TINJAUAN PUSTAKA
Erosi
Menurut D.D Baver dalam bukunya Soil Phisics terjadinya erosi tanah sangat tergantung pada (a) sifat-sifat hujan, (b) kemerengan jaringan aliran air, (c) vegetasi, dan (d) kemampuan tanah menahan penyebaran (dispersion) air dan selanjutnya mengisapnya dan menginfiltrasikan ke lapisan-lapisan tanah bagian dalam. Soil Conservation Service USDA memperhitungkan faktor tersebut dalam menentukan metode pendugaan besar erosi tanah, dimana kita akan mengenal rumus Universal Soil Loss Equation-nya (Kartasapoetra,dkk,1985).
Untuk memperkecil erosi tanah dapat dilakukan dengan cara memperkecil pengaruh faktor lereng, yaitu dengan membagi-bagi lereng manjadi bagian yang lebih kecil, sehingga kemiringan dan panjang akan berkurang (terassering). Sedangkan untuk memperkecil pengaruh faktor vegetasi penutup tanah dapat dilakukan antara lain, dengan pola tanam yang mengkombinasikan tanaman musiman dan tahunan, pelindung tanah dari percikan air hujan dengan sisa-sisa
tanaman atau rumput, dan penanaman sejajar garis kontur (Fakhrudin dan Yulianti, 2010).
Menurut Hardjomidjojo dan Sukartaatmadja (2008) Universal Soil Loss Equation (USLE) adalah suatu persamaan untuk memperkirakan kehilangan tanah yang telah dikembangkan oleh Smith dan Wichmeier tahun 1978. Apabila dibandingkan dengan persamaan kehilangan tanah lainnya, USLE mempunyai kelebihan yatu variable-variabel yang berpengaruh terhadap besarnya kehilangan tanah dapat diperhitungkan secara terperinci dan terpisah. Sampai saat ini USLE
masih dianggap rumus yang paling mendekati kenyataan, sehingga labih banyak digunakan daripada rumus lainnya.
Faktor- faktor yang Mempengaruhi Erosi
Faktor-faktor yang mempengaruhi erosi terutama adalah iklim tanah, topografi, vegetasi dan aktivitas manusia. Oleh Baver (1980) dalam Hardjoamidjojo dan Sukartaatmadja (2008), faktor-faktor tersebut diklasifikasikan ke dalam suatu persamaan sebagai berikut:
E= f (C, S, T, V, H) Dimana: E= erosi C= iklim S= tanah T= topografi V= vegetasi
H= aktivitas manusia (human) Faktor Iklim
Faktor iklim yang besar pengaruhnya terhadap erosi tanah adalah hujan, temperatur, dan suhu. Sejauh ini hujan merupakan faktor yang paling penting. Hujan memainkan peranan dalam erosi tanah melalui tenaga penglepasan dari pukulan butir-butir hujan pada permukaan tanah dan sebagian melalui kontribusinya terhadap aliran. Karakteristik hujan yang mempunyai pengaruh terhadap erosi tanah meliputi jumlah atau kedalaman hujan, intensitas dan lamanya hujan, jumlah hujan yang besar tidak selalu menyebabkan erosi berat jika intensitasnya rendah, dan sebaliknya hujan lebat dalam waktu singkat mungkin juga hanya menyebabkan sedikit erosi karena jumlah hujannya hanya sedikit. Jika
jumlah dan intensitas hujan keduanya tinggi, maka erosi tanah yang terjadi cenderung tinggi (Suripin, 2002).
Intensitas hujan dapat diklasifikasikan seperti tertera pada Tabel 1. Tabel 1. Klasifikasi intensitas hujan
Intensitas Hujan Klasifikasi mm/jam inchi/jam <6 0,25 Ringan 6 – 12 0,25-0,5 Sedang 12 – 50 0,5-2,0 Lebat >50 2,0 sangat lebat Kohnke (1959). Faktor Tanah
Apabila tanah mengandung terlalu banyak liat, maka tanah tersebut dapat menyimpan air dalam jumlah yang besar, akan tetapi air tidak mudah meresap kedalam tanah tersebut karena air akan mengalir pada permukaan tanah dan menyebabkan erosi. Atau apabila tanah berpasir, air akan mudah meresap tetapi tidak dapat disimpan lama karena akan infiltrasi kelapisan bawahnya. Dengan demikian, tanah yang ideal adalah tanah yang mempunyai tekstur yang kandungan liat, pasir, dan debunya seimbang disebut lempung (loam) (Rachmiati, 2013).
