LAPORAN PRAKTIKUM

KONSERVASI TANAH DAN AIR

ACARA I

PENGUKURAN ENERGI KINETIK HUJAN DENGAN METODE

SPLASH CUP

Disusun Oleh :

1. Vetrifa Nita Fauziah A1l009031

2. Ribowo A1l009032

3. Annas Asyari D.S A1l009034

4. Dessiana Rahmawati A1l009035

5. Sri Dian Okiviyani A1l009036

6. Ilhamy Mufti Arief A1l009037

7. Mahanani Setyaningrum A1l009038

8. Rudi Andrianto A1l009039

KEMENTERIAN PENDIDIKAN NASIONAL

UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN

FAKULTAS PERTANIAN

PURWOKERTO

2011

I. PENDAHULUAN

A. LatarBelakang

Erosi adalah peristiwa pengikisan padatan (sedimen, tanah, batuan, dan

partikel lainnya) akibat transportasi angin, air atau es, karakteristik hujan,

creep pada tanah dan material lain di bawah pengaruh gravitasi, atau oleh

makhluk hidup semisal hewan yang membuat liang, dalam hal ini disebut bio-

erosi. Erosi tidak sama dengan pelapukan akibat cuaca, yang mana merupakan

proses penghancuran mineral batuan dengan proses kimiawi maupun fisik,

atau gabungan keduanya.

Erosi sebenarnya merupakan proses alami yang mudah dikenali, namun

di kebanyakan tempat kejadian ini diperparah oleh aktivitas manusia dalam

tata guna lahan yang buruk, penggundulan hutan, kegiatan pertambangan,

perkebunan dan perladangan, kegiatan konstruksi / pembangunan yang tidak

tertata dengan baik dan pembangunan jalan. Tanah yang digunakan untuk

menghasilkan tanaman pertanian biasanya mengalami erosi yang jauh lebih

besar dari tanah dengan vegetasi alaminya.

Banyaknya erosi tergantung berbagai faktor. Faktor Iklim, termasuk

besarnya dan intensitas hujan / presipitasi, rata-rata dan rentang suhu, begitu

pula musim, kecepatan angin, frekuensi badai. faktor geologi termasuk tipe

sedimen, tipe batuan, porositas dan permeabilitasnya, kemiringn lahan. Faktor

biologis termasuk tutupan vegetasi lahan,makhluk yang tinggal di lahan

tersebut dan tata guna lahan ooleh manusia. Besarnya erosi tersebut dapat

diukur dengan menghitung besarnya energy kinetic hujan. Besarnya energy

kinetic hujan ini dapat dipengaruhi oleh beberapa factor gaya diantaranya

yaitu, gaya ke bawah, gayakeatas, dan gaya gesekan tetesan air hujan dengan

udara.

B. Tujuan

1. Mengetahui besarnya energi kinetis hujan melalui pendekatan Splash cup

dengan media pasir.

2. Mengetahui energi kinetis hujan pada berbagai macam vegetasi.

3. Melihat hubungan antara energy kinetis hujan dengan jumlah curah hujan

bulanan.

II. TINJAUAN PUSTAKA

Tataguna lahan yang bersifat mengubah bentang lahan dan jenis vegetasi

dalam skala besar serta bersifat permanent mempengaruhi tingkat kesuburan tanah

Keadaan tanah terbuka dapat terhantam oleh curah hujan sehingga menyebabkan

tanah menjadi lemah. Percikan air hujan merupakan media utama pelepasan

partikel tunggal tanah dari massa tanah, saat butiran air hujan mengenai

permukaan tanah yang gundul atau tanpa vegetasi, partikel tanah dapat langsung

terlepas dan terlempar kesegala arah, untuk lahan yang berlereng akan terjadi

dominasi kesatu arah yaitu kearah yang lebih landai di bawahnya, pelepasan butir

tanah tentunya akan menyumbat pori-pori tanah sehingga akan menurunkan

kapasitas dan laju infiltrasi. Bersamaan dengan hal tersebut dimana kondisi

intensitas hujan telah melebihi laju infiltrasi tentu akan terjadi genangan air

dipermukaan tanah yang kemudian menjadi runoff, aliran permukaan ini

menyediakan energi untuk mengangkut partikel yang terlepas, saat energi dan atau

runoff menurun maka partikel tanah akan terendapkan pada lahan tersebut jika

terdapat pada daerah yang subur maka akan menurunkan kesuburan tanah

dibawahnya karena tertimbun oleh endapan (Irianto, G., 2006).

