IIL METODE PENELITIAN 3.1. Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian ini berlangsung selama 12 bulan, mulai dari bulan Januari 1999 sarnpai dengan bulan Januari 2000; dan dilaksnakan di daerah tangkapan air danau Tondano yang merupakan bagian dari DAS Tondano. Daerah aliran sungai (DAS) Tondano dapat dikelompokkan menjadi 3 kelompok, yaitu : 1) daerah tangkapan air (DTA) danau Tondano, 2) danau Tondano, dan 3) daerah sepanjang sungai Tondano yang aliran airnya masuk ke sungai. DTA danau Tondano memberi kontribusi ke Danau Tondano sebelum masuk ke sungai Tondano menyatu dengan anak sungai lainnya dalarn DAS Tondano. Danau Tondano secara adrninistrasi berada di Kabupaten Minahasa dan berjarak 35 km dari Kota Manado. Pada gambar 8 dapat dilihat letak Danau Tondano di Kabupaten Minahasa. Warna peta yang lebih kecoklatan pertanda bahwa danau Tondano terletak pada daerah pegunungan dengan ketinggian sekitar 690 rn dari permukaan laut, yang dikelilingi oleh perbukitan. Secara geografi daerah tangkapan air danau Tondano terletak pada 1'6'8-1'1 8" Lintang Utara dan 124'45'58" - 125O1'7" Bujur Tirnur, sedangkan danau berada ditengah dengan posisi 1'10' - 1'18" Lintang Utara dan 124'52' - 124O57' Bujur Timur. DTA danau Tondano memanjang dari timur laut ke barat daya dan menyempit pada bagian timur dan barat yang didominasi perbukitan.
Gambar 8. Posisi Danau Tondano di Kabupaten Minahasa Daerah tangkapan air danau Tondano dibentuk oleh punggung pegunungan vulkanis dengan puncak-puncak sebagai berikut : 1) sebelah utara dengan gunung Makaweimben, 2) sebelah tirnur dengan gunung Kaluta, gunung Kamingtas, dan gunung Kaweng
3) sebelah Selatan dengan gunung Kawatak, gunung Soputan, gunung Rindengan dan gunung Manimporok. 4) Sebelah barat dengan gunung Tampusu dan gunung Mahawu. Sumber air utama Danau Tondano berasal dari Sungai Panasen yang berhulu di Gunung Rindengan, Sungai Saluwangko yang berhulu di Gunung Soputan dan Sungai Mawalelong yang berhulu di Gunung Tampusu. Satu- satunya aliran keluar (outlet) danau Tondano adalah sungai Tondano. Sungai tersebut berhulu di kota Tondano dan bermuara di Kota Manado. Selanjutnya pada gambar 9 disajikan peta lokasi penelitian yaitu Daerah Tangkapan Air (DTA) Danau Tondano yang mempunyai luas 19.304,4 Ha. DTA tersebut kemudian dibagi menjadi 25 sub DAS, pembagian ini didasarkan pada sungai-sungai yang ada pada sub DAS bersangkutan dengan menggunakan batasan topografi. Luas sub DAS bervariasi dari 40 Ha sampai dengan 800 Ha.
