BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG Konduktivitas
advertisement
BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG Konduktivitas hidrolik atau yang biasa disebut sebagai permeabilitas tanah menurut Klute dan Dirksen (1986) adalah sifat fisika tanah atau ukuran yang dapat menggambarkan kemampuan tanah dalam meloloskan air. Lebih lanjut Dariah et al. (2006) mengemukakan bahwa pemreabilitas tanah merupakan pergerakan air di dalam tanah merupakan hal yang penting untuk di ketahui dalam kaitannya dengan bidang pertanian. Beberapa hal yang penting dalam pergerakan air di dalam tanah diantaranya pergerakan air ke zona perakaran, keluarnya air yang berlebihan (excess water) atau disebut juga drainase, aliran permukaan (run off), dan evaporasi sangat dipengaruhi oleh kemampuan tanah dalam meloloskan air. Tingkat kemampuan tanah untuk meloloskan air sangat dipengaruhi oleh kadar air tanah. Oleh sebab itu permeabilitas tanah tanah dibedakan menjadi dua yaitu permeabilitas tanah dalam keadaan jenuh, dan tidak jenuh. Permeabilitas tanah dalam keadaan jenuh biasa disebut sebagai konduktivitas hidrolik (Dariah et al., 2006). Agus dan Suganda (2006) mengatakan bahwa jumlah air yang dapat diloloskan pada satu lapisan tanah (flux) sangat ditentukan oleh permeabilitas tanah. Tanah dengan permeabilitas tanah tinggi maka akan mudah disusupi oleh air, sehingga tanah semakin mudah terdrainase sehingga akan cepat kering. Bahan-bahan yang terlarut di dalam tanah akan mudah untuk bergerak bersama dengan pergerakan air yang ada di dalam tanah. Lebih lanjut Agus dan Suganda (2006) mengungkapkan bahwa permeabilitas tanah dapat dipengaruhi oleh tekstur dan struktur tanah. Pada tanah yang didominasi oleh tekstur pasiran akan mempunyai permeabilitas tanah yang tinggi, sedangkan pada tanah yang mempunyai tekstur lempung maka akan mempunyai permeabilitas tanah yang kecil, namun apabila tanah bertekstur lempung mempunyai agregasi butir tunggal yang mantap maka akan mempunyai permeabilitas tanah yang tinggi. Permeabilitas tanah merupakan salah satu parameter fisika tanah yang penting untuk diketahui dalam mempelajari sifat hidrologis tanah. Pada saat mempelajari permeabilitas tanah tanah maka secara tidak langsung mempelajari model transportasi zat terlarut dan pengukuran aliran limpasan yang dapat digunakan untuk pendugaan erosivitas tanah. Beberapa model prediksi erosi seperti USLE, GUEST dan WEPP dan beberapa model erosi lainnya menggunakan pemeabilitas sebagai salah satu parameter pendugaan erosi. Sehingga secara tidak langsung dengan menggunakan fungsi pendotransfer dapat menentukan nilai permeabilitas tanah dalam keadaan jenuh untuk pemodelan prediksi erosi tanah. Konduktivitas tanah dalam keadaan jenuh yang biasa disebut dengan permeabilitas jenuh merupakan salah satu sifat fisika tanah yang sangat berpengaruh terhadap kepekaan tanah terhadap erosi. Tanah yang sangat permeabel (mempunyai permeabilitas tinggi) maka tanah tersebut relatif kurang peka terhadap erosi apabila dibandingkan dengan tanah yang mempunyai permeabilitas rendah. Air merupakan suatu zat yang paling berharga di alam semesta. Apabila tidak ada air di muka bumi maka tidak akan ada kehidupan. Air tidak hanya dibutuhkan dalam kehidupan mahluk hidup. Namun, air berperan dalam proses kehidupan manusia pengangkutan dan diantaranya sebagai sumber energi, berperan dalam keperluan yang