Perkiraan perhitungan kehilangan tanah tahunan dengan membandingkan

dua peta yaitu peta laju pemecahan tanah dan peta kapasitas transport aliran

permukaan dan diambil dari analisis perhitungan erosi secara kuantitatif (Morgan

dan Finney ,1984) dikelaskan menjadi 4 kelas erosi, yaitu dari erosi :

-Sangat ringan (< 15 ton/ha/th),

-Ringan (15-60 ton/ha/th),

-Sedang (60 - 180 ton/ha/th),

-Berat (180 - 480 ton/ha/th).

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.(Sinukaban, 2003).

Pengelolaan tanah secara vegetatif dapat menjamin keberlangsungan keberadaan

tanah dan air karena memiliki sifat :

1. memelihara kestabilan struktur tanah melalui sistem perakaran dengan

memperbesar granulasi tanah,

2. penutupanlahan oleh seresah dan tajuk mengurangi evaporasi,

3. disamping itu dapatmeningkatkan aktifitas mikroorganisme yang

mengakibatkan peningkatan porositas tanah, sehingga memperbesar

jumlah infiltrasi dan mencegah terjadinya erosi.

Baker (1956) dalam Foth (1995), membedakan efek penutup tanah

menjadi lima kategori:

1. Intersepsi terhadap curah hujan

2. Mengurangi kecepatan run off

3. Perakaran tanaman akan memperbesar granulasi dan porositas tanah.

4. Mempengaruhi aktifitas mikro organisme yang berakibat pada

meningkatkan porositas tanah.

5. Transpirasi tanaman akan berpengaruh pada lengas tanah pada hari

berikutnya.

Tanaman penutup tanah secara intercropping dengan tanaman pohon dapat

mengurangi erosi. Chang dan Cheng (1974) dalam Hamilton, et.al., (1997)

meneliti tentang intercropping tanaman penutup tanah dengan citrus. Tanaman

penutup tanah meliputi : Centrosema, Indegofera, Bahia grass, Guinea grass,

Summer soy bean, Rice straw mulch. Hasilnya menunjukkan bahwa Bahia grass,

Guinea grass dan Rice Straw mulch sangat efektif sekali untuk mencegah erosi

dan run off. Vegetatif memiliki beberapa manfaat yang merupakan ciri pertanian

berkelanjutan seperti konservasi, reklamasi dan memiliki nilai ekonomi yang

tinggi.

1.Aspek Konservasi

Aspek konservasi berupa konservasi tanah dan air melalui peningkatan

infiltarasi, sehingga cadangan air tanah tersedia dan dapat mencegah terjadinya

erosi baik oleh air karena aliran permukaan, maupun akibat angin dan salinasi.

Faktor tanah merupakan sifat internal tanah dan sifat lain yang dipengaruhi

oleh cara pengelolaan tanah. Pengelolaan tanah dapat mempengaruhi struktur

tanah, keadaan dan bentuk permukaan tanah serta keadaan tanaman.

