PENGARUH PERUBAHAN PENGGUNAAN LAHAN TERHADAP …Uji beda (dengan menggunakan ANOVA-one way) digunakan untuk menganalisis perbedaan sifat biofisik tanah dan kapasitas infiltrasi. Analisis

Pengaruh Perubahan Penggunaan Lahan terhadap Sifat Biofisik ... (Sugeng Utaya) 99

PENGARUH PERUBAHAN PENGGUNAAN LAHANTERHADAP SIFAT BIOFISIK TANAH DAN KAPASITAS INFILTRASI

DI KOTA MALANG

Sugeng UtayaJurusan Geografi FMIPA Universitas Negeri Malang

Jalan Surabaya 6 MalangE-mail: [email protected]

ABSTRACT

Land use management causes the changes of the function of the land in the city. The change of the function ofuncultivated land to be cultivated land has a potential to change soil biophysical characteristic, and at the same time, itdecreases the absorption of soil water. This research aims: (1) to study the influence of the landuse change towards soilbiophysical characteristics , (2) to study the correlation between soil biophysical characteristics and infiltration capacity, and(3) to study the influence of the landuse change towards the infiltration capacity. The landuse change is studied by comparingthe on going mapping documents. Soil biophysical characteristics consist of root biomass, number of worms, soil organicmatter (SOM), and porosity. The root biomass is obtained by root density, the number of worms is identified with monolithand hand sorting method, the SOM is identified with fraction analysis, and the porosity is identified with cylinder andpignometer method. The water absorption is measured with the plot experiment. The influence of the landuse towards soilbiophysical traits is analyzed T-test and the influence of landuse change towards infiltration capacity is analyzed correlatively.This research gains the results that: (1) the landuse change causes the change of soil biophysical traits, too, and the soilbiophysical traits change causes, furthermore, the declining of the land capability in absorbing water, and (2) the amountof the infiltration capacity is caused by soil biophysical traits, mostly by root biomass, number of worms, and the SOM,and (3) the landuse change causes the declining of infiltration capacity.

Keywords: landuse change, landuse management, soil biophysical characteristic, infiltration capacity.

PENDAHULUAN

Perkembangan fisik perkotaan meng-akibatkan terjadinya perubahan penggu-naan lahan dari lahan terbuka menjadi lahanterbangun. Perubahan penggunaan lahantersebut cenderung mengubah lahan per-tanian menjadi lahan non-pertanian, sehing-ga mengakibatkan luas lahan pertanian dikota semakin berkurang dan luas lahannon-pertanian semakin bertambah (Sunar-tono, 1995). Perubahan penggunaan lahanakan terus berlangsung sejalan dengan me-ningkatnya pertumbuhan ekonomi, sehing-

ga di masa mendatang diperkirakanperubahan penggunaan lahan kota akanterus terjadi dengan kecepatan tinggi(Djunaedi, 1990). Menurut Suryantoro(2002) cepatnya perubahan penggunaanlahan dapat menimbulkan kesulitan dalampengendalian tata ruang, dan pada giliran-nya mengakibatkan terjadinya ketidak-sesuaian di dalam penggunaan lahan kota.

Perkembangan fisik Kota Malangdalam kurun waktu 4 tahun dari tahun1997-2001 mengakibatkan terjadi penyu-sutan lahan pertanian sebesar 1,08 % per-

Forum Geografi, Vol. 22, No. 2, Desember 2008: 99-112100

tahun dari total luas wilayah (BappedaldaKota Malang, 2002). Perubahan penggu-naan lahan terbesar di Kota Malang berupapenambahan lahan permukiman seluas72,07 ha (47,7%) dan sarana perhubunganseluas 22,37 ha (14,8%). Perubahanpenggunaan lahan tersebut berasal dari kon-versi lahan sawah seluas 91,20 ha (60,4%)dan tegalan seluas 27,56 ha (18,2%).Sebagai akibat perubahan saat ini sisa lahanterbuka yang berfungsi sebagai penyanggalingkungan adalah lahan sawah seluas2.352,6 ha (21,4%), tegalan seluas 2.662,9ha (24,2%), tanah kosong seluas 496,4 ha(4,5%), lapangan olah raga/taman seluas105,7 ha (1%), kuburan seluas 103,96 ha(0,9%), dan tempat hiburan/rekreasi seluas7,9 ha (0,07%).

Perubahan penggunaan lahan selainmenambah proporsi luas lahan terbangun,juga mengubah tutupan lahan/vegetasi pa-da lahan terbuka yaitu dari lahan sawah/tegalan menjadi rumput/pekarangan.Perubahan tutupan lahan ini mengakibat-kan perubahan sifat biofisik tanah, karenasetiap jenis vegetasi memiliki sistem per-akaran yang berbeda (Winanti, 1996). Hasilpenelitian Widianto et al. (2004) menun-jukkan bahwa alih guna lahan hutanmenjadi kopi monokultur di Lampungmengakibatkan perubahan sifat tanah per-mukaan berupa penurunan bahan organikdan jumlah ruang pori. Alih guna lahantersebut juga mengakibatkan penurunanmakroporositas tanah (Suprayogo et al.,2004) dan menurunkan ketebalan seresahdan jumlah pori makro tanah (Hairiah et al.,2004). Terkait dengan perubahan sifatbiofisik tanah tersebut, Liedloff (2003) me-nyatakan bahwa perubahan tutupan lahanmempengaruhi keberadaan biota tanahberupa penyusutan jumlah makroinver-tebrata di dalam tanah.

