BAB III LANDASAN TEORI
A. Metode USLE Metode Universal Soil Loss Equation (USLE) merupakan model empiris yang dikembangkan di Pusat Data Aliran Permukaan dan Erosi Nasional, Dinas Penelitian Pertanian, Departemen Pertanian Amerika Serikat (USDA) bekerja sama dengan Universitas Purdue pada tahun 1954 (Kurnia, 1997). Secara deskriptif model tersebut diformulasikan sebagai berikut (Suripin, 2004) : Ea = R × K × LS × CP ............................................................. (3.1) Dimana : Ea
= Banyaknya
tanah
tererosi
per
satuan
luas
waktu
(ton/ha/tahun) R
= Faktor erosivitas hujan dan aliran permukaan
K
= Faktor erodibilitas tanah
LS
= Faktor panjang dan kemiringan lereng
CP = Faktor pengelolaan tanaman dan konsevasi tanah Pada awalnya model penduga erosi USLE dikembangkan sebagai alat bantu para ahli konservasi tanah untuk merencanakan kegiatan usaha tani pada suatu landscape (skala usaha tani). Akan tetapi mulai tahun 1970, model ini menjadi sangat populer sebagai penduga erosi lembar
23
24
(sheet erosion) dan erosi alur (rill erosion) dalam rangka mengaplikasikan kebijakan konservasi tanah. Model ini juga pada awalnya digunakan untuk menduga erosi dari lahan-lahan pertanian, tetapi kemudian digunakan pada daerah-daerah penggembalaan, hutan, pemukiman, tempat rekreasi, erosi tebing jalan tol, daerah pertambangan dan lain-lain Wischmeier (1976) dalam Komariah (2014). 1. Faktor Erosivitas Hujan (R) Faktor erosivitas hujan di definisikan sebagai jumlah satuan indeks erosi hujan dalam setahun. Nilai R yang merupakan daya rusak hujan, dapat ditentukan dengan persamaan yang dilaporkan oleh pada penelitian Bols pada tahun 1978 untuk menentukan besarnya erosivitas hujan berdasarkan penelitian di Pulau Jawa dan Madura (Suripin, 2004), didapatkan persamaan sebagai berikut: EI30 = 6,12 (Rain1,21)× Days-0,47 × (MaxP0,53)......................... (3.2) Dimana : E130
= indeks erosi hujan
Rain
= curah hujan tahunan (cm)
Days
= jumlah hari hujan rata-rata pertahun (hari)
MaxP = jumlah hujan maxsimal rata-rata dalam 24 jam 2. Faktor Erodibilitas Tanah (K) Erodibilitas Tanah adalah sifat tanah yang menyatakan mudah atau tidaknya suatu tanah tererosi atau dengan kata lain erodibilitas
25
menunjukkan nilai kepekaan suatu jenis tanah terhadap daya penghancur dan penghanyut air hujan Santoso, A (2009). Faktor erodibilitas tanah (K) atau faktor kepekaan erosi tanah merupakan daya tahan baik terhadap pelepasan maupun pengangkutan, terutama tergantung pada sifat-sifat tanah, seperti tekstur, stabilitas agregat, kekuatan geser, kapasitas infiltrasi, kandungan bahan organik dan kimiawi. Di samping itu juga tergantung pada posisi topografi, kemiringan lereng, dan gangguan oleh manusia. Faktor erodibilitas tanah dapat diestimasikan dengan nomograf K seperti pada Gambar 3.1 dibawah ini.
