HASIL DAN PEMBAHASAN
2. Pendugaan Erosi dengan Metode USLE
Besarnya nilai erosi tanah Andepts berdasarkan prediksi USLE pada lahan tanaman jagung di Kebun Kwala Bekala USU, kecamatan Pancur Batu yaitu sebesar 58,61 ton/(ha.thn) setara dengan 4,88 mm/thn. Perhitungannya dapat dilihat pada tabel berikut.
Tabel 10. Nilai Erosi Tanah (A) pada Lahan Tanaman Jagung
Besarnya erosi (A) dengan metode USLE berbeda dengan besarnya erosi melalui metode petak kecil pada tanaman jagung yaitu sebesar 32,82 ton/(ha.thn) juga pada lahan terbuka yaitu 64,14 ton/(ha.thn). Dengan metode USLE diperoleh indeks TBE-nya sama dengan lahan terbuka tergolong Sedang. Hal ini dapat terjadi karena penggunaan nilai-nilai tetapan faktor yang mempengaruhi erosi tanah seperti nilai faktor C dan P diperoleh berdasarkan data sekunder , bukan berdasarkan pengukuran di lapangan. Menurut Wischmeier (1978) bahwa erosi adalah fungsi erosivitas dan erodibilitas dimana dalam penggunaan rumus ini faktor R (erosivitas) dan erodibilitas (K) relatif sama. Implikasinya adalah bahwa pengendalian erosi dapat dilakukan melalui pengendalian faktor L, S, C, dan P. Dengan nilai-nilai yang sudah ditetapkan bisa menjadikan prediksi USLE menjadi lebih tinggi.
Perbedaan nilai erosi dengan dua metode ini juga terjadi karena data penelitian tidak lengkap, seperti data curah hujan yang tidak akurat karena
Erosivitas (R) (cm/thn) Erodibilitas (K) Topo-grafi (LS) Tanaman (C) Konservasi (P) Erosi (A) (ton/ha.thn) Erosi yang ditoleransi (T) (ton/ha.thn) Tingkat Bahaya Erosi (TBE) Keterangan 1346,86 0,16 1,36 0,2 1 58,61 33 1,77 Sedang
ketidaktelitian alat, dan juga waktu penelitian yang relatif singkat dengan asumsi data erosi selama tiga bulan telah mewakili data erosi selama 12 bulan.
Metode USLE tetaplah mempunyai kelebihan karena faktor-faktor yang mempengaruhi erosi dapat dihitung secara detail. Metode ini juga membantu mengetahui besarnya nilai erosi pada suatu wilayah yang luas dan bertopografi datar,karena sangatlah tidak memungkinkan membuat petak dengan ukuran besar sampai mencakup satu wilayah (Asdak, 1995).
Erosi ditoleransikan (T) sangat berkaitan dengan Tingkat Bahaya Erosi (TBE). Semakin besar nilai T maka Tingkat Bahaya Erosi (TBE) akan semakin rendah dan juga sebaliknya. Pada penelitian ini diperoleh nilai A (58,61 ton/ha.thn) lebih besar daripada nilai T (33 ton/ha.thn) sehingga Tingkat Bahaya Erosi-nya Sedang. Perhitungan nilai T dapat dilihat pada Lampiran 21.
Tingkat Bahaya Erosi (TBE)
Mengetahui besarnya erosi adalah penting terutama bagi pelaksanaan pertanian, sejauh mana erosi itu dapat dibiarkan atau sejauh manakah erosi itu belum mengganggu produktivitas pertanian sehingga usaha-usaha pertanaman tetap dapat dilangsungkan.
Dari hasil penelitian, besar nilai Tingkat Bahaya Erosi (TBE) dengan metode petak kecil untuk tanaman jagung yaitu 0,99 termasuk dalam Tingkat Bahaya Erosi Rendah. Lain halnya dengan TBE pada lahan terbuka tanpa tanaman diperoleh 1,93 termasuk dalam TBE Sedang. Perhitungan dapat dilihat pada Lampiran 8.