Perubahan sifat biofisik akibat dapatmengganggu karakteristik hidrologi lahandi kota. Perubahan sifat biofisik akibat alihfungsi lahan terbuka bervegetasi menjadilahan terbangun dapat meminimalkankapasitas resapan air ke dalam tanah(Anonim, 2001). Hal ini terjadi karenahilangnya fungsi vegetasi yang secaraefektif dapat mengabsorbsi air hujan,mempertahankan laju infiltrasi (Foth,1984), meningkatkan laju infiltrasi(Schwab, 1997), dan kemampuan dalammenahan air (kapasitas retensi air/KRA).Resapan air lebih efektif pada lahan yangditumbuhi vegetasi, karena vegetasi dapatmeningkatkan kapasitas infiltrasi (Sosro-darsono dan Takeda, 2003). Menurut Agus(2004) nilai KRA lahan bervegetasi relatiflebih besar dibanding lahan tidak bervege-tasi, dan nilai KRA lahan bervegetasibervariasi menurut jenis vegetasinya. NilaiKRA sawah sebesar 80 mm, nilai KRAlahan yang didominasi pepohonan sebesar92 mm, KRA lahan tegalan 48 mm, danKRA lahan permukiman sebesar 20 mm.

Perubahan penggunaan lahan dapatmengancam keberadaan air tanah di kota.Hal ini disebabkan perubahan penggunaanlahan menurunkan umpan air tanah di kota(Suripin, 2002); padahal sumber utama airtanah berasal dari air hujan (Travis danEtnier, 1984). Resapan air hujan melaluiinfiltrasi memegang peran penting karenamenentukan keberlanjutan sistem air tanah(Wu et al., 1996), sehingga terganggunya re-sapan air dapat berdampak pada penurunanpotensi air tanah di kota. Pelaksanaan pem-bangunan tata ruang Kota Malang dari ta-hun 1984 sampai tahun 2003 telah mening-katkan luas lahan terbangun sebesar28,97%. Hal ini berdampak pada penu-runan resapan air di Kota Malang sebesar21,65% (rata-rata1,14% per-tahun).


Sumber penurunan resapan air berasal dariperubahan penggunaan lahan yaitu pening-katan lahan terbangun dan penyusutanlahan sawah dan tegalan. Peningkatan lahanterbangun sebesar 28,97% mengakibatkanpenurunan resapan air sebesar 11,12%.Penyusutan lahan sawah sebesar 23,84%mengakibatkan penurunan resapan airsebesar 16,18% dan penyusutan lahantegalan sebesar 7,29% mengakibatkanpenurunan resapan air sebesar 6,53%(Utaya, 2008). Penurunan resapan air akanterus meningkat jika tidak dilakukan upayapengendalian perubahan penggunaanlahan.

Berdasarkan uraian masalah tersebut,maka penelitian ini bertujuan mempelajaripengaruh perubahan penggunaan lahanterhadap sifat biofisik tanah dan kapasitasinfiltrasi, dengan sub-tujuan: (1) mengkajiperbedaan sifat biofisik tanah pada berbagaijenis penggunaan lahan, (2) mengkajihubungan sifat biofisik tanah denganinfiltrasi, dan (3) mengkaji pengaruhperubahan penggunaan lahan terhadapinfiltrasi.

METODE PENELITIAN

Tempat dan Waktu PenelitianPenelitian dilakukan pada tanah alu-

vial di Kota Malang. Pemilihan sampellokasi pengukuran infiltrasi dan sampeltanah dilakukan secara sengaja (purpossivesampling), yang didasarkan pada pertim-bangan persebaran ruang dan ketersediaanjenis tutupan lahan yang dibutuhkan. Pe-ngukuran infiltrasi dan pengambilan contohtanah dilakukan pada tempat yang samayaitu di Kelurahan Sumbersari, Klojen,Jatimulyo, Arjosari, Purwantoro, dan Janti.Waktu penelitian mulai bulan Januari 2006sampai bulan Januari 2007.

Perubahan Penggunaan LahanAnalisis perubahan penggunaan

lahan menggunakan data penggunaan lahantahun 1984 yang diperoleh dari interpretasifoto udara pankromatik hitam putih skala1:10.000, dan data penggunaan lahan tahun2004 yang diperoleh dari interpretasi citralandsat. Pemilihan kedua jenis citra karenaselain alasan ketersediaan citra, kedua jeniscitra memiliki resolusi spasial cukup tinggidan sesuai untuk interpretasi landuse diperkotaan. Perubahan penggunaan lahandianalisis secara deskriptif yang dilakukandengan komparasi data penggunaan lahanKota Malang tahun 1984 dan tahun 2004.Analisis secara spasial menggunakan pro-gram Arc-view.

Sifat Biofisik TanahSifat biofisik tanah meliputi tekstur,

biomassa akar, bahan organik total (BOT),jumlah cacing, dan porositas. Identifikasisifat biofisik tanah dilakukan pada lahanrumput, pekarangan, hutan kota, tegalan,dan semak belukar. Identifikasi sifat biofisiktanah dilakukan secara sampling denganjumlah sampel 30 buah yang diambil pada 5jenis penggunaan lahan di 10 lokasi denganpengulangan 3 kali. Pengambilan Sampeltanah dalam bentuk tanah utuh dan tanahterganggu. Sampel tanah utuh digunakanuntuk penetapan porositas dan biomassaakar, sedangkan sampel tanah terganggudigunakan untuk penetapan jumlah tekstur,bahan organik total, dan cacing dalam tanah.

Metode analisis sifat biofisik tanahadalah sebagai berikut: (1) analisis teksturdilakukan dengan metode pipet; (2) analisisberat biomassa akar dilakukan dengan carapengamatan kepadatan perakaran. Metodeini dipilih karena kepadatan perakaranmenentukan kemampuan tanah dalammengabsorbsi air (Priyono, 2000). Identifi-


kasi biomassa akar dilakukan dengan caramengambil sampel tanah dengan pipapralon (diameter 10 cm) sedalam antara10—20 cm, kemudian dianalisis kepadatanperakarannya; (3) analisis BOT dilakukandengan analisis fraksionasi berdasar ukuranpartikel (Hairiah, 1996). Analisis BOTdilakukan pada tanah dengan kedalaman0—20 cm; (4) analisis porositas tanahdihitung dengan persamaan P= (1-BI/BJ)x100%, dimana P=porositas (%),BI=bobot isi (gram/cm

3), dan BJ=berat

jenis (gram/cm3). Analisis penetapan bobot

isi menggunakan metode cilinder, sedang-kan analisis penetapan berat jenis meng-gunakan metode pignometer; dan (5)analisis jumlah cacing dilakukan denganmetode sampling monolit dan hand sort-ing. Alat yang digunakan berupa bingkaikuadrat dari besi (ring blok) ukuran25x25x10 cm. Langkah identifikasi cacingdi lapang adalah: a) menanam ring blocksedalam 10 cm, b) membongkar tanah didalam ring blok, dan c) mengidentifikasi danmenghitung jumlah cacing dalam tanahbongkaran.

