II. TINJAUAN PUSTAKA A. Kondisi Umum Sub DAS Keduang

Transkripsi

1 II. TINJAUAN PUSTAKA A. Kondisi Umum Sub DAS Keduang Sub DAS Keduang, yang merupakan bagian dari DAS Bengawan Solo (sungai terpanjang di Jawa Tengah dengan luas DAS ± km2 dan panjang total alur sungai ±600 km), berlokasi di bagian tenggara dari Jawa Tengah. Bangunan air utama yang terletak di DAS Keduang adalah Wongiriatau dikenal juga sebagai Waduk Gajah Mungkur. Waduk ini mulai dibangun pada tahun 1976 dan selesai secara menyeluruh pada tahun1982, namun pengisian waduk sudah dimulai tahun Waduk Gajah Mungkur dengan luas genangan maksimum 88 km2 dan volume penuh air 735 juta m3 berfungsi sebagai pengendali banjir dimusim hujan (dengan luas genangan lebih dari Ha), kekurangan air pada musim kemarau dan pembangkit tenaga listrik tenaga air (PLTA) (Kusmiyarso, 2011) Secara geografis, Sub DAS Keduang terletak di antara Lintang Selatan dan Bujur Timur. Atas dasar Peta Rupa Bumi Digital Indonesia, lahan di Sub DAS Keduang mempunyai kemiringan antara 3 sampai 73 %. Sub-DAS Keduang berbentuk membulat, dengan sungai utama adalah Sungai Keduang, mempunyai pola aliran berbentuk dendritik di utara dan tralis di bagian selatan. Sub DAS Keduang secara administratif berada di wilayah Kabupaten Wonogiri dan Kabupaten Karanganyar, Propinsi Jawa Tengah. Di Kabupaten Wonogiri meliputi sembilan kecamatan, yaitu Kecamatan Nguntoronadi, Wonogiri, Ngadirojo, Sidoharjo, Jatiroto, Slogohimo, Jatisrono, Jatipurno dan Girimarto. Sub DAS Keduang yang masuk wilayah Kabupaten Karanganyar hanya terdiri dari 1 kecamatan, yaitu Kecamatan Jatiyoso. Sub DAS Keduang adalah Sub DAS terbesar dalam DAS Waduk Wonogiri dengan aliran sungai dari elevasi m menuju +139 m pada pertemuan antara Waduk Wonogiri dengan Sungai Keduang. Panjang sungai sekitar 45 km dengan kemiringan sungai rata-rata 0.35 %. Muara Sungai Keduang berada di Waduk Wonogiri bagian timur laut, yang termasuk dalam wilayah

2 Kecamatan Wonogiri. Lokasi muara Sungai Keduang tersebut berada dekat dengan pintu masuk waduk, sehingga sedimentasi yang terjadi di muara Sungai Keduang sangat mengganggu operasional waduk. Sub DAS Keduang mempunyai jenis tanah, bentuk topografi dan tingkat kelerengan yang bervariasi. Berdasarkan Peta Tanah Tinjau Kabupaten Wonogiri dan Kabupaten Karanganyar Skala 1: , wilayah Sub-DAS Keduang yang luasnya sekitar ha memiliki 5 (lima) jenis tanah, yaitu : (a) Latosol Coklat Kemerahan seluas ha (70,1%); (b) Litosol seluas ha (15,9%); (c) Kompleks Andosol Coklat, Andosol Coklat Kekuningan, dan Litosol seluas ha (7,4%); (d) Asosiasi Mediteran Coklat Kemerahan dan Mediteran Coklat seluas ha (4,7%); dan (e) Asosiasi Litosol dan Mediteran Coklat seluas 837 ha (2,0%) (Pudjianto, 2009). B. Kesuburan Fisika Tanah Kesuburan Tanah adalah kemampuan suatu tanah untuk menghasilkan produk tanaman yang diinginkan, pada lingkungan tempat tanah itu berada. Produk tanaman tersebut dapat berupa: buah, biji, daun, bunga, umbi, getah, eksudat, akar, trubus, batang, biomassa, naungan atau penampilan. Tanah memiliki kesuburan yang berbeda-beda tergantung faktor pembentuk tanah yang merajai di lokasi tersebut, yaitu: Bahan induk, Iklim, Relief, Organisme, dan Waktu. Tanah merupakan fokus utama dalam pembahasan kesuburan tanah, sedangkan tanaman merupakan indikator utama mutu kesuburan tanah. Tanah memiliki sifat fisik, biologi maupun kimia yang berbeda beda pada lingkungan yang berbeda pula. Demikian halnya pada lahan hutan, pertanian campuran maupun pertanian monokultur. Keadaan sifat fisik tanah yang baik dapat memperbaiki lingkungan untuk perakaran tanaman dan secara tidak langsung memudahkan penyerapan hara. Sehingga relatif menguntungkan pertumbuhan tanaman. Tanaman secara tidak langsung dapat melindungi tanah dari kerusakan sifat fisiknya terutama kerusakan akibat aliran permukaan. Adanya tanaman akan menyebabkan air hujan yang jatuh tidak menghantam permukaan tanah melainkan

