## Transport Nutrien penyebab Eutrofikasi dari Daerah Tangkapan Air Waduk Mrica Banajrnegara
1 2 3 4 A.S. Piranti , Soedarmadji , G.Waluyo , Suwardi 1 2 3 Fak.  Biologi Unsoed, Purwokerto,  Fak. Geografi UGM Yogyakarta, Fak. Sains dan Teknik 4 Unsoed, Purwokerto,  Fak. Pertanian Unsoed Purwokerto
e-mail : agatha.piranti@gmail.com; sudarmadji@geo.ugm.ac.id; gentur,geologi@gmail.com

## Abstract
The transport of nutrien causing eutrophication in water from catchment area especially fosforus (P) through runoff is determined by type of landuses, slop, soils type, and land cover (Jeje,2006) . The research was conducted using a survey method. The sampling technique was done by a purposive sampling on any flooding in the rivers that pass through areas with specific land use (settlement, forest, plantations, agricultural fields and rice field). The main parameters were river discharge and the content of nutrients causing eutrophication that was phosphorus (P) in rivers. The P loading from cacthment area to Mrica reservoir was 11,526,706.14 kg/year and the l oad allocation (LA) was 3,833,587.70 kg/year. The reservoir  operational  of  power  generating  dan  flushing  activity  were  able  to  manage  the  LA  up  to 1,147,329.09kg/year, so the TMDL of Mrica reservoir become 4,980,916.78kg/year. It was concluded that the highest transport of P was from paddy field and then followed by respectivelly agricultural (potato) field, plantation (perhutani) field, settlement area, and forest area.
Keywords : Coefficient export, phosphorus, catchment area, eutrophication, landuse

## Abstrak
Besarnya transport nutrien dari daerah tangkapan air (DTA) terutama fosfor (P) yang terbawa oleh run off tergantung pada karakteristik lahan yang meliputi jenis penggunaan lahan, kelerengan, jenis tanah, dan jenis tanaman penutup (Jeje, 2006). Penelitian ini dilakukan menggunakan metode survei. Teknik pengambilan sampel dilakukan secara purposive pada setiap terjadi banjir di sungai-sungai yang melewati area dengan penggunaan lahan tertentu (pemukiman, hutan, perkebunan, tegalan dan sawah). Parameter utama adalah P total di sungai dan debit sungai.Parameter pendukungnya adalah karakteristik lahan yang meliputi land cover , kelerengan, curah hujan, kapasitas lapang dan karakteristik tanah (jenis tanah, kandungan  N & P tanah,  dan retensi tanah), dan jumlah penggunaan pupuk.Total loading P dari DTA  ke  waduk  Mrica  sebesar  11,526,706.14  kg/tahun  dan  beban  nutrien  ( Load Allocation /LA)  yang masuk ke waduk Mrica sebesar 3,833,587.70 kg/tahun. Dari LA yang masuk ke waduk tersebut sebanyak 1,147,329.09kg/tahun telah mampu dikelola melalui kegiatan operasi waduk sebagai PLTA dan flushing . Maka  TMDL  waduk  Mrica  menjadi  sebesar  4,980,916.78kg/tahun.  Penelitian  ini  dapat  disimpulkan bahwa penggunaan lahan sawah paling tinggi dalam mentransport TP ke waduk, disusul dengan tegalan (lahan kentang), kebun perhutani, pemukiman dan hutan. Pola operasional waduk sebagai PLTA dan kegiatan flushing mampu menurunkan beban nutrien yang masuk ke waduk.
Kata kunci : Coefficient export , fosfor, eutrofikasi, daerah tangkapan air, penggunaan lahan

## Pendahuluan
Phosphorus  merupakan  unsur  utama penyebab eutrofikasi danau dan waduk yang berasal dari kegiatan manusia (Hart e t al. , 2004).  Fosfor  yang  terbawa  aliran run  off dapat  dibedakan  berdasarkan  bentuk fisiknya,  di  antaranya  dapat  berupa  fosfat anorganik, organik, partikel ataupun terlarut. Bentuk fosfor terlarut (PO ) yang masuk ke 4 waduk  dapat  langsung  dimanfaatkan  oleh fitoplankton,  sedangkan  bentuk  partikel
fosfat yang terbawa aliran runoff dari lahan p e r t a n i a n   a k a n   d i e n d a p k a n   d a n diakumulasikan di sedimen waduk. Apabila lapisan  antara sedimen-water  interface dalam kondisi anoxic, fosfor akan dilepaskan 3+
ke  kolom  air  dalam  bentuk  terlarut  (PO ) 4 yang  dapat  digunakan  langsung  oleh fitoplankton,  sehingga  sedimen  dapat berfungsi sebagai sumber ortofosafat. Besarnya  P loading dapat  dihitung menggunakan coeffisien  export yang  dapat mencerminkan  sejumlah  nutrien  yang dihasilkan dari area tertentu per unit waktu (kg/ha/tahun)  yang  dibawa  oleh runoff menuju  ke  sungai  dan  akhirnya  ke  waduk (Jeje et  al ,  2006).  Penggunaan coeffisien export didasarkan  pada  asumsi  bahwa aktitas landuse tertentu akan menghasilkan sejumlah  nutrien  tertentu  yang  masuk  ke dalam sistem waduk (McFarland & Hauck, 2006).Koefisien  export  nutrien  ini  dapat digunakan  untuk  menghitung  total  P  yang masuk  ke  waduk  (P load )  sehingga selanjutnya dapat ditentukan besarnya total maximum  daily  loads  (TMDL)  waduk  yang bersangkutan.  Selama  ini  besarnya  TMDL untuk waduk dan danau di Indonesia belum pernah  dilakukan  karena  belum  ada  nilai coefficient  export  nutrien  untuk  jenis-jenis penggunaan  lahan  di  Indonesia.  Oleh karena itu perlu ditentukan coefficient export nutrien  untuk  masing-masing  jenis penggunaan  lahan.  Penentuan  TMDL waduk selanjutnya dapat digunakan sebagai
dasar dalam perencanaan dan penyusunan strategi  pengelolaan  untuk  waduk  dan danau  yang  bersangkutan  sehingga  dapat mencapai kualitas air sesuai target nutrien kriteria yang telah ditetapkan dan konservasi lahan secara holistik dan berkelanjutan.

## Metode Penelitian
Penelitian  ini  akan  dilaksanakan  di  waduk Mrica  dan  di  daerah  tangkapan  air  (DTA) Waduk  Mrica  yang  meliputi  dua  wilayah k a b u p a t e n   y a i t u   Wo n o s o b o   d a n Banjarnegara.    Penelitian  dilakukan  pada bulan Mei – Juli 2010 menggunakan metode survai.  Teknik  pengambilan  sampel dilakukan  secara purposive pada  setiap terjadi banjir di sungai-sungai yang melewati area  dengan  penggunaan  lahan  tertentu (pemukiman,  hutan,  perkebunan,  ladang dan sawah) di masing-masing sub DAS yang ada di kawasan DTA waduk Mrica yaitu Sub DAS  Begaluh,  Tulis,  Serayu  Hulu,  Mrawu, Serayu Tengah dan Lumajang. Gambar 1. Wilayah DTA Waduk Mrica Parameter utama dalam penelitian ini adalah kandungan fosfor  (P) di sungai dan debit  sungai  –  sungai  dalam  area kajian.Parameter  pendukungnya  adalah karakteristik lahan yang meliputi land cover , kelerengan, curah hujan, kapasitas lapang dan  karakteristik  tanah  (jenis  tanah, kandungan  P tanah, dan kemampuan tanah mengikat  P  /retensi  P),  dan  jumlah penggunaan  pupuk.  Penentuan  koefisien
eksport nutrien dari DTA waduk Mrica sesuai dengan  jenis  penggunaan  lahan  dilakukan dengan penghitungan menggunakan rumus :  CE  (kg/ha/th)  =  K  x  D  x  L  dimana  CE ( coefficient export masing-masing landuse ), K    (konsentrasi  nutrien  sungai),  D  (debit sungai),  L  (Luas  area  masing-masin l anduse ).  Menghitung  P  load  dan  TMDL waduk Mrica menggunakan rumus sebagai berikut : TMDLs = WLA + LA + MO S, diman a
67 Piranti, A.S., dkk., Transport Nutrien penyebab Eutrofikasi dari Daerah Tangkapan Air Waduk Mrica Banajrnegara : 66 - 73

