2.5. Konservasi Tanah dan Air
2.6.3. Selektivitas erosi
Erosi membawa lapisan tanah permukaan yang umumnya lebih subur (kaya bahan organik dan unsur hara) dibandingkan dengan lapisan bawah, dan berarti erosi juga menyebabkan hilangnya unsur hara tanaman. Dalam peristiwa erosi, fraksi halus tanah terangkut lebih dahulu dan lebih banyak dari fraksi yang lebih kasar, sehingga kandungan liat sedimen lebih tinggi dari kandungan liat tanah semula. Hal ini terkait dengan daya angkut aliran permukaan terhadap butir-butir tanah yang berbeda berat jenisnya. Pemindahan partikel halus oleh erosi menyebabkan peningkatan persentase pasir dan kerikil di permukaan tanah, dan pada waktu yang sama mengurangi persentase debu dan liat (Sinukaban 1981). Dengan demikian tanah yang telah mengalami erosi bertekstur lebih kasar dibandingkan dengan sebelum tererosi. Kemudian oleh karena bahan organik dan unsur hara tanah umumnya terikat pada fraksi bahan halus (liat), maka sedimen atau tanah hasil erosi biasanya lebih kaya dengan bahan organik dan unsur hara dibandingkan dengan tanah asalnya (tanah yang tererosi) (Arsyad 2010). Pengkayaan juga dapat disebabkan oleh hanyutnya bentuk-bentuk larut dari hara yang ada di dalam residu tanaman atau pupuk organik dan anorganik yang digunakan di permukaan tanah, dan mudahnya pengangkutan terhadap partikel-partikel yang densitasnya lebih kecil terutama bahan organik (Elliot dan Wildung 1992).
Erosi akan bersifat selektif pada partikel-partikel halus jika erosi kecil dan tidak selektif jika erosi besar, karena selektivitas erosi terjadi disebabkan oleh keterbatasan energi aliran permukaan (Hennyet.al, 2011). Tingkat selektivitas
erosi dapat diukur dari nilai nisbah pengkayaan sedimen (NPS) atau Sediment Enrichment Ratio yang didefinisikan sebagai perbandingan antara kandungan bahan organik dan unsur hara di dalam tanah yang terbawa erosi (sedimen) terhadap kandungannya di dalam tanah asalnya (Arsyad 2010).
Nilai NPS dari partikel-partikel halus dan distribusi ukuran partikel di dalam sedimen sangat bervariasi tergantung pada mekanisme penghancuran dan transportasi dari proses erosi yang dipengaruhi oleh beberapa faktor. Arsyad (2010) mengemukakan bahwa NPS dipengaruhi oleh faktor-faktor yang mempengaruhi penghancuran agregat dan aliran permukaan. Jika dalam proses erosi terjadi dominan penghancuran agregat sebelum pengangkutan butir-butir tanah, maka nilai NPS akan besar; sebaliknya jika penghancuran agregat tidak dominan, maka selektivitas erosi akan kecil dan nilai NPS akan kecil. Demikian juga jika kecepatan aliran permukaan makin tinggi akibat lereng yang makin curam, maka selektivitas erosi semakin kecil dan nilai NPS juga akan kecil. Sebaliknya jika aliran permukaan menjadi lambat akibat lereng yang makin landai atau oleh makin rapatnya tanaman dan makin banyaknya sisa tanaman di permukaan tanah, maka nilai NPS akan makin besar.
Pada umumnya energi aliran permukaan akan menurun apabila terdapat hambatan seperti adanya tindakan KTA, permukaan yang kasar atau sisa-sisa tanaman di permukaan tanah. Oleh karena itu teknik pengelolaan tanah dan tanaman yang dapat menurunkan energi aliran permukaan dapat meningkatkan selektivitas erosi terhadap partikel-partikel halus, dan sekaligus menurunkan jumlah tanah tererosi secara dramatis (Johnson et al. 1979). Oleh karena itu nilai
NPS cenderung meningkat dengan menurunnya jumlah tanah tererosi (Menzel 1980) dan memberi petunjuk tingkat atau kecepatan pemiskinan tanah serta petunjuk untuk mengetahui apakah kehilangan hara merupakan faktor utama penyebab penurunan produktivitas tanah (Arsyad, 2010). Banuwa (2004) mendapatkan nilai NPS fraksi liat berkisar dari 0,98 – 1,66 dengan berbagai tindakan konservasi tanah pada lahan berlereng 30 % yang ditanami kubis dan kentang, sedangkan tanpa tindakan konservasi nilai NPS fraksi liat hanya 0,98.