lainnya. Keberadaan air di alam semesta memang sangat dibutuhkan oleh mahluk hidup, namun keberadaan air dalam jumlah besar dan melebihi kapasitas tanpa dilakukan pengelolaan juga dapat menjadi bencana besar, menjadi bahan perusak dan menimbulkan kerusakan berbagai harta benda, nyawa dan merusak alam sekitar. Ilmu hidrologi adalah ilmu yang penting untuk mempelajari penambahan, penampungan, kehilangan air di bumi serta proses-proses di dalam tanah yang menyangkut mengenai keberadaan air sebagai salah satu faktor penyusun tanah. Fungsi pedoransfer (pedotransfer function) merupakan salah fungsi pendugaan secara matematis terhadap sifat-sifat fisika tanah (tekstur, struktur, dan porositas tanah) serta sifat kimia tanah (bahan organik dan atau kapur tanah) untuk menghasilkan suatu persamaan permeabilitas tanah dengan menggunakan persamaan sederhana. Sudah banyak perkembangan teknologi pada penentuan permeabilitas tanah, namun kendala dalam penentuan konduktivtas hidrolik secara langsung di laboratorium masih dianggap mahal (budget comsuming), menyita banyak waktu (time comsuming), dan kurangnya pemahaman terhadap pengukuran permeabilitas tanah. Pengukuran permeabilitas tanah dalam skala yang luas dianggap tidak praktis. Seringkali permeabilitas merupakan suatu parameter yang jarang diukur pada saat survei tanah dan analisis kesesuaian lahan. Keberadaan fungsi pedotransfer merupakan suatu cara menjembatani keterbatasan data yang diperoleh pada saat survei tanah sehingga dapat mendukung pada pemetaan tanah serta memperpendek rantai interpretasi pemetaan tanah dan pendugaan sifat fisika dan hidrologis tanah lainnya. Penelitian mengenai fungsi pedotransfer sudah banyak dilakukan di beberapa negara diantaranya di Iran, Swedia, Amerika dan di Australia. Namun, di Indonesia penelitian mengenai fungsi pedotransfer masih sangat jarang ditemukan. Sebagai salah satu usaha untuk mengembangkan fungsi pedotransfer adalah dengan mengujicobakan fungsi pedotransfer di daerah Subanjeriji Provinsi Sumatera Selatan dan di daerah Teso dan Lipatkain di Riau sebagai plot study mengenai fungsi pedotransfer yang nantinya diharapkan akan menjadi sebuah databased bagi penelitian-penelitian fungsi pedotransfer dalam skala yang lebih luas lagi. Tanah pada lokasi penelitian yang berada di daerah Subanjeriji Provinsi Sumatera Selatan dan Teso serta Lipatkain di Riau diusahakan untuk hutan tanaman industri (HTI) dengan komoditas tanaman tahunan Acacia mangium. Dalam sistem HTI Acacia dipelihara dalam jangka waktu sekitar 6 - 9 tahun, sehingga menyebabkan terjadi periode tutupan lahan yang rendah dalam sistem hutan tersebut. Penutupan lahan pada Acacia umur 6-9 tahun dapat mempunyai kemampuan menyimpan dan menahan air yang berbeda yang dipengaruhi oleh relief lahan, kedalaman lapisan pembatas serta sub grup tanah. Penggunaan Acacia sebagai salah satu jenis tanaman tahunan untuk dikembangkan pada hutan tanaman industri pada satu sisi merupakan alternatif solusi bijaksana dalam dalam mengatasi masalah lahan kritis dan kebutuhan bahan baku industri belakangan ini. Selain dapat tumbuh dengan cepat, Acacia dapat tumbuh dengan baik pada lahan lahan yang kurang subur. Namun, kondisi tersebut kurang didukung dengan penyediaan perangkat pengeloaan (management tools) yang memadai. Kondisi demikian tercermin dari penggunaan daur tunggal dalam penetapan waktu panen yakni pada usia 8 tahun. Di