.3 Tujuan... ...3

1.4 Manfaat Penelitian... ...3

1.5 Struktur Penelitian... ...3

BAB II KAJIAN PUSTAKA...5

2.1 Tanah Andosol...5

2.2 Erosi...7

2.3 Erosi Tanah Andosol...14

2.4 Pendugaan Erosi...15

2.5 Intensitas Hujan...22

2.6 Kemiringan Lereng...28

2.7 Hasil Penelitian Sebelumnya...28

2.8 Kerangka Berpikir...28

2.9 Hipotesa...29

BAB III METODE PENELITIAN...30

3.2 Prosedur-prodesur Penelitian...35

3.2.1 Kegiatan Lapangan...35

3.2.2 Kegiatan Laboratorium...36

1. Uji Kadar Air...37

2. Uji Berat Isi...38

3. Uji Analisa Butiran Tanah...40

3.1. Analisa Ayak...40

3.2. Uji Hidometer...41

4. Uji Permeabilitas...43

5. Uji Berat Jenis Butiran Tanah (Gs)...44

6. Uji Bahan Organik...46

7. Pengukuran Intensitas Hujan...47

8. Uji Laju kehilangan Tanah...47

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN...51

4.1 Lokasi Pengambilan Sampel...51

4.2 Identifikasi sampel Uji di Lapangan...51

4.3 Hasil Pengujiam Laboratorium...52

1. Pengujian Index Properties.......52

2. Pengujian Kadar Bahan Organik...54

3. Pengukuran Intensitas Hujan...55

4. Uji Laju kehilangan Tanah di Laboratorium...56

5. Besar Nilai Parameter USLE...56

6. Uji Laju Kehilangan Tanah (USLE)...60

7. Perbandingan Laju Kehilangan Tanah...61

4.4 Pengaruh Intensitas Hujan Terhadap Erosi Tanah Andosol...65

4.5 Pengaruh Kemiringan Lereng Terhadap Erosi Tanah Andosol...69

4.6 Pengaruh Intensitas Hujan dan Kemiringan Lereng Terhadap Erosi Tanah Andosol...71

4.7 Pembahasan...77

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN...80

5.1 Kesimpulan...80

5.2 Saran...80

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Klasifikasi Intensitas Hujan (dalam Kohnke dan Bertrand, 1959)...11

Tabel 2.2 Penilaian Struktur Tanah...17

Tabel 2.3 Penilaian Permeabilitas Tanah...17

Tabel 2.4 Klasifikasi Erodibilitas Tanah...17

Tabel 2.5 Klasifikasi Kemiringan Lereng...19

Tabel 2.6 Nilai Faktor Pengelolaan Tanaman (C)...21

Tabel 2.7 Nilai Faktor Upaya Pengelolaan Konservasi (P)...22

Tabel 2.8 Tabel Perhitungan Tiga Jenis Rumus Perhitungan Intensitas Hujan...25

Tabel 3.1 Simulasi Perhitungan Hasil Erosi...50

Tabel 4.1 Hasil Uji Permeabilitas Tanah Andosol...54

Tabel 4.2 Hasil Pengukuran Intensitas Curah Hujan (I)...55

Tabel 4.3 Hasil Uji Laju Kehilangan Tanah (Erosi)...56

Tabel 4.4 Hasil Perhitungan Nilai Erosivitas (R)...57

Tabel 4.5 Hasil Perhitungan Nilai Erodibilitas (K)...58

Tabel 4.6 Hasil Perhitungan Nilai LS...59

Tabel 4.7 Hasil Perhitungan Universal Soil Loss Equation (USLE)...60

Tabel 4.8 Perbandingan Parameter Uji Laboratorium Dengan (USLE)...61

Tabel 4.9 Perbandingan Nilai Erosi Uji Laboratorium Dengan USLE (gr/m2)...62

Tabel 4.10 Pengaruh Intensitas Hujan Terhadap Erosi (Kemiringan6°)...65

Tabel 4.11 Pengaruh Intensitas Hujan Terhadap Erosi (Kemiringan12°)...66

Tabel 4.12 Pengaruh Intensitas Hujan Terhadap Erosi (Kemiringan17°)...67

Tabel 4.13 Pengaruh Intensitas Hujan Terhadap Erosi (Kemiringan22°)...67

Tabel 4.14 Pengaruh Intensitas Hujan Terhadap Erosi (Kemiringan22°)...68

Tabel 4.15 Pengaruh Kemiringan Lereng Terhadap Erosi (Intensitas 6 mm/jam)...69

Tabel 4.16 Pengaruh Kemiringan Lereng Terhadap Erosi (Intensitas 12 mm/jam)...69

Tabel 4.17 Pengaruh Kemiringan Lereng Terhadap Erosi

(Intensitas 30 mm/jam)...70 Tabel 4.18 Pengaruh Kemiringan Lereng Terhadap Erosi

(Intensitas 60 mm/jam)...70 Tabel 4.19 Pengaruh Intensitas Hujan dan Kemiringan Lereng Terhadap Erosi

Tanah Andosol Ds. Cikole Kec. Lembang Kab. Bandung Barat (gr)...72 Tabel 4.20 Pengaruh Intensitas Hujan dan Kemiringan Lereng Terhadap Erosi

(Regresi Uji Lab)...73 Tabel 4.21 Pengaruh Intensitas Hujan dan Kemiringan Lereng Terhadap Erosi

(Regresi USLE)...75 Tabel 4.22 Pengaruh Intensitas Hujan dan Kemiringan Lereng Terhadap

ErosiTanah Andosol Ds. Cikole Kec. Lembang Kab. Bandung

Barat (cm3)...75

Gambar 2.1 Diagram Proses Terjadinya Erosi Air (Meyer dan Wiscmeier,

1969 di dalam Hardjowigeno 1995)...8

Gambar 2.2 Nomograf Erodibilitas Tanah (United States Environmental Protection Agency, 1980 di dalam Asdak, 1995...18