3 terlebih dahulu ditangkap oleh tajuk daun tanaman, dan proses ini disebut intersepsi (Utomo, 1989). Pertumbuhan tanaman tidak hanya bergantung pada tersedianya unsure hara yang cukup dan seimbang, tetapi juga harus ditunjang oleh keadaan fisik dan kimia tanah yang baik. Pentingnya sifat-sifat fisik dan kimia tanah yang baik dalam menunjang pertumbuhan tanaman sering tidak disadari karena kesuburan tanah selalu dititik beratkan hanya pada kesuburan kimianya (Rohlini dan Soeprapto, 1989). Hutan dan vegetasinya memiliki peranan dalam pernbentukan dan pemantapan agregat tanah.vegetasinya berperan sebagai pemantap agregat tanah karena akar akamya dapat mengikat partikel partikel tanah dan juga mampu menahan daya tumbuk butir butir air hujan secara langsung ke permukaan tanah sehingga penghancuran tanah dapat dicegah. Selain itu seresah yang berasal dari daun-daunnya dapat meningkatkan kandungan bahan organik tanah. Hal inilah yang dapat mengakibatkan perbaikan terhadap sifat fisik tanah, yaitu pembentukan struktur tanah yang baik maupun peningkatan porositas yang dapat meningkatkan perkolasi, sehingga memperkecil erosi (Kartasapoetra, 1988). Tekstur dan struktur tanah adalah cirri fisik tanah yang sangat berhubungan. Kedua faktor ini dijadikan parameter kesuburan tanah, karena menentukan kemampuan tanah tersebut dalam menyediakan unsure hara. (Adiwiganda 1998). Tekstur tanah berhubungan erat dengan plastisitas, permeabilitas, kekerasan, kemudahan olah, kesuburan dan produktivitas tanah pada daerah-daerah geografis tertentu (Hakim dkk 1986). C. Indeks Kualitas Tanah Menurut Karlen et al. (2003) kualitas tanah adalah kemampuan jenis tanah untuk mempertahankan produksi tanaman dan hewan, mendukung kesehatan, dan tempat tinggal manusia. The National Resources Conservation Service (NRCS) menambahkan definisi kualitas tanah dibagi menjadi dua yaitu dinamis dan esensial. Kualitas tanah dinamis berkaitan dengan sifat tanah yang berubah sebagai akibat penggunaan lahan dan manajemen tanah dalam jangka waktu oleh

4 manusia. Kualitas tanah esensial berkaitan dengan komposisi alami tanah dan sifatnya dipengaruhi faktor dan proses pembentukan tanah dengan tidak adanya campur tangan manusia (Gugino et al. 2009). Penilaian kualitas tanah dapat melalui penggunaan sifat tanah kunci atau indikator yang menggambarkan proses penting tanah. Selain itu, penilaianya juga dapat dilakukan dengan mengukur suatu perubahan fungsi tanah sebagai tanggapan atas pengelolaan, dalam konteks peruntukan tanah, sifat-sifat bawaan, dan pengaruh lingkungan misalnya hujan dan suhu (Andrews, S. S., et al. 2004). Untuk menentukan apakah suatu indikator kualitas tanah dapat diterima atau tidak, dilakukan skoring. Masing-masing parameter diskor berdasar atas pengetahuan dan pengalaman pengguna. Jumlah dari skor masing-masing parameter merupakan gambaran singkat penerimaan yang kemudian dibandingkan dengan indikator lain (Purwanto 2002). Indikator kualitas tanah adalah sifat fisika, kimia dan biologi serta proses dan karakteristik yang dapat diukur untuk memantau berbagai perubahan dalam tanah (USDA, 1991). Secara lebih spesifik Doran dan Parkin (1994) menyatakan bahwa indikator kualitas tanah harus memenuhi kriteria: a. Berkorelasi baik dengan berbagai proses ekosistem dan berorientasi modeling. b. Mengintegrasikan berbagai sifat dan proses kimia, fisika dan biologi tanah. c. Mudah diaplikasikan pada berbagai kondisi lapang dan dapat diakses oleh para pengguna. d. Peka terhadap variasi pengelolaan dan iklim (terutama untuk menilai kualitas tanah yang bersifat dinamis). e. Sedapat mungkin merupakan komponen basis tanah.

