Analisis Laju Dan Sebaran Vertikal Infiltrasi Tanah Pada Penggunaan Lahan Berbeda Di Jampang Tengah, Sukabumi
ANALISIS LAJU DAN SEBARAN VERTIKAL INFILTRASI TANAH
PADA PENGGUNAAN LAHAN BERBEDA
DI JAMPANG TENGAH, SUKABUMI
REGINA PEBRIYANTI HAERY
DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2016
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Analisis Laju dan
Sebaran Vertikal Infiltrasi Tanah pada Penggunaan Lahan Berbeda di Jampang
Tengah, Sukabumi adalah benar karya saya dengan arahan dari dosen
pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi
mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan
maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan
dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Januari 2016
Regina Pebriyanti Haery
NIM A14110030
ABSTRAK
REGINA PEBRIYANTI HAERY. Analisis Laju dan Sebaran Vertikal Infiltrasi
Tanah pada Penggunaan Lahan Berbeda di Jampang Tengah, Sukabumi.
Dibimbing oleh WAHYU PURWAKUSUMA dan ENNI DWI WAHJUNIE.
Infiltrasi merupakan proses masuknya air hujan ke dalam tanah melalui
permukaan tanah. Proses infiltrasi berperan penting dalam pendistribusian air
hujan sehingga berpengaruh terhadap aliran permukaan, banjir, erosi dan
simpanan air bawah tanah. Faktor-faktor yang mempengaruhi infiltrasi di
antaranya adalah tekstur, kepadatan tanah, dan ruang pori. Kepadatan tanah dan
ruang pori sampai tahap tertentu dipengaruhi oleh penggunaan lahan. Dengan
demikian, penggunaan lahan yang berbeda akan dapat menentukan sifat dan
kemampuan tanah meresapkan air yang berbeda. Penelitian ini bertujuan untuk
mengetahui laju dan sebaran vertikal infiltrasi pada penggunaan lahan semak
belukar, kebun campuran, dan kebun jati serta hubungannya dengan sifat fisik
tanah di Jampang Tengah, Sukabumi. Pengukuran infiltrasi tanah dilakukan pada
lahan semak belukar, kebun campuran, dan kebun jati dengan menggunakan
Double Ring Infiltrometer. Laju infiltrasi minimum tertinggi terdapat pada
penggunaan lahan kebun campuran (28.8 cm jam-1), kemudian semak belukar
(18.8 cm jam-1), dan terendah kebun jati (6.6 cm jam-1). Menurut klasifikasi
Kohnke (1959), infiltrasi pada lahan kebun campuran, semak belukar, dan kebun
jati berturut-turut tergolong dalam kelas infiltrasi sedang, sedang hingga lambat,
dan sedang hingga lambat. Sebaran vertikal infiltrasi pada lahan semak belukar
cenderung menyebar lurus ke bawah hingga kedalaman 33 cm, sedangkan pada
lahan kebun campuran cenderung menyebar ke bawah dan ke samping hingga
kedalaman 45 cm, dan pada lahan kebun jati cenderung menyebar ke samping
hingga kedalaman 27 cm. Sebaran aliran pada lahan kebun campuran
menunjukkan sebaran vertikal infiltrasi lebih dalam dibandingkan dengan pada
penggunaan lahan hutan dan semak belukar.
Kata kunci : Infiltrasi tanah, sebaran vertikal, sifat-sifat fisik tanah
ABSTRACT
REGINA PEBRIYANTI HAERY. Analysis of the Rate and Vertical Movement
of Soil Infiltration in Different Land Use in Jampang Tengah, Sukabumi.
Supervised by WAHYU PURWAKUSUMA and ENNI DWI WAHJUNIE.
Infiltration is the process by wich rain water in the ground surface enter the
soil. The infiltration process has an important role in the distribution of rain water
that affect runoff, flood, erosion and groundwater storage. Factors that influence
the infiltration i.e, texture, soil density and pore space. Soil density and pore space
until some extent are influenced by land use. Therefore, different land uses should
be able to determine the nature and capabilities of soil to absorb water. This
research aimed to know the infiltration rate and the vertical movement of
infiltrated water in schrub, mixed garden, and take plantation land use, and their
relationship to soil physical properties in the research area. Measurement of soil
infiltration conducted at schrub, mixed garden and teak plantation using Double
Ring Infiltrometer. The highest value of infiltration rate showed at mixed garden
land use (28.8 cm h-1), then at scrub (18.8 cm h-1), and the smallest teak plantation
(6.6 cm h-1). According to Kohnke classification (1959), mixed garden, schrub,
and teak plantation are classified to medium, medium-slow, and medium-slow
rate. Vertical movement of infiltrated water in schrub tends to spread straight
downward until 33 cm, while in mixed garden tends to spread downward and
laterally until 45 cm, and in teak plantation tends to spread laterally until 27 cm.
The vertical movement of infiltrated water in mixed garden is deeper than teak
plantation and schrub.
Keyword : Soil infiltration, soil physical characteristic, vertical movement.
ANALISIS LAJU DAN SEBARAN VERTIKAL INFILTRASI TANAH
PADA PENGGUNAAN LAHAN BERBEDA
DI JAMPANG TENGAH, SUKABUMI
REGINA PEBRIYANTI HAERY
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Pertanian
pada
Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan
DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2016
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala rahmat
dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan
penyusunan skripsi ini. Skripsi yang berjudul “Analisis Laju dan Sebaran Vertikal
Infiltrasi Tanah pada Penggunaan Lahan Berbeda di Jampang Tengah, Sukabumi”
ini disusun berdasarkan hasil penelitian yang telah dilaksanakan penulis guna
memenuhi persyaratan untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian pada
Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian, Institut
Pertanian Bogor.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Ir Wahyu Purwakusuma, MSc selaku
dosen pembimbing pertama yang senantiasa memberikan bimbingan, nasihat, dan
motivasi selama penelitian sampai penulisan skripsi. Terima kasih kepada
Dr Ir Enni Dwi Wahjunie, MSi selaku dosen pembimbing kedua atas bimbingan
dan berbagai saran dalam penyempurnaan penulisan skripsi.
Pada kesempatan ini penulis juga mengucapkan terima kasih kepada:
1. Dr Ir Yayat Hidayat, MSi selaku dosen penguji atas masukan dan saran dalam
perbaikan skripsi ini.
2. Kedua orang tua dan keluarga atas doa, kasih sayang, dan dukungannya
sehingga penulis bisa menyelesaikan pendidikan S1 ini.
3. Seluruh staf Laboratorium dan staf Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya
Lahan, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
4. Sahabat tercinta Noviana, Vanisa, Rio, Gunawan, Ressa, Vinni, Nia, Mirna,
Faniyosi, Sholichah, serta rekan-rekan Tanah 48 atas kebersamaan dan
dukungannya selama perkuliahan dan penelitian.
5. Seluruh pihak yang telah membantu penulis dalam penelitian yang tidak
dapat penulis sebutkan satu persatu.
Penulis berharap semoga skripsi ini bermanfaat bagi semua pihak yang
membacanya.