Gambar 2.3 Rumus dan Curva Intensitas Curah Hujan Optimum...24

Gambar 2.4 Grafik Pengaruh Intensitas Hujan Dan Kemiringan Lereng Terhadap Laju Kehilangan Tanah Andosol Di Getasan (Lusiyana Sri Damayanti, 2005)...28

Gambar 3.1 Bagan Alir Pelaksanaan Penelitian...34

Gambar 3.2 Rainfall Simulator...49

Gambar 4.1 Lokasi Pengambilan Sampel Uji...51

Gambar 4.2 Sampel Uji Tanah Andosol...52

Gambar 4.3 Grafik Distribusi Ukuran Butir Tanah Andosol...53

Gambar 4.4 Triangular Classification Chart of the Missippi River Commission, U.S.A...53

Gambar 4.5 Hubungan Kedalam Hujan Terhadap Erosivitas...57

Gambar 4.6 Hasil Plot Nomograf Erodibilitas...59

Gambar 4.7 Grafik Pengaruh Intensitas Hujan dan Kemiringan Lereng terhadap Laju Erosi Tanah Andosol Desa Cikole Kecamatan Lembang (Hasil Uji Lab.) ...62

Gambar 4.8 Grafik Pengaruh Intensitas Hujan dan Kemiringan Lereng Terhadap Laju Erosi Tanah Andosol Desa Cikole Kecamatan Lembang (Hasil Perhitungan USLE) ...63

Gambar 4.9 Grafik Kalibrasi Hasi Erosi Uji Laboratorium Terhadap Perhitungan USLE Kombinasi 6 mm/jam dengan 6º, 12 º, 17 º, 22 º , 25 º...63

Gambar 4.10 Grafik Kalibrasi Hasi Erosi Uji Laboratorium Terhadap

Perhitungan USLE Kombinasi 12 mm/jam dengan 6º, 12 º, 17 º, 22

º, 25 º...64

Gambar 4.11 Grafik Kalibrasi Hasi Erosi Uji Laboratorium Terhadap Perhitungan USLE Kombinasi 30 mm/jam dengan 6º, 12 º, 17 º, 22 º, 25 º...64

Gambar 4.12 Grafik Kalibrasi Hasi Erosi Uji Laboratorium Terhadap Perhitungan USLE Kombinasi 60 mm/jam dengan 6º, 12 º, 17 º, 22 º, 25 º...65

Gambar 4.13 Hubungan Intensitas Hujan Dengan Erosi (Kemiringan 6°)...66

Gambar 4.14 Hubungan Intensitas Hujan Dengan Erosi (Kemiringan 12°)...66

Gambar 4.15 Hubungan Intensitas Hujan Dengan Erosi (Kemiringan 17°)...67

Gambar 4.16 Hubungan Intensitas Hujan Dengan Erosi (Kemiringan 22°)...67

Gambar 4.17 Hubungan Intensitas Hujan Dengan Erosi (Kemiringan 25°)...68

Gambar 4.18 Hubungan Kemiringan Lereng Dengan Erosi (Intensitas 6 mm/jam) ...69

Gambar 4.19 Hubungan Kemiringan Lereng Dengan Erosi (Intensitas 12 mm/jam) ...70

Gambar 4.20 Hubungan Kemiringan Lereng Dengan Erosi (Intensitas 30 mm/jam) ...70

Gambar 4.21 Hubungan Kemiringan Lereng Dengan Erosi (Intensitas 60 mm/jam) ...71

Gambar 4.22 Grafik Pengaruh Intensitas Hujan dan Kemiringan Lereng terhadap Laju Erosi Tanah Andosol Ds. Cikole Kec. Lembang Kab. Bandung Barat (Hasil Uji Lab.) ...72

Gambar 4.23 Grafik Pengaruh Intensitas Hujan dan Kemiringan Lereng terhadap Laju Erosi Tanah Andosol Ds. Cikole Kec. Lembang Kab. Bandung Barat (USLE) ...74

Gambar 4.24 Grafik Pengaruh Intensitas Hujan dan Kemiringan Lereng terhadap Laju Erosi Tanah Andosol Ds. Cikole Kec. Lembang Kab. Bandung Barat (Hasil Uji Lab.) /cm3...76

Gambar 4.25 Grafik Pengaruh Intensitas Hujan dan Kemiringan Lereng terhadap Laju Erosi Tanah Andosol Ds. Cikole Kec. Lembang Kab.

30

BAB III

METODE PENELITIAN

Metode penelitian yang digunakan adalah metode “Eksperimental” yang dilakukan di laboratorium Hidrolika Jurusan Pendidikan Teknik Sipil UPI dengan menggunakan alat rainfall simulator dan alat bantu lainnya. Rancangan yang dipakai dalam penelitian ini adalah dengan 2 perlakuan (intensitas hujan dan kemiringan lereng). Persamaan yang digunakan ialah Universal Soil Loss Equation (USLE), dengan parameter :

a. Parameter Erosivitas (R)

Unsur yang terkait adalah energi kinetik (EK) dan intensitas hujan (I).

b. Parameter Erodibilitas (K)

Yang terkait pada parameter ini adalah indeks tekstur tanah (M), bahan organik yang terkandung dalam tanah (O), kelas struktur tanah (S), dan kelas permeabilitas (P).

c. Parameter Panjang dan Kemiringan Lereng (LS)

Yaitu panjang benda uji (L) dan kemiringan yang dipakai pada penelitian (S).