5 D. Degradasi Lahan Alih fungsi hutan menjadi lahan pertanian pada umumnya menyebabkan turunnya fungsi hidrologis hutan. Alih fungsi hutan ini berpangkal dari peningkatan jumlah penduduk yang memanfaatkan lahan untuk usaha pertanian, hal ini sering dilakukan tanpa memperhatikan kemampuan tanahnya. Sejalan dengan itu semakin terbatasnya lahan pertanian yang sesuai untuk usaha di bidang pertanian, maka penduduk memperluas lahan petaniannya dengan membuka hutan di daerah lereng-lereng pegunungan. Pemanfaatan sumberdaya lahan yang mempunyai kemiringan yang curam untuk usaha pertanian mempunyai resiko yang besar terhadap ancaman erosi, terutama apabila dimanfaatkan untuk usaha tani tanaman semusim. Alih fungsi hutan menjadi lahan petanian tanaman semusim melibatkan faktor-faktor yang kompleks yaitu berupa kegiatan-kegiatan pengolahan tanah, penanaman, pemeliharaan, dan pemanenan budidaya yang diusahakan. Kegiatan tersebut akan memberi pengaruh tertentu terhadap sifat sifat tanahnya (Asdak, 2004). Dampak konversi lahan pertanian ke non pertanian pada suatu DAS terhadap produksi pertanian dan kesempatan kerja dapat dikompensasi dengan pencetakan lahan pertanian baru di DAS yang lain. Namun dampaknya terhadap kondisi biofisik lingkungan DAS tersebut tidak mungkin dikompensasi melalui pencegahan konversi lahan pertanian ke non pertanian di DAS yang lain. Oleh sebab itu, permasalahan dalam pengelolaan DAS sangat kompleks karena menyangkut berbagai aspek, baik fisik, kimia maupun sosial ekonomi, juga melibatkan berbagai pihak dengan tujuan dan kepentingan yang berbeda. Peningkatan aliran permukaan dan laju erosi, yang selanjutnya akan mengakibatkan degradasi lahan dan sedimentasi pada muara sungai. Apabila muara sungai tersebut masuk ke waduk, maka peningkatan laju erosi yang terjadi akan menyebabkan sedimentasi waduk, akibat selanjutnya akan mengurangi umur penggunaan waduk (Pudjianto 2009). Produktivitas pertanian sebagian besar tergantung pada lapisan tanah atasan (topsoil), suatu lapisan terluar bumi yang rata-rata hanya setebal cm. Tanah termasuk sumberdaya alam yang tak terbarukan karena terbentuk dari

