Kalibrasi Debit Aliran Simulation of Best Management Practices Using SWAT Model To Reduce Surface Runoff in Upper Ciliwung Watershed

Gambar 26 Data observasi dan data simulasi nitrat Pengukuran unsur hara nitrat untuk kedepannya seharusnya mempertimbangkan teknik penyimpanan data mempergunakan bahan kimia dan lamanya waktu penyimpanan sebelum masuk ke laboratorium untuk dianalisis. Bahan kimia yang dapat digunakan untuk menghambat proses metabolisme dan mikroba yaitu chloroform, asam inorganik dan mercluric. Harmel et al. 2006 mengkompilasi ketidakpastian nilai beberapa data NO 3 -N yang dipengaruhi teknik penyimpanan Tabel 14. Tabel 14. Nilai ketidakpastian NO 3 -N Harmel et al. 2006 Teknik penyimpanan Nilai ketidakpastian Referensi Diberi es, analisis dalam 6 jam ± 0 median = 0 Kotlash and Chessman 1998 Diberi bahan asam sampai ph 2, analisis dalam 6 jam -6 sampai 20 median = -1 Kotlash and Chessman 1998 Didinginkan, analisis dalam 54 jam -47 sampai 14 median = -2 Kotlash and Chessman 1998 Tidak diberi bahan pengawet preservation, analisis dalam 192 jam -65 sampai 71 median = -2 Kotlash and Chessman 1998 Tidak diberi bahan pengawet preservation, analisis dalam 96 jam -7 sampai 30 median = 1 Cooper 2005 y = ‐0.0003x + 0.0004 R = 0,088 n=7, p=0,852 0.0000 0.0002 0.0004 0.0006 0.0008 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 NO 3 Observasi kg ha ‐1 NO 3 Simulasi kg ha ‐1

5.6 Hasil Simulasi Model Terhadap Karakteristik Hidrologi

Berdasarkan kalibrasi dan validasi debit tahun 2008, 2009 dan 2011 maka dapat diketahui kondisi hidrologi sub DAS Ciliwung Hulu. Aliran permukaan, aliran lateral, aliran bawah tanah dan water yield hasil prediksi model berdasarkan reach di sub DAS Ciliwung Hulu dapat dilihat pada Tabel 15. Tahun 2009 merupakan tahun dengan curah hujan paling banyak sehingga aliran permukaan surq yang terjadi paling besar dibandingkan dengan tahun 2008 dan 2011. Overland flow aliran permukaan langsung per sub sub DAS dapat dilihat pada Lampiran 4. Sub sub DAS nomor 1 sampai dengan 21 mempunyai aliran permukaan lebih tinggi dibandingkan dengan sub sub DAS lainnya nomor 22-28. Penggunaan lahan dominan pada sub sub DAS nomor 1-21 yaitu kebun campuran, tegalan ladang dan perkebunan teh. Pada sub sub DAS nomor 22-28 penggunaan lahan dominan yaitu hutan primer, hutan sekunder dan tegalan ladang. Gambar 27 menunjukkan bahwa aliran permukaan tahun 2008 yang lebih besar dari 2000 mm terdapat pada sub sub DAS nomor 1, 4, 5, 6, 7, 8, 14 dan 15. Gambar 28 menunjukkan bahwa aliran permukaan tahun 2009 yang lebih besar dari 2000 mm terdapat pada sub sub DAS nomor 1, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 11, 12, 13, 14, 15 dan 16. Gambar 29 menunjukkan pada tahun 2011 tidak terdapat aliran permukaan yang lebih besar dari 2000 mm. Tabel 15 Karakter hidrologi sub DAS Ciliwung Hulu hasil simulasi model SWAT berdasarkan reach Tahun Curah Hujan mm Aliran permukaan mm Aliran permukaan dari CH Aliran lateral mm Air bawah tanah mm Water yield mm 2008 3.388,77 1.841,94 45,65 63,13 119,17 2.022,21 2009 3.558,32 1.953,82 45,09 75,61 450,65 2.477,97 2011 2.567,9 1.245,32 51,50 53,56 298,11 1.595,02 Gambar 27. Aliran permukaan tahun 2008 Gambar 28. Aliran permukaan tahun 2009 Gambar 29. Aliran permukaan tahun 2011 Aliran permukaan dapat menyebabkan erosi yang dapat mengangkut partikel-partikel tanah yang mengandung unsur hara. Menurut Arsyad 2010, kerusakan yang dialami pada tanah tempat erosi terjadi berupa kemunduran sifat kimia dan fisik tanah seperti kehilangan hara dan bahan organik serta memburuknya sifat-sifat fisik yang tercermin antara lain pada penurunan kapasitas infiltrasi dan kemampuan tanah menahan air, peningkatan kepadatan dan ketahanan penetrasi tanah dan pengurangan kemantapan struktur tanah. Kejadian erosi yang terus menerus dan intensif pada suatu lahan dapat menyebabkan produktivitas tanaman menurun. Perbaikan tanah dapat dilakukan melalui teknologi pengendalian erosi yang dapat dilakukan secara teknis dan vegetatif. Pengendalian erosi secara teknis dapat dilakukan melalui pembuatan teras gulud, teras bangku, teras kredit dan teras batu. Pengendalian erosi secara vegetatif dapat dilakukan melalui sistem agroforestri, strip rumput, tanaman penutup tanah dan pengaturan pola tanam penanaman menurut strip, penanaman majemuk, pergiliran tanaman dan tumpang gilir.

