HASIL DAN PEMBAHASAN
3. Pengukuran erosi tanah dengan metode USLE
Hasil prediksi besarnya erosi di lahan tanaman pangan (ubi kayu) percobaan USU Kwala Bekala dengan metode USLE diperoleh erosi tanah sebesar 192,53 ton/(ha.thn), dimana nilai ini jauh lebih besar bila dibandingkan dengan nilai erosi pada petak kecil yang diperoleh sekitar 31,78 ton/(ha.thn) pada petak yang pertama dan 26,65 ton/(ha.thn) pada petak kecil yang kedua.
Hasil prediksi dengan metode USLE yang jauh lebih besar dibanding dengan data yang diperoleh dengan metode petak kecil, hal ini disebabkan oleh faktor-faktor yang mempengaruhi kemungkinan terjadinya erosi tanah dalam
prediksi USLE sudah ditetapkan sebelumnya dan tinggal disesuaikan dengan rumus dan data yang telah tersedia. Penggunaan koefisien tetapan-tetapan tersebut mengakibatkan erosi tanah yang terjadi dengan mengunakan prediksi USLE sangat tinggi. Disamping itu, penggunaan kedua metode tersebut berbeda cakupan daerahnya dimana metode USLE digunakan untuk cakupan daerah yang cukup luas sedangkan metode petak kecil hanya mewakili daerah yang berada disekitar petak kecil dan hanya berlaku untuk daerah yang mempunyai jenis tanah dan kemiringan yang sama.
Perlu diketahui juga bahwa metode USLE hanya memprediksi tingkat bahaya erosi pada daerah yang diteliti, akan tetapi metode petak kecil digunakan untuk mengukur nilai erosi secara langsung di lapangan sehingga data yang diperoleh dengan metode petak kecil lebih akurat di banding dengan metode USLE. Dari pernyataan tersebut dapat disimpulkan bahwa kedua metode, baik metode petak kecil maupun metode USLE masing-masing memiliki kekurangan dan kelebihan sehingga penggunaannya tergantung pada cakupan daerah yang ingin diteliti.
Namun, prediksi USLE kurang efektif diaplikasikan diluar kisaran kondisi dimana model tersebut dikembangkan. Sehingga di lahan percobaan USU Kwala Bekala metode USLE tidak cocok digunakan, tetapi untuk menguji sampel dengan metode yang lebih kompleks dari metode USLE sangat susah dihitung karena parameter yang digunakan lebih rumit sehingga penelitian ini tidak dapat dilanjutkan dengan rumus empiris yang lebih kompleks lagi seperti metode MUSLE, GUEST dan model metode lainnya. Hal ini dibuktikan dengan nilai erosi yang dihitung dengan metode USLE di lahan percobaan USU Kwala Bekala
yakni sebesar 192,53 ton/(ha.thn), dimana nilai ini sangat jauh lebih besar dibanding dengan kedua metode petak kecil yang digunakan.
Erosi yang diperbolehkan/ditoleransikan (T) berbanding terbalik dengan tingkat bahaya erosi (TBE) dan berbanding lurus dengan erosi aktual. Semakin besar nilai T dengan besar erosi tanah (A) sama, maka TBE akan semakin rendah dan sebaliknya, jika T semakin kecil maka TBE akan semakin tinggi. Dari hasil penelitian nilai TBE adalah sebesar 23,48 dan tergolong dalam tingkat bahaya erosi yang tinggi.
Tingkat Bahaya Erosi (TBE) pada Lahan Tanaman Ubi Kayu
Dari pengukuran langsung di lapangan dengan 5 titik dan dengan jarak tertentu diperoleh kedalaman efektif tanah rata-rata sebesar 102 cm, dan waktu yang digunakan untuk meloloskan air sampai jenuh atau tidak dapat lagi diresap oleh tanah rata-rata 55 menit sehingga diperoleh nilai permeabilitas tanah sebesar 0,031 cm/jam, dan nilai ini termasuk dalam harkat permeabilitas tanah sangat lambat karena laju permeabilitasnya lebih kecil dari 0,5 cm/jam (Tabel 4).
Tabel 10. Data permeabilitas tanah pada tanaman ubi kayu di lahan percobaan USU Kwala Bekala Waktu Titik I Titik II Titik III Titik Iv Titik V
Kedalaman Kedalaman Kedalaman Kedalaman Kedalaman
1 13 15 16 16 14 5 44 52 56 58 48 10 58 63 68 64 54 15 67 68 76 68 56 20 73 70 79 71 59 25 77 73 82 74 61 30 80 75 84 76 63 35 82 76 86 77 65 40 84 77 87 78 66 45 85 78 88 79 67 50 86 80 89 80 68 55 87 81 89 80 68 60 87 81 89 80 68 Ked. Efektif Tanah(cm) 104 101 103 102 100 Permeabilitas 0,02 0,02 0,03 0,03 0,03
Nilai erosi yang ditoleransikan pada lahan tanaman pangan di lahan percobaan USU Kwala Bekala termasuk dalam kriteria tingkat bahaya erosi yang tinggi, maka untuk mengurangi laju erosi perlu dilakukan upaya tindakan konservasi. Menurut Rahim (2000), pengikisan di bagian atas selalu diikuti oleh pembentukan lapisan tanah baru pada bagian bawah profil tanah, tetapi laju pembentukan ini pada umumnya tidak mampu mengimbangi kehilangan tanah karena erosi dipercepat. Secara alami laju kehilangan tanah yang diperbolehkan tergantung dengan kondisi tanah.