## Biosfera 32 (1) Januari 2015

## Transport Nutrien penyebab Eutrofikasi dari Daerah Tangkapan Air Waduk Mrica Banajrnegara
1 2 3 4 A.S. Piranti , Soedarmadji , G.Waluyo , Suwardi
1 2 3
Fak.  Biologi Unsoed, Purwokerto,  Fak. Geografi UGM Yogyakarta, Fak. Sains dan Teknik
4 Unsoed, Purwokerto,  Fak. Pertanian Unsoed Purwokerto
e-mail : agatha.piranti@gmail.com; sudarmadji@geo.ugm.ac.id; gentur,geologi@gmail.com

## Abstract
The transport of nutrien causing eutrophication in water from catchment area especially fosforus (P) through runoff is determined by type of landuses, slop, soils type, and land cover (Jeje,2006) . The research was conducted using a survey method. The sampling technique was done by a purposive sampling on any flooding in the rivers that pass through areas with specific land use (settlement, forest, plantations, agricultural fields and rice field). The main parameters were river discharge and the content of nutrients causing eutrophication that was phosphorus (P) in rivers. The P loading from cacthment area to Mrica reservoir was 11,526,706.14 kg/year and the l oad allocation (LA) was 3,833,587.70 kg/year. The reservoir  operational  of  power  generating  dan  flushing  activity  were  able  to  manage  the  LA  up  to 1,147,329.09kg/year, so the TMDL of Mrica reservoir become 4,980,916.78kg/year. It was concluded that the highest transport of P was from paddy field and then followed by respectivelly agricultural (potato) field, plantation (perhutani) field, settlement area, and forest area.

## Keywords : Coefficient export, phosphorus, catchment area, eutrophication, landuse

## Abstrak
Besarnya transport nutrien dari daerah tangkapan air (DTA) terutama fosfor (P) yang terbawa oleh run off tergantung pada karakteristik lahan yang meliputi jenis penggunaan lahan, kelerengan, jenis tanah, dan jenis tanaman penutup (Jeje, 2006). Penelitian ini dilakukan menggunakan metode survei. Teknik pengambilan sampel dilakukan secara purposive pada setiap terjadi banjir di sungai-sungai yang melewati area dengan penggunaan lahan tertentu (pemukiman, hutan, perkebunan, tegalan dan sawah). Parameter utama adalah P total di sungai dan debit sungai.Parameter pendukungnya adalah karakteristik lahan yang meliputi land cover , kelerengan, curah hujan, kapasitas lapang dan karakteristik tanah (jenis tanah, kandungan  N & P tanah,  dan retensi tanah), dan jumlah penggunaan pupuk.Total loading P dari DTA  ke  waduk  Mrica  sebesar  11,526,706.14  kg/tahun  dan  beban  nutrien  ( Load Allocation /LA)  yang masuk ke waduk Mrica sebesar 3,833,587.70 kg/tahun. Dari LA yang masuk ke waduk tersebut sebanyak 1,147,329.09kg/tahun telah mampu dikelola melalui kegiatan operasi waduk sebagai PLTA dan flushing . Maka  TMDL  waduk  Mrica  menjadi  sebesar  4,980,916.78kg/tahun.  Penelitian  ini  dapat  disimpulkan bahwa penggunaan lahan sawah paling tinggi dalam mentransport TP ke waduk, disusul dengan tegalan (lahan kentang), kebun perhutani, pemukiman dan hutan. Pola operasional waduk sebagai PLTA dan kegiatan flushing mampu menurunkan beban nutrien yang masuk ke waduk.
Kata kunci : Coefficient export , fosfor, eutrofikasi, daerah tangkapan air, penggunaan lahan

## Pendahuluan
Phosphorus  merupakan  unsur  utama penyebab eutrofikasi danau dan waduk yang berasal dari kegiatan manusia (Hart e t al. , 2004).  Fosfor  yang  terbawa  aliran run  off dapat  dibedakan  berdasarkan  bentuk fisiknya,  di  antaranya  dapat  berupa  fosfat anorganik, organik, partikel ataupun terlarut. Bentuk fosfor terlarut (PO ) yang masuk ke 4 waduk  dapat  langsung  dimanfaatkan  oleh fitoplankton,  sedangkan  bentuk  partikel
fosfat yang terbawa aliran runoff dari lahan p e r t a n i a n   a k a n   d i e n d a p k a n   d a n diakumulasikan di sedimen waduk. Apabila lapisan  antara sedimen-water  interface dalam kondisi anoxic, fosfor akan dilepaskan 3+ ke  kolom  air  dalam  bentuk  terlarut  (PO ) 4 yang  dapat  digunakan  langsung  oleh fitoplankton,  sehingga  sedimen  dapat berfungsi sebagai sumber ortofosafat. Besarnya  P loading dapat  dihitung menggunakan coeffisien  export yang  dapat
mencerminkan  sejumlah  nutrien  yang dihasilkan dari area tertentu per unit waktu (kg/ha/tahun)  yang  dibawa  oleh runoff menuju  ke  sungai  dan  akhirnya  ke  waduk (Jeje et  al ,  2006).  Penggunaan coeffisien export didasarkan  pada  asumsi  bahwa aktitas landuse tertentu akan menghasilkan sejumlah  nutrien  tertentu  yang  masuk  ke dalam sistem waduk (McFarland & Hauck, 2006).Koefisien  export  nutrien  ini  dapat digunakan  untuk  menghitung  total  P  yang masuk  ke  waduk  (P load )  sehingga selanjutnya dapat ditentukan besarnya total maximum  daily  loads  (TMDL)  waduk  yang bersangkutan.  Selama  ini  besarnya  TMDL untuk waduk dan danau di Indonesia belum pernah  dilakukan  karena  belum  ada  nilai coefficient  export  nutrien  untuk  jenis-jenis penggunaan  lahan  di  Indonesia.  Oleh karena itu perlu ditentukan coefficient export nutrien  untuk  masing-masing  jenis penggunaan  lahan.  Penentuan  TMDL waduk selanjutnya dapat digunakan sebagai
dasar dalam perencanaan dan penyusunan strategi  pengelolaan  untuk  waduk  dan danau  yang  bersangkutan  sehingga  dapat mencapai kualitas air sesuai target nutrien kriteria yang telah ditetapkan dan konservasi lahan secara holistik dan berkelanjutan.

## Metode Penelitian
Penelitian  ini  akan  dilaksanakan  di  waduk Mrica  dan  di  daerah  tangkapan  air  (DTA) Waduk  Mrica  yang  meliputi  dua  wilayah k a b u p a t e n   y a i t u   Wo n o s o b o   d a n Banjarnegara.    Penelitian  dilakukan  pada bulan Mei – Juli 2010 menggunakan metode survai.  Teknik  pengambilan  sampel dilakukan  secara purposive pada  setiap terjadi banjir di sungai-sungai yang melewati area  dengan  penggunaan  lahan  tertentu (pemukiman,  hutan,  perkebunan,  ladang dan sawah) di masing-masing sub DAS yang ada di kawasan DTA waduk Mrica yaitu Sub DAS  Begaluh,  Tulis,  Serayu  Hulu,  Mrawu, Serayu Tengah dan Lumajang.
Gambar 1. Wilayah DTA Waduk Mrica
Parameter utama dalam penelitian ini adalah kandungan fosfor  (P) di sungai dan debit  sungai  –  sungai  dalam  area kajian.Parameter  pendukungnya  adalah karakteristik lahan yang meliputi land cover , kelerengan, curah hujan, kapasitas lapang dan  karakteristik  tanah  (jenis  tanah, kandungan  P tanah, dan kemampuan tanah mengikat  P  /retensi  P),  dan  jumlah penggunaan  pupuk.  Penentuan  koefisien
eksport nutrien dari DTA waduk Mrica sesuai dengan  jenis  penggunaan  lahan  dilakukan dengan penghitungan menggunakan rumus :  CE  (kg/ha/th)  =  K  x  D  x  L  dimana  CE ( coefficient export masing-masing landuse ), K    (konsentrasi  nutrien  sungai),  D  (debit sungai),  L  (Luas  area  masing-masin l anduse ).  Menghitung  P  load  dan  TMDL waduk Mrica menggunakan rumus sebagai berikut : TMDLs = WLA + LA + MO S, diman a
Piranti, A.S., dkk., Transport Nutrien penyebab Eutrofikasi dari Daerah Tangkapan Air Waduk Mrica Banajrnegara : 66 - 73
WLA  (Wasteload  Allocation/ masukan nutrien    dar i  point  source),  LA  (Load Allocation/ masukan  nutrien  dar i  non  point source) dan MOS (Margin of Safety/ secara implisit  merupakan  perkiraan  besarnya polutan nutrien yang telah mampu dikelola dalam  program  manajemen  yang  sedang diterapkan).

