commit to user
II. TINJAUAN PUSTAKA
1. Sub DAS Keduang
DAS adalah suatu megasistem kompleks yang dibangun atas sistem fisik physical systems, sistem biologis biological systems dan sistem
manusia human systems. Setiap sistem dan sub-sub sistem di dalamnya
saling berinteraksi. Dalam proses ini peranan tiap-tiap komponen dan hubungan antar komponen sangat menentukan kualitas ekosistem DAS. Tiap-
tiap komponen tersebut memiliki sifat yang khas dan keberadaannya tidak berdiri sendiri, melainkan berhubungan dengan komponen lainnya membentuk
kesatuan sistem ekologis ekosistem. Gangguan terhadap salah satu komponen ekosistem akan dirasakan oleh komponen lainnya dengan sifat
dampak yang berantai. Keseimbangan ekosistem akan terjamin apabila kondisi hubungan timbal balik antar komponen berjalan dengan baik dan optimal.
Kartodihardjo, 2008. Daerah Aliran Sungai DAS adalah daerah yang di batasi
punggung-punggung gunung dimana air hujan yang jatuh pada daerah tersebut akan ditampung oleh punggung gunung tersebut dan akan
dialirkan melalui sungai sungai kecil ke sungai utama Asdak, 1995. Sub DAS Keduang merupakan bagian dari Sub DAS Bengawan Solo
Hulu Atas. Sistem sungai Keduang merupakan penyumbang sedimen Waduk Serbaguna Wonogiri yang terbesar 1.218.580 m
3
tahun
-1
diantara sistem sungai yang lain sungai Tirtomoyo, Temon, Solo dan Alang dan sebagian
besar berasal dari erosi permukaan tanah BPK Solo, 2007. Tanah di Sub-DAS Keduang sebagian besar termasuk Ordo Inceptisol
dan Litosol yang didominasi oleh mineral lempung kaolinit serta mineral sekunder feldspar, mika dan feromagnesium. Mineral penyusun tanahnya
bersifat sukar larut menyebabkan tanah tersebut mudah tererosi dan kahat unsur hara, ditambah Sub DAS Keduang sekitar 85 wilayahnya didominasi
oleh lereng agak curam sampai sangat curam 16 – 45 yang sangat rentan terhadap bahaya erosi dan longsor. Tata guna lahannya beraneka sehingga
4
commit to user
mempunyai dampak yang berbeda terhadap genesis, hidrologi dan konservasi tanahnya Pusat Litbang Hutan Tanaman BPK Solo, UNS, 2009.
Waluyaningsih 2008 menyatakan bahwa sumberdaya alam lahan menjadi salah satu tumpuan untuk mencukupi kebutuhan hidup masyarakat.
Sejalan dengan perkembangan lahan pertanian, ternyata aktivitas pertanian juga dapat menurunkan fungsi tanah. Untuk mencukupi kebutuhan pangan,
para petani
melakukan ekstensifikasi
pertanian. Keadaan
tersebut menyebabkan terjadinya kerusakan ekosistem dan penurunan kualitas tanah,
sehingga menambah luasan lahan kritis di Sub Das Keduang.
2. Konservasi Tanah Secara Vegetatif
Sinukaban 2003 menyatakan bahwa teknik konservasi tanah dan air dapat dilakukan secara vegetatif dalam bentuk pengelolaan tanaman berupa
pohon atau semak, baik tanaman tahunan maupun tanaman setahun dan rumput-rumputan. Teknologi ini sering dipadukan dengan tindakan konservasi
tanah dan air secara pengelolaan. Metode vegetatif bermanfaat untuk memelihara kestabilan struktur
tanah melalui sistem perakaran dengan memperbesar granulasi tanah, penutupan lahan oleh seresah dan tajuk mengurangi evaporasi, meningkatkan
aktifitas mikroorganisme yang mengakibatkan peningkatan porositas tanah, sehingga memperbesar jumlah infiltrasi dan mencegah terjadinya erosi.
