27

27

BAB III METODE PENELITIAN

3.1 Lokasi dan Waktu Penelitian

3.1.1 Lokasi Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan dalam dua tahap. Tahap pertama, yaitu

opservasi lapangan untuk pengumpulan data pengukuran besarnya erosi

permukaan, dilaksanakan pada beberapa lokasi lahan pertanian jagung di Desa

Ulanta Kecamatan Suwawa yang termasuk ke dalam Wilayah Kabupaten Bone

Bolango, Provinsi Gorontalo.

Lokasi penelitian untuk pengukuran besarnya erosi permukaan pada Desa

Ulanta Kecamatan Suwawa Kabupaten Bone Bolango Provinsi Gorontalo

disajikan pada (Gambar 1) peta berikut:

Gambar 1: Peta Lokasi Penelitian Desa Ulanta Kecamatan Suwawa Kabupaten Bone Bolango Provinsi Gorontalo.

28

28

Tahap kedua, yaitu analisis uji sampel kandungan Unsur Hara N, P, K

Tanah yang ikut terbawa oleh erosi permukaan, lokasi pengelolahan bertempat

pada Laboratorium Kimia Tanah PT. PG. Gorontalo Unit Pabrik Gula.

Tolangohula.

3.1.2 Waktu Penelitian

Waktu penelitian yang diperlukan yaitu selama 3 Bulan (April 2013-Juni

2013) mulai dari persiapan sampai dengan penyusunan laporan hasil penelitian.

Tahap pertama yaitu survey pengukuran terhadap besarnya erosi permukaan

dilakukan selama kurang lebih 2 bulan di lokasi titik-titik sampel yang telah

ditentukan (mulai dari tahap persiapan alat dan bahan sampai tahap pengukuran

erosi permukaan), kemudian tahap akhir analisis laboratorium terhadap

kandungan unsur hara N, P, K tanah yang tererosi dilakukan selama kurang lebih

satu bulan dilanjutkan dengan pengelolahan analisis data pengaruh erosi

permukaan terhadap kandungan unsur hara N, P, K tanah.

3.2 Alat dan Bahan

3.2.1 Alat

Alat yang digunakan dalam penelitian ini yaitu :

Alat pengukur curah hujan sederhana.

Klinometer untuk mengukur kemiringan lereng titik-titik plot erosi.

Golok dan cangkul dalam hal untuk mempersiapkan letak posisi drum

serta dalam hal pembuatan plot erosi.

Meteran untuk mengukur luas plot pengamatan, dan dasar pengukuran

volume air pada drum yang disatukan dengan tongkat pengukur.

29

29

Alat-alat lain seperti gergaji besi, lem, gunting seng dan lain-lain untuk

pembuatan alat penguku curah hujan manual dan alat-alat sederhana

lainnya.

Alat untuk penetapan Nitrogen meliputi: Timbangan, alat destruksi,

alat destilasi kjeldahl/ alat penyuling, Erlenmeyer 250 ml, automatic

buret.

Alat untuk penetapan Phospor meliputi: Mesin kocok horizontal, botol

film, spectrometer, labu ukur, pipet, kertas saring + corong.

Alat untuk penetapan Kalium meliputi: Neraca analitik, mesin kocok,

botol kocok, corong kertas saring/ centrifuge, pipet, labu ukur, tabung

reaksi, flame photometer.

Alat untuk penetapan Tekstur meliputi: Mesin pengaduk khusus

dengan piala logam (mixer blender), gelas ukur 500 ml, pengaduk

khusus untuk suspensi (pengaduk kayu), alat hydrometer tanah tipe

152 H, Stopwatch (timer).

Alat untuk penetapan C-Organik meliputi: Timbangan, Erlenmeyer

100 ml, pipet 5 ml, dispenser, buret.

3.2.2 Bahan

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini yaitu :

Peta Penggunaan Lahan Desa Ulanta Kecamatan Suwawa Kabupaten

Bone Bolango Skala 1:3.500

Peta Lereng Desa Ulanta Kecamatan Suwawa Kabupaten Bone

Bolango Skala 1:3.500.

30

30

Peta Administrasi Kabupaten Bone Bolango Skala 1:250.000

diterbitkan oleh Pemerintah Kabupaten Bone Bolango.

Citra Satelit LANDSAT TM Tahun 2009.

Enam buah drum sebagai wadah penampung aliran permukaan dan

material erosi dengan diameter 45 cm dan tinggi 95 cm (drum utama

dan drum luapan).

Jergen sebanyak 45 buah ukuran 2 liter sebagai wadah penampung

sampel air dari dalam drum.

Bahan-bahan lainnya seperti kertas saring, kantung plastik, kertas

label, ember, loyang, oven, penggaris, timbangan, dan alat tulis

menulis.

