11
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
A. LAHAN 1. Pengertian Lahan Tanah dan lahan merupakan dua istilah yang saling berhubungan. Sedikit mengungkap sejarah bahwa tanah merupakan istilah tertua dalam perbendaharaan Bahasa Indonesia mempunyai tiga makna. Makna yang pertama, menyatakan bahwa tanah adalah media alami bagi pertumbuhan tumbuh-tumbuhan atau makna ini lebih menitikberatkan pada kualitas tanah. Makna kedua, menyatakan bahwa tanah dipandang sebagai regolith atau bahan hancuran iklim berasal dari batuan atau bahan organik yang diperlukan sebagai bahan galian atau tambang dan bahan bangunan. Makna yang kedua ini dinyatakan dalam berat (dalam ton, kg) atau volume (dalam m3) dan makna yang terakhir menyatakan bahwa tanah diperlakukan sebagai ruangan atau tempat di permukaan bumi yang dipergunakan oleh manusia untuk melakukan segala macam kegiatan dinilai berdasarkan luas (dalam Ha, m2). Makna yang pertama dan kedua ekuivalen dengan kata soil dalam Bahasa Inggris sedangkan makna yang ketiga lebih mendekati makna land dalam bahasa Inggris. Maka terdapat suatu pengertian menurut FAO (dalam Arsyad. 1989 :207), “lahan diartikan sebagai lingkungan fisik yang terdiri atas iklim, relief, tanah, air dan vegetasi serta benda yang ada di atasnya sepanjang ada pengaruhnya terhadap penggunaan lahan. Termasuk di dalamnya juga hasil kegiatan manusia di masa lalu dan sekarang seperti hasil reklamasi laut, pembersihan vegetasi dan juga hasil yang merugikan seperti tanah yang tersalinitasi’.
12
Menurut Jamulya (1991 : 1), “lahan sebagai satu kesatuan dari sejumlah sumberdaya alam yang tetap dan terbatas dapat mengalami kerusakan dan atau penurunan produktivitas sumberdaya alam tersebut”. Sedangkan menurut FAO (dalam Yunianto dan Woro. 1991 : 1), “lahan ialah suatu wilayah di permukaan bumi yang mempunyai sifat-sifat agak tetap atau pengulangan sifat-sifat dari biosfer secara vertikal di atas maupun di bawah wilayah tersebut termasuk atmosfer, tanah, geologi, geomorfologi, hidrologi, vegetasi dan binatang yang merupakan hasil aktivitas manusia di masa lampau maupun masa sekarang dan perluasan sifat-sifat tersebut mempunyai pengaruh terhadap penggunaan lahan oleh manusia di saat sekarang maupun di masa yang akan datang”. Berdasarkan pengertian di atas, dapat disimpulkan bahwa lahan merupakan suatu daratan yang tidak terbatas dengan istilah tanah saja melainkan termasuk di dalamnya seperti litosfer, hidrosfer, atmosfer, biosfer dan antroposfer yang menjadi pemegang kendali terjadinya perubahan baik ke arah yang lebih baik maupun sebaliknya. Adanya perubahan yang dilakukan manusia
itu
dilakukan pada masa lalu, sekarang bahkan di masa yang akan datang ketika manusia memanfaatkan lahan demi kepentingan hidupnya.
2. Sifat-sifat lahan (Land Characteristics) Menurut Arsyad (1989 : 208), sifat-sifat lahan merupakan “atribut atau keadaan unsur-unsur lahan yang dapat diukur atau diperkirakan, seperti tekstur tanah, struktur tanah, kedalaman tanah, jumlah curah hujan, distribusi hujan, temperatur, drainase tanah, jenis vegetasi dan sebagainya. Sedangkan menurut Yunianto dan Woro (1991 : 3), bahwa “sifat-sifat lahan terdiri dari beberapa
13
bagian, diantaranya adalah karakteristik lahan, kualitas lahan, pembatas lahan, persyaratan penggunaan lahan dan perbaikan lahan”. a. Karakteristik lahan Karakteristik lahan ialah suatu parameter lahan yang dapat diukur atau diestimasi, misalnya kemiringan lereng, curah hujan, tekstur tanah dan struktur tanah Karakteristik lahan merupakan parameter lahan yang dipakai untuk menentukan kualitas lahan. Karakteristik lahan berbeda dengan kualitas lahan. b. Kualitas lahan Kualitas lahan mempengaruhi tingkat kesesuaian lahan untuk penggunaan lahan tertentu. Kualitas lahan dinilai atas dasar karakteristik lahan yang berpengaruh. Suatu karakteristik lahan dapat berpengaruh pada satu kualitas lahan tertentu, tetapi tidak dapat berpengaruh pada kualitas lahan lainnya. c. Pembatas lahan (Land limitation) Pembatas lahan merupakan faktor pembatas jika tidak atau hampir tidak dapat memenuhi persyaratan untuk memperoleh produksi yang optimal dan pengelolaan dari suatu penggunaan lahan tertentu. Pembatas lahan dapat dibedakan menjadi dua, yaitu : (1) Pembatas lahan permanen yaitu pembatas yang tidak dapat dengan mudah diperbaiki dengan usaha-usaha perbaikan lahan (land improvement). Contoh pembatas lahan permanen adalah kemiringan lereng, kedalaman tanah, iklim, bahaya banjir. (2) Pembatas lahan sementara yaitu pembatas lahan yang dapat diperbaiki dengan cara pengelolaan lahan seperti misalnya kesuburan tanah dapat diperbaiki dengan pemupukan.
14
3. Persyaratan Penggunaan Lahan Persyaratan penggunaan lahan dapat dibedakan menjadi empat, yaitu ; 1) Persyaratan Ekologikal. Contohnya ketersediaan air, ketersediaan unsur hara, ketersediaan oksigen, resiko banjir, lingkup temperatur, kelembapan udara, dan periode kering. 2) Persyaratan Pengelolaan. Contohnya persiapan pembibitan dan mekanisasi selama panen. 3) Persyaratan Konservasi. Contohnya kontrol erosi, resiko komplen tanah, resiko pembentukan kulit tanah. 4) Persyaratan Perbaikan. Contohnya pengeringan lahan, tanggap terhadap pemupukan.
4. Penggunaan Lahan Penggunaan lahan digolongkan ke dalam dua golongan besar yaitu penggunaan lahan pertanian dan penggunaan lahan bukan pertanian. Penggunaan lahan pertanian seperti tegalan, sawah, kebun kopi, kebun karet, padang rumput, hutan produksi, hutan lindung, padang alang-alang dan sebagainya. Sedangkan penggunaan lahan bukan pertanian dapat dibedakan ke dalam penggunaan kota atau desa seperti pemukiman, industri, rekreasi, pertambangan dan sebagainya. (Dit. Land Use, 1967). Namun, pada hakekatnya, penggunaan lahan merupakan hasil perpaduan dari berbagai faktor fisik, sosial dan budaya, karena manusia sebagai makhluk sosial sangat berperan dalam melakukan aktivitas di muka bumi ini. Tingkah laku
15
manusia itu mampu merubah segala bentuk fisik di lahan atau dalam artian lain adalah ruang (permukaan tanah) serta lapisan batuan yang terkandung di bawahnya dan lapisan udara di atasnya. Tingkah laku manusia dalam menggunakan lahan, mampu merubah tatanan kondisi fisik yang ada, sehingga dapat berubah ke arah yang baik bahkan tidak sedikit lahan tersebut berubah ke arah yang lebih buruk lagi. Kehidupan manusia yang cenderung selalu merasa tidak puas akan fasilitas yang sudah diperolehnya, membuat manusia lupa akan batasan-batasan dalam menggunakan lahan yang ada. Kondisi sosial budaya yang semakin modern serta adanya ledakan penduduk yang besar, membuat manusia saling bersaing dalam mendapatkan segala kebutuhan hidupnya, termasuk lahan yang digunakan untuk tangkapan air hujan, pertanian dan pemukiman. Lahan yang seharusnya digunakan sebagai tangkapan air berubah menjadi lahan pertanian dan lahan pertanian berubah menjadi lahan pemukiman dan sebagainya. Adanya perubahan penggunaan lahan tersebut, membuat keadaan menjadi tidak terkendali. Bahkan dapat menimbulkan beberapa dampak yang bisa merugikan manusia itu sendiri.
