PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2020

(1)

PENENTUAN BESARNYA EROSI PADA SUB DAERAH ALIRAN SUNGAI BEKALA MENGGUNAKAN METODE UNIVERSAL SOIL LOSS EQUATION DENGAN APLIKASI

SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS

SKRIPSI

Oleh:

RUT SINTA MAGDALENA TOGATOROP 150308036

PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

2020

(2)

PENENTUAN BESARNYA EROSI PADA SUB DAERAH ALIRAN SUNGAI BEKALA MENGGUNAKAN METODE UNIVERSAL SOIL LOSS EQUATION DENGAN APLIKASI

SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS

SKRIPSI

Oleh:

RUT SINTA MAGDALENA TOGATOROP 150308036

Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian

Univeritas Sumatera Utara

PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

2020

(3)

Panitia Penguji Ujian Skripsi

Dr. Ir. Edi Susanto, M.Si Nazif Ichwan, STP, M.Si

Delima Lailan Sari Nasution, STP, M.Si Sulastri Panggabean, STP, M.Si

(4)

ABSTRAK

RUT SINTA MAGDALENA TOGATOROP: Penentuan Besarnya Erosi Pada Sub Daerah Aliran Sungai Bekala Menggunakan Metode Universal Soil Loss Equation Dengan Aplikasi Sistem Informasi Geografis dibimbing oleh EDI SUSANTO.

Sub DAS Bekala merupakan bagian dari DAS Deli yang memiliki luas 4536,15 ha yang secara administrasi termasuk kedalam wilayah kabupaten Deli Serdang dan kota Medan. Penelitian ini bertujuan untuk memperoleh nilai besarnya erosi dan mengetahui kategori tingkat bahaya erosi pada Sub DAS Bekala menggunakan metode USLE dengan aplikasi Sistem Informasi Geografis (SIG). Penelitian ini menggunakan metode eksperimental dan analisis citra satelit dengan menggunakan data GIS dan DEM. Penelitian ini menggunakan teknik pengumpulan data, yaitu observasi lapangan, mengumpulkan data-data yang diperlukan untuk mengetahui hasil tanah yang tererosi dari daerah sekitar penelitian yang menyebabkan erosi dilokasi penelitian menggunakan pendekatan USLE. Dari penelitian ini diperoleh tingkat bahaya erosi sampel R5 adalah 6,92 ton/ha/tahun dan kelas bahaya erosi adalah I. Sedangkan sampel R1 memiliki erosi nilai 253,58 ton/ha/tahun dan kelas bahaya erosi adalah IV, R2 memiliki nilai erosi 779,10 ton/ha/tahun, R3 memiliki nilai erosi 942,31 ton/ha/tahun, R6 memiliki nilai erosi 3770 ton/ha/tahun, R7 memiliki nilai erosi 1779 ton/ha/tahun, R8 memiliki nilai erosi 2205 ton/ha/tahun maka R2, R3, R6, R7, R8 memiliki kelas bahaya erosi adalah V.

Kata kunci : Sub DAS Bekala, erosi, Universal Soil Loss Equation, tingkat bahaya erosi, Sistem Informasi Geografis.

(5)

ABSTRACT

RUT SINTA MAGDALENA TOGATOROP: Determination of the amount of erosion in the Bekala River Basin Using the Universal Soil Loss Equation Method with the Geographic Information System Application supervised by EDI SUSANTO.

The Bekala sub watershed is part of the Deli watershed which has an area of 4536,15 ha which is administratively included in the Deli Serdang district and Medan city. This study aims to obtain the value of the amount of erosion and to determine the category of the level of erosion hazard in the Bekala watershed using the USLE method with the application of Geographical Information Systems (GIS).

This study uses experimental methods and analysis of satellite images using GIS and DEM data. This study uses data collection techniques, namely field observations, collecting data needed to determine the results of eroded soil from the area around the study which causes erosion in the research location using the USLE approach. From this research, the level of erosion hazard of sample R5 is 6.92 tonnes/ha/ year and the erosion hazard class is I. While sample R1 has an erosion value of 253.58 tonnes/ha/year and the erosion hazard class is IV, R2 has an erosion value of 779.10 tonnes/ha/year, R3 has an erosion value of 942.31 tonnes/ha/year, R6 has an erosion value of 3770 tonnes/ha/year, R7 has an erosion value of 1779 tonnes/ha/year, R8 has an erosion value of 2205 tonnes/ha/year then R2, R3, R6, R7, R8 have the erosion hazard class V.

Key words: Bekala watershed, erosion, Universal Soil Loss Equation, erosion hazard level, Geographical Information System.

(6)

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Bagan Batu pada tanggal 02 Februari 1997 dari Ayah Josua Borahim Togatorop dan Ibu Ernawaty Panjaitan. Penulis merupakan anak keenam dari enam bersaudara. Tahun 2015 penulis lulus dari SMA Kristen Kalam Kudus Medan dan pada tahun yang sama penulis masuk ke Fakultas Pertanian USU melalui jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN) dan lulus di Program Studi Keteknikan Pertanian.

Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif sebagai anggota Ikatan Mahasiswa Teknik Pertanian (IMATETA), Ikatan Mahasiswa Teknik Pertanian Nasional (IMATETANI) dan Gerakan Mahasiswa Kristen Indonesia (GMKI).

Penulis Melaksanakan Kuliah Kerja Nyata (KKN) di desa Lubuk Kertang, Kecamatan Brandan Barat, Kabupaten Langkat pada bulan Juli sampai dengan Agustus 2018. Penulis melaksanakan Praktek Kerja Lapangan (PKL) di PT.

Perkebunan Nusantara IV, Kabupaten Asahan Provinsi Sumatera Utara pada bulan Juli sampai Agustus 2019. Penulis mengikuti kegiatan Kongres IMATETANI XIII pada bulan Maret 2019 di Purwokerto. Penulis mengikuti kegiatan latihan dasar kepemimpinan (LDK) dari GMKI pada bulan Juni 2019 di Sola Gratia kecamatan Pancur Batu.

(7)

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan anugerah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul

“Penentuan Besarnya Erosi Pada Sub Daerah Aliran Sungai Bekala Menggunakan Metode Universal Soil Loss Equation Dengan Aplikasi Sistem Informasi Geografis” yang merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan.

Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada kedua orang tua yang selalu mendoakan dan mendukung penulis baik secara moral maupun materi. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Bapak Dr. Ir. Edi Susanto, M.Si. selaku komisi pembimbing yang banyak membimbing penulis. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada para staf pengajar di Program Studi Keteknikan Pertanian dan juga teman-teman yang telah memberikan saran dan bantuannya kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari para pembaca yang bersifat membangun untuk kesempurnaan pada masa yang akan datang.

Akhir kata, penulis mengucapkan terima kasih, semoga skripsi ini bermanfaat bagi pihak yang membutuhkan.

Medan, November 2020

(8)

DAFTAR ISI

ABSTRAK ... i

RIWAYAT HIDUP ... ii

KATA PENGANTAR ... iv

DAFTAR TABEL ... vi

DAFTAR GAMBAR ... vii

DAFTAR LAMPIRAN ... viii

PENDAHULUAN ... 1

Latar Belakang ... 1

Tujuan Penelitian ... 3

Manfaat Penelitian ... 3

TINJAUAN PUSTAKA ... 4

Daerah Aliran Sungai (DAS) ... 4

Erosi ... 6

Faktor Erosivitas Hujan (R) ... 8

Faktor Erodibilitas Tanah (K) ... 8

Panjang dan Kemiringan Lereng (LS) ... 9

Faktor Tutupan/ Vegetasi (C)... 11

Faktor Konservasi Tanah (P) ... 12

Sistem Informasi Geografis (SIG) ... 13

METODOLOGI PENELITIAN ... 14

Lokasi dan Waktu Penelitian ... 14

Alat dan Bahan Penelitian ... 14

Metode Penelitian... 15

Analisis Data ... 15

Prosedur Penelitian... 17

HASIL DAN PEMBAHASAN Kondisi Umum Sub DAS Bekala ... 19

Erosivitas (R) Sub DAS Bekala ... 21

Erodibilitas (K) Sub DAS Bekala ... 21

Panjang dan Kemiringan Lereng Sub DAS Bekala (LS) ... 24

Faktor Tutupan Lahan Sub DAS Bekala (C) ... 26

Faktor Konservasi Sub DAS Bekala (P) ... 27

Erosi (A) Sub DAS Bekala ... 29

Tingkat Bahaya Erosi (TBE) Sub DAS Bekala ... 31

KESIMPULAN Kesimpulan ... 33

Saran ... 33

DAFTAR PUSTAKA ... 34

LAMPIRAN ... 36

(9)

DAFTAR TABEL

No. Hal.