Berbagai tipe tanah mempunyai kepekaan terhadap erosi yang berbeda – beda. Kepekaan erosi tanah atau mudah tidakanya tanah tererosi adalah fungsi berbagai intraksi sifat – sifat fisik dan kimia tanah. Sifat –sifat fisik dan kimia tanah yang mempengaruhi erosi erosi tanah adalah :
- Sifat fisik tanah yang mempengaruhi infiltrasi, Permeabilitas dan kapasitas menahan air
- Sifat sifat tanah yang mempengaruhi ketahanan struktur tanah terhadap disperse dan penghancuran agregat tanah oleh tumbukan butir – butir hujan dan aliran permukaan. (Arsyad, 2010)
Faktor Topografi
Faktor topografi umumnya dinyatakan kedalam kemiringan dan panjang lereng. Secara umum erosi akan meningkat dengan meningkatnya kemiringan dan panjang lereng. Pada lahan datar, percikan butir air hujan melemparkan partikel tanah ke udara ke segala arah dengan cara acak, pada lahan miring, partikel tanah lebih banyak terlempar ke arah bawah daripada yang keatas, dengan proporsi yang makin besar dengan meningkatnya kemiringan lereng (Suripin, 2002).
Makin panjang lereng cenderung makin banyak air ke permukaan yang terakumulasi, sehingga aliran permukaan menjadi lebih tinggi kedalam maupun kecepatannya. Kombinasi tersebut menyebabkan laju erosi tanah tidak sekedar proporsional dengan kemiringan lereng tetapi meningkat secaradrastis dengan meningkatnya panjang lereng (Suripin, 2002).
Bahaya erosi banyak terjadi di daerah-daerah lahan kering terutama yang memiliki kemiringan lereng sekitar 15 % atau lebih . Keadaan ini sebagai akibat dari pengelolaan tanah dan air yang keliru, tidak mengikuti kaidah-kaidah konservasi tanah dan air dan tanah (Yudhistira, 2008).
Faktor Vegetasi
Pada dasarnya tanaman mampu mempengaruhi erosi karena adanya 1) intersepsi air hujan oleh tajuk dan adsobsi melalui energi air hujan, sehingga
memperkecil erosi, 2) pengaruh terhadap struktur tanah melalui penyebaran akar -akarnya, 3) pengaruh terhadap limpasan permukaan, 4) peningkatan aktifitas mikroorganisme dalamtanah, 5) peningkatan kecepatan kehilangan air karena transpirasi. Vegetasi juga dapat menghambat aliran permukaan dan memperbesar infiltrasi, selain itu juga penyerapan air ke dalam tanah diperkuat oleh transpirasi (penyerapan air melalui vegetasi) (Nur’saban, 2006).
Tanah hutan mempunyai laju infiltrasi permukaan yang tinggi dan makroporositas yang relatif banyak, sejalan dengan tingginya aktifitas biologi tanah dan turnover perakaran. Kondisi ini mendukung air hujan yang jatuh dapat mengalir ke dalam lapisan tanah yang lebih dalam dan juga mengalir secara lateral (Susswein dkk., 2001).
Suwardjo, Sukmana dan Sofiah dalam Rauf (2011) mendapatkan erosi yang cukup bervariasi pada berbagai tipe penggunaan tanah, namun umumnya lebih kecil pada tanah dengan tipe kombinasi pohon dan rerumputan dibandingkan jenis penggunaan tanah lainnya, terutama pada lahan yang digunakan untuk tanaman semusim dan pertanian monokultur dengan kemiringan lereng yang lebih besar.
Dalam penelitian Widianto, dkk. (2002) menyatakan penebangan hutan (pepohonan) secara serentak atau tebang habis mengakibatkan kerusakan tanah khususnya di lapisan permukaan dengan ditandai antara lain penurunan kadar bahan organik, penurunan laju infiltrasi dan penurunan jumlah ruangan pori makro. Kerusakan menjadi semakin parah setelah beberapa tahun karena minimnya perlindungan terhadap permukaan tanah. Kandungan bahan organik terus menurun karena proses pelapukan semakin cepat, hilang terangkut bersama
erosi dan tidak adanya vegetasi yang memberikan seresah sebagai tambahan sumber bahan organik tanah. Pada periode ini bisa terjadi peningkatan limpasan permukaan dan erosi dibanding keadaan sebelumnya. Dalam skala lebih luas (kawasan) akumulasi limpasan permukaan yang besar dari petak-petak kecil membentuk luapan aliran permukaan yang sangat besar berupa banjir. Hal seperti ini telah terjadi di berbagai daerah (khususnya di P. Jawa) pada awal tahun 2002 yang lalu yang bias dihubungkan dengan penebangan habis pepohonan dari berbagai lahan hutan maupun perkebunan secara besar-besaran selama tahun 1999-2001.