5. Degradasi Lahan Degradasi lahan adalah lahan yang tanahnya telah mengalami proses degradasi atau penurunan tingkat produktivitas tanah (Sarief, 1986:130). Pertanian atau penanaman yang berpindah-pindah yang pernah dilakukan oleh nenek moyang kita dan hingga sekarang masih banyak yang melangsungkannya di
16
wilayah di tanah air kita. Kesuburan tanah Indonesia membuat orang berdecak kagum, sehingga mereka berlomba mendapatkan dan mengolahnya. Namun, amat disayangkan sekali, bahwa tanah yang selama ini dimanfaatkan menjadi tidak produktif lagi, dan bahkan menjadi rusak. Sehingga mereka meninggalkan lahan yang sudah tidak produktif lagi dan segera berpindah tempat untuk mencari lahan baru. Lahan yang mereka tinggalkan menjadi rusak, karena mereka hanya bisa memanfaatkannya tanpa mengimbanginya dengan pemeliharaan. Sumberdaya alam seperti tanah dan air merupakan sumber daya alam yang dapat diperbaharui, artinya mampu diperbaharui dalam waktu yang singkat, akan tetapi sumber daya ini sangat mudah sekali mengalami kerusakan atau degradasi. Kerusakan tanah yang dapat terjadi adalah hilangnya unsur hara dan zat organik di daerah perakaran, terkumpulnya kadar garam di daerah perakaran (salinitasi), terkumpulnya zat/senyawa yang menjadi racun bagi tanaman, penjenuhan tanah oleh genangan air dan terbawanya lapisan atas yang subur oleh erosi. Kerusakan air berupa hilang atau mengeringnya sumber air karena daerah tangkapan air yang berkurang serta menurunnya kualitas air akibat adanya pengendapan bahan-bahan atau senyawa yang berasal dari limbah pabrik, pertanian bahkan rumah tangga. Peristiwa ini dikenal dengan polusi air. Adanya kerusakan tersebut diakibatkan oleh dua faktor utama, seperti faktor alami dan aktivitas manusia. Faktor alami seperti gunung meletus, gempa bumi, banjir. Sedangkan kerusakan lahan yang diakibatkan oleh aktivitas manusia dilakukan melalui proses perubahan fungsi lahan yang membuka lahan perhutanan
17
menjadi kawasan pertanian dan pemukiman tanpa adanya teknik konservasi, penebangan kayu hutan tanpa izin dengan sistem tebang bakar dan adanya proses penanaman yang terus menerus tanpa ada waktu istirahat bagi tanah.
6. Perbaikan lahan Perbaikan lahan adalah aktivitas yang dilakukan untuk memperbaiki kulaitas lahan pada sebidang lahan untuk mendapatkan keuntungan. Perbaikan lahan diklasifikasikan menjadi dua, yaitu: 1. Perbaikan lahan utama : perbaikan kualitas lahan yang permanen dari suatu lahan untuk penggunaan lahan tertentu. Contohnya adalah pembuatan saluransaluran irigasi, reklamasi daerah ungaran, pengeringan daerah berawa. 2. Perbaikan lahan minor: perbaikan lahan pada kualitas lahan tak permanen yang dapat dilakukan oleh petani atau pemakai lahan. Contohnya adalah pembersihan lahan kasar dipermukaan, permukaan untuk pemulihan benturan tanah dan sebagainya.
18
B. EROSI 1. Pengertian erosi Menurut Hardjowigeno (2003 : 162) bahwa erosi adalah suatu proses dimana tanah dihancurkan (detached) dan kemudian dipindahkan ke tempat lain oleh kekuatan air, angin dan gravitasi. Gabriels (dalam Kartasapoetra, 2005 : 38 ) mengemukakan E (tanah yang terkikis/hilang) = f (erosivitas x erodibilitas), jelasnya, bahwa : “terperciknya atau hilangnya tanah yang diakibatkan timpaan-timpaan titik-titik curah hujan terhadap tanah dengan nilai indeks erosivitas tertentu merupakan suatu ukuran dari banyaknya tanah yang terlepaskan, besarnya run off (aliran permukaan) serta tanah yang hilang dianggap sebagai patokan untuk erodibilitas tanah”. Menurut E.W.Russel (dalam Kartasapoetra, dkk. 2005 : 39) menyatakan bahwa erosi tanah : “kemampuan yang kurang dari tanah untuk menginfiltrasikan air ke lapisan tanah yang lebih dalam, baik pada waktunya terjadi hujan atau dengan adanya air yang mengalir ke permukaan itu, laju aliran air akan terjadi di permukaan tanah tersebut sambil mengangkut atau menghanyutkan partikel-partikel tanahnya”. Menurut Arsyad (1989 : 30), erosi adalah “peristiwa pindahnya atau terangkutnya tanah atau bagian-bagian tanah dari suatu tempat ke tempat lain oleh media alami”. Sarwono (2003), erosi adalah suatu proses di mana tanah dihancurkan (detached) dan kemudian dipindahkan ke tempat lain oleh kekuatan air, angin atau gravitasi. Sedangkan menurut Baver (dalam Kartasapoetra, dkk.2005 : 40): “erosi tanah sangat bergantung pada sifat-sifat hujan, kemiringan lereng jaringan aliran air, vegetasi dan kemampuan tanah untuk menahan penyebaran (dispersion) air dan menginfiltrasikan ke lapisan-lapisan tanah bagian dalam. Dalam hal terjadinya erosi ini faktor manusia yang memang
19
dapat mempercepat terjadinya erosi tersebut atau dapat menghambat, mencegahnya agak kurang diperhatikannya, padahal faktor kegiatan dan perlakuan-perlakuan manusia itu umumnya dianggap penting, yaitu dengan adanya perlakuan-perlakuan yang negatif dan positif. Beberapa pengertian erosi yang dikemukakan oleh para ahli tersebut, dapat ditarik kesimpulan bahwa erosi merupakan suatu proses penghancuran dan pengangkutan tanah oleh alam (air dan angin) dengan pelaku utamanya adalah manusia karena telah mengganggu keseimbangan proses pembentukan dan pengangkutan tanah sehingga proses erosi menjadi lebih cepat atau bahkan juga dapat dapat menghambat laju erosi.
2. Faktor-faktor Erosi Karakteristik tanah dan vegetasi yang saling mempengaruhi bergantung pada kondisi iklim serta geologi yang mana kedua kondisi ini merupakan faktor utama yang mempengaruhi proses erosi tanah. Di luar faktor-faktor tersebut, kegiatan manusia di muka bumi ini juga memberi andil yang cukup besar pada perubahan laju erosi tanah. “Pada dasarnya dapat disimpulkan bahwa erosi adalah akibat interaksi kerja antara faktor-faktor iklim, topografi, tumbuh-tumbuhan (vegetasi) dan manusia terhadap tanah”. (Arsyad, 1989 : 72) Kelima faktor tersebut dinyatakan dengan persamaan E = ƒ(i,r,v,t,m), dimana E adalah erosi, i adalah iklim, r adalah topografi, v adalah tumbuhan, t adalah tanah dan m adalah manusia. Agar terlihat jelas hubungan antara kelima faktor tersebut, dapat dilihat pada Gambar 2.1.
20
Gambar 2.1 Hubungan Klasifikasi Faktor-faktor Penyebab Erosi (Soil Conservation Service UCDA dan Hudson – Soil Conservation - 1976)
EROSIVITAS
EROSI
IKLIM
SIFAT FISIK TANAH
TANAH
ERODIBILITAS TOPOGRAFI PENGELOLAAN TANAH DAN TANAMAN
VEGETASI MANUSIA
Persamaan di atas, mengandung dua jenis peubah yaitu (1) faktor-faktor yang dapat dirubah oleh manusia seperti tumbuh-tumbuhan yang tumbuh di atas tanah (v), sebagian sifat-sifat tanah (t) yaitu kesuburan tanah, ketahanan agregat dan kapasitas infiltrasi, dan satu unsur topografi (r) yaitu panjang lereng dan (2) faktor-faktor yang tidak dapat dirubah oleh manusia seperti iklim (i), tipe tanah dan kecuraman lereng. Penyelesaian masalah erosi secara efektif tergantung pada hasil penilaian kita terhadap setiap faktor dan hubungannya satu sama lain. a. Iklim Iklim adalah rata-rata keadaan cuaca dalam jangka waktu yang cukup lama minimal 30 tahun yang sifatnya tetap (Kartasapoetra, dkk 2005 : 18). Iklim merupakan salah satu komponen ekosistem alam sehingga kehidupan makhluk hidup tidak terlepas dari pengaruh tersebut.