ubra Skala 1 : 200.000 Keterangan : 1. Sub DAS tousukun 13. Sub DAS Kaweng-1 2. Sub DAS Serawet 14. Sub DAS Kaweng-2 3. Sub DAS Tounipus 15. Sub DAS Saluwangko 4. Sub DAS Touliang Oki 16 Sub DAS Panasen 5. Sub DAS Kaarisan 17. Sub DAS Passo-1 6. Sub DAS Ranomrut 18. Sub DAS Passo-2 7. Sub DAS Tandengan 19. Sub DAS Mawalelong 8. Sub DAS Eris 20. Sub DAS Leleko 9. Sub DAS Eris 21. Sub DAS Urongo 10. Sub DAS Watumea 22. Sub DAS Paleban 11. Sub DAS Telap 23. Sub DAS Tounsaru 12. Sub DAS Toulimembet 24. Sub DAS Tougela 25. Sub DAS Koya. - Batasdanau - Sungai - Batas sub Gambar 9: Peta Daerah Tangkapan Air Danau Tondano dan sub DAS
3.2. Ruang Lingkup Penelitian Penelitian ini secara umum akan mengkaji keterkaitan antara faktor sosial ekonomi dan faktor fisik dengan tataguna lahan, kemudian melihat keterkaitan tataguna lakan tersebut dengan erosi dan sedimentasi di daerah tangkapan air danau Tondano. Kajian ini &an dilihat dari dua sisi yaitu : 1) dengan menggunakan cross section dari sub DAS, dan 2) data time series secara keseluruhan dengan periode waktu 1970-1999. Faktor-faktor yang dapat dikaji dari pengaruh kondisi sebuah daerah tangkapan air (DTA) pada wilayah di bagian hilirnya sangat banyak. Oleh sebab itu penelitian ini membatasi faktor-faktor yang &ar~ dikaji dengan ruang lingkup sebagai berikut : 1. Faktor fisik yang diduga akan mempengaruhi jenis penggunaan lahan dibatasi pada 2 (dua) faktor yaitu jenis (famili) tanah dan topografi (kemiringan lahan). 2. Faktor sosial ekonomi yang mempunyai keterkaitan dengan tataguna lahan dibatasi pada 6 faktor, yaitu : jumlah penduduk, jumlah petani, pendapatan perkapita, rata-rata pemilikan lahan, harga cengkeh, harga padi dan ni!ai tukar petani. 3. Faktor tataguna lahan dikelompokkan menjadi : persawahan, permukiman, kebun carnpuran, kebun cengkeh, hutan dan semak belukar.
4. Erosi, merupakan data cross section dan time series (1970-1998) 5. Sedimentasi, merupakan data time series (1970-1998). 3.3. Pengumpulan Data Sesuai dengan tujuan yang ingin dicapai maka data penelitian ini dikelompokkan sebagai berikut : 3.3.1. Faktor Fhik di Daerah Tangkapan Air 1. Jenis Tanah, yang diamati adalah farnili tanah di daerah tangkapan air dmau Tondano. Data ini merupakan data sekunder yang sudah dipublikasikan oleh Pusat Penelitian Tanah dan Agroklimat Bogor (Puslitanak, 1996). 2. Topografi dan Kelerengan, merupakan data sekunder yang didapat dari beberapa sumber data, antara lain Puslitanak (1996) dan Peta Rupa Bumi skaka 1 : 50.000. 3.3.2. Faktor Sosial Ekonomi 1. Jumlah penduduk (jiwa) setiap sub DAS, merupakan data sekunder dan diperoleh dari kantor desa dm kantor kecamatan. 2. Jumlah petani (orang) setiap sub DAS, merupakan data sekunder dan diperoleh dari kantor desa dan kantor kecamatan. 3. Luas pemilikan lahan rata-rata (hafkk), merupakan pembagian antara luas lahan pertanian dengan jumlah KK pada setiap sub DAS.
4. Pendapatan perkapita (Rpltahun) pada setiap sub DAS, merupakan data primer dan dikombinasikan dengan data sekunder yang diambil dari kantor desa dan kantor kecamatan. 5. Harga cengkeh (Rplkg), merupakan data time series (tahun 1970-1999) diperoleh dari beberapa instansi seperti Departemen Perdagangan dan Badan Pusat Statistik Tingkat I Sulawesi Utara. 6. Indeks Nilai Tukar Petani (Tahun 1993 = loo), indeks nilai tukar ini meiupakan sebuah koefisien yang merupakan perbandingan antara harga komoditas pertanian yang diterima petani dengan dengan harga sarana produksi pertanian dan harga produk lainnya yang dikonsumsi petani. Data ini merupakan data time series yang diambil dari Kantor Wilayah Depertemen Perdagangan dan Badan Pusat Statistik atau publikasi lainnya. 7. Harga Padi (Rp/kg), merupakan data time series (1970-1999) didapatkan dari beberapa instansi seperti Departemen Perdagangan dan Badan pusat Statistik. 3.3.3. Tataguna Lahan 1. Luas persawahan pada setiap sub DAS (Ha), diperoleh dari beberapa sumber antara lain kantor kecamatan, Dinas Kehutanan dan peta rupa bumi 1 : 50.000
