III. METODOLOGI 11 3.1. Waktu dan Tempat Penelitian ini dilaksanakan dari bulan Desember 2008 sampai Agustus 2009. Penelitian dilakukan di lapang dan di laboratorium konservasi tanah dan air. Pada penelitian di lapangan, dilakukan pengukuran hantaran hidrolik jenuh dengan menggunakan alat permeameter yang dilakukan di Bogor dan Jakarta. Pengolahan data dilakukan di laboratorium Konservasi Tanah dan Air Institut Pertanian Bogor. 3.2. Alat dan Bahan Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah tanah, sampah organik, lubang resapan biopori dan air. Tanah yang dianalisis diambil dari Desa Cigombong Kabupaten Bogor untuk dianalisis sifat fisik tanahnya. Sedangkan air digunakan untuk penetapan hantaran hidrolik jenuh yang berasal dari sumur, dan sumber air lainya yang berdekatan dengan lokasi pengukuran. Alat-alat yang digunakan untuk mengukur hantaran hidrolik adalah permeameter sederhana, tisu, stopwatch, gunting, ember plastik, gayung. Alat-alat yang digunakan untuk mengambil sampel tanah adalah ring sampel, cangkul, pisau, sedangkan untuk analisa sifat-sifat fisik digunakan ayakan, analisa ruang pori dan analisa sifat-sifat fisik tanah menggunakan cawan, oven, timbangan dan peralatan lainya. 3.3. Kerangka Pemikiran Air yang jatuh di suatu permukaan tanah akan terbagi menjadi (1) air infiltrasi, yaitu bagian air yang meresap ke dalam tanah dan kelak menjadi cadangan air bawah tanah dan (2) aliran permukaan yaitu air yang mengalir dipermukaan tanah. Sifat permukaan lahan menjadi penentu utama proporsi air hujan yang mengalir di permukaan lahan dan yang meresap kedalam tanah. Pada kondisi alami sifat permukaan lahan terjaga akibat adanya fauna-fauna tanah. Aktifitas fauna fauna tanah sangat penting dalam memelihara ekosistem tanah tersebut.
12 Pembangunan kawasan yang melakukan perubahan pada sifat permukaan lahan, seperti pengembangan lapisan kedap di atasnya berupa bangunan (jalan, rumah dan perkantoran), jalan dan pengerasan lain, menyebabkan proporsi air hujan yang masuk ke dalam tanah semakin berkurang dan proporsi air hujan yang menjadi aliran permukaan semakin meningkat. Perubahan proporsi bagian hujan yang menjadi aliran permukaan ini menjadi pemicu utama terjadinya banjir pada musim hujan dan kekeringan pada musim kemarau. (Brata dan Purwakusuma 2007). Agar air yang masuk ke dalam tanah dapat ditingkatkan, perlu dilakukan kompensasi terhadap lapisan kedap tersebut dengan teknologi peresapan air buatan. Salah satu teknik peresapan air buatan tersebut adalah Lubang Besapan Biopori yang merupakan alternatif teknologi peresapan air yang dikembangkan dengan pemanfaatan sampah organik ke dalam tanah yang digunakan untuk berbagai penggunaan lahan termasuk untuk pemukiman dan perkantoran (kawasan terbangun) maupun kawasan ruang terbuka hijau. Purwakusuma 2007). (Brata dan Untuk mengetahui seberapa besar perasapan air pada lubang resapan biopori perlu diadakan penelitian. Penelitian ini mengunakan parameter hantaran hidrolik tanah yaitu kemampuan tanah melalukan air atau tingkat kecepatan perkolasi air melalui kolom tanah di bawah kondisi standar. Dengan penelitian ini maka kita dapat mengetahui seberapa besar masuknya air kedalam tanah melalui lubang resapan biopori. 3.3 Kerangka Pemiikiran Hujan 3.3 Kerangka Pemiikiran Hujan
3.3 Kerangka Pemiikiran Hujan Lapisan tidak kedap Lapisan kedap (tapak bangunan, jalan, lahan parkir) Infiltrasi Aliran permukaan minimal Ya Lubang Resapan Biopori (LRB)? Tidak Ekosistem tanah yang sehat menyediakan : (1) makanan berupa bahan organik (2) cadangan air bawah tanah (3) oksigen yang mengisi pori makro yang dapat dilewati air bebas (4) air tanah berasal dari air hujan yang meresap ke dalam tanah dan mengisi pori mikro Aliran permukaan tinggi Potensi banjir -Meningkatkan porositas tanah -Memperbaiki agregasi tanah -Infiltrasi meningkat Hantaran hidrolik meningkat Gambar 1. Kerangka Pemikiran