Kapasitas InfiltrasiKapasitas infiltrasi diukur secara

langsung di lapang dengan menggunakanalat double ring infiltrometer. Pengukurankapasitas infiltrasi dilakukan pada 5 jenispenggunaan lahan yaitu rumput, hutankota, pekarangan, tegalan, dan semak be-lukar. Lahan tertutup bangunan tidakdiukur infiltrasinya, karena tidak dapatmeresapkan air dan dianggap infiltrasinya0. Pengukuran kapasitas infiltrasi setiappenggunaan lahan dilakukan pengulangansebanyak 1 kali. Pengukuran infiltrasimenggunakan metode Horton denganrumus perhitungan: F = fc + (fo - fc) e kt− ,dimana F = tingkat infiltrasi (cm/hari), fc= tingkat infiltrasi setelah konstan (cm/

hari), fo = tingkat infiltrasi awal (cm/hari),konstanta (2,78), t = waktu awal konstan(jam), dan k = 1/m log e.

Analisis StatistikaUji beda (dengan menggunakan

ANOVA-one way) digunakan untukmenganalisis perbedaan sifat biofisik tanahdan kapasitas infiltrasi. Analisis korelasidigunakan untuk menganalisis hubungansifat biofisik tanah (biomassa akar, BOT,jumlah cacing, dan porositas) dengankapasitas infiltrasi.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Penggunaan Lahan dan Sifat BiofisikTanah

Selama kurun waktu 19 tahun daritahun 1984-2003 di Kota Malang terjadipeningkatan luas lahan terbangun sebesar28,13% (rata-rata 1,48% per-tahun) yaitudari 19,81% (tahun 1984) menjadi 47,94%(tahun 2003). Peningkatan luas lahanterbangun mengakibatkan bertambahnyaluas lahan rumput dan pekarangan, karenadi sekitar lahan terbangun hampir selaludisediakan ruang terbuka untuk areal tamandengan tanaman rumput dan tanamancampuran (pekarangan). Pertambahanlahan terbangun tersebut mengakibatkanpeningkatan lahan tertutup bangunanseluas 2.152,5 Ha (19,56%), lahan terbukarumput/taman seluas 693,67 Ha (6,30%),dan lahan pekarangan seluas 249,56 Ha(2,27%). (lihat gambar 1 dan gambar 2).

Peningkatan luas lahan terbangunmengakibatkan penyusutan luas lahan sawahdan tegalan, yang mengalami penyusutanmasing-masing lahan sawah sebesar 23,86%(rata-rata 1,26% per-tahun) dan lahan te-galan sebesar 7,29% (0,38% per-tahun). Pe-nyusutan luas lahan ini disebabkan oleh


adanya alih fungsi lahan terbuka menjadilahan terbangun sebagai akibat perkem-bangan fisik kota. Di luar areal terbangunterjadi perubahan tata guna lahan berupa pe-ningkatan luas lahan rumput sebesar 0,75%,

lahan pekarangan 0,02%, dan lahan semakbelukar sebesar 2,45%. Peningkatan luaslahan rumput dan pekarangan di luar kawa-san terbangun sebagai akibat maraknya pem-bangunan RTH di dalam kota, sedangkan

Gambar 1. Penggunaan Lahan Kota Malang Tahun 1984

Gambar 2. Penggunaan Lahan Kota Malang Tahun 2003


peningkatan luas lahan semak belukarsebagai akibat banyaknya lahan kosongdiperuntukkan (terutama perumahan) yangbelum dilakukan pembangunannya. Dataperubahan tata guna lahan Kota Malangdapat dilihat pada tabel di bawah ini.

Secara umum perubahan pengguna-an lahan terbuka di kota dari lahan sawah,tegalan, dan semak belukar menjadi lahantaman dan pekarangan (Sunartono, 1996)mengakibatkan perubahan sifat biofisiktanah. Perubahan sifat biofisik tanah ber-langsung melalui suatu proses yang kom-pleks. Mekanisme proses perubahan sifatbiofisik tanah dijelaskan Suprayogo, et al.(2004) yaitu pada awalnya perubahan peng-gunaan lahan merubah ketersediaan sere-sah/bahan organik tanah. Bahan organiktanah tersebut dapat melindungi pori makrodan mempengaruhi keberadaan biota tanah.Keberadaan biota mempengaruhi strukturtanah dan struktur tanah mempengaruhiporositas tanah.

Identifikasi lapang dan analisislaboratorium parameter sifat biofisik tanah

pada berbagai jenis penggunaan lahanmemperoleh hasil sebagai berikut: (1) Beratbiomassa akar tertinggi terdapat padasemak belukar (6,95 gr/500 gr), sedangkanberat terendah pada lahan tegalan (0,95 gr/500 gr), (2) Jumlah BOT pada setiap jenispenggunaan lahan relatif tidak menunjuk-kan banyak perbedaan, tetapi jumlahterbanyak terdapat pada lahan hutan kota(2,04 gr/500 gr) dan terendah pada rumput(1,15 gr/500 gr), (3) Cacing hanya ditemu-kan pada lahan semak belukar (36,6 ekor/m

2) dan tegalan (16 ekor/m

2) sedangkan

pada lahan lain nihil, dan (4) Porositas to-tal tanah permukaan juga tidak menunjuk-kan banyak perbedaan, tetapi porositastertinggi terdapat pada lahan hutan kota(57,6%) dan terendah (51,6%) pada semakbelukar (lihat gambar 3).