2. Luas permnkiman pada setiap sub DAS (Ha), diperoleh dari beberapa sumber antara lain kantor kecamatan, Dinas Kehutanan dan peta rupa bumi 1 : 50.000 3. Luas kebun cengkeh pada setiap sub DAS (Ha), diperoleh dari beberapa sumber antara lain kantor kecamatan, Dinas Kehutanan dan peta rupa bumi 1 : 50.000 4. Luas kebun campuran pada setiap sub DAS (Ha), diperoleh dari beberapa sumber antara lain kantor kecamatan, Dinas Kehutanan dan peta rupa bumi 1 : 50.000 5. Luas hutan pada setiap sub DAS (Ha), diperoleh dari beberapa sumber antara lain kantor kecamatan, Dinas Kehutanan dan peta rupa bumi 1 : 50.000 6. Semak belukar dan luas lahan lainnya pada setiap sub DAS (Ha), diperoleh dari beberapa sumber antara lain kantor kecamatan, Dinas Kehutanan dan peta rupa bumi 1 : 50.000 3.3.4. Erosi Data erosi pada penelitian ini diperoleh dengan menggunakan persamaan USLE, adapun data penunjang yang dibutuhkan adalah : 1. Curah hujan (rnmltahun), data ini diambil dari beberapa stasiun pengamatan yang berada di daerah tangkapan air danau Tondano, yaitu stasiun pengamatan Ratahan, Noongan, Langowan, Kakas,
Sonder, Telap, Papakelan dan Tonsea Lama. Selain data curah hujan tahunan, juga diambil data curah hujan bulanan yang akan menunjang perhitungan kehilangan tanah di setiap sub DAS. 2. Jumlah hari hujan, diperoleh dari sumber yang sama dengan nomor 1. 3. Erodibilitas tanah (kepekaan tanah terhadap erosi) menggunakan indeks erodibilitas tanah yang sudah dipublikasikan oleh Pusat Penelitian Tanah dan Agroklimat Tahun 1995. 4. Faktor panjang lereng dan landaian lereng dihitung dengan menggunakan peta rupa bumi 1 : 50.000. 3.3.5. Sedimentmi Data sedimentasi merupakan data time series, yang diperoleh dari beberapa sumber yaitu : Dinas Pengairan kabupaten Minahasa, Kantor PLN Tondano, Dinas Kehutanan dan Sub Balai Rehabilitasi Lahan dan Konservasi Tanah Tondano. Data ini juga dilengkapi oleh beberapa penelitian pengukuran sedimentasi yang pemah dilakukan, antara lain oleh Jurusan Tanah Fakultas Pertanian Universitas Sam Ratulangi Manado Tahun 1974, 1975, 1978, 1979, 1981,1984,1988,1992,1995,1996.
3.4. Analisis Data 3.4.1. Analisis Keterkaitan Faktor Fisik dan Faktor Sosial Ekonomi dengan Tataguna Lahan I. Pengamh Faktor Fisik pada Tataguna Lahan Untuk melihat hubungan antara &or fislk dan tataguna lahan di daerah tangkapan air digunakan tabel-tabel dm arah. 2. Keterkaitan antara Faktor Sosial Ekonomi dan Tataguna Lahan Keterkaitan antara faktor sosial ekonomi dan tataguna lahan dianalisis dengan menggunakan analisis regresi multivariat. Adapun analisis ini dimmuskan sebagai berikut : Keterangan : SAW KIM CEN CAM HUT = luas persawahan = Luas Pennukiman = Luas kebun cengkeh = Luas Kebun Campuran =LuasHutan
LA1 POP PET MIL INC i = Luas lahan lainnya = Jumlah penduduk = Jumlah petani = Luas pemiikan lahan = Pendapatan perkapita = sub DAS ke-i Secara matematis dirumuskan sebagai bedcut : Dalam bentuk matriks, model persamaan tersebut menjadi : ell 41 el 41 el el eu es eu t"... " " " ""..",. "..."... ~ n ~ e ~SS s eas n ~ Sedangkan matrik ragam-peragam (S) dan matriks korelasinya 43 adalah sebagai berikut : Untuk menduga nilai B dipergunakan metode kuadrat terkecil dengan nunus : Untuk mengetahui validasi model digunakan indikator Pillai's Trace, Wilks' Lambda, Hotelling's Trace dan Roy's Largest Root; yaitu dengan
melihat nilai eta kuadrat. Makin besar atau makin mendekati nilai eta kuadrat berarti makin baik model yang digunakan. Dalam perhitungannya analisis ini menggunakan software "SPSS ver 10.0 for windows" 3.4.2 Analisis Keterkaitan Tataguna Lahan dengan Erosi / Sedimentasi Sebelum melihat keterkaitan antara tataguna lahan dan erosi maka dilakukan perhitungan besarnya erosi pada setiap sub DAS. 1. Perhitungan Erosi Untuk menghitung besarnya erosi digunakan metode USLE (Universal Soil Loss Equation) yang diformulasikan sebagai berikut Keterangan : E=RK LS CP E = adalah kehilangan tanah per satuan luas (ton/ha/bulan). R = faktor hujan, yaitu index hujan bulanan K = faktor kemampuan tanah untuk tererosi L = faktor panjang lereng yaitu nisbah kehilangan tanah dari landaian lapangan terhadap kehilangan tanah S = faktor landaian, yaitu nisbah kehilangan tanah dari landaian lapangan C = faktor pengelolahan penanaman, yaitu nisbah kehilangan tanah dari lapangan karena penanaman dan pengelolaan tertentu P = faktor praktek pengendalian erosi, yaitu nisbah kehilangan tanah karena pembentukan, bidang penanaman, atau pembuatan teras terhadap kehilangan tanah.
