bekas tebangan dan hutan tanaman industri tergolong sangat tinggi. Dalam satu kejadian hujan sebesar 78.8 mm erosi yang terjadi pada lahan tersebut bisa mencapai
9696 kgha. Rataan erosi dan erosi maksimum keluaran model ANSWERS pada berbagai kejadian hujan disajikan pada Tabel 24.
Tabel 24. Erosi rataan dan erosi maksimum keluaran model ANSWERS pada berbagai kejadian hujan
Erosi Keluaran Model ANSWERS No.
Curah Hujan mm
Erosi Rataan kgha Erosi DAS ton
Erosi Maksimum kgha 1.
7.3 8
147 450
2. 8.9
1 18
234 3.
13.0 66
1,772 1,951
4. 16.0
14 258
508 5.
17.2 245
4,508 6,795
6. 20.1
4 74
1,413 7.
20.5 21
386 4,141
8. 21.4
4 74
1,443 9.
24.7 2
37 906
10. 28.0
15 276
2,481 11.
35.9 11
696 696
12. 45.0
56 1,030
2,869 13.
78.8 164
3,018 9,696
5.4. Simulasi Penggunaan Lahan
Simulasi penggunaan lahan ditujukan untuk mendapatkan alternatif penggunaan lahan yang mampu menjamin fungsi ekologi, hidrologi dan ekonomi
DAS secara berkelanjutan. Pensimulasian tersebut dilakukan menggunakan model ANSWERS pada curah hujan tertinggi yang diperoleh selama kegiatan penelitian
Universitas Sumatera Utara
yaitu sebesar 78.8 mm dengan menggunakan beberapa skenario perubahan penggunan lahan. Selain itu pensimulasian penggunaan lahan juga ditujukan untuk
mengkaji berbagai pengaruh kegiatan penggunaan dan pengelolaan lahan yang sedang dan akan terjadi di Sub DAS Aek Silang Hulu.
Selaras dengan hasil analisis kemampuan lahan pada pembahasan sebelumnya maka skenario perbaikan kualitas lahan dan pengelolaan DAS yang dipilih adalah
menerapkan sistem agroforestry pada lahan pertanian, lahan bekas tebangan dan semak belukar seluas 990.7 hektar skenario-1, penghutanan kembali lahan bekas
tebangan dan hutan tanaman muda seluas 375.8 hektar skenario-2, kombinasi skenario-1 dan skenario-2 skenario-3, serta penghutanan kembali seluruh areal DAS
Aek Silang Hulu skenario-4. Skenario-5 berupa pembukaan hutan areal konsesi PT. PTL seluas 532.5 hektar menjadi lahan bekas tebangan dan semak belukar serta
skenario-6 yang mengkonversi seluruh areal DAS menjadi lahan pertanian ditujukan untuk mengidentifikasi pengaruh pembukaan lahan terhadap jumlah aliran permukaan
dan sedimen yang dikeluarkan dari outlet Sub DAS Aek Silang Hulu. Pensimulasian penerapan teknik agroforestry dengan tutupan tajuk vegetasi
75-80 mampu menurunkan volume dan debit puncak DRO masing-masing sebesar 27.1 dan 24.7. Volume DRO pada penggunaan lahan aktual saat ini 1,650,848 m
3
menurun menjadi 1,203,360 m3 apabila pada lahan pertanian, lahan bekas tebangan dan semak belukar diterapkan teknik agroforestry. Demikian juga debit puncak DRO
berubah dari 19.38 m
3
dt pada penggunaan lahan eksisting menjadi 14.60 m
3
dt pada penerapan teknik agroforestry Tabel 25.
