Templat tesis dan disertasi

8
3
METODE PENELITIAN
Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian dilaksanakan pada lahan kebun pala milik pengurus Forum Pala
Aceh di Kecamatan Tapak Tuan, Kabupaten Aceh Selatan, Provinsi Aceh,
Indonesia. Penelitian ini dimulai dari Bulan Februari - Mei 2014. Pemilihan
lokasi penelitian dengan pertimbangan sebagai berikut:
1. Lahan pala di Kecamatan Tapak Tuan merupakan lahan percontohan dari
Forum Pala Aceh untuk petani pala Kabupaten Aceh Selatan.
2. Areal kebun merupakan lahan di daerah berlereng yang tidak terlalu luas
yaitu 1.3 hektar dengan tanaman utama pala yang dikelingi tanaman nilam.
3. Areal lahan memiliki kemiringan yang cukup belereng dengan kemiringan
25-33%. Lahan yang miring yang curam mewakili kebanyakan lahan petani
pala di Kabupaten Aceh Selatan.
Alat dan Bahan
Bahan yang digunakan dalam penelitian meliputi bahan-bahan kimia untuk
analisis sifat fisik tanah di laboratorium, plastik dan alat tulis lainnya.
Alat yang digunakan dalam penelitian meliputi:
a) Peralatan yang digunakan untuk mengambil sampel tanah: skop, cangkul, ring
sampler, meteran, karung/kotak sampel tanah.
b) Waterpass untuk menentukan koordinat (x dan y) dan ketinggian pada lahan
yang digunakan untuk membuat peta kontur lahan dan memetakan sistem
pemanenan hujan menggunakan saluran peresapan dan rorak di kebun pala.
c) New Minidisk Infiltrometer untuk pegukuran besarnya infiltrasi di kebun pala.
d) Seperangkat komputer dengan menggunakan meliputi: aplikasi microsoft
office, golden software surfer untuk membuat peta kontur kebun penelitian
dan memetakan lokasi saluran peresapan dan rorak dengan mulsa, software
google sketchup 8 untuk menggambar teknik.
Prosedur Analisis Data
a) Mengukur intensitas hujan dari hujan harian, intensitas hujan dapat dihitung
dengan rumus mononobe (Suripin 2004)
...................................... 12
Dimana :
I = Intensitas hujan (mm/jam)
T = lamanya hujan (jam)
R24 = curah hujan maksimum harian selama 24 jam (mm)
9
Metode tanah darat (upland method) atau metode kecepatan untuk
menentukan waktu konsentrasi, menggunakan persamaan berikut (Arsyad 2010) :
l
...................................... 13
Dimana :
Tc = waktu konsentrasi dalam (detik)
l = panjang hidrolik (feet)
v = kecepatan aliran (feet/detik)
b) Persamaan matematik metode rasional USSCS untuk memperkirakan laju
aliran permukaan menggunakan persamaan 1. Koefisien aliran mengunakan
metode rasional Hassing yang dapat disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1. Koefisien aliran untuk metode rasional Hassing (Suripin 2004)
Koefisien aliran C = Ct + Cs + Cv
topografi,
Ct
tanah,
Cs
datar (<1 %)
0.03 pasir dan gravel
0.04
bergelombang (1-10%) 0.08 lempung berpasir
0.08
perbukitan (10-20%)
0.16 lempung dan lanau
0.16
pegunungan (>20%)
0.26 lapisan batu
0.26
vegetasi
Cv
hutan
0.04
pertanian
0.11
padang rumput 0.21
tanpa tanaman 0.28
c. Analisis evapotranspirasi harian di lokasi penelitian. Evapotranspirasi harian di
lokasi penelitian dihitung menggunakan metode Blaney-Criddle berdasarkan
data temperatur dan kelembaban harian yang dicatat (Triatmodjo 2010). Untuk
data pelengkap penyinaran matahari dan kecepatan angin diambil dari data
stasiun meterologi terdekat yang terjadi rerata bulan Maret-April dan Mei
selama 10 tahun terakhir. Nilai koefisien tanaman pala digunakan dari
pendekatan tanaman perkebunan dan kopi yang bernilai 0.95-1.10 (Triatmodjo
2010). Merrit (2002) menyatakan nilai faktor tanaman untuk tanaman buah
tropika bernilai 0.98.
d. Pengukuran infiltrasi dihitung menggunakan New Minidisk Infiltrometer.