21
Suatu daerah yang memiliki iklim basah sangat dipengaruhi oleh besarnya hujan, intensitas dan distribusi hujan yang menentukan kekuatan dispersi hujan terhadap tanah, jumlah dan kecepatan aliran permukaan serta kerusakan erosi. Maka, hujan dapat dikatakan sebagai faktor utama yang mempengaruhi erosi. Besarnya curah hujan adalah volume air yang jatuh pada suatu areal tertentu yang dinyatakan dalam meter kubik per satuan luas atau secara lebih umum dinyatakan dalam tinggi air yaitu millimeter (mm). Besarnya curah hujan dapat dimaksudkan untuk satu kali hujan atau untuk masa tertentu seperti per hari, per bulan, per musim, atau per tahun. Intensitas hujan menyatakan besarnya curah hujan yang jatuh dalam suatu waktu yang singkat yaitu 5, 10, 15 atau 30 menit yang dinyatakan dalam milimeter per jam atau sentimeter per jam. Intensitas hujan dapat diklasifikasikan dalam Tabel 2.1. Tabel 2.1 Klasifikasi Intensitas Hujan Intensitas (mm/jam)
Klasifikasi
0-5
Sangat Rendah
6 - 10
Rendah
11 - 25
Sedang
26 - 50
Agak Tinggi
51 - 75
Tinggi
> 75
Sangat Tinggi
Sumber : Kohne dan Bertrant (Arsyad, 1989 : 73) Suatu sifat hujan yang sangat penting dan mempengaruhi erosi adalah energi kinetik hujan tersebut, karena merupakan penyebab pokok dalam penghancuran agrerat-agrerat tanah.
22
Energi kinetik hujan dapat dengan mudah dihitung dengan rumus dasar : Ek =½ m.v2 dimana Ek adalah energi kinetik, m adalah massa butir dan v adalah kecepatan jatuhnya. Energi kinetik curah hujan itu sendiri mempengaruhi erosi, walaupun demikian, korelasi yang lebih erat dengan erosi didapat dengan menggunakan term interaksi energi-intensitas hujan. Term ini adalah hasil kali total energi hujan dengan intensitas maksimum 30 menit. Term interaksi nampaknya merupakan suatu pengukur yang baik bagi pengaruh bersama antara : (1) laju infiltrasi yang berkurang selama hujan, (2) pengaruh aliran air permukaan yang berbentuk geometri terhadap erosi, dan (3) perlindungan lapisan air atas pengaruh percikan butir-butir hujan terhadap tanah. Energi kinetik hujan didapatkan dari persamaan (Wischmeiner dan Smith, 1958, 1978) : E = 210 + 89 log i dimana E adalah energi kinetik dalam metrik ton meter per hektar per sentimeter hujan dan i adalah intensitas hujan dalam sentimeter per jam. Term interaksi energi dengan intensitas maksimum 30 menit didapat dari hubungan : EI30 = E (I30.10-2) dimana EI30 adalah interaksi energi dengan intensitas maksimum 30 menit, E adalah energi kinetik selama periode hujan dalam ton meter per hektar, I30 adalah intensitas maksimum 30 menit dalam sentimeter per jam. Interaksi energi (EI30) berkorelasi sangat erat dengan besarnya erosi yang terjadi, maka EI30 dinyatakan sebagai indeks potensial erosi hujan atau indeks
23
erosi hujan. Menghitung nilai EI30 menggunakan dua rumus di atas dan memerlukan suatu penakar hujan otomatik yang mencatat banyaknya air yang jatuh setiap saat. Kendala yang dihadapi dalam menghitung rumus ini adalah terbatasnya penyebaran penakar hujan otomatik, maka terdapat metoda lain dalam menentukan nilai EI30 dengan menggunakan catatan hujan yang umumnya tersedia. Seperti yang dikemukakan oleh Lenvain (dalam Arsyad,1989 : 80) EI30 = 2,34 R 1,98 Dimana EI30 adalah erosivitas hujan bulanan, R adalah curah hujan bulanan (cm)
b. Topografi Kemiringan dan panjang lereng adalah dua unsur topografi yang paling berpengaruh terhadap aliran permukaan dan erosi. (Arsyad 1989 : 81). Menurut Tjawn (dalam Suripin. 2004 : 55), dengan makin curam dan makin panjangnya lereng maka makin besar pula kecepatan aliran air permukaan dan bahaya erosi. Apabila lereng yang gundul maka akan mudah terkena erosi karena kecepatan aliran air akan mudah mengikis lapisan tanah atas. Sedangkan pada tanah yang datar atau landai kecepatan aliran air lebih kecil dibandingkan dengan tanah yang miring. Topografi yang miring memperparah berbagai erosi air sehingga dapat membatasi dalamnya solum. Sebaliknya jika air tergenang di suatu dataran dalam waktu yang lama atau sepanjang tahun, maka pengaruh iklim relatif tidak begitu nampak dalam perkembangan tanah yang teratur. Pada topografi yang
24
datar, sebagian besar air akan menyerap ke dalam tanah dan menyebabkan terjadinya proses hidrolisa dan pencucian. Faktor topografi umumnya dinyatakan ke dalam 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 secara acak, pada lahan miring, partikel tanah lebih banyak yang terlempar ke arah bawah daripada yang ke atas, dengan proporsi yang makin besar dengan meningkatnya kemiringan lereng. Selanjutnya, makin panjang lereng cenderung makin banyak air permukaan yang terakumulasi sehingga aliran permukaan menjadi lebih tinggi kedalaman maupun kecepatannya. Kombinasi kedua variable lereng ini akan menyebabkan laju erosi tanah tidak sekedar proporsional dengan kemiringan lereng tetapi meningkat secara drastic dengan meningkatnya panjang lereng.
c. Tanah Berbagai tipe tanah mempunyai kepekaan terhadap erosi yang berbedabeda. Kepekaan erosi tanah yaitu mudah atau tidaknya tanah tererosi adalah fungsi berbagai interaksi sifat-sifat fisik dan kimia tanah. Sifat-sifat tanah yang mempengaruhi kepekaan erosi adalah (1) sifat-sifat tanah yang mempengaruhi laju infiltrasi, permeabilitas dan kapasitas menahan air dan (2) sifat-sifat tanah yang mempengaruhi ketahanan struktur tanah terhadap dispersi dan pengikisan oleh butir-butir hujan yang jatuh dan aliran permukaan.
