perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user i
ARTIFICIAL ENVIRONMENT LIANG PERANGKAP UNDUR--UNDUR
(Myrmeleon sp.) FASE LARVA SEBAGAI SIMULASI
DALAM MITIGASI SEDIMENTASI
Skripsi
Untuk memenuhi sebagian persyaratan
guna memperoleh gelar Sarjana Sains
Oleh:
Rhosid Fajar Ismail
M 0406050
JURUSAN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2011
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user ii
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user iii
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user iv
PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi ini adalah hasil penelitian saya sendiri dan
tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu
perguruan tinggi, serta tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan
oleh orang lain, kecuali secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar
pustaka. Apabila dikemudian hari dapat ditemukan adanya unsur penjiplakan maka gelar
kesarjanaan yang telah diperoleh dapat ditinjau dan/atau dicabut.
Surakarta, Februari 2011
Rhosid Fajar Ismail NIM M 0406050
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user v
ARTIFICIAL ENVIRONMENT LIANG PERANGKAP UNDUR--UNDUR
(Myrmeleon sp.) FASE LARVA SEBAGAI SIMULASI
DALAM MITIGASI SEDIMENTASI
Rhosid Fajar Ismail
Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret, Surakarta
ABSTRAK
Sedimentasi dapat meningkatkan kekeruhan air yang berdampak negatif pada kelestarian ekosistem alami dan biota perairan. Simulasi miitigasi sedimentasi salah satunya dapat menggunakan liang perangkap yang dibuat oleh larva undur-undur. Adanya timbunan tanah, agregat tanah serta ukuran partikel tanah yang berubah akibat aktivitas tersebut membuat sedimen kolam, sungai, dan waduk mudah hanyut akibat aliran air. Undur-undur (Myrmeleon sp.) pada fase larva membuat liang perangkap di tanah berpasir sebagai tempat tinggal dan perangkap untuk mangsanya. Liang perangkap undur-undur ini membuat agregat tanah yang padat menjadi remah. Aktivitas larva undur-undur tersebut diterapkan pada sedimen kolam, sungai dan waduk untuk merubah struktur tanah sedimen, jika tanah sedimen terkena aliran air , maka sedimen tersebut akan mudah terbawa oleh air dan mengurangi akumulasi sedimentasi pada daerah tersebut.
Tujuan dari penelitian ini adalah mengetahui besarnya volume timbunan tanah hasil aktivitas larva undur-undur dalam membuat liang perangkap, mengetahui kemampuan larva undur-undur dalam membuat liang perangkap dengan kondisi tanah yang berbeda dan mengetahui pengaruh liang perangkap larva undur-undur terhadap limpasan sedimentasi.
Langkah kerja dari penelitian ini meliputi pengambilan sampel, pemeliharaan sampel, pembuatan alat pengukur limpasan sedimentasi, penentuan kecepatan air, penentuan luas area terpengaruh dan perlakuan pelimpasan sedimentasi dengan liang perangkap larva undur-undur.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa volume timbunan tanah hasil aktivitas larva undur-undur membuat liang perangkap terbesar pada sedimen kolam yaitu 20,26 cm3 dan volume yang terkecil pada sedimen waduk yaitu 13,33 cm3. Kemampuan larva undur-undur dalam membuat liang perangkap pada kondisi tanah yang berbeda dipengaruhi oleh tekstur tanah dan kadar air di dalam tanah.Liang perangkap larva undur-undur berpengaruh signifikan terhadap limpasan sedimentasi, dengan nilai signifikansi laju sedimentasi dan beban endapan layang yaitu 0,045 (p<0,05) Kata kunci : Larva undur-undur (Myrmeleon sp.), mitigasi sedimentasi, sedimen kolam, sedimen sungai, sedimen waduk.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user vi
ARTIFICIAL ENVIRONMENT PIT TRAP ANTLION
(Myrmeleon sp.) LARVAE PHASE AS SIMULATION
OF MITIGATION SEDIMENTATION
Rhosid Fajar Ismail
Biology Department, Faculty of Mathematics and Natural Sciences, Sebelas Maret University, Surakarta
ABSTRACT
Sedimentation increased water turbidity which had a negative impact on the sustainability
of natural ecosystems and aquatic biota. Simulation of mitigation sedimentation one of several options might be used a pit trap by the antlion larvae. The existence of soil heap, soil aggregate and soil particle size change by the activity makes ponds sediment, rivers sediment, and reservoirs sediment easily washed away due to water flow. Antlion (Myrmeleon sp.) on the phase larvae make burrows in sandy soil as a residence and a trap for its prey. Pit trap is made of aggregate solid ground into the crumbs. Activity antlion larvae are applied to the sediment ponds, rivers and reservoirs to alter the sediment structure, if the sediment exposed to water flow, the sediment will be easily carried away by the water and reduce the accumulation of sediment in the area.The aim of this research was to determine the large volume of soil deposits produced by the larvae antlion making a pit trap, knowing the ability of larvae antlion in a pit trap with different soil conditions and know the effect of trapping the larvae burrow antlion of sediment run off.
Step of working this research include sampling, sample maintenance, creation of sediment run off gauges, water velocity determination, the determination of affected area and flushing treatment of sedimentation with pit trap larvae antlion.
The results showed that the volume of soil deposits produced by the larvae burrow antlion make the biggest trap is the pond sediment and the smallest volume in the reservoir sediment, accounting for 20.26 cm3 and 13.33 cm3. The ability of larvae antlion making a hole trap in different soil conditions is influenced by soil texture and water content in soil. Pit trap antlion is significant effect on runoff sedimentation, with the significance of sediment and suspended sediment loads of 0.045 (p <0.05).
Keyword: Antlion larvae, (Myrmeleon sp.), mitigation, sedimentation, ponds, rivers, reservoirs
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user vii
MOTTO
“Hanya kepada Engkaulah kami menyembah dan hanya kepada Engkaulah kami memohon pertolongan.” (Q.S Al-Fatihah: 5)
“Sesungguhnya apabila dia berkata Jadilah, maka jadilah sesuatu tersebut”
(Q.S Yasin : 82)
“ Maka nikmat Tuhanmu manakah yang kamu dustakan” (Q.S Ar-Rahman :13)
“Orang yang beruntung adalah orang yang hari ini lebih baik daripada hari kemarin”
“ Setelah kesulitan pasti ada kemudahan”
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user viii
PERSEMBAHAN
Skripsi ini saya persembahkan untuk
Alloh SWT Tuhan Semesta Alam
Ayahku dan Ibuku
Inspirator dan Motivator Terbaikku
Kakekku dan Nenekku Penasehat Terbaikku
Adi, Putri, Saefudin dan Euis
Jadilah pribadi yang bermanfaat
Teman dan Saudara Berbuatlah lebih bermanfaat
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user ix
KATA PENGANTAR
Segala puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT atas segala rahmat, karunia
serta hidayah-Nya yang tak terhingga sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan
penyusunan skripsi yang berjudul Artificial Environment Liang Perangkap Undur-Undur
(Myrmeleon sp.) Fase Larva Sebagai Simulasi dalam Mitigasi Sedimentasi. Penyusunan skripsi
ini merupakan suatu syarat untuk memperoleh gelar kesarjanaan strata 1 (S1) pada Jurusan
Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Dalam pelaksanaan penelitian maupun penyusunan skripsi ini penulis mendapatkan
banyak masukan, bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak yang sangat bermanfaat baik
secara langsung maupun tidak langsung. Oleh karena itu pada kesempatan ini penulis ingin
menyampaikan terima kasih kepada:
Prof. Drs. Sutarno, M.Sc. Ph.D., selaku Dekan FMIPA Universitas Sebelas Maret
Surakarta yang telah memberikan arahan serta ijin penelitian skripsi.
Dra. Endang Anggarwulan, M.Si., selaku Ketua Jurusan Biologi FMIPA Universitas
Sebelas Maret Surakarta yang telah memberikan arahan dan perijinan selama penelitian sampai
selesainya penyusunan skripsi.
Dr. Prabang Setyono, M.Si., selaku dosen pembimbing I yang telah memberikan
bimbingan, arahan serta dukungan selama penelitian hingga selesainya penyusunan skripsi.
Dr. Agung Budiharjo, M.Si., selaku dosen pembimbing II yang telah memberikan
bimbingan, arahan serta dukungan selama penelitian hingga selesainya penyusunan skripsi.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user x
Dr. Sunarto, M.S., selaku dosen penelaah I yang telah memberikan bimbingan dan arahan
selama penelitian sampai selesainya penyusunan skripsi.
Purin Candra Purnama S.Si. M.Sc., selaku dosen penelaah II yang telah memberikan
bimbingan dan arahan selama penelitian sampai selesainya penyusunan skripsi.
Seluruh dosen, karyawan, staf Laboratorium dan rekan-rekan mahasiswa Jurusan Biologi
angkatan 2006 FMIPA Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah dengan sabar dan tiada
henti-hentinya memberikan dorongan baik spiritual maupun materiil sehingga penulis dapat
menyelesaikan skripsi ini.
Kepala dan staf Laboratorium Pusat MIPA Universitas Sebelas Maret Surakarta yang
telah mengijinkan dan membantu penulis dalam penyelesaian penelitian.
Keluarga besar Ayah dan Ibuku, Adik dan Kakakku, terimakasih atas dukungan dan
perhatian yang diberikan kepada penulis, serta semua pihak yang telah memberikan dukungan
yang tidak dapat disebutkan satu persatu.
Penulis menyadari bahwa penelitian dan penyusunan skripsi ini masih jauh dari
sempurna, oleh karena itu saran dan kritik yang membangun dari para pembaca akan sangat
membantu. Semoga skripsi ini bermanfaat bagi kita semua.
