Vegetasi campuran
Jati mengkudu Semak rumput
Singkong
Jati rumput
0.06 0.06
0.12 Kilometers
N E
W S
Peta Lokasi Penelitian
Kontur DAS Ciliwung DTA Blok S Cipendawa
702000
702000 705000
705000 708000
708000 711000
711000 714000
714000 717000
717000 720000
720000 9
2 5
5 9
2 5
5 9
2 5
8 9
2 5
8 9
2 6
1 9
2 6
1 9
2 6
4 9
2 6
4 9
2 6
7 9
2 6
7 710860
710860 710880
710880 710900
710900 710920
710920 710940
710940 710960
710960 710980
710980 711000
711000 711020
711020 711040
711040 711060
711060 9
2 6
6 9
2 6
6 9
2 6
6 2
9 2
6 6
2 9
2 6
6 4
9 2
6 6
4 9
2 6
6 6
9 2
6 6
6 9
2 6
6 8
9 2
6 6
8 9
2 6
6 1
9 2
6 6
1 9
2 6
6 1
2 9
2 6
6 1
2 9
2 6
6 1
4 9
2 6
6 1
4
Sub-DAS Ciliwung Hulu
Lokasi Penelitian : Blok S Cipendawa, Desa Megamendung,
Kecamatan Megamendung, Kabupaten Bogor, Sub-DAS Ciliwung Hulu
6.38.10 LS 106.54.28 BT
Legenda
Sumber : Bappeda Kab. Bogor. 2005. Peta Kontur DAS Ciliwung.
Ahmad Sahab. 2008. Peta DTA Blok S Cipendawa
BAB III METODOLOGI
3.1 Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan di areal rehabilitasi lahan Kelompok Tani Megamendung KTM, Blok S Cipendawa, Desa Megamendung, Kecamatan
Megamendung, Kabupaten Bogor, Jawa Barat. Pengambilan data dilakukan pada bulan Februari
– Mei 2008. Peta lokasi penelitian dapat di lihat pada gambar 8.
Gambar 8 Peta lokasi penelitian.
3.2 Alat dan Objek
Peralatan yang digunakan dalam pelaksanaan kegiatan penelitian disajikan Alat yang digunakan pada tabel 5.
Tabel 5 Peralatan yang digunakan dalam penelitian
No. Nama Alat
Kegunaan
1. GPS Garmin 60 CS
Membuat batas dan mengukur luas daerah resapan mata air, mengetahui koordinat
geografis dan ketinggian tempat. 2.
Ombrometer Mengukur curah hujan secara manual.
3. Infiltrometer
Mengukur laju infiltrasi. 4.
Tabung silinder tanah Mengambil sampel tanah.
5. Aplikasi ArcView 3.3
GIS ekstensi AVSWAT 2000
Membuat peta lokasi penelitian dan daerah resapan mata air.
6. Peta digital kontur
Dasar membuat peta batas daerah resapan mata air.
7. Tally sheet
Pengumpulan data historis mata air dan penggunaan lahan.
8.
Stopwatch
Mengukur debit mata air secara volumetrik. 9.
Ember Mengukur debit mata air secara volumetrik.
10. Oven
Mengukur kadar air tanah 11.
Aplikasi Tank Model- GA Optimizer
Analisis keseimbangan air.
12. Data curah hujan tahun
1998-2007 Informasi curah hujan.
Sedangkan objek penelitian ini adalah daerah resapan mata air beserta penutupan lahan, debit mata air dan tanahnya.
3.3 Metode Pengumpulan Data
3.2.1. Penelusuran Perkembangan Mata Air dan Penggunaan Lahan
Karena tidak tersedianya data kuantitatif debit mata air dan penggunaan lahan detail maka data keberadaan dan perkembangan kondisi mata air dan
penggunaan lahan diperoleh secara kualitatif dengan menggali informasi dari
masyarakat sekitar yang mengetahui kondisi Blok S Cipendawa-sebelum dilaksanakannya rehabilitasi.
3.2.2. Pembuatan Peta Jaringan Sungai
Keberadaan mata air juga dapat dilihat dari bentuk peta jaringan sungai yang diperoleh dari peta kontur diolah menggunakan ArcView extention
AVSWAT 2000. Mata air terdapat di pangkal sungai ordo 1 satu. Tahapan pembuatan jaringan sungai menggunakan ArcView extention AVSWAT 2000
secara umum adalah sebagai berikut : 3.2.2.1. Mengaktifkan extension Spatial Analyst pada program ArcView.