25
Sifat-sifat tanah yang mempengaruhi erosi adalah (a) tekstur, (b) struktur, (c) bahan organik, (d) kedalaman tanah, (e) sifat lapisan tanah, dan tingkat kesuburan tanah. •
Tekstur Batuan dan mineral yang mengalami pelapukan baik secara fisik maupun
kimia akan menghasilkan partikel dengan berbagai macam ukuran, mulai dari ukuran batu, kerikil (gravel), pasir, lempung sampai liat. Tekstur tanah merupakan perbandingan relatif dari berbagai golongan besar partikel tanah dalam suatu massa tanah, terutama perbandingan antara fraksi-fraksi liat, lempunga dan pasir. Jumlah persentase pasir, lempung dan liat selalu 100 %. Tanah dengan kandungan pasir, lempung dan liat yang sama dinamakan kelas geluh kelempungan (clay loam). Areal yang dibatasi oleh garis tebal di dalam segitiga memberikan batas-batas kelas. Seperti yang terdapat dalam Gambar 2.2. Gambar 2.2 Segitiga Tekstur Tanah
26
Tekstur tanah turut menentukan tata air dalam tanah, yaitu berupa kecepatan infiltrasi, penetrasi dan kemampuan pengikatan air oleh tanah. Terjadi tidaknya aliran permukaan, tergantung kepada dua sifat yang dimiliki oleh tanah tersebut, yaitu : 1) Kapasitas infiltrasi, yaitu kemampuan tanah untuk meresapkan air, diukur dalam mm setiap satuan waktu. 2) Permeabilitas dari lapisan tanah yang berlainan, yaitu kemampuan tanah untuk meluluskan air atau udara ke lapisan bawah profil tanah. Bila kapasitas infiltrasi dan permeabilitas besar seperti pada tanah berpasir yang mempunyai kedalaman lapisan kedap yang dalam, walaupun dengan curah hujan yang lebat kemungkinan untuk terjadi aliran permukaan kecil sekali. Sedangkan tanah-tanah bertekstur halus akan air sangat lambat, sehingga curah hujan yang cukup rendah akan menimbulkan aliran permukaan. Menurut Bennet (dalam Suripin, 2004 : 46), “tekstur kasar yang terpisah satu sama lain atau tidak membentuk agrerat menunjukkan permeabilitas yang lebih tinggi dari pada tekstur halus, yang dapat mengurangi terjadinya aliran permukaan. Tetapi, pada tanah-tanah yang cepat jenuh oleh air, bahaya erosi kemungkinan besar”. Kepekaan tanah terhadap erosi ditentukan oleh mudah tidaknya butir-butir tanah atau agrerat-agrerat tanah didispersikan dan disuspensikan oleh air, daya infiltrasi dan ukuran butir-butir tanah yang akan menentukan mudah atau tidaknya terangkut oleh air. Agrerat yang mudah didispersikan oleh air dan daya infiltrasinya kecil serta dengan ukuran butir-butir tanah halus, peka terhadap erosi atau erodibilitasnya besar. (Baver, dalam Suripin. 2004 : 47)
27
•
Struktur Tekstur tanah digunakan untuk mengidentifikasi ukuran butiran,
sedangkan struktur tanah digunakan untuk menerangkan susunan partikel-partikel tanah. Struktur tanah terdiri dari struktur makro dan struktur mikro. Struktur makro adalah susunan agrerat-agrerat tanah satu dengan lainnya, sedangkan struktur mikro adalah penyusunan butir-butir primer tanah (pasir, lempung dan liat) menjadi partikel sekunder yang disebut peds atau agrerat. Struktur tanah memegang peranan penting terhadap pertumbuhan tanaman, baik secara langsung maupun tidak langsung. Pengaruh yang langsung adalah terhadap pertumbuhan akar tanaman. Bila tanah padat, akar akan sukar menembus tanah tersebut, tetapi bila struktur tanah remah, maka akar akan tumbuh dengan baik. Pengaruh yang tidak langsung yaitu terhadap tata air dan tata udara tanah, terutama terhadap permeabilitas atau kemampuan tanah untuk mengalirkan air dan udara dalam tanah. Tanah-tanah yang mempunyai struktur mantap terhadap pengaruh air, memiliki permeabilitas dan drainase yang sempurna serta tidak mudah didispersikan oleh air hujan. Permeabilitas tanah dapat menghilangkan daya air untuk mengerosi permukaan tanah, sedangkan drainase mempengaruhi kegiatan mikro-organisme dalam tanah, juga perakaran tanaman. Struktur tanah yang dikehendaki dalam bidang pertanian adalah struktur remah yang mempunyai nilai perbandingan antara bahan padat dengan ruang poripori
relatif
seimbang.
Keseimbangan
perbandingan
volume
tersebut,
28
menyebabkan kandungan air dan udara mencukupi bagi pertumbuhan dan bahan padatnya menyebabkan akar dapat cukup kuat untuk bertahan. Tanah yang berstruktur remah mempunyai pori-pori diantara agrerat yang lebih banyak dari pada yang berstruktur gumpal, sehingga perembesan airnya lebih cepat dan aliran permukaan diperkecil. Tanah yang memiliki pori-pori besar dan struktur yang baik akan memiliki kecepatan infiltrasi yang besar. •
Bahan Organik Bahan organik umumnya ditemukan di permukaan tanah atau lapisan
tanah atas (top soil). Jumlah bahan organik tidak besar, sekitar 3-5 %, tetapi memegang peranan penting dalam menentukan sifat-sifat tanah dan dalam bidang pertanian, terutama bagi pertumbuhan tanaman. Pengaruh bahan organik terhadap sifat-sifat tanah dan juga pertumbuhan tanaman adalah : 1) Sebagai granulator yaitu memperbaiki struktur tanah 2) Sumber unsur hara, yaitu N,P,S, unsur mikro dan lain-lain 3) Menambah kemampuan tanah untuk menahan air 4) Menambah kemampuan tanah untuk menahan unsur-unsur hara, kapasitas tukar kation menjadi tinggi 5) Sumber energi bagi mikro-organisme Kandungan bahan organik lapisan atas yang lebih tinggi akan membuat struktur tanah, peredaran udara, pergerakan air, aktivitas jasa hidup dan pertumbuhan akar lebih baik dibandingkan dengan lapisan tanah di bawahnya. Kaitannya dengan erosi tanah, Bennet (dalam Suripin. 2004 : 54) menyatakan bahwa “fungsi bahan organik dalam pencegahan terjadinya erosi
29
antara lain dapat memperbaiki aerasi tanah dan mempertinggi kapasitas air tanah serta memperbaiki daerah perakaran”. Sedangkan Tjawn (dalam Suripin. 2004 : 54) menyatakan bahwa : “peranan bahan organik dlam pengendalian tata air antara lain :1) memperbaiki peresapan air ke dlam tanah, 2) mengurangi aliran permukaan dan 3) mengurangi perbedaan kandungan air dalam tanah dan sungai antara musim hujan dan musim kemarau”.
Energi pukulan butir-butir hujan pada tanah yang tidak terlindungi, merupakan faktor utama penyebab erosi. Tetapi selama ada penutup tanah atau vegetasi, maka energi perusak butir-butir hujan ini akan sangat dikurangi. Jadi penutup tanah atau vegetasi tersebut sangat penting untuk mencegah pukulan langsung dari butir-butir hujan pada tanah. Tanah yang banyak mengandung bahan organik mempunyai lapisan humus yang tebal dan mempunyai sifat fisik yang baik yaitu mempunyai kemampunyai kemampuan mengisap air sampai beberapa kali berat keringnya dan juga memiliki porositas yang tinggi.
d. Vegetasi Suatu vegetasi penutup tanah yang baik seperti rumput yang tebal atau rimba yang lebat akan menghilangkan pengaruh hujan dan topografi terhadap erosi. Kebutuhan manusia akan pangan, sandang dan pemukiman tidak terlepas dari adanya peran vegetasi. Vegetasi sangat berperan terutama dalam usaha pertanian yang diusahakan manusia.
30
Usaha pertanian tersebut harus dikelola dengan baik, seperti jenis tanaman harus sesuai dan cocok dengan kondisi lahan sehingga hasil yang dicapai dapat melimpah tanpa menimbulkan degradasi lahan seperti erosi. Pengaruh vegetasi terhadap erosi dan aliran permukaan dapat dibagi dalam lima bagian yakni (a) intersepsi hujan oleh tajuk tanaman, (b) mengurangi kecepatan aliran permukaan dan kekuatan perusak air, (c) pengaruh akar dan kegiatan-kegitan biologi yang berhubungan dengan pertumbuhan vegetatif dan pengaruhnya terhadap stabilitas strukut dan porositas tanah, (d) transpirasi yang mengakibatkan kandungan air tanah berkurang.
•
Tindakan Campur Tangan Manusia Kegiatan manusia dikenal sebagai salah satu faktor paling penting
terhadap terjadinya erosi tanah yang cepat dan intensif. Kegiatan-kegiatan yang dilakukan manusia sangat berkaitan dengan perubahan faktor-faktor yang berpengaruh terhadap erosi, misalnya perubahan penutup tanah akibat penggundulan/pembabatan hutan untuk pemukiman, lahan pertanian, atau gembalaan. Perubahan topografi secara mikro akibat penerapan terasering, penggemburan tanah dengan pengolahan serta pemakaian stabilizer dan pupuk yang berpengaruh pada struktur tanah. Kegiatan manusia di muka bumi ini sering mengganggu keseimbangan antara regenerasi (pembentukan) tanah dan laju erosi tanah. Tentu saja, terbuka kemungkinan bagi manusia untuk melindungi tanah dari bahaya erosi melalui kegiatan konservasi, seperti penghijauan, terasering dan lain-lain.
