2
II. TINJAUAN PUSTAKA 2. 1. Proses Infiltrasi
Proses masuknya air hujan ke dalam lapisan permukaan tanah dan turun ke
permukaan air tanah disebut infiltrasi Sosrodarsono dan Takeda, 1977. Laju
infiltrasi adalah kecepatan masuknya air ke dalam tanah dan kapasitas infiltrasi adalah
kemampuan maksimum tanah dalam meresapkan air dalam kondisi tertentu. Baik
laju maupun kapasitas memiliki satuan yang sama, yaitu satuan panjang per satuan waktu
mmjam. Air yang menginfiltrasi itu pertama-tama diabsorbsi untuk
meningkatkan kelembaban tanah, selebihnya akan turun ke permukaan air tanah dan
mengalir ke samping.
Chu and Marino 2005 menyebutkan bahwa proses infiltrasi bisa
tergantung dari jenis tekstur tanah. Perbedaan lapisan tanah dan susunannya
merupakan faktor yang signifikan dalam mempengaruhi infiltrasi. Laju infiltrasi pada
tanah liat akan lebih lambat daripada pada tanah berpasir. Dalam Sosrodarsono dan
Takeda 1977, lapisan yang dapat dilalui dengan mudah oleh air tanah seperti lapisan
pasir atau lapisan kerikil disebut lapisan permeabel. Lapisan yang sulit dilalui air
tanah seperti lapisan lempung atau silt disebut lapisan kedap air aquiclude dan
lapisan yang menahan air seperti lapisan batuan disebut lapisan kebal air aquifuge.
Kedua jenis lapisan ini disebut lapisan impermeabel.
Simpanan air dalam tanah tergantung dari keseimbangan air dalam
tanah Weiler dan McDonnell, 2004. Perubahan air di dalam simpanan air akan
tergantung dari jumlah air yang masuk dan keluar. Air yang terinfiltrasi ke dalam tanah
akan tersimpan sampai kapasitas tanah untuk menampung air terpenuhi kemudian air akan
bergerak secara vertikal menuju groundwater melalui perkolasi dan sebagian
lagi akan mengalir ke samping menjadi aliran permukaan atau mengalir dibawah
permukaan.
2. 2. Laju Infiltrasi pada Berbagai Penggunaan Lahan
Laju infiltrasi ditentukan oleh besarnya kapasitas infiltrasi dan laju
penyediaan air Intensitas hujan. Selama intensitas hujan lebih kecil dari kapasitas
infiltrasi, maka laju infiltrasi sama dengan intensitas hujan. Jika intensitas hujan
melampaui kapasitas infiltrasi, maka terjadilah genangan di atas permukaan atau
aliran permukaan. Dengan demikian laju infiltrasi berubah-ubah sesuai dengan variasi
intensitas curah hujan. Infiltrasi yang terjadi pada suatu tempat berbeda-beda dengan
tempat yang lain dan waktu yang lain, salah satunya ditentukan oleh tipe penggunaan
lahan.
Tegakan batang dan akar yang keluar permukaan tanah dapat mengurangi laju
aliran permukaan sehingga memberikan kesempatan yang lebih lama kepada air
untuk masuk ke dalam tanah.
Gambar 1. Proses infiltrasi dalam siklus hidrologi Sumber: http:www.lablink.or.idhidro
3
Tabel 1. Laju infiltrasi pada beberapa jenis vegetasi
Lahan Tipe Tanam
Tanaman Laju
infiltrasi mmjam
Pertanian Rumput
Hutan Pertanian praktis
Lahan terasering Cenchrus ciliaris
Prosopis juliflora Acacia nilorica
Dalbergia sissoo 5
12 36
39 27
45
Sumber: Agnihotri dan Yadav, 1995 Lahan hutan memiliki laju infiltrasi
yang lebih besar diikuti lahan rumput lalu lahan pertanian. Permukaan tanah yang
tertutup oleh pohon-pohon dan rumput- rumputan akan mempercepat laju infiltrasi.
Pohon, rumput dan tumbuhan lainnya bukan hanya melindungi permukaan tanah dari
gaya pemampatan curah hujan, tetapi juga lapisan humus, perakaran dan galian-galian
serangga yang terjadi membuka ruang pori dalam tanah. Pada lahan pertanian proses
infiltrasi akan terganggu diakibatkan oleh pengolahan lahan baik pembajakan dengan
mesin atau hewan.
