Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Erosi - Erosi dan Sedimentasi pada Suatu DAS

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.3. Erosi dan Sedimentasi pada Suatu DAS

2.3.1. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Erosi

Schwab et al(1981) dalam Sutiyono (2006) mengemukakan empat faktor yang mempengaruhi erosi yang dinyatakan dalam bentuk sebagai berikut:

𝐸𝐸 = 𝑓𝑓(𝑖𝑖, 𝑟𝑟, 𝑣𝑣, 𝑠𝑠, 𝑚𝑚) dimana:

E = erosi v = vegetasi

i = iklim s = tanah

r = topografi m = manusia

a. Faktor Iklim

Di daerah beriklim basah, faktor iklim yang menyebabkan terdispersinya agregat tanah, aliran permukaan dan erosi adalah hujan (Sinukaban, 1986).Menurut Arsyad (1989), besarnya curah hujan serta intensitas dan distribusi butir hujan menentukan kekuatan dispersi hujan terhadap tanah, jumlah dan kecepatan aliran permukaan, dan erosi. Air yang jatuh menimpa tanah-tanah terbuka akan menyebabkan tanah terdispersi, selanjutnya sebahagian dari air hujan yang jatuh tersebut akan mengalir di atas permukaan tanah. Banyaknya air yang mengalir di atas permukaan tanah tergantung pada kemampuan tanah untuk menyerap air (kapasitas infiltrasi).

Besarnya hujan adalah volume air yang jatuh pada suatu areal tertentu.Oleh karena itu, besarnya curah hujan dapat dinyatakan dalam meter kubik per satuan luas atau secara lebih umum dinyatakan dalam tinggi air yaitu milimeter.Besarnya curah hujan dapat dimaksudkan untuk satu kali hujan atau masa tertentu seperti per hari, per bulan, per tahun atau per musim.

b. Faktor Topografi

Lereng yang lebih curam, selain memerlukan tenaga dan biaya yang lebih besar dalam penyiapan dan pengelolaan, juga menyebabkan lebih sulitnya pengaturan air dan lebih besar masalah erosi yang dihadapi. Di samping itu, lereng-lereng dengan bentuk yang seragam dan panjang memerlukan pengelolaan yang berbeda dengan lereng-lereng pada kemiringan yang sama, tetapi mempunyai bentuk yang tidak seragam dan pendek. Pada lereng yang panjang dan seragam, air yang mengalir di permukaan tanah akan terkumpul di lereng bawah sehingga makin besar kecepatannya daripada di lereng bagian atas. Akibatnya tanah lereng bagian bawah mengalami erosi lebih besar daripada lereng bagian atas, sebaliknya lereng yang panjang dan tidak seragam biasanya diselingi oleh lereng datar dalam jarak pendek.Akibatnya aliran air yang terkumpul di lereng bawah tidak begitu besar dan erosi yang terjadi lebih kecil dibandingkan dengan lereng yang panjang dan seragam (Arsyad, 1989).

• Kemiringan Lereng

Kemiringan lereng dinyatakan dalam derajat atau persen.Dua titik yang berjarak horizontal 100 m yang mempunyai selisih tinggi 10 m membentuk lereng 10%.Kecuraman lereng 100% sama dengan kecuraman 45º. Dengan makin curamnya lereng, jumlah butir-butir tanah yang terpercik oleh tumbukan butir hujan semakin banyak (Sinukaban, 1986).

• Panjang Lereng

Panjang lereng dihitung mulai dari titik pangkal aliran permukaan sampai suatu titik air masuk ke dalam saluran atau sungai.Semakin banyak air

yang mengalir maka semakin besar kecepatannya sehingga di bagian bawah lereng mengalami erosi lebih besar daripada di bagian atas.Akibatnya adalah tanah-tanah di bagian bawah lereng mengalami erosi lebih besar daripada bagian atas.Makin panjang lereng permukaan tanah, makin tinggi potensial erosi(Wischmeier and Smith, 1978).

c. Faktor Vegetasi

Pengaruh vegetasi terhadap aliran permukaan dan erosi dapat dibagi dalam lima bagian, yakni (a) intersepsi hujan oleh tajuk tanaman, (b) mengurangi kecepatan aliran permukaan dan kekuatan perusak air, (c) pengaruh akar dan kegiatan-kegiatan biologi yang berhubungan dengan pertumbuhan vegetatif, (d) pengaruhnya terhadap stabilitas struktur dan porositas tanah, dan (e) transpirasi yang mengakibatkan kandungan air berkurang (Arsyad, 2000).