3.3 Subjek Penelitian (Populasi dan Sampel)

3.3.1 Populasi Penelitian

Populasi dalam penelitian ini adalah seluruh wilayah pengamatan yang

meliputi seluruh wilayah pada Desa Ulanta Kecamatan Suwawa yang termasuk ke

dalam Wilayah Kabupaten Bone Bolango, Provinsi Gorontalo. Secara Geografis

Desa Ulanta terletak antara 00 34’ 1,90” – 00 33’ 39,52” Lintang Utara dan 1230 8’

44,86” – 1230 9’ 0,45” Bujur Timur dengan luas daerah sebesar 900 ha. Desa

Ulanta ini dibatasi oleh wilayah-wilayah lain, yaitu di sebelah utara berbatasan

dengan Hutan Lindung, sebelah selatan berbatasan dengan Desa Huluduotamo,

sebelah barat berbatasan dengan Desa Butu dan Desa Mautong, dan sebelah timur

berbatasan dengan Desa Huluduotamo.

31

31

3.3.2 Sampel Penelitian

Teknik yang digunakan untuk pengambilan sampel dalam hal penentuan

lokasi sampel pada pengukuran erosi permukaan dalam penelitian ini yaitu

Proportionate Stratifiet Random Sampling, dalam arti populasi mempunyai

anggota yang tidak homogen dan berstrata secara proposional. Dalam mengkaji

tingkat erosi permukaan digunakan pendekatan unit lahan, yang mana unit lahan

yang dimaksud yaitu unit terkecil dari suatu kajian bentang lahan yang meliputi

parameter fisik lereng, tanah, air, dan vegetasi.

Dasar klasifikasi unit lahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah

kelas lereng dan penggunaan lahan yang lebih difokuskan pada lahan pertanian

jagung sebagai tanaman pokok di Desa Ulanta Kecamatan Suwawa, Kabupaten

Bone Bolango, Provinsi Gorontalo, sehingga penetapan titik-titik lokasi sampel

dalam penelitian ini yaitu, untuk erosi permukaan yang terjadi adalah unit lahan

yang memiliki peluang terhadap terjadinya erosi permukaan di Desa Ulanta

Kecamatan Suwawa Kabupaten Bone Bolango, Provinsi Gorontalo dengan

penetapan kriteria titik-titik lokasi sampel plot erosi permukaan yaitu memiliki

karakteristik lereng landai 8-15%, agak curam 15-25%, dan lereng curam 25-40%

digunakan sebagai kontrol dan penggunaan lahannya adalah lahan pertanian

jagung sebagai tanaman pokok.

Adapun Lokasi titik-titik sampel plot erosi permukaan dapat dilihat pada

peta unit lahan titik sampel pengukuran erosi permukaan wilayah Desa Ulanta

Kecamatan Suwawa, Kabupaten Bone Bolango (Lampiran 10).

32

32

3.4 Desain Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan dalam dua tahap, yaitu tahap awal melalui

observasi partisipan pengukuran erosi permukaan dan analisis laboratorium

analisisi kandungan unsur hara N, P, K tanah yang ikut terbawa oleh erosi

peristiwa erosi dalam aliran permukaan dan limpasan permukaan.

1. Observasi Partisipan Pengukuran Erosi Permukaan

Tahap pertama, yaitu pengukuran erosi permukaan tanah. Penelitian ini

merupakan penelitian kuantitatif. Metode penelitian yang digunakan adalah

metode eksperimen melalui observasi lapangan (survey langsung terhadap

pengukuran erosi permukaan atau besarnya tanah tererosi pada tiga klasifikasi

kemiringan lereng yang berbeda). Adapun rancangan desain yang digunakan

dalam penelitian ini yaitu mengacu pada pengukuran langsung di lapangan yang

meliputi pengukuran besarnya tanah tererosi dan hilangnya unsur hara tanah yang

terbawa oleh aliran permukaan dan limpasan permukaan melalui erosi yang terjadi

pada permukaan tanah. Pengukuran erosi permukaan mengacu pada lima macam

indikator yang sama terhadap tiga plot petak pengamatan erosi permukaan yang

berbeda karakteristik tingkat kemiringan lerengnya yaitu pada plot lahan pertanian

jagung dengan karakteristik lereng landai 8-15%, agak curam 15-25%, dan lereng

curam 25-40% yang digunakan sebagai kontrol dan penggunaan lahannya adalah

lahan pertanian jagung sebagai tanaman pokok. Adapun pengukuran tingkat

kemiringan lereng dilakukan secara langsung pada tiap-tiap outlet yang mengacu

pada lahan pertanian jagung sebagai tanaman pokok.

