KONTRAK KULIAH
MINGGU KE
MATERI PENGAMPU
1 MASALAH EROSI DAN AKIBATNYA
Sifat dan Fungsi Tanah; Kerusakan Tanah dan Badan Air; Dampak Erosi
Joko Suyono
2 MASALAH EROSI DAN AKIBATNYA Sedimen dan NPS; Penyebaran Global
Daerah Erosi; Selektivitas Erosi dan Nisbah Pengkayaan Sedimen; Upaya
Penyelamatan SDA; Dst
Joko Suyono
3 PENGERTIAN DASAR & HIDROLOGI
Konservasi Tanah dan Air; Erosi; Siklus Air;
Joko Suyono 4 Persamaan Air; Infiltrasi; Aliran Air,
Aliran Sungai, Prediksi Laju Aliran Permukaan, dst
Joko Suyono
4. SEDIMEN
dan NISBAH PELEPASAN SEDIMEN
Sedimen : Tanah dan bagian-bagian tanah yang terangkut oleh air dari suatu tempat yang
mengalami erosi pada suatu DAS dan masuk ke dalam suatu badan air.
Sedimen yg terbawa masuk ke dalam sungai hanya
sebagian saja dari tanah yang tererosi dari tempatnya.
Sebagian lagi dari tanah yang terbawa erosi akan
mengendap pada suatu tempat di lahan di bagian bawah tempat erosi pada DAS tersebut.
Nisbah antara jumlah sedimen yang terangkut ke
dalam sungai terhadap jumlah erosi yang terjadi di dalam
DAS disebut : Nisbah pe-Lepasan Sedimen (NLS) (Sediment
Delivery Ratio/SDR)
SUB-DAS SERANG-LUSI,
DAS JRATUNSELUNA
SUB-DAS SERANG
Besarnya nilai pelepasan sedimen (NPS) dari Sub-DAS Serang dengan luas
37.474,10 ha (375 km
2) adalah berkisar 8,5-11,0% (9,7%), sehingga besarnya
tanah tererosi yang masuk ke dalam
Waduk Kedung Ombo yaitu sekitar 9,7%
dikalikan besarnya erosi seluruh Sub- DAS Serang (468.101,89 ton/th) adalah 45.405,88 ton/th.
CONTOH :
DAS BENGAWAN SOLO (DAS SOLO)
Waduk Gajah Mungkur
mempunyai daerah tangkapan (catchment area) sekitar 135.000 hektar, dimana 121.073 hektar berupa lahan dan sisanya berupa genangan (BTPDAS, 1995). Secara geografis daerah tangkapan Waduk Gajah Mungkur terletak pada 7°32' - 8°15' LS dan 110° 04' - 111° 18' BT. Sedangkan secara administrasi sebagian besar daerah tangkapan Waduk Gajah Mungkur berada di Kabupaten Wonogiri, dan sebagian berada di Kabupaten Karanganyar, Kabupaten Pacitan (Propinsi Jawa Timur), serta Kabupaten Gunung Kidul (DIY).
WADUK GAJAH MUNGKUR
Proyek Irigasi Waduk Gajah Mungkur merupakan salah satu sektor yang dikembangkan dari Proyek Waduk Gajah Mungkur Wonogiri sebagai rencana pengembangan Sungai/Bengawan Solo. Tujuan proyek ini untuk membangun sistem jaringan irigasi yang relatif stabil bagi lahan sawah dengan pengelolaan sumberdaya air yang diambil dari Bendung Colo yang merupakan bagian dari Waduk Gajah Mungkur Wonogiri.
Proyek pembangunan jaringan irigasi ini selesai pada
tahun 1984 di bawah pengawasan Proyek Irigasi Bengawan
Solo (PBS). Areal pelayanan jaringan irigasi ini mencapai
23.200 hektar, yang meliputi: Kabupaten Sukoharjo 8.248
hektar, Kabupaten Karanganyar 1.937 hektar, Kabupaten
Sragen 9.439 hektar, dan Kabupaten Klaten 3.576 hektar.