1. Nilai kemiringan lereng (LS) ... 10

2. Nilai tutupan lahan (C) ... 11

3. Nilai konservasi (P) ... 12

4. Faktor erosivitas hujan (R) selama 10 tahun terakhir (2010-2019) ... 21

5. Erodibilitas (K) Sub DAS Bekala ... 24

6. Nilai kemiringan lereng (LS) Sub DAS Bekala ... 26

7. Faktor tutupan lahan (C) Sub DAS Bekala ... 26

8. Faktor konservasi (P) Sub DAS Bekala ... 29

9. Laju erosi (A) Sub DAS Bekala ... 29

(10)

DAFTAR GAMBAR

No. Hal.

1. Peta lokasi penelitian ... 14

2. Peta erosivitas Sub DAS Bekala ... 20

3. Peta tanah Sub DAS Bekala ... 22

4. Peta erodibilitas Sub DAS Bekala ... 23

5. Peta nilai kemiringan lereng Sub DAS Bekala ... 25

6. Peta tutupan lahan DAS Bekala ... 27

7. Peta konservasi Sub DAS Bekala ... 28

8. Peta erosi Sub DAS Bekala ... 30

9. Peta tingkat bahaya erosi Sub DAS Bekala ... 32

(11)

DAFTAR LAMPIRAN

No. Hal.

1. Flowchart penelitian ... 36

2. Hasil analisis sampel tanah dilaboratorium ... 37

3. Perhitungan curah hujan (CH) ... 38

4. Perhitungan hari hujan (HH) ... 39

5. Perhitungan curah hujan maksimum (P.Max) ... 40

6. Perhitungan erosivitas (R) ... 41

7. Perhitungan erodibilitas (K) ... 43

8. Nilai kemiringan lereng (LS) dan kelas lereng ... 44

9. Nilai faktor tutupan lahan (C) ... 44

10. Nilai faktor konservasi (P) ... 44

11. Nilai erosi (A) ... 45

12. Luas lahan penelitian ... 45

13. Luas tingkat bahaya erosi (TBE) ... 45

14. Luas kemiringan lereng (LS) ... 45

15. Gambar tutupan lahan ... 46

16. Peta citra satelit ... 53

17. Peta elevasi ... 54

(12)

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Erosi merupakan peristiwa terangkutnya tanah atau bagian-bagian tanah dari satu tempat ke tempat lain oleh media alami. Media alami yang berperan adalah air dan angin. Erosi menyebabkan hilangnya lapisan tanah yang dapat menyebabkan berkurangnya kemampuan tanah untuk menyerap dan menahan air hujan yang jatuh diatas tanah (Rauf, 2011).

Daerah Aliran Sungai (DAS) merupakan satuan wilayah alami yang memberikan manfaat produksi serta memberikan pasokan air melalui sungai, air tanah, dan atau mata air, untuk memenuhi berbagai kepentingan hidup, baik untuk manusia, flora maupun fauna (Paimin dkk., 2012). DAS Deli terdiri dari beberapa Sub DAS yaitu Sub DAS Petane, Sub DAS Simai-mai, Sub DAS Deli, Sub DAS Babura, Sub DAS Bekala, Sub DAS Sei Kambing dan Sub DAS Paluh Besar.

Ada beberapa metode untuk menentukan besarnya erosi antara lain metode MUSLE, RUSLE dan USLE. Metode yang digunakan dalam penelitan ini adalah metode USLE. USLE (Universal Soil Loss Equation) merupakan model yang sering digunakan untuk pendugaan erosi, Wischmeier dan Smith (1978) mengatakan model prediksi erosi USLE menggunakan persamaan empiris A=RKLSCP. Arsyad (1989) menyatakan bahwa, model ini juga sangat cocok digunakan di Indonesia yang beriklim tropis dan faktor penyebab utama erosi adalah hujan dan aliran permukaan.

(13)

Sistem Informasi Geografis (SIG) merupakan suatu sistem informasi berbasiskan komputer untuk menyimpan, mengelola dan menganalisis, serta memanggil data bereferensi geografis yang berkembang pesat pada lima tahun terakhir ini. Manfaat dari SIG adalah memberikan kemudahan kepada para pengguna atau para pengambil keputusan untuk menentukan kebijaksanaan yang akan diambil, khususnya yang berkaitan dengan aspek keruangan (spasial) (Wibowo dkk., 2015). Penelitian ini menggunakan sistem informasi geografis sebagai alat untuk mempermudah proses visualisasi dan eksplorasi geografis dari data sekunder yang diperoleh khususnya dalam mengidentifikasi tingkat bahaya erosi pada wilayah studi Sub DAS Bekala.

Lahan kritis adalah lahan yang sudah tidak berfungsi lagi sebagai media pengatur tata air dan unsur produktivitas lahan sehingga menyebabkan terganggunya keseimbangan ekosistem DAS (PPRI, 2012). Sub DAS Bekala termasuk salah satu Sub DAS yang kritis karena banyaknya lahan pertanian yang di konversi sebagai bangunan, jenis tanah juga mempengaruhi suatu lahan menjadi marginal, jenis tanah pada Sub DAS Bekala didominasi oleh inceptisol, dimana tanah inceptisol merupakan tanah yang berada pada kemiringan lereng yang curam atau lembah, hal ini menyebabkan tanah inceptisol memiliki potensi terhadap erosi (Hartono, 2016). Melihat kondisi seperti ini diperlukan suatu penelitian yang bertujuan untuk mengetahui besarnya erosi dan mengetahui tingkat bahaya erosi agar dilakukan tindakan yang sesuai sehingga Sub DAS Bekala tidak menjadi kritis.

(14)

Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari penelitian ini adalah untuk memperoleh nilai besarnya erosi dan mengetahui kategori tingkat bahaya erosi pada Sub Daerah Aliran Sungai Bekala menggunakan metode Universal Soil Loss Equation dengan aplikasi Sistem Informasi Geografis (SIG).

Manfaat Penelitian

1. Bagi penulis yaitu sebagai bahan untuk menyusun skripsi yang merupakan syarat untuk menyelesaikan pendidikan di Program Studi Keteknikan Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara, Medan.

2. Bagi masyarakat dan instusi yang bergerak dalam bidang konservasi yaitu untuk memberikan informasi mengenai besarnya erosi dan mengetahui kategori tingkat bahaya erosi yang terjadi pada Sub DAS Bekala.

(15)

TINJAUAN PUSTAKA

Daerah Aliran Sungai (DAS)

Salah satu elemen terpenting dari sistem tata air dalam konsep hidrologi adalah DAS (bazin area). DAS merupakan satu kesatuan sistem yang mentransformasikan hujan menjadi aliran dengan berbagai sifatnya (Brotowiryatmo, 2000).

Daerah aliran sungai (DAS) adalah suatu wilayah daratan yang menjadi satu kawasan ekosistem dengan sungai dan anak-anak sungainya yang berfungsi untuk menampung, menyimpan dan mengalirkan air yang berasal dari curah hujan ke danau atau laut secara alami, yang batas di darat merupakan pemisah topografis dan batas di laut sampai dengan daerah pengairan yang masih terpengaruh aktifitas daratan (PPRI, 2012).

Daerah aliran sungai (DAS) merupakan kesatuan ekosistem yang dibatasi oleh pemisah topografis dan berfungsi sebagai pengumpul, penyimpan dan penyalur air, sedimen, unsur hara melalui sistem sungai, megeluarkannya melalui outlet tunggal yaitu ke danau/laut. Apabila turun hujan di daerah tersebut, maka air hujan yang turun akan mengalir ke sungai-sungai yang ada disekitar daerah yang dituruni hujan. (Naharuddin dkk., 2018).

DAS disebut juga sebagai watershed atau catchment area. Luas DAS ada yang kecil dan ada juga yang sangat luas. DAS yang sangat luas terdiri dari beberapa Sub DAS dan Sub DAS dapat terdiri dari beberapa Sub-Sub DAS, tergantung banyaknya anak sungai dari cabang sungai yang ada, yang merupakan bagian dari suatu sistem sungai utama. Kondisi suatu DAS dianggap mulai terganggu apabila koefisien air limpasan cenderung terus naik dari tahun ke tahun,

(16)

nisbah debit air maksimum dan minimum cenderung terus naik dari tahun ke tahun, dan tinggi permukaan air tanah berfluktuasi secara ekstrim (Asdak, 1995).