6 proses pelapukan batuan yang sangat lambat dalam skala waktu manusia. 1 cm tanah atasan terbentuk selama tahun melalui interaksi antara faktor bahan iklim, topografi, vegetasi, bahan induk dan waktu (Pankhurst and Lynch, 1994). Tanah termasuk sumberdaya alam yang tak terbarukan karena terbentuk dari proses pelapukan batuan yang sangat lambat dalam skala waktu manusia. Oleh karena itu, upaya konservasi dan rehabilitasi pada lahan pegunungan berlereng curam seperti sub DAS Keduang mutlak dilakukan untuk menjamin keberlanjutan produktifitas lahan dan salah salah satunya adalah melalui sistem pertanian berbasis pohon (hutan tanaman/ Agroforestri). Agroforestri merupakan solusi untuk pengembangan pertanian yang tidak sekedar memperoleh produksi tanaman namun sekaligus memelihara lingkungan agar tetap sehat, baik pada skala lokal, regional maupun global (Buresh et al., 2004). E. Agroforestri Agroforestri merupakan suatu sistem penggunaan lahan dengan mengkombinasikan beberapa macam pohon dengan atau tanpa tanaman semusim ataupun ternak pada lahan yang sama untuk mendapatkan berbagai keuntungan. Komponen penyusun utama agroforestri yaitu pohon, tanaman non pohon, ternak dan manusia, dan masing-masing komponen saling berinteraksi satu sama lain. Peran agroforestri sangat berhubungan erat dengan ketersediaan hara, penggunaan dan penyelamatan sumber daya alam (Suprayoga et al. 2003). Berdasarkan komponen penyusunnya agrofosrestri dibedakan menjadi tiga. Agrisilvikultur yaitu kombinasi tanaman kehutanan (kayu) dengan tanaman pertanian (non kayu), misalnya pohon Gamal (Gliricidia sepium) pada perkebunan kakao (Theobroma cacao). Silvopastura yaitu kombinasi tanaman kehutanan (kayu) dengan peternakan, misalnya rumput hijau dibawah tegakan pinus.komposisi tanaman yang ditanam pada model agroforestri silvopastura meliputi tanaman merica, mangga, rambutan, gamal dengan tanaman pakan ternak serta sapi (Bukhari 2012). Agrosilvopastura yaitu kombinasi tanaman kehutanan (kayu) dengan pertanian (semusim) dan peternakan, misalnya kapulaga (Ammomum cardamomum) dengan tanaman paku-pakuan dan dibawahnya ditanami kayu manis, pala atau durian (Sardjono 2003). Agroforestri mempunyai keragaman

7 tanaman yang dapat melindungi kawasan lahan kritis (Budiastuti 2013) dan mempunyai daya sangga terhadap efek perubahan iklim, mengurangi longsor, limpasan permukaan, erosi dan pencucian hara (Hairiah et al. 2013). Keberadaan pohon agroforestri di sepanjang tebing sangat mempengaruhi stabilitas tebing karena perakaran pohon melindungi tanah sehingga mempengaruhi ketahanan geser tanah. Ketahanan geser tanah dipengaruhi karakter fisik tanah yang meliputi kandungan liat, debu, porositas, dan kadar air. Akar tanaman melakukan penetrasi menciptakan subsoil yang granuler dan pori tanah tidak mudah tersumbat sehingga memacu perkembangan mikromorfologi tanah. Kombinasi penetrasi akar tanaman, bahan organik, aktivitas biota tanah, dan stabilitas fisik tanah akan memperbaiki porositas, dan ekosistem mikro dalam tanah (Atmojo 2008). Sistem Agroforestri telah diyakini sebagai cara yang efektif untuk mencegah erosi dan mempertahankan kesuburan tanah di hulu DAS. Selain menjadi sumber pendapatan petani, Agroforestri juga berfungsi mempertahankan layanan lingkungan seperti memelihara biodiversitas (Van Schaik and Van Noordwijk, 2002). Sistem Agroforestri yang multispesies mempunyai beberapa kelebihan dibanding sistem monokultur karena: a).mempunyai produksi per satuan luas lebih tinggi akibat berkurangnya resiko kegagalan panen akibat hama dan penyakit tanaman serta pemanfaatan sumberdaya yang lebih efisien. b).mempunyai stabilitas yang lebih tinggi terhadap fluktuasi lingkungan. c).meningkatkan keberlanjutan produksi melalui pengurangan erosi, penambahan N dari penambatan N2, pemanfaatan kembali hara dari lapisan bawah, dan pengurangan kehilangan hara akibat limpasan permukaan dan pelindian (Ong et al., 2004).