Jadi bila struktur tanah sudah rusak maka laju erosi ketika terjadi hujan akan semakin besar dan untuk mengurangi hal tersebut perlu dilakukan berbagai tindakan konservasi tanah seperti penanaman tanaman sesuai dengan garis kontur, penambahan bahan organik tanah (pemberian pupuk), menanam tanaman dengan tumpang sari, melakukan penanaman secara bergantian atau tidak selalu menanam dengan tanaman yang sama setiap tahunnya karena pola tanaman yang berurutan dapat merusak struktur tanah. Akan tetapi, Lahan percobaan USU Kwala Bekala seringkali ditanami dengan tanaman ubi kayu di tempat yang sama setiap tahunnya, hal ini tentu saja dapat mempercepat laju erosi karena struktur tanah nya sudah rusak.
Bahan organik tanah adalah fraksi organik tanah yang berasal dari tanaman, hewan dan mikroorganisme yang telah melapuk. Proses pelapukan bahan organik di dalam tanah dilakukan oleh mikroorganisme sehingga akan menghasilkan unsur hara yang diperlukan oleh tanaman untuk pertumbuhannya. Sesuai dengan sampel yang telah dianalisa di laboratorium diperoleh bahwa bahan organik pada lahan kwala bekala yang diteliti adalah sebesar 1,58% dan
C-organik sebesar 0.918%. Berdasarkan kriteria penilaian sifat-sifat tanah maka tanah tersebut termasuk dalam kriteria sifat tanah yang sangat rendah.
Salah satu cara untuk meningkatkan sifat fisik tanah adalah dengan menambahkan pupuk kedalam tanah yang akan diolah baik dengan pemberian pupuk alami ataupun dengan pemberian pupuk buatan seperti kompos atau sisa-sisa tanaman (serasah tanaman) agar unsur hara pada tanah tersebut cukup untuk tanaman, sehingga dengan demikian tanaman dapat tumbuh dengan baik. Tanah yang subur seringkali ditandai dengan adanya cacing tanah. Cacing tanah juga dapat memperkecil laju erosi karena cacing tanah dapat memperbesar pori-pori tanah sehingga ketika hujan, air bisa diserap kedalam tanah lebih banyak dari sebelumnya dan tanah tidak lagi terbawa oleh air hujan.
Kerapatan tanaman juga dapat mempengaruhi struktur tanah dimana semakin rapat tanaman, maka tanaman akan semakin banyak yang bersaing dalam mendapatkan unsur hara, sehingga bahan organik yang diperlukan harus lebih banyak. Akan tetapi bila tanah tidak menyediakan unsur hara yang cukup bagi tanaman, maka struktur tanah akan rusak (bahan organik akan semakin rendah). Semakin rendah bahan organik maka mikrorganisme yang ada di dalam tanah akan semakin sedikit, sehingga pori-pori dalam tanah akan semakin tertutup. Maka ketika hujan, tanah akan cepat jenuh (permeabilitas rendah) dan lama kelamaan air hujan akan tergenang di permukaan atas dan dengan adanya kemiringan lahan, air akan mengalir dan membawa tanah bagian atas (top soil) ke tempat yang lebih rendah sehingga terjadilah erosi.
Uraian Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Erosi
a. Nilai erosivitas hujan (R) di lahan percobaan USU Kwala Bekala
Data rata-rata curah hujan bulanan (Lampiran 6), jumlah hari hujan bulanan (Lampiran 7) dan curah hujan maksimum selama 24 jam yang diperoleh dari data curah hujan maksimal harian BMKG Sampali (Lampiran 8) untuk kurun waktu 10 tahun mulai tahun 2000-2009. Kemudian nilai erosivitas hujan (R) bulanan dan tahunan di lahan percobaan USU Kwala Bekala yang diperoleh dari stasiun Pancur Batu disajikan pada (Lampiran 9).
Dari (Lampiran 9) dapat dilihat bahwa nilai erosivitas hujan tahunan adalah 1032,88 cm/thn dengan distribusi nilai R bulanan tertiggi pada bulan September, yaitu 135,43 cm/bln, dan yang paling rendah yaitu pada bulan April sekitar 48,44 cm/bln.