Surakarta, Februari 2011
Penulis
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user xi
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ............................................................................................... i
HALAMAN PERSETUJUAN ................................................................................ ii
HALAMAN PENGESAHAN................................................................................. iii
HALAMAN PERNYATAAN ................................................................................ iv
ABSTRAK .............................................................................................................. v
ABSTRACT ............................................................................................................ vi
HALAMAN MOTTO ............................................................................................. vii
HALAMAN PERSEMBAHAN ............................................................................ viii
KATA PENGANTAR ............................................................................................ ix
DAFTAR ISI ............................................................................................................ xi
DAFTAR TABEL.................................................................................................... xiv
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................... xv
DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................... xvi
BAB I PENDAHULUAN ...................................................................................... 1
A. Latar Belakang Masalah ......................................................................... 1
B. Perumusan Masalah ................................................................................ 4
C. Tujuan Penelitian ................................................................................... 4
D. Manfaat Penelitian .................................................................................. 5
BAB II LANDASAN TEORI ................................................................................ 6
A. Tinjauan Pustaka ..................................................................................... 6
1. Sedimentasi ........................................................................................ 6
2. Undur-Undur (Myrmeleon sp) .......................................................... 8
3. Kerangka Pemikiran .......................................................................... 11
B. Hipotesis .................................................................................................. 13
BAB III METODE PENELITIAN ......................................................................... 14
A. Waktu dan Tempat Penelitian ................................................................ 14
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user xii
B. Alat dan Bahan........................................................................................ 14
1. Alat ..................................................................................................... 14
2. Bahan .................................................................................................. 14
C. Cara Kerja ............................................................................................... 15
1. Persiapan ............................................................................................ 15
a. Pengambilan sampel ...................................................................... 15
b. Pemeliharaan sampel ..................................................................... 15
2. Pembuatan Alat Pengukuran Sedimentasi Skala Laboratorium .... 17
3. Penentuan Kecepatan Air .................................................................. 18
4. Percobaan Pendahuluan..................................................................... 18
a. Penentuan Luas Area Terpengaruh.............................................. 18
D. Rancangan Percobaan Limpasan Sedimentasi pada Liang Perangkap
Undur – Undur……………………………………………………20
E. Analisis Kadar Air dan Tekstur Tanah Sedimen Kolam,
Waduk dan Sungai…………………………...…………..……..22
F. Perlakuan Limpasan Sedimentasi dengan Liang Perangkap
Undur-Undur ........................................................................................ 23
G. Analisis Data.......................................................................................... 23
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................... 26
A. Pengukuran Volume Timbunan Tanah Hasil Aktivitas Larva
Undur-Undur dalam Membuat Liang Perangkap. ................................ 26
B. Kemampuan Larva Undur-Undur dalam Membuat Liang Perangkap
pada Jenis Sedimen Kolam, Waduk dan Sungai .................................. 28
C. Kemampuan Larva Undur-Undur dalam Membuat Liang
Perangkap pada Kadar Air yang Berbeda............................................. 31
D. Pengaruh Liang Perangkap Larva Undur-Undur Terhadap Prediksi
Laju Sedimentasi dan Beban Endapan Layang. ................................... 33
E. Prediksi Laju Sedimentasi dan Beban Endapan Layang Sebagai
Simulasi Mitigasi Sedimentasi.. ............................................................ 40
BAB V PENUTUP .................................................................................................. 45
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user xiii
A. Kesimpulan ............................................................................................ 45
B. Saran ........................................................................................................ 45
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................. 47
LAMPIRAN ............................................................................................................ 50
HALAMAN RIWAYAT HIDUP PENULIS ......................................................... 60
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user xiv
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1. Perlakuan pengukuran timbunan hasil dari larva undur-undur dalam
membuat liang perangkap ............................................................... ……….19
Tabel 2. Perlakuan kemampuan larva undur-undur dalam membuat liang
perangkap dalam kondisi tanah yang berbeda…………………………20
Tabel 3. Analisis Tekstur tanah…………………………………………………...28
Tabel 4. Kadar air masing-masing sampel sedimen……………………………...30
Tabel 5. Hasil uji DMRT rata-rata prediksi laju sedimentasi…………….………38
Tabel 6. Hasil uji DMRT rata-rata beban endapan layang……………….………38
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user xv
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1. Liang perangkap undur-undur dengan skala 2 cm ..................................... 7
Gambar 2. Morfologi Undur-undur skala 0,1 cm (Dunn, 2005) dan (b) ukuran
tubuh Undur-undur + 10 mm ................................................................... 8
Gambar 3. Alat pelimpasan sedimentasi .................................................................... 16
Gambar 4. Alat pengukur volume timbunan tanah ................................................ 18
Gambar 5. Skema perhitungan sedimentasi perairan ............................................ 18
Gambar 6. Histogram prediksi laju sedimentasi .................................................... 32
Gambar 7. Histogram beban endapan layang ........................................................ 35
Gambar 8. Kurva persamaan kuadratik prediksi laju sedimentasi dengan
pengaruh waktu pemanasan………………………………………..39
Gambar 9. Kurva persamaan kuadratik beban endapan layang dengan
pengaruh waktu pemanasan………………………………….…...40
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user xvi
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Hasil Perhitungan limpasan sedimentasi........................................... 48
Lampiran 2. Berat limpasan sedimentasi................................................................ 48
Lampiran 3. Perbandingan volume tanah dengan jumlah larva undur-undur ...... 49
Lampiran 4. Uji statistik laju sedimentasi dan beban endapan layang
menggunakan analisis Anava......................................................... . 49
Lampiran 5. Analisis regresi laju sedimentasi dan beban endapan layang
terhadap waktu pemansan................................................................... 51
Lampiran 6. Pengukuran penentuan luas area liang perangkap undur-undur ...... 53
Lampiran 6. Foto pengambilan sedimentasi .......................................................... 54
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
1
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Sedimentasi mengakibatkan berkurangnya kecepatan aliran air, ketika
kecepatan aliran air tidak mampu mengangkut muatan tersuspensi di dalam air,
maka muatan suspensi tersebut akan mengendap di dasar perairan. Faktor-faktor
yang mempengaruhi sedimentasi antara lain: ukuran partikel, suhu air, dan arus
air. Sedimentasi dapat meningkatkan kekeruhan air yang berdampak negatif pada
kelestarian ekosistem alami dan biota perairan, yang menyebabkan tidak
optimalnya nilai ekologi dan ekonomi (Brouwer et al., 1990). Sedimen umumnya
mengendap di bagian bawah kaki bukit, daerah genangan banjir, saluran air,
sungai, dan waduk (Cole and Liu, 1994).
Sedimen kolam kaya akan zat organik, fosfor, nitrogen, makro, dan
mikronutrient. Akumulasi rata–rata zat organik dari sedimen kolam adalah 100
-1500 g/m-2 (Avnimelech dalam Rahman et al., 2004). Akumulasi endapan zat
organik tidak hanya mengurangi kedalaman kolam tetapi juga membuat air tidak
baik untuk pertumbuhan ikan. Sedimentasi kolam menyebabkan kedalaman kolam
menjadi dangkal sehingga suhu air cepat naik pada siang hari. Perubahan suhu
yang besar tidak baik untuk pertumbuhan ganggang air. Peningkatan zat organik
mengakibatkan aktivitas mikroba bertambah. Dengan demikian, ketersediaan
oksigen yang terlarut di dalam air kolam akan habis dan membuat kolam tidak
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
2
baik untuk kehidupan hewan air, ikan menjadi stres dan mudah terkena penyakit
(Stickney dalam Rahman et al., 2004).
Erosi tanah karena air hujan menjadi faktor hilangnya partikel tanah yang
kemudian terbawa aliran sungai sebagai muatan tersuspensi (suspended load)
yang menyebabkan terbentuknya sedimen di sungai (Saud, 2008). Muatan
sedimen tersuspensi tersebut disebabkan karena pencucian air di dalam area
tangkapan air (Ulaga, 2005). Sedimentasi pada sungai jika terakumulasi akan
menyebabkan bencana banjir. Delta yang terdapat pada mulut-mulut sungai
adalah hasil dan proses pengendapan material-material yang diangkut oleh air
sungai (Pipkin and Trent, 1997).
Ketika aliran sungai yang membawa sedimen dan polutan memasuki
waduk, maka kecepatan aliran sungai akan berkurang dan muatan tersuspensi dari
sedimen mengendap di dasar waduk. Waduk umumnya berfungsi sebagai deposit
sedimen karena sedimen mudah mengendap di dasar waduk. Kapasitas absorpsi
yang tinggi dari waduk, menyebabkan sedimen mengedap dan menjadi
kontaminan di dalam waduk. Pada daerah pertanian dan industri, sedimen
mengandung PCB, minyak, lemak, logam berat, bakteri coliform, dan zat
mutagenik. Pengendapan kontaminan akibat sedimentasi merupakan faktor yang
bahaya bagi populasi biologi dan permukaan air. Racun anorganik dan
kontaminan organik terhomogenisasi dengan sedimen dapat berubah menjadi
biokonsentrat oleh aktivitas organisme akuatik yang terdapat di dalam waduk
(Hardwinarto, 2000).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
3
Mitigasi merupakan pengupayaan berbagai tindakan preventif untuk
meminimalisasi dampak negatif bencana yang akan terjadi. Interaksi hewan
dengan lingkungan menunjukkan hubungan yang timbal balik. Kondisi dari
lingkungan berpengaruh terhadap hewan, dan hewan bereaksi terhadap kondisi
tersebut. Respon hewan terhadap lingkungan dapat berupa perubahan fisik,
fisiologis, dan tingkah laku (Dharmawan, 2005). Undur-undur (Myrmeleon sp.)
pada fase larva memiliki aktivitas membuat liang perangkap di tanah berpasir
sebagai perangkap mangsa. Larva undur-undur membuat jebakan di tanah dengan
cara bergerak mundur memakai tubuhnya seperti mata bor dan menggali dengan
gerakan spiral hingga akhirnya membentuk liang perangkap yang berbentuk
seperti corong ("liang perangkap undur-undur”) (Fertin and Casas, 2006). Liang
perangkap tersebut berbentuk kerucut terbalik, dengan adanya liang perangkap
undur-undur ini membuat agregat tanah yang padat menjadi remah (mudah lepas).
Timbunan tanah hasil aktivitas larva undur-undur membuat liang perangkap inilah
yang dijadikan dasar untuk mengetahui pelimpasan sedimentasi pada sedimen
kolam, sungai, dan waduk.
Pembuatan liang perangkap oleh larva undur-undur dapat digunakan
sebagai model mitigasi sedimentasi. Berdasarkan uraian di atas, untuk
mengurangi sedimentasi diperlukan adanya suatu mitigasi, salah satunya adalah
artificial environment (lingkungan buatan) dari liang perangkap larva undur-
undur, sehingga diharapkan sedimentasi dapat berkurang. Penelitian ini
merupakan simulasi mitigasi sedimentasi dalam skala laboratorium menggunakan
suatu alat pengukur limpasan sedimentasi. Oleh karena itu diharapkan dengan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
4
adanya simulasi ini, hasil yang diperoleh dapat diterapkan ke dalam badan
perairan yang sesungguhnya.
B. Perumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang diuraikan di atas maka dirumuskan
permasalahan dalam penelitian ini sebagai berikut :
1. Berapakah besar volume timbunan tanah hasil aktivitas larva undur-undur
dalam membuat liang perangkap ?
2. Bagaimanakah kemampuan larva undur-undur dalam membuat liang
perangkap dengan kondisi tanah yang berbeda ?
3. Bagaimanakah pengaruh liang perangkap larva undur-undur terhadap
limpasan sedimentasi ?
C. Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk :
1. Mengetahui besar volume timbunan tanah hasil aktivitas larva undur-
undur dalam membuat liang perangkap.
2. Mengetahui kemampuan larva undur-undur dalam membuat liang
perangkap dengan kondisi tanah yang berbeda.
3. Mengetahui pengaruh liang perangkap larva undur-undur terhadap
limpasan sedimentasi.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
5
D. Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini adalah adanya informasi mengenai liang
perangkap larva undur-undur (Myrmeleon sp.) yang dapat digunakan sebagai
simulasi mitigasi sedimentasi.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
6
BAB II
LANDASAN TEORI
A. Tinjauan Pustaka
1. Sedimentasi
Sedimentasi adalah suatu proses pengendapan material yang ditranspor
oleh media air, angin, es, atau gletser di suatu cekungan (Pettijohn et al., 1987).
Delta yang terdapat di mulut-mulut sungai adalah hasil dari proses pengendapan
material-material yang diangkut oleh air sungai, sedangkan bukit pasir (sand
dunes) yang terdapat di gurun dan di tepi pantai adalah pengendapan dari
material-material yang diangkut oleh angin (Pipkin and Trent, 1997). Sedimen
pada sungai menunjukkan tiga fraksi yaitu: pasir, lumpur, dan liat (Efriyeldi,
1999). Pola aliran sungai yang berputar-putar (turbulence flow) yang diakibatkan
oleh kecepatan aliran. Kecepatan aliran sungai lebih besar di badan aliran sungai
dibandingkan di dekat permukaan tebing atau dasar sungai (Manville, 2002).
Gulungan-gulungan aliran air akan mengakibatkan terjadinya perubahan bentuk
dari tenaga kinetis menjadi tenaga panas, hal ini disebabkan adanya tenaga yang
hilang oleh gulungan-gulungan air tersebut. Dengan demikian terdapat sebagian
tenaga kinetis yang bergerak ke dasar sungai, menyebabkan terjadinya gerakan
merayap partikel-partikel besar sedimen di dasar sungai. Perbedaan antara muatan
sedimen dan sedimen merayap terletak pada cara partikel-partikel sedimen
tersebut bergerak yang ditentukan oleh ukuran partikel (Luke, 2000). Muatan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
7
sedimen adalah gerakan partikel-partikel tanah yang terlarut di dalam air. Jenis
partikel yang lebih besar tidak dapat larut di dalam aliran air dan mengendap di
atas permukaan tanah. Kemudian bergerak kerena adanya energi kinetis (Luke,
2000).
Hasil sedimen (sediment yield) adalah besarnya sedimen yang berasal dari
erosi yang terjadi di daerah tangkapan air, yang diukur pada periode waktu dan
tempat tertentu. Hasil sedimen diperoleh dari pengukuran sedimen yang terlarut
di dalam sungai (suspended sediment) atau dengan pengukuran langsung di
dalam waduk. Bagian hulu merupakan zona terpenting dalam upaya penanganan
bencana sedimentasi (Sinukaban et al.,2000).
Ketika sedimen memasuki badan perairan (misalnya sungai), maka
berlangsunglah transpor sedimen. Partikel sedimen ukuran kecil seperti tanah liat
dan debu dapat diangkut aliran air dalam bentuk terlarut (wash load). Partikel
yang lebih besar seperti, pasir cenderung bergerak dengan cara melompat.
Partikel yang lebih besar dari pasir, misalnya kerikil (gravel) bergerak dengan
cara merayap atau menggelinding di dasar sungai (bed load) (Luke, 2000).
Besarnya ukuran sedimen yang terangkut aliran air ditentukan oleh interaksi
faktor-faktor sebagai berikut: ukuran sedimen yang masuk ke badan sungai atau
saluran air, karakteristik saluran, debit, dan karakteristik fisik partikel sedimen.
Faktor tersebut menentukan jumlah dan tipe sedimen serta kecepatan transpor
sedimen (Ramaswamy, 2001).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
8
2. Klasifikasi Undur-undur (Myrmeleon sp.)
Undur-undur termasuk dalam ordo Neuroptera (serangga bersayap jala).
Undur-undur (Myrmeleon sp.) termasuk kelompok binatang holometabola, yaitu
serangga yang mengalami metamorfosis sempurna (Arnett and Gotelli, 2001).
Adapun klasifikasi undur-undur sebagai berikut :
Kingdom : Animalia
Phylum : Arthropoda
Classis : Insecta
Ordo : Neuroptera
Superfamili : Myrmeleontidea
Famili : Myrmeleontidae
Genus : Myrmeleon
Spesies : Myrmeleon sp. (Botz et al., 2003)
Gambar 1. Liang perangkap undur-undur dengan skala 2 cm (Dunn,2005).
Tahapan metamorfosis sempurna adalah telur, larva, pupa dan imago (Triplehorn
and Johnson, 2005). Pertumbuhan undur-undur dimulai ketika induk betina
meletakkan telurnya di dalam tanah berpasir dengan cara mengetukkan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
9
abdomennya ke dalam tanah dan mengeluarkan telurnya (Arnett and Gotelli,
2001). Undur-undur betina mampu mengeluarkan telur hingga 20 butir sekali
bertelur dan biasanya induk betina memilih pasir yang bersuhu hangat.
(a) (b)
Gambar 2. (a) Morfologi Undur-undur skala 0,1 cm dan (b) ukuran tubuh undur-undur
panjang + 10 mm, berat + 0,06 gram (Dunn, 2005).
Reproduksi terjadi setelah undur-undur keluar dari kepompongnya. Undur-
undur betina setelah kawin, selanjutnya akan pergi mencari tempat untuk bertelur
dan mungkin kembali ke tempat bertelur yang sama untuk kembali melakukan
perkawinan. Mayoritas spesies larva undur-undur membuat jebakan di tanah
dengan cara bergerak mundur memakai tubuhnya seperti mata bor dan menggali
dengan gerakan spiral hingga membentuk liang perangkap yang berbentuk seperti
corong (Fertin and Casas, 2006). Liang perangkap pada tanah berpasir dibuat oleh
larva undur-undur pada instar pertama. Larva undur-undur panjangnya kurang
lebih 10 mm dan beratnya mencapai 0,06 gram (Simon, 1988). Tahap
perkembangan undur-undur dibagi menjadi 3 tahap instar, fase pupa, dan
kemudian menjadi dewasa (Scharf et al., 2008b ). Fase pupa kurang lebih satu
bulan dan kemudian menjadi dewasa satu minggu setelah fase pupa (fase dewasa
memerlukan waktu satu minggu, ketika di dalam laboratorium) ( Scharf et al.,
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
10
2008a). Liang perangkap tersebut umumnya berdiameter 0,23 - 0,54 mm (Devetak
et al., 2007).
Makanan undur-undur berupa serangga kecil seperti semut. Oleh karena
itu undur-undur umumnya dikenal dengan antlion (singa semut) karena makanan
mereka adalah semut (Devetak et al., 2007). Perkembangan dan kelangsungan
hidup larva undur-undur tergantung pada mangsa yang jatuh ke dalam liang
perangkap, peristiwa tersebut jarang terjadi dan tidak dapat diprediksi. Akibatnya,
ketika larva mengalami kelaparan dalam waktu yang lama, maka liang tersebut
ditinggalkan dan menggali di lokasi yang baru (Griffiths, 1986). Larva undur-
undur menggunakan liang untuk menangkap mangsa yang lumpuh dengan cepat
dan dibunuh melalui suntikan toksin dari enzim pencernaan. Kemampuan hidup
undur-undur di tempat bukan habitatnya mampu bertahan selama 2 hari. jika pada
tanah berpasir mampu bertahan hidup lama. Adapun makanan hewan ini berupa
semut dan serangga kecil lainnya (Djarubito, 1998). Suhu optimal untuk undur-
undur adalah 25 0 C. Kelembaban udara pada habitat undur-undur adalah 55% -
56%. Predator dari hewan ini, adalah hewan yang memiliki ukuran yang lebih
besar dan kuat, seperti ayam ( Triplehorn and Johnson, 2005).
3. Mitigasi Sedimentasi
Mitigasi sedimentasi adalah suatu langkah yang diambil untuk
menghindari atau meminimalkan dampak negatif terhadap lingkungan. Mitigasi
termasuk juga menghindari dampak dengan tidak mengambil tindakan tertentu,
meminimalkan dampak, dan membatasi tingkat atau besarnya tindakan. Upaya
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
11
untuk memperbaiki atau memulihkan lingkungan yang terkena serta mengurangi
dampak dengan langkah-langkah perlindungan yang diperlukan dengan tindakan
dan kompensasi atas dampak dengan mengganti atau menyediakan sumber
pengganti (Saud, 2008). Berdasarkan uraian di atas dapat diambil kesimpulan
bahwa, untuk mengurangi sedimentasi yang terjadi di badan perairan misalnya
sungai, waduk, situ, dan sebagainya perlu dilakukan suatu alternatif mitigasi.
Salah satu diantaranya adalah mitigasi sedimentasi menggunakan liang perangkap
yang dibuat larva undur-undur. Timbunan tanah, agregat tanah, serta ukuran
partikel tanah yang berubah akibat adanya liang perangkap tersebut aktivitas
membuat sedimen kolam, sungai, dan waduk mudah hanyut akibat aliran air.
Penelitian ini dilakukan sebagai simulasi mitigasi sedimentasi dalam skala
laboratorium menggunakan suatu alat pengukur limpasan sedimentasi. Sehingga
diharapkan dengan adanya penelitian ini, hasil yang diperoleh dapat menjadi
acuan dalam mitigasi sedimentasi pada badan perairan.