Faktor Aktivitas Manusia
Peranan manusia merupakan yang utama dalam proses erosi. Peranan tersebut dapat bersifat positif maupun negatif. Berperan positif bilamana tindakan manusia yang dilakukan dapat menekan besarnya kehilangan tanah dan dikatakan berperan negatif apabila tindakan yang dilakukan malah memperbesar kehilangan tanah (Hardjoamidjojo dan Sukartaatmadja, 2008).
Kegiatan manusia dikenal sebagai salah satu faktor paling penting terhadap terjadinya erosi tanah yang cepat dan intensif. Kegiatan yang berkaitan dengan perubahan faktor-faktor yang berpengaruh terhadap erosi, misalnya perubahan penutupan tanah akibat penggundulan atau pembabatan hutan untuk pemukiman, lahan pertanian, atau gembalaan. Perubahan topografi secara mikro akibat penerapan terrasering, penggemburan tanah dengan pengolahan, serta
pemakaian stabiliter dan pupuk yang berpengaruh pada struktur tanah (Suripin, 2002).
Tanaman Kopi ( Coffea Sp )
Nama latin tanaman kopi (Coffea sp) adalah species tanaman berbentuk pohon dan termasuk famili Rubiaceae dan genus Coffea. Kopi juga merupakan tanaman tahunan yang diusahakan di Indonesia. Menurut sejarahnya nama kopi diambil dari nama sebuah kota di negara Abessina ( Etiqphia) yaitu kota Caffa yang dikenal sebagai pusat perkopian pertama di dunia.(AAK, 1988).
Menurut Aak (1988), terdapat empat jenis kopi yang telah dibudidayakan, yakni:
1. Kopi Arabika
Kopi arabika merupakan kopi yang paling banyak di kembangkan di dunia maupun di Indonesia khususnya. Kopi ini ditanam pada dataran tinggi yang memiliki iklim kering sekitar 1350-1850 m dari permukaan laut. Sedangkan di Indonesia sendiri kopi ini dapat tumbuh dan berproduksi pada ketinggian 1000 – 1750 m dari permukaan laut. Jenis kopi cenderung tidak tahan Hemilia Vastatrix. Namun kopi ini memiliki tingkat aroma dan rasa yang kuat.
2. Kopi Liberika
Jenis kopi ini berasal dari dataran rendah Monrovia di daerah Liberika. Pohon kopi liberika tumbuh dengan subur di daerah yang memilki tingkat kelembapan yang tinggi dan panas. Kopi liberika penyebarannya sangat cepat. Kopi ini memiliki kualitas yang lebih buruk dari kopi Arabika baik dari segi buah dan tingkat rendemennya rendah.
3. Kopi Canephora (Robusta)
Kopi Canephora juga disebut kopi Robusta. Nama Robusta dipergunakan untuk tujuan perdagangan, sedangkan Canephora adalah nama botanis. Jenis kopi
ini berasal dari Afrika, dari pantai barat sampai Uganda. Kopi robusta memiliki kelebihan dari segi produksi yang lebih tinggi di bandingkan jenis kopi Arabika dan Liberika.
4. Kopi Hibrida
Kopi hibrida merupakan turunan pertama hasil perkawinan antara dua spesies atau varietas sehingga mewarisi sifat unggul dari kedua induknya. Namun, keturunan dari golongan hibrida ini sudah tidak mempunyai sifat yang sama dengan induk hibridanya. Oleh karena itu, pembiakannya hanya dengan cara vegetatif seperti stek atau sambungan.
Tanaman kopi menghendaki persyaratan kondisi tanah yang subur dan mempunyai solum tanah yang cukup dalam (±1,5 m). Jenis tanah yang sesuai untuk pertumbuhan dan perkembangan tanaman kopi mempunyai struktur yang baik, mengandung bahan organik paling sedikit 3%, memiliki tata udara dan tata air yang baik. Tanah lempung sesuai untuk tanaman kopi, karena memiliki kemampuan yang cukup baik dalam menyimpan air. Tanah berpasir kurang sesuai untuk pertanaman kopikarena tidak mampu menahan air dalam jangka waktu yang lama (Syamsulbahri, 1996).