Bogor, Januari 2016
Regina Pebriyanti Haery
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
ii
DAFTAR GAMBAR
ii
DAFTAR LAMPIRAN
ii
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Tujuan Penelitian
1
METODOLOGI PENELITIAN
1
Waktu dan Lokasi Penelitian
1
Bahan dan alat
2
Metode
2
HASIL DAN PEMBAHASAN
4
Kondisi umum lokasi penelitian
4
Tekstur
6
Bobot isi (Bulk Density) dan Porositas
7
Distribusi Ruang Pori
7
Permeabilitas Tanah
8
Laju Infiltrasi Tanah
8
Laju Infiltrasi awal
9
Sebaran Vertikal Infiltrasi Pada Profil Tanah
SIMPULAN DAN SARAN
10
11
Simpulan
11
Saran
12
DAFTAR PUSTAKA
12
LAMPIRAN
13
RIWAYAT HIDUP
20
DAFTAR TABEL
1 Klasifikasi Laju Infiltrasi Tanah Kohnke (1959)
2 Metode Analisis Sifat-Sifat Fisik Tanah
3 Sifat-Sifat Fisik Tanah pada Semak Belukar, Kebun Campuran,
dan Kebun Jati pada ke dalaman 0-20cm
4 Tekstur Tanah pada Semak Belukar, Kebun Campuran, dan Kebun Jati
5 Laju Infiltrasi Konstan pada Semak Belukar, Kebun Campuran,
dan Kebun Jati
6 Kedalaman Maksimum Pembasahan Aliran Infiltrasi Tanah
pada Semak Belukar, Kebun Campuran, dan Kebun Jati
3
3
6
7
9
10
DAFTAR GAMBAR
Pengukuran Laju Infiltrasi Menggunakan Double Ring Infiltrometer
Penggunaan Lahan Semak Belukar
Penggunaan Lahan Kebun Campuran
Penggunaan Lahan Kebun Jati
Infiltrasi Minimum pada Semak Belukar, Kebun Campuran,
dan Kebun Jati
6 Sebaran Vertikal Infiltrasi Tanah pada Semak Belukar, Kebun Campuran,
dan Kebun Jati
1
2
3
4
5
3
4
5
6
9
10
DAFTAR LAMPIRAN
1 Kadar Air Pada Berbagai Tekanan (pF)
2 Kadar Air Awal pada Semak Belukar, Kebun Campuran, dan Kebun Jati
3 Grafik Laju Infiltrasi Minimum pada Semak Belukar, Kebun Campuran,
dan Kebun Jati
4 Gambar Sebaran Vertikal Infiltrasi
15
15
16
17
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Infiltrasi merupakan proses masuknya air hujan ke dalam tanah melalui
permukaan tanah. Infiltrasi mengatur jumlah air hujan yang akan menjadi bagian
dari air tanah dan yang akan menjadi aliran permukaan. Berbagai sifat permukaan
tanah akan mempengaruhi laju dan sebaran vertikal infiltrasi, salah satu di
antaranya adalah tipe penggunaan lahan. Tipe penggunaan lahan berbeda akan
mempengaruhi karakteristik tanah tertentu sehingga dapat mengakibatkan laju dan
sebaran vertikal infiltrasi berbeda. Tipe penggunaan lahan tertentu dapat
menyebabkan terbentuknya sifat-sifat fisik permukaan yang baik sehingga
infiltrasi menjadi baik.
Jika sebagian besar air hujan yang jatuh di permukaan tanah masuk ke
dalam tanah dan menjadi air bawah tanah, maka tidak akan berpotensi
menimbulkan banjir. Sebaliknya ketika laju infiltrasi pada suatu penggunaan
lahan rendah, maka potensi air hujan yang masuk ke dalam tanah akan rendah.
Hal tersebut dapat menyebabkan terjadinya aliran permukaan yang berpotensi
menimbulkan banjir. Selain itu, porsi air hujan yang hanya sedikit masuk ke
dalam tanah menyebabkan berkurangnya cadangan air tanah, sehingga dalam
pemanfaatannya terutama pada saat musim kemarau akan berkurang. Oleh karena
itu, perlu adanya kajian terhadap laju dan sebaran vertikal infiltrasi pada
penggunan lahan berbeda untuk mengetahui porsi air hujan dan aliran permukaan
yang terjadi. Dengan mengetahui laju dan sebaran vertikal infiltrasi diharapkan
penggunaan lahan yang ada di lokasi penelitian dapat tetap menjaga laju infiltrasi
yang baik dan perubahan penggunaan yang terjadi tidak sampai mengurangi porsi
air hujan yang akan menjadi cadangan air tanah.
Penelitian dilakukan di Kecamatan Jampang Tengah Kabupaten Sukabumi
yang memiliki luas 25 km2, dengan rata-rata curah hujan 2500 mm/tahun, dan
suhu rata-rata 27ºC, serta berada pada ketinggian 400-600 mdpl. Dengan curah
hujan relatif kecil, lokasi penelitian perlu memiliki laju dan sebaran vertikal
infiltrasi yang baik agar cadangan air tanahnya dapat tetap terjamin.
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian adalah untuk mengetahui laju dan sebaran vertikal
infiltrasi tanah pada penggunaan lahan semak belukar, kebun campuran, dan
kebun jati di kecamatan Jampang Tengah, Sukabumi, serta hubungannya dengan
sifat-sifat fisik tanah yang mempengaruhinya.
METODOLOGI PENELITIAN
Waktu dan Lokasi Penelitian
Penelitian dilaksanakan sejak bulan Desember 2014 hingga bulan Juni 2015
bertempat di Kecamatan Jampang Tengah Kabupaten Sukabumi. Analisis sifat
fisik tanah dilakukan di Laboratorium Konservasi Tanah dan Air, dan
2
Laboratorium Pengembangan Sumberdaya Fisik Lahan, Departemen Ilmu Tanah
dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Bahan dan alat
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah contoh tanah utuh dan
contoh tanah terganggu, air, pewarna, serta bahan-bahan kimia untuk keperluan
ekstraksi di laboratorium. Alat yang digunakan yaitu double ring Infiltrometer,
penggaris, ember, gayung, stopwatch, cangkul, kantong plastik, label, alumunium
foil, plastic warp dan peralatan laboratorium untuk menetapkan sifat fisik tanah.
Metode
Pemilihan Lokasi Tiga Penggunaan Lahan
Lokasi tiga penggunaan lahan yaitu semak belukar, kebun campuran, dan
kebun jati ditentukan pada jenis tanah yang sama. Penggunaan lahan berbeda
dipilih berdasarkan variasi perakaran. Semak belukar mewakili sebaran perakaran
berdiameter halus (< 2mm) yang didominasi oleh tipe perakaran serabut, kebun
campuran mewakili sebaran perakaran berdiameter halus (10 mm) dengan tipe perakaran tunggang.
Perbedaan perakaran ini diharapkan akan menunjukkan laju dan sebaran vertikal
infiltrasi yang berbeda, sehingga dapat diketahui keterkaitan antar penggunaan
lahan dengan kemampuannya dalam menyerap air.
Pengukuran Laju Infiltrasi
Pengukuran laju infiltrasi pada setiap penggunaan lahan dilakukan sebanyak
3 kali ulangan masing-masing dengan menggunakan double ring infiltrometer
(Gambar 1) dengan diameter 28.5 cm dan 10.5 cm. Pengukuran laju infiltrasi
ditetapkan berdasarkan penurunan tinggi genangan air setiap selang waktu
tertentu, yaitu pada 10 menit pertama setiap 1 menit, kemudian setiap 2 menit
hingga menit ke 20, dan dilanjutkan setiap 5 menit hingga mencapai waktu
pengukuran 180 menit.
Gambar 1. Pengukuran Laju Infiltrasi Menggunakan Double Ring Infiltrometer
Laju infiltrasi yang diperoleh diklasifikasikan berdasarkan Kohnke (1959)
seperti yang disajikan pada Tabel 1.
3
Tabel 1 Klasifikasi Laju Infiltrasi Tanah Kohnke (1959)
Kelas
Laju Infiltrasi Konstan (mm jam-1)
Sangat Lambat
250
(Sumber : Kohnke 1959)
Laju infiltrasi konstan ditetapkan dengan perhitungan perbandingan
penurunan muka air yang konstan dengan waktu pengukuran.
ft = ∆h/∆t
dimana :
ft
∆h
∆t
: Laju Infiltrasi (cm/jam)
: Penurunan Muka Air (cm)
: Waktu (jam)
Pengamatan Sebaran Vertikal Infiltrasi
Pengamatan sebaran vertikal infiltrasi pada setiap penggunaan lahan
dilakukan dengan memberikan air masing-masing sebanyak 10 liter yang
dicampur dengan pewarna ke dalam ring infiltrometer. Setelah 3 jam,
(diperkirakan air sudah meresap) profil tanah dibuka untuk pengamatan sebaran
vertikal infiltrasi yang terjadi.
Pengambilan Contoh Tanah
Pengambilan contoh tanah pada setiap penggunaan lahan terdiri dari contoh
tanah utuh dan contoh tanah terganggu pada kedalaman 0-20 cm. Contoh tanah utuh
diambil menggunakan ring sampler untuk penetapan bobot isi, kadar air pada
beberapa tekanan (pF), dan permeabilitas tanah. Pengambilan contoh tanah terganggu
dilakukan secara komposit untuk penetapan bobot jenis partikel (BJP) dan tekstur.
Sifat fisik tanah yang dianalisis adalah sifat-sifat yang mempengaruhi laju dan
sebaran vertikal infiltrasi tanah. Parameter sifat fisik tanah serta metode
analisisnya disajikan pada Tabel 2.