3.2.2.2. Menampilkan data spasial kontur yang akan dianalisis. 3.2.2.3. Membuat TIN Triangulated Irregular Network dari peta kontur.
Pembuatan TIN dilakukan dengan menggunakan extention Spatial Analyst.
3.2.2.4. Selanjutnya TIN tersebut dilakukan gridding convert to grid, sehingga diperoleh model elevasi digital DEMDigital Elevation
Model. 3.2.2.5. Mengaktifkan extension AVSWAT 2000 dan menampilkan data
DEM yang telah dibuat. 3.2.2.6. Modifikasi DEM Properties dengan custom projection sebagai
berikut : Category
: UTM 1983 Type
: Zone 48 3.2.2.7. Mendefinisikan
jaringan sungai
yang diinginkan
dengan memasukkan angka pada Treshold Area yang ada pada tampilan
window. Secara otomatis jaringan sungai terbentuk berikut outlet-nya.
3.2.3. Pembatasan Daerah Tangkapan Air
Pembuatan daerah tangkapan air DTA mata air dilakukan dengan menggunakan software ArcView versi 3.2. Tahapan pembuatan DTA secara
umum adalah sebagai berikut : 3.2.3.1. Mengaktifkan extension Spatial Analyst pada program ArcView.
3.2.3.2. Menampilkan data spasial kontur yang akan dianalisis. 3.2.3.3. Membuat TIN Triangulated Irregular Network dari peta kontur.
Pembuatan TIN dilakukan dengan menggunakan extention Spatial Analyst.
3.2.3.4. Selanjutnya TIN tersebut dilakukan gridding convert to grid, sehingga diperoleh model elevasi digital DEMDigital Elevation
Model. 3.2.3.5. Mengaktifkan extension AVSWAT 2000 dan menampilkan data
DEM yang telah dibuat. 3.2.3.6. Modifikasi DEM Properties dengan custom projection sebagai
berikut : Category
: UTM 1983 Type
: Zone 48 3.2.3.7. Mendefinisikan
jaringan sungai
yang diinginkan
dengan memasukkan angka pada Treshold Area yang ada pada tampilan
window. Secara otomatis jaringan sungai terbentuk berikut outlet-nya. 3.2.3.8. Mendefinisikan DTA yang akan dibatasi dengan memilih outlet
yang paling mendekati titik mata air. Secara otomatis batas DTA akan terbentuk berikut data luasannya.
3.2.4. Pengukuran Debit Mata Air dan Curah Hujan
Debit mata air diukur secara volumetrik yaitu dengan menampung air yang mengalir dari mata air sampai volume tertentu V dan menghitung waktu
tempuhnya t. Rumus perhitungan debit secara volumetrik sebagai berikut : Q = Vt
........................................................................... 3-1 Curah hujan selama penelitian diukur secara manual menggunakan alat
ombrometer. Ombrometer diletakkan di tempat terbuka, hujan yang tertampung diukur keesokan harinya pukul 07.00 WIB satu kali sehari.
3.2.5. Pendugaan Evapotranspirasi
Evapotranspirasi diduga menggunakan persamaan Hargreaves Wu 1997 diacu dalam Suprayogi et al. 2003 :
ET = 0,0135 T + 17,78 Rs .................................................. 3-2 Dimana :
ET = Evapotranspirasi potensial mmhari
T = Suhu rata-rata harian °C
Rs = Radiasi surya mmhari, ekuivalen dengan evaporasi
Dengan besarnya radiasi surya yang diperoleh dari perhitungan Handoko 1995 : Rs = ε σ Ts
4 ............................................................................
3-3 Dimana :
Rs = Pancaran radiasi Wm
2
ε = Emisivitas permukaan, bernilai satu untuk benda hitam black body
radiation, sedangkan untuk benda-benda alam berkisar 0,9-1,0 σ
= Tetapan Stefan-Boltzman 5,67 10-8 Wm
2
Ts = Suhu permukaan °K
Rs dikonversi ke dalam satuan mmhari Rs Wm
2
x 0,08642,45.