Gambar 3.1 Nomograf K (Sumber Asdak, 2007)
26
Tabel 3.1 Penilaian Struktur Tanah Tipe Struktur Tanah (diameter)
Kode Penilaian
Granular sangat halus (< 1 mm)
1
Granular halus (1 – 2 mm)
2
Granular sedang dan besar (2 – 10 mm)
3
Berbentuk gumpal, lempeng, pejal
4
(Sumber : Suripin, 2004) Tabel 3.2 Klasifikasi Butir-Butir Primer Tanah Fraksi Tanah
Diameter (mm)
Kerikil
>2
Pasir Kasar
2,0 – 0,2
Pasir Halus
0,2 – 0,02
Debu
0,002 – 0,02
Liat
< 0,002
(Sumber : Roth, 1994) Tabel 3.3 Penilaian Permeabilitas Tanah Kelas Permeabiltas Tanah (kecepatan) Sangat Lambat (< 0,5 cm/jam)
Kode Penilaian >2
Lambat (0,5 – 2,0 cm/jam)
2,0 – 0,2
Lambat Sampai Sedang (2,0 – 6,3 cm/jam)
0,2 – 0,02
Sedang (6,3 – 12,7 cm/jam) Sedang Sampai Cepat (12,7 – 25,4 cm/jam)
0,002 – 0,02 < 0,002
Cepat (> 25,4 cm/jam) (Sumber : Suripin, 2004) Sebagai keterangan untuk menghitung nilai K dengan nomograf, di atas adalah tabel pelengkapnya yaitu tipe Struktur Tanah pada Tabel 3.1,
27
Klasifikasi Butir-Butir Primer Tanah pada Tabel 3.2, dan Permeabilitas Tanah pada Tabel 3.3. Faktor erodibilitas tanah menggunakan prakiraan besarnya nilai K untuk jenis tanah di DTA (Lembaga Ekologi : 1979) dapat dilihat pada tabel 3.4 dibawah ini : Tabel 3.4 Faktor Erodibilitas Tanah (K) Jenis Klasifikasi Tanah
K
a.
Latosol
0.31
b.
Regosol
0.12
c.
Lithosol
0.16
d.
Grumosol
e.
Hydromof abu-abu
No
0.21 0.20
(Sumber : Hidrologi dan Pengelolaan DAS, 2014) 3. Faktor Panjang Dan Kemiringan Lereng (LS) Faktor LS, kombinasi antara faktor panjang lereng (L) dan kemiringan (S) merupakan nisbah besarnya erosi dari suatu lereng dengan panjang dan kemiringan tertentu terhadap besarnya erosi dari plot lahan dengan panjang 22,13 m dan kemiringan 9 %. Nilai LS untuk sembarang panjang dan dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut : LS =
𝐿1 2
(0,00138S 2 + 0,00965S + 0,0138) .......................... (3.3)
28
Dimana : L
= panjang lerang (m) yang berlaku diukur dari tempat mulai terjadinya aliran air di atas permukaan tanah sampai tempat mulai terjadinya pengendapan.
S
= kemiringan lereng %
Faktor LS dapat juga diperoleh dengan menggunakan nomograf seperti terlihat pada Gambar 3.2 (Suripin, 2004).
Gambar 3.2 Nomograf untuk menghitung Faktor LS
29
Faktor LS juga dapat diperoleh melalui tabel dibawah ini : Tabel 3.5 Faktor LS berdasarkan Kemiringan Lereng
Kemiringan Lereng (%)
Faktor LS
1.
0-5
0.25
2.
5-15
1.20
3.
15-35
4.25
4.
35-50
7.50
5.
˃50
12.00
No
(Sumber : RLKT (Rehabilitasi Lahan dan Konservasi Tanah), Buku II 1986) 4. Faktor Tanaman Penutup Lahan Dan Manajemen Tanaman (C) Faktor C merupakan faktor yang menunjukan keseluruhan pengaruh dari faktor vegetasi, seresah, kondisi permukaan tanah, dan pengolahan lahan terhadap besarnya tanah yang hilang (erosi). Faktor
ini
mengukur
kombinasi
pengaruh
tanaman
dan
pengelolaannya. Penentuan nilai C sangat sulit, dikarenakan banyaknya ragam cara bercocok tanam untuk suatu jenis tanaman tertentu dalam lokasi tertentu. Berhubung berbagai lokasi tersebut memiliki iklim yang berbeda dengan berbagai ragam cara bercocok tanam sehingga penentuan nilai C diperlukan banyak data. Besarnya nilai C tidak selalu sama dalam waktu satu tahun (Asdak, Chay, 2002). Nilai faktor C untuk berbagai pengelolan tanaman disajikan dalam Tabel 3.6 dibawah ini.