B. Kerangka Pemikiran
Liang perangkap yang dibuat oleh larva undur-undur berfungsi untuk
menangkap mangsa yang terjebak ke dalam liang perangkap tersebut (Lomascolo
and Brener, 2001). Liang perangkap tersebut juga berfungsi untuk memisahkan
partikel-partikel tanah (Devetak et al., 2007). Liang perangkap yang dibuat oleh
larva undur-undur merubah agregat tanah karena liang perangkap tersebut
memiliki diameter, lereng dan kedalaman yang mempengaruhi keberhasilan
dalam menangkap mangsa (Wilson dalam Griffiths, 1986). Hal ini menjadi acuan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
12
untuk melakukan simulasi mitigasi sedimentasi karena liang perangkap tersebut
mempengaruhi agregat tanah dari sedimen yang digunakan di dalam penelitian
ini.
Secara skematis kerangka pemikiran penelitian ini disajikan sebagai
berikut:
Liang perangkap untuk menangkap
mangsa
Agregat tanah yang remah (mudah lepas)
Induk Undur-undur menaruh telur di tanah
Larva Undur-undur
Daya leachet menjadi besar
Pengurangan sedimentasi
Sedimen kolam Sedimen waduk Sedimen sungai
Simulasi mitigasi sedimentasi
Terkena aliran air
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
13
C. Hipotesis
Hipotesis yang diajukan dalam penelitian ini adalah :
1. Perbedaan volume timbunan tanah hasil aktivitas larva undur-undur dalam
membuat liang perangkap disebabkan oleh jenis tanah sedimen yang berbeda.
2. Perbedaan kemampuan larva undur-undur dalam membuat liang perangkap
disebabkan oleh kondisi tanah yang berbeda.
3. Mitigasi sedimentasi dapat dilakukan dengan menggunakan model liang
perangkap hasil aktivitas larva undur-undur.
Mengurangi Sedimentasi dengan Agen Hayati
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
14
BAB III
METODE PENELITIAN
A. Waktu dan Pelaksanaan
Penelitian ini dilaksanakan di Sub Lab. Biologi Laboratorium Pusat MIPA
Universitas Sebelas Maret Surakarta pada bulan Juni – September 2010.
B. Alat dan Bahan
1. Alat
Alat-alat yang digunakan di dalam penelitian ini adalah stopwatch, bak
simulasi limpasan sedimentasi, kertas saring, oven, penggaris, alat-alat tulis,bak
pemeliharaan undur-undur, pH meter, soil tester, selang air, kran, pengaduk, gelas
ukur, dan balok ukur.
2. Bahan
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah larva undur-undur yang
diambil dari daerah Balong Sari, RT 18/V, Krebet, Masaran, Sragen. Tanah yang
digunakan sebagai kontrol diambil dari tempat pengambilan larva undur-undur
dan ditempatkan di dalam bak pemeliharaan. Pakan undur-undur antara lain semut
hitam dan semut gila kuning. Sedimen sungai diambil dari DAS (Daerah Aliran
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
15
Sungai) Sungai Bengawan Solo di daerah Jurug. Sedimen waduk diambil dari
Waduk Cengklik, Boyolali. Sedimen kolam diambil dari kolam pemancingan ikan
di kampung Sumber, Surakarta. Sedimen yang diambil kemudian dikeringkan di
bawah sinar matahari selama 1 jam (sedimen basah), 2 jam (sedimen semi basah),
dan 3 jam (sedimen kering) untuk setiap jenis sedimen. Setelah dikeringkan
sedimen kemudian dihaluskan menggunakan penumbuk dan diayak dengan
menggunakan ayakan dengan ukuran 40 mesh. Setelah proses tersebut selesai,
maka sedimen dapat digunakan untuk penelitian ini.
C. Cara Kerja
1. Persiapan Penelitian
a. Pengambilan sampel
Larva undur-undur didapat dari lokasi pengambilan hewan tersebut,
kemudian diambil untuk dipelihara di dalam kotak pemeliharaan berukuran 50 cm
x 30 cm x 20 cm di laboratorium selama 1-2 minggu sebelum dilakukan
penelitian.
b. Pemeliharaan sampel
Sebanyak 40 ekor larva undur-undur (berukuran panjang + 10 mm dan
berat mencapai 0,06 gram (Simon, 1988), dipelihara di dalam bak pasir selama
1-2 minggu. Sebanyak 1.440 ekor larva undur-undur dipelihara di dalam bak pasir
selama 1-2 minggu. Jumlah tersebut didasarkan pada setiap perlakuan dengan
sedimen kolam, sungai, dan waduk, digunakan 40 ekor dikalikan dengan 12
perlakuan dan 3 kali ulangan. Sehingga didapatkan jumlah larva undur-undur
1.440 ekor. Setelah 2 minggu larva undur-undur kemudian dipindahkan ke dalam
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
16
bak berisi sedimen sungai, waduk, dan kolam dengan berat masing-masing
sedimen 4,5 kg. Ukuran berat sedimen tersebut didasarkan pada panjang dan lebar
bak, yaitu 50cm x 30cm dan kedalaman tanah yang mampu di bor oleh larva
undur-undur adalah + 3 cm. Berat tersebut kemudian dianalogikan sebagai luasan
area liang perangkap larva undur-undur yaitu 4.500 cm2.
Larva undur-undur diberi makan antara lain semut hitam dan semut gila
kuning 3 kali sehari (Fertin dan Casas 2006). Larva undur-undur hidup di tanah
kering gembur, tidak lembab yang memiliki intensitas cahaya yang rendah,
tertutupi, dan bertekstur halus. Selain itu, suhu yang paling optimal untuk
kehidupan undur-undur, yaitu berkisar antara 230 - 250C, dengan pH tanah 6,4.
Larva tersebut ditempatkan dalam sebuah bak pemeliharaan berukuran panjang :
lebar : tinggi = 50 cm x 30cm x 20cm ( bak yang terbuat dari kaca ). Bak yang
berukuran sama, dengan bak pemeliharaan digunakan sebagai bak limpasan
sedimentasi. Bak tersebut diisi dengan pasir yang didapat dari daerah di mana
larva tersebut diambil. Setelah larva ditempatkan di dalam bak tersebut, maka
larva tersebut mulai membuat perangkap. Aktivitas menggali pasir berlangsung
selama 2 - 8 jam. Setelah 8 jam semua aktivitas menggali selesai, diasumsikan
bahwa liang perangkap telah selesai dibuat. Setiap perangkap diukur diameter (d),
kedalaman (h), dan volume timbunan tanah hasil aktivitas larva undur-undur
membuat liang perangkap.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
17
Gambar 3. Alat pengukur limpasan sedimentasi
2. Pembuatan Alat Pengukur Limpasan Sedimentasi Skala Laboratorium
Langkah pertama pembuatan alat pengukur limpasan sedimentasi adalah
dengan membuat bak tempat output dan input air berbentuk kubus dengan ukuran
30 cm x 30 cm x 30 cm. Langkah kedua adalah menyiapkan bak limpasan (yang
terbuat dari kaca) berukuran 50 cm x 30 cm x 20 cm, dengan bagian atas
terbuka. Langkah ketiga adalah menyiapkan talang input dan output, masing-
masing berukuran 50 cm x 30 cm untuk sisi bawah dan tinggi 5 cm untuk sisi
samping (talang tersebut terbuat dari kaca). Langkah keempat adalah membuat
bak filter berukuran 30 cmx 30 cm dengan tinggi 10 cm, dengan bagian tengah
berlubang berukuran 5cm x 5cm yang berfungsi sebagai tempat aliran air. Bak
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
18
tersebut telah dilengkapi kertas saring Whatman no. 42 dengan ukuran 30 cm x 30
cm. Langkah terakhir adalah menyiapkan meja penyangga bak input dengan
ukuran 50cm x 40 cm, yang memiliki 4 kaki penyangga dengan tinggi 80 cm dan
bak output dengan ukuran 50 cmx 40 cm, memiliki 4 kaki dengan tinggi 40 cm.
Meja penyangga bak limpasan dengan ukuran 60 cm x 40 cm dengan tinggi 60
cm. Setelah semua komponen selesai dibuat, kemudian dirangkai seperti gambar
diatas dan direkatkan dengan lem kaca.
3. Penentuan Kecepatan Air.
Pengukuran kecepatan air dengan cara menghitung volume air yang
dialirkan dari bak input, sampai berakhir di bak output. Kecepatan limpasan air
ditentukan berdasarkan perbandingan jarak/waktu. Jarak aliran air ketika melewati
bak yaitu 50 cm, waktu yang diperlukan untuk menempuh jarak itu adalah 6 detik,
maka kecepatan airnya adalah 8,33 cm/detik. Kecepatan air ini digunakan untuk
menentukan debit limpasan air.
4. Percobaan Pendahuluan
a. Penentuan Luas Area Terpengaruh
Langkah pertama dalam penentuan luas area ini adalah dengan mengambil
40 ekor larva undur-undur berukuran panjang + 10 mm dan berat + 0,06 gram,
Kemudian dimasukkan ke dalam bak pelimpasan yang berisi sampel sedimen
tersebut. Larva undur-undur akan membuat liang perangkap sebagai tempat
tinggal dan juga sebagai jebakan bagi mangsanya. Setelah kurang lebih 8 jam
maka larva akan berhenti membuat liang perangkap. Kemudian dilakukan
pengukuran diameter, kedalaman, dan volume timbunan hasil larva undur-undur
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
19
membuat liang perangkap. Pengukuran luas liang perangkap undur-undur sama
dengan pengukuran luas bangun kerucut, dengan menggunakan rumus luas
kerucut yaitu:
Keterangan: L = Luas liang perangakap
r = jari-jari liang perangkap
h = kedalaman liang perangkap
π = tetapan luas lingkaran sebesar 3,14
Setelah luas liang perangkap undur-undur diukur, kemudian volume timbunan
tanah hasil penggalian juga diukur volumenya. Pengukuran volume timbunan
tanah dengan cara memasukkan tanah hasil pembuatan liang perangkap ke dalam
balok ukur (lihat gambar 4) yang telah terdapat skala di bagian tepinya. Dengan
cara demikian dapat diketahui volume timbunan tanah hasil liang perangkap
undur-undur.