33

33

Dalam hal untuk melihat perbedaan besar kecilnya erosi permukaan yang

terjadi pada tiga klasifikasi kemiringan lereng yang berbeda, maka dilakukan

analisis presentasi kandungan Tekstur dan C-Organik tanah sebelum terjadinya

erosi permukaan pada masing-masing plot pengamatan dengan tingkat kemiringan

lereng yang berbeda. Indikator tahap eksperimen melalui observasi lapangan

pengukuran erosi permukaan tanah ditunjukan sebagai berikut :

a. Mengukur jumlah volume aliran permukaan pada karakteristik lereng landai

8-15%, agak curam 15-25%, dan lereng curam 25-40%. Sebagai kontrol dan

penggunaan lahannya adalah lahan pertanian jagung sebagai tanaman pokok.

b. Mengukur konsentrasi muatan material sedimen pada karakteristik lereng

landai 8-15%, agak curam 15-25%, dan lereng curam 25-40%. Sebagai

kontrol dan penggunaan lahannya adalah lahan pertanian jagung sebagai

tanaman pokok.

c. Mengukur luas petak pengamatan pada karakteristik lereng landai 8-15%,

agak curam 15-25%, dan lereng curam 25-40%. Sebagai kontrol dan

penggunaan lahannya adalah lahan pertanian jagung sebagai tanaman pokok.

d. Mengukur jumlah erosi permukaan yang disebabkan oleh aliran permukaan

dan limpasan permukaan pada lereng landai 8-15%, agak curam 15-25%, dan

lereng curam 25-40%. Sebagai kontrol dan penggunaan lahannya adalah lahan

pertanian jagung sebagai tanaman pokok.

2. Analisis Laboratorium Kandungan Unsur Hara N, P, K Tanah

Tahap kedua, yaitu analisis laboratorium terhadap kandungan unsur hara

tanah yang ikut terbawa oleh pristiwa erosi dalam aliran permukaan dan limpasan

34

34

permukaan. Penelitian ini merupakan penelitian kuantitatif. Metode penelitian

yang digunakan adalah metode eksperimen, serta rancangan desain yang

digunakan pada penelitian ini mengacu pada indikator pengukuran besarnya

kandungan unsur hara tanah yang hilang melalui proses erosi permukaan pada tiga

sampel material tanah dan air dengan berbagai karakteristik lereng, yaitu sampel

plot erosi pada karakteristik lereng landai 8-15%, agak curam 15-25%, dan lereng

curam 25-40%. Sebagai kontrol dan penggunaan lahannya adalah lahan pertanian

jagung sebagai tanaman pokok. Adapun indikator yang dimaksud dalam

penelitian experimen analisis kandungan unsur hara tanah tererosi ini yaitu:

a. Menganalisis besarnya kandungan unsur hara Nitrogen (N) yang terbawa

oleh proses erosi dalam aliran permukaan pada karakteristik lereng landai

8-15%, agak curam 15-25%, dan lereng curam 25-40%. Sebagai kontrol

dan penggunaan lahannya adalah lahan pertanian jagung sebagai tanaman

pokok.

b. Menganalisis besarnya kandungan unsur hara Phospor (P) yang terbawa

oleh proses erosi dalam aliran permukaan pada karakteristik lereng landai

8-15%, agak curam 15-25%, dan lereng curam 25-40%. Sebagai kontrol

dan penggunaan lahannya adalah lahan pertanian jagung sebagai tanaman

pokok.

c. Menganalisis besarnya kandungan unsur hara Kalium (K) yang terbawa

oleh proses erosi dalam aliran permukaan pada karakteristik lereng landai

8-15%, agak curam 15-25%, dan lereng curam 25-40%. Sebagai kontrol

35

35

dan penggunaan lahannya adalah lahan pertanian jagung sebagai tanaman

pokok.

3.5 Variabel Penelitian

Variabel yang diamati atau diukur dalam penelitian ini yaitu:

a. Variabel Independen (Bebas)/ (X): Erosi Permukaan pada lahan pertanian

jagung.

b. Variabel Dependen (Terikat)/ (Y): Kandungan Unsur Hara N, P, K Tanah

yang ikut terbawa oleh erosi permukaan melalui aliran permukaan dan

limpasan permukaan.

3.6 Teknik Pengumpulan Data

Tahap pengukuran erosi permukaan yang terjadi pada masing-masing plot

pengamatan, teknik pengumpulan data yang digunakan dalam penelitian ini yaitu

eksperimen melaui observasi partisipan (mengamati langsung/ terlibat langsung

dalam kegiatan yang diamati) terhadap tingkat erosi permukaan, serta dilanjutkan

dengan experimen uji laboratorium terhadap kandungan unsur hara N, P, K tanah

yang ikut terbawa oleh erosi permukaan.

a. Berdasarkan atas sifatnya data yang diperoleh yaitu data kuantitatif

b. Berdasarkan atas sumbernya data yang diperoleh yaitu data primer.

c. Instumen Penelitian: Instrumen penelitian atau alat yang digunakan untuk

mengumpulkan data yaitu Lembar Observasi Rating Scale.

d. Skala Penelitian: Skala Penelitian yang digunakan yaitu Rating Scale,

berupa data mentah dalam bentuk angka yang ditafsirkan dalam pengertian

Kualitatif (tidak dalam angka).