Cara-cara yang digunakan untuk melakukan pengukuran parameter pada penelitian adalah sebagai berikut :

a. Pengukuran Intensitas Hujan Buatan

Dilakukan dengan cara coba-coba, yaitu dengan merubah besarnya debit, kecepatan putaran, dan nozle yang dipakai. Hal tersebut akan diikuti perubahan tekanan (bar) pada alat tersebut. Butiran hujan buatan yang jatuh ditampung dengan container yang sudah diketahui luasnya (A) sehingga dapat dihitung volume (V) dan waktunya (t), dihitung dengan rumus yang tertulis pada manual alat rainfall simulator :

I

= �

� x 600

Percobaan dilakukan berulang kali hingga mendapatkan intensitas hujan yang dicari yaitu 6 mm/jam ; 12 mm/jam ; 30 mm/jam dan 60 mm/jam.

31

b. Pengukuran Besarnya Energi Kinetik Hujan

Yaitu dengan memasukan intensitas hujan yang telah didapat ke dalam rumus EK = 11,87 + 8,73 log I.

c. Pengukuran Erodibilitas (K)

Pengukuran dilakukan untuk mencari nilai indeks tekstur tanah (M), bahan organik yang terkandung dalam tanah (O), kelas struktur tanah (S), dan kelas permeabilitas (P). Yaitu dengan melakukan pengujian sampel tanah dilaboratorium dengan :

 Kadar air  Berat isi tanah  Garain size

 Kandungan bahan organik

 Permeabilitas

 Hidrometer

 Spasipic gravity

Sehingga diperoleh nilai erodibilitas:

100K = 1,292 [2,1M1,14₍₁₀-4_{) (12-a) + 3,25(b-2) + 2,5 (c-3)]}

Dimana :

K = Erodibilitas tanah

M = Parameter ukuran butir yang diperoleh dari (% debu + % pasir sangat halus) (100-%liat)

a = % bahan organik (%C x 1,724) b = Kode struktur tanah

32

d. Pengukuran Panjang dan Kemiringan Lereng (LS)

Panjang lereng yang ditetapkan 1,47 m, sedangkan kemiringan lereng 6o _;

12 o ; 17 o ; 22 o ; 25 o. Sehingga dapat dihitung : LS = (X/22,13)m (0,065 + 0,045s + 0,0065S2)

Dimana :

S = Faktor kemiringan lereng s = Kemiringan lereng (%) L = Faktor panjang lereng X = Panjang lereng di lapangan

m = Eksponen, menurut Wischmeier dan Smith besarnya : m = 0,5 jika kemiringan (s) > 5%

m = 0,4 jika kemiringan (s) antara 3% - 5% m = 0,3 jika kemiringan (s) antara 1% - 3% m = 0,2 jika kemiringan (s) kurang dari 1%

Jika (s) dalam derajat maka persamaan yang digunakan : LS = (X/22,13)m (65,41 sin2 s + 4,65 sin s + 0,065)

e. Pengukuran Laju Kehilangan Tanah (Erosi)

Sampel tanah dimasukan kedalam kotak kayu lalu diatur kemiringan dan diatur curah hujan buatan sesuai yang direncanakan, selanjutnya erosi yang terjadi ditampung pada gelas ukur dua liter. Kemudian dihitung waktu untuk mencapai dua liter tersebut. Percobaan dilakukan sebanyak tiga kali. Selanjutnya hasil erosi disaring dan dioven 110o selama 24 jam. Kemudian ditimbang untuk mengetahui beratnya.

33

3.1Flow Chart Penelitian

Pengambilan Sampel Tanah Andosol

Uji Laboratorium

- Kadar air tanah - Berat isi tanah

basah

- Analisa butiran tanah

- Hidrometer - Permeabilitas - Spesific gravity - Bahan organik

Persiapan dan Penyetingan Rainfall

Simulator

Penentuan Lokasi

Persiapan Tanah Uji Coba Ke Dalam Kotak

Uji

Mulai

34

Gambar 3.1 Bagan Alir Pelaksanaan Penelitian Uji Laju Kehilangan tanah :

- I 6 mm/jam – S 6o

- I 6 mm/jam – S 12o

- I 6 mm/jam – S 17 o - I 6 mm/jam – S 22 o - I 6 mm/jam – S 25 o - I 12 mm/jam – S 6 o - I 12 mm/jam – S 12 o - I 12 mm/jam – S 17 o - I 12 mm/jam – S 22 o - I 12 mm/jam – S 25o

- I 30 mm/jam – S 6o - I 30 mm/jam – S 12 o - I 30 mm/jam – S 17o - I 30 mm/jam – S 22 o - I 30 mm/jam – S 25 o

- I 60 mm/jam – S 6o - I 60 mm/jam – S 12 o - I 60 mm/jam – S 17 o - I 60 mm/jam – S 22 o

- I 60 mm/jam – S 25 o

Dioven dan Ditimbang

Analisis Hasil Erosi (Tanah dan Air)

Kesimpulan

Selesai A

35

3.2 Prosedur-prosedur Penelitian

Sebelum dilakukan pengujian tanah di laboratorium, maka untuk menunjang

pelaksanaan pengujian harus disiapkan bahan, alat dan peralatan yang sebagai berikut :

A. Bahan-bahan

1. Tanah jenis andosol, merupakan sampel tanah untuk diuji yang dari Kab. Lembang

2. Air, yaitu untuk membuat hujan buatan dengan menggunakan rainfall

simulator.

3. Kotak kayu ukuran 150 x 70 x 10 cm, sebagai tampat tanah uji.

4. Pipa paralon, diletakan di salah satu ujung kotak kayu untuk menampung tanah tererosi.

5. Sodium hexametaphosphat, untuk keperluan hidrometer.

6. Air suling, untuk keperluan hidrometer.

B. Alat – Peralatan

1. Rainfall simulator

2. Gelas ukur, untuk menampung hasil erosi

3. Stopwatch, untuk mengukur lamanya hujan buatan yang diperlukan

4. Seperangkat saringan (ayakan)

5. Thermometer

6. Timbangan

7. Alat uji permeabilitas

8. Oven

9. Mixer (untuk hidrometer)

10.Alat-alat bantu (cangkul, martil, kantong plastik, skop), dan lain-lainnya yang digunakan untuk membantu kelancaran penelitian.

