corespondence Author ABSTRACT

Transkripsi

1 Ecogreen Vol. 1 No. 1, April 2015 Halaman ISSN PENETAPAN NERACA AIR TANAH MELALUI PEMANFAATAN INFORMASI KLIMATIK DAN KARAKTERISTIK FISIK TANAH Determination of soil water balance through the use of climatic information and soil physics characteristics Laode Sabaruddin 1, Hasbullah Syaf 2, La OdeAfa 2 dan L.M. Harjoni Kilowasid 2 1) Program Studi Ilmu Lingkungan Fakultas Kehutanan dan Ilmu Lingkungan UHO 2) Program Studi Agroteknologi, Fakultas Pertanian UHO corespondence Author sabaruddinlaode@yahoo.com ABSTRACT Utilization of climatic information and physical characteristics of the soil to determine the soil water balance in agriculture is a very important factor because it relates to the planning model of activity to be undertaken. This is important because the output is known a periods of surplus and deficit water of the regions. Periods of surplus and deficit is implications for the length of growth period available to facilitate the planning of agricultural models that will be developed. The planning agricultural model is still oriented to the needs of farmers and the willingness of the government, not based on the climatic information and physical characteristics of the soil. Keywords : climatic information, soil characteristics, water balance. PENDAHULUAN Dibidang pertanian, informasi klimatik merupakan faktor yang sangat penting karena sangat berkaitan dengan perencanaan model kegiatan yang akan dilakukan. Hal ini penting karena akan berkaitan dengan tingkat pertumbuhan dan produksi tanaman pangan, bahkan jika perencanaan yang keliru dapat menyebabkan kegagalan. Untuk itu diperlukan upaya perencanaan yang didasarkan atas karakteristik fisik tanah dan klimatik wilayah yang andal sehingga dapat berlaku untuk daerah yang luas. Informasi klimatik dan karakteristik fisik tanah diharapkan menjadi jawaban yang pas dalam perencanaan pengembangan pertanian pada suatu wilayah. Sabaruddin dan Syaf (2011) mengungkapkan bahwa informasi klimatik dan karakteristik fisik tanah dapat digunakan untuk penentuan neraca air tanah yang selanjutnya mampu memberikan patokan bagi pemerintah dalam merencanakan subsidi tanaman pada petani. Keseimbangan air suatu wilayah penting diketahui karena air merupakan komponen utama penyusun jasad hidup, baik hewan tumbuhan maupun manusia. Dalam tubuh tumbuhan dan atau hewan proporsi air sangat bervariasi tergantung jenis dan lingkungannya. Pada kelompok tanaman perdu, proporsi airnya lebih sedikit dibandingkan dengan kelompok pohon. Air memiliki peranan penting bagi kehidupan organisme orthotrof (tumbuhan) karena merupakan bahan baku dalam proses fotosintesis, melarutkan dan mengangkut hara dari tanah ke bagian tertentu dalam tanaman. Selain itu peranan penting air pada tanaman adalah menjaga turgiditas sehingga proses metabolisme dalam tanaman dapat berlangsung dengan baik (Jin, 1999). Pada lahan kering peranan air sangat dominan karena ketersediaannya sangat terbatas dan kehilangan melalui penguapan sangat tinggi. Menurut Bey dan Sabaruddin (2000) ketersediaan air akan berpengaruh pada hasil, resiko kegagalan panen terutama untuk pengembangan komoditas tanaman pangan. Pengaruh tidak langsung kekurangan air bagi tanaman adalah meningkatkan suhu tanah, menurunkan kelembaban mendorong transfer bahang (panas) yang tidak merata sehingga