36

36

e. Definisi Oprasional: Erosi permukaan yaitu jumlah hilangnya partikel tanah

per satuan luas lahan (gram/ m2) dan hilangnya kandungan unsur hara N, P,

K tanah pada lahan pertanian jagung yang disebabkan oleh aliran

permukaan yang mengakibatkan terjadinya limpasan permukaan tanah

dengan berbagai variasi kemiringan lereng.

f. Definisi Oprasional: Erosi permukaan yaitu jumlah hilangnya partikel tanah

per satuan luas lahan (gram/ m2) dan hilangnya kandungan unsur hara N, P,

K tanah pada lahan pertanian jagung yang disebabkan oleh aliran

permukaan yang mengakibatkan terjadinnya limpasan permukaan tanah

dengan berbagai variasi kemiringan lereng, yang diukur melalui lembar

observasi, dan pengukurun dengan menggunakan sistem plot pendekatan

unit lahan serta melakukan analisis laboratorium terhadap kandungan unsur

hara N, P, K tanah yang ikut terbawa oleh erosi dalam aliran permukaan.

g. Indikator

Adapun indikator yang akan diukur dalam penelitian ini yaitu ;

(a) Mengukur jumlah volume aliran permukaan pada lahan pertanian

jagung

(b) Mengukur konsentrasi muatan material sedimen pada lahan pertanian

jagung

(c) Mengukur luas petak pengamatan pada lahan pertanian jagung

(d) Mengukur jumlah erosi permukaan yang disebabkan oleh aliran

permukaan dan limpasan permukaan pada lahan pertanian jagung

37

37

(e) Mengukur jumlah kandungan unsur hara N, P, K tanah yang ikut

terbawa oleh proses erosi dalam aliran permukaan pada lahan pertanian

jagung yang meliputi :

Menganalisis besarnya kandungan unsur hara Nitrogen (N)

yang terbawa oleh proses erosi dalam aliran permukaan pada

lahan pertanian jagung

Menganalisis besarnya kandungan unsur hara Phospor (P) yang

terbawa oleh proses erosi dalam aliran permukaan pada lahan

pertanian jagung

Menganalisis besarnya kandungan unsur hara Kalium (K) yang

terbawa oleh proses erosi dalam aliran permukaan pada lahan

pertanian jagung

3.6.1 Penelitian Lapangan

Dalam kegiatan lapangan dilakukan pengambilan sampel air, pengamatan

dan pengambilan contoh tanah. Pengambilan sampel air dimaksudkan untuk

menentukan kandungan sedimen yang terlarut dalam air melalui aliran permukaan

dan limpasan permukaan serta beberapa parameter kualitas air. Parameter kualitas

air yang ditentukan adalah beberapa parameter yang merupakan unsur hara tanah

di antaranya: Nitrogen (N), Phospor (P), dan Kalium (K) yang merupakan unsur

hara yang dibutuhkan oleh tanaman. Dalam penelitian ini dicari pola penggunaan

lahan yang relatif homogen yaitu pada lahan pertanian jagung untuk pengambilan

sampel air dan tanah di setiap outlet.

38

38

Pengambilan sampel air dan tanah dilakukan pada titik tertentu (outlet)

pada suatu daerah lahan pertanian jagung di Desa Ulanta Kecamatan Suwawa

Kabupaten Bone Bolang Provinsi Gorontalo. Outlet yang diambil tergantung pada

sampling unit elemen hasil overlay dari kelas lereng terhadap pengguunaan lahan

pada beberapa wilayah di Desa Ulanta, Kabupaten Bone Bolango Provinsi

Gorontalo yang diolah dengan menggunakan pendekatan SIG, sehingga setiap

outlet mempunyai satu penggunaan lahan dan beberapa karakteristik lereng yang

terdapat pada wilayah Desa Ulanta. Waktu pengambilan sampel dilakukan pada

saat sesudah kejadian hujan. Pengambilan sampel tanah sesudah kejadian hujan

dimaksudkan untuk menganalisis kandungan unsur hara tanah Nitrogen (N),

Phospor (P), dan Kalium (K) sesudah tanah tererosi oleh aliran permukaan dan

limpasan permukaan dari air hujan. Pengambilan sampel tanah ini dilakukan di

setiap titik outlet plot erosi permukaan yang telah ditentukan. Endapan diperoleh

melalui pengukuran awal terhadap erosi yang terjadi pada setiap titik-titik outlet

plot erosi permukaan.

Pengukuran erosi permukaan yang terjadi pada setiap outlet meliputi

parameter pengukuran yang mengacu pada besarnya erosi permukaan yang

disebakan oleh air hujan pada lahan pertanian jagung dengan tingkat kemiringan

lereng yang berbeda. Parameter pengukuran yang dimaksud yaitu meliputi

pengukuran jumlah volume aliran permukaan, pengukuran konsentrasi muatan

material sedimen, dan pengukuran luas petak pengamatan, sehingga menghasilkan

jumlah erosi permukaan yang disebabkan oleh aliran permukaan dan limpasan

permukaan dari air hujan yang jatuh pada permukaan tanah. Endapan yang

39

39

dihasilkan oleh peristiwa erosi permukaan ini diambil dari material air dan tanah

yang sudah tertampung pada drum penampung. Proses pengambilan endapan yang

dihasilkan oleh peristiwa erosi dari dalam drum yaitu dengan cara membuat

lubang pembuangan air yang ditutupi oleh penutup pipa pada ketinggian drum

dengan volume tertentu, diumpamakan 40 liter. Apabila limpasan permukaan

yang masuk pada dalam drum melebihi 40 liter, maka pengambilan sampel

dilakukan dengan dua cara yaitu sebagai berikut:

1. Pengambilan sampel dengan menggunakan jerigen berukuran 2 liter

melalui penutup pipa pada ketinggian drum 40 liter. Setelah jerigen

penuh penutup pipa masih tetap dibuka untuk mengalirkan air pada

drum sampai pada ketinggian 40 liter (aliran berkurang sampai ukuran

40 liter) kemudian penutup pipa ditutup kembali. (Pengambilan sampel

pertama material air dan tanah pada drum tidak diaduk).

2. Proses pengambilan sampel yang kedua dilakukan setelah volume air

pada drum tinggal 40 liter. Pengambilan sampel dilakukan dengan jalan

mengaduk-aduk sampel air dan tanah pada drum untuk mencapurkan

material tanah dan air pada dasar drum, kemudian mengambil sampel

air dan tanah dengan jerigen ukuran 2 liter.

3.6.2 Persiapan Penentuan Petak Penelitian

Pengukuran pengambilan data erosi dilakukan dengan menggunakan

sistem plot dengan langkah awal dalam pengamatan dilakukan dengan membuat 3

petak pengamatan erosi permukaan yang memiliki karakteristik lereng berbeda,

dimana masing-masing petak pengamatan seluas 10 m2 (5 m x 2 m), berbentuk

40

40

persegi panjang) dan ketinggian 20 cm di atas permukaan tanah dengan

karakteristik lereng landai 8-15%, agak curam 15-25%, dan lereng curam 25-40%

sebagai kontrol dan penggunaan lahannya adalah lahan pertanian jagung sebagai

tanaman pokok, hal ini dilakukan agar tidak terjadi masuknya partikel-partikel

tanah dari wilayah lain (diluar plot erosi) keluar masuk pada petak pengamatan.

3.6.3 Pengukuran Erosi Permukaan

Plot Petak pengamatan untuk erosi permukaan dibuat dengan desain

memanjang searah kemiringan lereng, kemudian diujung bawah petak

pengamatan dibuat alur tersendiri dari pembatas petak pengamatan sebagai alur

air dan material tanah tererosi yang akan masuk pada drum penampung.

Pembuatan alur air dan material tanah tererosi ini berfungsi agar air dan material

tanah tererosi yang berada dalam petak tidak terganggu keberadaannya dan tepat

jatuh pada drum penampung.

Drum penampung erosi terdapat satu pasang yang terdiri dari drum utama

dan drum luapan. Drum utama diberi 4 lubang sebagai keluaran dengan jarak

ketinggian dan ukuran diameter yang sama, salah satu lubang keluaran

dihubungkan pada drum kedua sebagai drum luapan dengan menggunakan pipa,

hal ini bertujuan agar air yang tidak tertampung pada drum utama akan mengalir

pada drum luapan. Kemudian kedua drum penampung ditutup pada bagian atas

agar air hujan dan percikan tanah langsung dari luar petak tidak ikut jatuh pada

dalam drum. Drum inilah yang akan digunakan sebagai penampung erosi

permukaan dengan posisi ditempatkan pada bagian bawah lereng petak

pengamatan.

41

41

Pengambilan data sampel material erosi yaitu dengan cara mengambil air

yang berada pada drum penampung yang telah diketahui volumenya (telah diukur

volumenya sebelum pengambilan sampel) yaitu drum utama dan drum luapan.

Proses pengambilan endapan yang dihasilkan oleh peristiwa erosi dari dalam

drum yaitu dengan cara membuat lubang pembuangan air yang ditutupi oleh

penutup pipa pada ketinggian drum dengan volume tertentu, diumpamakan 40

liter. Apabila limpasa permukaan yang masuk pada dalam drum melebihi 40 liter,

maka pengambilan sampel dilakukan dengan dua cara yaitu sebagai berikut:

1. Pengambilan sampel dengan menggunakan jerigen berukuran 2 liter

melalui penutup pipa pada ketinggian drum 40 liter. Setelah jerigen

penuh penutup pipa masih tetap dibuka untuk mengalirkan air pada

drum sampai pada ketinggian 40 liter (aliran berkurang sampai ukuran

40 liter) kemudian penutup pipa ditutup kembali. (Pengambilan sampel

pertama material air dan tanah pada drum tidak perlu diaduk).

2. Proses pengambilan sampel yang kedua dilakukan setelah volume air

pada drum tinggal 40 liter. Pengambilan sampel dilakukan dengan jalan

mengaduk-aduk sampel air dan tanah pada drum untuk mencapurkan

material tanah dan air pada dasar drum, kemudian mengambil sampel air

dan tanah dengan jerigen ukuran 2 liter.