3.2.1 Kegiatan Lapangan

Kegiatan lapangan yang akan dilakukan sebelum dilakukan uji di laboratorium adalah sebagai berikut :

36

1. Melakukan pengambilan tanah yanga akan diuji karakteristik fisik dan karakteristik mekanik di laboratorium untuk diketahui kadar air, analisa butiran, dan permeabilitas. Dengan prosedurnya sebagai berikut :

a. Menyediakan peralatan (tabung pengambil tanah, martil, balok kayu, plastik dan karet).

b. Tabung dimasukan kedalam tanah sedalam panjang tabung dengan cara dipukul dengan martil dan diberi tahanan balok kayu agar tabung tidak rusak.

c. Tabung dicabut dan ditutup dengan plastik dengan diikat karet dengan tujuan agar tidak terjadi penguapan air pada tanah.

d. Pengambilan tanah dilakukan sebanyak lima kali pada titik yang berbeda, tabung diberi kode agar tidak tertukar.

e. Dilakukan pengambilan tanah untuk analisa butiran tanah dan

permeabilitas.

2. Melakukam pengambilan tanah secukupnya untuk dilakukan uji

kehilangan tanah (erosi) dengan alat rainfall simulator. Prosedurnya sebagai berikut :

a. Menyiapkan peralatan (cangkul, skop, karung dan tali).

b. Memilih lokasi yang tidak ada tanamannya, serta dibersihan permukaan atasnya dari sampah.

c. Tanah diambil dengan cara dicangkul sedalam 20 cm di beberapa tempat yang berbeda.

d. Sampel tanah dibawa ke laboratorium untuk di uji.

3.2.2 Kegiatan Laboratorium

Kegiatan di laboratorium untuk pengujian dan pengambilan data yaitu menyiapkan alat dan peralatan, dan selanjutnya dilakukan pengujian yang meliputi :

1. Uji kadar air 2. Analisa ayak

3. Hidrometer

37

5. Uji Specific gravity

6. Bahan organik

7. Pengukuran intensitas hujan

8. Uji laju kehilangan tanah dengan variasi kemiringan dan intensitas hujan.

1. Uji Kadar air

Kadar air adalah perbandingan antara berat air dengan berat butir tanah,dinyatakan dalam persen. Maksud percobaan ini adalah untuk mengukur sifat-sifat fisis tanah. Sedangkan tujuanya adalah sebagai bagian dari klasifikasi tanah.

A. Bahan dan Alat

Bahan yang digunakan pada praktikum ini adalah tanah andosol, alat-alat yang digunakan pada praktikum ini adalah:

1. Silinder Ring

2. Cawan atau Kontainer (Wadah Kecil)

3. Timbangan dengan Ketelitian 0,01 gram 4. Desikator

5. Oven.

B. Prosedur Uji

1. Menimbang sample tanah utuh beserta ring sampelnya.

2. Mengeringkannya di dalam oven suhu 105o C selama 24 jam.

3. Mengeluarkan sample tanah utuh beserta ring sampel,

mendinginkannya terlebih dahulu, kemudian timbang sample tanah tanah beserta ring sampelnya yang telah kering oven.

4. Mengeluarkan tanah dari dalam ring sample, kemudian menimbang ring sample.

C. Perhitungan

Kandungan air tanah :

(Berat Basah+Ring) – Berat Ring - Berat kering x 100% Berat Tanah kering

38

Atau

= � % = = − − � %

Derajat kejenuhan (Degree of Saturation)

= � %

= � = �−

= − = −_{� � �}�

= ₋ −_{/ �}� /�

� � � � %

Angka Pori (Void Ratio)

=

� =

− �

� = �/ ��. � −

= . � . �

� −

Porositas

= = � %

= +

Dimana :

V = Volume contoh tanah

Vs = Volume Butir

Gs = Spesific Grafity

Vv = Volume pori

Ws = Berat tanah kering

w = Berat isi air

 = Berat isi tanah

W1 = Berat Ring

W2 = Berat Ring+contoh tanah

39

2. Uji Berat Isi

Berat isi () adalah berat tanah persatuan volume. Percobaan ini dilakukan untuk mengukur berat isi dengan menggunakan uji ring gamma dan kadar air alami tanah.

A. Bahan dan Alat

Bahan yang digunakan pada praktikum ini adalah tanah andosol, alat-alat yang digunakan pada praktikum ini adalah:

1. Silinder ring

2. Timbangan dengan ketelitian 0.01 gram

3. Oven

4. Desikator

5. Sample Extruder

6. Stickmaat (jangka sorong)

7. Pisau

8. Kontainer atau wadah kecil

B. Prosedur Uji

1. Siapkan 3 wadah kontainer, beri nama dan timbang beratnya

masing-masing

2. Masukkan contoh tanah kedalam masing-masing wadah kontainer tadi,

timbang, dan kemudian masukkan ke dalam oven selama 24 jam dengan suhu 105° C.