Sebuah DAS ditandai dengan adanya sungai utama yang langsung bermuara ke danau atau ke laut. Ke dalam sungai utama tersebut bermuara anak sungai yang airnya berasal dari tangkapan air hujan dari wilayah yang dibatasi pembatas topografi menuju ke anak sungai tersebut. Batas wilayah hingga ke pembatas topografi yang mengalirkan air hujan yang ditangkapnya menuju anak sungai itu disebut sebagai kawasan Sub DAS. Selanjutnya, pada setiap anak sungai yang menjadi pengaliran air dari sebuah Sub DAS akan dikontribusi dari anak-anak sungai yang mendapatkan air hujan dari daerah tangkap dan mengalirkannya (bermuara) ke anak sungai. Wilayah tangkapan air hujan dari anak-anak sungai ini disebut dengan sub-sub DAS. Setiap DAS terdiri dari beberapa Sub DAS dan setiap DAS juga bisa terdiri dari beberapa Sub-Sub DAS (Rauf dan Lubis, 2011).

Berdasarkan ekosistemnya daerah aliran sungai (DAS) biasanya dibagi menjadi beberapa daerah yaitu daerah hulu, tengah dan hilir. Daerah hulu merupakan daerah konservasi yang mempunyai kerapatan drainase labih tinggi dan memiliki kemiringan lahan yang besar. Sementara daerah hilir merupakan daerah pemanfaatan, kerapatan drainase lebih kecil dan memiliki kemiringan lahan yang kecil sampai dengan sangat kecil. DAS bagian tengah merupakan daerah transisi dari kedua bagian DAS yang berbeda tersebut. Ekosistem DAS hulu merupakan bagian yang penting, karena mempunyai fungsi perlindungan terhadap seluruh bagian DAS. Perlindungan ini antara lain dari segi fungsi tata air. Perencanaan DAS hulu sering kali menjadi fokus perencanaan mengingat bahwa dalam suatu DAS

(17)

daerah hulu dan hilir mempunyai keterkaitan biofisik melalui daur hidrologi (Asdak, 2002).

Erosi

Erosi tanah adalah proses hilangnya lapisan permukan tanah bagian atas atau top soil, bisa disebabkan oleh faktor alami seperti pergerakan air maupun angin Secara umum erosi dapat dikatakan sebagai proses terlepasnya butiran tanah dari induknya di suatu tempat dan terangkutnya material tersebut oleh gerakan air atau angin kemudian diikuti dengan pengendapan material yang terangkut di tempat yang lain (Suripin, 2002).

Erosi merupakan proses alamiah yang tidak bisa atau sulit dihilangkan sama sekali atau tingkat erosinya nol, khusunya untuk lahan lahan yang diusahakan untuk pertanian. Tindakan yang dapat dilakukan adalah mengusahakan supaya erosi yang terjadi masih di bawah ambang batas yang maksimum (soil loss tolerance), yaitu besarnya erosi tidak melebihi laju pembentukan tanah (Suripin, 2001).

Erosi tanah menimbulkan dampak negative seperti degradasi lahan, kemunduran produktivitas, menurunnya produksi pertanian, hilangya bahan organik dan unsur unsur hara tanah karena hanyut terbawa oleh aliran permukaan.

Kehilangan hara dan bahan organik tanah yang besar juga dapat terjadi pada areal hutan yang baru dibuka untuk pertanian, perkebunan, dan pemukiman/ transmigrasi (Kurnia dkk., 2006).

Tingkat Bahaya Erosi (TBE) diperoleh dengan cara membandingkan tingkat erosi pada suatu unit lahan dengan kedalaman efektif. Pada dasarnya erosi merupakan proses perataan kulit bumi, erosi akan tetap terjadi dan tidak mungkin untuk menghentikan erosi. Oleh karena itu usaha konservasi tanah tidak berusaha

(18)

untuk menghentikan erosi, tetapi hanya mengendalikan laju erosi ke suatu nilai tertentu yang tidak merugikan. Nilai erosi dikenal dengan “Erosi diperbolehkan”

(Edp) yang dalam bahasa inggris disebut Permissble Errosion, Acceptable Errosion atau Tolerate Errotion (Desifindiana dkk., 2013).

Tingkat bahaya erosi dikatakan Sangat Ringan (SR) bila jumlah erosi < 15 ton/ha/tahun, Ringan (R) bila jumlah erosi antara (15-60) ton/ha/tahun, Sedang (S) bila jumlah erosi (60-180) ton/ha/tahun, Berat (B) bila jumlah erosi (180-480) ton/ha/tahun dan Sangat Berat (SB) bila erosinya > 480 ton/ha/tahun (Lestari dkk., 2007).

Berkurangnya lapisan tanah bagian atas bervariasi tergantung pada tipe erosi dan besarnya variabel yang terlibat dalam proses erosi. Empat faktor utama yang dianggap terlibat dalam proses erosi, mereka diantaranya adalah iklim, sifat tanah, topografi dan vegetasi penutup tanah (Asdak, 1995). Keempat faktor tersebut dimanfaatkan sebagai dasar untuk menentukan besarnya erosi tanah melalui persamaan erosi umum yang kemudian lebih dikenal dengan sebutan persamaan universal (Universal Soil Loss Equation, USLE) (Wischmeier dan Smith, 1978).

Menurut Wischmeier dan Smith (1978) sampai saat ini USLE masih dianggap sebagai rumus yang paling mendekati kenyataan, sehingga lebih banyak digunakan daripada rumus lainnya. Persamaan kehilangan tanah yang dikembangkan oleh Wischmeier dan Smith (1978) dapat dihitung melalui Persamaan 1 sebagai berikut:

(19)

A = R × K × L × S × C × P ... (1) Dimana :

A = besarnya kehilangan tanah per satuan luas lahan R = faktor erosivitas curah hujan dan air larian

K = faktor erodibilitas tanah/ kehilangan tanah per satuan luas LS = faktor panjang dan kemiringan lereng

C = faktor manajemen tanaman

P = faktor pengelolaan/konservasi tanah.

Faktor Erosivitas Hujan (R)

Tenaga pendorong yang menyebabkan terkelupas dan terangkutnya partikel-partikel tanah ke tempat yang lebih rendah dikenal sebagai erosivitas hujan.

Erosivitas hujan sebagian terjadi kareana pengaruh jatuhnya butir-butir hujan langsung ke atas tanah dan sebagian lagi karena aliran air di atas permukaan tanah.

Erosivitas dapat dihitung melalui Persamaan 2 dan EI₃₀dapat dihitung melalui Persamaan 3 sebagai berikut:

( )



=

= ¹²

1 30 i

i EI

R ... (2)

Dimana :

EI30 = 6,119 (CH)^1,21.(HH)^-0.47. (P.Max) ^0.53 ... (3) CH = rata-rata curah hujan bulanan

HH = jumlah hari hujan per bulan (hari)

P.Max = curah hujan maksimum selama 24 jam pada bulan bersangkutan (Bols, 1978).

(20)

Faktor Erodibilitas Tanah (K)

Beberapa tanah tererosi lebih mudah dari pada yang lain meskipun faktor-faktor lainnya memiliki kesamaan. Perbedaan ini dinamakan sebagai

erodibilitas tanah dan yang disebabkan oleh propertis tanah itu sendiri. Wischmeier dan Smith mendefinisikan faktor erodibiltas tanah adalah besar kehilangan tanah per unit indeks erosi untuk tanah yang telah terspesifikasi melalui pengukuran pada satuan unit plot. Satu unit plot adalah sepanjang 22.1 m, dengan keseragaman kemiringan sebesar 9%, tanah kosong tanpa penutup, dengan diberikan perlakuan peninggian dan penurunan kemiringan (Wischmeier dan Smith, 1978).