sisi lain perlu disadari adalah pertumbuhan tanaman bersifat khas (site specific) artinya dilihat dari aspek kemampuan adaptasi, jenis tanaman tertentu memberikan respon pertumbuhan yang berbeda pada kondisi lingkungan yang berbeda. Selain dilihat dari aspek kemampuan lahan, setiap jengkal tanah mempunyai daya dukung (carring capacity) yang berbeda sehingga harus diperlakukan secara berbeda pula. Ringkasnya, setiap tegakan mempunyai karakteristik pertumbuhan spesifik tergantung pada jenis, tipe tapak, perlakuan silvikultur, dan faktor lingkungan lainnya. Acosta et al. (2012) mengungkapkan penggunaan simulasi model pada fungsi pedotransfer digunakan untuk mengeksplorasi keadaan tanah, misalnya adalah efek dari praktek-praktek budidaya terhadap erosi tanah dan pengaruh irigasi tehadap hasil panen. Namun, seringkali model yang diterapkan banyak membutuhkan banyak data terkait mengenai pendugaan permeabilitas tanah dalam keadaan jenuh (Ks). Data yang dibutuhkan kebanyakan tidak tersedia dan mahal dalam pengukuran serta memakan waktu. Oleh karena itu, untuk menjembatani keterbatasan data maka digunakan fungsi pedotransfer dengan memanfaatkan informasi tanah yang sederhana dan sering tersedia untuk memprediksi sifat fisika tanah seperti nilai permeabilitas tanah. Sarmadian dan Keshavarzi (2010) menggungkapkan bahwa ada beberapa metode untuk mengembangkan fungsi pedotransfer dalam memperkirakan permeabilitas tanah tanah yang selama ini umum dilakukan oleh para peneliti, diantaranya adalah regresi linier dan Artificial neural network (ANN). Analisis regresi linier sederhana umumnya digunakan untuk mencari koefisien determinasi yang memberikan hasil terbaik dalam persamaan fungsi pedotransfer. Shalmani et al. (2010) mengemukakan bahwa ANN adalah sebuah metode pemodelan untuk fungsi pedotransfer yang lebih kompleks untuk mengukur pendugaan sifat tanah. 1.2 PERUMUSAN MASALAH Lokasi daerah penelitian yang berada di Provinsi Sumatera Selatan dan Riau merupakan wilayah yang saat ini dimanfaatkan sebagai tempat budidaya hutan tanaman industri Acacia mangium, serta digunakan sebagai tempat pengembangan plot study fungsi pedotransfer dengan beberapa perumusan masalah sebagai berikut: 1. Pada lokasi penelitian mengalami keterbatasan data survei tanah mengenai permeabilitas tanah karena mahalnya biaya analisis di laboratorium (budget consuming), analisis yang memakan waktu yang lama (time consuming), kurangnya pemahaman pengukuran permeabilitas tanah serta pada pengukuran dalam skala yang luas dianggap tidak praktis serta seringkali permeabilitas tanah tanah ini merupakan suatu parameter yang jarang diukur pada saat survei tanah dan analisis kesesuaian lahan. 2. Belum ditemukannya pemodelan yang praktis dalam pendugaan nilai permeabilitas tanah di lokasi penelitian yang berada di PT. Musi Hutan Persada Sumatera Selatan, Riau Andalan Pulp and Paper serta Sinarmas di Riau. 1.3 TUJUAN PENELITIAN Penelitian ini bertujuan untuk : 1. Menyusun model matematis terhadap pendugaan nilai permeabilitas tanah dari data yang diperoleh dari analisis di laboratorium yang didukung oleh data deskripsi profil tanah di lokasi penelitian yang berada di PT. Musi Hutan Persada Sumatera Selatan, Riau Andalan Pulp and Paper serta PT. PSPI (Perawang Sukses Perkasa Industri) (PT. Sinarmas) di Riau. 2. Menggunakan software Soil Par 2,0 untuk memverifikasi hasil pendugaan nilai permeabilitas.