3. Sesudah itu, contoh tanah yang sudah kering dimasukkan ke dalam desikator ± 1 jam.

4. Contoh tanah yang sudah dingin ditimbang, didapat berat kering.

C. Perhitungan

Berat isi tanah : ₌ era h Ta ah

e h Ta ah (gr/cm

3₎

Jadi, n =

= −

(gr/cm

40

Berat isi kering :



_{d =}



+ (gr/cm

3₎

Dimana :

n = Berat isi tanah

d = Berat isi kering

V = Volume ring

Wn = Kadar air

W1 = Berat Ring

W2 = Berat Ring+contoh tanah basah

W = Berat contoh tanah = W2 – W1

3. Uji Analisa Butiran Tanah

Analisa butiran terdiri dari analisa ayak dan analisa hidrometer. Ukuran butiran yang lebih besar dari 0,075 mm diuji dengan analisa ayak, dan ukuran butiran yang lebih kecil dari 0,075 mm diuji dengan hidrometer.

a) Analisa Ayak

Dilakukan dengan mengayak 500 gr tanah yang telah dikeringkan.

A. Bahan dan Alat

Bahan yang digunakan pada praktikum ini adalah tanah andosol, alat-alat yang digunakan pada praktikum ini adalah:

1. Ayakan no.4, 10, 40, 80, 100, 150, 200 2. Alat penggetar

B. Prosedur Uji

1. Saringan disusun dengan diameter saringan paling besar di atas dan diameter saringan paling kecil dibawah

2. Tanah disaring dengan digetarkan selama ± 10 menit.

3. Ditimbang masin-masing saringan beserta tanah yang tertinggal di saringan tersebut.

C. Perhitungan

Berat tanah tertahan = (berat saringan + tanah tertahan) – berat saringan. Atau Wt = W2-W1

41

Dimana :

Wt = Berat tertahan (gr)

W2 = Berat tanah dan saringan (gr)

W1 = Berat saringan (gr)

Wa = Berat tanah keseluruhan (gr)

b) Uji Hidrometer

Uji hidrometer menggunakan tanah yang lolos saringan no.200

A. Bahan dan Alat

Bahan yang digunakan pada praktikum ini adalah tanah andosol, alat-alat yang digunakan pada praktikum ini adalah:

1. Satu buah hidrometer tipe ASTM -152 H

2. Dua buah tabung gelas dengan volume 1000 cc

3. Stopwatch

4. Mixer dan mangkoknya

5. Timbangan dengan ketelitian 0,01 gram

6. Thermometer

7. Dish

8. Oven

B. Prosedur Uji

1. Tanah yang lulus saringan no.200 ditimbang seberat 50 gr.

2. Dicampur dengan sodium hexametaphosphat sebanyak 4%, diberi air suling dan direndam selama 16 jam.

3. Setelah direndam dipindahkan ke dalam mangkok mixer dan ditambah

air suling kira-kira setengahnya, kemudian dimixer selama ± 1menit. 4. Larutan dimasukan kedalam satu tabung gelas dan tambah air hingga

volume 1000 cc. tabung gelas yang satu lagi diisi dengan air untuk tempat hydrometer.

5. Tabung yang berisi larutan tanah dikocok selama 30 detik, hidrometer dimasukkan. Pembacaan dilakukan pada menit ke 0, 1, 2, 4 dengan catatan untuk tiap-tiap pembacaan, hidrometer hanya diperkenankan 10 detik dalam larutan, selebihnya hidrometer dimasukkan dalam

42

tabung yang berisi aquades. Temperatur juga diukur pada setelah pembacaan.

6. Tabung dikocok lagi dan pembacaan diulang seperti di atas, dilakukan 3 kali dan di ambil harga rata-ratanya.

7. Dilanjutkan pembacaan tanpa mengocok, pembacaan dilakukan pada menit ke 8, 30, 45, 60, 90, 210, 1290, 1440. Pada tiap-tiap pembacaan hydrometer diangkat dan diukur temperaturnya.

8. Setelah semua pembacaan selesai, larutan dituang dalam dish yang telah ditimbang beratnya, kemudian dimasukkan dalam oven selama

24 jam pada temperatur 105-110 0C untuk mendapatkan berat

keringnya.

9. Dari percobaan di atas dapat dihitung persen lebih halusnya, dan dengan menggunakan chart dapat dihitung ekuivalennya.

10.Dari hasil perhitungan di atas dapat dibuat grain size distribution curve.

C. Perhitungan

% = � � %

Dimana :

a = Faktor koreksi = , �

, � −

Rc = Koreksi pembacaan hidrometer = Ra-Co-Ct

Ra = Pembacaan hidrometer sebenarnya

Co = Koreksi nol (zero correction)

Ct = Koreksi suhu

43

Dimana :

D = Diamter butir (mm)

L = Effective depth (cm)

t = Elepsed time (menit)

Ƞ = Viskositas aquades (poise)

GS = Specific gravity of soil

Gw = specific gravity of water

K = √ �

� � −�

4. Uji Permeabilitas

Harga koefisien rembesan (permeabilitas) di laboratorium menggunakan cara tinggi energi tetap (constant head).

A. Bahan dan Alat

Bahan yang digunakan pada praktikum ini adalah tanah andosol, alat-alat yang digunakan pada praktikum ini adalah:

1. Permeameter.

2. Buret (pipa ukur)

B. Prosedur Uji

1. Benda uji dimasukan ke dalam permeameter dengan kepadatan yang diharapkan sesuai dengan gamma tanah yang ada, bagian atas dan bawahnya dipasang kertas filter dan batu pori.

2. Panjang sampel (L) dan diameternya (D) diukur.

3. Permeameter dihubungkan dengan buret.

4. Buret diisi air dan kran air dibuka agar air mengalir melaui benda uji.

5. Gelembung-gelembung udara pada pipa dihilangkan dengan

mengalirkan air pada sampel tanah.

6. Ketinggian muka air pada pengisian dan pengeluaran (h) diukur sampai didapat ketinggian yang tetap (constant).

44

7. Setelah ketinggian tetap, selanjutnya air yang keluar ditampung dalam gelas ukur untuk dicatat waktunya (t) dengan stopwatch dan suhu temperatur air (T).