Universitas Sumatera Utara
Tabel 25. Pengaruh simulasi penggunaan lahan terhadap volume dan debit puncak aliran langsung DRO menggunakan model ANSWERS pada curah hujan
78.8 mm
Simulasi Penggunaan lahan Volume
DRO m
3
DRO DP DRO
m
3
dt DP
DRO
Penggunaan lahan aktual saat ini 1,650,848
- 19.38
-
Skenario-1 : penerapan teknik
agroforestry pada lahan pertanian, lahan bekas tebangan dan semak belukar
seluas 990.7 hektar 1,203,360
-27.1 14.60
-24.7
Skenario-2 : penghutanan kembali
lahan bekas tebangan dan hutan tanaman muda seluas 375.8 hektar
1,374,664 -16.7
16.23 -16.3
Skenario-3 : kombinasi skenario-1 dan
skenario-2 1,199,680
-27.3 14.08
-27.4
Skenario-4 : penghutanan kembali
seluruh areal DAS Aek Silang Hulu 721,648
-56.3 9.34
-51.8
Skenario-5 : pembukaan hutan areal
konsesi PT. TPL seluas 532.5 hektar 2,210,576
33.9 35.53
83.3
Skenario-6 : mengkonversi DAS Aek
Silang Hulu menjadi lahan pertanian 2,938,112
78.0 61.97
219.7
Keterangan :
: perubahan DRO
: aliran langsung direct runoff DPDRO
: debit puncak aliran langsung Penghutanan kembali lahan bekas tebangan PT. TPL dan hutan tanaman muda
skenario-2 mampu menurunkan volume dan debit puncak DRO sebesar 16.7 dan
Universitas Sumatera Utara
16.3. Walaupun mampu menurunkan volume dan debit puncak DRO, kegiatan penghutanan tersebut belum dinilai efektif dalam menurunkan aliran permukaan.
Penanaman pohon segera setelah penebangan juga tidak banyak menolong, karena pada tahun-tahun awal pepohonan tersebut belum dapat berfungsi melindungi
permukaaan tanah dan memberikan seresah dalam jumlah yang memadai. Pola penanaman HTI secara monokultur menyebabkan penebangan habis dan serentak
pada saat panen sehingga tanah menjadi terbuka. Kombinasi skenario-1 dan skenario-2 skenario-3 berupa penerapan teknik
agroforestry pada lahan pertanian , semak belukar serta lahan bekas tebangan HTI dan tanaman HTI muda menyebabkan penurunan pada volume dan debit puncak
DRO masing-masing sebesar 27,3 dan 27,4. Penutupan tajuk yang semakin rapat mendorong peningkatan kegiatan biologi di permukaaan tanah karena ketersediaan
bahan organik dan perbaikan iklim mikro dan kelembaban Suhara, 2003. Kegiatan biologi ini berdampak positif terhadap perbaikan struktur dan porositas tanah serta
peningkatan laju infiltrasi yang berakibat pada penurunan limpasanDRO. Apabila dilakukan penghutanan kembali terhadap seluruh areal Sub DAS Aek
Silang Hulu, maka volume DRO dan debit puncak DRO akan menurun masing- masing sebesar 56,3 dan 51,8. Penghutanan kembali seluruh areal akan
menghasilkan peningkatan kandungan bahan organik tanah yang berasal dari seresah dedaunan yang akan mengakibatkan peningkatan jumlah ruang pori makro serta
kenaikan laju infiltrasi, sehingga limpasanDRO akan menurun.
Universitas Sumatera Utara
Simulasi konversi Sub DAS Aek Silang Hulu menjadi lahan pertanian menimbulkan dampak yang sangat merugikan. Konversi tersebut mengakibatkan
peningkatan volume aliran permukaan sebesar 61.97 dan debit puncak aliran sebesar 219.7. Perubahan yang besar ini diakibatkan oleh terbukanya permukaan
tanah dari hutan dengan kanopi 100 menjadi terbuka. Penebangan pohon serentak secara illegal maupun legal, akibatnya sama saja
yaitu terbukanya permukaan tanah pada saat yang sama. Pada musim kemarau terik matahari mengenai permukaan tanah secara langsung, akibatnya terjadi percepatan
proses-proses reaksi kimia dan biologi, salah satunya adalah penguraian bahan organik tanah dekomposisi. Sebaliknya air hujan yang jatuh selama musim
penghujan tidak ada yang menghalangi sehingga memukul tanah secara langsung, berakibat pada pecahnya agregat tanah dan mengurangi ruang pori makro tanah
Suprayogo et all., 2004. Dengan demikian laju infiltrasi juga menurun yang berakibat pada meningkatnya aliran air di permukaan. Hasil simulasi diatas juga
sejalan dengan hasil penelitian yang dilakukan oleh Widianto, et al 2004 dimana limpasanaliran permukaan pada hutan yang sudah ditebang habis meningkat hampir
tiga kali lipat dari pada lahan yang berhutan. Fungsi hutan sebagai penyangga buffering dan fungsi pelepasan air secara
bertahap gradually release water menjadi hilang yang terlihat dari peningkatan debit puncak aliran yang meningkat sampai 219,17 .