30
Tabel 3.6 Nilai Faktor C (Pengelolaan Tanaman) Jenis Tanaman/tata guna lahan
Nilai C
Tanaman rumput (Bracharta sp)
0,290
Tanaman kacang jogo
0,161
Tanaman gandum
0,242
Tanaman ubi kayu
0,363
Tanaman kedelai
0,399
Tanaman serai wangi
0,434
Tanaman padi lahan kering
0,560
Tanaman padi lahan basah
0,010
Tanaman jagung
0,637
Tanaman jahe, cabe
0,900
Tanaman kentang ditanam searah kontur
0,350
Pola tanam tumpang gilir + mulsa sisa tanaman
0,357
Kebun campuran
0,200
Ladang berpindah
0,400
Tanah kosong diolah
1,000
Tanah kosong tidak diolah
0,950
Hutan tidak terganggu
0,001
Semak tidak terganggu
0,010
Alang-alang permanen
0,020
Alang-alang dibakar
0,700
Sengon disertai semak
0,012
Sengon tidak disertai semak dan tanpa seresah
1,000
Pohon tanpa semak
0,320
Tanaman kentang ditanam searah lereng
1,000
Pola tanam tumpang gilir + mulsa jerami (6 ton/ha/th)
0,079
Pola tanam berurutan + mulsa sisa tanam
0,347
Pola tanam berurutan
0,398
(Sumber : Arsyad 1989 dalam Suripin, 2004)
31
5. 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 pada lahan tanpa tindakan konservasi. Nilai dasar P = 1 yang diberikan untuk lahan tanpa tindakan konservasi. Beberapa nilai faktor P untuk berbagai tindakan konservasi disajikan pada Tabel 3.7. Table 3.7 Nilai Faktor P pada Beberapa Teknik Konservasi Tanah. Teknik Konservasi Tanah
Nilai P
Teras bangku a. Baik
0,20
b. Jelek
0,35
Teras bangku : jagung-ubi kayu/kedelai
0,06
Teras bangku sorghum-sorghum
0,02
Teras tradisional
0,40
Teras gulud: padi-jagung
0,01
Teras gulud: ketela pohon
0,06
Teras gulud: jagung-kacang + mulsa sisa tanaman
0,01
Teras gulud: kacang kedelai
0,11
Tanaman dalam kontur a. kemiringan 0-8%
0,50
b. kemiringan 9-20%
0,75
c. kemiringan >20%
0,90
Tanaman perkebunan : a. disertai penutup tanah rapat
0,10
b. disertai penutup tanah sedang
0,50
Tanaman dalam jalu-jalur : jagung – kacang tanah + mulsa (Sumber : Asdak Chay, 1995)
0,05
32
Jika faktor nilai C dan P digabungkan maka kriteria penggunaan lahan dan besarnya nilai CP dapat dilihat pada tabel 3.8 sampai 3.9. Tabel 3.8 Faktor konservasi dan penggunaan tanaman. Konservasi dan Pengolahan Tanaman
CP
Hutan : a. Tak terganggu
0,01
b. Tanpa tumbuhan bawah, disertai seresah
0,05
c. Tanpa tumbuhan bawah, tanpa seresah
0,50
Semak : a. Tak terganggu
0,01
b. Sebagian berumput
0,10
Kebun : a. Kebun-talun
0,02
b. Kebun-perkarangan
0,20
Perkebunan : a. Penutupan tanah sempurna
0,01
b. Penutupan tanah sebagian
0,07
Perumputan : a. Penutupan tanah sempurna
0,01
b. Penutupan tanah sebagian; ditumbuhi alang-alang
0,02
c. Alang-alang; pembakaran sekali setahun
0,06
d. Serai wangi
0,65
Tanaman Pertanian : a. Umbi-umbian
0,51
b. Biji-bijian
0,51
c. Kacang-kacangan
0,36
d. Campuran
0,43
e. Padi irigasi
0,02
33
Konservasi dan Pengolahan Tanaman
CP
Perladangan : a. 1 tahun tanam – 1 tahun bero
0,28
b. 1 tahun tanam – 2 tahun bero
0,19
Pertanian dengan konservasi : a. Mulsa
0,14
b. Teras bangku
0,04
c. Contour cropping
0,14
(Sumber : Asdak, Chay, 2002) Tabel 3.9 Faktor Penggunaan Lahan dan Pengolahan Tanah (CP) No
Kelas Penutupan Lahan
Faktor CP
1
Air Tawar
0
2
Belukar/Semak
3
Gedung
4
Pasir Darat
0,75
5
Kebun
0,30
6
Pemukiman
7
Rumput
0,7
8
Sawah Irigasi
0,05
9
Sawah Tadah Hujan
0,05
10
Tegalan
0,75
0,30 0
0
Sumber : RKLT (Rehabilitasi Lahan dan Konservasi Tanah), Buku II, 1986