Tabel 2 Metode Analisis Sifat-sifat Fisik Tanah
Parameter pengamatan
Kadar Air Awal
Tekstur Tanah
Bobot Isi
Porositas Total
Distribusi Ruang Pori
Kurva pF
Metode analisis
Gravimetri
Pipet
Clod
Gravimetri
Pressure Plate Apparatus
Pressure Plate Apparatus
4
Analisis Data
Data sifat fisik tanah dari hasil pengamatan di lapangan maupun di
labiratorium diolah secara deskriptif menggunakan Microsoft Office Exel 2007,
dengan cara membandingkan nilai rata-rata sifat fisik tanah antar penggunaan
lahan.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Kondisi umum lokasi penelitian
Jampang Tengah merupakan salah satu kecamatan yang ada di Kabupaten
Sukabumi. Berdasarkan peta jenis tanah Balai Penelitian Tanah (1979) pada skala
1:250.000, jenis tanah lahan penelitian adalah Mediteran dengan bahan induk
batuan kapur dengan ciri utama warna coklat kekuningan, tekstur klei, struktur
remah, dan memiliki solum dalam >100 cm. Sifat-sifat fisik tanah hingga tahap
tertentu dapat mengalami perubahan seiring dengan perubahan penggunaan lahan.
Tanah yang terbentuk dari bahan induk yang sama dan berkembang pada kondisi
yang sama akan mempunyai sifat-sifat yang berbeda apabila memiliki vegetasi
penutup atau penggunaan lahan yang berbeda (Yuwana 1986).
Semak Belukar
Semak belukar merupakan tanaman liar yang tumbuh pada habitat alami
dengan tinggi rata-rata 0.5-3 m. Semak dapat dikatakan sebagai penutup tanah
yang dapat berfungsi untuk menjaga kesuburan tanah secara alami, mengurangi
timbulnya erosi, sebagai bahan pakan ternak, sebagai penutup tanah dalam bentuk
mulsa dan serasah, serta dapat memperlambat aliran permukaan, dan
memperbesar porositas tanah. Lahan ini sebelumnya merupakan lahan sawah,
kemudian berubah menjadi kebun akasia, dan setelah itu beralih fungsi menjadi
lahan yang kurang termanfaatkan. Lahan ini menjadi lahan semak belukar selama
±5 tahun terhitung sejak tahun 2010. Pada saat ini tanaman yang ada di lahan
semak belukar didominasi oleh rerumputan dan terdapat pohon pisang (Musa
paradisiaca) serta mangga (Magnifera indica). Jumlah serasah dan humus
cenderung banyak. Perakaran pada lahan ini dari dangkal hingga dalam. Kondisi
lahan semak belukar ditampilkan pada Gambar 2.
Gambar 2. Penggunaan Lahan Semak Belukar
5
Kebun Campuran
Lahan kebun campuran merupakan lahan yang ditanami tanaman pertanian
dan tanaman tahunan sepanjang tahun. Lahan ini sudah digunakan untuk lahan
kebun campuran selama ± 11 tahun. Pada saat ini terdapat berbagai jenis tanaman,
antara lain : kacang tanah (Arachis hypogaea L.), ubi jalar (Ipomoea batatas L.),
singkong (Manihot utilissima), pisang (Musa paradisiaca), nangka (Arthocarpus
heterophyllus), mahoni, (Swietenia macrophylla), dan petai (Parkia speciosa).
Lahan kebun campuran mengalami pengelolaan tanah yang cukup intensif. Hal ini
dapat diketahui dari pengolahan tanah, pembersihan gulma, dan pemupukan yang
dilakukan terus menerus. Proses pemupukan diberikan sebanyak 2 kali selama
periode tanam. Pupuk yang digunakan yaitu pupuk organik dan pupuk sintetik.
Pupuk organik diberikan pada awal tanam, sedangkan pupuk sintetik diberikan
pada awal tanam dan masa pertumbuhan. Jumlah serasah dan humus pada lahan
ini sedikit, serta memiliki perakaran dangkal. Kondisi lahan kebun campuran
ditampilkan pada Gambar 3.
Gambar 3. Penggunaan Lahan Kebun Campuran
Kebun Jati
Lahan ini telah ditanami jati lebih dari 10 tahun. Sebelumnya berbagai
pemanfaatan lahan sudah dicoba pada lahan ini, yaitu sebagai sawah dan kolam ikan.
Namun karena pasokan air berkurang, agar lahan masih dapat dimanfaatkan, maka
lahan ini sekarang digunakan sebagai kebun jati. Selain pohon jati (Tectona grandis)
terdapat juga pohon gmelina (Arborea), sengon (Albizia chinensis), mahoni
(Swietenia macrophylla), dan berbagai jenis rumput-rumputan. Kebun jati ini
memiliki tajuk yang kurang rapat, serasah serta humus yang tipis. Perakaran
bervariasi dari dangkal hingga dalam. Pohon jati di lokasi ini umurnya sekitar 10
tahun.
Perubahan lahan dari kolam ikan menjadi kebun jati memerlukan berbagai
penyesuaian, diantaranya dilakukan cut and fill. Praktek cut and fill menyebabkan
horizon tanah menjadi tidak beraturan, di antaranya menyebabakan horsion C
terexpose di permukaan tanah. Kondisi lahan kebun jati ditampilkan pada Gambar 4.
6
Gambar 4. Penggunaan Lahan Kebun Jati
Sifat-Sifat Fisik Tanah
Sifat fisik tanah pada suatu penggunaan lahan yang berbeda dapat
mempunyai nilai yang berbeda. Hal ini disebabkan oleh perbedaan jenis vegetasi
dan teknik pengolahan tanahnya. Jenis vegetasi berbeda akan memiliki sebaran
dan ukuran perakaran berbeda yang pada akhirnya dapat berpengaruh terhadap
sifat fisik tanah yang bersangkutan. Selain itu, tingkat pengolahan tanah akan
berbeda pada penggunaan lahan berbeda sehingga tingkat gangguannya terhadap
sifat fisik tanahpun akan bebeda. Hasil analisis sifat fisik tanah pada semak
belukar, kebun campuran, dan kebun jati disajikan pada Tabel 3.
Tabel 3 Sifat-Sifat Fisik Tanah pada Semak Belukar, Kebun Campuran, dan
Kebun Jati pada ke dalaman 0-20 cm.
Penggunaan Lahan
Sifat Fisik
Semak
Kebun
Kebun
Belukar
Campuran
Jati
Klei
Klei
Klei
Kelas Tekstur
-3
1.14
1.15
1.14
Bobot Isi (g cm )
51.95
51.32
50.95
Porositas (% v)
Distribusi Ruang Pori
2.37
3.20
1.41
Pori Drainase Sangat Cepat (% v)
4.62
3.74
3.07
Pori Drainase Cepat (% v)
10.39
7.82
5.95
Pori Drainase Lambat (% v)
5.69
4.28
4.39
Pori Air Tersedia (% v)
17.39
14.77
10.43
Pori Makro (% v)
-1
0.70
0.92
1.60
Permeabilitas (cm jam )
0.05
0.07
0.11
COLE
Tekstur
Tekstur tanah merupakan perbandingan relatif butir-butir pasir (2 mm-50μ),
debu (50-2μ), dan klei ( 50%. Tanah yang porous menurut Hakim (1986) berarti
tanah yang cukup mempunyai ruang pori untuk pergerakan air dan udara.
Distribusi Ruang Pori
Ruang pori tanah merupakan bagian tanah yang ditempati oleh air dan udara
(Soepardi, 1983). Ruang pori terdiri dari pori drainase (PD) atau pori makro (PM),
8
pori air tersedia (PAT), dan pori air tidak tersedia. Pori drainase dikelompokkan
kedalam tiga kelompok yaitu pori drainase sangat cepat (PDSC), pori drainase cepat
(PDC), dan pori drainase lambat (PDL). PDSC adalah pori yang berukuran ≥ 300 μm
dan akan kosong (tidak mengandung air) pada tekanan 10 cm (pF 1), sedangkan PDC
adalah pori yang berukuran antara 300-30 μm dan akan kosong antara tekanan 10 cm
(pF 1), dan tekanan 100 cm (pF 2), dan PDL adalah pori yang berukuran antara 30-9
μm dan akan kosong pada tekanan antara 100 cm (pF 2) dengan tekanan sekitar 1/3
atmosfer atau 330 cm (pF 2.54) (Sitorus et al 1981).
Berdasarkan Tabel 3, lahan semak belukar memiliki jumlah pori drainase
yang dapat memfasilitasi pergerakan air dalam tanah paling tinggi (17.39%),
diikuti kebun campuran (14.77%), dan kebun jati (10.43%). Tingginya ruang pori
drainase di lahan semak belukar lebih banyak didominasi oleh pori drainse
lambat. Hal ini dapat terjadi akibat tingginya jumlah serasah dan rerumputan di
lahan ini.
Permeabilitas Tanah
Permeabilitas tanah merupakan kemampuan tanah untuk melewatkan air.