Sehubungan dengan pengukuran faktor erodibilitas tanah sangat membutuhkan waktu dan biaya yang tinggi, maka Wischmeier dan Smith (1978) mengembangkan persamaan umum untuk menghitung faktor erodibilitas tanah (K) yang dapat dihitung melalui Persamaan 4 sebagai berikut:

𝐾 𝑈𝐿𝑆𝐸 =^{2,713 M}^[1.14]⁽¹⁰⁾^[^-4](12-OM)+3,25(Csoilstr-2)+2,5(Cperm-3)

100 ... (4) dimana:

K USLE = Faktor erodibilitas tanah USLE

M = Persentase ukuran partikel (% debu + pasir sangat halus)  (100 -% liat)

OM = Persen unsur organik

Csoilstr = Kode klasifikasi strusktur tanah (granular, platy, massive, dll) Cperm = Kelas permeabilitas tanah

Perhitungan M dapat dihitung melalui Persamaan 5 sebagai berikut:

𝑀 = (𝑚𝑠𝑖𝑙𝑡 + 𝑚𝑣𝑓𝑠). (100 − 𝑚𝑐) ... (5) dimana:

(21)

msilt = Persentase debu (silt) (diameter partikel 0.002-0.05 mm)

mvfs = Persentase pasir sangat halus (very fine sand) (diameter partikel 0.05-0.10 mm)

mc = Persentase liat (clay) (diameter partikel < 0.002 mm) OM dapat dihitung melalui Persamaan 6 sebagai berikut:

𝑂𝑀 = 1.724. 𝑜𝑟𝑔𝐶 ... (6) dimana:

orgC =Persentase karbon organik Panjang dan Kemiringan Lereng (LS)

Faktor ini merupakan gabungan antara pengaruh panjang dan kemiringan lereng. Persamaan yang diusulkan oleh Wischmeier dan Smith (1978) digunakan untuk menghitung LS yang dapat dihitung melalui Persamaan 7 sebagai berikut:

LS=√𝐿(0,00138)𝑆² + 0,00965𝑆 + 0,0138...(7) Dengan :

S = Kemiringan lereng (%) L = Panjang lereng (m)

Nilai kemiringan lereng dapat ditentukan jika kemiringan lereng telah diketahui.

Nilai kemiringan lereng (LS) disajikan pada Tabel 1.

Tabel 1. Nilai kemiringan lereng (LS)

Kelas Kemiringan lereng (%) LS

I 0-8% 0,4

II 8-15% 1,4

III 15-25% 3,1

IV 25-40% 6,8

V >40% 9,5

Sumber: (Nifen dan Triwanda).(Nifen dan Triwanda)

(22)

Faktor Tutupan Lahan/ Vegetasi (C)

Keberadaan vegetasi dapat menekan laju limpasan permukaan dan erosi.

Vegetasi memegang peranan penting dalam mempengaruhi erosi yang terjadi.

Dalam hal ini memberikan perlindungan terhadap tanah dari proses penghancuran agregat oleh hujan dan aliran permukaan, dengan demikian dapat membatasi kekuatan merusak dari hujan dan aliran permukaan (Asdak, 2010).

Nilai tutupan lahan (C) disajikan pada Tabel 2.

Tabel 2. Nilai tutupan lahan (C)

No Macam penggunaan Nilai faktor

1. Tanah terbuka/tanpa tanaman 1,0

2. Sawah 0,01

3. Tegalan 0,7

4. Ubi kayu 0,8

5. Jagung 0,7

6. Kedelai 0,399

7. Kentang 0,4

8. Kacang tanah 0,2

9. Padi 0,561

10. Tebu 0,2

11. Pisang 0,6

12. Akar wangi (sereh wangi) 0,4

13. Rumput bede (tahun pertama) 0,287

14. Rumput bede (tahun kedua) 0,002

15. Kopi dengan penutup tanah buruk 0,2

16. Talas 0,85

17. Kebun campuran:

- Kerapatan tinggi - Kerapatan sedang - Kerapatan rendah

0,1 0,2 0,5 18. Perladangan

19. Hutan alam:

- Serasah banyak - Serasah kurang

0,001 0,005 20. Hutan produksi:

- Tebang habis - Tebang pilih

0,5 0,2

21. Semak belukar / padang rumput 0,3

22. Padi + mulsa jerami 4 ton/ha 0,096

23. Alang-alang murni subur 0,001

Sumber: (Sutapa, 2010)

(23)

Faktor Konservasi Tanah (P)

Konservasi tanah diartikan sebagai penempatan sebidang tanah pada cara penggunaan yang sesuai dengan kemampuan tanah tersebut dan memperlakukannya sesuai dengan syarat-syarat yang diperlukan agar tidak terjadi kerusakan tanah (Arsyad, 2000). Usaha-usaha konservasi tanah ditujukan untuk (1) mencegah kerusakan tanah oleh erosi, (2) memperbaiki tanah yang rusak, (3) memelihara serta meningkatkan produktivitas tanah agar dapat dipergunakan secara lestari.

Nilai konservasi (P) disajikan pada Tabel 3.

Tabel 3. Nilai konservasi (P)

No Tindakan khusus konservasi tanah Nilai P

1. Teras Bangku - Konstruksi baik - Konstruksi sedang - Konstruksi kurang baik - Teras tradisional baik

0,04 0,15 0,35 0,40 2. Strip tanaman rumput (padang rumput) 0,40 3. Pengolahan tanah dan penanaman menurut

garis kontur

- Kemiringan 0 - 8 % - Kemiringan 9 - 20 % - Kemiringan > 20 %

0,50 0,75 0,90

4. Tanpa tindakan konservasi 1,00

Sumber: (Sutapa, 2010)

Teknik konservasi tanah di Indonesia diarahkan pada tiga prinsip utama yaitu perlindungan permukaan tanah terhadap pukulan butir-butir hujan, meningkatkan kapasitas infiltrasi tanah seperti pemberian bahan organik atau dengan cara meningkatkan penyimpanan air, dan mengurangi laju aliran permukaan sehingga menghambat material tanah dan hara terhanyut (Agus dkk., 1999).

(24)

Sistem Informasi Geografis (SIG)

Sistem Informasi Geografis (SIG) adalah kumpulan yang terorganisir dari perangkat keras (hardware), perangkat lunak (software), data geografi dan personil yang dirancang secara efisien untuk memperoleh, menyimpan, memperbaharui, memanipulasi, menganalisis dan menampilkan semua bentuk informasi yang bereferensi geografi (Prahasta, 2002). Pada awalnya SIG hanya dipergunakan khusus untuk tujuan yang terkait erat dengan masalah pemetaan (mapping), perencanaan dan geosciences, tetapi saat ini implementasi dan aplikasi SIG sudah berkembang untuk berbagai tujuan dengan bidang yang lebih beragam dan jangkauan yang lebih luas, seperti dalam ilmu rekayasa (engineering) dan desain khususnya pada bidang teknik sumber daya air seperti pemodelan kualitas air, hidrologi dan hidraulika (Tate dan Maidment, 1999).

Komponen-komponen yang membangun sebuah sistem informasi geografis adalah computer system and software merupakan sistem komputer dan kumpulan piranti lunak yang digunakan untuk mengolah data, spatial data merupakan data spasial (bereferensi keruangan dan kebumian) yang akan diolah, data management and analysis procedure merupakan manajemen data dan analisa prosedur oleh database management system, dan komponen terakhir adalah people merupakan entitas sumber data manusia yang akan mengoperasikan sistem informasi geografis (Irwansyah, 2013).

(25)

METODOLOGI PENELITIAN

Lokasi dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Februari – Maret 2020 di Sub DAS Bekala (DAS Deli) yang secara geografis berada pada posisi 03⁰24’21.67^” - 03⁰32’20.71’’ LU dan 98⁰36’1.04’’ - 98⁰39’35.48^” BT dan di Laboratorium Riset dan Teknologi Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara. Adapun peta lokasi penelitian disajikan pada Gambar 1.

Gambar 1. Peta lokasi penelitian

Alat dan Bahan Penelitian

Alat penelitian yang digunakan adalah Global Position System (GPS) digunakan untuk mengambil titik koordinat lokasi penelitian dan titik pengambilan sampel tanah. Kamera digunakan untuk mendokumentasikan penelitian. Ring sampel tanah digunakan untuk mengambil sampel tanah di lokasi penelitian.

(26)

Karung untuk wadah tanah. Laptop untuk mengolah data penelitian. Aplikasi GIS untuk mengolah data Citra. Bahan penelitian yang digunakan adalah sampel tanah untuk menguji struktur tanah, tekstur tanah, permeabilitas tanah dan kandungan organik dalam tanah. Data DEM untuk mengetahui karakteristik lahan dan tanah digunakan untuk mengetahui besarnya erosi. Data curah hujan maksimal 10 tahun terakhir dari stasiun terdekat, atau yang ada tersedia yang digunakan untuk menghitung nilai erosivitas.

Metode Penelitian

Penelitian ini menggunakan metode eksperimental dan analisis citra satelit dengan menggunakan data GIS dan DEM. Penelitian ini menggunakan teknik pengumpulan data, yaitu observasi lapangan, mengumpulkan data-data yang diperlukan untuk mengetahui hasil tanah yang tererosi dari daerah sekitar penelitian yang menyebabkan erosi dilokasi penelitian menggunakan pendekatan USLE seperti sampel tanah untuk menguji struktur tanah, tekstur tanah, permeabilitas tanah dan kandungan organik dalam tanah. Pengamatan penggunaan lahan untuk mengetahui pengolahan tanaman dan cara bercocok tanam atau cara konservasi tanah daerah penelitian. Dilakukan juga studi pustaka, dengan menggunakan literatur yang berkaitan dengan kondisi penelitian di Sub DAS Bekala.