## Hasil dan Pembahasan
Aktivitas  perubahan landscape termasuk perubahan  tata  guna  lahan  yang dilaksanakan  di  daerah  hulu  DAS  tidak hanya akan memberikan dampak di daerah di  mana  kegiatan  tersebut  berlangsung, namun juga menimbulkan dampak di daerah hilir dalam bentuk perubahan fluktuasi debit dan transport sedimen serta material terlarut dalam sistem aliran air. Debit aliran sungai merupakan  sarana  transport  SSAS ( Suspended Solid and Sediment Yield ) dan berbagai  jenis  hara  dari  DAS  ke  dalam sistem  waduk  dan  dapat  menyebabkan kontaminasi  atau  polusi  perairan.
Kemampuan  bahan  polutan  tersebut mencapai outlet DAS  tergantung  dari fisiografi  lahan  yang  meliputi  tingkat kelerengan,    jenis  tanah  dan  bentuk penggunaan  lahan  ( landuse/  land  cover ) yang dilalui oleh aliran air permukaan atau run off ( McFarland & Hauck , 2001 ). Tanah  merupakan  hasil  kerja  dari proses-proses  yang  dipengaruhi  oleh  iklim dan  organisme  pada  bahan  induk  tanah yang terletak pada posisi topografi tertentu selama  waktu  yang  tertentu  pula.  Dengan demikian  pada  daerah  yang  beriklim berbeda  akan  mempunyai  ciri  tanah  yang berbeda  pula.  Satuan-satuan  tanah  yang ada di DTA waduk Mrica adalah kelompok Aluvial,  Litosol,  Andosol,  Latosol,  dan Grumusol  (Tabel  3).  Berdasarkan kemampuan  mengikat  nutrien  P  di  DTA waduk Mrica, tanah litosol mampu mengikat nutrien  P  yang  terkandung  dalam  tanah paling  tinggi  (96.4  %)  dibandingkan  jenis tanah lainnya yaitu andosol (86.5 %), alluvial (72.8  %)  dan  latosol  (53.1  %)  dan  paling rendah grumosol (37 %) (Gambar 6).
0,0 50,0 100,0 grumosol andosol latosol litosol aluvial 37,0 86,5 53,1 96,4 72,8
Re tensi P (%)

## Jenis tanah
Gambar 6. Retensi tanah di lahan yang ada di DTA waduk Mrica
Luas  daerah  tangkapan  air  (DTA) sebesar 100,296.62 hektar yang terdiri atas 6  sub  DAS  yaitu  Begaluh  (17,598  ha), Serayu Hulu (13,652.6 ha), Tulis (15,037.9 ha),  Mrawu  (24,215.6  ha),  Serayu  Tengah (24,368.6) dan Lumajang (5,423.9 ha). Jenis tanah  yang  mendominasi  kawasan  ini adalah  tanah  latosol  (38,1%)  dan  andosol (36.5  %).  Latosol  merupakan  tanah  yang telah berkembang dibawah pengaruh iklim yang basah dengan membetuk profil tanah yang  dalam  dan  tersebar  luas  di  daerah kajian  yang  mencakup  semua  daerah perbukitan  dan  pegunungan  yang  tertutup oleh  material  volkanik.  Latosol  merupakan tanah yang potensial untuk pengembangan pertanian, namun juga menyimpan potensi erosi  yang  besar  sebagai  akibat  dari
posisinya pada lereng-lereng perbukitan dan pegunungan.
Andosol  mempunyai  sifat  fisik  yang spesifik, yaitu berat jenisnya sangat ringan dengan  tekstur  debuan.  Oleh  karena  BJ yang  rendah  dan  tekstur  yang  debuan  ini, maka  Andosol  merupakan  tanah  yang erodible  (mudah  tererosi).  Pemanfaatan tanah Andosol  yang  kurang  hati-hati  akan mengakibatkan  rusaknya  satuan  tanah  ini dan pada akhirnya membentuk tanah Litosol yang tidak potensial. Grumusol merupakan tanah  lempungan  yang  mempunyai  daya kembang  kerut  tinggi  sebagai  akibat  dari adanya  tipe  lempung smectite .  Lempung tipe ini adalah  spesifik terbentuk di bawah iklim  tropik.  Grumusol  berkembang  dari sembarang  bahan  induk  yang  dapat
menghasilkan lempung dalam jumlah yang tinggi  (>35%)  dan  dibawah  suasana  basa dimana unsur Ca merajai dalam kompleks pertukaran kationnya. Grumusol merupakan tanah  yang  cukup  potensial  untuk pengembangan  pertanian  apabila kecukupan  air.  Persebaran  Grumusol  di daerah  kajian  terdapat  di  bagian  hilir  dari Merawu. Tabel 3.  Luas area masing-masing jenis tanah di tiap sub DAS di DTA waduk Mrica Sub DAS Luas area  jenis tanah (ha) TOTAL (ha) grumosol latosol andosol litosol aluvial Tulis 1,513.3 3,813.2 9,200.1 - 511.3 15,037.9 Serayu Hulu - - 12,037.2 1,576.5 38.8 13,652.6 Serayu Tengah 768.5 21,096.2 2,504.0 - - 24,368.6 Merawu 3,979.3 9,757.5 10,344.4 134.4 24,215.6 Lumajang 1,374.7 3,503.3 - 545.9 - 5,423.9 Begaluh - - 2,517.7 15,063.1 17.2 17,598.0 TOTAL 7,635.7 38,170.2 36,603.4 17,185.5 701.8 100,296.62 Persentase (%) 7.6 38.1 36.5 17.1 0.7 100 Kondisi  tanahnya  yang erodible dan topografi yang berbukit-bukit menyebabkan kemungkinan  bahaya  longsor  dan  erosi terjadi  di  DTA  waduk  Mrica  jika  lahannya tidak  dikelola  dengan  baik  berdasarkan kaidah-kaidah  konservasi  lahan  dan  air. Berdasarkan kajian lapangan di DTA waduk Mrica  dan  didukung  dengan  data  dari  Tim Konservasi PT. Indonesia Power (2006) dan Subagiyo (2008), kondisi lingkungan hutan rakyat/lahan  milik  rakyat  pada  daerah perbukitan dengan tingkat kemiringan lebih
0 besar 45  telah banyak mengalami konversi lahan  hutan  menjadi  areal  pertanian tanaman sayuran seperti kentang, kobis dan wortel. Pola tanam terutama kentang yang tidak  mengindahkan  kaidah  konservasi misalnya  penanaman  yang  tidak  searah dengan arah kontur tanah, maka hal tersebut akan  meningkatkan  laju  P  bersama-sama
dengan laju erosi. Struktur tanah di dataran tinggi Dieng (daerah kajian) memiliki top soil yang tebal ( 7-15 meter), terutama di area yang  memiliki  kemiringan  yang  tajam sehingga  akan  mudah  mendorong peningkatan  laju  erosi  pada  musim  hujan. Laju erosi di sub DAS Serayu Hulu mencapai 4.06  mm/tahun,  di  sub  DAS  Mrawu mencapai 10.57 mm/tahun dan di sub DAS Lumajang  mencapai  2.84  mm/tahun  (PT.
Indonesia Power, 2007 dan  Waluyo, 2008). Dengan  besarnya  sedimen  yang  terbawa runoff maka kualitas tanah menjadi menurun karena  hilangnya  lapisan top  soil sehinggapenggunaan  pupuk  organik maupun  anorganik  di  kawasan  Dieng menjadi sangat intensif. Penggunaan pupuk di Sub DAS Mrawu mencapai 5,826.4 kg/ha dan  pupuk  an  organik  mencapai  429.7 kg/ha) (Tabel 4  ).
Tabel 4 : Penggunaan pupuk organic dan an organic di DTA waduk Mrica
Sub das Pupuk an organik  (kg/ha) TOTAL Pupuk organik (kg/ha) TOTAL Urea TSP KCL ZA Ponska Pupuk kandang Bokashi Lumajang 250.0 91.7 75.0 416.7 50.0 50.0 Serayu Tengah 137.5 56.7 45.0 239.2 516.7 516.7 Mrawu 41.7 38.0 102.5 100.0 70.0      352.2 5,826.4 77.5 5,903.9 Serayu Hulu 25.0 75.0 100.0 2,700.0 2,700.0 Tulis 65.8 110.7 300.0 50.0      526.5 2,200.0 2,200.0 Begaluh 208.3 87.5 75.0 370.8 500.0 500.0 TOTAL 728.3 459.5 297.5 400.0 120.0   2,005.4  11,793.0 77.5 11,870.5 Sumber : Data Primer (Agustus 2010)
68 69 Piranti, A.S., dkk., Transport Nutrien penyebab Eutrofikasi dari Daerah Tangkapan Air Waduk Mrica Banajrnegara : 66 - 73

## Biosfera 32 (1) Januari 2015
WLA  (Wasteload  Allocation/ masukan nutrien    dar i  point  source),  LA  (Load Allocation/ masukan  nutrien  dar i  non  point source) dan MOS (Margin of Safety/ secara implisit  merupakan  perkiraan  besarnya polutan nutrien yang telah mampu dikelola dalam  program  manajemen  yang  sedang diterapkan).