Penutupan tanah dengan vegetasi dapat meningkatkan infiltrasi karena

perakaran tanaman akan memperbesar granulasi dan porositas tanah, disamping

itu juga mempengaruhi aktifitas mikroorganisme yang berakibat pada

meningkatkan porositas tanah (Harsono, 1995). Selanjutnya air masuk

melalui infiltrasi tetap tersimpan karena tertahan oleh tanaman penutup di

bawahnya atau sisa-sisa tanaman berupa daun yang sifatnya memiliki penutupan

yang rapat sehingga menekan evaporasi. Demikian halnya dengan aspek

konservasi tanah, vegetasi memiliki peranan penting karena dapat mengurangi

peranan hujan dalam proses

Menurut Sukirno (1995), bahwa usaha konservasi tanah pada hakekatnya

adalah pengendalian energi dari akibat tetesan hujan maupun limpasan permukaan

dalam proses terjadinya erosi. Prinsip pengendalian energi ini dengan usaha :

1. Melindungi tanah dari prediksi pukulan air hujan (erosi percik), dengan

tanaman penutup tanah.

2. Mengurangi kecepatan energi kinetik tetesan air hujan, dengan tanaman

pelindung, atau pelindung lainnya.

3. Mengurangi energi kinetik limpasan permukaan.

2.Aspek Reklamasi.

Aspek reklamasi berupa perbaikan unsur hara dari proses dekomposisi

dedaunan/serasah, sehingga dapat meningkatkan unsur N, K. Kerusakan lahan

banyak diakibatkan oleh erosi berupa hilangnya tanah dengan kandungan bahan

organik dan Nitrogen yang sangat merugikan teristimewa terhadap tanaman biji-

bijian bukan leguminosa. Penurunan Nitrogen tanah dapat diperbaiki dengan

menggunaan pupuk Nitrogen, tetapi membutuhkan biaya yang besar. Namun

dengan adanya sisa-sisa tanaman yang telah mengalami perombakan secara

ekstensif dan tanah sampai perubahan lebih lanjut yang dikenal dengan humus

dapat memperbaiki kandungan Nitrogen, Kalium, Karbon, Pospor, Sulfur,

Calsium, dan Magnesium. Secara skematis, mekanisme pembentukan humus

dalam perombakan sisa-sisa tanaman dalam tanah (Foth, 1995).

III. METODE PRAKTIKUM

A. Bahan dan Alat

Jenis bahan danalat Jumlah kebutuhan

Pasir lolos saring 0,5 mm 180 kg

Akuades 30 liter

Splash cup 45 buah

Timbangan analitis 2 buah

Dapur pengering 2 buah

Kantong plastik 135lembar

Botol pemancar 5 Buah

B. Cara Kerja

1. Bobot splash cup ditimbang

2. Splash cup diisi pasir kemudian ditimbang

3. Splash cup diletakkan pada area tanpa vegetasi dan di bawah vegetasi, dan

diberi air hingga kapasitas lapang, kemudian di tunggu 24 jam sampai

turun hujan.

4. Masing-masing splash cup diambil dan dikeringkan dengan cara

menggorengnya.

5. Bobot Splash cup yang berisi pasir ditimbang.

6. Hasil pengamatan dicatat dan dilakukan penghitungan.

IV. HASIL PENGAMATAN

Terbuka

No A B d E

1 269 261 0.282 28.372 266 257 0.282 31.913 252 240 0.255 47.064 261 252 0.237 37.975 271 264.9 0.283 21.55

Ternaungi

No A B d E

1 268 264 0.264 15.152 265 204 0.282 216.313 310 253 0.282 202.134 262 207 0.282 195.045 264 259.9 0.282 14.54

Analisis Uji t

No di= Di- D

1 28.37 15.15 13.22 -90.13 8124.2682 31.91 216.31 184.40 81.05 6568.3183 47.06 202.13 155.07 51.72 2674.6314 37.97 195.04 157.06 53.71 2884.6335 21.55 14.54 7.02 -96.34 9280.671

Total 166.87 643.17 516.76 29532.52Rata2 33.37 128.63 103.352

Ternaungi (X1)

Terbuka (X2)

Di= |X1-X2| di²

JK= Σ di2

= 29532,52

SD2= JK/n-1

= 29532,52/4

=7383,13

SD =

= 85,925

t hitung = Di

Sd

=516,76

85,925

= 6,014

t tabel= 2,776 (ά =5%)

Kesimpulan : t hitung > t tabel sehingga dapat disimpulkan bahwa besarnya

energy kinetis pada daerah terbuka dan ternaungi berbeda nyata.