Nilai permeabilitas pada lahan semak belukar (0.70 cm jam-1) berdasarkan Sitorus
et al (1981) termasuk dalam kelas lambat, sementara kebun campuran
(0.92 cm jam-1) dan kebun jati (1.60 cm jam-1) tergolong agak lambat (Tabel 3).
Rendahnya nilai permeabilitas di lokasi penelitian disebabkan oleh kandungan
mineral montmorilonit yang dapat mengembang dan mengkerut. Tanah di lokasi
penelitian memiliki nilai COLE > 0.03 (Tabel 3). Menurut Hardjowigeno (2010)
nilai COLE > 0.03 menunjukkan dalam tanah ditemukan mineral montmorilonit
agak tinggi, sedangkan jika COLE > 0.09 menunjukkan bahwa tanah
mengembang dan mengerut dengan nyata, karena kandungan montmorilonit
tinggi. Pada tanah demikian, apabila kadar air tanah tinggi akan mengembang dan
dapat menghambat pergerakan air sehingga permeabilitas tanahnya rendah. Relatif
lebih tingginya nilai permeabilitas tanah pada kebun jati dan kebun campuran,
selain disebabkan oleh kadar montmorilonit yang lebih tinggi (Tabel 3) diduga
juga akibat adanya peran perakaran dari masing-masing vegetasi pada penggunaan
lahan yang bersangkutan.
Laju Infiltrasi Tanah
Infiltrasi memiliki peranan penting di alam dan dalam kehidupan manusia,
karena dapat menyediakan air untuk pertumbuhan tanaman, dan menyumbangkan
air ke dalam air bawah tanah (Arsyad 2010). Infiltrasi merupakan proses
masuknya air ke dalam tanah melalui permukaan tanah. Proses infiltrasi pada
mulanya terjadi secara cepat yang kemudian akan melambat hingga kondisi
mencapai konstan. Laju infiltrasi minimum bervariasi sesuai perbedaan
penggunaan lahan (Tabel 5).
9
Tabel 5 Laju Infiltrasi Minimum Lahan Semak Belukar, Kebun Campuran, dan
Kebun Jati.
Laju Infiltrasi Minimum
Penggunaan Lahan
Kelas Infiltrasi
(cm jam-1)
Semak Belukar
18.8
Sedang-Lambat
Kebun Campuran
28.8
Sedang
Kebun Jati
6.6
Sedang-Lambat
*Klasifikasi menurut Kohnke (1968)
Tabel 5 menunjukkan bahwa laju infiltrasi minimum tertinggi terdapat pada
kebun campuran (28.8 cm jam-1), diikuti semak belukar (18.8 cm jam-1), dan
kebun jati (6.6 cm jam-1). Menurut klasifikasi Kohnke (1959) laju infiltrasi pada
kebun campuran, semak belukar, dan kebun jati secara berturut-turut termasuk
dalam klasifikasi sedang, sedang hingga lambat, dan sedang hingga lambat.
Penggunaan lahan mempengaruhi sifat fisik tanah yang selanjutnya akan
mempengaruhi laju infiltrasi.
Menurut Arsyad (2010) pori yang berukuran besar adalah pori yang paling
berpengaruh terhadap infiltrasi tanah. Tingginya serasah dan rerumputan di lahan
kebun campuran memungkinkan terciptanya pori kontinyu dan struktur tanah
yang stabil, sehingga laju infiltrasinya tinggi. Adapun laju infiltrasi paling rendah
di kebun jati dapat disebabkan oleh munculnya horison C yang tidak tertutup rapat
oleh serasah sehingga belum tercipta struktur tanah yang baik.
Gambar 5 Laju Infiltrasi Minimum pada Semak Belukar, Kebun Campuran, dan
Hutan Jati.
Laju infiltrasi awal
Menurut Susanto (1997), laju infiltrasi tertinggi dijumpai pada tahap awal
pengukuran, kemudian secara perlahan mengalami penurunan sejalan dengan
bertambahnya waktu dan akhirnya akan mencapai kecepatan konstan. Hal ini
terjadi karena adanya peningkatan kadar air tanah dan ketika tanah mulai dalam
kondisi jenuh maka pergerakan air ke bawah profil tanah hanya dikendalikan oleh
10
gaya gravitasi. Gambar 5 menunjukkan bahwa pada lahan semak belukar dan
kebun jati memiliki laju infiltrasi awal lebih rendah dibandingkan dengan lahan
kebun campuran. Perbedaan laju infiltrasi awal berhubungan dengan kadar air
awal pada saat air meresap ke dalam tanah. Tingginya laju infiltrasi awal
disebabkan oleh rendahnya kadar air awal. Kadar air awal pada penggunaan lahan
semak belukar, kebun campuran, dan hutan jati secara berturut-turut sebesar
39.29%, 43.24%, 46.61% (Lampiran 2). Kadar air awal pada lahan kebun jati
cenderung paling tinggi mengakibatkan laju infiltrasi awal rendah. Pada lahan
semak belukar kadar air awal menunjukkan paling rendah akan tetapi laju
infiltrasi awal lebih kecil dibandingkan dengan kebun campuran. Hal ini
disebabkan oleh keadaan lingkungan pada lahan semak belukar yang cenderung
lebih kering tanahnya dibandingkan dengan lahan kebun campuran menyebabkan
kadar air awal pada semak belukar lebih rendah. Kadar air tanah awal yang rendah
dapat menyebabkan hisapan matriks yang menyebabkan air akan masuk ke dalam
tanah lebih cepat atau lebih banyak, sehingga tanah-tanah yang lebih kering
memiliki kemampuan menarik dan memasukkan air lebih besar (Arsyad 2010).
Sebaran Vertikal Infiltrasi Pada Profil Tanah
Air hujan yang masuk ke dalam tanah melalui permukaan akan menyebar di
dalam tanah. Secara umum sebaran air vertikal ini akan terlihat pada profil tanah.
Sebaran vertikal tersebut akan dipengaruhi oleh sifat-sifat fisik profil tanah.
Perbedaan penggunaan lahan dapat mempengaruhi sifat profil tanah, diantaranya
melalui sifat sebaran dan ukuran akar, sehingga sebaran vertikal air infiltrasi
dalam profil dapat berbeda. Sebaran vertikal air yang masuk ke dalam tanah
disajikan pada Tabel 6 dan Gambar 6.
Tabel 6 Kedalaman Maksimum Pembasahan Aliran Infiltrasi Tanah pada
Semak Belukar, Kebun Campuran dan Kebun Jati.
Jenis Tanah
Semak Belukar
Kebun Campuran
Kebun Jati
a. Semak Belukar
Kedalaman Air (cm)
33
45
27
b. Kebun Campuran
c. Kebun Jati
Gambar 6 Sebaran Vertikal Infiltrasi Tanah pada Semak Belukar, Kebun
Campuran, dan Kebun Jati.
11
Penyebaran vertikal air pada lahan semak belukar cenderung lurus ke bawah
hingga kedalaman 33 cm, pada lahan kebun campuran cenderung ke bawah dan ke
samping hingga kedalaman 45 cm, dan pada lahan kebun jati cenderung ke
samping hingga kedalaman 27 cm. Hasil yang diperoleh berkaitan dengan laju
infiltrasi pada setiap penggunaan lahan, dimana laju infiltrasi besar menghasilkan
sebaran vertikal infiltrasi pada profil tanah paling dalam. Sebaran air pada lahan
kebun campuran menunjukkan distribusi paling dalam dibandingkan dengan
penggunaan lahan semak belukar dan kebun jati. Perbedaan kedalaman sebaran air
dipengaruhi penggunaan lahan yang selanjutnya akan mempengaruhi sifat fisik
tanah. Haridjaja et al. (1990) menyatakan setiap jenis vegetasi mempunyai sistem
kanopi, batang, dan perakaran yang berbeda sehingga memberikan tingkat
pengaruh yang berbeda terhadap infiltrasi tanah. Sebaran air pada lahan kebun jati
cenderung paling dangkal, karena lahan ini sebelumnya merupakan kolam ikan
yang telah mengalami cut and fill sehingga horison A dan B telah hilang dan
horison C berada di permukaan tanah.