## Hasil dan Pembahasan
Aktivitas  perubahan landscape termasuk perubahan  tata  guna  lahan  yang dilaksanakan  di  daerah  hulu  DAS  tidak hanya akan memberikan dampak di daerah di  mana  kegiatan  tersebut  berlangsung, namun juga menimbulkan dampak di daerah hilir dalam bentuk perubahan fluktuasi debit dan transport sedimen serta material terlarut dalam sistem aliran air. Debit aliran sungai merupakan  sarana  transport  SSAS ( Suspended Solid and Sediment Yield ) dan berbagai  jenis  hara  dari  DAS  ke  dalam sistem  waduk  dan  dapat  menyebabkan kontaminasi  atau  polusi  perairan.
Kemampuan  bahan  polutan  tersebut mencapai outlet DAS  tergantung  dari fisiografi  lahan  yang  meliputi  tingkat kelerengan,    jenis  tanah  dan  bentuk penggunaan  lahan  ( landuse/  land  cover ) yang dilalui oleh aliran air permukaan atau run off ( McFarland & Hauck , 2001 ).
Tanah  merupakan  hasil  kerja  dari proses-proses  yang  dipengaruhi  oleh  iklim dan  organisme  pada  bahan  induk  tanah yang terletak pada posisi topografi tertentu selama  waktu  yang  tertentu  pula.  Dengan demikian  pada  daerah  yang  beriklim berbeda  akan  mempunyai  ciri  tanah  yang berbeda  pula.  Satuan-satuan  tanah  yang ada di DTA waduk Mrica adalah kelompok Aluvial,  Litosol,  Andosol,  Latosol,  dan Grumusol  (Tabel  3).  Berdasarkan kemampuan  mengikat  nutrien  P  di  DTA waduk Mrica, tanah litosol mampu mengikat nutrien  P  yang  terkandung  dalam  tanah paling  tinggi  (96.4  %)  dibandingkan  jenis tanah lainnya yaitu andosol (86.5 %), alluvial (72.8  %)  dan  latosol  (53.1  %)  dan  paling rendah grumosol (37 %) (Gambar 6).
0,0 50,0 100,0 grumosol andosol latosol litosol aluvial 37,0 86,5 53,1 96,4 72,8