C- Organik Tanah
Kandungan bahan organik tanah telah terbukti berperan sebagai kunci utama dalam mengendalikan kualitas tanah baik secara fisik, kimia maupun biologi. Bahan organik mampu memperbaiki sifat fisik tanah seperti menurunkan berat volume tanah, meningkatkan permeabilitas, menggemburkan tanah, memperbaiki aerasi tanah, meningkatkan stabilitas agregat, meingkatkan kemampuan tanah memegang air, menjaga kelembaban dan suhu tanah,
mengurangi energi kinetik langsung air hujan, mengurangi aliran permukaan dan erosi tanah (Oades, 1989).
Kandungan Bahan organik tanah suatu lahan juga akan berbeda dengan waktu. Hal ini isebabkan karena BO merupakan sumber energi mikroba. Aktifitas mikroba merombak BO sangat tergantung kondisi lingkungan, terutama suhu dan kelembaban. Musim yang berbeda akan membedakan suhu dan kelembaban tanah, sehingga laju dekomposisi BO tidak akan sama, di samping laju pertumbuhan tanaman dan jumlah BO yang disumbangkannya ke tanah juga berbeda. Oleh sebab itu, jika tidak ada penambahan BO kepada suatu tanah, maka BO nya akan menurun dengan waktu (Yulnafatmawita, dkk, 2011).
Sifat Fisik Tanah Permeabilitas Tanah
Permeabilitas adalah kualitas tanah untuk meloloskan air atau udara, yang diukur berdasarkan besarnya aliran yang melalui satuan tanah yang telah dijenuhi terlebih dahulu per satuan waktu tertentu. Permeabilitas sangat dipengaruhi oleh tekstur, struktur, dan porositas. Permeabilitas diukur berdasarkan horizon tertentu (Sutanto, 2005).
Tabel 2. Kelas Permeabilitas Tanah (Arsyad, 1989)
Kecepatan Permeabilitas Tanah Kelas
Sangat lambat (<0,5 cm/jam) Lambat (0,5-2,0 cm/jam)
Lambat sampai sedang (2,0-6,3 cm/jam) Sedang (6,3-12,7 cm/jam)
Sedang sampai cepat (12,7-25,4 cm/jam) Cepat (>25,4 cm/jam) 6 5 4 3 2 1
Bulk Density (BD)
Bulk Density (BD) yaitu bobot padatan (pada kering konstan) dibagi total volume (padatan + pori), BD tanah yang ideal berkisar antara 1,3 -1,35 g/cm3, BD pada tanah berkisar > 1,65 g/cm3 untuk tanah berpasir ; 1,0-1,6 g/cm3 pada tanah geluh yang mengandung BO tanah sedang - tinggi, BD mungkin lebih kecil dari 1 g/cm3 pada tanah dengan kandungan BO tinggi. BD sangat bervariasi antar horizon tergantung pada tipe dan derajat agregasi, tekstur dan BO tanah. Bulk density sangat sensitif terhadap pengolahan tanah ( Kurnia, dkk, 2006 ).
Bulk Density (BD) merupakan indikator dari pemadatan tanah. Hal ini dihitung sebagai berat kering tanah dibagi dengan volume. Volume ini termasuk volume dari partikel tanah dan volume pori antara partikel tanah. BD biasanya dinyatakan dalam g/cm3. BD tergantung pada tekstur tanah dan kepadatan mineral tanah (pasir, debu, liat) dan partikel bahan organik (Brady, 2008).
Tekstur Tanah
Tekstur tanah menunjukkan kasar halusnya tanah berdasarkan perbandingan banyaknya butir-butir pasir, debu dan liat. Tekstur tanah dipengaruhi oleh faktor dan proses pembentukan tanah tersebut. Faktor pembentukan tanah yang penting antara lain adalah bahan induk tanah. Bahan induk bertekstur kasar cenderung menghasilkan tanah bertekstur kasar dan sebaliknya (Hardjowigeno, 2003).
Definisi tekstur menurut USDA adalah perbandingan relatif antara partikel tanah yang terdiri atas fraksi lempung, debu, dan pasir. Tekstur tanah bersifat permanen/tidak mudah diubah dan mempunyai pengaruh yang besar terhadap sifat
tanah yang lain seperti struktur, konsistensi, kelengasan tanah, permeabilitas tanah, run off, daya infiltrasi, dan lain-lain (Sutanto, 2005).