SUB-DAS KEDUANG
Hasil Studi Tim JICA (2007) : 3.178.510 m
3per tahun.
No SUB-DAS SEDIMEN (m3/th) 1. Keduang 1.218.580 2. Solo Hulu 604.990 3. Tirtomoyo 503.760 4. Alang U. 401.280 5. Wuryantoro 376.920
6. Temon 72.980
TOTAL 3.178.510
Besarnya nilai pelepasan sedimen (NPS) dari Sub-DAS Keduang adalah berkisar 8,5- 11,0% (9,0%), sehingga besarnya tanah
tererosi yang masuk ke dalam Waduk Gajah Mungkur yaitu sekitar 9,0%
dikalikan besarnya erosi seluruh Sub-
DASKeduang (2.409.505,17 ton/th) adalah 216.855 ton/th.
Luas wilayah Sub-DAS Keduang menurut hasil analisis digital sekitar 42.260,66 ha (422,6 km
2) .
CONTOH :
Rumus-rumus diatas perlu diuji di lapangan
dengan beberapa hasil penelitian.
5. PENYEBARAN GLOBAL DAERAH EROSI
Daerah yang paling banyak mengalami erosi umumnya terbatas pada daerah di dalam zone antara 40
0Lintang Utara dan 40
0Lintang Selatan.
Di dalam zone ini tanah-anah daerah tropika adalah yang paling banyak tererosi. Keadaan iklim menentukan kecenderungan erosi oleh karena mencerminkan tidak saja besarnya dan pola curah hujan akan tetapi juga jenis dan pertumbuhan vegetasi serta jenis tanah.
Ancaman erosi yang tertinggi terjadi di daerah
tropika basah yang telah terganggu vegetasinya
dan di daerah agak kering, jika dibandingkan
dengan erosi di daerah kering dan daerah tropika
basah yang belum terganggu vegetasinya .
Asia secara keseluruhan memiliki laju erosi tertinggi dibandingkan dengan benua-benua lainnya, yaitu sebesar rata-rata 166 ton/km
2/tahun (El-Swaify, Arsyad dan Krisnarajah, 1983). Sebagai perbandingan di Australia besarnya erosi rata-rata adalah yang terendah yaitu sebesar 32 ton/km
2/tahun (0,32 ton/ha/tahun) atau seperlima erosi di Asia.
...dst
6. SELEKTIVITAS EROSI dan NISBAH PENGAYAAN SEDIMEN (NKS)
Selektivitas Erosi :
Dalam peristiwa erosi, fraksi halus tanah akan terangkut lebih dahulu dan lebih banyak dari fraksi yang lebih kasar, shg kandungan liat sedimen lebih tinggi dari kandungan liat tanah semula.
Proses ini bertalian dengan daya angkut aliran permukaan terhadap butir-butir tanah yang berbeda berat jenisnya
Kejadian ini disebut selektivitas erosi, dan tanah yang
telah mengalami erosi teksturnya menjadi lebih kasar dari
sebelum terjadi erosi.
