III. METODE PENELITIAN A. Pelaksanaan Penelitian 1. Waktu dan tempat penelitian Penelitian dilaksanakan pada bulan Februari 2014 sampai September 2014 di Dukuh Kaliwuluh, Desa Sidorejo, Kecamatan Kemalang, Kabupaten Klaten. Analisis tanah dilaksanakan di laboratorium kimia tanah dan kesuburan tanah, laboratorium fisika dan konservasi tanah, Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta. 2. Metode Penelitian Penelitian dilakukan dengan metode deskriptif-eksploratif melalui survey untuk mengetahui nilai prediksi erosi pada masing-masing unit lahan di Dukuh Kaliwuluh, Desa Sidorejo, Kecamatan Kemalang, titik sampel ditentukan secara sengaja (Purposive sampling) berdasarkan kategori penggunaan lahan dan kemiringan di lokasi penelitian. Direncanakan penentuan sampel setiap persentase kemiringan yang berbeda; 0-8, 8-15, 15-25, 25-40, >40, dan pada vegetasi dominan cengkeh dan tumpangsari kacang tanah dengan ubi kayu. 3. Bahan dan Alat Penelitian a. Bahan 1. Peta Rupa Bumi Indonesia lembar 1408-242 Kaliurang 2. Peta jenis tanah Kecamatan Kemalang 3. Peta kemiringan 4. Peta geologi Kecamatan Kemalang 5. Peta land use 6. Sampel tanah kering angin (diameter 0,5 mm dan 2 mm) dan sampel tanah tidak terusik 7. Kemikalia, bahan-bahan yang digunakan dalam analisis laboratorium meliputi H 2 O 2 10%, H 2 O, K 2 Cr 2 O 7, H 2 SO 4, FeSO 4, indikator metyhlen blue untuk C-organik tanah, dan indikator DPA. 20
b. Alat 1. Meteran 2. Plastic 3. Kertas label 4. GPS 5. Klinometer 6. Perangkat Komputer dan Software Arc View 7. Cangkul 8. Ring sample 9. Kompas 10. Bor tanah 11. ph meter 12. Peralatan analisis fisika dan kimia tanah di laboratorium 1. Data primer B. Variabel Pengamatan Tabel 1. Sifat Fisik dan kimia Tanah pada Sampel No. Karateristik Metode 1. Tekstur Tanah Hydrometer 2. Struktur Tanah Kualitatif dan Gravimetric 3. Permeabilitas Metode Tinggi Air Konstan 4. Bahan Organik Tanah Walkey and Black Sumber: Dasar-Dasar Ilmu Tanah Tabel 2. Karakteristik Lahan No. Karateristik Metode 1. Panjang dan Kemiringan Lereng Survey 2. Kedalaman Jeluk Survey 3. Tingkat Pengelolaan Tanaman Interpretasi Lapang 4. Tindakan Konservasi yang sudah dilakukan Interpretasi Lapang Sumber: Dasar-Dasar Ilmu Tanah 2. Data Sekunder Data sekunder yaitu data iklim yang berupa data curah hujan dalam 10 tahun terakhir yang diperoleh dari Stasiun pencatat curah hujan Kecamatan Kemalang.
C. Tata Laksanaan Penelitian Dalam pelaksanaan ini meliputi beberapa tahapan, yaitu: 1. Tahap Awal a. Studi pustaka b. Pengumpulan data sekunder c. Menentukan batas-batas daerah penelitian d. Overlay peta jenis tanah, land use, dan peta kemiringan lereng, peta geologi untuk mendapatkan Satuan Peta Lahan (SPL) 2. Tahap Kerja Lapang a. Survey dan penentuan titik pengambilan sampel b. Pengambilan sampel tanah pada masing-masing SPL serta pengamatan lapang untuk mendapatkan karakteristik lahan : kedalaman tanah, panjang lereng kemiringan lereng, dan interpretasi tentang faktor pengelolaan lahan dan tindakan konservasi di lahan 3. Tahap akhir a. Analisis laboratorium untuk menentukan tekstur tanah, struktur tanah, kadar bahan organik, permeabilitas b. Analisis data lapang untuk penghitungan prediksi erosi dengan menggunakan rumus USLE D. Analisis Data 1. Analisis prediksi erosi tanah dengan metode USLE Persamaan metode USLE adalah sebagai berikut : A = R x K x LS x C x P A = Besar tanah yang terkikis dan terhanyutkan (ton/ha/th) R = Nilai indeks erosivitas hujan tahunan K = Faktor erodibilitas tanah LS = Faktor topografi (panjang lereng dan kemiringan lereng) C = Faktor system pengelolaan tanaman P = Faktor tindakan atau perlakuan petani dalam pengawetan tanah