Selain tipe penggunaan lahan beberapa sifat fisik tanah juga bisa menjadi
salah satu faktor yang mempengaruhi proses infiltrasi, seperti berat isi, porositas,
permeabilitas, tekstur dan pF.
Fungsi tanah adalah sebagai media berpori yang menyediakan lubang pori
sebagai jalan masuknya air ke dalam tanah. Efektivitas tanah dalam melewatkan air
sangat ditentukan oleh jumlah dan ukuran pori serta bagaimana pori-pori jalan air
tersebut dapat dipertahankan.
Tabel 2. Berat isi dan porositas dengan laju infiltrasi
Lahan titik Berat Isi
mgm
3
Pori Laju
infiltrasi mmjam
Pertani an
1 2
3 1,56
1,50 1,46
0,41 0,43
0,45 600
726 702
Hutan 1
2 3
1,08 1,30
1,32 0,58
0,51 0,48
1986 780
792
Sumber: Mbagwu, 1997 Berat isi dan porositas selalu
berbanding terbalik. Tanah yang poreus berarti tanah yang cukup mempunyai ruang
pori untuk pergerakan air dan udara masuk- keluar tanah secara leluasa, berat isi akan
kecil karena tanah memiliki rongga yang kecil, sebaliknya jika tanah tidak poreus.
Lipiec 2006 menyatakan bahwa laju infiltrasi di pengaruhi oleh distribusi
ukuran pori. Mbagwu 1997 menunjukkan pengaruh nilai Berat isi dan porositas pada
dua tipe lahan dengan laju infiltrasi di Nigeria Tabel 2.. Laju infiltrasi terbesar
terjadi pada lahan hutan dan berbanding lurus dengan pori.
Permeabilitas adalah kecepatan lajunya air dalam medium massa tanah. Sifat
ini penting artinya dalam keperluan drainase dan tata air tanah. Laju infiltrasi pun akan
sangat tergantung oleh permeabilitas tanah. Kelas permeabilitas tertera dalam Tabel 3.
Tabel 3. Kelas permeabilitas
Kelas Permeabilitas
mmjam Sangat lambat
Lambat Agak lambat
Sedang Agak cepat
Cepat Sangat cepat
1,25 1,25-5
5-16 16-50
50-160 160-250
250
Sumber: Hanafiah, 2005 Tekstur tanah menunjukkan
komposisi partikel penyusun tanah yang dinyatakan sebagai perbandingan proporsi
relatif antara fraksi pasir berukuran 2 mm – 50 µm, debu 50 µm – 2 µm dan liat
2 µm. Gambaran umum tentang sifat fisik tanah dapat diperkirakan apabila kelas
tekstur tanah diketahui. Tabel 4. Proporsi fraksi menurut kelas
tekstur tanah
Proporsi fraksi tanah Kelas tekstur tanah
Pasir Debu Liat Pasir
Pasir berlempung Lempung berpasir
Lempung Lempung liat berpasir
Lempung liat berdebu Lempung berliat
Lempung berdebu Debu
Liat berpasir Liat berdebu
Liat 85
70-90 40-87,5
22,5-52,5 45-80
20 20-45
47,5 20
45-62,5 20
45 15
30 50
30-50 30
40-70 15-52,5
50-87,5 80
20 40-60
40 10
15 20
10-30 20-37,5
27,5-40 27,5-40
27,5 12,5
37,5-57,5 40-60
40
Sumber: Hanafiah, 2005 Apabila dikaitkan dengan
permeabilitas, maka: 1. Permeabilitas lambat merupakan
karakter tanah bertekstur halus atau tanah mengandung minimal 37,5
4
liat atau bertekstur liat, liat berdebu atau liat berpasir.
2. Permeabilitas sedang merupakan karakter tanah bertekstur sedang
atau tanah berlempung, terdiri dari: a. Tanah bertekstur sedang
tetapi agak kasar meliputi tanah yang bertekstur
lempung berpasir atau lempung berpasir halus.
b. Tanah bertekstur sedang meliputi yang bertekstur
lempung berpasir sangat halus, lempung, lempung
berdebu atau debu.
c. Tanah bertekstur sedang tetapi agak halus
mencakup lempung liat, lempung liat berpasir atau
lempung berdebu.
3. Permeabilitas cepat merupakan karakter tanah bertekstur kasar atau
tanah berpasir, yaitu tanah yang mengandung minimal 70 pasir
atau bertekstur pasir atau pasir berlempung.
2. 3. Infiltrasi dan Lapisan Kedap pada Lahan Sawah
Kategori