Sifat-Sifat Tanah Tingkat Degradasi Lahan Ringan Sedang Berat Kimia Tanah :
C-Organik (%) 2,11 a 2,03 a 1,80 a
N-total (%) 0,20 a 0,12 a 0,14 a
P
2O
5(mg/100g) 124 a 87 a 104 a
K
2O (mg/100g) 40 a 36 a 30 a
Nilai Tukar Kation
(cmol/kg) 4,50 a 4,37 a 2,41 b
Fisika Tanah :
Ketebalan Tanah
(cm) 131 a 99 b 40 c
Permeabilitas
(cm/jam) 2,76 a 3,55 a 6,81 b
Porositas (%) 63,93 a 65,88 a 68,25 a Bulk Density (g/cm
3) 0,98 a 1,05 a 1,06 a
Pasir (%) 48,13 a 49,49 ab 55,87 b
Debu (%) 24,73 a 26,37 a 24,37 a
Liat (%) 27,14 a 24,14 a 19,76 a
Tabel : Rata-rata sifat kimia dan fisika tanah berdasarkan
tingkat degradasi lahan
G. Sindoro (3.250 m dpl)
G. Sumbing (3.145 m dpl)
CONTOH : PROSES DEGRADASI LAHAN
KONDISI LAHAN DEGRADASI RINGAN
KONDISI LAHAN DEGRADASI SEDANG
KONDISI LAHAN DEGRADASI BERAT
NISBAH PENGKAYAAN SEDIMEN (NKS)
Pengaruh perlakuan terhadap erosi
Tabel 2. Pengaruh mulsa batang jagung terhadap nilai erosi pada kubis
Perla kuan
Erosi
(Kejadian hujan harian) Erosi
(Curah hujan selama April s/d Juni 2015)
Curah Hujan Erosi N St.d Avera
(mm)ge St.d Average
(kg/ha)*) CH
(mm) N St.d (ton/h a)*)
(%)PE
T-M0 12 20.65 26.5 1655.90 1128.83
a 318.5 12 1655.90 13.55 a T-M1 12 20.65 26.5 1547.77 1054.92
a 318.5 12 1547.77 12.66
a 6.5
T-M2 12 20.65 26.5 1513.70 1031.42
a 318.5 12 1513.70 12.38
a 8.6
T-M3 12 20.65 26.5 1217.97 830.25
a 318.5 12 1217.97 9.96
a 26.5 Rata-
rata 1011.36 12.14
Pengaruh Mulsa Batang Jagung Terhadap Nilai Pengayaan Sedimen Tabel 4. Pengaruh mulsa batang jagung terhadap konsentrasi sedimen dan
Nilai Pengayaan Sedimen (NPS) pada kubis dan kacang merah
Perlakuan Konsentrasi Sedimen
Pada Kubis Nilai Pengayaan Sedimen (NPS) Pada Kubis
N St.d Average
(g/l) *) N P K C-
Organik*)
T-M0 12 13.08 18.03
5a 1,06a 1,77a 1,01a 1,04a
T-M1 12 12.43 17.16
0a 1,12b
3,67b 1,03a 1,07a
T-M2 12 11.88 16.61
9a 1,09ab
3,65b 1,27b 1,12ab
T-M3 12 10.07 13.92
3a 1,11b
3,67b 1,53c 1,21b Perlakuan Konsentrasi Sedimen
Pada Kacang Merah Nilai Pengayaan Sedimen (NPS) Pada Kacang Merah
N St.d Average
(g/l) *) N P K C-
Organik*)
T-M0 12 24.05 25.27
5a 1,11a 2,06ab 1,15a 1,09a
T-M1 12 22.57 23.67
4a 1,15a 2,35ab 1,31a 1,07a
T-M2 12 20.24 20.91
3a 1,18a
1,79a
1,29a 1,24a
T-M3 12 18.79 19.80
3a 1,24a 2,81b 1,58b
1,22a
Nilai pengayaan hara N, P, K, C-Organik pada kubis
Nilai pengayaan hara N, P, K, C-Organik pada kacang merah
Hasil penelitian secara keseluruhan menunjukkan bahwa dengan bertambahnya dosis mulsa menyebabkan konsentrasi sedimen
dalam limpasan permukaan cenderung menurun (Tabel 4), namun disisi lain rasio pengayaan unsur hara dalam sedimen (nilai SER) cenderung meningkat dengan bertambahnya dosis mulsa (Tabel 4 dan Gambar 1).
Hal ini sejalan dengan yang dilaporkan oleh Sinukaban (2007),
yang menyatakan bahwa kenaikan dosis mulsa mengakibatkan erosi lebih bersifat selektif terhadap partikel-partikel tanah yang halus.