3.2.6. Pengukuran Laju Infiltrasi
Pengukuran lau infiltrasi dilakukan dengan menggunakan alat infiltrometer ganda double ring infiltrometer Turf-Tec International, yaitu satu
infiltrometer silinder ditempatkan di dalam infiltrometer silinder lain yang lebih besar. Infiltrometer yang lebih kecil memiliki ukuran diameter 15 cm dan
infiltrometer mempunyai ukuran diameter 30 cm dengan tinggi kedua ring adalah 10 cm. Pengukuran hanya dilakukan terhadap silinder yang kecil. Silinder yang
lebih besar berfungsi sebagai penyangga yang bersifat menurunkan efek batas yang timbul oleh adanya silinder Asdak 1995. Pengukuran dilakukan sampai
laju infiltrasi mencapai nilai konstan dengan dua kali ulangan pengukuran. Laju infiltrasi merupakan penurunan kedalaman air per satuan waktu tertentu. Tahapan
pengukuran infiltrasi adalah sebagai berikut : 3.2.6.1. Kedua infiltrometer dibenamkan ke dalam tanah hingga kedalaman
5 cm.
3.2.6.2. Air dimasukkan ke dalam kedua silinder tersebut sampai kedalaman 4-5 cm dan dibiarkan turun sampai kedalaman tertentu.
Kemudian dicatat laju penurunan kedalaman air tersebut. 3.2.6.3. Air di dalam silinder luar dipertahankan untuk mencegah aliran
lateral dari silinder dalam. 3.2.6.4. Ulangi langkah 2 dan 3 sampai laju penurunan air mencapai
nilai konstan. Persamaan infiltrasi yang digunakan yaitu persamaan Kostiakov 1932
dan Lewis 1937 diacu dalam Marshall dan Holmes 1988 : F = kT
n
dimana F = akumulasi infiltrasi liter, T = waktu jam, k dan n merupakan konstanta.
Laju infiltrasi pada t tertentu didapat dengan mendeferensialkan persamaan akumulasi infiltrasi terhadap t :
I = dFdt = k n t
n-1
di mana I mmmenit, t menit, F mm. Nilai laju infiltrasi yang digunakan untuk perbandingan antara lahan
pra-rehabilitasi dan lahan rehabilitasi adalah nilai infiltrasi minimum setelah mencapai nilai konstan dalam satuan mmjam.
3.2.7. Pengambilan Contoh Tanah dan Penentuan Sifat Tanah
Sifat-sifat tanah yang diamati adalah sifat-sifat tanah yang berkaitan dengan hasil air seperti : tekstur, struktur, porositas, C-organik, dan kapasitas
lapang. Porositas dianalisis dari contoh tanah utuh, sedangkan tekstur, struktur, C- organik dan kapasitas lapang menggunakan contoh tanah terusik. Pengambilan
contoh tanah dilakukan secara purpossive yang mewakili suatu tempat. Contoh tanah terusik diambil sebanyak 200 gram dan merupakan komposit dari lima titik
di lokasi pengamatan, sedangkan contoh tanah utuh diambil menggunakan silinder tanah sebanyak tiga sampel.
Menurut Purwowidodo 2003 tata cara pengambilan contoh tanah dengan menggunakan tabung silinder adalah sebagai berikut :
1. Membersihkan permukaan bagian tubuh tanah yang akan diambil dari penutupan tumbuhan, ceraza dan batu, kemudian meratakannya.
2. Meletakkan tabung silinder arah acak terhadap permukaan tubuh tanah yang akan diambil, dengan bagian tajamnya merapat ke tanah.
3. Menekan tabung silinder secara perlahan-lahan dengan tekanan merata, sampai terbenam tiga per empat bagian jika tanahnya padat, penekanan
dilakukan dengan pukulan palu. 4. Meletakkan tabung silinder kedua di atas tabung silinder pertama,
kemudian menekannya sampai tabung pertama mencapai jeluk tan yang diinginkan.
5. Menggali tanah di sekeliling tabung silinder sehingga tabung-tabung itu dapat diambil serempak dalam keadaan tetap bertautan.
6. Mengerat tanah lebihan di sisi depan tabung silinder pertama dan di antara tabung silinder itu dengan menggunakan pisau tipis dan tajam
atau gergaji kecil, kemudian menutup kedua mulut tabung silinder pertama dengan tutup yang tersedia.