Pengambilan sampel material erosi ini dilakukan setelah hujan dan aliran

permukaan berhenti, dimana pengambilan sampel serta pengukuran dilakukan

selama lima kali periode hujan. Pengambilan sebanyak 5 kali periode hujan

42

42

dilakukan karena melihat intensitas hujan pada daerah pengamatan sangat tinggi

pada bulan april sampai mei.

Selanjutnya sampel air disaring dalam kertas saring dan dikeringkan dalam

open dengan suhu 1050 C selama 24 jam.

Volume aliran pada permukaan tanah diukur dari besarnya volume air

yang tertampung pada kedua drum penampung (drum utama dan drum luapan)

yaitu mencatat tinggi muka air pada kedua drum dan mengalikan dengan volume

drum kemudian dibagi dengan angka 1000 untuk mendapatkan jumlah air yang

tertampung dengan satuan liter, dimana pencatatan dilakukan sebelum

pengambilan sampel air pada drum. Adapun persamaan untuk mengukur volume

aliran permukaan yaitu sebagai berikut (Lihawa 2012: 5).

Vap = Vair U + 4 Vair L ............................. (1.1)

Keterangan :

Vap = Total volume air permukaan (liter)

Vair U = Volume air pada drum utama (liter)

Vair L = Volume air pada drum luapan (liter)

Adapun besarnya erosi pada permukaan dihitung dengan persamaan

seperti berikut (Utomo, dalam Ariesca, 2004) :

ܧ = ௫

.................................. (1.2)

Keterangan :

E = Tanah tererosi

Cap = Konsentrasi muatan sedimen (gram/ liter)

43

43

Vap = Volume aliran permukaan (liter/ m2)

A = Luas petak pengamatan (m2)

Tabel 4. Kalasifikasi Tingkat Erosi Permukaan Berdasarkan Tingkat Besarnya Kehilangan Tanah

Kelas Besarnya Kehilangan Tanah

(ton/ ha/ tahun)

Kriteria

1 < 15 Sangat Rendah

2 15 –60 Rendah

3 60 - > 180 Sedang

4 180 – 480 Tinggi

5 > 480 Sangat Tinggi

Sumber: Depertemen Kehutanan, BP DAS Bone Bolango, dalam Lihawa 2012: 5.

Pengumpulan data curah hujan yang jatuh pada permukaan tanah khususnya

pada masing-masing plot pengamatan erosi permukaan pada lahan pertanian

jagung setiap kali periode hujan digunakan alat pengukur curah hujan sederhana

yang terbuat dari seng alumunium. Proses pengukuran yaitu dengan cara

mengukur jumlah air hujan yang tertampung pada alat pengukur curah hujan

sederhana per periode hujan pada gelas ukur dengan satuan milimeter.

Berikut adalah desain plot pengukuran erosi permukaan dan desain drum

penampung, serta alat pengukur curah hujan plot erosi permukaan yang akan di

buat.

44

44

Petak Pengamatan Erosi 4 Meter

20 Cm

8 Meter

Drum 1 Drum 2

Saluran pembagi

Drum 1 : Drum utama Drum 2 : Drum luapan

Gambar 2: Desain Plot Pengukuran Erosi Permukaan

45

45

1 11

2 200 L Drum

65 cm

3 Penutup Pipa

4

5 40 cm

40 L

6 15 cm

Keterangan:

1. Corong penangkar (luas 100 m2)

2. Tempat penampungan air hujan

3. Kran air

4. Kaki kayu yang disanggahkan ke dalam penakar

5. Pondasi/ kaki kayu

6. Pondasi beton

Gambar 3: Desain Drum Penampung, serta Alat Pengukur Curah Hujan Sederhana Plot Erosi Permukaan

46

46

Berikut adalah diagram alir teknik pengumpulan data pengukuran erosi

permukaan dapat dilihat pada (Gambar 4) yang merupakan bagian dari kerangka

kerja penelitian.

Gambar 4. Diagram Alir Teknik Pengumpulan Data Pengukuran Erosi Permukaan (Bagian Dari Kerangka Kerja)

Mulai

Persiapan Penentuan Petak Penelitian

Plot 1 (Lereng 12%)

Plot 3 (Lereng 40%)

Plot 2 (Lereng 25%)