Meningkatnya konsentrasi fraksi liat di dalam sedimen dengan makin selektifnya erosi, diikuti dengan meningkatnya konsentrasi bahan organik dan unsur hara di dalam sedimen tersebut. Hal ini disebabkan oleh sebagian besar bahan organik dan unsur hara terjerap pada partikel-partikel halus seperti liat dan koloid (Soepardi 1983). Konsentrasi unsur hara di dalam sedimen dapat 50 persen lebih tinggi daripada konsentrasinya di tanah asal (Wischmeier dan Smith 1978). Foth (1990) melaporkan bahwa tanah tererosi mempunyai konsentrasi bahan organik, N-total, P dan K tersedia masing-masing 2,7; 2,7; 3,4 dan 19,3 kali lebih banyak dibandingkan konsentrasinya di tanah asal.
Banuwa (2004) melaporkan bahwa nilai NPS berkisar dari 0,99 – 1,57 untuk C-organik, 1,06 - 3,35 untuk N-total, 2.4 – 9,88 untuk P-tersedia dan 1,13 – 1,81 untuk K-tersedia dengan perlakuan berbagai tindakan konservasi tanah. Nilai NPS tertinggi adalah pada perlakuan tindakan konservasi yang menghasilkan erosi terkecil (8,37 ton/ha), sebaliknya nilai NPS terendah pada perlakuan tanpa tindakan konservasi yang menghasilkan erosi terbesar (66.,55 ton/ha). Kemudian Suganda et al. (1997) melaporkan bahwa kehilangan hara (241 kg N/ha, 80 kg
P2O5/ha, 18 kg K2O/ha) akibat erosi (65 ton/ha) pada lahan usahatani kentang dengan guludan searah lereng, lebih besar dibandingkan dengan erosi (40.50 ton/ha) dan kehilangan hara (146 kg N/ha, 58 kg P2O5/ha, 13 kg KCl/ha) pada penanaman dengan guludan searah kontur. Selanjutnya Sinukaban et al. (2007) melaporkan bahwa pada pertanaman jagung-kacang tanah dengan perlakuan mulsa di tanah Latosol Coklat Kemerahan Darmaga dengan kemiringan lereng 7 - 14 persen menunjukkan bahwa nilai NPS berkisar 3,3 – 9,4 untuk C-organik, 6,4 – 9,0 untuk N-total, 12,9 – 33,9 untuk P-tersedia dan 1,1 – 3,0 untuk K dan 1,4 – 3,6 untuk Mg. Dalam hal ini erosi menurun dari 96,1 ton/ha menjadi 39,1 ton/ha akibat penggunaan mulsa yang sekaligus juga meningkatkan selektivitas erosi. Kehilangan hara pada system pertanian berbasis perkebunan juga dilaporkan Dariah et al. (2012) dimana unsure hara lebih banyak hilang melalui aliran permukaan dibandingkan melalui sedimen, terutama N dan K. Perbedaan tingkat kehilangan hara sangat dipengaruhi oleh sifat dari masing-masing unsure hara. Dalam hal ini unsur N dan K mempunyai sifat yang sangat mobil dibandingkan dengan unsur K.
Suatu teknik konservasi tanah akan meningkatkan selektivitas erosi atau nilai NPS. Namun karena teknik konservasi tersebut dapat menekan jumlah tanah tererosi, maka teknik konservasi tersebut sekaligus juga akan menurunkan jumlah bahan organik dan hara yang hilang terbawa erosi. Dalam hal ini jumlah bahan organik dan hara yang hilang diduga dari konsentrasinya di dalam sedimen terhadap jumlah tanah tererosi, karena dijelaskan oleh King (1990) bahwa
kehilangan unsur hara berhubungan langsung dengan jumlah tanah tererosi dan merupakan fungsi dari konsentrasi hara tersebut di dalam sedimen.
Menurut Arsyad (2010) banyaknya unsur hara yang hilang oleh erosi bergantung pada besarnya erosi dan unsur hara yang terkandung dalam bagian tanah yang tererosi. Secara kasar banyaknya unsur hara yang hilang dari sebidang tanah yang tererosi dihitung dengan mengalikan kandungan unsur hara tanah semula dengan besarnya tanah tererosi. Namun lebih teliti jika jumlah hara yang hilang diukur dengan mengalikan banyaknya sedimen dengan unsur hara yang terbawa sedimen dan larut dalam air.