Air meresap ke dalam tanah melalui ruang pori. Salah satu faktor yang
membentuk ruang pori pada tanah yaitu sisa-sisa tanaman (serasah di permukaan
tanah dan akar). Perakaran yang ada dalam tanah dapat membentuk ruang pori
kontinyu (biopori). Selain perakaran, organisme tanah juga berperan dalam
pembentukan biopori. Pada lahan semak belukar sebaran air cenderung ke bawah
hingga kedalaman 33 cm (Gambar 6), disebabkan pada lahan ini didominasi oleh
tanaman dengan perakaran berdiameter halus (
PADA PENGGUNAAN LAHAN BERBEDA
DI JAMPANG TENGAH, SUKABUMI
REGINA PEBRIYANTI HAERY
DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2016
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Analisis Laju dan
Sebaran Vertikal Infiltrasi Tanah pada Penggunaan Lahan Berbeda di Jampang
Tengah, Sukabumi adalah benar karya saya dengan arahan dari dosen
pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi
mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan
maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan
dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Januari 2016
Regina Pebriyanti Haery
NIM A14110030
ABSTRAK
REGINA PEBRIYANTI HAERY. Analisis Laju dan Sebaran Vertikal Infiltrasi
Tanah pada Penggunaan Lahan Berbeda di Jampang Tengah, Sukabumi.
Dibimbing oleh WAHYU PURWAKUSUMA dan ENNI DWI WAHJUNIE.
Infiltrasi merupakan proses masuknya air hujan ke dalam tanah melalui
permukaan tanah. Proses infiltrasi berperan penting dalam pendistribusian air
hujan sehingga berpengaruh terhadap aliran permukaan, banjir, erosi dan
simpanan air bawah tanah. Faktor-faktor yang mempengaruhi infiltrasi di
antaranya adalah tekstur, kepadatan tanah, dan ruang pori. Kepadatan tanah dan
ruang pori sampai tahap tertentu dipengaruhi oleh penggunaan lahan. Dengan
demikian, penggunaan lahan yang berbeda akan dapat menentukan sifat dan
kemampuan tanah meresapkan air yang berbeda. Penelitian ini bertujuan untuk
mengetahui laju dan sebaran vertikal infiltrasi pada penggunaan lahan semak
belukar, kebun campuran, dan kebun jati serta hubungannya dengan sifat fisik
tanah di Jampang Tengah, Sukabumi. Pengukuran infiltrasi tanah dilakukan pada
lahan semak belukar, kebun campuran, dan kebun jati dengan menggunakan
Double Ring Infiltrometer. Laju infiltrasi minimum tertinggi terdapat pada
penggunaan lahan kebun campuran (28.8 cm jam-1), kemudian semak belukar
(18.8 cm jam-1), dan terendah kebun jati (6.6 cm jam-1). Menurut klasifikasi
Kohnke (1959), infiltrasi pada lahan kebun campuran, semak belukar, dan kebun
jati berturut-turut tergolong dalam kelas infiltrasi sedang, sedang hingga lambat,
dan sedang hingga lambat. Sebaran vertikal infiltrasi pada lahan semak belukar
cenderung menyebar lurus ke bawah hingga kedalaman 33 cm, sedangkan pada
lahan kebun campuran cenderung menyebar ke bawah dan ke samping hingga
kedalaman 45 cm, dan pada lahan kebun jati cenderung menyebar ke samping
hingga kedalaman 27 cm. Sebaran aliran pada lahan kebun campuran
menunjukkan sebaran vertikal infiltrasi lebih dalam dibandingkan dengan pada
penggunaan lahan hutan dan semak belukar.
Kata kunci : Infiltrasi tanah, sebaran vertikal, sifat-sifat fisik tanah
ABSTRACT
REGINA PEBRIYANTI HAERY. Analysis of the Rate and Vertical Movement
of Soil Infiltration in Different Land Use in Jampang Tengah, Sukabumi.
Supervised by WAHYU PURWAKUSUMA and ENNI DWI WAHJUNIE.
Infiltration is the process by wich rain water in the ground surface enter the
soil. The infiltration process has an important role in the distribution of rain water
that affect runoff, flood, erosion and groundwater storage. Factors that influence
the infiltration i.e, texture, soil density and pore space. Soil density and pore space
until some extent are influenced by land use. Therefore, different land uses should
be able to determine the nature and capabilities of soil to absorb water. This
research aimed to know the infiltration rate and the vertical movement of
infiltrated water in schrub, mixed garden, and take plantation land use, and their
relationship to soil physical properties in the research area. Measurement of soil
infiltration conducted at schrub, mixed garden and teak plantation using Double
Ring Infiltrometer. The highest value of infiltration rate showed at mixed garden
land use (28.8 cm h-1), then at scrub (18.8 cm h-1), and the smallest teak plantation
(6.6 cm h-1). According to Kohnke classification (1959), mixed garden, schrub,
and teak plantation are classified to medium, medium-slow, and medium-slow
rate. Vertical movement of infiltrated water in schrub tends to spread straight
downward until 33 cm, while in mixed garden tends to spread downward and
laterally until 45 cm, and in teak plantation tends to spread laterally until 27 cm.
The vertical movement of infiltrated water in mixed garden is deeper than teak
plantation and schrub.
Keyword : Soil infiltration, soil physical characteristic, vertical movement.
ANALISIS LAJU DAN SEBARAN VERTIKAL INFILTRASI TANAH
PADA PENGGUNAAN LAHAN BERBEDA
DI JAMPANG TENGAH, SUKABUMI
REGINA PEBRIYANTI HAERY
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Pertanian
pada
Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan
DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2016
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala rahmat
dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan
penyusunan skripsi ini. Skripsi yang berjudul “Analisis Laju dan Sebaran Vertikal
Infiltrasi Tanah pada Penggunaan Lahan Berbeda di Jampang Tengah, Sukabumi”
ini disusun berdasarkan hasil penelitian yang telah dilaksanakan penulis guna
memenuhi persyaratan untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian pada
Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian, Institut
Pertanian Bogor.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Ir Wahyu Purwakusuma, MSc selaku
dosen pembimbing pertama yang senantiasa memberikan bimbingan, nasihat, dan
motivasi selama penelitian sampai penulisan skripsi. Terima kasih kepada
Dr Ir Enni Dwi Wahjunie, MSi selaku dosen pembimbing kedua atas bimbingan
dan berbagai saran dalam penyempurnaan penulisan skripsi.
Pada kesempatan ini penulis juga mengucapkan terima kasih kepada:
1. Dr Ir Yayat Hidayat, MSi selaku dosen penguji atas masukan dan saran dalam
perbaikan skripsi ini.
2. Kedua orang tua dan keluarga atas doa, kasih sayang, dan dukungannya
sehingga penulis bisa menyelesaikan pendidikan S1 ini.
3. Seluruh staf Laboratorium dan staf Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya
Lahan, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
4. Sahabat tercinta Noviana, Vanisa, Rio, Gunawan, Ressa, Vinni, Nia, Mirna,
Faniyosi, Sholichah, serta rekan-rekan Tanah 48 atas kebersamaan dan
dukungannya selama perkuliahan dan penelitian.
5. Seluruh pihak yang telah membantu penulis dalam penelitian yang tidak
dapat penulis sebutkan satu persatu.
Penulis berharap semoga skripsi ini bermanfaat bagi semua pihak yang
membacanya.
Bogor, Januari 2016
Regina Pebriyanti Haery
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
ii
DAFTAR GAMBAR
ii
DAFTAR LAMPIRAN
ii
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Tujuan Penelitian
1
METODOLOGI PENELITIAN
1
Waktu dan Lokasi Penelitian
1
Bahan dan alat
2
Metode
2
HASIL DAN PEMBAHASAN
4
Kondisi umum lokasi penelitian
4
Tekstur
6
Bobot isi (Bulk Density) dan Porositas
7
Distribusi Ruang Pori
7
Permeabilitas Tanah
8
Laju Infiltrasi Tanah
8
Laju Infiltrasi awal
9
Sebaran Vertikal Infiltrasi Pada Profil Tanah
SIMPULAN DAN SARAN
10
11
Simpulan
11
Saran
12
DAFTAR PUSTAKA
12
LAMPIRAN
13
RIWAYAT HIDUP
20
DAFTAR TABEL
1 Klasifikasi Laju Infiltrasi Tanah Kohnke (1959)
2 Metode Analisis Sifat-Sifat Fisik Tanah
3 Sifat-Sifat Fisik Tanah pada Semak Belukar, Kebun Campuran,
dan Kebun Jati pada ke dalaman 0-20cm
4 Tekstur Tanah pada Semak Belukar, Kebun Campuran, dan Kebun Jati
5 Laju Infiltrasi Konstan pada Semak Belukar, Kebun Campuran,
dan Kebun Jati
6 Kedalaman Maksimum Pembasahan Aliran Infiltrasi Tanah
pada Semak Belukar, Kebun Campuran, dan Kebun Jati
3
3
6
7
9
10
DAFTAR GAMBAR
Pengukuran Laju Infiltrasi Menggunakan Double Ring Infiltrometer
Penggunaan Lahan Semak Belukar
Penggunaan Lahan Kebun Campuran
Penggunaan Lahan Kebun Jati
Infiltrasi Minimum pada Semak Belukar, Kebun Campuran,
dan Kebun Jati
6 Sebaran Vertikal Infiltrasi Tanah pada Semak Belukar, Kebun Campuran,
dan Kebun Jati
1
2
3
4
5
3
4
5
6
9
10
DAFTAR LAMPIRAN
1 Kadar Air Pada Berbagai Tekanan (pF)
2 Kadar Air Awal pada Semak Belukar, Kebun Campuran, dan Kebun Jati
3 Grafik Laju Infiltrasi Minimum pada Semak Belukar, Kebun Campuran,
dan Kebun Jati
4 Gambar Sebaran Vertikal Infiltrasi
15
15
16
17
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Infiltrasi merupakan proses masuknya air hujan ke dalam tanah melalui
permukaan tanah. Infiltrasi mengatur jumlah air hujan yang akan menjadi bagian
dari air tanah dan yang akan menjadi aliran permukaan. Berbagai sifat permukaan
tanah akan mempengaruhi laju dan sebaran vertikal infiltrasi, salah satu di
antaranya adalah tipe penggunaan lahan. Tipe penggunaan lahan berbeda akan
mempengaruhi karakteristik tanah tertentu sehingga dapat mengakibatkan laju dan
sebaran vertikal infiltrasi berbeda. Tipe penggunaan lahan tertentu dapat
menyebabkan terbentuknya sifat-sifat fisik permukaan yang baik sehingga
infiltrasi menjadi baik.