5.7 Efektivitas Berbagai Pengelolaan Lahan

Perubahan penggunaan lahan dan pengolahan tanah secara intensif pada lahan pertanian seringkali meningkatkan aliran permukaan. Aliran permukaan merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi tingkat erosi selain dari penggunaan lahan, kemiringan lereng, panjang lereng dan luas DAS. Praktek manajemen konservasi tanah pada lahan pertanian dapat mengurangi aliran permukaan. PLT Pengelolaan Lahan Terbaik digunakan untuk mengurangi aliran permukaan dari daerah pertanian. Teras bangku merupakan salah satu teknik konservasi tanah mekanik yang bertujuan untuk mengurangi panjang lereng sehingga mengurangi kecepatan dan jumlah aliran permukaan. Dengan menerapkan teknik konservasi ini diharapkan erosi yang terjadi dalam suatu kawasan DAS dapat dikurangi. Teknik konservasi penanaman menurut kontur merupakan suatu teknik penanaman yang diatur sejalan dengan garis kontur. Melalui teknik konservasi vegetatif ini, aliran permukaan dapat dihambat sehingga meningkatkan penyerapan air oleh tanah dan mengurangi potensi erosi yang terjadi. Penanaman strip Strip Cropping merupakan suatu sistem konservasi tanah vegetatif yang menanam beberapa jenis tanaman dalam strip yang berselang- seling pada sebidang tanah pada kurun waktu yang sama dan disusun memotong lereng atau menurut garis kontur. Pola tanam yang diaplikasikan harus disesuaikan dengan ketersediaan air dan persyaratan tumbuh tanaman untuk menghindari pengaruh kompetisi dan gangguan hama dan penyakit. Penerapan teknik konservasi ini selain dapat mengurangi aliran permukaan juga meningkatkan intensitas tanaman, menghasilkan sisa tanaman sebagai bahan organik yang berfungsi dalam menyuplai unsur hara dan mengurangi evaporasi tanah. Agroforestri merupakan salah satu teknik konservasi tanah vegetatif yang menggabungkan antara tanaman pepohonan atau tanaman tahunan dengan tanaman komoditas lain yang ditanam secara bersama-sama ataupun bergantian Subagyono et al. 2004. Melalui penerapan agroforestri diharapkan aliran permukaan dan erosi yang terjadi dapat berkurang. Tanaman pepohonan mempunyai luas tajuk daun yang relatif lebih besar dan dapat mengkonversi energi kinetik air hujan menjadi aliran batang stemflow dan aliran tembus throughfall sehingga aliran permukaan tidak begitu besar. Berdasarkan hasil simulasi diketahui bahwa aliran permukaan pada tahun 2008, 2009 dan 2011 Lampiran 4 pada tiap sub sub DAS banyak yang lebih dari 1000 mm. Diharapkan dengan penerapan teknologi konservasi tanah pada kebun campuran 5.444,2 ha, lahan tegalan 2.435,7 ha dan perkebunan teh 2.213,2 ha maka jumlah aliran permukaan dapat berkurang sehingga pada akhirnya