Struktur Tanah
Struktur adalah ikatan butir primer ke dalam butir sekunder atau agregat. Susunan butir-butir primer tersebut menentukan tipe struktur. Tanah-tanah yang berstruktur kersai atau granular lebih terbuka atau lebih sarang dan akan menyerap air lebih cepat dari pada yang berstruktur dengan butir-butir primer lebih raat. Terdapat dua aspek struktur yang penting dalam hubungannya dengan erosi. Yang pertama adalah sifat fisiko-kimia liat yang menyebabkan terjadinya flokuasi, dan aspek yang keduanya adalah adanya bahan pengikat butir-butir primer sehingga terbentuk agregat yang mantap (Arsyad, 1989).
Tabel 3. Kelas Struktur Tanah (Arsyad, 1989)
Struktur Tanah (Ukuran diameter) Kelas
Granular sangat halus Granular halus
Granular sedang sampai kasar Gumpal, lempeng, pejal
1 2 3 4
Kedalaman Efektif
Kedalaman tanah efektif adalah kedalaman tanah yang baik bagi pertumbuhan akar tanaman, yaitu kedalaman sampai pada lapisan yang tidak dapat ditembus oleh akar tanaman. Lapisan tersebut dapat berupa lapisan padas keras (hard pan), padas liat (clay pan), padas rapuh (Fragi-pan) atau lapisan phlintite (Arsyad, 2010).
Cara praktis penetapan bawah (kedalaman efektif) suatu solum tanah adalah melalui penyidikan pada kedalaman penetrasi perakaran tanaman yang tidak mempunyai lapisan padat yang dapat menghambat penetrasi akar, maka
perakaran tanaman akan berpeluang menembus sampai perbatasan mineral tanah dan bahan geologis atau bukan tanah. (Foth, 1998) mengklasifikasikan kedalaman efektif sebagai berikut; Ke-1 = > 90 cm (dalam), Ke-2 = 50-90 cm (sedang), Ke-3 = 25-50 cm (dangkal), dan Ke-4 = < 25 cm (sangat dangkal).
Kedalaman efektif tanah adalah kedalaman tanah sampai sejauh mana tanah dapatdi tumbuhi akar dan menyimpan cukup air. Nilai faktor kedalaman tanah dipengaruhi oleh jenis tanah seperti disajikan pada Tabel 4.
Tabel 4. Nilai Faktor Kedalaman Tanah Pada Berbagai Jenis Tanah (Hammer, 1981)
No USDA Sub Order dan Kode Faktor Kedalaman Tanah 1 Aqualfs (AQ) 0.9 2 Udalfs (AD) 0.9 3 Ustalfs (AU) 0.9 4 Aquents (EQ) 0.9 5 Arents (ER) 1 6 Fluvents (EV) 1 7 Orthents (EO) 1 8 Psamments (ES) 1 9 Andepts (IN) 1 10 Aquepts (IQ) 0.95 11 Tropepts (IT) 1 12 Alballs (MW) 0.75 13 Aqualls (MQ) 0.9 14 Rendolls (MR) 0.9 15 Udolls (MD) 1 16 Ustolls (MU) 1 17 Aquox (OQ) 0.9 18 Humox (OH) 1 19 Orthox (OO) 0.9 20 Ustox (OU) 0.9 21 Aquods (SQ) 0.9 22 Ferrods (SI) 0.95 23 Hummods (SH) 1 24 Arthods (SO) 0.95 25 Aquults (UQ) 0.8 26 Humults (UH) 1 27 Udults (UD) 0.8 28 Ustults (UU) 0.8 29 Uderts (VD) 1 30 Ustearts (VU) 1 Kemiringan Lereng
Kemiringan lereng dinyatakan dalam derajat atau persen. Dua titik yang berjarak 100% m yang mempunyai selisih tinggi 10 m membentuk lereng 10% kecuraman lereng 100% sama dengan kecuraman lereng 45.selain dari
memperbesar jumlah aliran permukaan,semakin curam lereng juga memperbesar kecepatan aliran permukaan yang dengan demikian memperbesar energy angkut aliran permukaan.selain itu,dengan semakin miringnya lereng,maka jumlah butir-butir tanah yang terpercik ke bagian bawah lereng oleh tumbukan butir-butir-butir-butir hujan semakin banyak.jika lereng permukaan tanah menjadi dua kali lebih curam,maka banyaknya erosi persatuan luas menjadi 2,0 sampai 2,5 kali lebih besar.gambar 3.4 menunjukkan hubungan antara erosi dengan kecuraman lereng.erosi semakin besar dengan semakin curam lereng.sementara besarnya erosi menjadi lebih dari dua kali lebih curam jumlah aliran permukaan tidak banyak bertambah bahkan cendrung mendatar (gambar 3.4).hal ini disebabkan,karena jumlah aliran permukaan dibatasi oleh jumlah air hujan yang jatuh (Arsyad, 2010).