Pengukuran dilaksanakan mengunakan skala laboratorium di kampus IPB
Dramaga, Wageningen pada tanggal 4-5 Juli 2014. Data yang ukur berupa data
penurunan tinggi muka air terhadap waktu. Data tersebut selanjutnya dikonversi
ke dalam laju infiltrasi menggunakan persamaan dan program Microsoft Excel
2007 yang telah disertakan pada peralatan tersebut.
e. Pengumpulan data tanaman berupa umur tanaman, jarak tanam, pengamatan
zona perakaran tanaman. Pengumpulan data tanaman mengguna mistar dan
meteran kain.
f. Desain teknis pemanenan hujan yang efektif untuk zona perakaran tanaman pala.
Desain teknik pemanenan hujan mempertimbangkan zona perakaran tanaman
pala.
10
Gambar 3. Rancangan penampang rorak
Keterangan:
H: kedalaman rorak disesuaikan dengan zona perakaran tanaman pala
B: Lebar saluran disesuaikan dengan kontur lahan dan jumlah debit aliran
permukaan
g. Pengukuran debit pada rorak dilaksanakan dengan pendekatan nilai debit yang
terjadi di lapangan menggunakan Automatic Water Level Recorder (AWLR)
yang ditempatkan di dalam rorak. Debit di rorak direkam tiap 5 menit.
Pengambilan debit rerata dan tertinggi untuk mewakili debit yang berada di
rorak. Selanjutnya tinggi debit dikalikan dengan luas rorak sehingga diperoleh
volume rorak (m3). Hasil dari volume rorak dibagi dengan waktu rekaman 5
menit atau 300 detik sehingga diperoleh volume tiap detik di rorak.
Selanjutnya dijumlahkan dengan laju infilrasi yang terjadi di rorak.
h. Analisis koefisien drainase dihasilkan dari pengolahan dari pengukuran debit
di rorak lokasi penelitian mengunakan Automatic Water Level Recorder
(AWLR).
i. Pengamatan sedimen di rorak sesudah terjadi hujan di kebun pala.
Pengamatan sedimen membandingkan tinggi sedimen antara rorak yang
disertai mulsa dengan rorak tanpa disertai mulsa.
j. Pengukuran tinggi muka air tanah diukur pada sumur di bawah lokasi
penelitian dengan menggunakan Automatic Water Level Recorder (AWLR)
yang ditempatkan di sumur. Pengamatan water level dilaksanakan dari tanggal
22 - 28 April 2014.
11
Diagram Alir Rancang Bangun Sistem Pemanenan Hujan
Mulai
Data
lahan
dan tanah
Data
hujan
curah
Data
tanaman
Analisis frekuensi:
Debit hujan rencana
Membuat
kontur lahan
penelitian
Analisis Aliran
Permukaan
Pengamatan
jarak dan akar
tanaman
Analisis koefisien drainase
Desain tata letak rorak dan saluran peresapan
tidak
Zero runoff ?
iya
Dimensi rorak dan saluran peresapan
Selesai
Gambar 4. Diagram alir rancang bangun sistem pemanenan hujan
12
Tahapan dan Metode Penelitian
Penelitian dilaksanakan dalam tahapan sebagai berikut:
Mulai
ai
Studi literatur, pengumpulan data sekunder dan data primer
Data tanaman
(umur, jarak
tanam,
pengamatan
akar, luas
lahan)
Laju
Infiltrasi
Data iklim
Analisis curah hujan, analisis iklim,
analisis aliran permukaan, koefisien
drainase
Sampel
tanah
Analisis tanah di
laboratorium:
(tekstur, kadar air,
berat jenis,
permeabilit as)
Memetakan kontur kebun penelitian dan lokasi sistem pemanenan hujan
Desain teknis sistem pemanenan air hujan
Validasi sistem pemanenan hujan di lahan pala
Tidak
Dihasilkan desain efektif
sistem pemanenan
hujan ?
iya
Desain teknis sistem pemanenan hujan kebun pala
Selesai
Gambar 5. Diagram alir tahapan metode penelitian