Analisis Data Data Tanah

Data tanah diperoleh dengan menguji sampel di laboratorium Laboratorium Riset dan Teknologi Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara. Adapun data

(27)

tanah yang di analisis adalah: permeabilitas tanah, struktur tanah, tekstur tanah, dan kandungan organik tanah.

Adapun data yang digunakan dalam penelitian ini adalah data sekunder berupa:

1. Data curah hujan dari stasiun tuntungan BMKG Medan.

2. Citra satelit Sentinel 2 tanggal perekaman 18 Maret 2019 dari USGS (United States Geological Survey).

3. Peta RBI dengan nomor indeks peta 2305532, 2305541, 2305514, dan 2305523.

4. Peta dasar daerah aliran Sub DAS Bekala yang berisi peta administrasi, penggunaan lahan, serta peta jenis tanah.

Tahap Pembangunan Basis Data Pembuatan Peta Digital

1. Pembuatan peta penutupan lahan. Pemetaan penutupan lahan (land cover) merupakan suatu upaya dalam menyajikan informasi tentang pola penggunaan atau penutupan lahan di suatu wilayah secara spasial.

Informasi penutupan lahan diperoleh dengan melakukan klasifikasi atau penafsiran citra satelit ASTER tahun 2018 dengan menggunakan software ERDAS Imagine 8.5.

2. Pembuatan Peta DEM (Digital Elevation Model) dan Arah Aliran (Flow Direction). DEM merupakan gambaran citra yang mampu memetakan ketinggian tempat dari permukaan bumi atau elevasi. Turunan dari peta DEM adalah peta ketinggian dan peta kelas lereng. Arah aliran merupakan arah dimana air hujan yang jatuh ke bumi mengalir menuju

(28)

suatu outlet. Peta arah aliran diperoleh dari peta kontur yang selanjutnya dilakukan analisis secara spasial (Spatial Analyst).

Prosedur Penelitian

Penelitian ini dilakukan melalui 6 tahap yaitu:

1. Menentukan lokasi penelitian, yaitu di Sub DAS Bekala 2. Mengumpulkan data sekunder berupa data curah hujan dari

stasiun tuntungan BMKG Medan, Citra satelit Landsat 8 OLI (Operational Land Imager) lokasi studi tanggal perekaman 2018 dari USGS (United States Geological Survey), peta RBI dengan nomor indeks peta 2305532, 2305541, 2305514, dan 2305523, peta dasar daerah aliran Sub DAS Bekala yang berisi peta administrasi, penggunaan lahan, serta peta jenis dan kedalaman tanah.

3. Menggunakan data DEM yaitu untuk pengukuran kemiringan lahan.

4. Melakukan analisis nilai erosi (A) dengan analisis spasial dengan cara saling menumpang susun (teknik overlay) peta hujan, peta tanah, peta kelas lereng, dan peta penggunaan lahan, dan menghasilkan peta erosi dengan menggunakan aplikasi sistem informasi geografis (SIG).

5. Menghitung besarnya erosi menggunakan metode USLE A=RKLSCP dimana nilai A (jumlah tanah yang hilang rata-rata setiap tahun dalam satuan ton/ha/tahun dapat dihitung dari Persamaan 1), nilai R (indeks daya erosi curah hujan/ erosivitas hujan dapat dihitung dari Persamaan 2), nilai K (indeks kepekaan tanah terhadap erosi/ erodibilitas tanah dapat dihitung dari Persamaan 4), nilai LS (faktor panjang dan kemiringan lereng dapat dihitung dari Persamaan 7), nilai C (faktor tanaman/

(29)

vegetasi dapat diketahui dari Tabel 1), nilai P (faktor usaha-usaha pencegahan erosi/ konservasi dapat diketahui dari Tabel 2).

6. Menentuan kelas tingkat bahaya erosi berdasarkan peta kedalaman tanah efektif (Hardjowigeno, 2003) yang kemudian ditumpang susun dengan peta erosi, dan menghasilkan peta tingkat bahaya erosi.

(30)

HASIL DAN PEMBAHASAN

Kondisi Umum Sub DAS Bekala

Sub DAS Bekala merupakan bagian dari DAS Deli yang memiliki luas 4536,15 ha yang secara administrasi termasuk kedalam wilayah kabupaten Deli Serdang dan kota Medan. Penggunaan lahan di sub DAS Bekala sebagian besar didominasi peruntukkan tanaman. Satuan lahan yang memiliki kemiringan paling tinggi merupakan wilayah yang paling potensial mengakibatkan erosi sehingga tingkat bahaya erosinya juga tinggi. Data curah hujan yang diperoleh dari stasiun hujan tuntungan mencatat bahwa curah hujan tahunan 3050,7 mm/tahun. Dengan topografi yang bervariasi disertai intensitas hujan yang besar di daerah ini menunjukkan kemungkinan terjadinya erosi yang tinggi.

Erosivitas (R) Sub DAS Bekala

Erosivitas adalah kemampuan hujan untuk melakukan erosi. Erosivitas hujan terjadi karena pengaruh jatuhnya butir-butir hujan langsung di atas permukaan tanah. Nilai erosivitas Sub DAS Bekala berdasarkan curah hujan 10 tahun terakhir dari stasiun tuntungan adalah 3775,84 cm/tahun. Metode penghitungan erosivitas curah hujan tergantung pada jenis data curah hujan yang tersedia. Nilai erosivitas pada penelitian ini menggunakan rumus Bols (dapat dihitung dari Persamaan 2) karena telah diketahui data rata-rata curah hujan bulanan, jumlah hari hujan per bulan (hari) dan curah hujan maksimum selama 24 jam pada bulan bersangkutan (Bols, 1978). Semakin besar erosivitas maka erosi yang terjadi disuatu kawasan akan semakin besar juga.

(31)

Adapun peta erosivitas disajikan pada Gambar 2.

Gambar 2. Peta erosivitas Sub DAS Bekala

(32)

Hasil erosivitas Sub DAS Bekala disajikan pada Tabel 4.

Tabel 4. Faktor erosivitas hujan (R) selama 10 tahun terakhir (2010-2019)

Bulan R (cm/thn)

Januari 214,78

Februari 126,05

Maret 305,77

April 132,05

Mei 529,67

Juni 198,39

Juli 228,48

Agustus 272,11

September 496,93

Oktober 512,94

November 323,29

Desember 435,39

Jumlah 3775,84

Sumber: BMKG Medan

Erodibilitas (K) Sub DAS Bekala

Erodibilitas tanah adalah kemampuan tanah dalam menahan erosi. Data yang diperlukan untuk menghitung erodibilitas adalah persentase ukuran partikel, persen unsur organik, kode klasifikasi struktur tanah dan kelas permeabilitas tanah adapun data tersebut diperoleh dari analisis dilaboratorium. Jenis tanah pada lahan penelitian ini adalah Inceptisol. Sampel tanah R1 memiliki nilai persentase ukuran partikel (M) adalah 2669%, persen unsur organik 3,65488%. Sampel tanah R2 memiliki nilai persentase ukuran partikel 2723,4%, persen unsur organik 3,58592%. Sampel tanah R3 memiliki nilai persentase ukuran partikel 2440,2%, persen unsur organik 3,6204%. Sampel tanah R5 memiliki nilai persentase ukuran partikel 3217,8%, persen unsur organik 4,15484%. Sampel tanah R6 memiliki nilai persentase ukuran partikel 2766,6%, persen unsur organik 3,77556%. Sampel tanah R7 memiliki nilai persentase ukuran partikel 2533%, persen unsur organik 3,448%.

Sampel tanah R8 memiliki nilai persentase ukuran partikel 3366,6%, persen unsur

(33)

organik 3,9652%. Sedangkan kode klasifikasi strusktur tanah dan kelas permeabilitas tanah pada semua sampel adalah sama yaitu 3 untuk klasifikasi struktur tanah dan 4 untuk kelas permeabilitas. Nilai K tertinggi terdapat pada sampel tanah R8 dengan nilai erodibilitas 0,286 ton/ha/jam dan nilai K terendah terdapat pada sampel tanah R3 dengan nilai erodibilitas 0,223 ton/ha/jam.

Adapun peta jenis tanah disajikan pada Gambar 3.

Gambar 3. Peta jenis tanah Sub DAS Bekala

(34)

Adapun peta erodibilitas disajikan pada Gambar 4.

Gambar 4. Peta Erodibilitas Sub DAS Bekala

(35)

Hasil erodibilitas Sub DAS Bekala disajikan pada Tabel 5.