31
3. Dampak Erosi Menurut Russel (dalam Suripin. 2004 : 22), air hanya akan mengalir di permukaan apabila jumlah air hujan lebih besar daripada kemampuan tanah untuk menginfiltrasikan air ke lapisan yang lebih dalam. Erosi yang diakibatkan oleh pergerakkan air (daerah dengan curah hujan tinggi) meliputi beberapa proses, sepeti pelepasan (detachment), penghanyutan/ pengangkutan (transportation) dan pengendapan (deposition) daripada partikel-partikel tanah yang terjadi akibat tumbukan tetes air hujan dan aliran permukaan. (Fostes dan Meyer dalam Suripin. 2004 : 24)
Tetesan air hujan ini akan menimbulkan pembentukan lapisan tanah keras (crust formation) pada lapisan permukaan. Air yang jatuh tersebut akan menabrak lapisan tanah atas dan membuat pori-pori tanah menjadi keras, kemudian lambat laun akan tertutup sehingga laju infiltrasi akan terhenti dan aliran permukaan semakin melimpah. Berdasarkan uraian tersebut, pengaruh erosi dapat menimbulkan kemerosotan kesuburan fisik dari tanah itu. Akibat langsung dari erosi ini adalah hilangnya lapisan atas atau lapisan top soil yang akan tinggal lapisan sub soil atau lapisan bagian bawah di mana mikro flora dan mikro fauna sudah hilang, sehingga sub soil dapat dikatakan tidak subur, kadang-kadang gersang, kurus dan merupakan tanah yang mentah yang perlu mendapat pengolahan kembali dalam jangka waktu yang lama. Dampak erosi yang dapat dirasakan secara langsung maupun secara tidak langsung, baik ditempat terjadinya erosi ataupun ditempat lain diuraikan pada Tabel 2.2.
32
Tabel 2.2 Dampak Erosi Tanah Bentuk Dampak di Tempat Kejadian Dampak di Luar Tempat Dampak Erosi Kejadian Langsung 1. Kehilangan lapisan tanah yang 1. Pelumpuran dan baik bagi berjangkarnya akar pendangkalan sungai, tanaman. waduk, dan saluran irigasi 2. Kehilangan unsur hara dan serta badan air lainnya. kerusakan struktur tanah. 2. Tertimbunnya lahan 3. Peningkatan penggunaan pertanian, jalan, dan energi/input untukproses bangunan lain. produksi pertanian. 3. Menghilangnya massa air 4. Kemerosotan produktivitas dan kualitas air menurun. tanah. 4. Kerusakan ekosistem 5. Berkurangnya alternatif perairan. penggunaan lahan. 6. Timbulnya tekanan untuk membuka lahan baru. 7. Timbulnya keperluan akan perbaikan lahan yang rusak. Tidak 1. Berkurangnya alternatif 1. Kerugian oleh Langsung penggunaan tanah. memendeknya umur 2. Timbulnya tekanan untuk waduk. membuka lahan baru. 2. Meningkatnya frekuensi 3. Timbulnya keperluan akan dan besarnya banjir. perbaikan lahan dan bangunan yang rusak. Sumber : Arsyad (1989) 4. Jenis – jenis Erosi Proses erosi terdiri atas tiga bagian yang berurutan, yaitu: pengelupasan (detachment), pengangkutan (transportation), dan pengendapan (sedimentation). Erosi dapat disebabkan oleh air hujan. Selain disebabkan oleh air hujan, erosi juga dapat terjadi karena tenaga angin dan salju.
33
Beberapa tipe erosi permukaan yang banyak dijumpai adalah: a. Erosi percik (splash erosion) Adalah proses terkelupasnya partikel-partikel tanah bagian atas oleh tenaga kinetik air hujan bebas atau sebagian air lolos (throughfall). Tenaga kinetik tersebut ditentukan oleh dua hal, massa dan kecepatan jatuhan air. Tenaga kinetik bertambah besar dengan bertambah besarnya diameter air hujan dan jarak antara ujung daun penetes (driptips) dan permukaan tanah. Oleh karenanya, air lolos dari vegetasi dengan ujung penetes lebar memberikan tenaga kinetik yang besar dan dengan demikian, memperbesar kecepatan air lolos sampai ke permukaan tanah. Besarnya erosi bukan disebabkan oleh adanya unsur pohon, melainkan oleh adanya tumbuhan bawah dan seresah. Arah dan jarak terkelupasnya partielpartikel tanah ditentukan oleh kemiringan lereng, kecepatan dan arah angin, keadaan kekesaran permukaan tanah, dan penutupan tanah. b. Erosi Kulit (sheet erosion) Merupakan erosi yang terjadi ketika lapisan tipis permukaan tanah di daerah berlereng terkikis oleh kombinasi air hujan dan air larian. Berdasarkan sumber tenaga penyebab erosi kulit, tenaga kinetis air hujan lebih penting karena kecepatan air jatuhan lebih besar. Tenaga kinetik air hujan menyebabkan lepasnya partikel-partikel tanah dan bersama-sama dengan pengendapan sedimen (hasil erosi) di atas permukaan tanah, menyebabkan turunnya laju infiltrasi karena poripori tanah tertutup oleh kikisan partikel tanah tersebut. Daerah dengan komposisi lapisan pemukaan tanah atas yang rentan/lepas terletak di atas lapisan bawah permukaan yang solid merupakan daerah dengan potensi terjadinya erosi kulit
34
yang besar. Besar kecilnya tenaga penggerak terjadinya erosi kulit ditentukan oleh kecepatan dan kedalaman air larian. c. Erosi Alur (riil erosion) Erosi yang terjadi karena adanya pengelupasan yang diikuti dengan pengangkutan partikel-partikel tanah oleh aliran air larian yang terkonsentrasi di dalam saluran-saluran air. Hal ini terjadi ketika air larian masuk ke dalam cekungan permukaan tanah, kecepatan air larian meningkat, dan akhirnya terjadilah transport sedimen. Erosi alur dapat diatasi dengan cara pencangkulan tanah. d. Erosi Parit (gully erosion) Membentuk jajaran parit yang lebih dalam dan lebar dan merupakan tingkat lanjutan dari erosi alur. Erosi parit dapat diklasifikasikan sebagai parit berkesinambungan dan parit terputus-putus. Erosi parit dibedakan menjadi dua berdasarkan bentuk penampang melintangnya, yaitu parit bentuk V dan parit bentuk U. Erosi parit bentuk V terjadi pada tanah yang relatif dangkal dengan tingkat erodibilitas seragam. Untuk mencegah meluasnya erosi parit bentuk V, pencegahan dengan menggunakan cara vegetatif dianggap paling memadai mengingat penyebab utama terjadinya erosi adalah air hujan. Sedang erosi parit bentuk U umum terjadi pada tanah dengan erodibilitas yang lebih tinggi. Aliran air bawah permukaan akan mengikis lapisan tanah bagian bawah sampai pada saatnya seluruh bangunan tanah tersebut runtuh dan terbentuk parit berbentuk U. Untuk menanggulangi tipe erosi ini diperlukan kombinasi bangunan pencegah erosi dan penanaman vegetasi.
35
e. Erosi Tebing Sungai (streambank erosion) Merupakan pengikisan tanah pada tebing-tebing sungai dan penggerusan dasar sungai oleh aliran air sungai. Makin cepat laju aliran sungai makin besar kemungkinan terjadinya erosi tebing. Erosi tebing sungai dipengaruhi antara lain oleh kecepatan aliran, kondisi vegetasi di sepanjang tebing sungai, kegiatan bercocok tanam di pinggir sungai, kedalaman dan lebar sungai, bentuk alur sungai, dan tekstur tanah. f. Longsor (Landslide) Longsor (landslide) adalah suatu bentuk erosi yang pengangkutan atau pemindahan tanahnya terjadi pada suatu saat dalam volume yang besar. Jadi berbeda dari bentuk-bentuk erosi lainnya, pada longsor pengangkutan tanah itu terjadi sekaligus. Longsor terjadi sebagai akibat meluncurnya suatu volume tanah diatas suatu lapisan agak kedap air yang jenuh air. Lapisan tersebut yang terdiri dari liat atau mengandung kadar liat tinggi yang setelah jenuh air berlaku sebagai peluncur. Akan terjadi longsor jika terpenuhi tiga keadaan yaitu: 1) Lereng yang cukup curam sehingga volume tanah dapat bergerak atau meluncur kebawah. 2) Terdapat lapisan, di bawah permukaan tanah, yang kedap air dan lunak yang akan merupakan bidang luncur 3) Terdapat cukup air dalam tanah sehingga lapisan tanah tepat diatas lapisan kedap air tadi menjadi jenuh Lapisan kedap atau agak kedap air tadi biasanya terdiri dari lapisan liat atau mengandung liat yang tinggi, tetapi mungkin juga lapisan batuan.