3.4. Metodologi Penelitian 3.4.1. Pengambilan Sampel untuk Analisis Sifat Fisik Tanah 14 Pembuatan Lubang Resapan Biopori dilakukan dilahan pertanian di Kampung Pasir Kuda RT.02/03 Desa Wates Jaya Kecamatan Cigombong Kabupaten Bogor. Lubang diisi oleh sampah organik sisa limbah rumah tangga seperti sisa potongan sayuran, ampas kelapa, kulit buah, dan lain-lain sampai penuh. Setelah itu LRB diamati setiap harinya dan dilakukan penambahan sampah organik baru jika sudah terjadi penyusutan volume sampah pada LRB. Sampah organik yang ditambahkan setiap hari ditimbang. Setelah 2 bulan, dilakukan pengambilan contoh tanah untuk dianalisis sifat fisik tanahnya. Pengambilan sampel tanah ini dilakukan sebanyak 3 ulangan. Sampel tanah diambil pada sisi kiri dan kanan LRB dengan jarak 20, 50 dan 100 cm dengan kedalaman 20 cm dari permukaan tanah. Pengambilan contoh tanah dilakukan dengan menggunakan ring sample. Contoh tanah tersebut dianalisis sifat fisik tanahnya. Ilustrasi pengambilan contoh tanah pada LRB ditunjukan pada Gambar 1 Gambar 2. Sebaran Pengambilan Contoh Tanah pada LRB Tabel 2. Jenis dan Metode Analisis No. Parameter sifat-sifat fisika Metode 1. Hantaran Hidrolik Jenuh Permeameter 2. Porositas Total Gravimetri 3. Pori Drainase pf 4. Bobot isi Gravimetri 5. Indeks Stabilitas Agregat Pengayakan Kering dan Basah
15 3.4.2. Pengukuran Hantaran Hidrolik Pengukuran lubang resapan biopori di lapang berdasarkan penggunaan lahan pada setiap daerah. Pada daerah Darmaga Bogor terdapat beberapa titik pengukuran, yaitu di dalam kawasan kampus Institut Pertanian Bogor, lahan pertanian Cikabayan, dan di kawasan pemukiman Cibanteng. Berturut-turut dilakukan pengukuran sebanyak 42, 10 dan 23 titik. Selain di Bogor dilakukan pula pengukuran hantaran hidrolik jenuh di Jakarta yaitu di Cipinang Elok sebanyak 15 titik pegukuran. LRB di lahan percobaan Cikabayan berada di dalam selokan dan sudah berumur lebih dari satu tahun, Karena kurang terawat dengan baik bahan organik yang masuk ke dalam LRB tersebut selanjutnya cendrung terjadi secara alamiah tanpa campur tangan manusia. LRB di kampus IPB terdapat di lahan terbuka dan kondisinya kurang terawat. Perawatan lubang biopori yang kurang dan tidak berkesinambungan menyebabkan tumbuhnya lumut dipermukaan dinding biopori. Lumut tersebut menutupi pori-pori yang terbentuk sebelumnya. Penerapan LRB di Kampus IPB sudah lebih dari dua tahun. Selain di lahan Percobaan Cikabayan dan di Kampus IPB pengukuran hantaran hidrolik juga dilakukan di lokasi pemukiman warga yang menerapkan LRB yaitu di Desa Cibanteng Kecamatan Ciampea Kabupaten Bogor. Penerapan LRB di lokasi tersebut sudah lebih dari dua tahun. Pada lokasi ini pengamatan dilakukan pada 23 LRB. Sedangkan di perumahan Cipinang Elok, Jakarta Timur penerapan LRB sudah lebih dari satu tahun dan pengamatan dilakukan pada 15 LRB. Sampah organik yang digunakan di Cipinang elok terdiri dari sampah rumah tangga, kompos dan sisa tanaman. Pengukuran hantaran hidrolik pada lubang resapan biopori dilakukan dengan menggunakan metode Shallow Well Pump-in. Lubang resapan biopori yang akan diukur ditentukan secara acak. Pengukuran hantaran hidrolik jenuh dilakukan pada lubang resapan biopori, kemudian di isi dengan air hingga jenuh. Tinggi permukaan air lebih kurang 80cm sehingga jarak permukaan tanah dengan muka air lebih kurang 20 cm.
16 Gambar 3. Permeameter Sederhana Data hantaran hidrolik diplotkan ke dalam kurva hubungan laju penurunan air dengan waktu. Untuk menghitung hantaran hidrolik jenuh digunakan persamaan sebagai berikut: Keterangan: K = hantaran hidrolik (cm/jam) h = ketinggian muka air (cm) r = jari-jari lubang = 3,14 Q = debit air (cm 3 /jam) K = {[ ln {h/r+((h/r) 2 +1) 0.5 }-1]Q}/2 h 2