INFILTRASI

INFILTRASI

1. Definisi Infiltrasi

Infiltrasi adalah peristiwa masuknya air ke dalam tanah, yang umumnya (tetapi tidak mesti) melaliu permukaan dan secara vertical (Arsyad, 2010). Jika cukup air, maka air infiltrasi akan bergerak terus kebawah yaitu kedalam profil tanah. Gerakan air kebawah di dalam profil tanah disebut perkolasi.

            Infiltrasi adalah proses meresapnya air atau proses meresapnya air dari permukaan tanah melalui pori-pori tanah. Dari siklus hidrologi, jelas bahwa air hujan yang jatuh di permukaan tanah sebagian akan meresap ke dalam tanah, sabagian akan mengisi cekungan permukaan dan sisanya merupakan overland flow. Sedangkan yang dimaksud dengan daya infiltrasi (Fp) adalah laju infiltrasi maksimum yang dimungkinkan, ditentukan oleh kondisi permukaan termasuk lapisan atas dari tanah. Besarnya daya infiltrasi dinyatakan dalam mm/jam atau mm/hari. Laju infiltrasi (Fa) adalah laju infiltrasi yang sesungguhnya terjadi yang dipengaruhi oleh intensitas hujan dan kapasitas infiltrasi.

Laju infiltrasi adalah banyaknya air persatuan waktu yang masuk melalui permukaan tanah dinyatakan dalam mm jam^-1 atau cm jam^-1. Pada saat tanah masih kering, laju infiltrasi cenderung tinggi.  Setelah tanah menjadi jenuh air, maka laju infiltrasi akan menurun dan menjadi konstan. Kondisi permukaan, seperti sifat pori dan kadar air tanah, sangat menentukan jumlah air hujan yang diinfiltrasikan dan jumlah runoff (Hakim, et al, 1986).

2. Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Infiltrasi

Laju infiltrasi ditentukan oleh besarnya kapasitas infiltrasi dan laju penyediaan air. Selama intensitas hujan lebih kecil dari kapasitas infiltrasi, maka laju infiltrasi sma dengan intensitas hujan. Jika intensitas hujan melampaui kapasitas infiltrasi, maka terjadilah genangan air dipermukaan tanah atau aliran permukaan (Arsyad, 2010).

Lebih lanjut Hakim, et al (1986), menyatakan bahwa pergerakan air kebawah sangat ditentukan oleh sifat pori, atabilitas agregat, terkstur, kedalaman lapisan impermesbel, serta ada tidaknya liat yang mengembang. Oleh karena itu, pada masing-masing jenis tanah laju infiltrasinya akan berbeda-beda. Misalnya saja tanah berpasir yang dalam umumnya menahan sedikit air dan sebaliknya memungkinkan banyak hilang melalui perkolasi.

3. Pentingnya Mengetahui Laju Infiltrasi

Dengan mengetahui data dapat digunakan untuk menduga kapan terjadi runoff akan terjadi bila suatu jenis tanah telah menerima sejumlah air tertentu baik melalui curah hujan  ataupun irigasi dari suatu tendon air di permukaan tanah (Siradz, et al, 2007). Selain itu dari hasil penelitian Siswanto dan Joleha (2001), disebutkan bahwasannya dengan mengetahui infiltrasi maka pada setiap rumah dengan sadar membuat sumur resapan. Seperti halnya daearah perkotaan yang sangat memerlukannya. Sehingga denganhal ini dapat dihindari air limpasan dan juga banjir.

4. Hubungan Hutan Dengan  Infiltrasi

Permukaan yang tertutup oleh vegetasi dapat menyerap energi tumbuk hujan dan karenanya mampu mempertahankan laju infiltrasi yang tinggi. Pengembalian sisa-sisa tanaman dan penambahan bahan organic lainnya sebagai mulsa dipermukaan tanah juga mampu meningkatkan laju infiltrasisebaik pengaruh vegetasi hidup (Hakim, et al, 1986). Sehingga dengan hal ini dengan adanya hutan tumbukan air hujan yang jatuh pada kawasan berhutan rentunya akan tertahan ole tajuk dan dengan adanya bahan organic pada lantai hutan infiltrasi yang terjadi dapat terjadi dengan baik.

Pengaruh Proses Penghujanan Terhadap Perubahan Parameter Sifat Fisik Tanah

1.      Perubahan Kadar Air Benda Uji Akibat Infiltrasi Air

Setelah mengalami proses penghujanan maka kadar air tanah mengalami perubahan dimana proses penghujanan benda uji mempunyai pola yang sama dengan pembasahan yaitu mengakibatkan kadar air tanah mengalami kenaikan.