36
C. PREDIKSI BESARNYA EROSI Erosi merupakan proses alamiah yang tidak bisa atau sulit untuk dihilangkan sama sekali atau tingkat erosinya nol, khususnya bagi 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 yang tidak melebihi laju pembentukan tanah. Hal ini penting dilakukan pada lahan-lahan pertanian untuk membatasi tanah yang hilang sehingga tingkat kesuburan dan/atau produktivitas tanah tidak terganggu dan dapat dipertahankan dari waktu ke waktu. Sehingga diperlukanlah suatu penelitian untuk menentukan besarnya erosi yang masih dapat dibiarkan untuk tiap-tiap jenis tanah untuk dijadikan dasar dalam menentukan tata guna lahan, pola dan intensitas tanam, manajemem lahan dan tindakan konservasi. Metode
prediksi
harus
memenuhi
persyaratan
yang
nampaknya
bertentangan, yaitu model harus dapat diandalkan, dapat digunakan secara umum (berlaku secara universal), mudah dipergunakan dengan data yang minimum, komprehensif dalam hal faktor-faktor yang digunakan dan dapat mengikuti terhadap setiap perubahan yang terjadi. Metode yang digunakan untuk memperkirakan besarnya erosi banyak jumlahnya, namun metode yang dikembangkan oleh Wischmeier and Smith (dalam Suripin 2004 : 68) adalah metode yang sudah umum digunakan yaitu Universal Soil Loss Equation (USLE). USLE memungkinkan perencana memprediksi laju erosi rata-rata lahan tertentu pada suatu kemiringan dengan pola
37
hujan tertentu untuk setiap macam jenis tanah dan penerapan pengelolaan lahan (tindakan konservasi lahan). Universal Soil Loss Equation (USLE) digunakan untuk memprediksi erosi jangka panjang dari erosi lembar (sheet erosion) dan erosi alur di bawah kondisi tertentu. Persamaan tersebut dapat juga memprediksi erosi pada lahan-lahan non pertanian, tapi tidak dapat untuk memprediksi pengendapan dan tidak memperhitungkan hasil sedimen dari erosi parit, tebing sungai dan dasar sungai. Gambar 2.3 Persamaan USLE (dalam Arsyad 1989 : 250)
BESARNYA EROSI YANG AKAN TERJADI SEBAGAI FUNGSI
HUJAN
POTENSI EROSI LAHAN
ENERGI SIFAT TANAH
KEKUATAN PERUSAK HUJAN
A = Dimana : A
R
PENGELOLAAN
PENGELOLAAN LAHAN
K
Ls
C
PENGELOLAAN TANAMAN
P
= Perkiraan hilangnya tanah tahunan rata-rata (ton/ha/th)
R
= Faktor erosivitas hujan
K
= Faktor erodibilitas tanah
LS = Faktor panjang dan kemiringan lereng C
= Faktor pengaturan tanaman
P
= Faktor praktek konservasi
38
a. Faktor Erosivitas Hujan (R) Salahsatu penyebab erosi tanah adalah pengaruh pukulan air hujan pada tanah. Hujan menyebabkan erosi tanah melalui dua jalan yaitu pelepasan butiran tanah oleh pukulan air hujan pada permukaan tanah dan kontribusi hujan terhadap aliran. Faktor erosivitas hujan (R) didefinisikan sebagai jumlah satuan indeks erosi hujan dalam setahun. Nilai R yang merupakan daya rusak hujan dapat ditentukan dengan persamaan yang dikemukakan oleh Lenvain (dalam Suripin. 2004 : 72), sebagai berikut : EI30 = 2,34.R1,98 Dimana EI30 adalah indeks erosi hujan bulanan (KJ/ha) ; R = curah hujan rata-rata bulanan (dm).
b. Faktor Erodibilitas Tanah (K) Erodibilitas tanah atau faktor kepekaan erosi tanah yang merupakan daya tahan tanah baik terhadap penglepasan dan pengangkutan terutama tergantung pada sifat-sifat tanah, seperti tekstur, stabilitas agrerat, kekuatan geser, kapasitas infiltrasi, kandungan bahan organik dan kimiawi. Selain itu, tergantung pula pada posisi topografi, kemiringan lereng dan gangguan manusia. Wischmeier (dalam Suripin. 2004 : 73) menyarankan bahwa untuk mendapatkan hasil yang memuaskan dalam memprediksi erosi, khususnya untuk kejadian tunggal, maka diperlukan erodibilitas tanah yang dinamis. Perhitungan yang digunakan dlaam menghitung erodibilitas tanah, yaitu dengan menggunakan persamaan :
39
100 K = 1,292 [2,1 M1,14 (10-4) (12-a) + 3,25 (b+2) + 2,5(c-3)] Ket :
K = faktor erodibilitas tanah M = ( % debu + % pasir sangat halus)(100- % liat) a = % bahan organik b = kode struktur tanah c = kelas permebilitas profil tanah
Perkiraan nilai erodibilitas tanah dapat diketahui berdasarkan data persentase debu dan pasir sangat halus, pasir, bahan organik dan struktur serta permeabilitas tanah yang ditunjukkan dalam nomograf. Gambar 2.4 Nomograf Erodibilitas Tanah untuk satuan metric (Wischmeier dalam Suripin (2004 : 74)
Sumber : Suripin (2004 : 74)
40
Tabel 2.3 Kode Struktur Tanah Kelas Struktur Tanah Granuler sangat halus Granuler halus Granuler sedang sampai kasar Berbentuk blok, blocky, plat, massif Sumber : Suripin (2004 : 74)
Ukuran Diameter (mm) <1 1–2 2 - 10
Kode 1 2 3 4
Tabel 2.4 Kode Permeabilitas Tanah Kelas Permeabilitas Tanah Cepat
Kecepatan (cm / jam)
Kode
> 25,4
1
Sedang – Cepat
12,7 – 25,4
2
Sedang
6,3 – 12,7
3
Lambat – Sedang
2,0 – 6,3
4
Lambat
0,5 – 2,0
5
< 0,5
6
Sangat Lambat Sumber :Suripin (2004 : 75)
c. Faktor Panjang dan Kemiringan Lereng (LS) Faktor Ls, merupakan kombinasi antara faktor panjang lereng (L) dan kemiringan lereng (S). menurut Weischmeier dan Arnoldus nilai LS untuk suatu tanah dapat dihitung dengan menggunakan dengan persamaan berikut : Ls = √x (0,0138 + 0,00965 s + 0,00138 s2) Dimana
x = Panjang Lereng (m) dan s = kemiringan lereng (%)
41
Tabel 2.5 Kemiringan Lereng Kelas
Lereng (%)
Deskripsi
I
0- 8
Datar
II
8 – 15
Landai
III
15 – 25
Miring
IV
25 – 40
Terjal
V
>40
Curam
Sumber : Departemen Kehutanan (1998)
Gambar 2.5 Nomografi Nilai LS
Sumber : Konservasi tanah dan air hal., Arsyad 1989 : 255
42
d. Faktor Tanaman dan Manajemen Tanaman (C) Faktor tanaman penutup menggambarkan nisbah antara besarnya erosi dari lahan yang bertananaman tertentu dan dengan manajemen (pengelolaan) tertentu terhadap besarnya erosi tanah yang tidak ditanami dan diolah bersih. Faktor ini mengukur kombinasi pengaruh tanaman dan pengelolaannya. Nilai C merupakan faktor yang sangat rumit dan dipengaruhi oleh banyak variabel. Variabel yang berpengaruh dapat dikelompokkan menjadi dua grup yaitu variabel alami dan variable yang dipengaruhi oleh sistem pengelolaan. Variable alami terutama adalah iklim dan fase pertumbuhan tanaman. Efektifitas tanaman dalam mencegah erosi tergantung pada tinggi dan kontinuitas kanopi, kerapatan penutupan lahan dan kerapatan perakaran. Sisa-sisa tanaman yang tersebar di atas permukaan tanah sebagai mulsa mempunyai efektifitas yang lebih tinggi dalam pencegahan erosi daripada tajuk tanaman dengan persentase penutupan tanah yang sama. Karena mulsa menempel langsung pada permukaan tanah sehingga energi dari butir-butir hujan yang menimpa tanah praktis sama dengan nol. Selain itu, mulsa juga berfungsi meningkatkan kekasaran permukaan sehingga mengurangi kecepatan dan kapasitas angkut aliran.
43
Tabel 2.6 Nilai Faktor C dari Berbagai Tanaman No. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17.
18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33. 34. 35. 36. 37.