Tabel 5. Faktor erodibilitas Sub DAS Bekala

Sampel tanah K (ton/ha/jam)

Sampel tanah R1 ^0,240

Sampel tanah R2 0,246

Sampel tanah R5 0,270

Panjang dan Kemiringan Lereng (LS) Sub DAS Bekala

Kemiringan lereng mempengaruhi kecepatan dan volume limpasan permukaan. Semakin curam suatu lereng, maka laju limpasan permukaan akan semakin cepat, dan laju infiltrasi juga akan berkurang sehingga dapat menyebabkan erosi semakin besar. Berdasarkan peta kemiringan lereng pada stasiun tuntungan kabupaten Deli Serdang diperoleh kemiringan lereng pada sampel tanah R1 adalah 1,4 yang luas nya mencapai 2767,840 ha, sampel tanah R2 adalah 1,4 yang luasnya mencapai 2767,840 ha, sampel tanah R3 adalah 1,4 yang luasnya mencapai 2767,840 ha, sampel tanah R5 adalah 6,8 yang luasnya mencapai 1768,311 ha, sampel tanah R6 adalah 6,8 yang luasnya mencapai 1768,311 ha, sampel tanah R7 adalah 6,8 yang luasnya mencapai 1768,311 ha, sampel tanah R8 adalah 6,8 yang luasnya mencapai 1768,311ha.

(36)

Adapun peta nilai kemiringan lereng disajikan pada Gambar 5.

Gambar 5. Peta nilai kemiringan lereng Sub DAS Bekala

(37)

Hasil nilai kemiringan lereng (LS) Sub DAS Bekala disajikan pada Tabel 6.

Tabel 6. Nilai kemiringan lereng (LS) Sub DAS Bekala

Sampel tanah Kemiringan lereng LS

Sampel tanah R1 8-15% 1,4

Faktor Tutupan Lahan (C) Sub DAS Bekala

Keberadaan tutupan lahan dapat menekan laju limpasan dan erosi karena tutupan lahan dapat memberi perlindungan terhadap tanah ketika hujan terjadi maka hujan tidak langsung mengenai permukaan tanah tetapi mengenai tanaman terlebih dahulu sehingga diameter hujan akan semakin kecil ketika mengenai permukaan tanah.

Faktor nilai tutupan lahan (C) Sub DAS Bekala disajikan pada Tabel 7.

Tabel 7. Faktor Nilai Tutupan Lahan (C) Sub DAS Bekala

Sampel tanah Tutupan lahan Nilai C

Sampel tanah R1 Hutan produksi tebang pilih 0,2

Sampel tanah R2 Pisang 0,6

Sampel tanah R3 Ubi kayu 0,8

Sampel tanah R5 Alang-alang murni subur 0,001

Sampel tanah R6 Pisang 0,6

Sampel tanah R7 Semak belukar/padang rumput 0,3 Sampel tanah R8 Semak belukar/padang rumput 0,3

(38)

Adapun peta tutupan lahan disajikan pada Gambar 6.

Gambar 6. Peta tutupan lahan Sub DAS Bekala Faktor Konservasi (P) Sub DAS Bekala

Konservasi bertujuan untuk mencegah kerusakan tanah oleh erosi, memperbaiki tanah yang rusak, memelihara serta meningkatkan produktivitas tanah agar dapat dipergunakan lebih produktif.

(39)

Adapun peta konservasi disajikan pada Gambar 7.

Gambar 7. Peta konservasi Sub DAS Bekala

(40)

Nilai konservasi (P) Sub DAS Bekala disajikan pada Tabel 8.

Tabel 8. Nilai faktor konservasi (P) Sub DAS Bekala

Sampel tanah Konservasi Nilai P

Sampel tanah R1 Tanpa tindakan konservasi 1 Sampel tanah R2 Tanpa tindakan konservasi 1 Sampel tanah R3 Tanpa tindakan konservasi 1 Sampel tanah R5 Tanpa tindakan konservasi 1 Sampel tanah R6 Tanpa tindakan konservasi 1 Sampel tanah R7 Tanpa tindakan konservasi 1 Sampel tanah R8 Tanpa tindakan konservasi 1 Erosi (A) Sub DAS Bekala

Erosi adalah peristiwa berpindahnya tanah dari suatu tempat ketempat lain, erosi terjadi jika erosivitas lebih tinggi dari pada erodibilitas. Adapun nilai erosi pada penelitian ini dihitung dengan menggunakan metode USLE (dapat dihitung dari Persamaan 1).

Laju erosi (A) Sub DAS Bekala disajikan pada Tabel 9.

Tabel 9. Laju erosi (A) Sub DAS Bekala

Sampel tanah Laju erosi (ton/ha/tahun) Luas Lahan (ha)

Sampel tanah R1 253,58 1805,81

Sampel tanah R6 3770 1577,29

(41)

Adapun peta erosi Sub DAS Bekala disajikan pada Gambar 8.

Gambar 8. Peta erosi Sub DAS Bekala

Besarnya laju erosi dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti nilai tutupan lahan dan nilai kemiringan lereng. Pada penelitian ini laju erosi terendah terjadi pada sampel tanah R5 dengan laju erosi 6,92 ton/ha/tahun hal ini terjadi karena nilai tutupan lahan pada sampel tanah R5 paling rendah yaitu 0,001 dengan

(42)

nilai kemiringan lereng 6,8. Sampel tanah R5 merupakan sampel tanah yang bagus karena nilai erosi nya kecil sehingga tanah disampel R5 tidak kritis. Sedangkan laju erosi tertinggi terjadi pada sampel tanah R6 dengan laju erosi 3770 ton/ha/tahun hal ini terjadi karena nilai tutupan lahan R6 tinggi yaitu 0,6 dengan nilai kemiringan lereng yaitu 6,8. Semakin rendah nilai tutupan lahan maka akan semakin rendah laju erosi nya, semakin tinggi nilai tutupan lahan maka akan semakin tinggi laju erosi nya. Adapun nilai tutupan lahan sampel R3 yang paling tinggi yaitu 0,8 tetapi nilai erosi sampel R3 bukan lah erosi yang tertinggi pada Sub DAS Bekala karena nilai kemiringan lereng pada sampel R3 rendah yaitu 1,4.

Tingkat Bahaya Erosi (TBE) Sub DAS Bekala

Tingkat bahaya erosi adalah tingkat kerusakan pada lahan yang diakibatkan oleh erosi. Adapun tingkat bahaya erosi yang diperoleh dari penelitian ini adalah sangat ringan dengan luas lahan 167,38 ha, berat dengan luas lahan 1805,81 ha dan sangat berat dengan luas lahan 2562,96 ha. Sampel R5 memiliki nilai erosi 6,92 ton/ha/tahun maka tingkat bahaya erosi adalah sangat ringan dan kelas bahaya erosi adalah I. Sedangkan sampel R1 memiliki erosi nilai 253,58 ton/ha/tahun maka tingkat bahaya erosi adalah berat dan kelas bahaya erosi adalah IV, R2 memiliki nilai erosi 779,10 ton/ha/tahun, R3 memiliki nilai erosi 942,31 ton/ha/tahun, R6 memiliki nilai erosi 3770 ton/ha/tahun, R7 memiliki nilai erosi 1799 ton/ha/tahun, R8 memiliki nilai erosi 2205 ton/ha/tahun maka tingkat bahaya erosi R2, R3, R6, R7, R8 adalah sangat berat dan kelas bahaya erosi adalah V. Hal ini sesuai literatur Lestari dkk. (2007) yang menyatakan bahwa tingkat bahaya erosi dikatakan Sangat Ringan (SR) bila jumlah erosi <15 ton/ha/tahun, Ringan (R) bila jumlah erosi antara (15-60) ton/ha/tahun, Sedang (S) bila jumlah erosi (60-180)

(43)

ton/ha/tahun, Berat (B) bila jumlah erosi (180-480) ton/ha/tahun dan Sangat Berat (SB) bila erosinya > 480 ton/ha/tahun.

Adapun peta tingkat bahaya erosi Sub DAS Bekala disajikan pada Gambar 9.

Gambar 9. Peta tingkat bahaya erosi Sub DAS Bekala

(44)

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

Dari penelitian ini diperoleh tingkat bahaya erosi yang sangat ringan dengan luas lahan 167,38 ha, berat dengan luas lahan 1805,81 ha dan sangat berat dengan luas lahan 2562,96 ha. Sampel R5 memiliki nilai erosi 6,92 ton/ha/tahun maka tingkat bahaya erosi adalah sangat ringan dan kelas bahaya erosi adalah I.