8 F. Satuan Peta Laan Satuan lahan adalah bagian dari lahan yang mempunyai karakteristik yang spesifik. Sembarang bagian dari lahan yang menggambarkan karakteristik lahan yang jelas dan nyata, tidak peduli bagaimana caranya dalam membuat batasbatasnya, dapat dipandang sebagai satuan lahan untuk suatu evaluasi lahan. Namun demikian evaluasi lahan akan lebih mudah dilakukan apabila satuan lahan didefinisikan atas kriteria-kriteria yang digunakan dalam evaluasi lahan (FAO, 1990). Pelaksanaan Survei pada Berbagai Skala Survei Tanah dibagi menjadi beberapa tingkat, yaitu ; a. Survei Tanah Tingkat Tinjau (Reconnaissance Soil Survey) Survei tanah tingkat tinjau dengan skala 1 : Survei tanah tingkat tinjau umumya merupakan suatu kegiatan untuk keperluan perencanaan tingkat Regional atau Propinsi. Pelaksanaan lapanganya harus menggunakan peta dasar berskala lebih besar (1 : atau 1 : ). Satuan tanah yang digunakan adalah Grup (Great group) atau Subgrup dari sistem Taksonomi Tanah (Soil Survey Staff, 1999;2003). Batas satuan peta pada berdasarkan survei tanah tingkat tinjau disusun berdasarkan hasil analisis atau interpretasi data penginderaan jauh (remote sensing). Citra satelit (Landsat, SPOT, INOKOS, Radar dan lainlain) berskala 1 : atau 1 : digunakan sebagai sumber analisis utama disertai dengan analisis atau interpretasi foto udara berskala lebih besar (1 : : ) pada beberapa bagian wilayahnya sebagai daerah kunci (key area). Satuan peta yang disusun umumnya mengikuti satuan fisiografi atau landform yang disesuaikan dengan skala petanya. b. Survei Tanah Tingkat Semi Detail (Semi Detailed Soil Map) Peta tanah semi detail dengan skala 1 : sampai 1 : , digunakan untuk pelaksanaan kegiatan-kegiatan pada tingkat kabupaten atau

9 proyek-proyek pengembangan. Peta dan naskah yang disajikan cukup detail dan rinci sehingga penyusunanya melalui kegiatan survei /pemetaan tanah yang juga harus terinci dengan baik. Satuan tanah yang digunakan adalah tingkat famili dan atau seri. Setiap seri tanah harus diwakili paling tidak oleh 2 pedon pewakil. Untuk menyusun selang sifatnya (range of characteristic) digunakan semua data minipit dan pemboran. Delineasi satuan peta tanah diperoleh dari pengamatan lapangan dengan bantuan interpretasi foto udara skala besar ( 1 : ). Foto udara tersebut diinterpretasi berdasarkan physio-graphic approch menggunakan stereoskop cermin. Satuan landform yang digunakan adalah sedetail mungkin sampai dengan tingkat land facet atau land elemen sesuai dengan skala peta publikasi (1 : : ) (Marsoedi et al 1994). Pengamatan lapangan dilakukan diseluruh daerah survei dengan menggunakan pendekatan toposekuen dan atau grid bebas (flexible grid). Jarak pengamatan berkisar antara m, disesuaikan dengan kondisi lapangan. Macam satuan peta yang digunakan dapat berupa konsoisasi, asosiasi atau kompleks tanah-tanah pada kategoro famili atau seri tanah. c. Survei Tanah Tingkat Detail Survei tanah tingkat detail diperlukan untuk keperluan operasional lapangan, misalnya pembagian suatu perkebunan ke dalam blok-blok, keperluan budidaya pertanian (pembuatan teras, pemupukan, rotasi, dll) dan perencanaan detail dari suatu wilayah desa hingga tingkat kecamatan. Skala yang dihasilkan antar 1 : : Satuan tanah yang digunakan adalah fase dari seri tanah. Pewakil tanah dibuat untuk masing-masing seri tanah sebanyak 2 pedon pewakil dan untuk mendapatkan selang sifat, dibuat dari hasil pengamatan minipit serta pemboran. Pengamatan lapangan dilaksanakan dengan menggunakan foto udara skala 1 : atau Batas satuan peta tanah langsung didelineasi pada foto udara. Delineasi didasarkan atas physiographic approach dengan satuan fisiografi berupa faset (lereng atas, lereng tengah, lereng

10 bawah, dan seterusnya) yang ditunjang oleh hasil pengamatan tanah di lapangan. Pengamatan lapangan dilakukan pada transek dari setiap faset yang ada. Pelaksanaan untuk semua faset di seluruh wilayah survei, dilakukan dengan metode grid berjarak 50 x 100 m untuk wilayah-wilayah datar dan flexible grid melalui transek toposekuen pada faset-faset yang berlereng.