Lahan hutan kota dengan komposisivegetasi kompleks meliputi pohon, perdu,dan rumput memiliki biomassa akar lebihbesar dibanding rumput dan tegalan yangditempati vegetasi sejenis. Perbedaan ter-sebut dipertegas oleh hasil analisis one-wayANOVA biomassa akar berdasar jenis

1984 2003 Perubahan No

Penggunaan

Lahan Luas (Ha)

% Luas (Ha)

% Luas (Ha)

%

1 2 3 4 5 6 7

Terbangun/Permukiman Rumput/taman Pekarangan Hutan kota Tegalan Sawah Semak Belukar

2.180,7 23,5

101,5 20,9

3.465,9 4.968,8 244,4

19.81 0.21 0,92 0,19

31,49 45,15 2,22

5.276,4 105,9

103,9 1,7

2.663,2 2.342,7 511,7

47,94 0,96

0,94 0,02

24,20 20,80 4,65

+3.095,7 +82,4 +2,4 -19,2

-802,7 -2.626,1 +267,3

+28,13 +0,75 +0,02 -0,17 -7,33

-23,86 +2,45

Kota Malang 11.005,6 100,00 11.005,6 100,00

Tabel 1. Perubahan Komposisi Tata Guna Lahan Kota Malang dari tahun 1984 sampaitahun 2003 (Foto udara,1984; Citra Iconos, 2003).


penggunaan lahan yang memperoleh nilai T-hitung=11,43; Oleh karena nilai T-tabel(á=5%)=5,12 yang berarti T-hitung > T-tabel; maka kandungan biomassa akar padaberbagai penggunaan lahan berbeda secarasignifikan dengan taraf kepercayaan 95%.Hasil analisis uji beda ini secara statistikmenunjukkan bahwa biomassa akar padalahan bervegetasi heterogen cenderung lebihtinggi dibanding lahan homogen. Perbedaanbiomassa akar ini sesuai dengan hasil pene-litian Suprayogo et al (2004) pada lahan per-kebunan kopi di Sumberjaya Lampung, yangmenyimpulkan bahwa diversifikasi jenistanaman dapat meningkatkan jumlah dansebaran sistem akar. Hasil penelitian Hairiahet al (2004) yang dilakukan di tempat yangsama menyimpulkan bahwa penanamantumpangsari pada lahan kebun kopi dapatmeningkatkan jumlah akar dalam tanah.

Kandungan BOT pada berbagaipenggunaan lahan menunjukkan bahwa

kandungan BOT tertinggi terdapat padahutan kota, dan kemudian diikuti semakbelukar, tegalan, pekarangan, dan rerum-putan. Hal ini menunjukkan kecen-derungan semakin kompleks komposisivegetasi semakin tinggi kandungan BOT.Namun demikian pada lahan tegalanternyata kadar BOT nya justru lebih tinggidibanding lahan pekarangan. Temuan inimemiliki kesamaan dengan hasil penelitianHairiah et al. (2004) yang menyimpulkanbahwa pola tanam tumpang sari dengankomposisi vegetasi beraneka dapat mening-katkan jumlah bahan organik dalam tanah.Perbedaan jumlah BOT tersebut terjadisecara nyata, terbukti dari uji beda jumlahBOT berdasarkan jenis penggunaan lahanmemperoleh nilai T-hitung=5,42 yang lebihbesar dibanding T-tabel (á=5%)=5,12. Halini berarti secara signifikan terdapat per-bedaan kadar BOT pada berbagai jenispenggunaan lahan dengan taraf keper-cayaan 95%.

Gambar 3. Sifat biofisik tanah pada berbagai jenis penggunaan lahan

Rata-Rata Kandungan Bahan Organik Total pada Berbagai Penggunaan Lahan

0123

Pkr Rpt HtK Tgl Smb

Jenis Penggunaan Lahan

BO

Tot

al

(gr/5

00gr

)

Sig Pkr=0.001 Sig Rpt=0.010 Sig HtK=0.006 Sig Tgl=0.005 Sig Smb=0.000

Rata-Rata Berat Akar Pada Berbagai Penggunaan Lahan

0

5

10

Pkr Rpt HtK Tgl Smb


Ber

at A

kar (

gr)


Rata-Rata Jumlah Cacing Pada Berbagai Penggunaan Lahan

0

20

40

Pkr Rpt HtK Tgl Smb


Jml C

acin

g (e

kor)


Rata-Rata Porositas Pada Berbagai Penggunaan Lahan

45

50

55

60

Pkr Rpt HtK Tgl Smb

Jenis Penggunaan LahanPo

rosi

tas

(%)



Perbedaan jumlah cacing yangditemukan pada beberapa penggunaanlahan, menunjukkan bahwa perbedaan jenisdan kondisi vegetasi penutup mengakibat-kan perbedaan kadar bahan organik tanah.Hal ini karena bahan organik merupakanbahan makanan cacing, sehingga semakinbanyak jumlah bahan organik akan semakinbanyak ditemukan cacing tanah (Hairiah etal., 2004). Menurut Liedloff (2003)semakin rapat dan beraneka vegetasi, akansemakin banyak jumlah bahan organik, dantentunya akan semakin banyak ditemukancacing dalam tanah. Namun demikian ujistatistik one-way ANOVA hasil penelitianini memeperoleh nilai T-hitung 3,65,padahal nilai T-tabel (á=5%)=5,12. Olehkarena nilai T-hitung < T-tabel maka dapatdikatakan bahwa jumlah cacing padaberbagai penggunaan lahan tidak berbedasecara signifikan. Dengan kata lainkeberadaan cacing di daerah penelitiantidak ditentukan oleh jenis penggunaanlahan, tetapi mungkin dipengaruhi olehvariabel lain seperti tekstur, struktur, danporositas tanah.