Bertambahnya mulsa dipermukaan mengakibatkan kecepatan limpasan permukaan berkurang sehingga kapasitas transportasi limpasan permukaan menurun. Pada gilirannya menyebabkan
sedimen yang kasar mengalami deposisi di belakang mulsa, tetapi sedimen yang relatif halus seperti liat (clay) dan koloid tetap terbawa bersama limpasan permukaan.
Dengan perkataan lain, bertambahnya dosis mulsa mengakibatkan limpasan permukaan lebih selektif terhadap sedimen yang berukuran liat dan koloid (Sinukaban, 1981). Karena sedimen yang berukuran halus tersebut (liat dan koloid) lebih aktif mengikat C-orgaik maupun unsur hara, maka dengan bertambahnya dosis mulsa pada akhirnya menghasilkan erosi (sedimen) yang mengandung konsentrasi C-
organik dan unsur hara yang lebih tinggi.
Tabel 5. Pengaruh mulsa batang jagung terhadap erosi dan hara terangkut erosi pada kubis dan kacang merah
Perlakuan Nilai hara terangkut erosi (kg ha-1) pada kubis Tanah
tererosi*) N*) P*) K*) Organic-
C*) T-M0 12891a 98.48a 4.89a 13.66a 231.35a T-M1 11740a 92.39a 5.05a 14.32a 207.02a T-M2 10221a 82.58a 3.37a 12.16a 194.40a
T-M3 9595a 81.56a 4.98a 14.01a 186.17a
Perlakuan Nilai hara terangkut erosi (kg ha-1) pada kacang merah Tanah
tererosi*) N*) P*) K*) Organic-
C*) T-M0 13546a 108.23a 4.47a 13.55a 239.49a T-M1 12659a 107.56a 8.73a 12.78a 231.37a T-M2 12377a 99.63a 7.92a 15.47a 237.49a
T-M3 9963a 75.92a 6.87a 15.04a 205.10a
Pengaruh mulsa batang jagung terhadap erosi dan hara terangkut erosi
Walaupun rasio pengayaan unsur hara
meningkat dengan bertambahnya dosis mulsa
(Tabel 4), tetapi jumlah hara yang hilang melalui
erosi pada umumnya menurun terutama hara N
dan C-organik (Tabel 5). Hal ini disebabkan oleh
menurunnya jumlah tanah tererosi akibat
pemakaian mulsa, walaupun konsentrasi hara
dalam sedimen meningkat. Dengan menurunnya
unsur hara terangkut erosi ( nutrient loss through
erosion ) akibat pemberian mulsa batang jagung,
maka penggunaan mulsa sisa tanaman dapat
dianjurkan sebagai teknik konservasi untuk
mengurangi pencemaran atau pengayaan
sedimen, hara N, dan C-organik pada perairan
(waduk/danau, dan sungai).
7. UPAYA PENYELAMATAN SDA (TANAH, AIR, HUTAN)
Kerusakan DAS di Indonesia makin
lama semakin meningkat setiap tahunnya.
Pada tahun 1984 : terdapat 22 DAS dalam keadaan kritis dengan luas sekitar 9,69 juta hektar.
Pada tahun 1994 : menjadi 39 DAS kritis dengan luas sekitar 12,52 juta hektar
(Ditjen RRL, 1999).
Tahun 1999 : 62 Prioritas Kritis I
Pada tahun 2004 : menjadi 65 DAS kritis
(Ditjen Sumberdaya Air, 2004).
PENGELOLAAN TANAH DAN
SISTEM USAHATANI
PEMBUKAAN TANAH dan EROSI
TINDAKAN KONSERVASI TANAH &
AIR (KTA) UNTUK MENGATASI
BANJIR & KEKERINGAN
LATOSOL COKLAT SUB-DAS PROGO HULU