Jika sebagian besar air hujan yang jatuh di permukaan tanah masuk ke
dalam tanah dan menjadi air bawah tanah, maka tidak akan berpotensi
menimbulkan banjir. Sebaliknya ketika laju infiltrasi pada suatu penggunaan
lahan rendah, maka potensi air hujan yang masuk ke dalam tanah akan rendah.
Hal tersebut dapat menyebabkan terjadinya aliran permukaan yang berpotensi
menimbulkan banjir. Selain itu, porsi air hujan yang hanya sedikit masuk ke
dalam tanah menyebabkan berkurangnya cadangan air tanah, sehingga dalam
pemanfaatannya terutama pada saat musim kemarau akan berkurang. Oleh karena
itu, perlu adanya kajian terhadap laju dan sebaran vertikal infiltrasi pada
penggunan lahan berbeda untuk mengetahui porsi air hujan dan aliran permukaan
yang terjadi. Dengan mengetahui laju dan sebaran vertikal infiltrasi diharapkan
penggunaan lahan yang ada di lokasi penelitian dapat tetap menjaga laju infiltrasi
yang baik dan perubahan penggunaan yang terjadi tidak sampai mengurangi porsi
air hujan yang akan menjadi cadangan air tanah.
Penelitian dilakukan di Kecamatan Jampang Tengah Kabupaten Sukabumi
yang memiliki luas 25 km2, dengan rata-rata curah hujan 2500 mm/tahun, dan
suhu rata-rata 27ºC, serta berada pada ketinggian 400-600 mdpl. Dengan curah
hujan relatif kecil, lokasi penelitian perlu memiliki laju dan sebaran vertikal
infiltrasi yang baik agar cadangan air tanahnya dapat tetap terjamin.
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian adalah untuk mengetahui laju dan sebaran vertikal
infiltrasi tanah pada penggunaan lahan semak belukar, kebun campuran, dan
kebun jati di kecamatan Jampang Tengah, Sukabumi, serta hubungannya dengan
sifat-sifat fisik tanah yang mempengaruhinya.
METODOLOGI PENELITIAN
Waktu dan Lokasi Penelitian
Penelitian dilaksanakan sejak bulan Desember 2014 hingga bulan Juni 2015
bertempat di Kecamatan Jampang Tengah Kabupaten Sukabumi. Analisis sifat
fisik tanah dilakukan di Laboratorium Konservasi Tanah dan Air, dan
2
Laboratorium Pengembangan Sumberdaya Fisik Lahan, Departemen Ilmu Tanah
dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Bahan dan alat
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah contoh tanah utuh dan
contoh tanah terganggu, air, pewarna, serta bahan-bahan kimia untuk keperluan
ekstraksi di laboratorium. Alat yang digunakan yaitu double ring Infiltrometer,
penggaris, ember, gayung, stopwatch, cangkul, kantong plastik, label, alumunium
foil, plastic warp dan peralatan laboratorium untuk menetapkan sifat fisik tanah.
Metode
Pemilihan Lokasi Tiga Penggunaan Lahan
Lokasi tiga penggunaan lahan yaitu semak belukar, kebun campuran, dan
kebun jati ditentukan pada jenis tanah yang sama. Penggunaan lahan berbeda
dipilih berdasarkan variasi perakaran. Semak belukar mewakili sebaran perakaran
berdiameter halus (< 2mm) yang didominasi oleh tipe perakaran serabut, kebun
campuran mewakili sebaran perakaran berdiameter halus (10 mm) dengan tipe perakaran tunggang.
Perbedaan perakaran ini diharapkan akan menunjukkan laju dan sebaran vertikal
infiltrasi yang berbeda, sehingga dapat diketahui keterkaitan antar penggunaan
lahan dengan kemampuannya dalam menyerap air.
Pengukuran Laju Infiltrasi
Pengukuran laju infiltrasi pada setiap penggunaan lahan dilakukan sebanyak
3 kali ulangan masing-masing dengan menggunakan double ring infiltrometer
(Gambar 1) dengan diameter 28.5 cm dan 10.5 cm. Pengukuran laju infiltrasi
ditetapkan berdasarkan penurunan tinggi genangan air setiap selang waktu
tertentu, yaitu pada 10 menit pertama setiap 1 menit, kemudian setiap 2 menit
hingga menit ke 20, dan dilanjutkan setiap 5 menit hingga mencapai waktu
pengukuran 180 menit.
Gambar 1. Pengukuran Laju Infiltrasi Menggunakan Double Ring Infiltrometer
Laju infiltrasi yang diperoleh diklasifikasikan berdasarkan Kohnke (1959)
seperti yang disajikan pada Tabel 1.
3
Tabel 1 Klasifikasi Laju Infiltrasi Tanah Kohnke (1959)
Kelas
Laju Infiltrasi Konstan (mm jam-1)
Sangat Lambat
250
(Sumber : Kohnke 1959)
Laju infiltrasi konstan ditetapkan dengan perhitungan perbandingan
penurunan muka air yang konstan dengan waktu pengukuran.
ft = ∆h/∆t
dimana :
ft
∆h
∆t
: Laju Infiltrasi (cm/jam)
: Penurunan Muka Air (cm)
: Waktu (jam)
Pengamatan Sebaran Vertikal Infiltrasi
Pengamatan sebaran vertikal infiltrasi pada setiap penggunaan lahan
dilakukan dengan memberikan air masing-masing sebanyak 10 liter yang
dicampur dengan pewarna ke dalam ring infiltrometer. Setelah 3 jam,
(diperkirakan air sudah meresap) profil tanah dibuka untuk pengamatan sebaran
vertikal infiltrasi yang terjadi.
Pengambilan Contoh Tanah
Pengambilan contoh tanah pada setiap penggunaan lahan terdiri dari contoh
tanah utuh dan contoh tanah terganggu pada kedalaman 0-20 cm. Contoh tanah utuh
diambil menggunakan ring sampler untuk penetapan bobot isi, kadar air pada
beberapa tekanan (pF), dan permeabilitas tanah. Pengambilan contoh tanah terganggu
dilakukan secara komposit untuk penetapan bobot jenis partikel (BJP) dan tekstur.
Sifat fisik tanah yang dianalisis adalah sifat-sifat yang mempengaruhi laju dan
sebaran vertikal infiltrasi tanah. Parameter sifat fisik tanah serta metode
analisisnya disajikan pada Tabel 2.