Dengan Prediksi USLE, Tingkat Bahaya Erosi pada lahan tanaman jagung dihitung dengan persamaan Hammer (1981) termasuk dalam harkat erosi Sedang dengan indeks TBE 1,77.
Tabel 11. Kriteria tingkat bahaya erosi
Nilai Kriteria/Rating TBE
< 1.0 1.10 – 4.0 4.01 – 10.0 >10.01 Rendah Sedang Tinggi Sangat Tinggi Sumber : Hammer, 1981
Tingkat Bahaya Erosi (TBE) tanah Andepts di lahan tanaman jagung dengan metode petak kecil tergolong Rendah dan metode USLE tergolong Sedang bukan berarti lahan ini tidak rentan erosi apabila tidak dilakukan tindakan konservasi lahan dalam proses produksinya. Benneth (1939) memperkirakan bahwa untuk membentuk lapisan tanah sedalam 25 mm diperlukan waktu ± 300 tahun. Dengan dasar perhitungan ini maka batas laju erosi yang dapat diterima adalah 12,5 ton/(ha.thn). Namun hal tersebut tergantung kepada jenis tanah, kedalaman tanah, tekstur tanah, struktur tanah, permeabilitas tanah, dan kadar C-organik tanah.
Tabel 12. Nilai Indeks Bahaya Erosi pada Lahan Tanaman Jagung dengan Metode Petak Kecil
Petak pengukuran Erosi Erosi Ditoleransikan Tingkat Bahaya Erosi Keterangan
(ton/ha.thn) (ton/ha.thn)
Tanaman jagung 32.82 33 0.99 Rendah
Faktor-faktor yang Mempengaruhi Erosi a. Nilai erosivitas hujan (R)
Data curah hujan dalam penelitian ini diperoleh dari BMKG Sampali dimana daerah Kwala Bekala termasuk ke dalam stasiun curah hujan Pancur Batu. Besar erosivitas hujan di daerah kebun Kwala Bekala USU adalah 1346,86 cm/thn dalam kurun waktu 10 tahun. Data curah hujan bulanan, hari hujan, dan curah hujan maximum (Pmax) dapat dilihat pada Lampiran 19-20.
Berdasarkan data pada lampiran dapat dilihat nilai R paling tinggi terjadi pada bulan Oktober yaitu 257,37 cm/bulan dan R yang paling rendah terjadi pada bulan April yaitu 55,36 cm/bulan. Curah hujan yang tinggi pada bulan Oktober diduga menimbulkan erosi yang besar pada daerah ini.
Tabel 13.Curah hujan bulanan rata-rata, hari hujan rata-rata, curah hujan maksimum, dan nilai erosivitas hujan di Kecamatan Pancur Batu selama 10 tahun.
Ket : *) Data diperoleh dari BMKG Medan **) Dihitung dengan Rumus Bols (1978) Bulan CH Bulanan
Rata-rata (cm) *)
HH Bulanan Rata-rata (hari) *)
CH maks. Selama 24 jam/bln (cm) *)
Nilai Erosivitas Hujan (R ) (cm/thn) ** Januari 17,78 120 19,00 99,81 Februari 15,76 87 15,90 91,41 Maret 19,31 122 6,00 59,46 April 17,79 128 6,60 55,36 Mei 26,80 153 7,50 89,47 Juni 20,25 118 11,8 91,58 Juli 21,29 124 11,5 93,75 Agustus 23,83 145 7,40 79,03 September 43,40 182 18,2 236,39 Oktober 43,02 183 21,9 257,37 November 24,40 161 11,30 96,88 Desember 24,20 161 11,50 96,26 Total 297,81 1684 148,6 1346,86
Dalam menghitung nilai erosivitas (R) yaitu dengan menggunakan persamaan Soemarwoto(1991) bahwa nilai R = 0,41 x H^1,09 dimana H = curah hujan tahunan. Dasar menggunakan persamaan ini karena di Indonesia data hujan yang tersedia hanyalah data yang diperoleh dari Ombrometer. Dengan penggunaan alat ini hanya tercatat data jumlah hujan tahunan. Sama halnya dengan pengukuran curah hujan di BMKG Medan, nilai curah hujan pada stasiun curah hujan pancur batu hanya menghasilkan besar curah hujan tahunan dalam mm/thn. Sedangkan menurut persamaan Lenvain (DHV,1989) untuk mencari nilai R dengan menggunakan persamaan : R= 2,21 P^1,36 dimana nilai erosivitas didasarkan pada penggunaan data curah hujan bulanan dari beberapa tempat di Jawa sehingga nilai nya agak berbeda sedikit. Nilai R dapat dilihat pada Lampiran 19.