V. PEMBAHASAN

Keadaan iklim menentukan kecenderungan terjadinya erosi yang

mencerminkan keadaan pola hujan. Jenis dan pertumbuhan vegetasi serta jenis

tanah juga mempengaruhi erosi di daerah tropis (Arsyad, 1989). Menurut Arsyad

(1989) hujan merupakan merupakan faktor yang paling berpengaruh terhadap

erosi di Indonesia, dalam hal ini besarnya curah hujan, intensitas, dan distribusi

hujan menentukan kekuatan dispersi hujan terhadap tanah, jumlah dan kecepatan

aliran permukaan dan kerusakan erosi.

Curah hujan adalah salah satu unsur iklim yang besar perannya terhadap

kejadian longsor dan erosi (Sutedjo dan Kartasapoetra, 2002). Air hujan yang

menjadi air limpasan permukaan adalah unsur utama penyebab terjadinya erosi.

Hujan dengan curahan dan intensitas yang tinggi, misalnya 50 mm dalam waktu

singkat (<1 jam), lebih berpotensi menyebabkan erosi dibanding hujan dengan

curahan yang sama namun dalam waktu yang lebih lama (>1 jam). Intensitas

hujan menentukan besar kecilnya erosi. Curah hujan tahunan >2000 mm terjadi

pada sebagian besar wilayah Indonesia. Kondisi ini berpeluang besar

menimbulkan erosi, apalagi di wilayah pegunungan yang lahannya didominasi

oleh berbagai jenis tanah.

Hasil pengamatan yang diperoleh menunjukkan bahwa nilai energi

kinetik di daerah terbuka lebih besar dari pada daerah yang ternaungi. Hal ini

dapat dilihat dari rata-rata energi kinetik di daerah ternaungi sebesar 33,37

Joule/m2, sedangkan pada daerah terbuka 128,63 Joule/m2. Berdasarkan hasil

tersebut, maka dapat disimpulkan bahwa vegetasi dapat memperkecil energi

kitenik hujan, sehingga dapat mengurangi erosi. Menurut Arsyad (1989), suatu

vegetasi penutup tanah yang baik seperti rumput yang tebal atau rimba yang lebat

akan menghilangkan pengaruh hujan dan topografi terhadap erosi. Pengaruh

vegetasi terhadap aliran permukaan dan erosi dapat dibagi dalam lima bagian,

yakni: (a) intersepsi hujan oleh tajuk tanaman; (b) mengurangi akecepatan aliran

permukaan dan kekuatan perusak air ;(c) pengaruh akar dan kegiatan-kegiatan

biologi dan pengaruhnya terhadap stabilitas struktur dan porositas tanah; dan (e)

transpirasi.

Alat yang digunakan untuk mengukur energi kinetik pada praktikum kali

ini adalah splash-cup. Menurut Van Dijk (2002), splash cup merupakan alat ukur

yang digunakan untuk memudahkan dalam menduga perpindahan tanah. Alat ukur

ini terbuat dari pipa PVC dengan diameter yang berbeda. Prinsip kerja splash-cup

ini adalah dengan mengukurenergi kinetik hujan yang didasarkan atas kehilangan

tanah (pasir) yang dari dalam alat. Besarnya energi kinetis dihitung dengan rumus

E= A-B/d, dengan E adalah energi kinetik, A adalah berat pasir kering mutlak

dengan splash cup sebelum kehujanan, B adalah berat pasir kering mutlak dengan

splash cup setelah kehujanan, dan d adalah luas lingkaran splash cup. Media yang

digunakan untuk mengisi splash cup adalah pasir. Menurut Arsyad (1989), tanah

bertekstur pasir halus juga mempunyai kpasitas infiltrasi cukup tinggi, akan tetapi

jika terjadi aliran permukaan maka butir-butir halus mudah terangkut. Hal ini

dapat memudahkan dalam pengukuran energi kinetik.