Tabel 2 Metode Analisis Sifat-sifat Fisik Tanah
Parameter pengamatan
Kadar Air Awal
Tekstur Tanah
Bobot Isi
Porositas Total
Distribusi Ruang Pori
Kurva pF
Metode analisis
Gravimetri
Pipet
Clod
Gravimetri
Pressure Plate Apparatus
Pressure Plate Apparatus
4
Analisis Data
Data sifat fisik tanah dari hasil pengamatan di lapangan maupun di
labiratorium diolah secara deskriptif menggunakan Microsoft Office Exel 2007,
dengan cara membandingkan nilai rata-rata sifat fisik tanah antar penggunaan
lahan.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Kondisi umum lokasi penelitian
Jampang Tengah merupakan salah satu kecamatan yang ada di Kabupaten
Sukabumi. Berdasarkan peta jenis tanah Balai Penelitian Tanah (1979) pada skala
1:250.000, jenis tanah lahan penelitian adalah Mediteran dengan bahan induk
batuan kapur dengan ciri utama warna coklat kekuningan, tekstur klei, struktur
remah, dan memiliki solum dalam >100 cm. Sifat-sifat fisik tanah hingga tahap
tertentu dapat mengalami perubahan seiring dengan perubahan penggunaan lahan.
Tanah yang terbentuk dari bahan induk yang sama dan berkembang pada kondisi
yang sama akan mempunyai sifat-sifat yang berbeda apabila memiliki vegetasi
penutup atau penggunaan lahan yang berbeda (Yuwana 1986).
Semak Belukar
Semak belukar merupakan tanaman liar yang tumbuh pada habitat alami
dengan tinggi rata-rata 0.5-3 m. Semak dapat dikatakan sebagai penutup tanah
yang dapat berfungsi untuk menjaga kesuburan tanah secara alami, mengurangi
timbulnya erosi, sebagai bahan pakan ternak, sebagai penutup tanah dalam bentuk
mulsa dan serasah, serta dapat memperlambat aliran permukaan, dan
memperbesar porositas tanah. Lahan ini sebelumnya merupakan lahan sawah,
kemudian berubah menjadi kebun akasia, dan setelah itu beralih fungsi menjadi
lahan yang kurang termanfaatkan. Lahan ini menjadi lahan semak belukar selama
±5 tahun terhitung sejak tahun 2010. Pada saat ini tanaman yang ada di lahan
semak belukar didominasi oleh rerumputan dan terdapat pohon pisang (Musa
paradisiaca) serta mangga (Magnifera indica). Jumlah serasah dan humus
cenderung banyak. Perakaran pada lahan ini dari dangkal hingga dalam. Kondisi
lahan semak belukar ditampilkan pada Gambar 2.
Gambar 2. Penggunaan Lahan Semak Belukar
5
Kebun Campuran
Lahan kebun campuran merupakan lahan yang ditanami tanaman pertanian
dan tanaman tahunan sepanjang tahun. Lahan ini sudah digunakan untuk lahan
kebun campuran selama ± 11 tahun. Pada saat ini terdapat berbagai jenis tanaman,
antara lain : kacang tanah (Arachis hypogaea L.), ubi jalar (Ipomoea batatas L.),
singkong (Manihot utilissima), pisang (Musa paradisiaca), nangka (Arthocarpus
heterophyllus), mahoni, (Swietenia macrophylla), dan petai (Parkia speciosa).
Lahan kebun campuran mengalami pengelolaan tanah yang cukup intensif. Hal ini
dapat diketahui dari pengolahan tanah, pembersihan gulma, dan pemupukan yang
dilakukan terus menerus. Proses pemupukan diberikan sebanyak 2 kali selama
periode tanam. Pupuk yang digunakan yaitu pupuk organik dan pupuk sintetik.
Pupuk organik diberikan pada awal tanam, sedangkan pupuk sintetik diberikan
pada awal tanam dan masa pertumbuhan. Jumlah serasah dan humus pada lahan
ini sedikit, serta memiliki perakaran dangkal. Kondisi lahan kebun campuran
ditampilkan pada Gambar 3.
Gambar 3. Penggunaan Lahan Kebun Campuran
Kebun Jati
Lahan ini telah ditanami jati lebih dari 10 tahun. Sebelumnya berbagai
pemanfaatan lahan sudah dicoba pada lahan ini, yaitu sebagai sawah dan kolam ikan.
Namun karena pasokan air berkurang, agar lahan masih dapat dimanfaatkan, maka
lahan ini sekarang digunakan sebagai kebun jati. Selain pohon jati (Tectona grandis)
terdapat juga pohon gmelina (Arborea), sengon (Albizia chinensis), mahoni
(Swietenia macrophylla), dan berbagai jenis rumput-rumputan. Kebun jati ini
memiliki tajuk yang kurang rapat, serasah serta humus yang tipis. Perakaran
bervariasi dari dangkal hingga dalam. Pohon jati di lokasi ini umurnya sekitar 10
tahun.
Perubahan lahan dari kolam ikan menjadi kebun jati memerlukan berbagai
penyesuaian, diantaranya dilakukan cut and fill. Praktek cut and fill menyebabkan
horizon tanah menjadi tidak beraturan, di antaranya menyebabakan horsion C
terexpose di permukaan tanah. Kondisi lahan kebun jati ditampilkan pada Gambar 4.
6
Gambar 4. Penggunaan Lahan Kebun Jati
Sifat-Sifat Fisik Tanah
Sifat fisik tanah pada suatu penggunaan lahan yang berbeda dapat
mempunyai nilai yang berbeda. Hal ini disebabkan oleh perbedaan jenis vegetasi
dan teknik pengolahan tanahnya. Jenis vegetasi berbeda akan memiliki sebaran
dan ukuran perakaran berbeda yang pada akhirnya dapat berpengaruh terhadap
sifat fisik tanah yang bersangkutan. Selain itu, tingkat pengolahan tanah akan
berbeda pada penggunaan lahan berbeda sehingga tingkat gangguannya terhadap
sifat fisik tanahpun akan bebeda. Hasil analisis sifat fisik tanah pada semak
belukar, kebun campuran, dan kebun jati disajikan pada Tabel 3.
Tabel 3 Sifat-Sifat Fisik Tanah pada Semak Belukar, Kebun Campuran, dan
Kebun Jati pada ke dalaman 0-20 cm.
Penggunaan Lahan
Sifat Fisik
Semak
Kebun
Kebun
Belukar
Campuran
Jati
Klei
Klei
Klei
Kelas Tekstur
-3
1.14
1.15
1.14
Bobot Isi (g cm )
51.95
51.32
50.95
Porositas (% v)
Distribusi Ruang Pori
2.37
3.20
1.41
Pori Drainase Sangat Cepat (% v)
4.62
3.74
3.07
Pori Drainase Cepat (% v)
10.39
7.82
5.95
Pori Drainase Lambat (% v)
5.69
4.28
4.39
Pori Air Tersedia (% v)
17.39
14.77
10.43
Pori Makro (% v)
-1
0.70
0.92
1.60
Permeabilitas (cm jam )
0.05
0.07
0.11
COLE
Tekstur
Tekstur tanah merupakan perbandingan relatif butir-butir pasir (2 mm-50μ),
debu (50-2μ), dan klei ( 50%. Tanah yang porous menurut Hakim (1986) berarti
tanah yang cukup mempunyai ruang pori untuk pergerakan air dan udara.
Distribusi Ruang Pori
Ruang pori tanah merupakan bagian tanah yang ditempati oleh air dan udara
(Soepardi, 1983). Ruang pori terdiri dari pori drainase (PD) atau pori makro (PM),
8
pori air tersedia (PAT), dan pori air tidak tersedia. Pori drainase dikelompokkan
kedalam tiga kelompok yaitu pori drainase sangat cepat (PDSC), pori drainase cepat
(PDC), dan pori drainase lambat (PDL). PDSC adalah pori yang berukuran ≥ 300 μm
dan akan kosong (tidak mengandung air) pada tekanan 10 cm (pF 1), sedangkan PDC
adalah pori yang berukuran antara 300-30 μm dan akan kosong antara tekanan 10 cm
(pF 1), dan tekanan 100 cm (pF 2), dan PDL adalah pori yang berukuran antara 30-9
μm dan akan kosong pada tekanan antara 100 cm (pF 2) dengan tekanan sekitar 1/3
atmosfer atau 330 cm (pF 2.54) (Sitorus et al 1981).
Berdasarkan Tabel 3, lahan semak belukar memiliki jumlah pori drainase
yang dapat memfasilitasi pergerakan air dalam tanah paling tinggi (17.39%),
diikuti kebun campuran (14.77%), dan kebun jati (10.43%). Tingginya ruang pori
drainase di lahan semak belukar lebih banyak didominasi oleh pori drainse
lambat. Hal ini dapat terjadi akibat tingginya jumlah serasah dan rerumputan di
lahan ini.
Permeabilitas Tanah
Permeabilitas tanah merupakan kemampuan tanah untuk melewatkan air.