Keragaan hidrograf debit aliran langsung pada berbagai skenario penggunaan lahan disajikan pada Gambar 21.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 21. Hidrograf aliran permukaan langsung keluaran model ANSWERS pada berbagai skenario simulasi penggunaan lahan dengan curah hujan 78.8
mm
Simulasi penggunaan lahan juga sangat mempengaruhi jumlah erosi dan konsentrasi sedimen dalam aliran permukaan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa
jumlah sedimen yang keluar dari outlet aeksilang selama 1 tahun diasumsikan terhadap curah hujan selama 1 tahun adalah curah hujan 1 tahuncurah hujan Maret-
Mei4.064 kgha. Dengan menggunakan asumsi Nisbah Pelepasan Sedimen NPS sebesar 11 arsyad, 2006 dengan asumsi luas DAS mendekati 200 km
2
atau 2000 haktar maka jumlah erosi aek silang untuk maret-mei adalah 4064
kgha10011=336.945 kgha Penerapan teknik agroforestry dengan tutupan tajuk
Universitas Sumatera Utara
vegetasi 75-80 pada skenario-1 efektif menurunkan erosi sebesar 87.2 dan menurunkan konsentrasi sedimen sebesar 77.3 Tabel 26.
Tabel 26. Pengaruh simulasi penggunaan lahan terhadap volume konsentrasi sedimen Menggunakan model ANSWERS pada curah hujan 78.8 mm.
Simulasi Penggunaan lahan Volume
Sedimen ton
Sedimen
Konsed grlt
Konsed
Penggunaan lahan aktual saat ini
3,018
-
19.688
-
Skenario-1 :
penerapan teknik
agroforestry pada lahan pertanian, lahan bekas tebangan dan semak
belukar seluas 990.7 hektar
386 -87.2
4.479 -77.3
Skenario-2 : penghutanan kembali
lahan bekas tebangan dan hutan tanaman muda seluas 375.8 hektar
1,178 -61.0
13.726 -30.3
Skenario-3 : kombinasi skenario-1
dan skenario-2
239 -92.1
3.14 -84.1
Skenario-4 : penghutanan kembali
seluruh areal DAS Aek Silang Hulu
184 -93.9
2.217 -88.7
Skenario-5 : pembukaan hutan areal
konsesi PT. TPL seluas 532.5 hektar
6,514 115.9
28.424 44.4
Skenario-6 : mengkonversi DAS Aek
Silang Hulu menjadi lahan pertanian
23,000 662.2
49.072 149.2
Keterangan :
: perubahan Konsed : konsentrasi sediment
Universitas Sumatera Utara
Hasil ini sejalan dengan penelitian yang dilakukan oleh Kumar, S. et all 2008 dimana penerapan agroforestri mampu menahan erosi dan humus tanah agar
tidak terhanyut oleh aliran permukaan serta dapat meningkatkan infiltrasi. Penghutanan kembali lahan bekas tebangan dan hutan tanaman muda
skenario-2 hanya efektif menurunkan erosi sebesar 61.0 dan menurunkan konsentrasi sedimen dalam aliran sebesar 30.3. Simulasi kombinasi antara skenario-
1 dan skenario-2 dalam bentuk penerapan teknik agroforestry pada lahan pertanian, semak belukar dan lahan bekas tebangan serta penghutanan kembali hutan tanaman
muda skenario-3 sangat efektif menurunkan erosi hingga sebesar 92.1 dan konsentrasi sedimen sebesar 84.1.