b. Nilai erodibilitas (K)
Erodibilitas menunjukkan resistensi (kepekaan) partikel terhadap pengelupasan dan transportasi partikel tanah-tanah tersebut oleh adanya energi kinetik air hujan. Besarnya nilai erodibilitas pada lahan tanaman jagung ditentukan oleh karakteristik tanah seperti tekstur tanah, struktur tanah, kandungan bahan organik, dan kecepatan permeabilitas tanah.
Pada lahan tanaman jagung diperoleh kandungan M sebesar 2448. Dalam harkatnya tekstur tanah pada lahan tanaman jagung adalah clay loam atau lempung berliat. Perhitungannya dapat dilihat pada Lampiran 21. Dengan tekstur tanah lempung berliat memberi gambaran bahwa aliran permukaan pada tanah liat
lebih besar sehingga kemampuan mengikis dan mengangkut butir-butir hujan akan jauh lebih banyak daripada mengalir diatas permukaan pada tanah berpasir. Semakin besar nilai M maka nilai kepekaan terhadap erosi akan semakin besar juga.
Struktur tanah juga berpengaruh terhadap nilai erodibilitas. Pada penelitian ini diperoleh struktur tanah pada lahan tanaman jagung yaitu granular halus. Biasanya agregat tanah pada granular tidak lebih dari 2 cm. Semakin besar nilai koefisien struktur tanah maka tanah akan semakin peka terhadap erosi. Harkat dari struktur tanah disajikan pada Lampiran 21.
Adapun jenis tanah dalam penelitian adalah merupakan jenis tanah Andepts dengan nilai faktor kedalaman tanah 1,0. Tanah ini dibentuk dalam bahan abu volkan dam mempunyai horison A. Adapun ciri tanah horison A yaitu warna coklat tua, tekstur liat, struktur granular sedang, lemah, agak pekat, batas horison nyata dan berombak. Kebanyakan Andosol baik untuk pertanian karena menyerap air banyak. Semakin banyak air terserap ke dalam tanah maka besar laju erosi dapat berkurang. Hal ini sesuai dengan pernyataan Kartasapoetra dkk (1988) bahwa pada tanah jenis Andosol dimanfaatkan untuk bertanam padi, sayuran, palawija, teh, kopi dan pinus. Derajat kesuburan kimiawi rendah diperbaiki dengan penambahan bahan kapur.
Faktor yang juga berpengaruh yaitu kandungan bahan organik. Dari hasil analisis diperoleh C-organik tanah sebesar 0,7 sehingga bahan organiknya menjadi 1,2 %. Bahan organik termasuk rendah karena tanahnya lempung berliat. Sesuai pernyataan Utomo (1988) bahwa bahan organik tanah baru berfungsi sebagai pengikat tanah setelah mengalami penguraian. Penguraian bahan organik
dipercepat apabila dalam tanah terdapat kehidupan, yaitu jasad mikro. Jadi walaupun di dalam tanah tersedia bahan organik tetapi bila tidak ada jasad mikro maka bahan organik tersebut tidak banyak manfaatnya untuk tanah. Nilai bahan organik rendah yaitu 1,2 % sehingga membuat nilai erodibilitasnya tinggi.