8. Percobaan pada langkah (h) diulang sebanyak tiga kali, pada waktu yang sama dan dicatat volume airnya.

C. Perhitungan

Koefisien permeabilitas pada temperatur pengujian dihitung dengan rumus:

kT = .�

�.ℎ.

Dimana :

kT = Koefisien permeabilitas pada suhu TºC (cm/det)

V = Volume air (cm3)

H = Tinggi konstan antara muka air lubang pemasukan dengan muka air lubang pengeluaran (cm)

L = Panjang sampel tanah (cm)

A = Luas penampang benda uji dalam permeameter (cm2)

t = Waktu berlangsungnya pembacaan (det).

5. Uji Berat Jenis Butiran Tanah (Gs)

Berat jenis tanah adalah perbandingan antara berat isi butir tanah terhadap berat isi air pada temperatur 40C, tekanan 1 atmosfir.

A. Bahan dan Alat

Bahan yang digunakan pada praktikum ini adalah tanah andosol dan air suling, alat-alat yang digunakan pada praktikum ini adalah:

1. Botol Erlenmeyer

2. Aquades

3. Timbangan dengan ketelitian 0.01 g

4. Thermometer

5. Alat pemanas berupa kompor listrik

6. Oven

7. Evaporating dish dan mangkok porselin 8. Pipet

45

9. Batang pengaduk yang terbuat dari gelas

B. Prosedur Uji

1. Ambil contoh tanah seberat ± 60 g. Contoh tanah diremas dan dicampur dengan aquades di dalam suatu cawan sehingga menyerupai bubur yang homogen.

2. Adonan tanah ini kita masukkan ke dalam erlenmeyer dan tambahkan

aquades.

3. Erlenmeyer yang berisi contoh tanah ini dipanaskan di atas kompor listrik selama ± 10 menit supaya gelembung udaranya keluar.

4. Sesudah itu Erlenmeyer diangkat dari kompor dan ditambah dengan aquades sampai batas kalibrasi, lalu diaduk sampai suhunya merata. 5. Jika suhunya kurang dari 45° C, Erlenmeyer dipanaskan sampai 45 -

50° C. Muka air akan melewati batas kalibrasi lagi, kelebihan air diambil dengan pipet. Sebelum pengukuran suhu, selalu diaduk supaya suhunya merata.

6. Erlenmeyer direndam dalam suatu dish yang berisi air agar subunya turun.

7. Aduk agar temperaturnya merata. Setelah mencapai suhu 35° C

dikeluarkan dari dish, bagian luar dikeringkan. Di sini permukaan air turun (dari batas kalibrasi) maka perlu ditambahkan aquades sampai batas kalibrasi, kemudian ditimbang.

8. Suhu diturunkan lagi hingga mencapai 25° C dengan cara yang sama,

lalu Erlenmeyer dikeluarkan, bagian luar dikeringkan, ditambah air hingga batas kalibrasi dan ditimbang.

9. Larutan tanah tersebut kemudian dituangkan dalam dish yang telah ditimbang beratnya. Tidak boleh ada tanah yang tersisa dalam Erlenmeyer, jika perlu bilas dengan aquades hingga bersih.

10.Dish + larutan contoh tanah dioven selama 24 jam dengan suhu 110° C.

11.Berat dish + tanah kering ditimbang sehingga didapatkan berat kering tanah (Ws).

46

12.Dari percobaan di atas akan didapatkan 4 harga Gs yang kemudian dirata-rata.

C. Perhitungan

� = _{− −}− ₋

6. Uji Bahan Organik

Uji bahan organik menggunakan metode pembakaran.

A. Bahan dan Alat

Bahan yang digunakan pada praktikum ini adalah tanah andosol dan spirtus, alat-alat yang digunakan pada praktikum ini adalah:

1. Cawan atau Kontainer (Wadah Kecil)

2. Korek api

3. Timbangan dengan ketelitian 0.01 g 4. Pipet

B. Prosedur Uji

1. Menimbang cawan yang bersih dengan timbangan analitik (misal a gram).

2. Mengambil contoh tanah kering angin ±5gr kemudian diratakan di atas

cawan.

3. Menimbang cawan bersama contoh tanahnya (misal b gram).

4. Contoh tanah dibasahi dengan spirtus menggunakan pipet dan segera dibakar. Pembakaran diulangi 2-3 kali agar semua bahan organik habis terbakar.

5. Dengan hati-hati abu bakaran ditiup hingga hilang. Peniupan yang terlalu kuat akan mengikutkan tanahnya, sehingga pengamatan akan bias.

6. Sisa yang tidak terbakar berupa bahan mineral yang semula sudah ada, ditimbang beratnya (misal c gram).

C. Perhitungan

% = − %

47

7. Pengukuran Intensitas Hujan

Setelah bahan siap dan lengkap, serta peralatan telah dikontrol dan berfungi dengan baik. Maka pengukuran intensitas hujan dilakukan dengan cara :

1. Kotak kayu yang telah disiapkan untuk uji laju kehilangan tanah diletakan di rainfall simulator.

2. Lima buah container diletakan diatas kotak kayu tersebut. Satu container

ditengah dan empat container di sudut kotak.

3. Rainfall simulator diatur disc motor speed indicatornya (tekanan dan kecepatan diubah sesuai intensitas yang dikehendaki).