Dari penelitian yang dilakukan selama 3 bulan, yang dimulai dari bulan Mei sampai dengan akhir Juli diperoleh bahwa yang menyebabkan erosi terjadi dengan potensi yang cukup besar adalah pada buan Juli dengan curah hujan rata-rata 21,89 cm/bln dan rata-rata-rata-rata hari hujan sebanyak 124 hari. Sedangkan yang paling rendah adalah bulan Mei dengan rata-rata curah hujan dan rata-rata hari hujan masing-masing sebesar 18,67 cm/bln, 153 hari. Dari data tersebut dapat disimpulkan bahwa jumlah hari hujan yang lebih besar terjadi pada bulan Mei, tetapi hujan yang menyebabkan erosi yang lebih besar terjadi pada bulan Juli. Hal ini disebabkan karena rata-rata curah hujan lebih besar dibanding pada bulan Mei. Distribusi nilai R bulanan dapat digunakan sebagai acuan dalam penentuan waktu pengelolaan lahan tanaman pangan (ubi kayu), sehingga dapat memperkecil terjadinya erosi tanah yang mungkin terjadi. Pada bulan dengan nilai erosivitas
hujan (R) yang tinggi diupayakan menghindari pengolahan lahan dan pembersihan dari gulma. Curah hujan yang paling tinggi dimulai dari bulan September sampai dengan Februari, sedangkan mulai bulan Maret sampai dengan Mei curah hujan agak sedikit.
b. Faktor Erodibilitas Tanah (K)
Pada (Lampiran 11) nilai erodibilitas di lahan Percobaan USU Kwala Bekala adalah sebesar 0,422. Erodibilitas merupakan kepekaan tanah terhadap pukulan (energi kinetik) butiran air hujan dan penghanyutan oleh aliran permukaan. Tanah yang erodibilitasnya tinggi akan rentan terkena erosi, bila dibandingkan dengan tanah yang erodibilitasnya rendah.
Nilai Erodibilitas dipengaruhi oleh faktor tekstur tanah, bahan organik tanah, struktur tanah dan laju permeabilitas tanah. Nilai erodibilitas berbanding lurus dengan faktor tersebut. Semakin besar nilai tekstur tanah (M), maka kepekaan tanah terhadap bahaya erosi akan semakin tinggi.
Struktur tanah (b) di lahan tanaman ubi kayu berdasarkan pengambilan sampel tanah di lapangan diperoleh diameter tanah yang berkisar 0,5-0,8 mm sehingga berdasarkan (Tabel 3) maka struktur tanah tersebut termasuk dalam kriteria kelas struktur tanah granular sedang sampai kasar (harkat tanah sama dengan 1). Struktur tanah juga turut dalam mempengaruhi kepekaan tanah terhadap besarnya erosi yang akan terjadi. Semakin besar nilai koefisien struktur tanah, maka tanah akan semakin peka terhadap erosi dan sebaliknya, jika nilai koefisien struktur tanah kecil maka kepekaan tanah terhadap erosi juga akan rendah. Jenis tanah di lokasi penelitian adalah tanah eutrandepts merupakan tanah Inseptisol.
c. Faktor Topografi (LS)
Faktor topografi merupakan gabungan dari 2 faktor yakni kemiringan lereng (S) dan panjang lereng (L). Kemiringan pada lahan tanaman pangan (ubi kayu) adalah 70 atau 15,55% sedangkan panjang lereng adalah 22 m sehingga nilai topografi berdasarkan dari rumus yang digunakan di Lahan Percobaan USU Kwala Bekala adalah sebesar 2,33. Semakin besar kemiringan suatu lahan maka laju erosi akan semakin cepat dan semakin curamnya lereng, jumlah butir-butir tanah yang terpercik ke atas oleh tumbukan butir hujan akan semakin banyak. Hal ini sesuai dengan pernyataan dari Rismunandar (1993) yang menyatakan bahwa cepat atau lambatnya air mengalir tergantung pada derajat kemiringan tanah, semakin tinggi derajat kemiringan suatu lahan maka air akan semakin cepat mengalir ke bawah (laju erosi akan semakin cepat).
d. Faktor Vegetasi (C) dan Faktor Manusia/Tindakan Konservasi (P)
Faktor pengelolaan tanaman dan tindakan konservasi tanah merupakan faktor penting dalam erosi. Nilai (C) ubi kayu yakni 0, 181 dapat dilihat pada (Tabel 5). Teknik konservasi lahan (P) di lahan tanaman ubi kayu hampir tidak ada sehingga berdasarkan nilai P pada (Tabel 6) sama dengan 1. Hal ini membuktikan bahwa tindakan untuk mencegah terjadinya erosi masih minim karena pada umumnya petani hanya mengharapkan hasil panen tanpa menghiraukan dampak pengelolaannya.
Faktor tanaman dan pengelolaan lahan merupakan faktor erosi tanah yang paling mungkin di kelola untuk menurunkan atau memperkecil laju erosi pada suatu lahan. Karena kedua faktor ini merupakan hal yang mudah untuk di lakukan (dirubah) terutama dalam menyesuaikan dengan kemampuan suatu lahan dalam
pengelolaannya. Dengan kata lain faktor tanaman dan teknik pengelolaan tanah bisa di sesuaikan dengan kemampuan lahan jika diketahui seberapa besar pengaruh faktor erodibilitas tanah (kepekaan tanah terhadap erosi) dan faktor erosivitas hujan.