Manfaat lain yaitu meningkatkan taraf hidup petani. hasil panen secara musiman seperti buah-buahan dapat membantu menutupi pengeluaran tahunan
petani. Komoditas lainnya berupa kayu juga dapat menjadi sumber uang cukup besar meskipun tidak tetap, dan dapat dianggap sebagai cadangan
tabungan untuk kebutuhan mendadak BPK Solo, 2007. Cara vegetatif yaitu tindakan konservasi yang memanfaatkan peranan
tanaman meliputi kegiatan-kegiatan sebagai berikut : a. Penghutanan kembali reboisasi dan penghijauan.
b. Penanaman tanaman penutup tanah. c. Penanaman secara garis kontur.
commit to user
d. Penanaman dalam strip. e. Penanaman secara bergilir.
f. Pemulsaan atau pemanfaatan seresah tanaman. Kartasapoetra, 1991.
Pengaruh tanaman terhadap aliran permukaan dan erosi dapat dibagi dalam 1 intersepsi air hujan, 2 mengurangi kecepatan aliran permukaan dan
kekuatan perusak hujan dan aliran permukaan, 3 pengaruh akar, bahan organik sisa-sisa tumbuhan yang jatuh dipermukaan tanah, dan kegiatan-
kegiatan yang berhubungan dengan pertumbuhan vegetatif dan pengaruhnya terhadap stabilitas struktur porositas tanah, dan 4 transpirasi yang
mengakibatkan berkurangnya kandungan air tanah Arsyad, 2006. Ada berbagai jenis tanaman yang berperan dalam meningkatkan laju
infiltrasi dan permeabilitas tanah sehingga besarnya erosi bisa sedikit-demi sedikit dapat dikurangi. Dalam penelitian ini digunakan tanaman jati, mangga,
mete, dan pete. Tanaman jati Tectona grandis adalah sebagai tanaman pokok. Sedangkan mangga Mangifera sp, mete Annacardium ocidentale
dan pete Parkia speciosa adalah jenis MPTS yang merupakan tanaman sisipan.
Dalam penelitian ini tanaman-tanaman di atas dibuat model kombinasi tanaman. Kombinasi tanaman mempunyai tujuan yang nyata untuk menjaga
kualitas tanah. Tujuan dari kombinasi tanaman antara lain : a. Meningkatkan biodiversitas fauna di atas tanah,
b. Menghasilkan tajuk multistrata sehingga efektif mengintersepsi air hujan dan melakukan fotosintesis,
c. Menghasilkan keragaman kedalaman eksplorasi akar sehingga efektif berperan sebagai safety net filter hara dalam tanah,
d. Menghasilkan kombinasi seresah berkualitas rendah nisbah CN, lignin dan polifenol tinggi sehingga lambat terdekomposisi dengan
seresah berkualitas tinggi. Seresah berkualitas rendah akan lebih lama melindungi permukaan tanah dari pukulan air hujan sehingga
menurunkan limpasan permukaan tanah,
commit to user
e. Memelihara biodiversitas dalam tanah Buresh et al., 2004.
3. Laju Infiltrasi
Infiltrasi adalah masuknya air ke dalam tanah melalui permukaan tanah secara vertikal. Sedangkan banyaknya air persatuan waktu yang masuk
melalui permukaan tanah dikenal sebagai laju infiltrasi infiltration rate. Nilai laju infiltrasi sangat bergantung pada kapasitas infiltrasi tanah. Kapasitas
infiltrasi tanah adalah kemampuan suatu tanah untuk melalukan air dari permukaan ke dalam tanah secara vertikal. Infiltrasi ke dalam tanah pada
mulanya tidak jenuh, karena pengaruh tarikan hisapan matrik dan gravitasi. Infiltrasi yang efektif akan menurunkan run off, sebaliknya infiltrasi yang
tidak efektif akan memperbesar Arsyad, 2006. Infiltrasi adalah proses meresapnya air atau proses meresapnya air dari
permukaan tanah melalui pori-pori tanah. Dari siklus hidrologi, jelas bahwa air hujan yang jatuh di permukaan tanah sebagian akan meresap ke dalam
tanah, sabagian akan mengisi cekungan permukaan dan sisanya merupakan overland flow. Sedangkan yang dimaksud dengan daya infiltrasi Fp adalah
laju infiltrasi maksimum yang dimungkinkan, ditentukan oleh kondisi permukaan termasuk lapisan atas dari tanah. Besarnya daya infiltrasi
dinyatakan dalam mmjam atau mmhari. Laju infiltrasi Fa adalah laju infiltrasi yang sesungguhnya terjadi yang dipengaruhi oleh intensitas hujan
dan kapasitas infiltrasi. Infiltrasi mempunyai arti penting terhadap : 1 proses limpasan; 2 pengisian lengas tanah soil moisture dan air tanah.