Gambar 4. Alat Pengukur volume timbunan tanah
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
20
Gambar 5. Skema perhitungan liang perangkap larva undur-undur
D. Rancangan Percobaan Limpasan Sedimentasi pada Liang Perangkap
Undur-Undur
Uji pendahuluan larva undur-undur terhadap sedimen dari kolam,
sungai, dan waduk adalah untuk mengetahui besarnya timbunan tanah
hasil pembuatan liang perangkap oleh larva undur-undur. Selain untuk
mengetahui timbunan tanah, variabel uji yang lain adalah kondisi tanah
yang kering, semi kering dan basah. Rancangan percobaan yang
digunakan adalah Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan 3 perlakuan 1
kontrol masing-masing 3 ulangan. Adapun uji untuk mengetahui besarnya
timbunan tanah tersebut adalah sebagai berikut :
Tabel 1. Perlakuan pengukuran timbunan hasil dari larva undur-undur
dalam membuat liang perangkap.
Perlakuan Keterangan
K1 Kontrol 1
K2 Kontrol 2
K3 Kontrol 3
L1 Sedimen kolam ulangan 1
L2 Sedimen kolam ulangan 2
L3 Sedimen kolam ulangan 3
W1 Sedimen sungai ulangan 1
W2 Sedimen sungai ulangan 2
W3 Sedimen sungai ulangan 3
S1 Sedimen waduk ulangan 1
S2 Sedimen waduk ulangan 2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
21
S3 Sedimen waduk ulangan 3
Sedangkan variabel uji yang lain untuk mengetahui kemampuan larva untuk
membuat liang perangkap pada kondisi tanah yang berbeda adalah sebagai
berikut:
Tabel 2. Perlakuan kemampuan larva undur-undur dalam membuat liang
perangkap dalam kondisi tanah yang berbeda.
Keterangan :
K = Kontrol R = Kondisi kering
L = Sedimen kolam SB = Kondisi semi basah
W = Sedimen waduk B = Kondisi basah
S = Sedimen sungai
KR = Kontrol dan kondisi tanah kering
KSB = Kontrol dan kondisi semi basah
KB = Kontrol dan kondisi basah
LR = Sedimen kolam dan kondisi sedimen kering
LSB = Sedimen kolam dan kondisi sedimen semi basah
LB = Sedimen kolam dan kondisi sedimen basah
R SB B
K KR KSB KB
L LR LSB LB
S SR SSB SB
W WR WSB WB
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
22
WR = Sedimen waduk dan konsidi sedimen kering
WSB = Sedimen waduk dan kondisi sedimen semi basah
WB = Sedimen waduk dan kondisi sedimen basah
SR = Sedimen sungai dan kondisi sedimen kering
SSB = Sedimen sungai dan kondisi sedimen semi basah
SB = Sedimen sungai dan kondisi sedimen basah
Catatan :
- Jenis sedimen kering, pengeringan dilakukan dengan oven
selama 3 jam pada suhu 105 0C.
- Jenis sedimen semi basah, pengeringan dilakukan dengan oven selama 2
jam pada suhu 105 0C.
- Jenis sedimen basah, pengeringan dilakukan dengan oven selama 1 jam
pada suhu 105 0C. (Bouyoucos, 1962).
E. Analisis Kadar Air dan Tekstur Tanah Sedimen Kolam, Sungai, dan
Waduk.
a. Penentuan kadar air tanah dari sedimen kolam, sungai, dan waduk sebagai
berikut: - Berat basah : B – A = X
- Jumlah air : B – C = Y
- Kadar Air : X x 100 % Y
Keterangan : A = berat cawan
B = berat cawan + berat sampel basah
C = berat cawan + berat sampel kering
b. Penentuan Tekstur Tanah dengan Metode Hidrometer
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
23
Penentuan tekstur tanah dari sedimen kolam, sungai, dan waduk dengan
metode hidrometer yang dikerjakan di Sub Lab. Analisis Tanah Fakultas
Pertanian UNS.
F. Perlakuan Limpasan Sedimentasi dengan Liang Perangkap Undur-undur.
Langkah pertama percobaan ini adalah dengan mengambil tanah sedimen
sebanyak 4,5 kg. Tanah tersebut kemudian dimasukkan kedalam bak pelimpasan.
Langkah kedua yaitu memasukkan 40 ekor larva undur-undur kedalam bak
pelimpasan yang berisi tanah dari sedimen tersebut. Setelah 8 jam menggali, maka
larva akan berhenti membuat liang. Langkah selanjutnya adalah mengukur
volume, luas, dan diameter masing–masing liang perangkap. Pengukuran liang
perangkap tersebut sama seperti penentuan luas area terpengaruh. Setelah itu
kemudian dilakukan pelimpasan sedimentasi dengan cara mengalirkan air dengan
debit tertentu pada timbunan tanah hasil pembuatan liang perangkap. Aliran air
berakhir pada bak output, ketika aliran air memasuki bak output, maka sedimen
akan tertahan pada kertas saring didalam bak output tersebut. Sedimen yang
tertahan pada kertas saring ini kemudian diambil kemudian dioven pada suhu
105 0C selama 24 jam dan ditimbang untuk mengetahui berat kering yang
digunakan dalam penentuan beban endapan layang dan prediksi laju sedimentasi.
Kompilasi data hasil pengambilan sedimen dan debit limpasan air serta kosentrasi
sedimen digunakan sebagai sebagai bahan untuk analisis data.
G. Analisis Data
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
24
Parameter–parameter yang diukur dalam penelitian ini adalah, kelembaban
tanah, pH tanah, kadar air di dalam sedimen, tekstur sedimen dan kemampuan
larva undur-undur dalam membuat liang perangkap. Adapun parameter lain yang
diukur adalah beban endapan layang (concentration of suspended sediment) Cs
(mg/ml), debit limpasan sedimentasi air (discharge of sediment) Q, (cm3/detik)
dan prediksi laju sedimentasi (discharge of suspended sediment) Qs (mg/detik).
Beberapa tahapan untuk menentukan nilai – nilai Q, Cs, dan Qs menggunakan
rumus sebagai berikut:
a.Analisis Beban Endapan Layang (BEL) dilakukan dengan cara penentuan
konsentrasi yang dihitung dengan memakai persamaan sebagai berikut (Chow et
al., 1959):
Cs = beban endapan layang (mg/ml)
G2= berat sedimen dan kertas filter dalam kondisi kering (mg)
G1 = berat kertas filter (mg)
V = volume sedimen (mg3)
b. Debit Limpasan Air (DLA) diperoleh dengan cara pengukuran luas penampang
basah limpasan sedimen dan kecepatan limpasan air (Chow et al., 1959), yang
perhitungannya sebagai berikut :
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
25
Q = debit limpasan sedimentasi (cm3/detik)
V = kecepatan limpasan sedimentasi (cm/detik)
A = luas penampang basah limpasan sedimentasi (cm2)
c. Prediksi laju sedimentasi menggunakan persamaan sebagai berikut (Chow et
al., 1959) :
Qs = prediksi laju sedimentasi (mg/detik)
Q = debit limpasan air (cm3/detik)
Cs = konsentrasi sedimen (mg/ml)
Data yang diperoleh dianalisis menggunakan Anava (analysis of variance). Jika
terdapat perbedaan yang signifikan, maka dilanjutkan dengan uji DMRT dengan
tingkat kesalahan 5 %.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
26
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Pengukuran Volume Timbunan Tanah Hasil Aktivitas Larva Undur-
Undur dalam Membuat Liang Perangkap.
Simulasi mitigasi sedimentasi pada penelitian ini memanfaatkan liang
perangkap yang dibuat oleh larva undur–undur. Larva undur-undur yang
digunakan dalam penelitian ini (panjang 10 mm dan berat 0,06 gram) telah
memasuki fase instar ketiga. Larva undur-undur fase instar ketiga memiliki
kemampuan menggali tanah pada jenis partikel tanah yang berbeda (Scharf et al.,
2008b). Larva undur-undur tersebut dimasukkan ke dalam masing-masing bak
limpasan yang berisi sedimen kolam, sungai, dan waduk. Larva tersebut kemudian
membuat liang perangkap selama 8 jam. Aktivitas membuat liang perangkap
dilakukan oleh undur-undur pada waktu malam hari, karena undur-undur
termasuk hewan nocturnal. Setelah 8 jam diukur volume tanah hasil limpasan
larva undur-undur membuat liang perangkap.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
27
Pengukuran volume tanah hasil larva undur-undur membuat liang
perangkap menggunakan balok ukur. Timbunan tanah hasil larva undur-undur
membuat liang perangkap diambil menggunakan penggaris dengan cara
menyerokkan ke dasar timbunan dan memasukkannya ke dalam balok ukur.
Pengambilan tanah ini dilakukan terhadap semua liang perangkap, yang kemudian
diambil rata-ratanya. Rata-rata volume tanah hasil aktivitas larva undur-undur
pada sedimen kolam adalah 20,26 cm3, sedimen sungai 21,33 cm3 dan sedimen
waduk 13,33 cm3. Volume timbunan tanah terbesar pada sedimen sungai sebesar
21,33 cm3, hal ini dikarenakan komposisi tanah penyusun sedimen sungai
sebagian besar berupa pasir. Selain itu pasir merupakan habitat utama larva undur-
undur, sehingga larva undur-undur mudah membuat liang perangkap pada
sedimen sungai karena sedimen sungai sesuai dengan habitat larva undur-undur.
Volume timbunan tanah tersebut berasal dari 36 ekor larva undur-undur yang
mampu membuat liang perangkap, dengan rata-rata volume timbunan tanah setiap
liang perangkap adalah 0,6 cm3.
Sedimen sungai menunjukkan tiga fraksi yaitu: pasir, lumpur, dan liat
(Efriyeldi, 1999). Komponen terbesar sedimen sungai adalah pasir, namun
terdapat pula lempung dan debu. Lempung dan debu tersebut terdapat dalam
jumlah yang sedikit. Hal ini dikarenakan pada badan perairan sungai memiliki
aliran arus yang besar menyebabkan debu dan liat sebagai penyusun sedimen
sungai telah banyak hilang akibat arus sungai tersebut. Pasir merupakan
komponen terbesar sedimen sungai. Butiran-butiran pasir bila terkena aliran air
menyebabkan ruang antar partikel-partikel pasir terisi oleh air. Air tersebut
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
28
mengikat butiran-butiran pasir dengan adanya ikatan ini menyebabkan pasir
tersebut lebih sulit terbawa oleh aliran air (Hardjowigeno, 1992). Dengan
demikian sedimen sungai lebih sedikit yang hilang terbawa aliran air daripada
sedimen-sedimen yang lain.