## Jenis tanah
Gambar 6. Retensi tanah di lahan yang ada di DTA waduk Mrica
Luas  daerah  tangkapan  air  (DTA) sebesar 100,296.62 hektar yang terdiri atas 6  sub  DAS  yaitu  Begaluh  (17,598  ha), Serayu Hulu (13,652.6 ha), Tulis (15,037.9 ha),  Mrawu  (24,215.6  ha),  Serayu  Tengah (24,368.6) dan Lumajang (5,423.9 ha). Jenis tanah  yang  mendominasi  kawasan  ini adalah  tanah  latosol  (38,1%)  dan  andosol (36.5  %).  Latosol  merupakan  tanah  yang telah berkembang dibawah pengaruh iklim yang basah dengan membetuk profil tanah yang  dalam  dan  tersebar  luas  di  daerah kajian  yang  mencakup  semua  daerah perbukitan  dan  pegunungan  yang  tertutup oleh  material  volkanik.  Latosol  merupakan tanah yang potensial untuk pengembangan pertanian, namun juga menyimpan potensi erosi  yang  besar  sebagai  akibat  dari
posisinya pada lereng-lereng perbukitan dan pegunungan.
Andosol  mempunyai  sifat  fisik  yang spesifik, yaitu berat jenisnya sangat ringan dengan  tekstur  debuan.  Oleh  karena  BJ yang  rendah  dan  tekstur  yang  debuan  ini, maka  Andosol  merupakan  tanah  yang erodible  (mudah  tererosi).  Pemanfaatan tanah Andosol  yang  kurang  hati-hati  akan mengakibatkan  rusaknya  satuan  tanah  ini dan pada akhirnya membentuk tanah Litosol yang tidak potensial. Grumusol merupakan tanah  lempungan  yang  mempunyai  daya kembang  kerut  tinggi  sebagai  akibat  dari adanya  tipe  lempung smectite .  Lempung tipe ini adalah  spesifik terbentuk di bawah iklim  tropik.  Grumusol  berkembang  dari sembarang  bahan  induk  yang  dapat
menghasilkan lempung dalam jumlah yang tinggi  (>35%)  dan  dibawah  suasana  basa dimana unsur Ca merajai dalam kompleks pertukaran kationnya. Grumusol merupakan tanah  yang  cukup  potensial  untuk
pengembangan  pertanian  apabila kecukupan  air.  Persebaran  Grumusol  di daerah  kajian  terdapat  di  bagian  hilir  dari Merawu.
Tabel 3.  Luas area masing-masing jenis tanah di tiap sub DAS di DTA waduk Mrica
Sub DAS Luas area  jenis tanah (ha) TOTAL (ha) grumosol latosol andosol litosol aluvial Tulis 1,513.3 3,813.2 9,200.1 - 511.3 15,037.9 Serayu Hulu - - 12,037.2 1,576.5 38.8 13,652.6 Serayu Tengah 768.5 21,096.2 2,504.0 - - 24,368.6 Merawu 3,979.3 9,757.5 10,344.4 134.4 24,215.6 Lumajang 1,374.7 3,503.3 - 545.9 - 5,423.9 Begaluh - - 2,517.7 15,063.1 17.2 17,598.0 TOTAL 7,635.7 38,170.2 36,603.4 17,185.5 701.8 100,296.62 Persentase (%) 7.6 38.1 36.5 17.1 0.7 100 Kondisi  tanahnya  yang erodible dan topografi yang berbukit-bukit menyebabkan kemungkinan  bahaya  longsor  dan  erosi terjadi  di  DTA  waduk  Mrica  jika  lahannya tidak  dikelola  dengan  baik  berdasarkan kaidah-kaidah  konservasi  lahan  dan  air. Berdasarkan kajian lapangan di DTA waduk Mrica  dan  didukung  dengan  data  dari  Tim Konservasi PT. Indonesia Power (2006) dan Subagiyo (2008), kondisi lingkungan hutan rakyat/lahan  milik  rakyat  pada  daerah perbukitan dengan tingkat kemiringan lebih 0 besar 45  telah banyak mengalami konversi lahan  hutan  menjadi  areal  pertanian tanaman sayuran seperti kentang, kobis dan wortel. Pola tanam terutama kentang yang tidak  mengindahkan  kaidah  konservasi misalnya  penanaman  yang  tidak  searah dengan arah kontur tanah, maka hal tersebut akan  meningkatkan  laju  P  bersama-sama
dengan laju erosi. Struktur tanah di dataran tinggi Dieng (daerah kajian) memiliki top soil yang tebal ( 7-15 meter), terutama di area yang  memiliki  kemiringan  yang  tajam sehingga  akan  mudah  mendorong peningkatan  laju  erosi  pada  musim  hujan. Laju erosi di sub DAS Serayu Hulu mencapai 4.06  mm/tahun,  di  sub  DAS  Mrawu mencapai 10.57 mm/tahun dan di sub DAS Lumajang  mencapai  2.84  mm/tahun  (PT. Indonesia Power, 2007 dan  Waluyo, 2008). Dengan  besarnya  sedimen  yang  terbawa runoff maka kualitas tanah menjadi menurun karena  hilangnya  lapisan top  soil sehinggapenggunaan  pupuk  organik maupun  anorganik  di  kawasan  Dieng menjadi sangat intensif. Penggunaan pupuk di Sub DAS Mrawu mencapai 5,826.4 kg/ha dan  pupuk  an  organik  mencapai  429.7 kg/ha) (Tabel 4  ).
Tabel 4 : Penggunaan pupuk organic dan an organic di DTA waduk Mrica
Sub das Pupuk an organik  (kg/ha) TOTAL Pupuk organik (kg/ha) TOTAL Urea TSP KCL ZA Ponska Pupuk kandang Bokashi Lumajang 250.0 91.7 75.0 416.7 50.0 50.0 Serayu Tengah 137.5 56.7 45.0 239.2 516.7 516.7 Mrawu 41.7 38.0 102.5 100.0 70.0      352.2 5,826.4 77.5 5,903.9 Serayu Hulu 25.0 75.0 100.0 2,700.0 2,700.0 Tulis 65.8 110.7 300.0 50.0      526.5 2,200.0 2,200.0 Begaluh 208.3 87.5 75.0 370.8 500.0 500.0 TOTAL 728.3 459.5 297.5 400.0 120.0   2,005.4  11,793.0 77.5 11,870.5 Sumber : Data Primer (Agustus 2010)
69
Berdasarkan  kemampuan  mengikat nutrien  P,  tanah  di  kawasan  DTA  waduk Mrica  mempunyai  retensi  tanah  (mampu mengikat P tanah) yang cukup tinggi yaitu sebesar 66,7% (Tabel 5 ). Kandungan P total di  tanah  di  sub  DAS  Tulis  paling  tinggi diantara  sub  DAS  lainnya  (Mrawu,  Serayu Hulu,  Serayu  Tengah,  Begaluh  dan Lumajang)  yaitu  0.12  %.  Retensi  P  paling tinggi terdapat di wilayah sub DAS Serayu hulu  yaitu  sebesar  87.4  %,  kemudian Begaluh (84.2 %), Mrawu, Serayu Tengah, Tulis,  dan  Lumajang  (55  %)  Tabel  5    ). Meskipun kemampuan retensi P nya tinggi, namun dengan tingginya erosi yang terjadi menyebabkan nutrien P yang terikat dalam tanah  ikut  tertransport  ke  waduk  dan terakumulasi  dalam  sedimen  waduk s e h i n g g a   s e d i m e n   w a d u k   M r i c a mengandung P tinggi (Piranti, 2009).
Hasil  perhitungan  CE  dari  masing-
masing penggunaan lahan dapat digunakan untuk memperkirakan total nutrien loading P ke  waduk  Mrica.  Berdasarkan  perhitungan tersebut  dan  dengan  mempertimbangkan luasan lahan di kawasan DTA waduk Mrica maka total loading nutrien dari DTA ke waduk Mrica  sebesar  11,526.11  kg/th  dan  paling tinggi  berturut-turut  berasal  dari  sawah (5,184.85  kg/th),  tegalan  (2,743.10  kg/th, kebun  perhutani  (1,865.06  kg/th, pemukiman  (1,179.20  kg/th  dan  hutan campur  (554.50  kg/th)  (Tabel  5). Berdasarkan  persentase  luasan  masing- masing  area  penggunaan  lahan  tersebut meskipun persentasi area sawah lebih kecil dibandingkan  luasan  area  tegalan  dan kebun perhutani, namun karena coefficient export nutrien  yang  besar  maka  akan menghasilkan loading yang  paling  besar juga (Gambar 5). Tabel  5. Kandungan P total tanah di DTA waduk Mrica dan retensi tanah Nomor SUB DAS P tanah total (%) Retensi P tanah (%) 1 Merawu 0.08 59.2 2 Tulis 0.12 57.1 3 Lumajang 0.06 55.0 4 Begaluh 0.08 84.2 5 Serayu Hulu 0.09 87.4 6 Serayu Tengah 0.06 57.5 Rata-rata 0.08 66.7 Tabel 6. Perhitungan  total loading P  dari  masing-masing landuse dan Load  allocation (LA) waduk Mrica Landuse CE DTA waduk Mrica* Luas area Loading P dari landuse Total  Loading P dari DTA Retensi tanah Load Allocation (LA) ke waduk Mrica kg/ha/th ha (kg/th) (kg/th) (kg/tahun) Kebun perhutani 64.97 28707 1,865,057.24 11,526,706.14 0.67 3,833,587.70 Tegalan 76.20 35999 2,743,063.27 Sawah 259.80 19957 5,184,857.40 Pemukiman 146.25 8063 1,179,190.61 Hutan campur 71.76 7728 554,537.62 TOTAL 618.97 100,454 11,526,706.14 Sumber : Data Primer (Mei - Juli 2010)
- 1.000.000,00 2.000.000,00
3.000.000,00 4.000.000,00
5.000.000,00 6.000.000,00 Kebun perhutani Tegalan Sawah Pemukiman Hutan campur 1.865.057,24 2.743.063,27 5.184.857,40 1.179.190,61 554.537,62 Tot al Loading (kg /t ahu n) Gambar 5. Total loading dari masing-masing landuse Hasil  kajian    nilai  CE  dari  masing- masing penggunaan lahan yang ada di DTA waduk  Mrica  dan  berdasarkan  luas  area masing-masing  penggunaan  lahan,  maka hasil perhitungan total P loading dari DTA ke waduk  Mrica  sebesar    11,526.71  kg/tahun (nilai tersebut jika semua P yang ada di DTA ditransport  seluruhnya  ke  waduk).  Namun dengan  kemampuan  tanah-tanah  di  DTA mengikat  P  (Retensi  P)  sebesar  66.74  % maka beban nutrien yang masuk ke waduk (LA)  menjadi  sebesar  3,833.59  kg/tahun (Tabel 6.). Besarnya beban LA ditambah dengan banyaknya  nutrien  yang  telah  mampu dikelola dalam program manajemen waduk tersebut atau disebut MOS ( Margin of safety ) maka akan mencerminkan besarnya TMDL waduk tersebut. Total Maximum Daily Load (TMDL)  adalah  perkiraan  jumlah  nutrien minimum  yang  mampu  diasimilasi  oleh sistem  waduk  tanpa  menimbulkan terganggunya  kualitas  air  untuk  kehidupan o r g a n i s m e   d a n   m a n u s i a   y a n g memanfaatkan. Perhitungan TMDL tersebut dapat  mencerminkan  kondisi  kualitas  air saat ini. Berdasarkan hasil penelitian tahun pertama  (2009),  status  trofik  waduk  Mrica berada  pada  status  mesotrofik  menuju eutrofik dengan nutrien kriteria yang masih di bawah ambang batas perairan eutrofik yaitu berkisar antara TN 3.14 – 8.84 mg/l dan TP 0.3  –  0.8  mg/l  dan  konsentrasi  klorofil
3 sebesar 4.2 – 10.5 mg/m  pada bulan Maret– 3 September dan sebesar 11.2 - 23.7 mg/m pada  bulan  Oktober  –  Februari  (Piranti, 2009). Berdasarkan konsentrasi klorofilnya pada  saat  tertentu  (Oktober  –  Februari) kondisi  waduk  Mrica  berada  pada  fase eutrofik.  Florida  Lakewatch  (2000)
menyatakan  bahwa  perairan  yang 3 mengandung  klorofil  >  25  mg/m   sudah mengganggu kehidupan organisme perairan lainnya. Oleh karena itu pada saat penelitian ini dilakukan pada musim penghujan kondisi waduk  Mrica  sudah  mendekati  fase  hiper- eutrofik.Danau  secara  alami  akan mengalami perkembangan status trofik dari oligotrofik menuju ke tingkat eutrofik, namun membutuhkan  waktu  yang  sangat  lama bahkan bisa mencapai ratusan tahun (Horne & Goldman, 1994). Berdasarkan pernyataan tersebut,  apabila  ditinjau  dari  umur  waduk yang  baru  28  tahun  maka  waduk  Mrica termasuk perairan yang mengalami kondisi eutrofik  yang  dipercepat  akibat  aktivitas manusia  ( cultural  eutrophication ).  Untuk mengatasi  masalah  tersebut  maka  dapat dilakukan    metode  pengelolaan  dengan menggunakan  pembatasan  besarnya nutrien loading yang masuk ke waduk Mrica baik dari sumber point sources maupun non point sources . Perhitungan  total  nutrien  yang ditransport  dari  DTA  menuju  ke  waduk ternyata  total loading nutrien  yang bersumber dari non point sources sebesar 11,526,706.14 kg/th (Tabel 6). Berdasarkan perhitungan soil  retention diperoleh kemampuan  tanah-tanah  yang  ada  di kawasan DTA waduk Mrica dalam mengikat nutrien  adalah  sebesar  0.67  yang  berarti bahwa  nutrien  yang  terkandung  di  dalam tanah  di  kawasan  DTA  waduk  Mrica sebanyak 67 % dapat diikat oleh tanah dan sisanya sebanyak 33 % ditransport menuju ke waduk sebagai LA( Load allocation ) atau sebesar 3,833,587.70 kg/tahun.
Margin  of  safety (MOS)  merupakan
71 Piranti, A.S., dkk., Transport Nutrien penyebab Eutrofikasi dari Daerah Tangkapan Air Waduk Mrica Banajrnegara : 66 - 73