Nilai Faktor Tanah terbuka/tanpa tanaman ......................................................................... 1,0 Sawah ........................................................................................................ 0,01 Tegalan tidak dispesifikasi ............................................................................. 0,7 Ubikayu ..................................................................................................... 0,8 Jagung ....................................................................................................... 0,7 Kedelai ...................................................................................................... 0,399 Kentang ..................................................................................................... 0,4 Kacang Tanah ............................................................................................. 0,2 Padi ........................................................................................................... 0,561 Tebu .......................................................................................................... 0,2 Pisang ........................................................................................................ 0,6 Akar Wangi (sereh wangi) ............................................................................. 0,4 Rumput Bede (tahun pertama ......................................................................... 0,287 Rumput Bade (tahun kedua ............................................................................ 0,002 Kopi dengan penutup tanah buruk ................................................................... 0,2 Talas.......................................................................................................... 0,85 Kebun Campuran : - Kerapatan tinggi .............................................................. 0,1 - Kerapatan sedang .............................................................. 0,2 - Kerapatan rendah ............................................................... 0,5 Perladangan ................................................................................................ 0,4 Hutan alam : - Serasah banyak ........................................................................ 0,001 - Serasah kurang ......................................................................... 0,005 Hutan Produksi : - tebang habis....................................................................... 0,5 - tebang pilih ........................................................................ 0,2 Semak belukar/padang rumput ........................................................................ 0,3 Ubikayu + Kedelai ....................................................................................... 0,181 Ubikayu + Kacang tanah ............................................................................... 0,195 Padi - Sorghum ............................................................................................ 0,345 Padi - Kedelai .............................................................................................. 0,417 Kacang tanah + Gude .................................................................................... 0,495 Kacang tanah + Kacang tunggak ..................................................................... 0,571 Kacang tanah + Mulsa jerami 4 ton/Ha ............................................................. 0,049 Padi + Mulsa jerami 4 ton/Ha ......................................................................... 0,096 Kacang tanah + Mulsa jagung 4 ton/Ha ............................................................ 0,128 Kacang tanah + Mulsa Crotalaria 3 ton/Ha ........................................................ 0,136 Kacang tanah + Mulsa kacang tunggak ............................................................. 0,259 Kacang tanah + Mulsa jerami 2 ton/Ha ............................................................. 0,377 Padi + Mulsa Crocotalaria 3 ton/Ha ................................................................. 0,387 Pola tanam tumpang gilir**) + Mulsa jerami ..................................................... 0,079 Pola tanam berurutan ***) + Mulsa sisa tanaman ............................................... 0,357 Alang-alang murni subur ............................................................................... 0,001
*)
Macam Penggunaan
Data Pusat Penelitian Tanah (1973-1981 tidak dipublikasikan)
**)
Pola tanam tumpang gilir : jagung + padi + ubikayu setelah panen padi ditanami kacang tanah
***)
Pola tanam berurutan : padi - jagung - kacang tanah
Sumber :Konservasi tanah dan air, (Arsyad 1989:258)
44
e. Faktor Konservasi Praktis (P) Nilai faktor tindakan manusia dalam konservasi tanah (P) adalah nisbah antara besarnya erosi dari lahan dengan suatu tindakan konservasi tertentu terhadap besarnya erosi dari lahan dengan suatu tindakan konservasi tertentu terhadap besarnya erosi pada lahan tanpa tindakan konservasi. Termasuk dalam tindakan konservasi tanah adalah penanaman dalam strip, pengolahan tanah menurut kontur, guludan dan teras. Nilai P adalah satu yang diberikan untuk lahan tanpa tindakan konservasi. Efektifitas tindakan konservasi dalam mengendalikan erosi tergantung pada panjang dan kemiringan lereng. Morgan (dalam Suripin 2004 : 80) menyatakan bahwa pencangkulan dan penanaman searah kontur dapat mengurangi erosi tanah pada lahan miring sampai 50 % dibandingkan dengan penanaman kearah atas-bawah. Selanjutnya, tanah yang hilang pada strip kontur mengalami penurunan 25 sampai 40 % dibandingkan pada lahan yang ditanami ke arah atas-bawah, bergantung pada kemiringan lereng. Beberapa nilai faktor P untuk berbagai tindakan konservasi terdapat dalam tabel 2.6. Tabel 2.7 Nilai Faktor P untuk Berbagai Tindakan Konservasi Tanah No. Tindakan khusus konservasi tanah 1.
2. 3.
4.
Terras bangku : Konstruksi baik Konstruksi sedang Konstruksi kurang baik Terras tradisional Strip tanaman rumput bahia Pengolahan tanah dan Penanaman menurut garis kontur : Kemiringan 0 -8% Kemiringan 9 – 20% Kemiringan ≥ 20% Tanpa tindakan konservasi
Sumber: Arsyad (1989:259)
Nilai P 0.04 0.35 0.40 0.40 0.40 0.50 0.75 0.90 1.00
45
D. TINGKAT BAHAYA EROSI (TBE) Tingkat bahaya erosi adalah perkiraan kehilangan tanah maksimum dibandingkan dengan tebal solum tanahnya pada setiap unit lahan bila teknik pengelolaan tanaman dan konservasi tanah tidak mengalami perubahan. Kriteria kelas Tingkat Bahaya Erosi adalah sebagai berikut : Tabel 2.8 Klasifikasi Tingkat Bahaya Erosi Bahaya Erosi
KELAS – Erosi Maksimum (A) – ton/ha/tahun I
II
III
( <15 )
( 15 - <60 )
( 60 - <180)
Dalam ( ≥ 90 )
SR
R
S
B
SB
Menengah ( 60 - < 90 )
R
S
B
SB
SB
Dangkal ( 30 - < 60 )
S
B
SB
SB
SB
Sangat Dangkal ( < 30 )
B
SB
SB
SB
SB
BERGSMA
0 - 5 (SR)
5 - 12 ( R )
12 - 25 (S)
25 - 60 (B)
> 60 (SB)
DANGLER
0 – 14,6
14,7 – 36,6
36,7 – 58,6
58,7 – 80,7
> 80,7
Solum Cm
IV ( 180 - <480 )
V ( ≥480 )
Sumber : Departemen Kehutanan (1998)
E. LAJU EROSI YANG MASIH DIBIARKAN (Tolerable Erotion) Laju erosi yang dinyatakan dalam mm/tahun atau ton/ha/tahun yang terbesar yang masih dapat dibiarkan atau ditoleransikan agar terpelihara suatu kedalaman tanah yang cukup bagi pertumbuhan tanaman/tumbuhan yang memungkinkan tercapainya produktivitas yang tinggi secara lestari disebut erosi yang masih dapat dibiarkan atau ditoleransikan atau disebut juga nilai T.
46
Tabel 2.9 Pedoman Penetapan Nilai T No
Sifat Tanah dan Substratum
1 2
Tanah dangkal di atas batuan Tanah dalam di atas batuan Tanah dengan lapisan bawahnya (sub Soil) 3 padat, di atas substrata yang tidak terkonsolidasi (telas mengalami pelapukan) Tanah dengan lapisan bawahnya 4 berpermeabilitas lambat di atas bahan yang tidak terkonsolidasi Tanah dengan lapisan bawahnya 5 berpermeabilitas sedang di atas bahan yang tidak terkonsolidasi Tanah dengan lapisan bawahnya 6 berpermeabilitas cepat di atas bahan yang tidak terkonsolidasi Sumber : Thompson (dalam Arsyad. 1989 : 237) Untuk
menentukan
Indeks
Bahaya
Nilai T Ton/acre/thn Ton/ha/thn 0.5 1.12 1.0 2.24
Erosi
2.0
4.48
4.0
8.96
5.0
11.21
6.0
13.45
(IBE)
adalah
dengan
membandingkan nilai erosi di lapangan dengan nilai tolerable erosion (T) seperti yang dikemukakan Hammer (dalam Arsyad (1989 : 239) IBE =
A T
Ket : A = nilai erosi di lapangan dan T = nilai erosi yang diperbolehkan
F. TINDAKAN KONSERVASI Tujuan utama dalam konservasi tanah adalah untuk mendapatkan tingkat keberlanjutan produksi lahan dengan menjaga laju kehilangan tanah tetap di bawah ambang batas yang diperkenankan, yang secara teoritis dapat dikatakan bahwa laju erosi harus lebih kecil atau sama dengan laju pembentukan tanah.