Pola pertanaman dan jenis tanaman yang dibudidayakan sangat berpengaruh terhadap erosi dan aliran permukaan karena berpengaruh terhadap penutupan tanah dan produksi bahan organik yang berfungsi sebagai pemantap tanah. Menurut Sinukaban (1986) pergiliran tanaman terutama dengan tanaman pupuk hijau atau tanaman penutup tanah lainnya, merupakan cara konservasi tanah yang sangat penting. Tujuannya adalah memberikan kesempatan pada tanah untuk mengimbangi periode pengerusakan tanah akibat penanaman tanaman budidaya secara terus-menerus.Keuntungan dari pergiliran tanaman adalah mengurangi erosi karena kemampuannya yang tinggi dalam memberikan perlindungan oleh tanaman, memperbaiki struktur tanah karena sifat perakaran, dan produksi bahan organik yang tinggi.

d. FaktorTanah

Berbagai tipe tanah mempunyai kepekaan terhadap erosi yang berbeda-beda.Kepekaan erosi tanah adalah mudah tidaknya tanah tererosi yang merupakan fungsi dari berbagai interaksi sifat-sifat fisika dan kimia tanah.Sifat-sifat tanah yang mempengaruhi kepekaan erosi adalah (1) sifat-sifat tanah yang mempengaruhi laju infiltrasi; (2) sifat-sifat tanah yang mempengaruhi ketahanan struktur tanah terhadap dispersi dan pengikisan oleh butir-butir hujan yang jatuh dan aliran permukaan (Barus, 2010).

Menurut Arsyad (2000), ada beberapa sifat tanah yang mempengaruhi erosi, diantaranya:

• Tekstur Tanah

Tekstur adalah ukuran tanah dan proporsi kelompok ukuran butir-butir primer bagian mineral tanah.Tanah-tanah bertekstur kasar seperti pasir dan pasir berkerikil mempunyai kapasitas infiltrasi yang tinggi. Tanah-tanah bertekstur pasir halus juga mempengaruhi kapasitas infiltrasi cukup tinggi, akan tetapi jika terjadi aliran permukaan, butir halus akan mudah terangkut. Tanah-tanah yang mengandung liat dalam jumlah yang tinggi dapat tersuspensi oleh butir-butir hujan yang jatuh menimpanya dan pori-pori lapisan permukaan akan tersumbat oleh butir-butir liat tersebut.

Harjadi (1997) mengatakan bahwa tekstur tanah berpengaruh pada erodibilitas tanah yaitu semakin kasar tekstur tanah, maka nilai Kakan semakin besar yang berarti bahwa semakin tinggi nilai K maka tanah tersebut akan semakin peka terhadap erosi. Klasifikasi kelas tekstur tanah dapat dilihat pada Tabel 3.

Tabel 3. Klasifikasi Kelas Tekstur Tanah

Menurut Sarief (1989) struktur tanah merupakan ikatan butir primer kedalam butiran sekunder atau agregat.Terdapat dua aspek struktur yang penting dalam hubungannya dengan erosi.Pertama adalah sifat-sifat fisika-kimia liat yang menyebabkan terjadinya flokulasi dan yang kedua adalah adanya bahan pengikat butir-butir primer sehingga terbentuk agregat yang mantap.Harkat struktur tanah dapat dilihat pada Tabel 4.

Tabel 4. Harkat Struktur Tanah

No. Kode Struktur Tanah Harkat

1 Granular sangat halus 1

2 Granular halus 2

3 Granular sedang sampai kasar 3

4 Gumpal, lempeng, pejal 4

Sumber: Arsyad (2006).

• Bahan Organik

Menurut Winarso (2005), bahan organik tanah merupakan sisa-sisa tanaman dan hewan di dalam tanah pada berbagai pelapukan. Banyaknya bahan organik yang terdapat di dalam tanah akan menentukan tingkat

kesuburan serta kondisi fisik maupun kimiawi tanah. Bahan organik tanah itu sendiri dapat mempengaruhi nilai K karena terkait dengan fungsi bahan organik sebagai bahan perekat tanah dalam pembentukan agregat tanah.Bahan organik berupa daun, ranting dan sebagainya yang belum hancur yang menutupi permukaan tanah merupakan pelindung tanah terhadap kekuatan perusak butir-butir hujan yang jatuh.Bahan organik yang telah mulaimengalami pelapukan mempunyai kemampuan menyerap dan menahan air yang tinggi.Pengaruh bahan organik dalam mengurangi aliran permukaan terutama berupa perlambatan aliran permukaan, peningkatan infiltrasi dan pemantapan agregat tanah.

• Kedalaman Tanah

Tanah-tanah yang dalam dan permeable kurang peka terhadap erosi daripada tanah yang permeable, tetapi dangkal.Kedalaman tanah sampai lapisan kedap air menentukan banyaknya air yang dapat diserap tanah dan dengan demikian mempengaruhi besarnya aliran permukaan.