## Biosfera 32 (1) Januari 2015
Berdasarkan  kemampuan  mengikat nutrien  P,  tanah  di  kawasan  DTA  waduk Mrica  mempunyai  retensi  tanah  (mampu mengikat P tanah) yang cukup tinggi yaitu sebesar 66,7% (Tabel 5 ). Kandungan P total di  tanah  di  sub  DAS  Tulis  paling  tinggi diantara  sub  DAS  lainnya  (Mrawu,  Serayu Hulu,  Serayu  Tengah,  Begaluh  dan Lumajang)  yaitu  0.12  %.  Retensi  P  paling tinggi terdapat di wilayah sub DAS Serayu hulu  yaitu  sebesar  87.4  %,  kemudian Begaluh (84.2 %), Mrawu, Serayu Tengah, Tulis,  dan  Lumajang  (55  %)  Tabel  5    ). Meskipun kemampuan retensi P nya tinggi, namun dengan tingginya erosi yang terjadi menyebabkan nutrien P yang terikat dalam tanah  ikut  tertransport  ke  waduk  dan terakumulasi  dalam  sedimen  waduk s e h i n g g a   s e d i m e n   w a d u k   M r i c a mengandung P tinggi (Piranti, 2009).
Hasil  perhitungan  CE  dari  masing-
masing penggunaan lahan dapat digunakan untuk memperkirakan total nutrien loading P ke  waduk  Mrica.  Berdasarkan  perhitungan tersebut  dan  dengan  mempertimbangkan luasan lahan di kawasan DTA waduk Mrica maka total loading nutrien dari DTA ke waduk Mrica  sebesar  11,526.11  kg/th  dan  paling tinggi  berturut-turut  berasal  dari  sawah (5,184.85  kg/th),  tegalan  (2,743.10  kg/th, kebun  perhutani  (1,865.06  kg/th, pemukiman  (1,179.20  kg/th  dan  hutan campur  (554.50  kg/th)  (Tabel  5). Berdasarkan  persentase  luasan  masing- masing  area  penggunaan  lahan  tersebut meskipun persentasi area sawah lebih kecil dibandingkan  luasan  area  tegalan  dan kebun perhutani, namun karena coefficient export nutrien  yang  besar  maka  akan menghasilkan loading yang  paling  besar juga (Gambar 5). Tabel  5. Kandungan P total tanah di DTA waduk Mrica dan retensi tanah Nomor SUB DAS P tanah total (%) Retensi P tanah (%) 1 Merawu 0.08 59.2 2 Tulis 0.12 57.1 3 Lumajang 0.06 55.0 4 Begaluh 0.08 84.2 5 Serayu Hulu 0.09 87.4 6 Serayu Tengah 0.06 57.5 Rata-rata 0.08 66.7 Tabel 6. Perhitungan  total loading P  dari  masing-masing landuse dan Load  allocation (LA)
waduk Mrica
Landuse CE DTA waduk Mrica* Luas area Loading P dari landuse Total  Loading P dari DTA Retensi tanah Load Allocation (LA) ke waduk Mrica kg/ha/th ha (kg/th) (kg/th) (kg/tahun) Kebun perhutani 64.97 28707 1,865,057.24 11,526,706.14 0.67 3,833,587.70 Tegalan 76.20 35999 2,743,063.27 Sawah 259.80 19957 5,184,857.40 Pemukiman 146.25 8063 1,179,190.61 Hutan campur 71.76 7728 554,537.62 TOTAL 618.97 100,454 11,526,706.14 Sumber : Data Primer (Mei - Juli 2010)
- 1.000.000,00 2.000.000,00 3.000.000,00 4.000.000,00 5.000.000,00 6.000.000,00 Kebun perhutani Tegalan Sawah Pemukiman Hutan campur 1.865.057,24 2.743.063,27 5.184.857,40
1.179.190,61
554.537,62 Tot al Loading (kg /t ahu n) Gambar 5. Total loading dari masing-masing landuse
Hasil  kajian    nilai  CE  dari  masing- masing penggunaan lahan yang ada di DTA waduk  Mrica  dan  berdasarkan  luas  area masing-masing  penggunaan  lahan,  maka hasil perhitungan total P loading dari DTA ke waduk  Mrica  sebesar    11,526.71  kg/tahun (nilai tersebut jika semua P yang ada di DTA ditransport  seluruhnya  ke  waduk).  Namun dengan  kemampuan  tanah-tanah  di  DTA mengikat  P  (Retensi  P)  sebesar  66.74  % maka beban nutrien yang masuk ke waduk (LA)  menjadi  sebesar  3,833.59  kg/tahun (Tabel 6.).
Besarnya beban LA ditambah dengan banyaknya  nutrien  yang  telah  mampu dikelola dalam program manajemen waduk tersebut atau disebut MOS ( Margin of safety ) maka akan mencerminkan besarnya TMDL waduk tersebut. Total Maximum Daily Load (TMDL)  adalah  perkiraan  jumlah  nutrien minimum  yang  mampu  diasimilasi  oleh sistem  waduk  tanpa  menimbulkan terganggunya  kualitas  air  untuk  kehidupan o r g a n i s m e   d a n   m a n u s i a   y a n g memanfaatkan. Perhitungan TMDL tersebut dapat  mencerminkan  kondisi  kualitas  air saat ini. Berdasarkan hasil penelitian tahun pertama  (2009),  status  trofik  waduk  Mrica berada  pada  status  mesotrofik  menuju eutrofik dengan nutrien kriteria yang masih di bawah ambang batas perairan eutrofik yaitu berkisar antara TN 3.14 – 8.84 mg/l dan TP 0.3  –  0.8  mg/l  dan  konsentrasi  klorofil 3 sebesar 4.2 – 10.5 mg/m  pada bulan Maret–
3 September dan sebesar 11.2 - 23.7 mg/m pada  bulan  Oktober  –  Februari  (Piranti, 2009). Berdasarkan konsentrasi klorofilnya pada  saat  tertentu  (Oktober  –  Februari) kondisi  waduk  Mrica  berada  pada  fase eutrofik.  Florida  Lakewatch  (2000)
menyatakan  bahwa  perairan  yang 3 mengandung  klorofil  >  25  mg/m   sudah mengganggu kehidupan organisme perairan lainnya. Oleh karena itu pada saat penelitian ini dilakukan pada musim penghujan kondisi waduk  Mrica  sudah  mendekati  fase  hiper- eutrofik.Danau  secara  alami  akan mengalami perkembangan status trofik dari oligotrofik menuju ke tingkat eutrofik, namun membutuhkan  waktu  yang  sangat  lama bahkan bisa mencapai ratusan tahun (Horne & Goldman, 1994). Berdasarkan pernyataan tersebut,  apabila  ditinjau  dari  umur  waduk yang  baru  28  tahun  maka  waduk  Mrica termasuk perairan yang mengalami kondisi eutrofik  yang  dipercepat  akibat  aktivitas manusia  ( cultural  eutrophication ).  Untuk mengatasi  masalah  tersebut  maka  dapat dilakukan    metode  pengelolaan  dengan menggunakan  pembatasan  besarnya nutrien loading yang masuk ke waduk Mrica baik dari sumber point sources maupun non point sources .
Perhitungan  total  nutrien  yang ditransport  dari  DTA  menuju  ke  waduk ternyata  total loading nutrien  yang bersumber dari non point sources sebesar 11,526,706.14 kg/th (Tabel 6). Berdasarkan perhitungan soil  retention diperoleh kemampuan  tanah-tanah  yang  ada  di kawasan DTA waduk Mrica dalam mengikat nutrien  adalah  sebesar  0.67  yang  berarti bahwa  nutrien  yang  terkandung  di  dalam tanah  di  kawasan  DTA  waduk  Mrica sebanyak 67 % dapat diikat oleh tanah dan sisanya sebanyak 33 % ditransport menuju ke waduk sebagai LA( Load allocation ) atau sebesar 3,833,587.70 kg/tahun.
Margin  of  safety (MOS)  merupakan
perkiraan  besarnya  polutan  yang  telah mampu dikelola dalam program manajemen yang  sedang  diterapkan.  Program pengelolaan  nutrien  dapat  secara  fisik maupun khemis (Harper, 1982). Secara fisik dapat  dilakukan  dengan  cara  memberi aerasi  sehingga  terjadi  pelepasan  nutrien nitrogen  dari  sedimen  melalui  proses nitrifikasi dan denitrifikasi menjadi bentuk an organik  yang  dapat  langsung  digunakan untuk  metabolisme  organisme  waduk. Pengelolaan polutan nutrien dapat dilakukan juga  secara  kimia  dengan  cara  memberi alumunium  coagulant untuk  mengikat nutrien P perairan. Untuk kasus waduk Mrica selama  ini  belum  pernah  dilakukan  usaha mengurangi  besarnya  polutan  terutama polutan nutrien menggunakan   kedua cara tersebut  (PT.  Indonesia  Power, Personal komunikasi ). Fungsi  waduk  Mrica  sebagai  PLTA dalam  operasionalnya  menggunakan sejumlah  air  dengan  debit  tertentu  untuk menggerakkan 3 turbin untuk produksi listrik yang dikelola oleh PT. Indonesia Power UBP Mrica.  Kehilangan  air  yang  keluar  melalui power intake yang digunakan untuk produksi listrik  dapat  secara  langsung  mengurangi
kandungan  nutrien  dalam  kolom  air. Perkiraan  banyaknya  nutrien  yang  hilang akibat  operasional  waduk  tersebut  adalah sebesar  1,147,271.26 kg/tahun (Tabel 7).
Upaya mempertahankan fungsi waduk sebagai  PLTA  maka  secara  periodik  di waduk  Mrica  dilakukan  kegiatan flushing yang  bertujuan  untuk  mempertahankan volume efektif waduk. Flushing merupakan bagian dari pola operasional waduk dengan melakukan  penggelontoran  waduk  melalui drawdown  culvet yang  bertujuan  untuk membuang sedimen waduk yang menutupi pintu power intake yang mengganggu dalam proses  produksi  listrik. Flushing ini  sangat berpengaruh  terhadap  siklus  nutrien  di waduk karena lapisan air di hipolimnion yang mengandung nutrien tinggi terbuang keluar waduk.   Total nutrien yang mampu dibuang dari kegiatan flushing ini sebesar 57.82 kg/th (Tabel  7).  Berdasarkan  besarnya  nutrien yang  mampu  terbuang  melalui  kedua kegiatan tersebut nilainya cukup besar yaitu 1,147,329.09kg/tahun,  maka  secara  tidak langsung dapat dikatakan sebagai Margin of Safety waduk  dalam  rangka  pengelolaan nutrien penyebab eutrofikasi di waduk Mrica . Tabel 7. Margin of Safety (MOS)V(Output nutrien dari Operasional PLTA dan kegiatan flushing Operasional rutin sebagai PLTA Besarnya (kg/th) - Konsentrasi nutrient output (mg/l) 0.57 - Debit output (m3/dt) 64.25 - Total output nutrient (mg/dt) 36885.01 - Total output nutrient (g/tahun) 1,147,271,264.8 - Total output nutrient (kg/tahun) 1,147,271.26 Flushing - Rata-rata konsentrasi nutrien (mg/l) 0.86 - Rata-rata volume flushing (m3/tahun) 67,234.45 - Rata-rata volume flushing(mg/th) 57,821,630.91 - Total output nutrien dalam flushing (kg/th) 57.82 Total MOS (Output PLTA + Output Flushing) 1,147,329.09 Beban  nutrien  yang  berasal  dari sumber point sources yang disebut dengan
WLA ( Waste load allocation ) di waduk Mrica berasal  dari  budidaya  ikan  menggunakan karamba jaring apung (KJA). Total KJA yang ada  di  waduk  Mrica  sebanyak  710  petak dengan  ukuran  6  x  9  x  1  meter.  Namun demikian  KJA  di  waduk  Mrica  merupakan
sistem budidaya yang tradisional dan tidak diberi  pakan  buatan  (pelet).  Berdasarkan personal  komunikasi  dengan  beberapa petani ikan mengatakan bahwa pakan yang diberikan hanya berupa dedak dan tanaman air  dan  bahkan  ada  yang  dibiarkan  tanpa pakan  atau  hanya  mengandalkan  pakan alami  yang  berasal  dari  perairan  waduk
(plankton).  Oleh  karena  itu,  beban  waduk terhadap input nutrien yang berasal dari KJA nilainya  sangat  kecil  dan  bisa  diabaikan. Sumber WLA yang lain dapat juga berasal dari penduduk yang membuang limbah dan sampahnya  domestiknya  langsung  ke waduk atau kegiatan industri   yang melalui instalasi  pengolah  limbah  (IPAL)  dibuang langsung  ke  waduk.  Kegiatan-kegiatan tersebut  tidak  didapatkan  di  waduk  Mrica, sehingga Waste  Load  Allocation (WLA) waduk  Mrica  tidak significant dan  dapat diabaikan  (0  kg/tahun).  Maka  berdasarkan perhitungaan  LA,  WLA,  dan  MOS  maka dapat ditentukan TMDL waduk Mrica adalah sebesar  4,980,916.78  kg/tahun  (Tabel  8). Nilai  TMDL  tersebut  sudah  mendekati maksimal  karena  kondisi  waduk  saat  ini pada  saat-saat  tertentu  sudah  mencapai fase eutrofik (konsentrasi klorofil mencapai 23.7 mg/m3. Oleh karena itu perlu dilakukan usaha untuk menurunkan beban nutrien (LA) ke waduk Mrica untuk memenuhi kualitas air yang diinginkan. Tabel 8.  Perhitungan TMDL waduk Mrica TMDL (kg/tahun) = WLA + LA + MOS 4,980,916.78 0 3,833,587.70 1,147,329.09