4. Rainfall simulator dihidupkan selama 10 menit. 5. Air dalam container dihitung volumenya.

Setelah diketahui luas container (A), volume air yang tertampung (V), dan waktunya (t). Maka intensitas hujan (I) dapat dihitung dengan rumus :

I

= �

�

x

600

8. Uji Laju Kehilangan Tanah

Rancangan uji laju kehilangan tanah dengan kombinasi antara intensitas hujan dan kemiringan lereng adalah sebagai berikut :

 I 6 mm/jam – S 6o  I 6 mm/jam – S 12 o  I 6 mm/jam – S 17 o  I 6 mm/jam – S 22 o  I 6 mm/jam – S 25 o  I 12 mm/jam – S 6o  I 12 mm/jam – S 12 o  I 12 mm/jam – S 17 o  I 12 mm/jam – S 22 o  I 12 mm/jam – S 25 o  I 30 mm/jam – S 6o  I 30 mm/jam – S 12 o  I 30 mm/jam – S 17 o

48

 I 30 mm/jam – S 22 o  I 30 mm/jam – S 25 o  I 60 mm/jam – S 6o

 I 60 mm/jam – S 12 o  I 60 mm/jam – S 17 o  I 60 mm/jam – S 22 o

 I 60 mm/jam – S 25 o Dimana :

I = Intensitas hujan (mm/jam) S = Kemiringan lereng (derajat)

Pengujian laju kehilangan tanah dengan rainfall simulator dilakukan dengan cara sebagai berikut :

1. Alat rainfall simulator disiapkan dan dipastikan tidak ada masalah.

2. Kotak kayu ukuran 150x70x10 cm dimasukan ke dalam rainfall simulator,

dan diatur kemiringannya sesuai dengan yang di harapkan.

3. Kemudian diisi tanah dan dipadatkan secara alami oleh penyusutan air pada tanah jenuh yang diendapkan ± 3 x 24 jam di dalam kotak.

4. Rainfall simulator dihidupkan dan diatur intensitasnya sesuai yang diharapkan.

5. Gelas ukur (2 liter), diletakan pada ujung paralon yang terpasang pada kotak kayu untuk menampung air dan tanah tererosi.

6. Hitung waktu dengan stopwatch setiap gelas ukur penuh.

7. Saring air hasil erosi dengan kertas saring yang telah ditimbang (W1). 8. Tanah dan kertas saring (W2) dioven selama 24 jam dengan temperatur

49

Gambar 3.2 Rainfall Simulator

Gambar di atas adalah Rainfall simulator yang digunakan untuk pengujian erosi tanah andosol dimana no.1 adalah nozle, no.2 pengatur kemiringan tanah, dan no.3 pengatur kecepatan dan tekanan air.

1

2

50

Tabel. 3.1 Simulasi Perhitungan Hasil Erosi

No Curah hujan

(mm/jam) Kemiringan (derajat) Waktu (detik) Hasil erosi (gr)

1 6

6 o 12 o 17 o 22 o 25 o

... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...

2 12

6 o 12 o

17 o

22 o

25 o

... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...

3 30

6 o 12 o

17 o

22 o

25 o

... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...

4 60

6 o 12 o

17 o

22 o 25 o

... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...

80

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1Kesimpulan

Hasil dari laju kehilangan tanah andosol dengan uji laboratorium dan perhitungan Universal Soil Loss Equation (USLE), diperoleh kesimpulan bahwa : 1. Semakin besar intensitas hujan maka akan bertambah besar kedalaman

hujan dan nilai erosivitasnya, hal tersebut membuat hasil erosi tanah andosol besar pula. Naiknya intensitas hujan akan mengakibatkan percikan air semakin kuat untuk menghancurkan butiran tanah dan menimbulkan air limpasan yang lebih besar sehingga mengangkut butiran-butiran tanah.

2. Hujan yang terjadi pada kemiringan lereng yang curam akan

memperkecil kemampuan air limpasan untuk meresap dan menyebabkan nilai erosi tanah andosol semakin besar.

3. Pada kombinasi intensitas hujan dan kemiringan lereng ternyata

kemiringan lereng lebih berpengaruh terhadap besarnya nilai laju erosi, kemiringan lereng tercuram (25º) dengan intesitas terkecil (6 mm/jam) hasil erosinya lebih besar dibandingankan dengan intensitas terbesar (60 mm/jam) pada kemiringan telandai (6º).

4. Antar laju erosi hasil uji laboratorium dengan Universal Soil Loss Equation (USLE) terdapat perbadaan, hal tersebut disebabkan :

- Hujan buatan rainfall simulator yang keluar dari nozzle hanya mendekati keadaan hujan asli, yaitu tidak meratanya percikan air. - Berat isi tanah yang tidak disesuaikan dengan keadaan di lapangan.

5.2Saran

Dari hasil kajian laju erosi tanah andosol di desa Cikole kecamatan Lembang Kabupaten Bandung Barat dengan uji lab dan Universal Soil Loss Equation

(USLE) :

- Kajian ini dapat dijadikan pertimbangan pada penelitian selanjutnya, bahwa pada pemodelan uji laboratorium karakteristik hujan dan

81

tanahnya harus lebih mendekati keadaan di lapangan yang tentunya akan menelan waktu dan biaya yang lebih besar.

- Penelitian ini diharapkan bisa dijadikan saran untuk para pemilik tanah terutama yang berjenis andosol di desa Cikole kecamatan Lembang baik individu maupun pemerintah, baik yang dijadikan lahan pertanian atau yang dibiarkan kosong agar tidak dibiarkan gundul atau kosong dalam waktu yang lama terutama pada musim hujan agar tidak memperparah sedimentasi pada sungai terutama Cikapundung.

- Karena dari hasil penelitian diketahui bahwa kemiringan lereng lebih besar pengaruhnya terhadap erosi diharapakan penelitian ini dapat dijadikan acuan agar lahan di desa Cikole kecamatan Lembang bisa lebih diperhatikan konservasi tanahnya.