• Sifat Lapisan Bawah

Sifat lapisan bawah tanah yang menentukan kepekaan erosi tanah adalah permeabilitas lapisan tersebut.Permeabilitas merupakan kemampuan tanah untuk dilewati lengas tanah.Permeabilitas dipengaruhi oleh tekstur dan struktur tanah.Tanah yang lapisan bawahnya berstruktur granular dan permeable kurang peka terhadap erosi dibandingkan dengan tanah yang lapisan bawahnya padat dan permeabilitasnya rendah.Harkat permeabilitas tanah dapat dilihat pada Tabel 5.

Tabel 5. Harkat Permeabilitas Tanah

No. Kelas Kecepatan Permeabilitas Tanah Harkat 1 Sangat lambat (<0,5 cm/jam) 6

2 Lambat (0,5-2,0 cm/jam) 5

3 Lambat sampai sedang (2,0-6,3 cm/jam) 4

4 Sedang (6,3-12,7 cm/jam) 3

5 Sedang sampai cepat (12,7-25,4 cm/jam) 2

6 Cepat (0.25,4 cm/jam) 1

Sumber: Arsyad (2006).

• Kesuburan Tanah

Perbaikan kesuburan tanah akan memperbaiki pertumbuhan tanaman.

Pertumbuhan tanaman yang lebih baik akan memperbaiki penutupan tanah yang lebih baik dan lebih banyak sisa tanaman yang kembali ke tanah setelah panen.

• Kepekaan Erosi

Kepekaan erosi tanah harus merupakan pernyataan keseluruhan sifat-sifat tanah dan bebas dari pengaruh faktor-faktor penyebab erosi lainnya.

Menurut Hudson (1992), kepekaan erosi didefinisikan sebagai mudah tidaknya tanah untuk tidak tererosi. Kepekaan erosi tanah menunjukkan besarnya erosi yang terjadi dalam ton tiap hektar tiap tahun indeks erosi hujan, dari tanah yang terletak pada keadaan baku (standard). Tanah dalam keadaan standar adalah tanah yang terbuka tidak ada vegetasi sama sekali terletak pada lereng 9 % dengan bentuk lereng yang seragam dengan panjang lereng 22 meter atau 72,6feet.

e. Faktor Manusia atau Tindakan Konservasi

Pada akhirnya manusia juga yang menentukan apakah tanah yang diusahakannya akan rusak dan tidak produktif atau menjadi baik dan produktif secara lestari. Banyak faktor yang menentukan apakah manusia akan

memperlakukan dan merawat serta mengusahakan tanahnya secara bijaksana sehingga menjadi lebih baikdan dapat memberikan pendapatan yang cukup untuk jangka waktu yang tidak terbatas.

Dengan demikian, prediksi erosi pada sebidang tanah dapat dilakukan menggunakan model yang dikembangkan oleh Wischmeier dan Smith (1978 dalam Arsyad, 2006) yang diberi namaUniversal Soil Loss Equation (USLE) dengan persamaan sebagai berikut:

A = R.K.LS.C.P ... (1) Masing-masing faktor tersebut akan ditentukan nilainya dengan cara sebagai berikut:

• Faktor erosivitas hujan (R)

Data curah hujan dari stasiun pengamatan hujan. Data curah hujan ini digunakan untuk mengetahui faktor erosivitas hujan (R) melalui persamaan Bols (1978):

𝑅𝑅 = ∑ (𝐸𝐸𝐸𝐸¹²_𝑖𝑖=1 30)𝑖𝑖 ... (2) dimana:

𝐸𝐸𝐸𝐸₃₀ = 6,119(𝐶𝐶𝐶𝐶)^1,21. (𝐶𝐶𝐶𝐶)^−0,47. (𝑃𝑃. 𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀)^0,53 ... (3) CH : rata-rata curah hujan bulanan (cm)

HH : jumlah hari hujan per bulan (days)

PMax : curah hujan maks selama 24 jam pada bulan yang bersangkutan

• Faktor erodibilitas tanah (K)

Faktor erodibilitas tanah atau faktor kepekaan erosi tanah dihitung dengan persamaan Wischmeier dan Smith (1978):

𝐾𝐾 =^{2,713𝑀𝑀}^[1,14]⁽¹⁰⁾^[−4](12−𝑀𝑀)+3,25(𝑏𝑏−2)+2,5(𝑐𝑐−3)

100 ... (4)

dimana:

K : faktor erodibilitas tanah M : ukuran partikel yaitu

(% debu + % pasir sangat halus)×(100 - % liat) ... (5) jika data yang tersedia hanya data % debu, % pasir, dan % liat, maka

% pasir sangat halus diperoleh dari 20% dari % pasir (Sinukaban, 1986 dalam Girsang, 1998).