Pengukuran Erosi Permukaan

Mengambil Sampel Material Air dan Tanah Pada Drum

Penampung

Mengukur Volume Air Yang Tertampung Pada Drum

Pengambilan Data Sampel Material Erosi

Drum Utama

Drum Luapan

Mengaduk Secara Mereta Material Air dan Tanah Yang Sudah Tertampung

Material Dimasukkan Kedalam 3 Jergen Ukuran 2

Liter

Menyaring Sampel Air dan Tanah Dalam Kertas Saring

Sampel Dikeringkan Dalam Oven (Suhu 1050 C) Selama

24 Jam

Drum Utama

Drum Luapan

2 Botol Untuk Analisis Beban

Endapannya

1 Botol Untuk Analisis

Kandungan Unsur Hara

Mengukur Besarnya Erosi

Permukaan Tanah

Mengukur Berat Konsistensi Muatan

Sedimen

Mengukur Intensitas Hujan Per Periode

Hujan

47

47

3.7 Analisis Kandungan Unsur Hara Tanah

Dalam hal menganalisis kandungan unsur hara tanah yang ikut terbawa

oleh aliran permukaan pada lahan pertanian jagung yaitu dengan menganalisis

sampel air dan tanah yang ada pada drum penampung pada Laboratorium Kimia

Tanah PT. PG. Gorontalo Unit Pabrik Gula. Tolangohula. Unsur hara yang

dianalisis yaitu Nitrogen (N), Phospor (P), dan Kalium (K), dengan metode

analisis pada (Tabel 5) berikut ini.

Tabel 5. Metode Analisis Unsur Hara Dalam Aliran Permukaan

No Unsur Hara Tanah Metode Analisa

1 Nitrogen Kjedahl

2 Phospor Olsen, NaHCO3 0,5 M pH 8,5

3 Kalium NNH4Oac pH7,0

Sumber: Report Of Analysis PT. PG. Gorontalo. Unit PG. Tolangohula, 2013.

Adapun metode analisis unsur hara N, P, K tanah dalam aliran permukaan

diuraikan sebagai berikut:

1. Penetapan Nitrogen

a. Pereaksi

Asam sulfat pekat

Asam sulfat 0,1 N (± 1 ml)

Tetapkan normalitas dengan menimbang 0,05 gram garam boraks

(Na2B4O7. 10 H2O), masukkan ke dalam Erlenmeyer tambah 25 ml air.

48

48

Berikan beberapa tetes MM (indikatot) dan titas dengan H2SO4 yang

akan ditetapkan normal.

Mg boraks

N H2SO4 = ....................................... ............................ (1.3)

Bst boraks x vol. titrasi

Asam borat 4%

Timbang 40 gram Boric acid, larutkan ke dalam labu 1000 ml.

Campuran Selen

Campur 100 gram CuSO4 dengan 200 gram Na2SO4 dan 100 gram

selenium, adauk hingga tercampur rata.

Indikator Conway

Timbang 0,5 gram Bromo Cresol Green dan 0,1 gram Methyl Irot

(MM). Larutkan dengan 100 ml Ethanol 96%.

b. Cara Kerja

Timbang 0,5 gram contoh tanah diameter 0,5 mm kering udara

Masukkan kedalam labu kjeldhal 100 ml. Tambahkan ± 0,3 gram

campuran selen dan 5 ml H2SO4 pekat.

Destruksi di atas pemanas listrik pada suhu 4500 selama 3 jam atau

sampai destruksi sempurna (larutan jernih).

Dinginkan dan encerkan dengan air suling lalu pindahkan ke dalam

labu penyuling hingga volume menjadi ± 100 ml.

49

49

Tambahkan 3 sendok hablur NaOH atau 30 ml NaOH 50% dan

beberapa butir batu didih (3 butir), kemudian segera tutup rapat dan

sulingkan.

Sulingan ditampung di dalam erlenmeyer yang berisi asam borat 4%

sebanyak 25 ml dan beberapa tetes indikator Conway. Penyulingan

dilakukan sampai warna penampung menjadi biru dan volumenya ± 50

ml.

Titar hingga titik akhir dengan H2SO4 0,1 N (perubahan warna: biru

menjadi merah).

(A – B) x N x 14 x 100

% N = ........................................ x fk ............................ (1.4)

mg contoh

Keterangan:

A = Volume titrasi contoh

B = Volume titrasi blanko

N = Normalitas H2SO4

Fk = Faktor koreksi kadar air

14 = Bobot setara Nitrogen

2. Penetapan Phospor

a. Pereaksi

Natrium bicarbonat 0,5 M pH 8,5

50

50

Dilarutkan 44,4 gram NaHCO3 dengan air murni sampai 1000 ml.

Tepatkan pH-nya menjadi 8,5 dengan penambahan NaOH (bila

diperlukan).

Larutkan campuran molibdat – kalium antimonitartrat (pereaksi

Pospat).

Larutkan 12 gram ammonium heptamolibdat dengan 150 ml air panas

dan 0,275 gram kalium antimonitartrat dengan air. Tuangkan perlahan-

lahan ke dalam 140 ml H2SO4 pekat yang telah diencerkan dengan 500

ml air. Kemudian kocok dan encerkan dengan air hingga 1000 ml.

Pereaksi campuran biru molibdat

Untuk 500 ml, timbang 0,53 gr ascorbic acid. Tambahkan 50 ml

campuran molibdat – kalium antimonitartrat yang telah diencerkan

dengan 440 ml air dan 10 ml larutan H2SO4 5 N.

Larutkan standar P2O5 1000 ppm

Larutkan 1,9155 gr KH2PO4 dengan air murni ke dalam labu ukur

1000 ml, tambah beberapa tetes chloroform kemudian impitkan sampai

tanda garis.