## Kesimpulan
Hasil  penelitian  disimpulkan  bahwa penggunaan  lahan  sawah  paling  tinggi dalam  mentransport TP  ke  waduk,  disusul dengan  tegalan,  kebun  perhutani, pemukiman  dan  hutan.Pola  operasional waduk  sebagai  PLTA  dan  kegiatan flushing mampu menurunkan beban nutrien yang masuk ke waduk. DAFTAR PUSTAKA Harper,  D.,  1992.  Eutrofication  of Freshwater. Chapman & Hall. London. New York. Tokyo. Melbourne. Madras. Hart,  M.R.;  Quin,  B.F.;  and  Nguyen,  M.L., 2004.  Phosphorus  Runoff  from Agricultural Land and Direct Fertilizer Effects:  A  Review. Journal  of Environmental  Quality . 33:  1954  – 1972. Horne,  A.J.  and  Goldman,  C.R.,  1994. Lymnology.  Second  edition.  McGraw Hill, Inc. New York. Jeje, Y., 2006. Export Coefficients for Total Phosphorus, Total Nitrogen and Total Suspended  Solids  in  the  Southern Alberta Region. A Review of Literature. Her Majesty the Queen in right of the Province of Alberta, 2006. McFarland,  A.M.S.  &  Hauek,  L.M.  2001. D e t e r m i n i n g   n u t r i e n t   e x p o r t coefficients  &  source  loadingun- certainty  using  in-stream  monitoring data. Journal of the Amer. Water Res. Assoc. 37: 223-236. PT. Indonesia Power, 2007. Data kelistrikan Jawa Bali dan Sedimen PLTA Waduk PB.  Soedirman  (Mrica). Makalah lokakarya  “Konservasi  bagian  hulu DAS  Serayu,  DAS  Tulis  dan  DAS Merawu”. Unsoed Purwokerto. Piranti,  Agatha,  Sudarmadji,  Maryono, A.2009.  Penentuan  Nutrien  Kriteria Waduk  Mrica.  Penelitian  Hibah Bersaing  Tahun  ke  1.  Unsoed. Purwokerto. Subagiyo,  A.,  2006.  Budidaya  tanaman kentang dataran tinggi Dieng dengan dampak  erosi  minimal.  Makalah Lokakarya  Konservasi  DAS  Serayu Bagian Hulu. Unsoed Purwokerto.
73 Piranti, A.S., dkk., Transport Nutrien penyebab Eutrofikasi dari Daerah Tangkapan Air Waduk Mrica Banajrnegara : 66 - 73