Nilai permeabilitas pada lahan semak belukar (0.70 cm jam-1) berdasarkan Sitorus
et al (1981) termasuk dalam kelas lambat, sementara kebun campuran
(0.92 cm jam-1) dan kebun jati (1.60 cm jam-1) tergolong agak lambat (Tabel 3).
Rendahnya nilai permeabilitas di lokasi penelitian disebabkan oleh kandungan
mineral montmorilonit yang dapat mengembang dan mengkerut. Tanah di lokasi
penelitian memiliki nilai COLE > 0.03 (Tabel 3). Menurut Hardjowigeno (2010)
nilai COLE > 0.03 menunjukkan dalam tanah ditemukan mineral montmorilonit
agak tinggi, sedangkan jika COLE > 0.09 menunjukkan bahwa tanah
mengembang dan mengerut dengan nyata, karena kandungan montmorilonit
tinggi. Pada tanah demikian, apabila kadar air tanah tinggi akan mengembang dan
dapat menghambat pergerakan air sehingga permeabilitas tanahnya rendah. Relatif
lebih tingginya nilai permeabilitas tanah pada kebun jati dan kebun campuran,
selain disebabkan oleh kadar montmorilonit yang lebih tinggi (Tabel 3) diduga
juga akibat adanya peran perakaran dari masing-masing vegetasi pada penggunaan
lahan yang bersangkutan.
Laju Infiltrasi Tanah
Infiltrasi memiliki peranan penting di alam dan dalam kehidupan manusia,
karena dapat menyediakan air untuk pertumbuhan tanaman, dan menyumbangkan
air ke dalam air bawah tanah (Arsyad 2010). Infiltrasi merupakan proses
masuknya air ke dalam tanah melalui permukaan tanah. Proses infiltrasi pada
mulanya terjadi secara cepat yang kemudian akan melambat hingga kondisi
mencapai konstan. Laju infiltrasi minimum bervariasi sesuai perbedaan
penggunaan lahan (Tabel 5).
9
Tabel 5 Laju Infiltrasi Minimum Lahan Semak Belukar, Kebun Campuran, dan
Kebun Jati.
Laju Infiltrasi Minimum
Penggunaan Lahan
Kelas Infiltrasi
(cm jam-1)
Semak Belukar
18.8
Sedang-Lambat
Kebun Campuran
28.8
Sedang
Kebun Jati
6.6
Sedang-Lambat
*Klasifikasi menurut Kohnke (1968)
Tabel 5 menunjukkan bahwa laju infiltrasi minimum tertinggi terdapat pada
kebun campuran (28.8 cm jam-1), diikuti semak belukar (18.8 cm jam-1), dan
kebun jati (6.6 cm jam-1). Menurut klasifikasi Kohnke (1959) laju infiltrasi pada
kebun campuran, semak belukar, dan kebun jati secara berturut-turut termasuk
dalam klasifikasi sedang, sedang hingga lambat, dan sedang hingga lambat.
Penggunaan lahan mempengaruhi sifat fisik tanah yang selanjutnya akan
mempengaruhi laju infiltrasi.
Menurut Arsyad (2010) pori yang berukuran besar adalah pori yang paling
berpengaruh terhadap infiltrasi tanah. Tingginya serasah dan rerumputan di lahan
kebun campuran memungkinkan terciptanya pori kontinyu dan struktur tanah
yang stabil, sehingga laju infiltrasinya tinggi. Adapun laju infiltrasi paling rendah
di kebun jati dapat disebabkan oleh munculnya horison C yang tidak tertutup rapat
oleh serasah sehingga belum tercipta struktur tanah yang baik.
Gambar 5 Laju Infiltrasi Minimum pada Semak Belukar, Kebun Campuran, dan
Hutan Jati.
Laju infiltrasi awal
Menurut Susanto (1997), laju infiltrasi tertinggi dijumpai pada tahap awal
pengukuran, kemudian secara perlahan mengalami penurunan sejalan dengan
bertambahnya waktu dan akhirnya akan mencapai kecepatan konstan. Hal ini
terjadi karena adanya peningkatan kadar air tanah dan ketika tanah mulai dalam
kondisi jenuh maka pergerakan air ke bawah profil tanah hanya dikendalikan oleh
10
gaya gravitasi. Gambar 5 menunjukkan bahwa pada lahan semak belukar dan
kebun jati memiliki laju infiltrasi awal lebih rendah dibandingkan dengan lahan
kebun campuran. Perbedaan laju infiltrasi awal berhubungan dengan kadar air
awal pada saat air meresap ke dalam tanah. Tingginya laju infiltrasi awal
disebabkan oleh rendahnya kadar air awal. Kadar air awal pada penggunaan lahan
semak belukar, kebun campuran, dan hutan jati secara berturut-turut sebesar
39.29%, 43.24%, 46.61% (Lampiran 2). Kadar air awal pada lahan kebun jati
cenderung paling tinggi mengakibatkan laju infiltrasi awal rendah. Pada lahan
semak belukar kadar air awal menunjukkan paling rendah akan tetapi laju
infiltrasi awal lebih kecil dibandingkan dengan kebun campuran. Hal ini
disebabkan oleh keadaan lingkungan pada lahan semak belukar yang cenderung
lebih kering tanahnya dibandingkan dengan lahan kebun campuran menyebabkan
kadar air awal pada semak belukar lebih rendah. Kadar air tanah awal yang rendah
dapat menyebabkan hisapan matriks yang menyebabkan air akan masuk ke dalam
tanah lebih cepat atau lebih banyak, sehingga tanah-tanah yang lebih kering
memiliki kemampuan menarik dan memasukkan air lebih besar (Arsyad 2010).
Sebaran Vertikal Infiltrasi Pada Profil Tanah
Air hujan yang masuk ke dalam tanah melalui permukaan akan menyebar di
dalam tanah. Secara umum sebaran air vertikal ini akan terlihat pada profil tanah.
Sebaran vertikal tersebut akan dipengaruhi oleh sifat-sifat fisik profil tanah.
Perbedaan penggunaan lahan dapat mempengaruhi sifat profil tanah, diantaranya
melalui sifat sebaran dan ukuran akar, sehingga sebaran vertikal air infiltrasi
dalam profil dapat berbeda. Sebaran vertikal air yang masuk ke dalam tanah
disajikan pada Tabel 6 dan Gambar 6.
Tabel 6 Kedalaman Maksimum Pembasahan Aliran Infiltrasi Tanah pada
Semak Belukar, Kebun Campuran dan Kebun Jati.
Jenis Tanah
Semak Belukar
Kebun Campuran
Kebun Jati
a. Semak Belukar
Kedalaman Air (cm)
33
45
27
b. Kebun Campuran
c. Kebun Jati
Gambar 6 Sebaran Vertikal Infiltrasi Tanah pada Semak Belukar, Kebun
Campuran, dan Kebun Jati.
11
Penyebaran vertikal air pada lahan semak belukar cenderung lurus ke bawah
hingga kedalaman 33 cm, pada lahan kebun campuran cenderung ke bawah dan ke
samping hingga kedalaman 45 cm, dan pada lahan kebun jati cenderung ke
samping hingga kedalaman 27 cm. Hasil yang diperoleh berkaitan dengan laju
infiltrasi pada setiap penggunaan lahan, dimana laju infiltrasi besar menghasilkan
sebaran vertikal infiltrasi pada profil tanah paling dalam. Sebaran air pada lahan
kebun campuran menunjukkan distribusi paling dalam dibandingkan dengan
penggunaan lahan semak belukar dan kebun jati. Perbedaan kedalaman sebaran air
dipengaruhi penggunaan lahan yang selanjutnya akan mempengaruhi sifat fisik
tanah. Haridjaja et al. (1990) menyatakan setiap jenis vegetasi mempunyai sistem
kanopi, batang, dan perakaran yang berbeda sehingga memberikan tingkat
pengaruh yang berbeda terhadap infiltrasi tanah. Sebaran air pada lahan kebun jati
cenderung paling dangkal, karena lahan ini sebelumnya merupakan kolam ikan
yang telah mengalami cut and fill sehingga horison A dan B telah hilang dan
horison C berada di permukaan tanah.
Air meresap ke dalam tanah melalui ruang pori. Salah satu faktor yang
membentuk ruang pori pada tanah yaitu sisa-sisa tanaman (serasah di permukaan
tanah dan akar). Perakaran yang ada dalam tanah dapat membentuk ruang pori
kontinyu (biopori). Selain perakaran, organisme tanah juga berperan dalam
pembentukan biopori. Pada lahan semak belukar sebaran air cenderung ke bawah
hingga kedalaman 33 cm (Gambar 6), disebabkan pada lahan ini didominasi oleh
tanaman dengan perakaran berdiameter halus (