a : bahan organik tanah (% C x 1,724) ... (6) b : kode struktur tanah (Tabel 4)

c : kode permeabilitas profil tanah (Tabel 5)

• Faktor topografi (LS)

Faktor ini merupakan gabungan antara pengaruh panjang dan kemiringan lereng.Faktor S adalah rasio kehilangan tanah per satuan luas di lapangan terhadap kemiringan lereng ≥ 5%. Persamaan yang diusulkan oleh Gregory et al. (1977) dapat digunakan untuk menghitung LS:

𝑇𝑇 = (_22,1^{𝑙𝑙𝑀𝑀} )^𝑚𝑚. 𝐶𝐶. (𝑐𝑐𝑐𝑐𝑠𝑠 ∝)^1,503. 0,5(𝑠𝑠𝑖𝑖𝑠𝑠 ∝)^1,249+ (𝑠𝑠𝑖𝑖𝑠𝑠 ∝)^2,249 ... (7) dimana:

T : faktor topografi/ LS La : panjang lereng (m) m : 0,5 untuk lereng ≥ 5%

C : 34,7046

∝ : sudut kemiringan lereng (%)

Klasifikasi bentuk wilayah dan kelas lereng menurut Utomo (1989) disajikan pada Tabel 6.

Tabel 6. Bentuk Wilayah dan Kelas Lereng

No Relief Lereng (%)

1. Bergelombang/agak miring 8-15

2. Miring berbukit 15-30

3. Agak curam 30-45

4. Curam 45-65

5. Sangat curam >65

Sumber: Arsyad (2006).

• Faktor penutup vegetasi (C)

Faktor pengelolaan tanah dan tanaman penutup tanah (C) serta faktor teknik konservasi tanah (P) diprediksi berdasarkan hasil pengamatan lapangan dengan mengacu kepada pustaka hasil penelitian tentang nilai C dan nilai P pada kondisi yang identik. Di samping itu juga akan ditentukan besarnya laju erosi yang masih dapat ditoleransi dan indeks bahaya erosi.Nilai faktor penutup vegetasi (C) pada berbagai tipe pengelolaan tanaman dapat dilihat pada Tabel 7.

Tabel 7. Nilai Faktor C untuk Berbagai Tipe Pengelolaan Tanaman

Jenis tanaman C

Padi sawah 0,01

Tebu 0,2-0,3

Padi gogo (lahan kering) 0,53

Jagung 0,64

Sorgum 0,35

Kedelai 0,4

Kapas 0,7

Tembakau 0,4-0,6

Jahe dan sejenisnya 0,8

Cabe, bawang, sayuran lain 0,7

Pisang 0,4

Ubi Kayu 0,7

Talas 0,7

Kentang 0,35

Ubi Jalar 0,4

Sumber: Abdurrachman et al. (1984); Ambar dan Syafrudin dikutip oleh BPDAS Wampu Sei Ular (2005) dan Rahmawaty (2009).

• Faktor pengendali/konservasi lahan (P)

Faktor ini mempertimbangkan segi pengelolaan lahan.Termasuk dalam pengelolaan ini adalah campur tangan manusia.Nilai faktor P pada berbagai tindakan konservasi lahan dapat dilihat pada Tabel 8.

Tabel 8. Nilai Faktor P untuk Berbagai Tindakan Konservasi Tanah

No. Tindakan Khusus Konservasi Tanah Nilai P

1 Tanpa tindakan pengendalian erosi 1,00

2 Teras bangku

5 Pengolahan tanah dan penanaman menurut garis kontur

Kemiringan 0-8% 0,50

Kemiringan 8-20% 0,75

Kemiringan > 20% 0,90

6 Penggunaan sistem kontur 0,10-0,020

7 Penggunaan sistem strip (2-4 m lebar) 0,10 - 0,30

8 Penggunaan mulsa jerami (6 ton/ha) 0,01

9 Penggunaan pemantap tanah (60 gr/l/m²) (CURASOL) 0,20 - 0,50

10 Padang rumput 0,10 - 0,50

11 Strip cropping dengan clotaria (jarak antar strip 4,5 m) 0,64 12 Penggunaan sistem strip (lebar 2 m - 4 m) 0,20 13 Penggunaan mulsa jerami (4 - 6 ton/ha) 0,06 - 0,20 14 Penggunaan mulsa kadang-kadang (4-6 ton/ha) 0,20 - 0,40 Sumber: Arsyad (2006), Kartasapoetra (1990), Seta (1991).

Dalam dokumen KAJIAN TINGKAT BAHAYA EROSI (TBE) PADA LAHAN PERKEBUNAN DI HULU DAS BATANG PANE KABUPATEN PADANG LAWAS UTARA TESIS. Oleh (Halaman 27-38)