## Biosfera 32 (1) Januari 2015
perkiraan  besarnya  polutan  yang  telah mampu dikelola dalam program manajemen yang  sedang  diterapkan.  Program pengelolaan  nutrien  dapat  secara  fisik maupun khemis (Harper, 1982). Secara fisik dapat  dilakukan  dengan  cara  memberi aerasi  sehingga  terjadi  pelepasan  nutrien nitrogen  dari  sedimen  melalui  proses nitrifikasi dan denitrifikasi menjadi bentuk an organik  yang  dapat  langsung  digunakan untuk  metabolisme  organisme  waduk. Pengelolaan polutan nutrien dapat dilakukan juga  secara  kimia  dengan  cara  memberi alumunium  coagulant untuk  mengikat nutrien P perairan. Untuk kasus waduk Mrica selama  ini  belum  pernah  dilakukan  usaha mengurangi  besarnya  polutan  terutama polutan nutrien menggunakan   kedua cara tersebut  (PT.  Indonesia  Power, Personal komunikasi ). Fungsi  waduk  Mrica  sebagai  PLTA dalam  operasionalnya  menggunakan sejumlah  air  dengan  debit  tertentu  untuk menggerakkan 3 turbin untuk produksi listrik yang dikelola oleh PT. Indonesia Power UBP Mrica.  Kehilangan  air  yang  keluar  melalui power intake yang digunakan untuk produksi listrik  dapat  secara  langsung  mengurangi
kandungan  nutrien  dalam  kolom  air. Perkiraan  banyaknya  nutrien  yang  hilang akibat  operasional  waduk  tersebut  adalah sebesar  1,147,271.26 kg/tahun (Tabel 7). Upaya mempertahankan fungsi waduk sebagai  PLTA  maka  secara  periodik  di waduk  Mrica  dilakukan  kegiatan flushing yang  bertujuan  untuk  mempertahankan volume efektif waduk. Flushing merupakan bagian dari pola operasional waduk dengan melakukan  penggelontoran  waduk  melalui drawdown  culvet yang  bertujuan  untuk membuang sedimen waduk yang menutupi pintu power intake yang mengganggu dalam proses  produksi  listrik. Flushing ini  sangat berpengaruh  terhadap  siklus  nutrien  di waduk karena lapisan air di hipolimnion yang mengandung nutrien tinggi terbuang keluar waduk.   Total nutrien yang mampu dibuang dari kegiatan flushing ini sebesar 57.82 kg/th (Tabel  7).  Berdasarkan  besarnya  nutrien yang  mampu  terbuang  melalui  kedua kegiatan tersebut nilainya cukup besar yaitu 1,147,329.09kg/tahun,  maka  secara  tidak langsung dapat dikatakan sebagai Margin of Safety waduk  dalam  rangka  pengelolaan nutrien penyebab eutrofikasi di waduk Mrica .
Tabel 7. Margin of Safety (MOS)V(Output nutrien dari Operasional PLTA dan kegiatan flushing
Operasional rutin sebagai PLTA Besarnya (kg/th) - Konsentrasi nutrient output (mg/l) 0.57 - Debit output (m3/dt) 64.25 - Total output nutrient (mg/dt) 36885.01 - Total output nutrient (g/tahun) 1,147,271,264.8 - Total output nutrient (kg/tahun) 1,147,271.26 Flushing - Rata-rata konsentrasi nutrien (mg/l) 0.86 - Rata-rata volume flushing (m3/tahun) 67,234.45 - Rata-rata volume flushing(mg/th) 57,821,630.91 - Total output nutrien dalam flushing (kg/th) 57.82 Total MOS (Output PLTA + Output Flushing) 1,147,329.09 Beban  nutrien  yang  berasal  dari sumber point sources yang disebut dengan WLA ( Waste load allocation ) di waduk Mrica berasal  dari  budidaya  ikan  menggunakan karamba jaring apung (KJA). Total KJA yang ada  di  waduk  Mrica  sebanyak  710  petak dengan  ukuran  6  x  9  x  1  meter.  Namun demikian  KJA  di  waduk  Mrica  merupakan
sistem budidaya yang tradisional dan tidak diberi  pakan  buatan  (pelet).  Berdasarkan personal  komunikasi  dengan  beberapa petani ikan mengatakan bahwa pakan yang diberikan hanya berupa dedak dan tanaman air  dan  bahkan  ada  yang  dibiarkan  tanpa pakan  atau  hanya  mengandalkan  pakan alami  yang  berasal  dari  perairan  waduk
(plankton).  Oleh  karena  itu,  beban  waduk terhadap input nutrien yang berasal dari KJA nilainya  sangat  kecil  dan  bisa  diabaikan. Sumber WLA yang lain dapat juga berasal dari penduduk yang membuang limbah dan sampahnya  domestiknya  langsung  ke waduk atau kegiatan industri   yang melalui instalasi  pengolah  limbah  (IPAL)  dibuang langsung  ke  waduk.  Kegiatan-kegiatan tersebut  tidak  didapatkan  di  waduk  Mrica, sehingga Waste  Load  Allocation (WLA) waduk  Mrica  tidak significant dan  dapat
diabaikan  (0  kg/tahun).  Maka  berdasarkan perhitungaan  LA,  WLA,  dan  MOS  maka dapat ditentukan TMDL waduk Mrica adalah sebesar  4,980,916.78  kg/tahun  (Tabel  8). Nilai  TMDL  tersebut  sudah  mendekati maksimal  karena  kondisi  waduk  saat  ini pada  saat-saat  tertentu  sudah  mencapai fase eutrofik (konsentrasi klorofil mencapai 23.7 mg/m3. Oleh karena itu perlu dilakukan usaha untuk menurunkan beban nutrien (LA) ke waduk Mrica untuk memenuhi kualitas air yang diinginkan.
Tabel 8.  Perhitungan TMDL waduk Mrica TMDL (kg/tahun) = WLA + LA + MOS 4,980,916.78 0 3,833,587.70 1,147,329.09

## Kesimpulan
Hasil  penelitian  disimpulkan  bahwa penggunaan  lahan  sawah  paling  tinggi dalam  mentransport TP  ke  waduk,  disusul dengan  tegalan,  kebun  perhutani, pemukiman  dan  hutan.Pola  operasional waduk  sebagai  PLTA  dan  kegiatan flushing mampu menurunkan beban nutrien yang masuk ke waduk.

## DAFTAR PUSTAKA
Harper,  D.,  1992.  Eutrofication  of Freshwater. Chapman & Hall. London. New York. Tokyo. Melbourne. Madras. Hart,  M.R.;  Quin,  B.F.;  and  Nguyen,  M.L., 2004.  Phosphorus  Runoff  from Agricultural Land and Direct Fertilizer Effects:  A  Review. Journal  of Environmental  Quality . 33:  1954  – 1972.
Horne,  A.J.  and  Goldman,  C.R.,  1994. Lymnology.  Second  edition.  McGraw Hill, Inc. New York.
Jeje, Y., 2006. Export Coefficients for Total
Phosphorus, Total Nitrogen and Total Suspended  Solids  in  the  Southern Alberta Region. A Review of Literature. Her Majesty the Queen in right of the Province of Alberta, 2006.
McFarland,  A.M.S.  &  Hauek,  L.M.  2001. D e t e r m i n i n g   n u t r i e n t   e x p o r t coefficients  &  source  loadingun- certainty  using  in-stream  monitoring data. Journal of the Amer. Water Res. Assoc. 37: 223-236. PT. Indonesia Power, 2007. Data kelistrikan Jawa Bali dan Sedimen PLTA Waduk PB.  Soedirman  (Mrica). Makalah lokakarya  “Konservasi  bagian  hulu DAS  Serayu,  DAS  Tulis  dan  DAS Merawu”. Unsoed Purwokerto.
Piranti,  Agatha,  Sudarmadji,  Maryono, A.2009.  Penentuan  Nutrien  Kriteria Waduk  Mrica.  Penelitian  Hibah Bersaing  Tahun  ke  1.  Unsoed. Purwokerto.
Subagiyo,  A.,  2006.  Budidaya  tanaman kentang dataran tinggi Dieng dengan dampak  erosi  minimal.  Makalah Lokakarya  Konservasi  DAS  Serayu Bagian Hulu. Unsoed Purwokerto.
Piranti, A.S., dkk., Transport Nutrien penyebab Eutrofikasi dari Daerah Tangkapan Air Waduk Mrica Banajrnegara : 66 - 73