Deret standar 0, 1, 2, 3 , 4, 5 ppm P2O5

Pipet 5 ml larutan standar 1000 ppm P2O5 ke dalam labu 50 ml

kemudian impitkan (larutan mengandung 100 ppm P2O5). Pipet

masing-masing 0, 1, 2, 3, 4, 5 ml larutan satandar 100 ppm P2O5 ke

dalam labu ukur 100 ml, impitkan sampai tanda garis.

51

51

b. Cara Kerja

Timbang 1 gram tanag 2 mm yang telah diaduk rata.

Tambahkan pengekstrak NaHCO3 0,5 M pH 8,5 sebanyak 20 ml.

Kocok selama 60 menit dengan mesin kocok 180 goyangan/ menit.

Saring atau centrifuge untuk mendapatkan ekstrak jernih.

Pipet 2 ml ekstrak jernih dan larutan standar ke dalam tabung reaksi.

Untuk larutan blanko, pipet 2 ml pengekstrak NaHCO3 0,5 M pH 8,5.

Tambahkan 10 ml pereaksi campuran biru molibdat (larutan pewarna),

lalu kocok.

Biarkan selama 30 menit.

Ukur dengan alat Spectrometer setelah dihidupkan selama ± 15 menit

pada panjang gelombang 650 nm (yang sesuai).

Catat pembacaan absorbance atau transmitannya.

Ac

Ppm P2O5 = 20 x ............... x ppm standar x fp x fk ........... (1.5)

As

Keterangan:

fp = faktor pengenceran

fk = faktor koreksi kelembaban

Ac = Absorbance contoh

As = Absorbance standar

52

52

3. Penetapan Kalium

a. Pereaksi

Larutan ammonium acetat 1 N pH 7,0

Timbang 77,08 gram ammonium acetate larutan dalam 1 liter air

murni. Atur pH-nya sampai 7 dengan menambahkan asam acetate jika

pH > 7 atau ammonium hidroksida jika pH < 7.

Larutan standar 1000 ppm K.

Larutan standar 1000 ppm Na.

b. Cara Kerja

Timbang 1 gram contoh tanah 2 mm kering udara ke dalam botol

kocok / botol film.

Tambahkan 20 ml larutan pengestrak ammonium acetate 1 N pH 7.

Kocok dengan mesin pengocok selama 30 menit (180 goyangan per

menit).

Saring dengan kertas saring atau centrifuge hingga diperoleh larutan

jernih.

Ukur dengan Flame Photometer

Jika larutan pekat encerkan dengan memipet 1 ml larutan pekat ke

dalam tabung reaksi lalu tambahkan 10 ml aqaudest (pengenceran 11

kali).

Pembacaan C

Ppm K2O = 1,2 x 20 x ............................. x ppm S x fk ........ (1.6)

Pembacaan S

53

53

Berikut adalah diagram alir analisis kandungan unsur hara tanah yang

tererosi dapat dilihat pada (Gambar 5) yang merupakan bagian dari kerangka kerja

penelitian.

Gambar 5. Digram Alir Analisis Kandungan Unsur Hara Tanah Yang Tererosi (Bagian Dari Kerangka Kerja). 3.8 Teknik Analisis Data

Teknik analisis data untuk penelitian ini dalam hal pengujian hipotesis yaitu

dilakukan dengan teknik Analisis Regresi Linier Sederhana, untuk mengetahui

hubungan antara erosi permukaan dengan kandungan unsur hara tanah. Dimana

peubah bebas (X) yaitu erosi permukaan, dan peubah tidak bebasnya (Y) yaitu

kandungan unsur hara tanah.

Model regresi liniernya yaitu sebagai berikut :

Y = a + b X ............................. (1.7)

Dimana :

Y = Kandungan unsur hara tanah

X = Erosi permukaan

A = Nilai intersep

B = Koefisien regresi

Analisis Kandungan Unsur Hara Tanah

Menganalisis Sampel Air Dan Tanah Yang Ada

Pada Drum Penampung Di Laboratorium

Nitrogen (N)

Phospor (P)

Kalsium (K)

Metode Analisis

Kjedahl

Olsen, NaHCO3 0,5 M pH 8,5

NNH4OacpH7,0

54

54

Adapun model yang dipilih yaitu yang memiliki nlai koefisien determinasi

(R2) paling besar. Pendugaan model dengan menggunakan minitab, dan sebelum

penentuan model dilakukan analisis sidik ragam (ANOVA) terlebih dahulu

(Mattjik dan Sumertawijaya, dalam Ariesca, 2004). Berikut adalah diagram alir

teknik analisis data dapat dilihat pada (Gambar 6) yang merupakan bagian dari

kerangka kerja penelitian.

Gambar 6. Digram Alir Teknik Analisis Data (Bagian Dari Kerangka Kerja)

Teknik Analisis Regresi (Y = a + bX)

Peubah Bebas (X) Peubah Tidak Bebas (Y)

Erosi Permukaan Kandungan Unsur Hara Tanah