Panjang Lereng
Panjang lereng dihitung mulai dari titik pangkal terjadinya aliran permukaan samapi suatu titik dimana air masuk kedalam saluran atau sungai,atau dimana kemiringan lereng berubah sedemikian rupa,sehingga kecepatan aliran permukaan berubah.air yang mengalir di permukaan tanah akan terkumpul di ujung lereng.dengan demikian,bererti lebih banyak air yang mengalir dan semakin besar kecepatannya di bagian bawah lereng dari pada di bagian atas lereng.akibatnya adalah tanah di bagian bawah lereng mengalami erosi lebih besar dari pada di bagian atas(Suripin,2004).
Pengendalian atau Pencegahan Erosi Koservasi Secara Agronomis
Konservasi tanah dan air secara vegetative adalah penggunaan tanaman atau tumbuhan dan sisa tanaman dengan cara sedemikian rupa sehingga dapat mengurangi laju erosi dengan cara mengurangi daya rusak hujan yang jatuh dan jumlah daya rusak aliran permukaan (Arsyad, 2010).
Konservasi Secara Mekanis
Prinsip dasar konservasi tanah adalah menguraangi banyaknya tanah yang hilang akibat erosi,sedangkan prinsip konservasi air adalh memanfaatkan air hujan yang jatuh ke tanah se-efesien mungkin,mengendalikan kelebihan air di musim hujan,dan menyediakan air yang cukup di musim kemarau (Arsyad, 2010).
Konservasi Secara Kimiawi
Struktur tanah merupakan salah satu sifat tanah yang sangat menentukan kepekaan tanah terhadap ancaman erosi.oleh karena itu sejak tahun 1950-an telah di mulai adanya usaha-usaha untuk memperbaiki kemantapan struktur tanah melalui pemberian preparat-preparat kimia yang secara umum disebut pemantap tanah (soil conditioner).Sarief (1985)mengemukakan bahwa usaha pemantapan tanah yang yang bertujuan untuk sifat fisik tanah dengan menggunakan preparat-preparat kimia baik secara buatan atau alami,telah dikemukakan pertama kali pada symposium di philadelpia pada bulan desember 1951.pada saat itu di perkenalkan krikulum sebagai bahan pemantap tanah pertama oleh perusahaan amerika serikat.krikulum adalah senya garam natrium dari polyacrylonitrile yang terhidrosida.selang kurang dari dua tahun kemudian telah di perkenalkan ratusan paten bahan pemantap tanah yang sama.
Dampak Erosi Tanah
Erosi dapat mengakibatkan kehilangan tanah dengan kandungan bahan-bahan organik dan nitrogen yang sangat besar, oleh sebab itu erosi khususnya merusak tanaman biji-bijian yang bukan kacang-kacangan. Berkurangnya kemampuan tanah dalam penyediaan nitrogen dapat dipulihkan dengan menggunakan pupuk nitrogen, tetapi dapat meningkatkan biaya produksi (Foth, 1994).
Apabila erosi berjalan terus menerus mengikis lapisan permukaan tanah, maka sendirinya akan terangkut kompleks liat dan humus serta partikel tanah lainnya yang kaya akan unsur hara (Suripin, 2002).