Volume timbunan tanah pada sedimen kolam 20,26 cm3, hal ini
dikarenakan sedimen kolam mengandung pasir, lempung, dan debu yang
prosentasenya hampir sama. Adanya sedimen kolam tersebut disebabkan oleh
kondisi kolam ikan yang tidak mengalir dan dasar kolam berupa tanah liat,
sehingga larva undur-undur mengalami kesulitan dalam membuat liang
perangkap. Dengan ditunjukkan hanya 27 ekor dari 40 ekor larva undur-undur
yang mampu membuat liang perangkap, dengan rata-rata besarnya volume
timbunan tanah setiap liang perangkap yang dibuat larva undur-undur sebesar
1,33 cm3.
Volume timbunan tanah terkecil adalah pada sedimen waduk yaitu 13,33
cm3, hal ini dikarenakan sedimen waduk mengandung lempung paling banyak.
Kondisi di sekitar waduk Cengklik yang merupakan area persawahan, area
persawahan tersebut menyumbang sedimentasi ketika terjadi banjir atau hujan
yang muaranya menuju ke waduk Cengklik, sehingga sedimen waduk jenis
tanahnya sama dengan tanah sawah yaitu tanah lempung. Darmawidjaja (1990)
menyatakan bahwa tanah lempung memiliki ciri dapat membentuk gumpalan
- gumpalan keras ketika kering, hal ini menyulitkan larva undur-undur ketika
membuat liang perangkap, hanya 27 ekor dari 40 ekor larva undur-undur yang
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
29
mampu membuat liang perangkap, dengan rata-rata volume timbunan tanah setiap
liang perangkap yang dibuat oleh larva undur-undur adalah 0,048 cm3.
B. Kemampuan Larva Undur-Undur dalam Membuat Liang Perangkap
pada Jenis Sedimen Kolam, Sungai, dan Waduk.
Kemampuan larva undur-undur dalam membuat liang perangkap
dipengaruhi oleh kondisi tanah yang berbeda. Salah satu cara untuk mengetahui
hal tersebut adalah dengan mengukur luas liang perangkap larva undur-undur
pada jenis tanah yang berbeda. Perbedaan liang perangkap dari sedimen kolam,
sungai, dan waduk salah satu cara untuk menentukannya adalah dengan
mengetahui tekstur tanah dari ketiga sedimen tersebut. Tekstur tanah dari masing-
masing sedimen terdapat pada Tabel 3.
Tabel 3. Analisis Tekstur tanah
No Kode Pasir Debu Lempung Kelas Tekstur Luas liang
Perangkap
1. Kontrol 35 % 34 % 21 % Geluh 3,16 cm2
2. Kolam 39.02 % 34.46 % 26.51 % Geluh 3,63 cm2
3. Sungai 56.88 % 27.90 % 15.22 % Geluh Pasiran 3,05 cm2
4. Waduk 44.63 % 23.73 % 31.64 % Geluh Lempung
Pasiran
2,87 cm2
Berdasarkan kelas tekstur di atas sedimen kolam, sungai, dan waduk
termasuk kedalam kelas tekstur geluh dengan sedikit perbedaan kelasnya. Kelas
tekstur geluh merupakan kelas tekstur dengan perbandingan antara pasir, debu,
dan lempung hampir sama atau serupa besarnya (Darmawidjaja, 1990). Luas liang
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
30
perangkap terbesar pada sedimen kolam yaitu 3,63 cm2 dibandingkan dengan
kontrol 3,16 cm2. Hal ini dikarenakan sedimen kolam termasuk ke dalam kelas
tekstur geluh, dengan perbandingan: pasir 39,02 %, debu 34,46 % dan lempung
26,51 %. Tingginya prosentase pasir yaitu 39,02 % memudahkan larva undur-
undur membuat liang perangkap, selain itu pasir merupakan habitat alami larva
undur-undur. Hal tersebut juga didukung dengan prosentase debu 34,46 %, yang
mudah berubah strukturnya karena aktivitas dari larva undur-undur ketika
membuat liang perangkap.
Luas liang perangkap terkecil pada sedimen waduk yaitu 2,87 cm2. Hal ini
dikarenakan sedimen waduk didominasi oleh jenis tanah lempung. Sifat dari
lempung antara lain: bertekstur halus, membentuk gumpalan-gumpalan keras
dalam kondisi kering, jika basah liat dan melekat di jari. Kondisi seperti ini
menyulitkan larva undur undur dalam membuat liang perangkap karena tidak
sesuai dengan habitatnya. Sedimen waduk termasuk dalam kelas tekstur geluh
lempung pasiran, karena memiliki prosentase pasir 44,63% dan lempung 31,64 %.
Prosentase kelas tekstur terbesar diantara ketiganya adalah pasir dan lempung,
sehingga disebut geluh lempung pasiran (Darmawidjaja, 1990).
Luas liang perangkap pada sedimen sungai yaitu 3,05 cm2, hal ini
dikarenakan penyusun utama sedimen sungai berupa tanah berpasir. Kemampuan
larva undur-undur dalam membuat liang perangkap pada tanah berpasir
disebabkan tanah berpasir memiliki ciri tanahnya lepas-lepas dan berbutir tunggal
(Darmawidjaja, 1990), sehingga memudahkan larva undur-undur dalam membuat
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
31
liang perangkap. Selain itu luas liang prangkap larva undur-undur merubah
derajad kestabilan pasir (Scraf et.al,. 2008a). Menurut Lomascolo and Brener
(2001) pada habitat alami liang perangkap undur-undur digunakan untuk
membedakan ukuran partikel pasir. Ukuran pasir yang besar dan kecil dipisahkan,
ukuran partikel pasir yang kecil dan halus akan menyusun liang perangkap undur-
undur. Ukuran pasir yang besar akan dihancurkan dan dibuang dari liang
perangkap tersebut. Liang perangkap larva undur-undur membuat ukuran partikel
pasir menjadi kecil (Devetak et al., 2007). Sifat tanah berpasir umumnya lebih
cepat kering daripada tanah bertekstur lempung (Hardjowigeno, 1992). Oleh
karena itu sedimen sungai termasuk dalam kelas tekstur geluh pasiran, karena
memiliki prosentase pasir 56,88 %, debu 27,90 % dan lempung 15,22 %.
Prosentase yang paling besar diantara ketiganya adalah pasir, sehingga disebut
geluh pasiran.
C. Kemampuan Larva Undur-Undur dalam Membuat Liang Perangkap
pada Kadar Air yang Berbeda.
Kemampuan tanah untuk menahan air antara lain dipengaruhi oleh tekstur
tanah. Tanah yang bertekstur kasar mempunyai daya menahan air lebih kecil dari
pada tanah yang bertekstur halus. Pergerakan aliran air pada tanah yang berpasir
lebih cepat dibandingkan dengan tanah liat berdebu. Beberapa faktor yang
mempengaruhi diantaranya kandungan air tanah, distribusi pori, ukuran pori,
adhesivitas, dan konduktifitas hidraulik (Hardjowigeno, 1992). Kadar air pada
masing-masing sedimen ditunjukkan pada Tabel 4.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
32
Tabel 4. Kadar air masing-masing sampel sedimen.
Sedimen Kondisi sedimen Prosentase Berat sedimen Kontrol Kontrol 1 8,94 % 17 g Kontrol 2 8,75 % 16,3 g Kontrol 3 8,7 % 17,5 g Kolam Basah 22,3 % 47 g Semi basah 19.07 % 48,2 g Kering 15. 7 % 25,6 g Sungai Basah 14,05 % 30,3 g Semi basah 9, 8 % 18,2 g Kering 9,14 % 31,5 g Waduk Basah 24, 27 % 30,8 g Semi basah 15, 7 % 25,7 g Kering 10,68 % 32,8 g
Penentuan kadar air dari masing-masing sedimen ini bertujuan untuk
mengetahui kemampuan larva undur-undur dalam membuat liang perangkap
dengan kadar air berbeda. Kadar air ini mempengaruhi besarnya luas liang
perangkap dan volume timbunan tanah hasil aktivitas larva undur-undur membuat
liang perangkap terbesar. Prosentase kadar air ini ditentukan oleh lamanya waktu
pemanasan yaitu 3 jam untuk sedimen kering, 2 jam untuk sedimen semi basah,
dan 1 jam untuk sedimen basah dengan suhu yang sama yaitu 105 0C. Prosentase
kadar air terbesar pada sedimen waduk basah yaitu 24,27 %, hal ini dikarenakan
sedimen waduk mengandung lempung sebagai penyusun utama sedimen waduk.
Tanah lempung memiliki kemampuan menyerap air dan menahannya yang kuat,
ketika dilakukan pemanasan hanya sedikit air yang menguap, sehingga berat tanah
lempung ini juga besar yaitu 30,8 g yang dibandingkan dengan rata–rata dari
control adalah 16,93 g.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
33
Prosentase kadar air terkecil pada sedimen sungai semi basah yaitu 9,8 %
dengan berat tanah 18,2 g. Walaupun jenis tanahnya sama dengan kontrol namun
berat sedimen sungai sedikit lebih besar daripada kontrol, karena sedimen sungai
mengandung liat dan debu yang jumlahnya sedikit dan berpengaruh terhadap berat
sedimen sungai semi kering. Sedimen sungai mengandung pasir sebagai penyusun
utama sedimen tersebut. Tanah berpasir umumnya mempunyai kandungan air
yang lebih kecil dibandingkan dengan tanah liat dan berdebu, namun tanah
berpasir mempunyai pori makro yang banyak dan adhesivitas terhadap air lebih
kecil. Dengan demikian meskipun kandungan air pada tanah lempung dan
berdebu lebih tinggi, namun pergerakan air pada tanah tersebut lebih lambat
daripada tanah yang berpasir (Hardjowigeno, 1992). Parameter lain yang diukur
dalam penelitian ini adalah kelembaban tanah dan pH tanah menggunakan soil
tester dan pH meter tanah. Kelembaban tanah pada ketiga sedimen sama yaitu 1.
pH tanah pada ketiga sedimen sama yaitu 7.