a. Nilai R dihitung dengan menggunakan rumus Lenvain (1989) Rm = 2,21 (Rain)m 1,36 Rm = indeks erosivitas curah hujan bulanan Rain = curah hujan bulanan (cm) Nilai R tahunan = (R jan + R feb +.... + R des) b. Nilai K tiap Satuan Peta Tanah ditentukan berdasarkan persamaan : K = 1,292{ 2,1 M 1,14 (10-4 ) (12-a) + 3,25 (b-2) + 2,5 (c-3)} 100 K = Faktor erodibilitas tanah M = Persentase pasir sangat halus + debu ( diameter 0.1 0.05 dan 0.005 0.02 mm ) x ( 100 persentase liat ) a = Persentase bahan organik b = Kode struktur tanah yang dipergunakan dalam klasifikasi tanah c = kelas permeabilitas c. Faktor topografi, yaitu panjang dan kemiringan lereng dihitung menggunakan rumus Morgan (1979), berikut ini: LS = 2 LS = faktor lereng L = panjang lereng (m) S = persen kemiringan lahan Rumus diatas berlaku dengan kemiringan lereng <22%, sedangkan untuk yang >22% menggunakan rumus berikut: LS = (L/22) m ( 65.41 sin 2 Ө + 4.56 sin Ө + 0.065 ) LS = Nilai faktor panjang dan kemiringan lereng Ө L = Panjang lereng ( m ) m = 0.5 Ө = Sudut lereng
d. Faktor penutupan vegetasi dan pengelolaan tanaman (C) Tabel 3. Karakteristik Lahan No Jenis Tanaman Abdurachman (1984) NWMCP (1998) 1. Brachiaria decumben tahun I 0.287 0.29 2. Brachiaria decumben tahun II 0.002 0.02 3. Kacang jogo 0.161-4. Sorgum 0.242 0.35 5. Ubi kayu 0.363 0.7 6. Kedelai 0.399 0.4 7. Serai wangi 0.434 0.45 8. Kacang tanah 0.452 0.4 9. Padi gogo 0.561 0.53 10. Jagung 0.637 0.64 11. Padi sawah - 0.01 12. Pisang (jarang dan monokultur) - 0.5 13. Tanah kosong tidak diolah - 0.95 14. Hutan tak terganggu, sedikit serasah - 0.005 15. Hutan tak terganggu, banyak serasah - 0.001 16. Semak tak terganggu - 0.01 17. Alang-alang permanen - 0.02 18. Alang-alang dibakar 1 kali - 0.1 19. Pohon reboisasi tahun kesatu - 0.32 20. Pohon reboisasi tahun kedua - 0.1 21. Ubi kayu + kedelai 0.181 0.3 22. Ubi kayu + kacang tanah 0.195 0.26 23. Padi gogo + kedelai 0.417 0.55 24. Kacang tanah + gude 0.495 0.4 25. Kacang tanah + kacang tunggak 0.571-26. Pola tanam berurutan 0.496-27. Pola tanam tumpang gilir 0.588-28. Kacang tanah kacang hijau - 0.45 29. Padi gogo jagung - 0.5 30. Jagung+padi gogo+ubi kayu - 0.35 31 kedelai / kacang tanah - 0.1 32 Kebun campuran (rapat) - 0.2 33 Kebun campuran: ubi kayu + kedelai - 0.4 34 Kebun campuran, kacang gude + kacang tanah - 0.3 35 Padi gogo + sorgum
36 Padi gogo kedelai - 0.55 37 Padi gogo kacang gude - 0.45 38 Padi gogo kacang tunggak - 0.5 39 Jagung ubi jalar - 0.4 40 Cengkeh - 0.5 (Abdurachman et al., 1984; NWMCP, 1998) e. Faktor Indeks Tindakan Konservasi Tanah (P) Tabel 4. Faktor Indeks Tindakan Konservasi Tanah (P) No Tindakan Konservasi Tanah Abdurachman NWMCP (1984) (1998) 1 Teras bangku 0.037-2 Teras bangku sempurna 0.004 0.04 3 Teras bangku sedang 0.015 0.15 4 Teras bangku jelek 0.350 0.40 5 Teras tradisional 0.400 0.35 6 Teras gulud, baik - 0.15 7 Saluran peresapan, rorak - 0.30 8 Strip rumput permanen, baikrapat - 0.04 9 Strip rumput permanen, jelek - 0.40 10 Strip Crotalaria - 0.50 11 Teras bangku konstruksi baik - - 12 Teras bangku konstruksi sedang - - 13 Teras bangku konstruksi kurang baik - - 14 Teras tradisional - - 15 Strip tanaman rumput Bahia - - 16 Pengolahan tanah dan penanaman - - menurut garis kontur kemiringan 0-8% 17 Pengolahan tanah dan penanaman - - menurut gariskontur kemiringan 9-20% 18 Pengolahan tanah dan penanaman - - menurut garis kontur kemiringan lebih dari 20% 19 Tanpa tindakan konservasi - - (Abdurachman et al., 1984; NWMCP, 1998)
2. Tingkat Bahaya Erosi Tingkat bahaya erosi ditentukan dengan menggunakan pendekatan solum tanah yang digunakan oleh Departemen Kehutanan (1986) seperti yang ditunjukan dalam tabel 5. Tabel 5. Tingkat Bahaya Erosi Tebal Solum (cm) Erosi Maksimum (ton/ha/th) < 15 15 60 60 180 180 480 > 480 > 90 SR S S B SB 60-90 R B B SB SB 30-60 S SB SB SB SB < 30 B SB SB SB SB Sumber: Departemen Kehutanan (1986) SR = Sangat Rendah R S B = Rendah = Sedang = Berat SB = Sangat Berat 3. Indeks Bahaya Erosi Untuk menghitung nilai laju erosi yang masih dapat ditoleransikan dipergunakan rumus Hammer (1981), sebagai berikut: Keterangan : T = Laju erosi dapat ditoleransi (ton/ha/th) EqD = faktor kedalaman tanah x kedalaman efektif tanah (mm) RL = Resource life (th) BD = Bulk density / bv (kerapatan massa) (g/cm 3 ) Indeks Bahaya Erosi (IBE) ditentukan dengan membandingkan nilai prediksi erosi (A) dengan erosi yang masih dapat ditoleransikan (T) di daerah itu dengan rumus IBE = A/T.
Tabel 6. Kriteria Indeks Bahaya Erosi (IBE) (Hammer (1981)) Nilai IBE Kriteria <1.00 Rendah 1.01 4.00 Sedang 4.01 10.00 Tinggi >10.00 Sangat Tinggi Sumber: Hammer (1981)