Tabel 5. Dampak Erosi Tanah
No Dampak Dampak di Tempat Kejadian Erosi Dampak di Luar Tempat Kejadian
1. Langsung
a.Kehilangan lapisan tanah yang baik bagi berjangkarnya akar tanaman
a.Pelumpuran dan pendangkalan waduk, sungai,
saluran dan badan air lainnya b.Kehilangan unsur hara
dan kerusakan struktur tanah
b.Tertimbunnya lahan pertanian, jalan,dan bangunan
lainnya c.Peningkatan penggunaan
energi untuk produksi c.Menghilangnya mata air dan memburuknya kualitas air d.Kemerosotan produktivitas
tanah atau bahkan menjadi tidak dapat dipergunakan untuk berproduksi
d.Kerusakan ekosistem perairan (tempat bertelurikan,
terumbu karang, dan sebagainya)
e.Kerusakan bangunan konservasi dan bangunan
lainnya e.Kehilangan nyawa dan harta oleh banjir 2. Tidak Langsung a.Berkurangnya alternatif penggunaan tanah a.Kerugian oleh memendeknya umur waduk
b.Timbulnya dorongan
untuk membuka lahan baru b.Meningkatnya frekuensi dan besarnya banjir c.Keperluan akan perbaikan lahan dan bangunan rusak
Perhitungan (Prediksi) Laju Erosi Metode USLE
Prediksi erosi pada sebidang tanah dapat dilakukan menggunakan model
yang dikembangkan oleh Wischmeier dan Smith (Hallsworth, 1987; Arsyad, 2006) yang diberi nama Universal Soil Loss Equation (USLE) dengan
persamaan sebagai berikut:
A = R x K x LS x C x P……….. (1) dimana :
A = banyaknya tanah yang tereosi (ton/ha/thn) R = faktor curah hujan dan aliran permukaan
K = faktor erodibilitas tanah, yaitu laju erosi per indeks erosi hujan (R) untuk suatu tanah yang di dapat dari petak percobaan standar
LS= faktor panjang lereng yaitu nisbah antara besarnya erosi dari tanah dengan suatu panjang lereng ditentukan terhadap erosi dari tanah dengan panjang lereng 72,6 kaki (22,1 meter) dibawah keadaan yang identik. Faktor kecuraman lereng yaitu nisbah antara besarnya erosi yang terjadi dari suatu tanah dengan kecuraman lereng tertentu terhadap besarnya erosi dari tanah dengan lereng 9% dibawah keadaan yang identik.
C = faktor vegetasi penutup tanah dan pengolahan tanaman yaitu nisbah antara besarnya erosi dari suatu tanah dengan vegetasi penutup dan pengelolaan tanaman tertentu terhadap erosi dari tanah yang identik tanpa tanah.
P = faktor tindakan-tindakan khusus konservasi tanah (pengolahan dan penanaman menurut kontur,penanaman dalam strip, guludan, teras
menurut kontur), yaitu nisbah antara besarnya erosi dari tanah diberi perlakuan tindakan konservasi khusus tersebut terhadap erosi dari tanah yang di olah searah lereng, dalam kedaan yang identik.
Faktor Erosivitas Hujan (R)
Erosivitas hujan diperoleh dari data curah hujan dari stasiun pengamatan hujan lokasi penelitian, selama 10 tahun terakhir. Data curah hujan ini digunakan untuk mengetahui faktor erosivitas hujan (R) dengan rumus:
12 R = ∑ (EI30)i………..(2) i=l Dimana : EI30 = -8,79 + (7,01 x R) RM = 2,21 (Rain)m1,36 EI30 = erosivitas hujan
RM = hujan rata-rata bulanan (cm) RM = hujan rata-rata bulanan (cm) Rainm = hujan bulanan (cm)
(Utomo, 1989 dalam Herawati, 2010). Faktor Erodibilitas Tanah (K)
Faktor erodibilitas tanah (K) atau faktor kepekaan erosi tanah dihitung dengan persamaan Wischmeier dan Smith (1978) :
(2,713M1,14(10-4)(12-a)+3,25(b-2)+2,5(c-3)) K =
100 Dimana :
M = Parameter ukuran partikel yaitu (% debu + % pasir sangat halus) (100 - % liat) jika data tekstur yang tersedia hanya data % debu, % pasir, dan %liat, maka %pasir sangat halus dapat diperoleh dengan sepertiga dari persentase pasir (Hammer, 1978 dalam Hardoamidjojo dan Sukartaatmadja, 2008).