7. Pengukuran Intensitas Hujan

Setelah bahan siap dan lengkap, serta peralatan telah dikontrol dan berfungi dengan baik. Maka pengukuran intensitas hujan dilakukan dengan cara :

1. Kotak kayu yang telah disiapkan untuk uji laju kehilangan tanah diletakan di rainfall simulator.

2. Lima buah container diletakan diatas kotak kayu tersebut. Satu container

ditengah dan empat container di sudut kotak.

3. Rainfall simulator diatur disc motor speed indicatornya (tekanan dan kecepatan diubah sesuai intensitas yang dikehendaki).

4. Rainfall simulator dihidupkan selama 10 menit. 5. Air dalam container dihitung volumenya.

Setelah diketahui luas container (A), volume air yang tertampung (V), dan waktunya (t). Maka intensitas hujan (I) dapat dihitung dengan rumus :

I

= �

�

x

600

8. Uji Laju Kehilangan Tanah

Rancangan uji laju kehilangan tanah dengan kombinasi antara intensitas hujan dan kemiringan lereng adalah sebagai berikut :

 I 6 mm/jam – S 6o

 I 6 mm/jam – S 12 o

 I 6 mm/jam – S 17 o

 I 6 mm/jam – S 22 o

 I 6 mm/jam – S 25 o

 I 12 mm/jam – S 6o

 I 12 mm/jam – S 12 o

 I 12 mm/jam – S 17 o

 I 30 mm/jam – S 22 o

 I 30 mm/jam – S 25 o

 I 60 mm/jam – S 6o

 I 60 mm/jam – S 12 o

 I 60 mm/jam – S 17 o

 I 60 mm/jam – S 22 o

 I 60 mm/jam – S 25 o

Dimana :

I = Intensitas hujan (mm/jam) S = Kemiringan lereng (derajat)

Pengujian laju kehilangan tanah dengan rainfall simulator dilakukan dengan cara sebagai berikut :

1. Alat rainfall simulator disiapkan dan dipastikan tidak ada masalah.

2. Kotak kayu ukuran 150x70x10 cm dimasukan ke dalam rainfall simulator,

dan diatur kemiringannya sesuai dengan yang di harapkan.

3. Kemudian diisi tanah dan dipadatkan secara alami oleh penyusutan air pada tanah jenuh yang diendapkan ± 3 x 24 jam di dalam kotak.

4. Rainfall simulator dihidupkan dan diatur intensitasnya sesuai yang diharapkan.

5. Gelas ukur (2 liter), diletakan pada ujung paralon yang terpasang pada kotak kayu untuk menampung air dan tanah tererosi.

6. Hitung waktu dengan stopwatch setiap gelas ukur penuh.

7. Saring air hasil erosi dengan kertas saring yang telah ditimbang (W1). 8. Tanah dan kertas saring (W2) dioven selama 24 jam dengan temperatur

Gambar 3.2 Rainfall Simulator

Gambar di atas adalah Rainfall simulator yang digunakan untuk pengujian erosi tanah andosol dimana no.1 adalah nozle, no.2 pengatur kemiringan tanah, dan no.3 pengatur kecepatan dan tekanan air.

1

2

Tabel. 3.1 Simulasi Perhitungan Hasil Erosi No Curah hujan

(mm/jam) Kemiringan (derajat) Waktu (detik) Hasil erosi (gr)

1 6

6 o 12 o 17 o 22 o 25 o

... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...

2 12

6 o 12 o

17 o

22 o

25 o

... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...

3 30

6 o 12 o

17 o

22 o

25 o

... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...

4 60

6 o 12 o

17 o

22 o 25 o

... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Hasil dari laju kehilangan tanah andosol dengan uji laboratorium dan perhitungan Universal Soil Loss Equation (USLE), diperoleh kesimpulan bahwa : 1. Semakin besar intensitas hujan maka akan bertambah besar kedalaman

hujan dan nilai erosivitasnya, hal tersebut membuat hasil erosi tanah andosol besar pula. Naiknya intensitas hujan akan mengakibatkan percikan air semakin kuat untuk menghancurkan butiran tanah dan menimbulkan air limpasan yang lebih besar sehingga mengangkut butiran-butiran tanah.

2. Hujan yang terjadi pada kemiringan lereng yang curam akan memperkecil kemampuan air limpasan untuk meresap dan menyebabkan nilai erosi tanah andosol semakin besar.

3. Pada kombinasi intensitas hujan dan kemiringan lereng ternyata kemiringan lereng lebih berpengaruh terhadap besarnya nilai laju erosi, kemiringan lereng tercuram (25º) dengan intesitas terkecil (6 mm/jam) hasil erosinya lebih besar dibandingankan dengan intensitas terbesar (60 mm/jam) pada kemiringan telandai (6º).

4. Antar laju erosi hasil uji laboratorium dengan Universal Soil Loss Equation (USLE) terdapat perbadaan, hal tersebut disebabkan :

- Hujan buatan rainfall simulator yang keluar dari nozzle hanya mendekati keadaan hujan asli, yaitu tidak meratanya percikan air. - Berat isi tanah yang tidak disesuaikan dengan keadaan di lapangan.

tanahnya harus lebih mendekati keadaan di lapangan yang tentunya akan menelan waktu dan biaya yang lebih besar.

- Penelitian ini diharapkan bisa dijadikan saran untuk para pemilik tanah terutama yang berjenis andosol di desa Cikole kecamatan Lembang baik individu maupun pemerintah, baik yang dijadikan lahan pertanian atau yang dibiarkan kosong agar tidak dibiarkan gundul atau kosong dalam waktu yang lama terutama pada musim hujan agar tidak memperparah sedimentasi pada sungai terutama Cikapundung.

- Karena dari hasil penelitian diketahui bahwa kemiringan lereng lebih besar pengaruhnya terhadap erosi diharapakan penelitian ini dapat dijadikan acuan agar lahan di desa Cikole kecamatan Lembang bisa lebih diperhatikan konservasi tanahnya.