D. Pengaruh Liang Perangkap Larva Undur-undur Terhadap Prediksi Laju
Sedimentasi dan Beban Endapan Layang.
Pengaruh liang perangkap larva undur-undur terhadap limpasan
sedimentasi dapat diukur dengan mengetahui prediksi laju sedimentasi dan beban
enda
pan
layan
g,
0
20
40
60
80
100
120
140
Kontro
l
Kontro
l
Kontro
l
Sunga
i Ker
ing
Sunga
i sem
i bas
ah
Sunga
i basa
h
Kolam
ker
ing
kolam
sem
i bas
ah
Kolam
Bas
ah
Wadu
k ker
ing
Wad
uk S
emi B
asah
Wadu
k Bas
ah
Qs
(mg
/L)
0
5
10
15
20
25
30
35
Vo
lum
e s
edim
en (
mg
)
Prediksi Lajusedimentasi (Qs)mg/sVolume sedimen(mg)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
34
yang dipengaruhi oleh volume timbunan tanah hasil aktivitas larva undur-undur
membuat liang perangkap. Langkah untuk mengetahui prediksi laju sedimentasi
adalah dengan cara mengalirkan air kedalam bak pelimpasan dengan debit
12.499,9 cm3/detik dan kecepatan 8,33 cm/detik. Kecepatan air ditentukan
berdasarkan perbandingan jarak/waktu, maka diperoleh kecepatan airnya yaitu
8,33 cm3/detik. Adapun prediksi laju sedimentasi terdapat pada gambar 6.
Gambar 6. Histogram prediksi laju sedimentasi.
Berdasarkan histogram di atas volume sedimen sebanding dengan tingginya
prediksi laju sedimentasi. Prediksi laju sedimentasi terbesar pada sedimen kolam
semi basah yaitu 116,87 mg/detik dengan volume tanah sebesar 28,8 cm3.
Besarnya laju sedimentasi pada sedimen kolam semi basah sebanding dengan
besarnya volume sedimen kolam semi basah. Hal ini dikarenakan sedimen kolam
mengandung bahan-bahan organik yang berasal dari pakan ikan. Kandungan
bahan organik tersebut diantaranya adalah zat organik, fosfor, nitrogen, makro,
dan mikronutrient. Akumulasi rata–rata zat organik didalam sedimen kolam ikan
adalah 100-1.500 g/m-2 (Avnimelech dalam Rahman et al., 2004). Zat–zat organik
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
35
tersebut salah satunya berasal dari pakan ikan, dengan adanya kandungan bahan
organik mengakibatkan sedimen kolam bercampur dengan zat organik tersebut
sehingga berat tanah dari sedimen kolam menjadi ringan dan mudah terbawa oleh
air. Oleh karena itu, sedimen kolam memiliki prediksi laju sedimentasi terbesar
dibandingkan dengan sedimen yang lain.
Prediksi laju sedimentasi terkecil pada sedimen waduk semi basah yaitu
33,49 mg/detik dengan volume tanah hasil larva undur-undur membuat liang
perangkap adalah 9,6 cm3. Rendahnya laju sedimentasi pada sedimen waduk
semi basah sebanding dengan rendahnya volume tanah hasil larva undur-undur
membuat liang perangkap. Hal ini dikarenakan sedimen waduk memiliki
kandungan lempung yang tinggi. Berdasarkan kondisi tersebut maka kemampuan
larva undur-undur dalam membuat liang perangkap menjadi berkurang karena
terdapat kandungan lempung di dalamnya.
Volume tanah hasil larva undur-undur membuat liang perangkap pada
sedimen sungai semi basah menunjukkan angka yang tinggi yaitu 28,8 cm3.
Namun prediksi laju sedimentasinya rendah yaitu 54,37 mg/detik. Rendahnya
prediksi laju sedimentasi disebabkan sedimen sungai komponen utamanya pasir.
Pasir memiliki ciri-ciri tanahnya lepas-lepas dan berbutir tunggal. Jika dipijak
dalam kondisi kering akan berderai. Pasir jika dalam kondisi basah akan
tergumpal meremah (Darmawidjaja, 1990). Tingginya volume tanah pada
sedimen sungai semi basah disebabkan karena pasir memiliki ciri-ciri tanahnya
mudah lepas dan berbutir tunggal. Pasir umumnya lebih mudah kering dari pada
tanah-tanah bertekstur lempung atau liat (Hardjowigeno, 1992). Oleh karena itu
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
36
larva undur-undur mudah membuat liang perangkap pada tanah yang berpasir
dibandingkan dengan tanah yang lain. Tanah berpasir juga merupakan habitat
alami dari larva undur-undur.
Berdasarkan uraian di atas dapat diketahui bahwa dengan luas area 50 cm
x30 cm x 20 cm dan tinggi tanah 3 cm pada sedimen kolam semi basah, dapat
menghasilkan prediksi laju sedimentasi sebesar 116,87 mg/detik dengan jumlah
larva undur-undur sebanyak 28 ekor. Dengan demikian setiap larva undur-undur
mampu melimpaskan sedimentasi sebesar 4,173 mg/detik. Akan tetapi pada
sedimen waduk semi basah prediksi laju sedimentasinya adalah 33,49 mg/detik,
dengan jumlah larva undur-undur sebanyak 29 ekor. Dengan demikian setiap
larva undur-undur mampu melimpaskan sedimentasi sebesar 1,154 mg/detik.
Beban endapan layang adalah berat sedimen yang terlarut di dalam aliran
air. Adapun beban endapan layang tersebut tersaji pada gambar 7.
0
0.001
0.002
0.003
0.004
0.005
0.006
0.007
0.008
0.009
0.01
Kontro
l
Kontro
l
Kontro
l
Sunga
i Keri
ng
Sunga
i sem
i bas
ah
Sunga
i basa
h
Kolam ke
ring
kolam
semi b
asah
Kolam B
asah
Wadu
k ker
ing
Wad
uk S
emi B
asah
Wadu
k Bas
ah
Cs
(mg/
L)
0
5
10
15
20
25
30
35
Vo
lum
e se
dim
en (
mg)
Beban endapanlayang (Cs) mg/L
Volume sedimen(mg)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
37
Gambar 7. Histogram beban endapan layang.
Beban endapan layang terbesar yaitu pada sedimen kolam semi basah yaitu
0,007126 mg/ml dengan volume tanahnya 28,8 cm3 dan berat sedimen 48,2 g.
Pada sedimen kolam semi basah didominasi oleh tanah berdebu dan pasir. Debu
berupa butiran–butiran partikel kecil dengan ukuran 3,9–62,5 µm lebih besar dari
lempung tetapi lebih kecil dari pasir (USDA, 2006). Debu mudah
ditransportasikan melalui air. Dengan demikian walaupun berat sedimen sungai
semi basah lebih besar daripada sedimen yang lain, namun dengan kandungan
debu yang dominan membuat sedimen ini mudah ditransportasikan oleh air. Hal
tersebut yang membuat beban endapan layang sedimen sungai semi basah menjadi
besar.
Sedangkan beban endapan layang terkecil terdapat pada sedimen waduk
semi basah yaitu 0.00268 mg/mL dengan volume sedimen 9.6 cm3 dan berat
sedimen yaitu 25,7 g. Pada sedimen waduk semi basah didominasi oleh tanah
lempung. Ukuran partikel tanah lempung + 2 µm lebih kecil daripada debu dan
pasir (USDA, 2006). Walaupun berat sedimen sungai semi basah terkecil, akan
tetapi lempung memiliki daya serap terhadap air lebih besar daripada debu dan
pasir. Ketika terkena air maka lempung akan menggumpal karena menyimpan air
yang disebabkan oleh adanya daya serap air tersebut. Hal ini yang membuat
sedimen waduk semi basah memiliki beban endapan layang terkecil.
Beban endapan layang pada sedimen sungai semi basah yaitu 0,00435
mg/ml, namun sedimen sungai semi basah memiliki volume tanah yang besar
yaitu 28,8 cm3 dan berat sedimennya yaitu 25,7 g. Berat sedimen dari pasir
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
38
diantara 62,5 µm - 2 mm. Pasir memiliki berat paling besar daripada debu dan
lempung, namun sifat dari pasir adalah mempunyai kandungan air yang lebih
kecil daripada lempung dan debu. Pasir mempunyai pori makro yang banyak dan
adhesivitas terhadap air lebih kecil. Dengan demikian meskipun kandungan air
pada lempung dan debu lebih tinggi, namun pergerakan air pada lempung dan
debu lebih lambat daripada tanah yang berpasir. Pasir jika dalam kondisi basah
akan tergumpal meremah (Darmawidjaja, 1990). Tingginya volume tanah pada
sedimen sungai semi basah disebabkan karena pasir memiliki ciri-ciri tanahnya
mudah lepas dan berbutir tunggal. Oleh kerana itu larva undur-undur mudah
membuat liang perangkap pada tanah yang berpasir dan volume tanah yang
dihasilkan juga besar. Selain itu tanah berpasir juga merupakan habitat alami dari
larva undur-undur. Adanya persamaan histogram antara beban endapan layang
dengan laju sedimentasi disebabkan karena hubungan antara beban endapan
layang dengan prediksi laju sedimentasi adalah linier. Hal demikian sesuai dengan
pernyataan Ulaga (2005) bahwa nilai beban endapan layang sebanding dengan
prediksi laju sedimentasi. Beban endapan layang sedimen kolam, sungai dan
waduk masih dalam kategori baik, hal ini sesuai dengan Kepmen KLH No. 2.
1988 bahwa beban endapan layang sedimen dalam kategori baik karena dalam
rentang nilai 0 -100 mg/L. Debit limpasan air yang digunakan dalam penelitian ini
diperoleh dengan cara pengukuran luas penampang basah limpasan sedimen dan
kecepatan limpasan air, sehingga debit limpasan air pada penelitian ini adalah
12.499,9 cm3/ detik.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
39
Berdasarkan uraian di atas dapat diketahui bahwa dengan luas area 50 cm
x 30 cm x 20 cm dan tinggi tanah 3 cm pada sedimen kolam semi basah, dapat
menghasilkan beban endapan layang sebesar 0,007126 mg/ml dengan jumlah
larva undur-undur sebanyak 28 ekor. Dengan demikian setiap larva undur-undur
mampu melimpaskan beban endapan layang sebesar 0,0002545 mg/ml. Akan
tetapi pada sedimen waduk semi basah prediksi beban endapan layangnya adalah
0,00268 mg/ml, dengan jumlah larva undur-undur sebanyak 29 ekor. Dengan
demikian setiap larva undur-undur mampu melimpaskan beban endapan layang
sebesar 0,0000924 mg/ml.
