KOMPARASI TIGA MODEL INFILTRASI PADA LAHAN PERTANIAN DAN AGROFORESTRI DI DAS MERAWU – BANJARNEGARA

  • Ngadisih Ngadisih Departemen Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Gadjah Mada
  • Hatma Suryatmojo Laboratorium Pengelolaan Daerah Aliran Sungai, Fakultas Kehutanan, Universitas Gadjah Mada
  • M. Chrisna Satriagasa Laboratorium Pengelolaan Daerah Aliran Sungai, Fakultas Kehutanan, Universitas Gadjah Mada
  • Maya Annisa Departemen Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Gadjah Mada
  • Cahyo Kumolo Departemen Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Gadjah Mada
Keywords: agroforestri, lahan pertanian, laju infiltrasi, model, tanah

Abstract

Daerah Aliran Sungai (DAS) Merawu di Banjarnegara terancam kelestarian lingkungannya karena erosi dan longsor. Tanah di DAS ini merupakan tanah vulkanik yang tebal dan subur. Ancaman erosi dan longsor muncul karena tanah berada pada lahan miring, intensitas hujan tinggi, dan penutupan lahan yang rendah. Erosi dan longsor sangat berkaitan dengan proses masuknya air ke dalam tanah (infiltrasi). Tujuan dari penelitian ini adalah membandingkan tiga model infiltrasi (Horton, Philip, Kostiakov) dalam memprediksi kecepatan proses masuknya air ke dalam tanah pada dua penggunaan lahan yang berbeda di DAS Merawu. Sampel tanah dan pengukuran laju infiltrasi dilakukan pada demplot: i) lahan pertanian dan ii) agrofotesri dengan masing-masing luas 0,1 Ha. Titik pengambilan sampel tanah dan pengukuran infiltrasi ditetapkan berdasarkan metode purposive sampling yang mewakili lereng bagian atas, tengah dan bawah, masing-masing sejumlah 3 titik, sehingga total ada 18 titik sampel. Pengukuran laju infiltrasi dilakukan dengan menggunakan alat Double Ring Infiltrometer. Evaluasi model menggunakan parameter statistik MAE, Bias, dan RMSE. Penelitian ini menunjukkan bahwa tanah pada demplot pertanian dan agroforestri adalah jenis Latosol dengan kelas tekstur Sandy Loam, struktur granuler, berat jenis 1,74 – 1,92 g.cm-3, berat volume 0,48 – 0,60 g.cm-3, porositas 69 – 72%, dan kandungan bahan organik 3,6-7,5%. Laju infiltrasi pada lahan pertanian dengan model Horton, Phillip, dan Kostiakov secara berturut-turut, yaitu 340 mm.jam-1, 385 mm.jam-1 dan 390 mm.jam-1. Sedangkan pada agroforestri, dengan urutan yang sama: 254 mm.jam-1, 337 mm.jam-1, dan 435 mm.jam-1. Berdasarkan nilai MAE dan RMSE, model infiltrasi Horton lebih baik dalam memprediksi laju infiltrasi pada lahan pertanian dan agroforestri.

Downloads

Download data is not yet available.

References

Adekalu, K.O., Okunade, D.A., Osunbitan, J.A. (2006). Compaction and mulching effects on soil loss and runoff from two southwestern Nigeria agricultural soils. Geoderma, 137, 226–230. doi:10.1016/j.geoderma.2006.08.012.

Anderson, S.H., Udawatta, R.P., Seobi T., Garrett, H.E. (2008). Soil water content and infiltration in agroforestry buffer strips. Agroforest Syst., 75, 5–16. doi: 10.1007/s10457-008-9128-3.

Agbede, T.M., Ojeniyi, S.O., Adeyemo, A.J. (2008). Effect of Poultry Manure on Soil Physicals and Chemical Properties, Growth and Grain Yield of Sorghum in Southwest, Nigeria. American-Eurasian Journal of Sustainable Agriculture, 2(1): 72-77.

Balai Pengelolaan Daerah Aliran Sungai Serayu Opak Progo (BPDAS SOP). (2015). Laporan Aplikasi Program Hidrologi Soil Water Aessessment Tool (SWAT) di Wilayah Sub DAS Merawu-DAS Serayu. BPDAS Serayu Opak Progo. Yogyakarta.

Betancur-Vargas, T., Martínez-Uribe, C., García-Aristizábal, E.F., & Escobar-Martínez, J.F. (2017). Identification and characterization of regional water flows contributing to the recharge of an unconfined aquifer. Rev.fac.ing.univ. Antioquia no.85. doi:10.17533/udea.redin.n85a07.

Bissett, M.J., & O’Leary, G.J. (1996). Effects of Conservation Tillage and Rotation on Water Infiltration in Two Soils in South-Eastern Australia. Australian Journal of Soil Research, 34(2), 299-308. doi: 10.1071/SR9960299.

Chai, T., & Draxler, R.R. (2014). Root mean square error (RMSE) or mean absolute error (MAE) - Arguments against avoiding RMSE in the literature. Geosci. Model Dev., 7, 1247–1250. doi:10.5194/gmd-7-1247-2014.

Sun, D., Yang, H., Guan, D., Yang, M., Wu, J., Yuan, F., Jin, C., Wang, A., Zhang, Y. (2018). The effects of land use change on soil infiltration capacity in China: A meta-analysis. Science of the Total Environment, 626, 1394–1401. doi: 10.1016/j.scitotenv.2018.01.104.

Haghnazari, F., Shahgholi, H., & Feizi, M. (2015). Factors affecting the infiltration of agricultural soils: review. International Journal of Agronomy and Agricultural Research (IJAAR), 6 (5), 21-35.

Green, W.H., & Ampt, G. (1911). Studies on soil physics, 1. The flow of air and water through soils. Journal Agriculture Science, 4, 1–24.

Haghighi, F., Gorji, M., Shorafa, M., Sarmadian, F., & Mohammadi, M.H. (2010). Evaluation of some infiltration models and hydraulic parameters. Span.J.Agric.Res., 8(1), 210–217. doi:10.5424/sjar/2010081-1160.

Hangen, E., Buczko, E., Bens, O., Brunetto, J., & Hüttl, R.F. (2002). Infiltration pattern into two soils under conventional and conservation tillage: influence of the spatial distribution of plant root structures and soil animal activity. Soil and Tillage Research, 63, 181-186.

Hardiyatmo, H.C. (2006). Penanganan Tanah Longsor & Erosi. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.

Haynes, R.J., & Naidu, R. (1998). Influence of Lime, Fertilizer and Manure Application on Soil Organic Matter Content and Soil Physical Conditions: a review. Nutrient Cycling in Agroecosystems, 51, 123–137.

Hillel, D. (1980). Fundamental if Soil Physics. Academic Press. New York.

Holtan, H.N. (1961). Concept for Infiltration Estimates in Watershed Engineering, ARS41-51. U.S. Department of Agricultural Service, Washington, DC.

Hopmans, J. (1995). Evaluation of various infiltration models. Sci.Agric., 140, 5–8.

Horton, R.E. (1941). An approach toward a physical interpretation of infiltration-capacity. Soil Sci.Soc.Am.J. 5(C), 399–417.

Johnson, A.I. (1991). A Field Method for Measurement of Infiltration. 2nd Printing. United Stated Government Printing Office. Washington.

Published
2020-03-24