7. Menempatkan tabung silinder ke dalam kotak tabung sesuai nomor urutannya.
Tekstur tanah ditentukan dengan metode uji rasa rabaan, dengan langkah-langkah sebagai berikut Purwowidodo 2005 :
1. Mengambil setengah genggam contoh tanah dan membuang benda asing seperti akar, biji, binatang tanah, mineral dan batu sehingga
menyisakan pisahan tanah halus. 2. Menambahkan sedikit air jika tanahnya kering, membiarkannya
terserap tanah, dikepal-kepal dan diuli dengan jari relunjuk dan ibu jari sampai kebasahannya merata dan hancur menjadi individu-individu
jarah tanah contoh tanah yang lempungan dan awalnya kering membutuhkan pengulian lebih intensif.
3. Menambahkan massa tanah atau air jika keadaan contoh tanah terlalu basah atau kering, dilakukan pengulian sampai contoh tanah tersebut
berada pada titik letaknya yaitu suatu keadaan tanah jika ditingkatkan kebasahannya akan menempel pada jari-jari tangan.
4. Menetapkan kelas tekstur tanah sebagai kategori detail dengan menggunakan panduan penentuan tekstur tanah lampiran 1.
5. Membuang contoh tanah yang diuji dan membersihkan sisa-sisanya yang menempel di tangan sebelum melakukan pemerian pada contoh
tanah lainnya. Penentuan struktur tanah di lapangan adalah sebagai berikut Purwowidodo 2005
: 1. Menyiapkan tanah di loka kajian dan jika memungkinkan
memungkinkan membuat penampang tanah. 2. Mengambil contoh tanah terusik dari penampang dan pada jeluk yang
dikehendaki menggunakan golok atau cangkul sebanyak + 20 cm
3
kemudian ditempatkan pada nampan plastik berukuran 30 x 20 x 15 cm
3
. 3. Mengeringkan contoh tanah jka basah hingga mencapa kapasitas
lapangnya 1-2 hari. 4. Melontar-lontarkan tanah dalam nampan tersebut setinggi 10-20 cm
sebanyak 10 kali lontaran dalam waktu 1 menit. 5. Mengamati gumpalan-gumpalan tanah pada nampan plastik untuk
memerikan ada atau tidak ada bidang belah alami, khususnya pada gumpalan berukuran besar.
6. Mengambil gumpalan besar yang tidakbelum memperlihatkan bidang belah alami, menggenggamnya dengan dua tangan dan merepihnya
dengan dua ibu jari sampai diperoleh bidang belah alaminya. 7. Menetapkan tipe-tipe struktur tanah yang ditemukan dengan panduan
gambar lampiran 2. Cara penentuan porositas tanah adalah sebagai berikut :
3.2.7.1. Mengeringkan contoh tanah dalam tabung silindris untuk mengetahui berat kering oven beserta tabungnya a gr.
3.2.7.2. Mengukur tinggi tabung t dan diameter tabung sisi dalam d untuk menetapkan volume tabung sisi dalam Vd dengan persamaan
Vd = 14πd
2
t. Jika tanah mengalami penyusutan setelah dikeringkan
maka volume yang diukur adalah volume tanah kering – Vt Islami
Utomo 1995. 3.2.7.3. Menimbang berat tabung b gr.
3.2.7.4. Menetapkan bobot isi kering lapangan – BD grcc dengan
persamaan BD = a-bVt 3.2.7.5. Menetapkan porositas tanah dengan persamaan = [1-
BD2,65] x 100 Penentuan kapasitas lapang tanah di lapangan dilakukan dengan
menyiraminya kemudian dibiarkan mengatus selama 1-2 hari. Setelah masa pengatusan berakhir, contoh tanah diambil untuk ditetapkan kandungan airnya
berdasarkan metode gravimetri dengan mengovenkannya pada suhu 105
o
C selama 24 jam. Kadar air contoh tanah KA tersebut dihitung menggunakan persamaan
berikut : Berat contoh tanah basah
– Berat vontoh tanah kering KA =
x 100 Berat contoh tanah kering
Penentuan C-organik dilakukan di Laboratorium Tanah Fakultas Pertanian IPB.
3.4 Metode Analisis Data
Kategori