Nilai porositas berdasarkan jenispenggunaan lahan dari tertinggi ke terendahyaitu hutan kota, tegalan, pekarangan,rumput, dan semak belukar. Perbedaanporositas ini memberi gambaran bahwaperubahan penggunaan lahan kota darilahan bervegetasi kompleks dan rapat(hutan kota) dan lahan pertanian (tegalan)menjadi lahan budidaya (rumput danpekarangan) dapat menurunkan porositastanah. Hasil uji beda porositas total padaberbagai jenis penggunaan lahan mem-peroleh nilai T-hitung = 5,60, sedangkannilai T-tabel (á=5%)=5,12; Oleh karenanilai T-hitung>T-tabel maka dapatdisimpulkan bahwa porositas total padaberbagai jenis penggunaan lahan berbeda

secara signifikan dengan taraf kepercayaan95%. Temuan ini sesuai dengan hasilpenelitian Widianto et al. (2004) yangmenyimpulkan bahwa alih guna lahan hutanmenjadi lahan kopi monokultur telahmenurunkan jumlah ruang pori, danpenelitian Suprayogo et al. (2004) danHairiah et al. (2004) yang menyatakanbahwa alih guna lahan hutan tersebut telahmenurunkan makroporositas tanah.

Kapasitas Infiltrasi dan Sifat BiofisikTanah

Hasil pengukuran lapang menunjuk-kan adanya perbedaan kapasitas infiltrasipada berbagai penggunaan lahan. Kapasitasinfiltrasi tertinggi terdapat pada lahansemak belukar (68,99 mm/jam), kemudianberturut-turut diikuti oleh lahan hutan kota(38,20 mm/jam), pekarangan (35,11 mm/jam), tegalan (28,48 mm/jam), dan rumput(13,99 mm/jam). Dilihat dari klasifikasiKohnke (1968; dalam Lee, 1990), kapasitasinfiltrasi lahan semak belukar tergolongsedang cepat (65—125 mm/jam), kapa-sitas infiltrasi lahan pekarangan, hutankota, dan tegalan tergolong sedang (20—65 mm/jam), dan kapasitas infiltrasi lahanrumput tergolong sedang lambat (5—20mm/jam). Hasil pengukuran dan per-hitungan kapasitas infiltrasi disajikan padatabel 2.

Variasi kapasitas infiltrasi padaberbagai penggunaan lahan tersebutmengindikasikan adanya pengaruh faktorsifat biofisik tanah terhadap kapasitasinfiltrasi. Pengaruh sifat biofisik tanahterhadap kapasitas infiltrasi ditunjukkanoleh hasil analisis korelasi sifat biofisiktanah dengan kapasitas infiltrasi, yaituvariabel jumlah cacing dan panjang akarberkorelasi positif dengan kapasitasinfiltrasi. Kedua variabel memberi


pengaruh cukup kuat terhadap kapasitasinfiltrasi dengan nilai r=0,73. Variabel beratbiomassa akar juga berkorelasi positifdengan kapasitas infiltrasi dengan nilair=0,70, sedangkan variabel BOT ber-pengaruh secara substansial terhadap kapa-sitas infiltrasi dengan nilai r=0,60. Hasilanalisis korelasi sifat biofisik tanah dengankapasitas infiltrasi dapat dilihat padagambar 4.

Hasil analisis hubungan sifat biofisiktanah dengan kapasitas infiltrasi tersebutmenunjukkan bahwa variabel panjang akar,biomassa akar, BOT, dan jumlah cacingsecara substansial berpengaruh terhadapkapasitas infiltrasi. Hal ini berarti setiapperubahan nilai panjang akar, beratbiomassa akar, jumlah BOT, dan jumlahcacing secara positif akan diikuti olehperubahan nilai kapasitas infiltrasi. Dengan

Rerata kapasitas Infiltrasi No Penggunaan Lahan

Biomassa Akar (gr)

BOT (gr/500gr)

Jumlah Cacing

(ekor/blok)

Porositas Total (%) cm/hr mm/jam Sig(α=5%)

1 2 3 4 5

Pekarangan Rumput Hutan Kota Tegalan Semak Blkr

1,69 3,60 3,90 0,95 6,95

1,37 1,15 2.04 1,85 1,91

0 0 0 1

2,3

56,5 55,2 57,6 56,5 51,6

84,26 33,58 91,69 68,35 165,58

35,11 13,99 38,20 28,48 68,99

0,01 0,10 0,07 0,00 0,10

Tabel 2. Penggunaan lahan, sifat biofisik tanah, dan kapasitas infiltrasi.

Gambar 4. Hubungan sifat biofisik tanah dengan kapasitas infiltrasi

R2 = 0.58 --> r = 0.73

0

50

100

150

200

0 100 200 300 400 500 600

Panjang akar (mm/cm-3)

Kap.

Infil

trasi

(cm

/har

i)

R2 = 0.50 --> r = 0.70

0

50

100

150

200

0 2 4 6 8

Berat biomassa akar (gr)

Kap.

Infil

trasi

(cm

/har

i)

R2 = 0.38 --> r = 0.60

0

50

100

150

200

1 1.5 2 2.5

Jumlah BOT (gr/500gr)

Kap.

Infil

trasi

(cm

/har

i)

R2 = 0.63 --> r = 0.73

0

50

100

150

200

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3

Jumlah cacing (ekor/blok)

Kap

. Inf

iltra

si

(cm

/har

i)


kata lain besar-kecilnya kapasitas infiltrasiditentukan oleh sifat biofisik tanah yangterdiri dari panjang akar, berat biomassaakar, jumlah BOT, dan jumlah cacingdalam tanah.