2 Penetapan Neraca Air Tanah Melalui Pemanfaatan... Laode Sabaruddin et al. memberikan kondisi yang kurang menguntungkan bagi tanaman. Dengan mengetahui informasi neraca air wilayah, pembangunan peratanian dapat direncanakan secara tepat dan resiko kegagalan dapat diminimalisasi. BAHAN DAN METODE Penelitian dilaksanakan di Wilayah Kecamatan Konda dan Kecamatan Tinanggea Kabupaten Konawe Selatan, mulai Juni sampai Juli Tahap awal dilakukan identifikasi dan karakterisasi sifat fisik tanah dan lingkungan wilayah penelitian, kemudian dilanjutkan dengan analisis contoh tanah untuk memperoleh data air tanah tersedia. Pengambilan contoh tanah dilakukan berdasarkan unit penggunaan lahan. Berdasarkan inti penggunaan lahan, kemudian diambil contoh agregat tanah terpilih dan dianalisis di laboratorium untuk menetapkan kadar air tanahnya. Setelah contoh tanah dianalisis, maka berdasarkan data air tanah tersedia dan solum tanah masing-masing wilayah dihitung neraca air tanahnya. Output dari model neraca air tanah ini adalah jumlah bulan surplus dan defisit dalam satu tahun. Tahapan perhitungan necara air wilayah berdasarkan informasi klimatik dan karakteristikfisik tanah adalah; a. Menganalisis data curah hujan sebagai input model b. Menentukan nilai evapotranspirasi potensial sebagai output model, menggunakan persamaan Thronthwaite (1954), yakni sebagai berikut; ETP = 1.6 (10T/I) a (cm/bulan) Dimana: a = 6.75 x 10-7 I x 10-5 I I I = indeks panas tahunan yang merupakan penjumlahan dari indeks panas bulanan; i = (T/5) c. Menghitung selisih antara input dengan output (CH ETP) d. Menghitung cadangan air tanah ( KAT), yakni ada dua kemungkinan; - jika CH-ETP > 0; maka M merupakan nilai kapasitas lapang (KL, mm) yang diperoleh dari hasil analisis tanah - jika CH-ETP <0; maka KAT = KL x k AAHP (k = P0 + P1/KL) (P0 = ; P1 = ) e. Menghitung Evapotranspirasi aktual (ETA); - jika CH-ETP > 0, maka ETA = ETP - jika CH-ETP < 0, maka ETA = CH - KAT f. Menghitung Defisit, yaitu D = ETP ETA g. Menghitung Surplus, yaitu S = (CH ETP) - KAT HASIL DAN PEMBAHASAN Berdasarkan hasil analisis tanah dari beberapa titik pengambilan sampel, nampak bahwa setiap famili tanah mempunyai air tersedia yang bervariasi antara 62 sampai 133 mm/m (Tabel 1). Perbedaan air tanah tersebut diduga disebabkan oleh perbedaan tekstur, struktur maupun kandungan bahan organik yang tegas sehingga kemampuan tanah mengikat air menjadi berbeda. Faktor lain yang mempengaruhi secara tidak langsung adalah kemiringan dan persentase penutupan bidang dasar oleh vegetasi. Pada lahan dengan kemiringan tertentu tanpa ada penutupan vegetasi, erosi tanah akan mengangkut lapisan atas tanah padahal lapisan tanah atas yang kaya akan bahan organik memiliki kemampuan menyimpan air yang lebih baik. Bilamana lapisan atas tanah telah terangkut, maka lapisan bawah tanah (subsoil) yang tingkat kesuburannya lebih rendah diperankan sebagai lapisan untuk keperluan budidaya sehingga mempengaruhi produksi. Pada tanah yang tertutup vegetasi dan datar, kehilangan tanah akibat erosi dapat ditekan, suplai bahan organik berlangsung baik yang pada akhirnya mempengaruhi kandungan air tanah. 24

3 Ecogreen Vol. 1(1) April 2015, Hal Tabel 1. Kandungan air tanah tersedia pada beberapa titik teramati di Wilayah di Kabupaten Konawe Selatan Titik Pengamatan Kadar Air (%vol) pf2.54 pf4.20 Air Tersedia Volume 1 m 3 tanah (mm) A A A A B B B B M M M M W W W W Neraca Air Tanah Wilayah Kecamatan Konda dan Ranomeeto Hasil análisis neraca air di Wilayah Kecamatan Konda dan Ranomeeto (cakupan stasiun meteorologi Bandara Wolter Monginsidi) disajikan pada Tabel 2. Pada Tabel 2 nampak bahwa curah hujan tahunan Wilayah Kecamatan Konda dan Ranomeeto sebesar mm, hujan bulanan tertinggi terjadi pada bulan Maret sebesar mm dengan suhu C dan terendah terjadi pada bulan September yakni sebesar 49.8 mm dengan suhu C terjadi pada bulan Agustus. Jumlah dan periode defisit dan surplus air tanah di wilayah Kecamatan Konda, Kecamatan Ranomeeto dan sekitarnya disajikan pada Gambar 1. Hasil analisis neraca air pada Tabel 2 menunjukkan bahwa di Wilayah Kecamatan Konda dan Ranomeeto terjadi pengurangan air akibat akumulasi kehilangan air selama tiga bulan yakni mulai Bulan September hingga November. Kondisi tersebut menyebabkan terjadinya pengurasan air tanah dari kondisi potensial sebesar 25.82%vol atau mm/m menjadi 15.68%vol atau mm/m. Namun pada bulan Desember mulai terjadi pengisian kembali air tanah (recharge) akibat cur ah hujan lebih tinggi dari evapotranspirasi sehingga pada bulan Januari kondisi air tanah kembali normal. Tabel 2. Hasil perhitungan neraca air untuk wilayah Kecamatan Konda, Kecamatan Ranomeeto dan sekitarnya CH- Bulan T CH ETP AAHP KAT dkat ETA D S RO ETP Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jull Ags Sep Okt Nov Des Jumlah Keterangan: T, suhu udara ( o C); CH, curah hujan (mm); ETP, evapotranspirasi potensial (mm); AAHP, akumulasi air yang hilang secara potensial (mm); KAT, kandungan air tanah (mm/m); dkat, perubahan kandungan air tanah (mm); ETA, evapotranspirasi aktual (mm); D, defisit air (mm); S, surplus air (mm); RO, limpasan permukaan (mm). 25