Penghutanan kembali seluruh areal DAS Aek Silang Hulu sangat efektif menurunkan jumlah erosi dan konsentrasi sedimen dalam aliran permukaan hingga
masing-masing sebesar 93.9 dan 88.7. Fungsi hutan dalam ekosistem DAS dapat dilihat dari tiga aspek berbeda yaitu vegetasi, tanah dan lansekap hutan Farida dan
Van Noordwijk, 2004. Vegetasi hutan berfungsi untuk mengintersepsi air hujan. Tanah hutan memiliki lapisan seresah yang tebal, kandungan bahan organik tanah,
dan jumlah makroporositas yang cukup tinggi sehingga laju infiltrasi air lebih tinggi. Dengan demikian laju limpasan DRO akan menurun dan daya hela dari air limpasan
tersebut untuk menimbulkan erosi juga akan menurun. Sedangkan dari sisi lansekap, hutan tidak peka terhadap erosi karena memiliki filter berupa seresah pada lapisan
tanahnya.
Universitas Sumatera Utara
Sejalan dengan pengaruhnya terhadap aliran permukaan, pembukaan hutan pada areal konsesi PT. TPL pada skenario-5 sangat nyata meningkatkan jumlah erosi
sebesar 115.9 dan meningkatkan konsentrasi sedimen sebesar 44.4. Pengkonversian seluruh areal DAS menjadi lahan pertanian skenario-6 sangat
mengancam kelestarian sumberdaya lahan dan lingkungan seperti ditunjukkan oleh peningkatan erosi sebesar 662.2 dan peningkatan konsentrasi sedimen sebesar
149.2. Keragaan hidrograf sedimen pada berbagai simulasi penggunaan lahan dapat dilihat pada Gambar 22.
Gambar 22. Hidrograf sedimen keluaran model ANSWERS pada berbagai skenario simulasi penggunaan lahan dengan curah hujan 78.8 mm
Dalam menguji hipotesis bahwa ”terdapat kombinasi penggunaan lahan optimal yang menjamin stabilitas debit air, dengan tingkat erosi dan
sedimentasi yang rendah”, dilakukan uji berpasangan antara kondisi aktual saat ini
dengan semua skenario penggunaan lahan seperti diatas Lampiran 16. Hasil dari uji
Universitas Sumatera Utara
berpasangan tersebut menunjukkan berbeda sangat nyata á=0,001 seperti pada tabel berikut :
Tabel 27. Hasil Uji Beda Nyata Antar Skenario Penggunaan Lahan
No. Akt Vs Sknr 1
Akt Vs Sknr 2 Akt Vs Sknr 3
Akt Vs Sknr 4 Akt Vs Sknr 5
1. bn
37366,9
95381,6 108027,9
120107,2 30757,8
2. Sb2
6296691944 58442207171 66591984806 79300209872 3655367455
3. Sb
79351,6978 241748,231
258054,2284 281602,9294 60459,63492
4. Sbn
2144,640481 6533,735972
6974,438606 7610,889985 1634,044187
5. Thit
17,42339532 14,59832813
15,48911647 15,7809722
18,82313715 6.
t. tabel á=0,001
3,551 3,551
3,551 3,551
3,551
Ket : Akt = aktual ; Sknr = Skenario
Hasil simulasi model menunjukkan bahwa penerapan teknik agroforestry pada lahan pertanian dan semak belukar dan bekas tebangan skenario-1, penghutanan
kembali lahan bekas tebangan dan hutan muda skenario-2, dan kombinasi skenario 2 dan 1 skenario-3 mampu menurunkan volume aliran sebanyak 27.1, 16.7, dan
27.3 dibandingkan kondisi eksisting. Hal tersebut menunjukkan bahwa penggunaan lahan tersebut mampu memperbaiki kualitas fisik sumberdaya lahan dan lingkungan
yang pada gilirannya memperbaiki fungsi hidrologi DAS. Bila dikaitkan dengan pola pertanaman yang ada pada beberapa tempat yang ada di Sub DAS Aek Silang Desa
Parsingguran dan desa Sileang terdapat agroforestry kopi dengan Ingul Toona
Universitas Sumatera Utara
sureni dan kopi dengan lamtoro, maka penerapan teknik agroforestry pada skenario 1 lebih mudah dan memungkinkan dilakukan dibandingkan dengan skenario-2 dan 3.
Penghutanan kembali lahan bekas tebangan merupakan kegiatan yang sangat sulit diterapkan dan membutuhkan waktu yang sangat panjang mengingat mekanisme
penanaman kembali hutan tanaman industri termasuk rotasi penebangan sudah mempunyai peraturan tersendiri dari Kementerian Kehutanan.