Contohnya seperti pada perubahan kadar air benda uji setelah dihujani dari 0.5 jam sampai 2 jam pada masing-masing kedalaman. Setelah di basahi dari 0.5 jam sampai 2 jam, kadar air tanah dikedalaman 15 meter yang berupa tanah lempung yang lunak menpunyai kadar air tanah yang paling besar diantara tanah yang lainnya. Hal ini terkait dengan sifat lempung yang lebih mudah lagi mengikat air.

2.      Pengaruh Infiltrasi Air Terhadap Derajat Kejenuhan

Adanya infiltrasi air hujan pada tanah, mengakibatkan perubahan kadar air benda uji. Bila kadar air berubah maka pada umumnya derajat kejenuhan tanah juga mengalami perubahan. Suatu massa tanah terdiri dari butiran tanah dan ruang pori diantara butiran tanah. Dimana ruang pori ini dapat terisi oleh air atau udara atau gabungan antara keduanya. Bila seluruh ruang pori terisi oleh air maka massa tanah berada pada kondisi jenuh. Sedangkan bila sebagian ruang pori ditempati oleh air dan sisanya terisi udara maka tanah dalam kondisi tidak jenuh.

3.      Pengaruh Infiltrasi Air Terhadap Angka Pori

Apabila terjadi perubahan angka pori dengan bertambahnya kadar air akibat adanya infiltrasi air hujan. Ini menunjukkan bahwa, terjadi perubahan volume dimana tanah akan mengembang dengan bertambahnya kadar air, Perubahan angka pori yang terjadi pada tanah lempung yang banyak terdapat pada tanah dikedalaman 15 sampai 30 meter pada suatu lokasi menpunyai angka pori yang besar pada kondisi initialnya. Pada kondisi ini tanah sudah banyak mengandung air dalam pori-pori tanahnya, dimana dengan adanya air dalam pori tanah akan menyebabkan jarak antar butiran tanah akan menjadi lebih jauh, bidang geser antar partikel tanah lebih besar sehingga tanah akan mengembang. Sedangkan pada tanah pasir berlanau yang terdapat dalam tanah dikedalaman 5 meter dan 10 meter, kandungan air dalam tanah lebih kecil karena sifat pasir dan lanau yang kurang menyerapa air pada permukaan partikel tanahnya, sehingga angka pori juga kecil dan perubahan volume yang terjadi akibat adanya air tidak menyebabkan tanah mengembang.

4.      Pengaruh Infiltrasi Air Terhadap Tegangan Air Pori Negatif

Pada saat proses penghujanan dilakukan, tegangan air pori negatif tanah mengalami penurunan. Tegangan air pori negatif atau suction ini hanya ada pada tanah yang kohesif yaitu tanah yang mengandung lempung. Pada tanah di kedalaman 15 meter sampai 30 meter yang menpunyai kadar lempung lebih besar terjadi penurunan tegangan air pori negatifnya yang lebih besar dibandingkan pada tanah dikedalaman 5 dan 10 meter. Dengan adanya peningkatan kadar air pada tanah menyebabkan banyaknya air yang mengisi ruang pori, sedangkan volume pori tidak mengalami perubahan, sehingga tekanan air pada permukaan tanah akan berkurang.

5.      Pengaruh Infiltrasi Air Hujan Terhadap Kohesi

Pada awal penghujan dimana tanah masih dalam kondisi tidak jenuh, nilai kohesi masih cukup besar, walaupun proses penghujanan sudah mulai diberikan. Dalam hal ini, ikatan antar butiran tanah masih kuat, karena air yang diberikan dalam proses penghujanan belum sepenuhnya mengisi seluruh ruang pori antar butiran. Namun, bila proses penghujanan berlanjut, maka jarak antar butiran tanah akan semakin menjauh seiring dengan peningkatan jumlah air yang mengisi rongga pori tanah, sampai tanah berada dalam kondisi jenuh. Pada kondisi hampir jenuh ini, air dapat merusak struktur butiran tanah, dimana susunan partikel tanah yang awalnya lebih terkunci menjadi pecah, adanya air juga menyebabkan antar butir partikel tanah menjadi mudah tergelincir.

6.      Pengaruh Infiltrasi Air Terhadap Sudut Geser Dalam

Peningkatan kadar air yang mengisi ruang pori tanah yang mengakibatkan jarak antar butiran tanah semakin bertambah. Pada kedalaman 5 m, 10m, peningkatan kadar air akibat infiltrasi air hujan, belum sepenuhnya menghilangkan kekuatan gesernya karena derajat kejenuhannya belum sampai pada kondisi jenuh. Sebaliknya pada tanah kedalaman 15 m , 20 m, 25 dan 30 m, sudut geser dalamnya nol (F=0), namun kuat geser tanah dengan kandungan lempung yang besar dimana kekuatan geser (qu) sangat kecil. Karena ruang pori hampir seluruhnya terisi air sehingga jarak antar butiran menjadi jauh dan mudah lepas.