erosi yang terjadi dapat berkurang. Simulasi PLT pada kebun campuran dan tegalan dilakukan pada tahun 2008, 2009 dan 2011 dengan memakai teknologi konservasi teras bangku, penanaman menurut kontur dan penananaman menurut strip. Pada penggunaan lahan perkebunan teh dilakukan teknologi konservasi tanah agroforestri. Simulasi aplikasi teknik konservasi tanah dilakukan pada sub sub DAS nomor 1-21 karena mempunyai aliran permukaan yang tinggi. Sub sub DAS nomor 22-28 tidak dilakukan simulasi karena aliran permukaan relatif lebih rendah dikarenakan terdapat penggunaan lahan hutan primer maupun sekunder. Berdasarkan hasil simulasi PLT pada tahun 2008, 2009 dan 2011, diketahui bahwa teknik konservasi tanah teras, penanaman menurut kontur, penanaman strip strip cropping dan agroforestri dapat menghambat aliran permukaan. Besar aliran permukaan setelah penerapan teknologi konservasi tanah teras bangku, penanaman menurut kontur, penanaman strip dan agroforestri dapat dilihat pada Lampiran 5. Penerapan teknik konservasi teras bangku pada penggunaan lahan kebun campuran dan tegalan dapat menghambat aliran permukaan hingga 78,12 tahun 2008, 79,21 tahun 2009 dan 77,94 tahun 2011. Penerapan teknik konservasi teras bangku dan agroforestri perkebunan teh pada sub sub DAS nomor 12 dapat menghambat aliran permukaan 55,24 tahun 2008, 53,59 tahun 2009 dan 59,55 tahun 2011. Setelah penerapan teknik konservasi tanah, jumlah sub sub DAS yang memiliki aliran permukaan kurang dari 1000 mm menjadi lebih banyak dan tidak terdapat sub sub DAS yang memiliki aliran permukaan lebih besar dari 2000 mm. Jumlah sub sub DAS yang memiliki aliran permukaan kurang dari 1000 mm pada tahun 2008 yaitu sebanyak 16 sub sub DAS, pada tahun 2009 sebanyak 16 sub sub DAS dan pada tahun 2011 sebanyak 28 sub sub DAS Gambar 30, 31 dan 32. Gambar 30. Tinggi aliran permukaan mm setelah aplikasi teras bangku dan agroforestri tahun 2008 Gambar 31. Tinggi aliran permukaan mm setelah aplikasi teras bangku dan agroforestri tahun 2009 Gambar 32. Tinggi aliran permukaan mm setelah aplikasi teras bangku dan agroforestri tahun 2011 Penerapan teknik konservasi penanaman menurut kontur terbukti efektif dalam menghambat aliran permukaan hingga 68,32 tahun 2008, 69,32 tahun 2009 dan 70,36 tahun 2011. Melalui penerapan kombinasi teknik konservasi tanah penanaman menurut kontur di lahan kebun campuran dan agroforestri di lahan perkebunan teh pada sub sub DAS nomor 12, aliran permukaan dapat dihambat sebesar 48,64 tahun 2008, 47,24 tahun 2009 dan 53,70 tahun 2011. Jumlah sub sub DAS yang memiliki aliran permukaan kurang dari 1000 mm setelah aplikasi penanaman menurut kontur dan agroforestri