Demikian juga penghutanan kembali seluruh areal DAS Aek Silang skenario- 4 merupakan kegiatan yang sangat sulit dapat dilaksanakan, karena memerlukan
biaya yang sangat tinggi, waktu yang sangat panjang dan dapat menimbulkan konflik sosial yang tidak diharapkan. Oleh karena itu skenario-4 hanya ditujukan bahwa
seandainya DAS Aek Silang masih berupa hutan mungkin beberapa puluh tahun yang lalu, maka permasalahan hidrologi lingkungan tidak akan muncul seperti
sekarang ini. Sedangkan skenario 5 dan 6 merupakan warning agar kegiatan tersebut tidak dilakukan.
Jenis agroforestry yang cocok diterapkan saat ini di Sub DAS Aek Silang Hulu adalah system agroforestry sederhana yaitu perpaduan satu jenis tanaman yang
memiliki peran ekonomi penting dengan tanaman pohon yang memiliki nilai ekonomi atau ekologis penting seperti tanaman kopi dengan pohon ingul atau dan
lamtoro. Tanaman kopi sudah cukup dikenal oleh masyarakat setempat dimana tehnik budidaya kopi juga relatif sederhana dan telah dikuasai oleh petani, disamping itu
secara agroklimat tanaman kopi sangat cocok tumbuh di Sub DAS Aek Silang HuluKabupaten Humbang Hasundutan Gambar 23.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 23. Sistem agroforestry antara tanaman kopi dengan ingul; kopi dengan lamtoro.
Tanaman ingul merupakan pohon bernilai ekonomi tinggi dan banyak dibutuhkan untuk bahan pembuatan kapal yang beroperasi di Danau Toba. Kayu
ingul juga banyak diminati industri meubeler karena seratnya halus dengan warna yang menarik. Sementara pohon lamtoro sangat menguntungkan bagi sektor
peternakan terutama ternak besar seperti kerbau dan kuda. Daun lamtoro menjadi sumber pakan ternak yang sangat potensial dari system usaha tani agroforestry.
Ternak kerbau sangat banyak dijumpai di DTA Danau Toba disamping ternak kuda yang merupakan ciri khas Kabupaten Humbang HasundutanSub DAS Aek Silang,
sehingga perlu didorong pengembangannya melalui penyediaan pakan yang baik dari system agroforestry tanaman kopi dengan lamtoro.
Hasil penelitian Suyamto D.A.et all 2004 menyimpulkan bahwa pertamanan kopi campuran kopi naungan di Propinsi Lampung merupakan pilihan
strategi terbaik untuk jangka panjang, baik ditinjau dari sisi pendapatan petani maupun dari sisi dampaknya terhadap fungsi tata air. Lebih lanjut dikatakan bahwa
tanaman kopi mempunyai volatilitas harga yang tinggi, pada saat kopi sedang anjlok
Universitas Sumatera Utara
maka petani akan sangat menderita karena tidak ada alternatif komoditas lain yang bisa dijual dan secara ekologis ternyata tanaman kopi monokultur juga menghasilkan
erosisedimen yang tinggi. Sebaliknya pada tanaman kopi campuran, petani tetap mendapat penghasilan tinggi karena berbagai komoditi dapat dipanen bersamaan dari
bentang lahan yang sama, dan secara ekologis system petani ini sangat menguntungkan dari sisi dampaknya terhadap fungsi tata air hidrologis.
Menurut Widianingsih 1991 keuntungan agroforestry di DAS Cimanuk Jawa Barat meliputi keuntungan ekologi, yaitu system pertanaman agroforestry
mempunyai peranan yang mampu menekan jumlah tanah yang tererosi dari aliran permukaan pada lereng 20 dan 40. Sedangkan keuntungan ekonomi adalah
memberikan pendapatan yang besarnya sama dengan system pertanaman tanaman semusim tunggal maupun ganda.
Sub DAS Aek Silang hulu termasuk ke dalam kelas kemampuan lahan IIIe dan IVe seluas 10.480,6 ha 56,96, artinya apabila lahan ini akan diolah oleh
masyarakat untuk kegiatan pertanian maka harus menerapkan system agroforestry dengan penutupan vegetasi antara 75-80 agar fungsi hidrologynya tetap dapat
terjaga.
5.5. Perumusan Kebijakan Pengelolaan DAS