Sementara itu analisis korelasi poro-sitas total dengan kapasitas infiltrasimenunjukkan bahwa kedua variabel secarasubstansial memiliki korelasi negatifdengan r=-0,63. Hasil uji korelasi ini tidaksesuai dengan pendapat Lee (1990) yangmenyatakan bahwa besarnya nilai porositastotal menentukan besarnya kapasitasinfiltrasi. Nilai r yang negatif tersebutmungkin disebabkan porositas total tanahaluvial yang bertekstur lempung berliat didaerah penelitian lebih didominasi oleh porimikro yang tidak mendukung terhadapproses infiltrasi (Wild, 1993). MenurutStothoff et al. (1999) dan Suprayogo, et al.(2004) kapasitas infiltrasi tidak ditentukanoleh pori mikro tetapi oleh jumlah porimakro dalam tanah. Fenomena ini sesuaidengan pendapat Foth (1988) yangmenyatakan bahwa tanah pasir mempunyaiporositas total lebih kecil dibanding tanahliat. Akan tetapi karena tanah pasir memi-liki proporsi ruang pori makro lebih banyak,maka pergerakan air di dalam tanah dapat

berlangsung cepat; sebaliknya tanah dengantekstur halus walaupun mempunyai ruangpori total lebih banyak, tetapi karenasebagian besar tersusun atas pori mikromaka air bergerak lebih lambat. Hubunganporositas total dengan kapasitas infiltrasidisajikan pada gambar 5.

Berdasarkan hasil penelitian tersebutdapat dikatakan bahwa adanya perbedaankapasitas infiltrasi pada berbagai jenis peng-gunaan lahan disebabkan setiap jenis peng-gunaan lahan memiliki sifat biofisik tanahyang berbeda-beda. Hal ini sesuai pendapatAsdak (2002)yang mengatakan bahwamasuknya air ke dalam tanah tergantungpada kondisi biofisik permukaan tanah.Mengenai peran sifat fisik tanah, Carrowdan Waltz (1985) dan Winanti (1996)menyatakan bahwa tekstur, struktur,porositas, dan kepadatan tanah merupakanfaktor utama yang menentukan besar-kecilnya kapasitas infiltrasi. Dengan demi-kian dapat dikatakan bahwa kapasitasinfiltrasi lahan terbuka di daerah penelitianditentukan oleh sifat biofisik tanahterutama jumlah biomassa akar, BOT, danjumlah cacing; sedangkan pengaruh poro-sitas terhadap infiltrasi lebih diperankanoleh faktor tekstur tanah.

Gambar 5. Hubungan porositas total dengan kapasitas infiltrasi

R2 = 0.45 --> r = -0.63

0

50

100

150

200

51 52 53 54 55 56 57 58 59

Porositas Total (%)

Kap

Infil

trasi

(cm

/har

i)


Pengaruh Penggunaan Lahan Ter-hadap Kapasitas Infiltrasi

Kemampuan tanah dalam meresap-kan air ditentukan oleh sifat tanah dankondisi permukaan tanah. Jika tanah memi-liki sifat relatif sama, maka kapasitasinfiltrasi ditentukan oleh faktor kondisipermukaan tanah terutama penggunaanlahan (Haan et al., 1982). Hasil pengukurankapasitas infiltrasi pada lima jenis peng-gunaan lahan di Kota Malang menunjukkanadanya perbedaan. Kapasitas infiltrasitertinggi pada lahan semak belukar dengannilai rata-rata sebesar 165,58 cm/hari,diikuti lahan hutan kota sebesar 91,69 cm/hari, lahan pekarangan sebesar 84,26 cm/hari, dan lahan tegalan sebesar 68,35 cm/hari. Sedangkan kapasitas infiltrasi lahanrumput memiliki nilai terendah yaitusebesar 33,58 cm.hari

-1. Analisis uji beda

kapasitas infiltrasi memperoleh nilai T-hitung 5,15. Oleh karena nilai T-tabel(á=5%)=5,12, maka dapat disimpulkanbahwa kapasitas infiltrasi pada berbagaipenggunaan lahan berbeda secara signifikandengan taraf kepercayaan 95%.

Perbedaan kapasitas infiltrasi ter-sebut menunjukkan bahwa vegetasimemiliki peran besar dalam menentukankapasitas infiltrasi; dimana kapasitas infil-trasi pada lahan bervegetasi heterogen(hutan kota, semak belukar, dan peka-rangan) cenderung lebih tinggi dibandingpada lahan bervegetasi homogen (tegalandan rumput). Vegetasi menjadi faktor pe-nentu besarnya kapasitas infiltrasi, yaitusemakin banyak dan besar ukuran vegetasikapasitas infiltrasi semakin besar (Stothoffet al, 1999). Kapasitas infiltrasi pada lahanrumput dan tegalan yang cenderung rendahdisebabkan kedua vegetasi memiliki akarserabut dengan kedalaman sangat terbataskurang mendukung terjadinya proses infil-

trasi. Sedangkan tingginya kapasitasinfiltrasi pada lahan semak belukar disebab-kan lahan ini lebih bersifat alami danmemiliki komposisi vegetasi cukup berva-riasi terdiri dari rumput liar, perdu, dantanaman berbatang kayu yang mendukungterjadinya proses infiltrasi. Perbedaankapasitas infiltrasi tersebut secara scientificbenar, karena menurut Winanti (1996)pengaruh vegetasi terhadap infiltrasiditentukan oleh sistem perakarannya yangyang berbeda antara tumbuhan berakarpendek, sedang, dan dalam.

Adanya perbedaan kapasitas infiltrasipada berbagai penggunaan lahan tersebutmenunjukkan bahwa faktor vegetasi(Winanti, 1996; Volk, Barker, danRichardson, 2003) terutama jenis vegetasi(Leonard dan Andrieux, 1998) memilikiperan besar dalam menentukan kapasitasinfiltrasi. Dengan demikian dapat dikatakanbahwa kapasitas infiltrasi pada tanahbervegetasi akan cenderung lebih tinggidibanding tanah yang tidak bervegetasi(Lee, 1990), dan tipe vegetasi (Leonard danAndrieux, 1998; Lee, 1990) termasuk jenis,komposisi, dan kerapatan vegetasi sangatmenentukan besar-kecilnya kapasitasinfiltrasi. Peran vegetasi dalam meningkat-kan infiltrasi karena keberadaan vegetasidapat meningkatkan kandungan bahanorganik, jumlah dan tebal seresah, dan biotatanah (Lee, 1990; Asdak, 2002) yangmendukung berlangsungnya proses infil-trasi.