Laju infiltrasi infiltration rate adalah banyaknya air persatuan waktu yang masuk melalui permukaan tanah, dinyatakan dalam mm per jam atau cm
per jam. Pada saat tanah masih kering, laju infiltrasi tinggi. Setelah tanah menjadi jenuh air, maka laju infiltrasi akan menurun dan menjadi konstan.
Faktor-faktor yang mempengaruhi laju infiltrasi antara lain jenis permukaan tanah, cara pengolahan lahan, kepadatan tanah, dan sifat serta jenis tanaman
Kemampuan tanah untuk menyerap air infiltrasi pada suatu saat dinamai kapasitas infiltrasi infiltration capacity tanah Arsyad, 2006.
commit to user
Balai besar litbang sumber daya pertanian 2006 menyatakan bahwa infiltrasi merupakan peristiwa atau proses masuknya air ke dalam tanah,
umumnya tidak mesti melalui permukaan tanah dan secara vertikal. Pada beberapa kasus, air dapat masuk melalui jalur atau rekahan tanah atau gerakan
horizontal dari sampimg. Infiltrasi merupakan kompleks antara intensitas hujan karakteristik dan kondisi permukaan tanah. Intensitas hujan berpengaruh
terhadap kesempatan air untuk masuk ke dalam tanah. Bila intensitas hujan lebih kecil dibandingkan kapasitas infiltrasi, maka semua air mempunyai
kesempatan untuk masuk ke dalam tanah. Sebaliknya bila intensitas hujan lebih tinggi dibandingkan dengan kapasitas infiltrasi, maka sebagian air yang
jatuh ke permukaan tanah tidak mempunyai kesempatan untuk masuk ke dalam tanah, dan bagian ini akan mengalir sebagai aliran permukaan.
Menurut Horton 1940 laju infiltrasi adalah volume air yang mengalir kedalam profil persatuan luas dikenal dengan laju infiltrasi. Pengaliran yang
memiliki satuan kecepatan juga dikenal dengan kecepatan infiltrasi. Pada kondisi laju hujan melebihi kemampuan tanah untuk menyerap air dan
infiltrasi akan berlarut dengan laju maksimal. Kemampuan tanah menyerap air akan semakin berkurang dengan makin bertambahnya waktu. Pada tingkat
awal kecepatan penyerapan air cukup tinggi dan pada tingkat waktu tertentu kecepatan penyerapan air ini akan menjadi konstan.
4. Permeabilitas tanah
Permeabilitas tanah
menunjukkan kemampuan
tanah dalam
meloloskan air ke lapisan bawah profil. Struktur dan tekstur serta unsur organik lainya berperan dalam menaikkan laju permeabilitas tanah Anonim,
2010. Kemala Sari Lubis 2007 dalam penelitiannya yang berjudul keterhantaran hidrolik dan permeabilitas menyatakan bahwa pada ilmu tanah
permeabilitas didefinisikan secara kualitatif sebagai pengurangan gas-gas, cairan-cairan atau penetrasi akar tanaman atau lewat melalui suatu massa
tanah atau lapisan tanah.
commit to user
Permeabilitas tanah
menunjukkan kemampuan
tanah dalam
meloloskan air. Struktur dan tekstur serta unsur organik lainnya ikut ambil bagian dalam menaikkan laju permeabilitas tanah. Tanah dengan permeabilitas
tinggi menaikkan laju infiltrasi dan dengan demikian, menurunkan laju air larian. Air larian inilah yang akan merusak permukaan tanah.