4 Penetapan Neraca Air Tanah Melalui Pemanfaatan... Laode Sabaruddin et al. Gambar 1. Neraca air wilayah Kecamatan Konda, Ranomeeto dan sekitarnya berdasarkan informasi klimatik dan karakteristik fisik tanah Neraca Air Tanah Wilayah Kecamatan Tinanggea dan Sekitarnya Hasil analisis neraca air di Wilayah Kecamatan Tinanggea dan sekitarnya disajikan pada Tabel 3. Pada Tabel 3 nampak bahwa curah hujan tahunan Wilayah Kecamatan Tinanggea sebesar mm, hujan bulanan tertinggi terjadi pada bulan Mei sebesar mm dan suhu tertinggi C terjadi pada bulan November, curah hujan terendah terjadi pada bulan September yakni sebesar 21.1 mm dan suhu terendah C terjadi pada bulan Agustus. Jumlah dan periode defisit dan surplus air tanah di wilayah Kecamatan Tinanggea dan sekitarnya disajikan pada Gambar 2. Hasil analisis neraca air pada Tabel 3 menunjukkan bahwa di Wilayah Kecamatan Tinanggea terjadi pengurangan air akibat akumulasi kehilangan air selama enam bulan yakni mulai Agustus hingga Januari. Kondisi tersebut menyebabkan terjadinya pengurasan air tanah dari kondisi potensial sebesar %vol atau mm/m menjadi 4.68%vol atau mm/m. Mulai bulan Februari kembali terjadi pengisian air tanah (recharge) akibat curah hujan lebih tinggi dari evapotranspirasi dan kondisi air tanah kembali normal setelah bulan Mei. Hasil penelitian Febrianti menunjukkan bahwa fluktuasi kandungan air tanah berkaitan dengan fluktuasi curah hujan sebagai input air tanah dan kondisi biofisik wilayah setempat. Tabel 3. Hasil perhitungan neraca air wilayah Kecamatan Tinanggea dan Sekitarnya Bulan T CH ETP CH-ETP AAHP KAT dkat ETA D S RO Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jull Ags Sep Okt Nov Des Jum Keterangan: T, suhu udara ( o C); CH, curah hujan (mm); ETP, evapotranspirasi potensial (mm); AAHP, akumulasi air yang hilang secara potensial (mm); KAT, kandungan air tanah (mm/m); dkat, perubahan kandungan air tanah (mm); ETA, evapotranspirasi aktual (mm); D, defisit air (mm); S, surplus air (mm); RO, limpasan permukaan (mm). 26

5 Ecogreen Vol. 1(1) April 2015, Hal Gambar 2. Neraca air wilayah Kecamatan Tinanggea dan sekitarnya berdasarkan informasi klimatik dan karakteristik fisik tanah KESIMPULAN Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan sebagai berikut; a. Kandungan air tanah di Wilayah Kabupaten Konawe Selatan bervariasi %vol sebagai batas atas dan antara %vol sebagai batas bawah kemampuan tanah memegang air b. Periode pertumbuhan tersedia untuk Wilayah Kabupaten Konawe Selatan rata-rata selama 6.4 bulan. Untuk Wilayah Kecamatan Konda da sekitarnya periode surplus selama 8 bulan dan defisit selama 4 bulan dan di Kecamatan Tinanggea dan sekitarnya periode Surplus dan defisit masing-masing selama 6 bulan UCAPAN TERIMA KASIH Penulis berterima kasih kepada Rektor Universitas Haluoleo atas dukungan dana kegiatan penelitian melalui DIPA BOPTN Universitas Halu Oleo dengan Nomor Kontrak: 196/PPK/Unhalu/X/2013, Tanggal 08 Oktober DAFTAR PUSTAKA Bey, A. dan L. Sabaruddin Model estimasi untuk evapotranspirasi dan lengas tanah. (Studi Kasus Sub DAS Manting Jawa Timur. J. Agromet, 15(1-2): Jin, R.L Present situation and approach of study on crop drought resistance. Agric. Res. and Areas, 17: Sabaruddin, L dan H. Syaf Pemetaan Neraca Air Lahan Kering Berdasarkan Pendekatan Informasi Klimatik Dan Karakteristik Fisik Tanah Di Kabupaten Konawe Selatan. Laporan Penelitian BOPTN Unhalu Thronthwaite, C.W A re-examination of the concept and measurement of potential evapotranspiration. Publications in climatology. John Hopkins University, 7(1):

6 Penetapan Neraca Air Tanah Melalui Pemanfaatan... Laode Sabaruddin et al. 28