Sedangkan sampel R1 memiliki erosi nilai 253,58 ton/ha/tahun maka tingkat bahaya erosi adalah berat dan kelas bahaya erosi adalah IV, R2 memiliki nilai erosi 779,10 ton/ha/tahun, R3 memiliki nilai erosi 942,31 ton/ha/tahun, R6 memiliki nilai erosi 3770 ton/ha/tahun, R7 memiliki nilai erosi 1799 ton/ha/tahun, R8 memiliki nilai erosi 2205 ton/ha/tahun maka tingkat bahaya erosi R2, R3, R6, R7, R8 adalah sangat berat dan kelas bahaya erosi adalah V.

Saran

Perlu dilakukan penelitian yang lebih mendalam mengenai tingkat bahaya erosi di DAS Bekala, agar hasilnya lebih akurat, misalnya dengan metode perkiraan laju erosi dengan parameter yang lebih kompleks seperti penggunaan model hidrologi Soil Water Assessment Tool (SWAT), metode Water Erosion Predict Project (WEPP) atau Modified Universal Soil Loss Equation (MUSLE) dan perlu dilakukan penyuluhan kepada warga setempat oleh dinas terkait agar senantiasa mengutamakan penggunaan lahan berbasis lingkungan, dengan tetap memperhatikan kaidah-kaidah konservasi lahannya.

(45)

DAFTAR PUSTAKA

Agus, F., A. Abdurachman, A. Rachman, S. H. Tala’ohu, A. Dariah, B.

Prawiradiputra, B. Hafif dan S. Wiganda. 1999. Teknik Konservasi Tanah dan Air. Sekretariat Tim Pengendali Bantuan Penghijauan dan Reboisasi Pusat. Jakarta.

Arsyad, S. 1989. Konservasi Tanah dan Air. IPB Press. Bogor.

Arsyad, S. 2000. Konservasi Tanah dan Air. IPB Press. Bogor.

Asdak, C. 1995. Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.

Asdak, C. 2002. Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.

Asdak, C. 2010. Hidrologi Dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.

Bols, P. 1978. The Iso-Erodent Map Of Java And Madura. IPB. Bogor.

Brotowiryatmo, S. H. 2000. Hidrologi, Teori, Masalah dan Penyelesaian. Nafiri Offset. Yogyakarta.

Desifindiana, M. D., B. Suharto dan R. Wirosoedarmo. 2013. Analisa Tingkat Bahaya Erosi pada Das Bondoyudo Lumajang dengan Menggunakan Metode Musle (In Press). Jurnal Keteknikan Pertanian Tropis dan Biosistem 1: 9 - 17.

Hardjowigeno, S. 2003. Ilmu Tanah Ultisol. Akademika Pressindo. Jakarta.

Hartono, R. 2016. Identifikasi Bentuk Erosi Tanah Melalui Interpretasi Citra Google Earth Di Wilayah Sumber Brantas Kota Batu Jurnal Pendidikan Geografi 21: 30-42.

Irwansyah, E. 2013. Sistem Informasi Geografis: Prinsip Dasar dan Pengembangan Aplikasi. Digibooks. Yogyakarta.

Kurnia, U., F. Agus, A. Adimihardja dan A. Dariah. 2006. Balai Besar Litbang Sumberdaya Lahan Pertanian. Departemen Pertanian.

Lestari, N. P., R. Jayadi dan B. Kironoto. 2007. Kajian Perubahan Erosi Permukaan Akibat Pembangunan Hutan Tanaman Industri Di Areal Pencadangan Hti Kabupaten Ketapang Propinsi Kalimantan Barat. Forum Teknik Sipil 486- 500.

(46)

Naharuddin, H. Harijanto dan A. Wahid. 2018. Pengelolaan Daerah Airan Sungai Dan Aplikasinya Dalam Proses Belajar Mengajar. Untad Press. Palu.

Nifen, S. Y. dan A. Triwanda. Kajian Laju Erosi Dipengaruhi Tutupan Vegetasi Menggunakan Citra Landsat-8 Pada DAS Batang Kuranji Bagian Hilir.

Reviews in Civil Engineering 2: 68-75.

Paimin, I. B. Pramono, Purwanto dan D. R. Indrawati. 2012. Sistem Perencanaan Pengelolaan Daerah Aliran Sunga. Pusat Penelitian dan Pengembangan Konservasi dan Rehabilitasi (P3KR). Bogor.

[PPRI] Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 37. 2012. Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. [diunduh 2019 November 26] tersedia pada https://www.fordamof.org/files/PP.37_2012_PENGELOLAAN_DAS_.pdf Prahasta, E. 2002. Sistem Informasi Geografis: Tutorial ArcView. Informatika.

Bandung.

Rauf, A. dan J. Lubis. 2011. Dasar-Dasar Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. USU Press. Medan.

Suripin. 2001. Pelestarian Sumber Daya Tanah dan Air. Andi. Yogyakarta.

Suripin. 2002. Pelestarian Sumber Daya Tanah dan Air. Andi. Yogyakarta.

Sutapa, I. W. 2010. Analisis Potensi Erosi Pada Daerah Aliran Sungai (DAS) Di Sulawesi Tengah. SMARTek 8: 169-181.

Tate, E. dan D. Maidment. 1999. Floodplain Mapping Using HEC-RAS and ArcView GIS. Center for Research in Water Resources. University of Texas at Austin.

Wibowo, K. M., I. Kanedi dan J. Jumadi. 2015. Sistem Informasi Geografis (SIG) Menentukan Lokasi Pertambangan Batu Bara Di Provinsi Bengkulu Berbasis Website. Jurnal Media Infotama 11: 51-60.

Wischmeier, W. H. dan D. D. Smith. 1978. Predicting Rainfall Erosion Losses: A Guide To Conservation Planning. Science and Education Administration.

US Department of Agriculture.

(47)

LAMPIRAN

Lampiran 1. Flowchart penelitian

(48)

Lampiran 2. Hasil analisis sampel tanah dilaboratorim

(49)

Lampiran 3. Perhitungan curah hujan (CH)

Tahun Data curah hujan bulanan (cm/tahun)

Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agust Sep Okt Nov Des

2010 194 41 216 48 115 173 137 230 255 257 490 367

2011 314 34 598 104 258 284 177 253 312 517 248 222

2012 118 75 182 376 468 78 291 224 163 277 245 277

2013 289 229 259 191 463 150 188 486 320 645 163 468

2014 59 57 95 163 256 161 194 336 317 342 291 179

2015 265 69 80 74 508 84 117 286 269 315 510 296

2016 83 264 67 70 379 102 131 180 770 479 167 187

2017 214 128 181 157 776 247 252 231 537 255 268 323

2018 223 4 196 196 142 223 347 60 343 367 219 279

2019 255 165 143 117 353 374 189 207 440 461 495 469

Jumlah 2014 1066 2017 1496 3718 1876 2023 2493 3726 3915 3096 3067

Rata-rata 20,14 10,66 20,17 14,96 37,18 18,76 20,23 24,93 37,26 39,15 30,96 30,67 Total CH = 3050,7 cm/tahun

CH Rata-rata = Total CH Rata-rata Rata-rata HH

= 3050,7 cm/tahun 20,89

= 146,04 cm/hari

(50)

Lampiran 4. Perhitungan hari hujan (HH)

Tahun Data hari hujan

2010 12 11 14 11 17 19 17 18 22 16 24 23

2011 17 13 26 17 20 22 18 22 22 24 22 19

2012 16 16 17 23 23 11 16 16 14 17 19 16

2013 15 14 15 18 21 16 12 18 16 27 26 25

2014 17 5 11 14 19 12 11 24 19 24 25 14

2015 16 11 13 14 17 9 14 23 15 22 28 18

2016 9 15 7 12 14 11 14 18 24 24 20 18

2017 22 28 15 8 23 18 15 19 25 19 16 18

2018 18 2 14 14 23 14 17 9 22 21 21 21

2019 18 13 12 13 21 24 16 12 16 23 25 20

Jumlah 16 12,8 14,4 14,4 19,8 15,6 15 17,9 19,5 21,7 22,6 19,2

Total HH 2089

Rata-Rata HH 208.9

(51)

Lampiran 5. Perhitungan curah hujan maksimum (P. Max)

Tahun P. Max (Curah hujan maksimum selama 24 jam pada bulan bersangkutan) (cm)