Hasil penelitian kapasitas infiltrasipada berbagai jenis penggunaan lahantersebut agak berbeda dengan hasilpenelitian Winanti (1996) yang dilakukandi daerah dataran. Perbedaan tersebutadalah: (1) Pada penelitian ini semakbelukar memiliki nilai kapasitas infiltrasi


tertinggi, sedangkan dalam penelitianWinanti semak belukar berada pada urutanketiga dengan kemampuan meningkatkaninfiltrasi sebesar 2%, (2) Pada penelitianWinanti lahan rumput memiliki kapasitasinfiltrasi tertinggi dengan kemampuanmeningkatkan infiltrasi sebesar 6%,sedangkan pada penelitian ini rumputberada pada urutan kelima setelah semakbelukar, hutan kota, pekarangan,dantegalan, (3) Pada penelitian ini kapasitasinfiltrasi lahan pekarangan berada padaurutan ketiga, sedangkan pada penelitianWinanti nilai kapasitas infiltrasi lahanpekarangan berada di urutan kedua. Per-bedaan urutan kapasitas infiltrasi tersebutmungkin disebabkan oleh perbedaankarakteristik lokasi dan metode penelitianyang digunakan.

Berdasarkan hasil penelitian di atasdiketahui bahwa secara signifikan jenispenggunaan lahan memberi pengaruh padakapasitas infiltrasi. Urutan nilai kapasitasinfiltrasi dari tertinggi sampai terendahadalah lahan semak belukar, hutan kota,pekarangan, tegalan dan rumput. Lahansemak belukar mempunyai kapasitasinfiltrasi dengan kategori sedang cepat, danlahan hutan kota, pekarangan, dan tegalanmempunyai kapasitas infiltrasi dengankategori sedang; sedangkan lahan rumputtaman/lapangan mempunyai kapasitasinfiltrasi dengan kategori sedang lam-bat.Hasil penelitian ini menunjukkan bah-wa jenis penggunaan lahan yang bersifatalami seperti semak belukar dan hutan kotamemiliki kemampuan tinggi dalammeresapkan air; sedangkan jenis peng-gunaan lahan dibudayakan seperti rumputdan tegalan memiliki kemampuan lebihrendah dalam meresapkan air. Oleh karenaperubahan penggunaan lahan di kotacenderung mengubah lahan alami menjadi

lahan budidaya, maka perubahan peng-gunaan lahan di kota cenderung akanmenurunkan kapasitas infiltrasi.

KESIMPULAN

1. Perubahan penggunaan lahan di kotadapat merubah sifat biofisik tanahterutama biomassa akar, BOT, danjumlah cacing. Penggunaan lahandengan vegetasi heterogen seperti hutankota dan semak belukar memilikibiomassa akar dan BOT yang lebihtinggi dibanding pada lahan bervegetasihomogen seperti rumput. Uji one wayANOVA sifat biofisik tanah padaberbagai jenis penggunaan lahan me-nunjukkan perbedaan yang signifikansipada biomassa akar, BOT, dan poro-sitas, tetapi tidak signifikansi padajumlah cacing.

2. Besarnya kapasitas infiltrasi dipengaruhioleh sifat biofisik tanah terutamabiomassa akar, BOT, dan jumlah cacing.Analisis korelasi sifat biofisik tanahdengan kapasitas infiltrasi menunjuk-kan bahwa biomassa akar dan jumlahcacing memiliki korelasi cukup tinggi(re”0,70) dan variabel BOT memilikikorelasi substansial (r=0,60), sedang-kan variabel porositas memiliki korelasisubstansial negatif (r=-0,63). Korelasinegatif porositas dengan infiltrasidisebabkan tanah di daerah penelitianbertekstur lempung berliat yangdidominasi pori mikro yang tidakmendukung proses infiltrasi.

3. Perubahan penggunaan lahan terbukadi Kota Malang lahan tegalan dansemak belukar menjadi lahan rumput,pekarangan, dan hutan kota dapatmeningkatkan dan menurunkan kapa-


sitas infiltrasi. Hal ini terjadi karena pe-rubahan penggunaan lahan dapat meru-bah sifat biofisik tanah, dan sifat biofisiktanah dapat memepengaruhi kemam-puan tanah dalam meresapkan air.

UCAPAN TERIMAKASIH

Tulisan ini merupakan bagian daridisertasi penulis yang berjudul PerubahanTata Guna Lahan dan Resapan Air di Kota

(Optimalisasi Resapan Air Dalam Penge-lolaan Lahan Kota Malang). Pada kesem-patan ini penulis menyampaikan terima-kasih dan penghargaan kepada Prof. Ir. WaniHadi Utomo, PhD; Ir. Didik Suprayogo,MSc,PhD; dan Dr. Ir. Zaenal Kusuma, MSyang telah banyak memberi bimbingan danpengarahan. Serta Sdr. Ngadirin LaboranLab. Fisika Tanah Unibraw yang banyakmembantu dalam pengumpulan dan analisissampel tanah.

DAFTAR PUSTAKA

Agus, F. 2004. Dampak Lingkungan Alih Guna Lahan Sawah. Harian Umum Tempo, 21Desember 2004.

Anggoro Sigit, Agus. 2007. “Analisis Proses Degradasi Lahan dan Dampaknya terhadapProduktivitas Lahan Pertanian di Kabupaten Klaten”. Forum Geografi, Volume 21Nomor 2 Tahun 2007. Hlm 155-173.