Berdasarkan hasil uji statistik Anava dengan taraf signifikansi 5%,
memberikan hasil beda nyata antara prediksi laju sedimentasi dan beban endapan
layang pada jenis sedimen yang berbeda. Hal tersebut ditunjukkan dengan nilai
signifikansi sebesar 0,046 (p < 0,05). Adanya perbedaan nyata tersebut, kemudian
diuji lanjut dengan uji DMRT. Adapun hasil uji DMRT prediksi laju sedimentasi
terdapat pada Tabel 5.
Tabel 5. Hasil uji DMRT rata-rata prediksi laju sedimentasi.
Kelompok Rata-rata prediksi laju sedimentasi ± SD (g)
Kontrol 31.70 ± 1.50 a
Sedimen Kolam 89.08 ± 10.1 b
Sedimen Sungai 57.49 ± 20.8 ab
Sedimen Waduk 65.66 ± 32.2 ab
Keterangan :Angka yang diikuti huruf yang berbeda menunjukkan hasil yang beda nyata pada taraf signifikan 5 %.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
40
Setelah dianalisis statistik dengan uji Anava yang dilanjutkan dengan uji
DMRT pada taraf signifikansi 5% terdapat pada Tabel 5 yaitu adanya beda nyata
pada rata-rata prediksi laju sedimentasi. Rata-rata prediksi laju sedimentasi
terbesar pada sedimen kolam yaitu 89,0826206 mg/detik, sedangkan rata-rata
prediksi laju sedimentasi terkecil pada kontrol yaitu 31,708079 mg/detik. Hasil uji
DMRT pada beban endapan layang terdapat pada Tabel 6.
Tabel 6. Hasil uji DMRT rata-rata beban endapan layang.
Kelompok Rata-rata beban endapan layang ± SD (g)
Kontrol 2.53 ± 1.2 a
Sedimen Kolam 7.12 ± 2.5 b
Sedimen Sungai 4.60 ± 1.6 ab
Sedimen Waduk 5.25 ± 8.1 ab
Keterangan : Angka yang diikuti huruf yang berbeda menunjukkan hasil yang beda nyata pada taraf signifikan 5 %.
Hasil uji DMRT dengan taraf signifikansi 5% yang terdapat pada Tabel 6.
Terdapat beda nyata pada rata-rata beban endapan layang. Rata-rata beban
endapan layang terbesar pada sedimen kolam yaitu 0,007126 mg/ml, sedangkan
rata-rata prediksi laju sedimentasi terkecil pada kontrol yaitu 0,00253 mg/ml.
E. Prediksi Laju Sedimentasi dan Beban Endapan Layang Sebagai Simulasi
Mitigasi Sedimentasi.
Larva undur-undur membuat perangkap berfungsi untuk menangkap
mangsa yang terjebak kedalam liang perangkap tersebut. Fungsi liang
perangkap selain untuk menangkap mangsa juga merubah agregat tanah,
agregat tanah yang semula kompak berubah menjadi mudah lepas atau remah
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
41
karena aktivitas larva undur-undur tersebut. Oleh karena itu aktivitas ini
digunakan pada sedimen kolam, sungai, dan waduk untuk merubah struktur
sedimen tersebut. Sedimen tanah yang berubah akibat aktivitas larva undur-
undur akan mudah hanyut bersamaan dengan aliran air. Larva undur–undur
pada habitat alami menggunakan liang perangkap untuk membedakan ukuran
partikel pasir (Lomascolo and Brener, 2001).
Nilai prediksi laju sedimentasi dan beban endapan layang pada sedimen
kolam semi basah juga dipengaruhi oleh waktu pemanasan sedimen (kadar air).
Penggunaan analisis regresi ini bertujuan untuk memprediksi pengaruh waktu
pemanasan dengan prediksi laju sedimentasi dan beban endapan layang skala
laboratorium, yang digunakan sebagai acuan penentuan mitigasi sedimentasi
pada badan perairan. Adapun kurva persamaan regresi kuadratik antara
prediksi laju sedimentasi dengan pengaruh waktu pemanasan tersaji dalam
gambar 8.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
42
Gambar 8. Kurva persamaan regresi kuadratik prediksi laju sedimentasi dengan pengaruh waktu pemanasan. Berdasarkan gambar 8 di atas bahwa waktu pemanasan mempengaruhi
prediksi laju sedimentasi sehingga terbentuk grafik kuadratik. Prediksi laju
sedimentasi terbesar pada waktu pemanasan 2 jam yaitu 89,8 mg/detik. Hal ini
menunjukkan bahwa prediksi laju sedimentasi terbesar ketika waktu pemanasan
sedimen 2 jam dan kemudian menurun menjadi 31,7 mg/detik, ketika
bertambahnya waktu pemanasan menjadi 3 jam. Kondisi tersebut dikarenakan
sedimen telah banyak kehilangan air sehingga menjadi kering dan berubah
strukturnya menjadi keras. Kurva persamaan regresi kuadratik antara beban
endapan layang dengan pengaruh waktu pemanasan tersaji pada gambar 9.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
43
Gambar 9. Kurva persamaan kuadratik beban endapan layang dengan pengaruh waktu pemanasan. Peningkatan beban endapan layang tidak sama dengan pertambahan waktu
pemanasan. Waktu pemanasan 2 jam menunjukkan bahwa tingginya limpasan
beban endapan layang pada waktu tersebut sebesar 0,007126 mg/ml, kemudian
mengalami penurunan menjadi 0,00253 mg/ml ketika pertambahan waktu
pemanasan 3 jam. Hal ini dapat diketahui bahwa semakin lama waktu pemanasan,
maka akan manurunkan beban endapan layang sedimen tersebut. Dengan adanya
kurva beban endapan layang dan prediksi laju sedimentasi diatas, diharapkan
dapat memberikan informasi dan acuan dalam mitigasi sedimentasi, menggunakan
model liang perangkap undur-undur pada fase larva yang diterapkan pada badan
perairan.
Simulasi miitigasi sedimentasi salah satunya dapat menggunakan liang
perangkap yang dibuat oleh larva undur-undur. Adanya timbunan tanah, agregat
tanah serta ukuran partikel tanah yang berubah akibat aktivitas tersebut membuat
sedimen kolam, sungai, dan waduk mudah hanyut akibat aliran air. Faktor lain
yang mempengaruhi mitigasi pada sedimen kolam adalah desain kolam, Morgan
(2007) menyatakan bahwa penghilangan sedimen kolam yang besar tergantung
pada desain kolam, terutama karakteristik air di dalam kolam. Perbaikan kualitas
air juga tergantung penangkapan sedimen pada kolam dan pengendapan suspensi
padatan (Morgan et al., 2007). Desain suatu kolam, sungai, maupun waduk,
mempengaruhi transpor sedimen. Salah satu model mitigasi sedimentasi yang
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
44
dapat diterapkan pada sungai berdasarkan penelitian ini adalah model pintu air
switch on (terbuka) dan switch off (tertutup). Model ini berfungsi untuk
mengurangi sedimentasi dengan cara yang efektif dan efisien. Ketika memasuki
akhir dari musim kemarau debit air sungai akan menurun daripada saat musim
penghujan. Pada waktu tersebut pintu air di switch off selama waktu tertentu
sehingga area yang akan ditebarkan larva undur-undur tidak terdapat air,
kemudian larva undur-undur ditebarkan ke dalam sungai yang telah di switch off
pintu airnya. Setelah 8 jam larva undur-undur membuat liang perangkap, pintu air
kemudian di switch on sehingga aliran air akan melimpaskan liang perangkap
undur-undur dan pada akhirnya sedimen sungai tersebut hanyut terbawa oleh
aliran air.
Transportasi sedimen yang baik mengurangi terbentuknya sedimen.
Kekeruhan dan material-material pembentuk sedimen yang tidak seragam
menyebabkan akumulasi sedimen, maka diperlukan penanganan yang spesifik
tergantung dari jenis sedimennya. Dengan demikian simulasi mitigasi
menggunakan dengan memanfaatkan aktivitas larva undur-undur dalam membuat
liang perangkap diharapkan mampu memberikan konstribusi dan informasi
tentang upaya mitigasi sedimentasi.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
45
BAB V
PENUTUP
A. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian yang diperoleh maka dapat disimpulkan bahwa :
1. Volume timbunan tanah hasil aktivitas larva undur-undur membuat
liang perangkap terbesar pada sedimen sungai yaitu 21,33 cm3 dan
volume yang terkecil pada sedimen waduk yaitu 13,33 cm3.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
46
2. Kemampuan larva undur-undur dalam membuat liang perangkap pada
kondisi tanah yang berbeda dipengaruhi oleh tekstur tanah dan kadar
air di dalam tanah.
3. Liang perangkap larva undur-undur berpengaruh signifikan terhadap
limpasan sedimentasi, yang diketahui dari prediksi laju sedimentasi
dan beban endapan layang.
B. SARAN
1. Perlu adanya penelitian lanjutan mengenai spesies larva undur-undur
yang mampu membuat liang perangkap pada kondisi tanah ynag
berbeda.
2. Perlu adanya suatu budidaya larva undur-undur yang digunakan untuk
mitigasi sedimentasi pada badan perairan.
3. Perlu adanya penelitian lanjutan yang dilakukan pada kolam, sungai,
dan waduk yang sebenarnya untuk mengetahui efektivitas liang
perangkap larva undur-undur dalam mitigasi sedimentasi.
4. Perlu adanya penelitian lanjutan mengenai gen yang terdapat pada
larva undur-undur yang mengkode perilaku larva dalam membuat liang
perangkap.
5. Perlu adanya suatu penelitian lanjutan mengenai hewan perairan yang
mempunyai aktivitas seperti larva undur-undur, yang digunakan dalam
mitigasi sedimentasi menggunakan agen hayati.
Top Related