Naungan yang digunakan adalah pohon durian. Pohon durian memiliki

tajuk yang lebar dan rapat, sehingga mampu menahan energi kinetik hujan.

Menurut Arsyad (1989), energi bulir-bulir hujan yang jatuh akan teredam oleh

tajuk vegetasi sehingga ketika mencapai di permukaan tanah, kekuatan

perusaknya hilang. Semakin rendah tajuk dan semakin rapat tajuk ,maka semakin

kecil energi hujan yang sampai dipermukaan tanah.

Uji t digunakan untuk membandingkan data berpasangan, data yang

digunakan berasal dari penghitungan selisih setiap angka data EK tenaungi dan

EK terbuka. Nilai-nilai D yang dihasilkan dari penghitungan selisih tersebut

diamati. Jumlah kuadrat (JK) yang diperoleh adalah 29532,52. Simpangan baku

(SD)yang diperoleh adalah 85,925. Nilai t hitung yang diperoleh adalah 6,014,

sedangkan t tabel (α=¿5%)adalah 2,776. Kesimpulannya adalah besarnya energi

kinetis pada daerah terbuka lebih besar dari pada daerah teranungi, karena t hitung

lebih besar daripada t tabel (6,014 > 2,776).

VI. SIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

1. Vegetasi dapat memperkecil energi kitenik hujan, sehingga dapat

mengurangi erosi

2. Energi kinetik di daerah terbuka lebih besar dari pada daerah yang

ternaungi.

3. Curah hujan adalah salah satu unsur iklim yang besar perannya terhadap

kejadian longsor dan erosi.

B. Saran

1. Sebaiknya praktikum ini dilakukan saat musim hujan.

2. Penempatan Splash cup harus tetap di awasi dan diperhatikan agar

tidak terkena gangguan faktor lain.

DAFTAR PUSTAKA

Asdak, C., 2002. Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran

Sungai.UniversitasGadjahMada Press. Yogyakarta

Arsyad, Sitanala. 1989. Konservasi Tanah dan Air. IPB, Bandung

Chan, K. Y.  dan Mullins, C. E.  1994.  Slaking characteristics of some Australian

and British soils.  Europ. J. Soil Sci. 45:273-283

Foth, H.D., 1995. Dasar-dasarIlmu Tanah.(Fundamentals of Soil Science).Gadjah

MadaUnivesity Press.Yogyakarta.

Hamilton, L.S. danP.N.King, 1997. Daerah Aliran Sungai HutanTropika (Tropical

Forested Watersheds).GadjahMada University Press.Yogyakarta

Harsono, 1995. Hand OutErosidanSedimentasi. Program PascaSarjana

UniversitasGadjahMada. Yogyakarta

Heyne, K. 1987. TumbuhanBerguna Indonesia Jilid IV.BadanLitbangKehutanan

(penerj.). Jakarta: YayasanSaranaWana Jaya.

Irianto, G., 2006. PengelolaanSumberdayaLahandan Air, StrategiPendekatandan

Pendayagunaannya.Papas SinarSinanti.Jakarta

Morgan R.P.C., D.D.V. Morgan dan H.J. Finney, 1984. A Predictive Model for

The Assessment of Soil Erosion Risk. J. Agric. Engng. Res., 30, 245-253.

Suripin., 2004. PelestarianSumberdaya Tanah dan Air.ANDI.Yogyakarta

Sutedjo, M. M. dan A. G. Kartasapoetra. 2002. Pengantar Ilmu Tanah. Rineka

cipta, Jakarta

Sinukaban, N., 2003. BahanKuliahTeknologiPengelolaan DAS. InstitutPertanian

Bogor. Bogor.

Sukirno, 1995. Hand Out TeknikKonservasi Tanah. Program StudiTeknik

Pertanian Program PascaSarjanaUniversitasGadjahMada.Yogyakarta

Van Dijk, Albert. 2002. Water and Sediment Dynamics in Bench-terraced

Agricultural Steeplands in West Java, Indonesia. Print Partners Ipskamp,

Enschede, The Netherlands