Koefisien permeabilitas terutama tergantung pada ukuran rata-rata pori yang dipengaruhi oleh distribusi ukuran partikel, bentuk partikel dan struktur
tanah. Secara garis besar, makin kecil ukuran partikel, makin kecil pula ukuran pori dan makin rendah koefisien permeabilitasnya. Berarti suatu
lapisan tanah berbutir kasar yang mengandung butiran-butiran halus memiliki harga koefisien permeabilitas yang lebih rendah dan pada tanah ini koefisien
permeabilitas merupakan fungsi angka pori. Tinggi rendahnya permeabilitas ditentukan oleh ukuran pori. Koefisien permeabilitas k untuk macam-macam
tanah adalah sebagai berikut: - Pasir
:10-102 cmdet - Debu
:102-105 cmdet - Lempung
:150 cmdet Permeabilitas tanah adalah suatu kesatuan yang melipui infiltrasi tanah
dan bermanfaat sebagai permudahan dalam pengolahan tanah. Dede rohmat, 2009 permeabilitas tanah memiliki lapisan atas dan bawah. Lapisan atas
berkisar antara lambat sampai agak cepat 0,20 – 9,46 cm jam-1, sedangkan di lapisan bawah tergolong agak lambat sampai sedang 1,10 -3,62 cm jam-1
N. Suharta dan B. H Prasetyo, 2008. Permeabilitas tanah dilapisan bawah lebih lambat dari pada dilapisan atas. Keadaan seperti ini dapat disebabkan
oleh pengaruh pengolahan tanah, perakaran tanaman, atau pemadatan pedogenesis karena ada penimbunan liat seperti terjadi pada tanah yang
mempunyai horizon argilik. Hasil penetapan menunjukkan permeabilitas lapisan tanah berkisar antara lambat sampai agak cepat, sedangkan dilapisan
bawah tergolong agak lambat sampai sedang. Aliran dalam tanah umumnya aliran laminer berlaku Hukum Darcy
yaitu V=Ki , dimana V adalah kecepatan cmdet, k adalah koefisien
commit to user
permeabilitas, dan I adalah gradient hidrolik. Sedangkan I=h1 yaitu selisih tinggi tekanan dibagi panjang lintasan. Dari rumus dapat didefinisikan k
adalah kecepatan aliran bila gradient hidrolik sama dengan satu. Hukum Darcy menunjukkan bahwa permeabilitas tanah ditentukan oleh koefisien
permeabilitasnya. Koefisien permeabilitas tanah bergantung pada berbagai faktor yaitu:
1. Viskositas cairan, semakin tinggi viskositasnya, koefisien permeabilitas tanahnya akan semakin kecil.
2. Distribusi ukuran pori, semakin merata distribusi ukuran porinya, koefesien permeabilitasnya cenderung semakin kecil.
3. Disrtibusi ukuran butiran, semakin merata distribusi ukuran butirannya, koefesien permeabilitasnya cenderung semakin kecil.
4. Rasio kekosongan void, semakin besar rasio kekosongannya, koefisien permeabilitas tanahnya akan semakin besar.
5. Kekasaran partikel mineral, semakin kasar partikel mineralnya, koefisien permeabilitas tanahnya akan semakin tinggi.
6. Derajat kejenuhan tanah, semakin jenuh tanahnya, koefisien permeabilitas tanahnya akan semakin tinggi.
Hubungan antara permeabilitas dengan erosi adalah apabila permeabiltas dalam tanah terlalu tinggi sehingga menutupi seluruh pori tanah
dapat terjadi berkurangnya kekuatan dalam tanah sehingga bila mendapatkan tekanan terhadap tanah tersebut dapat mengakibatkan mudahnya tanah itu
terjadi longsoran atau erosi.
commit to user
III. METODOLOGI PENELITIAN
Kategori