Faktor-faktor yang mempengaruhi laju infiltrasi antara lain :

a. Jenis permukaan tanah

b Cara pengolahan lahan

c. Kepadatan tanah

d. Sifat dan jenis tanaman.

Teknik yang dapat diterapkan untuk mengetahui laju inlfitrasi

Salah satu cara untuk menanggulangi masalah bahan organik tanah adalah dengan sistem budidaya lorong (alley cropping). Sistem ini dapat mengelola bahan organik dengan masukan rendah maupun tinggi. Dengan demikian sistem ini diharapkan dapat memperbaiki sifat fisik tanah disamping sifat kimia dan biologi tanah, serta dapat berperan dalam menekan erosi.

Sistem budidaya lorong adalah salah satu alternatif yang dikembangkan dalam metode konservasi tanah, dimana sistem ini merupakan suatu cara meningkatkan produktivitas tanah dengan bahan hijauan yang diperoleh dari pemangkasan tanaman legum. Sistem ini dapat memberikan tambahan bahan organik kedalam tanah, disamping merupakan sumber nitrogen tanah, sumber kayu bakar bagi petani dan sumber makanan ternak. Berbagai tanaman dapat dipergunakan sebagai tanaman pagar pada sistem budidaya lorong, antara lain Flemingia congesta, Akar wangi (Vertivera zizainoides), dan Kaliandra (Calliandra callothyrsus).

Hasil analisis sidik ragam menunjukkan bahwa sistem budidaya lorong meningkatkan laju infiltrasi. Karena sistem budidaya lorong akan memberikan hasil pangkasan yang berfungsi sebagai mulsa. Dengan adanya mulsa akan dapat menghambat aliran permukaan dan infiltrasi akan diperbesar. Lal and Green Land (1979) mengatakan bahwa kandungan lumpur dalam aliran air permukaan yang diberi mulsa menjadi lebih sedikit, adanya aktivitas akar tanaman pagar maupun tanaman pangan akan dapat menggemburkan tanah sehingga akan berpengaruh terhadap pori mikro dan makro tanah, pada akhirnya infiltrasi air kedalam tanah dapat ditingkatkan.

Pengaruh lain adanya vegetasi dalam hal ini tanaman alley akan dapat mematahkan kekuatan aliran permukaan, yaitu kecepatan aliran air mengalir akan tertahan oleh adanya vegetasi dan kesempatan terjadinya infiltrasi semakin diperbesar (Baver et.al., 1972). Disamping itu sistem budidaya lorong dapat mengurangi laju erosi karena barisan legum tersebut setelah tumbuh rapat mampu menahan sebagian tanah yang hanyut oleh air hujan sehingga memperkecil erosi. Flemingia dapat membentuk teras setelah satu tahun penanaman setinggi kurang lebih 25 cm sehingga Flemingia memberikan pengaruh yang terbaik dibanding dengan Akar wangi dan Kaliandra terhadap kandungan bahan organik, kadar air lapang, kadar air maksimum dan laju infiltrasi (Rachman et.al., 1990).

DAFTAR PUSTAKA

Arsyad, Sitanala. 2010. Konservasi Tanah dan Air. Insitut Pertanian Bogor Press. Bogor

D. Juanda, dkk. 2003. Kajian Laju Infiltrasi Dan Beberapa Sifat Fisik Tanah Pada Tiga Jenis Tanaman Pagar Dalam Sistem Budidaya Lorong. Jurnal Ilmu Tanah dan Lingkungan Vol. 4 (1) : 25-31

Hasurllah. 2011. Studi Pengaruh Infiltrasi Air Hujan Terhadap Kestabilan Lereng. Jurnal Ilmu-Ilmu Tekhnik-Sistem, Vol 5 No 2: 1-13

Hakim, Nurhajati, dkk. 1986. Dasar-Dasar Ilmu Tanah. Penerbit Universitas Lampung. Lampung

Siradz, Syamsul., Bambang DK dan Suci Handayani. 2007. Peranan Uji In Situ Laju Infiltrasi dalam Pengelolaan DAS Grindulu-Pacitan. Jurnal Ilmu Tanah dan Lingkungan Vol. 7 No. 2 : 122-126

Siswanto dan Joleha. 2001. System Drainase Untuk Meningkatkan Pengisisn (Recharge) Air Tanah. Jurnal Natur Indonesia III (2) : 129-137