47
Dikarenakan erosi merupakan proses alam yang tidak dapat dihindari sama sekali atau nol erosi, khususnya untuk lahan pertanian, maak yang dapat dilakukan adalah mengurangi laju erosi sampai batas yang dapat diterima (maximum acceptable limit). Batas maksimum laju erosi atau tingkat toleransi kehilangan tanah bukanlah hal yang mudah untuk ditentukdan, karena menyangkut keseimbangan antara laju erosi dan laju pembentukan tanah yang secara praktis tidak mungkin dapat ditentukan. Strategi konservasi tanah harus mengarah pada : (i)
melindungi tanah dari hantaman air hujan dengan penutup permukaan tanah,
(ii)
mengurangi aliran permukaan dengan meningkatkan kapasitas infiltrasi,
(iii)
meningkatkan stabilitas agrerat tanah dan
(iv)
mengurangi kecepatan aliran permukaan dengan meningkatkan kekasaran permukaan lahan. Secara garis besar metode konservasi tanah dapat dikelompokkan menjadi
tiga golongan utama, yaitu (1) secara agronomis, (2) secara mekanis) dan (3) secara kimia. (1) Konservasi secara Agronomis/Vegetatif Konservasi tanah dan air secara vegetatif 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
48
jumlah daya rusak aliran permukaan. Konservasi ini dapat dilakukan dengan berbagai macam cara, yaitu : a. Pertanaman tanaman atau tumbuhan penutup tanah secara terusmenerus (permanent plant cover), yaitu tanaman yang memang sengaja ditanama untuk melindungi tanah dari erosi, menambah bahan organik tanah, dan sekaligus meningkatkan produktivitas tanah. Tanaman ini dapat ditanam sendiri atau ditanam bersama-sama dengan tanaman pokok, atau bahkan sebagai pelindung tanman pokok. b. Pertanaman dalam Strip (strip cropping), yaitu cara cocok tanam dengan beberapa jenis tanaman ditanam berselang seling dalam strip-strip pada sebidang tanah dan disusun memotong lereng atau garis kontur. Tanaman yang ditanam biasanya tanaman pangan atau tanaman semusim diselingi dengan stri-strip tanaman penutup tanah yang tumbuh cepat dan rapat untuk pupuk hijau. c. Pertanaman berganda (multiple cropping), yaitu suatu cara yang berguna untuk meningkatkan produktifitas lahan sambil menyediakan proteksi terhadap tanah dari erosi. d. Pertanaman bergilir (rotation cropping), adalah sistem bercocok tanam dengan menggunakan dua atau lebih jenis tanaman pada sebidang tanah, dimana tanaman kedua atau berikutnya ditanam setelah tanaman pertama berbunga, sehingga pada waktu tanaman pertama dipanen, tanaman kedua/berikutnya sudah mulai tumbuh.
49
e. Pemanfaatan mulsa (residu management), sistem dengan menggunakan mulsa/sisa tanaman yang ditebarkan di atas permukaan tanah, sedang sisanya ditanam di bawah permukaan tanah dinamakan pupuk hijau. f. Sistem pertanian hutan (agroforestry), biasa disebut dengan reboisasi yaitu usaha untuk memulihkan dan menghutankan kembali tanah yang mengalami kerusakan fisik, kimia maupun biologi, baik secara alami maupun oleh ulah manusia.
(2) Konservasi secara Mekanis Konservasi secara mekanis mempunyai fungsi untuk memperlambat aliran permukaan, menampung dan mengalirkan aliran permukaan sehingga tidak merusak, memperbesar kapasitas infiltrasi air kedalam tanah dan memperbaiki aerasi tanah dan menyediakan air bagi tanaman. usaha konservasi tanah dan air yang termasuk dalam metode mekanis antara lain : a. Pengolahan Tanah Pengolahan tanah adalah setiap manipulasi mekanik terhadap tanah yang ditujukan untuk menciptakan kondisi tanah yang baik bagi pertumbuhan tanaman. tujuan utama pengolahan tanah adalah menyiapkan tempat tumbuh bagi benih, menggemburkan tanah pada daerah perakaran, membalikkan tanah sehingga sisasisa tanaman terbenam di dalam tanah dan memberantas gulma.
50
b. Pengolahan tanah menurut garis kontur Pengolahan tanah dan penanaman menurut garis kontur dapat mengurangi laju erosi sampai 50 persen dibandingkan dengan pengolahan tanah dan penanaman menurut lereng (up-and down). Pembajakkan yang dilakukan pada pengolahan menurut kontur dilakukan memotong lereng atau mengikuti kontur, sehingga terbentuk jalur-jalur tumpukan tanah dan alur yang sejajar atau mengikuti garis kontur. pengolahan menurut garis kontur akan lebih efektif jika diikuti dengan peneneman mengikuti kontur juga. Gambar 2.6 Sketsa Pengolahan Tanah dan Penanaman menurut Garis Kontur
Sumber : Konservasi tanah dan air hal.120, Arsyad 1989
c. Guludan (contour bunds) Guludan adalah tumpukan tanah (galengan) yang dibuat memanjang memotong kemiringan lereng. fungsinya adalah untuk menghambat aliran permukaan, menyimpan air di bagian atasnya dan untuk memotong panjang lereng. Pada lahan yang lebih curam atau lahan dengan kondisi tanah tanah yang peka terhadap erosi fungsi guludan kemungkinan kurang efektif.
51
d. Pembuatan teras Teras adalah timbunan tanah yang dibuat melintang atau memotong kemiringan lahan, yang berfungsi untuk menangkap aliran permukaan serta mengarahkannya ke outlet yang mantap/stabil dengan kecepatan yang tidak erosif. sehingga memungkinkan terjadinya penyerapan air dan berkurangnya erosi. berdasarkan fungsinya, teras dapat dibedakan menjadi 3 jenis, yaitu : 1. Teras datar Biasanya dibuat pada tempat-tempat dengan curah hujan yang rendah, kemiringan tanahnya paling besar 3 % dan mudah menyerap air. 2. Teras kredit Umumnya diterapkan pada tempat-tempat yang tanahnya sulit menyerap air, kemiringan tanahnya 3 – 10 % dan curah hujannya tinggi. Tujuannya terutama untuk mempertahankan kesuburan tanah. 3. Teras pematang/guludan Dibuat pada tempat-tempat dengan kemiringan tanah 10 – 15 % dan dilengkapi dengan saluran pembuangan air disepanjang bagian atas guludan. Tujuannya ialah untuk mengurangi kecepatan air yang mengalir bila turun hujan, sehingga erosi dapat dicegah dan peresapan air kedalam tanah dapat diperbesar.
52
Gambar 2.7 Sketsa Penampang Guludan, Guludan Bersaluran, Terras Berdasar Lebar dan Terras Berdasar Sempit (Tidak Berskala)
Sumber : Arsyad (1989:122) 4. Teras bangku/tangga Dibuat pada tanah-tanah dengan kemiringan 10 - 30 %. Teras bangku memiliki bidang olah yang dibuat miring 1 % ke arah dalam serta dilengkapi dengan saluran air yang letaknya di sebelah dalam bidang olah tersebut.
5. Pembuatan saluran air (waterways)
53
Saluran air (waterways) bertujuan untuk mengarahkan dan menyalurkan aliran permukaan dengan kecepatan yang tidak erosif ke lokasi pembuangan air yang sesuai. 6. Pembuatan dam pengendali (check dam) Dam penghambat (check dam), balong/waduk, rorak, dan tanggul merupakan bangunan-bangunan yang dapat dipergunakan sebagai metoda mekanik dalam konservasi tanah dan air. Bangunan tersebut selain mengurangi jumlah dan kecepatan aliran permukaan juga memaksa air masuk ke dalam tanah yang akan menambah atau mengganti air tanah dan air bawah tanah. Air yang tertampung dalam waduk atau balong dapat dimanfaatkan untuk keperluaan seperti irigasi, ternak, perikanan, dan kebutuhan manusia lainnya.
(3) Konservasi secara Kimia Metoda kimia dalam konservasi tanah dan air. Bahwa kemantapan struktur tanah merupakan salah satu sifat tanah yang menentukan kepekaaan tanah terhadap erosi. penggunaan preparat kimia sintesis atau alami. Bahan kimia sebagai soil conditioner mempunyai pengaruh yang besar sekali terhadap stabilitas agregat tanah. Pengaruhnya berjangka lama karena senyawa tersebut tahan terhadap serangan mikroba tanah. Permeabilitas tanah dipertinggi dan erosi berkurang. Bahan tersebut juga memperbaiki pertumbuhan tanaman semusim pada tanah liat yang berat.