Anonim, 2001. Air Bawah Tanah (Groundwater). http:/www.lablink.or.id/Hidro/air-bawah-tanah.htm.

Asdak, C. 2002. Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Gadjah Mada UniversityPress, Yogyakarta.

BAPPEDA Kota Malang, 2001. Evaluasi/Revisi Rencana Tata Ruang Wilayah Kota MalangTahun 2001 – 2010. BAPPEDA Kota Malang, Malang.

BAPPEDALDA Kota Malang, 2002. Neraca Sumberdaya Alam Spasial Daerah Tahun 2002.Pemerintah Kota Malang, Malang.

Carrow, R.N. dan Waltz, C. 1985. Turfgrass Soil & Water Relationships. Crop and Soil ScienceDept., Universty of Georgia , Georgia.

Djunaedi, 1990. Pola Tata Guna Tanah Beberapa Ibukota Kecamatan di DIY. Laporan Penelitian,Fakultas Teknik UGM, Yogyakarta.

Foth, H.D. 1984. Fundamental of Soil Science. John Willey and Sons, New York.

Hairiah, K. dan Aini, F.K., 2005. Praktikum Biologi Tanah. Lab. Biologi Tanah JurusanTanah Fakultas Pertanian Universitas Brawijaya Malang.

Haan, C.T., Johnson, H.P., dan Brakensiek, D.L.. 1982. Hydrologic Modelling of Small Watershed.American Society of Agriculture Engineers, Michigan.

Lee, R. 1990. Hidrologi Hutan. Gama Press, Yogyakarta.

Leonard, J dan Andrieux, P. 1998. Infiltration Characteristic of Soil in MediterraneanVineyards in Southern France. J. Catena 32: 209-233.


Liedloff, A.C., Ludwig, J.A., dan Coughenour, M.B. 2003. Simulating Overland Flow andSoil Infiltraton Using an Ecological Approach, in David A Post (ed), Proc. V0l. 2.Natural System, Modsim , Townsville, p. 525-519.

Priyono, S. 2000. Petunjuk Analisis Sifat Fisik Tanah. Lab. Fisika Tanah, Fakultas PertanianUniversitas Brawijaya Malang.

Schwab, G.O., Fangmeir, D.D., Elliot, W.J., and Frevert, R.K. 1992. Soil ang Water ConservationEngineering. Four Edition, John Wiley & Sons. Inc, New York. Susanto, R.H. danPurnomo, R.H (pentenjemah). 1997. Teknik Konservasi Tanah dan Air. CFWMSSriwijaya University, Palembang.

Sosrodarsono, S. dan Takeda, K. 2003. Hidrologi Untuk Pengairan. Pradnya Paramita, Jakarta.

Stothoff, S.A. 1999. The effect of vegetation on infiltration in shallow soil underlain byfissure bedrock. J. Hydrology 218:169-190.

Sulaiman, W. 2002. Jalan Pintas Menguasai SPSS. Penerbit Andi, Yogyakarta.

Sunartono. 1995. Optimalisasi Pemanfaatan Lahan Di Perkotaan Melalui PembangunanKawasan Siap Bangun, Makalah disajikan dalam Seminar Nasional Empat WinduFakultas Geografi UGM, Tanggal 2 September 1995, di UGM Yogyakarta.

Suprayogo, D., Widianto, Purnomosidi, P., Widodo, R.H., Rusiana, F., Aini, ZZ., Khasanah,N., dan Kusuma, Z. 2004. Degradasi Sifat Fisik Tanah Sebagai Akibat Alih GunaLahan Hutan Menjadi Sistem Kopi Monokultur: Kajian Perubahan MakroiporositasTanah, J.Agrivita 26 (1): 60-68.

Suripin. 2002. Pelestarian Sumberdaya Tanah dan Air. Penerbir Andi, Yogyakarta

Suryantoro, A. 2002. Perubahan Penggunaan Lahan Kota Yogyakarta Tahun 1959 – 1996Dengan Menggunakan Foto Udara, Disertasi S-3, Program Pasca Sarjana-UGM,Yogyakarta.

Travis, C.C. dan Etnier, E.L. 1984. Groundwater Pollution. Westview Press, Inc., Colorado.

Utaya, Sugeng. 2008. Perubahan Tata Guna Lahan dan Resapan Air di Kota: “OptimalisasiResapan Air Dalam Pengelolaan Lahan Kota Malang”, Disertasi S-3, Program PascaSarjana-Unibraw, Malang.

Volk, J., Barker, W., dan Richardson, J. 2003. Soil Health in Relation to Grazing. RangeScience and Soil Science Depertment. http://www.ag.ndsu.nodak.edu/ street/2003report/Soil%20Health%20in%20Relation%20to%20Grazing.htm.

Winanti, T. 1996. Pekarangan Sebagai Media Peresapan Air Hujan Dalam Upaya PengelolaanSumberdaya Air, Makalah disajikan dalam Konferensi Nasional Pusat Studi LingkunganBKPSL, Tanggal 22-24 Oktober 1996 di Universitas Udayana, Denpasar Bali.

Widianto, Suprayogo, D., Noveras, H., Widodo, RH., Purnomosidi, P., dan Noordwijk, MV.2004. Alih Guna Lahan Hutan Menjadi Lahan Pertanian: Apakah Fungsi HidrologisHutan Dapat Digantikan Sistem Kopi Monokultur?, J.Agrivita. 26 (1): 47-52.

Wild, A. 1993. Soils and The Environment: An Introduction. Cambridge University, New York.

Wu, J., Zhang, R., dan Yang, J. 1996. Estimating Infiltration Recharge Using a ResponseFunction Model. J. Hydrology V (198):124-139.

Documents

PENGARUH PERUBAHAN PENGGUNAAN LAHAN TERHADAP …Uji beda (dengan menggunakan ANOVA-one way) digunakan untuk menganalisis perbedaan sifat biofisik tanah dan kapasitas infiltrasi. Analisis