Untuk DAS Danau Tondano perhitungan kehilangan tanah dilakukan pada setiap sub-das per-unit lahan. Perhitungan dilakukan untuk setiap bulan bukan satu tahun sehingga lebih drketahui penyebab kehilangan tanah terbesar setiap bulannya. Faktor hujan merupakan kekuatan erosi dari hujan yang khusus yaitu sejurnlah energi kinetik yang memerlukan waktu maksimum 30 menit untuk setiap badai per bulan. Untuk daerah penelitian hanya satu stasiun penangkar hujan maksirnum per-setengah jam. Namun stasiun ini tidak dapat merepresentatifkan lokasi stasiun pada bayang hujan. Untuk ini dilakukan perhitungan indeks hujan berdasarkan hujan andalan setiap bulan pada beberapa stasiun lainnya. Data hujan setengah jarnan Noongan dipakai sebagai tolok ukur dan kebenaran indeks erosivitas hujan berdasarkan rurnus empiris, yaitu nunus Lenvain yang digunakan Puslitanak Bogor. Rumus tersebut adalah sebagai berikut: E130 = 2,2 1 R
Indeks Erosivitas hujan di daerah ini bervariasi dari 4 pada bulan Agustus dan September hingga 200 pada bulan Mei. Kecuali bulan Agustus dan September, Rata-rata indeks erosivitas di DAS Danau Tondano diatas 30. Nilai erosivitas hujan ini mempunyai potensi tinggi sebagai penyebab erosi. Panjang lereng di DTA Danau Tondano berkisar antara 100 m sampai 2750 m dan lereng yang cukup panjang pada kemiringan lereng rata-rata kurang dari 3 %. Berdasarkan 2 (dua) faktor L dan S, potensi erosi LS didapatkan dengan menggunakan persamaan : Vegetasi sebagai penutup tanah perlu didukung dengan praktek yang akan memperlambat aliran hanyutan air untuk mengurangi jumlah tanah yang terangkut. Pada lahan pertanian penggarapan bentuk tanah, penanaman larikan pada bentuk lahan dan sistem teras menjadi faktor pengaman terhadap erosi. 2. Keterkaitan tataguna lahan dun erosi Analisiss ini digunakan untuk melihat keterkaitan antara tataguna lahan dan erosi, dengan unit pengarnatan adalah 25 sub DAS. Hubungan tataguna lahan dan erosi di formulasikan sebagai berikut
Ei = f (SAWiy KINy CENiy CAMiy HUTiy LAIi) Keterangan Ei = tingkat kehilangan tanah (tonlhaitahun) Selanjutnya pendugaan parameter dilakukan dengan menggunakan pendekatan matriks seperti yang sudah diuraikan pada point 3.3.1 (ha156). 3. Keterkaitan Erosi dan Sedimentasi Analisis ini menggunakan data time series, dengan periode waktu 1970-1999. Analisis ini diforrnulasikan sebagai berikut : SEDi = f(ei) Selanjutnya pendugaan parameter dilakukan dengan menggunakan pendekatan matriks seperti yang sudah diuraikan pada point 3.3.1 (ha156).