A = bahan organik tanah (% C x 1,724) B = kelas struktur tanah (Tabel 3)
C = kelas permeabilitas profil tanah (Tabel 2)
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 kehilangan tanah pada lereng eksperimental sepanjang 22,1 m (72,6 ft) dengan kemiringan lereng 9%. Persamaan yang diusulkan oleh Wischmeier dan Smith (1978) dapat digunakan untuk menghitung LS :
LS= L1/2(0,00138S2+0,00965S+0.0318)……….(3) Dengan : S = Kemiringan lereng (%)
L = Panjang lereng (m). (Tabel 14) Faktor Penutup dan Konservasi Tanah (CP)
Faktor pengelolaan tanaman merupakan rasio tanah yang tererosi pada suatu jenis pengelolaan tanaman terhadap tanah yang tererosi pada kondisi permukaan lahan yang sama, tetapi tanpa pengelolaan tanaman. Untuk jenis tanaman dengan rotasi tanaman tertentu atau dengan cara pengelolaan pertanian dapat menggunakan Tabel 10 karena faktor pengelolaan tanah dan tanaman penutup tanah (C) serta faktor teknik konservasi tanah (P) diprediksi berdasarkan
hasil pengamatan lapangan dengan mengacu pustaka hasil penelitian tentang nilai C dan nilai P pada kondisi yang identik.
Tabel 6. Nilai Faktor Penutup Vegetasi (C) Untuk Berbagai Tipe Pengelolaan Tanaman (Arsyad, 1989).
No
. Jenis Tanaman/Penggunaan Lahan Nilai Faktor C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Ubi kayu Kentang Kacang tanah Kacang Hijau Kopi rakyat Kopi perkebunan
Kopi dengan penutup tanah Kelapa sawit
Kelapa sawit rakyat Kelapa sawit perkebunan Karet
Kebun campuran - Kerapatan tingi - Kerapatan sedang - Kerapatan rendah Pohon tanpa semak
Lahan kritis, tanpa vegetasi Semak belukar 0,65 0,45 0,452 0,35 0,60 0,60 0,2 0,5 0,55 0,55 0,85 0,1 0,3 0,5 0,32 0,95 0,3
Tabel 7. Nilai Faktor P Untuk Berbagai Tindakan Konservasi Tanah (Suripin, 2002)
No. Tindakan Khusus Konservasi Tanah Nilai P 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 12. 13. 14. 15. 16.
Tanpa tindakan pengendalian erosi Teras bangku
Konstruksi baik Konstruksi sedang Konstruksi kurang baik Teras tradisional Strip tanaman Rumput bahia Clotararia Dengan kontur Teras tradisional
Pengolahan tanah dan penanaman menurut garis kontur
Kemiringan 0-8 % Kemiringan 8-20 % Kemiringan > 20 % Penggunaan sistem kontur
Penggunaan sistem strip(2-4 m lebar) Penggunaan mulsa jerami
1 ton/ha 3 ton/ha 6 ton/ha
Penggunaan pemantap tanah(60 gr/1/m2 (CURASOL)
Padang rumput (sementara)
Strip cropping dengan clotataria(lebar 1 m, jarak antar strip 4,5 m)
Penggunaan sistem strip(lebar 2 m-4 m) Penggunaan mulsa jerami(4-6 ton/ha)
Penggunaan mulsa kadang-kadang(4-6 ton/ha)
1,00 0,04 0,15 0,35 0,40 0,40 0,64 0,20 0.40 0,50 0,75 0,90 0,10-0,020 0,10-0,30 0,8 0,5 0,3 0,20-0,50 0,10-0,50 0,64 0,20 0,06-0,20 0,20-0,40
Laju Erosi yang Masih dapat Ditoleransikan (T)
Untuk menghitung nilai laju erosi yang masih dapat ditoleransikan dipergunakan rumus Hammer (1981), sebagai berikut:
EqD
T = x BD x 10 RL
Dimana :
T = Laju erosi dapat ditoleransi (ton/ha.thn)
EqD = faktor jenis tanah x kedalaman efektif tanah (cm) ( Table 4 dan table 17) RL = Resource life (300 dan 400 tahun) (tahun)
BD = Bulk density (kerapatan massa) (g/cm3) (Tabel 10) Tingkat Bahaya Erosi (TBE)
Tingkat Bahaya Erosi (TBE) ditentukan dengan membandingkan erosi aktual (A) dengan erosi yang masih dapat ditoleransikan (T) di daerah itu dengan rumus (Hammer, 1981):
TBE = A/T………(4) Tabel 8. Kriteria Tingkat Bahaya Erosi (Finney and Morgan (1984) dalam Dewi,
dkk (2012))
Kelas Tingkat Bahaya Erosi Kehilangan Tanah Kriteria
I <15 Sangat ringan
II 15 – 60 Ringan
III 60– 180 Sedang
IV 180-480 Berat