Di lahan tanaman jagung diperoleh nilai permeabilitasnya sebesar 94,824 cm/jam. Ini menunjukkan bahwa permeabilitas pada lahan tanaman jagung besar dengan harkat 1. Perhitungan permeabilitas dilakukan secara langsung di lapangan dengan menggunakan bor tanah dengan metode diagonal pada 5 buah titik pengeboran. Perhitungan dapat dilihat pada Lampiran 22. Dari hasil pengamatan di lapangan dalam prediksi erosi tanah, diperoleh bahwa laju permeabilitas tanah dengan kepekaan tanah terhadap erosi berbanding terbalik. Semakin besar permeabilitas tanah maka kepekaan tanah terhadap erosi semakin kecil karena air dengan mudah terserap ke dalam tanah.
c. Faktor Topografi (LS)
Dalam penelitian ini, kemiringan lereng yang digunakan dalam petak kecil untuk menentukan faktor S adalah 11,1 % atau sebesar 50. Dengan kemiringan 11,1% lahan tanaman jagung diklasifikasikan ke dalam relief bergelombang/agak miring. Dalam metode petak kecil diperoleh nilai laju erosi hampir sama dengan nilai erosi ditoleransikan yang menunjukkan bahwa dengan menanam jagung pada kemiringan 11,1 % Tingkat Bahaya Erosi-nya dalam kategori Rendah.
Berdasarkan persamaan USLE bahwa makin curam lereng akan memperbesar erosi. Sesuai dengan pernyataan Sinukaban (1986) menyebutkan
bahwa selain memperbesar jumlah aliran permukaan, makin curamnya lereng juga memperbesar kecepatan aliran permukaan yang dengan demikian memperbesar energy angkut air. Dengan makin curamnya lereng, jumlah butir-butir tanah terpercik ke atas oleh tumbukan butir hujan semakin banyak. Jika lereng permukaan dua kali lebih curam, banyaknya erosi 2 sampai 2,5 kali lebih besar.
Nilai faktor topografi pada penelitian adalah 1,36. Ini diperoleh dari persamaan Schwab et al, 1981) yaitu LS= L1/2(0,00138S2+0,00965S+ 0,0138). Perhitungan dapat dilihat pada Lampiran 21. Panjang lereng yang diamati merupakan panjang lereng seragam yang memiliki lereng yang sama di lapangan yaitu 22 meter.. Semakin panjang lereng maka makin tinggi potensial erosi yang terjadi. Hal ini sesuai dengan Wischmeier and Smith (1978) yang menyatakan bahwa semakin panjang lereng permukaan, makin tinggi potensial erosi karena akumulasi air limpasan semakin tinggi.
Dibandingkan dengan hasil pengukuran erosi dengan metode petak kecil, pendugaan erosi dengan metode USLE masih lebih besar dan masuk dalam kategori Sedang terutama disebabkan oleh karena penentuan nilai C dan P-nya diperoleh dari data sekunder bukan dari pengukuran langsung di tempat penelitian.
d. Faktor Vegetasi ( C ) dan faktor Konservasi lahan (P)
Setelah mengetahui bahwa besar nilai erosi pada tanah Andepts dengan lahan tanaman jagung menurut metode USLE yaitu 58,61 ton/(ha.thn), maka dua faktor penting yang harus diperhatikan adalah nilai C dan P. Dalam penelitian ini digunakan nilai CP yaitu 0,2. Dimana nilai koefisien untuk pengelolaan tanaman jagung adalah 0,2 dan tanaman jagung ditanam secara umum tanpa tindakan
pengendalian erosi sehingga nilai Pnya 1,00. Untuk mendapatkan nilai C dan P yang lebih akurat maka perlu dilakukan penelitian penentuan nilai C dan P di tempat penelitian.