2010 78 15 106 25 30 49 32 65 65 50 94 57

2011 99 16 175 27 65 80 36 75 78 72 58 58

2012 25 26 57 66 51 19 104 64 55 47 46 93

2013 69 40 79 56 100 67 50 90 80 140 38 90

2014 22 35 51 71 62 47 56 105 59 89 65 33

2015 87 23 36 14 162 32 40 65 108 147 109 169

2016 ₆₃ ₁₂₇ ₁₉ ₂₆ ₈₂ ₄₂ ₂₉ ₃₅ ₁₃₆ ₁₁₅ ₄₈ ₆₆

2017 ₃₉ ₂₃ ₃₇ ₅₅ ₁₂₃ ₇₀ ₄₈ ₅₀ ₁₄₁ ₇₂ ₈₈ ₆₅

2018 67 4 123 47 30 72 68 23 83 82 63 79

2019 73 59 43 39 100 98 72 70 79 76 76 146

P. Max 9,9 12,7 17,5 7,1 16,2 9,8 10,4 10,5 14,1 14,7 10,9 16,9

(52)

Lampiran 6. Perhitungan erosivitas (R)

Erosivitas (cm/tahun)

CH 20,14 10,66 20,17 14,96 37,18 18,76 20,23 24,93 37,26 39,15 30,96 30,67

HH 16 12,8 14,4 14,4 19,8 15,6 15 17,9 19,5 21,7 22,6 19,2

P. MAX 9,9 12,7 17,5 7,1 16,2 9,8 10,4 10,5 14,1 14,7 10,9 16,9

Erosivitas 72,78 42,71 103,61 44,74 179,48 67,22 77,42 92,20 168,38 173,81 109,55 14,75 R 3775,84

EI30 = 6,119(CH)^1,21 x (HH)^-0,47 x (Pmax)^0,53

❖ Januari

EI30 = 6,119(20,14)^1,21 x (16)^-0,47 x (9,9)^0,53

= 214,78 cm/tahun

❖ Februari

EI30 = 6,119(10,66)^1,21 x (12,8)^-0,47 x (12,7)^0,53

= 126,05 cm/tahun

❖ Maret

EI30 = 6,119(20,17)^1,21 x (14,4)^-0,47 x (17,5)^0,53

= 305,77 cm/tahun

❖ April

EI30 = 6,119(14,96)^1,21 x (14,4)^-0,47 x (7,1)^0,53

= 132,05 cm/tahun

❖ Mei

EI30 = 6,119(37,18)^1,21 x (19,8)^-0,47 x (16,2)^0,53

= 529,67 cm/tahun

❖ Juni

EI30 = 6,119(18,76)^1,21 x (15,6)^-0,47 x (9,8)^0,53

= 198,39 cm/tahun

(53)

❖ Juli

EI30 = 6,119(20,23)^1,21 x (15)^-0,47 x (10,4)^0,53

= 228,48 cm/tahun

❖ Agustus

EI30 = 6,119(24,93)^1,21 x (17,9)^-0,47 x (10,5)^0,53

= 272,11 cm/tahun

❖ September

EI30 = 6,119(37,26)^1,21 x (19,5)^-0,47 x (14,1)^0,53

= 496,93 cm/tahun

❖ Oktober

EI30 = 6,119(39,15)^1,21 x (21,7)^-0,47 x (14,7)^0,53

= 512,94 cm/tahun

❖ November

EI30 = 6,119(30,96)^1,21 x (22,6)^-0,47 x (10,9)^0,53

= 323,29 cm/tahun

❖ Desember

EI30 = 6,119(30,67)^1,21 x (19,2)^-0,47 x (16,9)^0,53

= 435,39 cm/tahun Maka erosivitas (R) = ∑¹⁰_𝑖=1(𝐸𝐼₃₀)𝑖

= 3775,84 cm/tahun

(54)

Lampiran 7. Perhitungan erodibilitas (K) Sampel

tanah

A. No sampel tanah R1

B. No sampel tanah R2

C. No sampel tanah R3

D. No tanah sampel R5

E. No sampel tanah R6

F. No sampel tanah R7

G. No sampel tanah R8

M

(% debu + % pasir sangat halus) (100-%

liat)

% debu 18 16 16 20 18 16 22

% pasir 67 73 67 73 69 69 71

% pasir

sangat halus 13,4 14,6 13,4 14,6 13,8 13,8 14,2

% liat 15 11 17 7 13 15 7

M 2669% 2723,4% 2440,2% 3217,8% 2766,6% 2533% 3366,6%

C-Organik _2,12 _2,08 _2,1 _2,41 _2,19 ₂ _2,3

OM

C-Organik X 1,724

=3,65488 =3.58592 =3.6204 =4.15484 =3.77556 =3.448 =3.9652

Csoilstr 3 3 3 3 3 3 3

Cperm 4 4 4 4 4 4 4

K

(ton/ha/jam) 0,24 0,246 0,223 0,27 0,245 0,234 0,286

(55)

Lampiran 8. Nilai Kemiringan dan Kelas Lereng (LS)

No sampel Lereng Nilai Kelas

LS lereng

A. Tanah No sampel R1 8-15% 1,4 II

B. Tanah No sampel R2 8-15% 1,4 II

C. Tanah No sampel R3 8-15% 1,4 II

D. Tanah No sampel R5 25-40% 6,8 IV

E. Tanah No sampel R6 25-40% 6,8 IV

F. Tanah No sampel R7 25-40% 6,8 IV

G. Tanah No sampel R8 25-40% 6,8 IV

Lampiran 9. Nilai faktor tutupan lahan (C)

No Sampel Tutupan lahan Nilai C

A. Tanah No Sampel R1 Hutan Produksi Tebang Pilih 0,2

B. Tanah No Sampel R2 Pisang 0,6

C. Tanah No Sampel R3 Ubi Kayu 0,8

D. Tanah No Sampel R5 Alang-Alang Murni Subur 0,001

E. Tanah No Sampel R6 Pisang 0,6

F. Tanah No Sampel R7 Semak Belukar/Padang Rumput 0,3 G. Tanah No Sampel R8 Semak Belukar/Padang Rumput 0,3 Lampiran 10. Nilai faktor konservasi (P)

No Sampel Konservasi Nilai P

A. Tanah No Sampel R1 Tanpa Tindakan Konservasi 1 B. Tanah No Sampel R2 Tanpa Tindakan Konservasi 1 C. Tanah No Sampel R3 Tanpa Tindakan Konservasi 1 D. Tanah No Sampel R5 Tanpa Tindakan Konservasi 1 E. Tanah No Sampel R6 Tanpa Tindakan Konservasi 1 F. Tanah No Sampel R7 Tanpa Tindakan Konservasi 1 G. Tanah No Sampel R8 Tanpa Tindakan Konservasi 1

(56)

Lampiran 11. Nilai erosi No sampel

R (cm/thn)

K LS C P A

(ton/ha/thn) (R.K.LS.C.P) A. Tanah No Sampel R1 3775,84 0,24 1,4 0,2 1 253,58 B. Tanah No Sampel R2 3775,84 0,246 1,4 0,6 1 779,10 C. Tanah No Sampel R3 3775,84 0,223 1,4 0,8 1 942,31 D. Tanah No Sampel R5 3775,84 0,27 6,8 0,001 1 6,92 E. Tanah No Sampel R6 3775,84 0,245 6,8 0,6 1 3770 F. Tanah No Sampel R7 3775,84 0,234 6,8 0,3 1 1799 G. Tanah No Sampel R8 3775,84 0,286 6,8 0,3 1 2205

Lampiran 12. Luas lahan penelitian

No sampel Luas (ha)

A. Tanah No Sampel R1 1805,81

B. Tanah No Sampel R2 564,959

C. Tanah No Sampel R3 397,073

D. Tanah No Sampel R5 167,382

E. Tanah No Sampel R6 1577,29

F. Tanah No Sampel R7 21,7

G. Tanah No Sampel R8 1,94

Total 4536,15

Lampiran 13. Luas Tingkat bahaya erosi (TBE)

TBE Luas (ha)

Sangat Ringan 167,38

Berat 1805,81

Sangat Berat 2562,96

Total 4536,15

Lampiran 14. Luas kemiringan lereng (LS)

LS Luas (ha)

1,4 2767,84

6,8 1768,311

Total 4536,151

(57)

Lampiran 14. Gambar tutupan lahan

Tutupan lahan sampel tanah R1 adalah hutan produksi tebang pilih

(58)

Tutupan lahan sampel tanah R2 adalah pisang

(59)

Tutupan lahan sampel tanah R3 adalah ubi kayu

(60)

Tutupan lahan sampel tanah R5 adalah alang-alang murni subur

(61)

Tutupan lahan sampel tanah R6 adalah pisang

(62)

Tutupan lahan sampel tanah R7 adalah semak belukar/padang rumput

(63)

Tutupan lahan sampel tanah R8 adalah semak belukar/padang rumput

(64)

Lampiran 15. Peta citra satelit

(65)

Lampiran 16. Peta elevasi