Download - ACARA I KTA
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