4
TINJAUAN PUSTAKA Erosi Tanah Tanah merupakan salah satu sumber daya alam yang banyak digunakan, salah satunya menjadi media bagi tanaman untuk tumbuh dan berkembang. Berbagai gaya mempengaruhi tanah seperti panas, hujan, angin dan tekanan sehingga keadaan tanah dapat berubah. Erosi merupakan pengikisan atau kelongsoran material tanah oleh kekuatan air dan angin (Rahim, 2000). Hujan dan angin dapat membuat terangkut bahan organik dan unsur hara pada lapisan atas tanah (Kartasapoetra dan Sutedjo, 1991). Proses erosi tanah yang disebabkan oleh air umumnya berlangsung di daerah-daerah tropis lembab dengan curah hujan rata-rata melebihi 1.500 mm per tahun (Kartasapoetra, 1989). Erosi tanah terbagi menjadi dua yaitu erosi normal dan erosi yang dipercepat. Erosi normal yaitu proses pengangkutan tanah terjadi secara alamiah, erosi secara alamiah dapat dikatakan tidak merusak keseimbangan lingkungan karena partikel tanah yang terangkut seimbang dengan banyaknya tanah yang terbentuk. Erosi normal diperlukan karena berperan dalam meremajakan tanah, hal ini seperti pernyataan Notohadiprawiro (1998) bahwa tidak semua erosi bersifat merusak. Erosi normal memasok secara tetap bahan induk tanah baru. Tetapi erosi akan
bersifat
merusak
apabila
melampaui
laju
pembentukan
tanah
(Kartasapoetra et al, 1995). Erosi yang dipercepat menurut Kartasapoetra et al (1995) adalah proses pengakutan tanah yang menimbulkan kerusakan tanah sebagai akibat tindakan manusia dalam pengelolaan lahan yang salah.
5
Pengelolaan lahan yang salah, pola penanaman yang mengabaikan metode dan cara-cara yang baik, penebangan-penebangan liar yang terus menerus, akan mengakibatkan partikel-partikel tanah atau bagian-bagian tanah permukaan secara langsung dan cepat akan terpindahkan sampai pada penghilangan elemenelemennya yang penting karena pengaruh hujan ataupun angin (Kartasapoetra, 1989). Faktor-Faktor Erosi Setelah mengetahui jenis dari erosi, maka perlu diketahui faktor-faktor yang mempengaruhi terjadinya erosi, faktor-faktor tersebut yaitu: faktor iklim, faktor tanah, faktor topografi, faktor tanaman penutup tanah/vegetasi dan faktor kegiatan/perlakuan-perlakuan manusia (Kartasapoetra dan Sutedjo, 1995). a. Faktor Iklim Faktor iklim yang berpengaruh antara lain : hujan, temperatur, angin, kelembaban dan radiasi matahari (Tresnawati, 1991). Hujan merupakan faktor yang terpenting dan paling berperan dalam terjadinya erosi. Hasil penelitian Utomo (1989) menunjukkan bahwa curah hujan, intensitas dan distribusi adalah sifat hujan yang terpenting. Sebab ketiga sifat hujan itu secara bersama-sama akan menentukan kemampuan hujan saat menghancurkan butir-butir tanah serta jumlah dan aliran permukaan. Arsyad (2010) mengemukakan bahwa besarnya curah hujan, intensitas dan distribusi butir hujan menentukan kekuatan dispersi hujan terhadap tanah, jumlah dan kecepatan aliran permukaan, dan erosi. Pukulan air yang jatuh ke tanah-tanah terbuka akan menyebabkan tanah terdispersi, selanjutnya sebagian air hujan yang jatuh tersebut akan mengalir di atas permukaan tanah.
6
b. Faktor Tanah Tanah merupakan faktor penting yang menentukan besarnya erosi yang terjadi. Faktor-faktor tanah yang berpengaruh antara lain adalah ketahanan tanah terhadap daya rusak baik oleh pukulan air hujan maupun limpasan permukaan, dan kemampuan tanah untuk menyerap air hujan melalui perkolasi dan infiltrasi (Utomo, 1989). Erodibilitas tanah atau faktor ketahanan erosi tanah merupakan daya tahan tanah terhadap pelepasan dan pengangkutan. Erodibilitas tergantung pada sifatsifat tanah (tekstur, stabilitas agregat, kekuatan geser, kapasitas infiltrasi, kandungan bahan organik dan kimiawi). Disamping itu juga dipengaruhi topografi, kemiringan lereng dan gangguan oleh tindakan manusia. Faktor yang mempunyai pengaruh besar terhadap variasi erodibilitas tanah adalah suhu tanah, tekstur tanah dan kelengasan tanah (Yudistira, 2008). Tanah bertekstur kasar mempunyai kapasitas infiltrasi tinggi, sedangkan tanah bertekstur halus mempunyai kapasitas infiltrasi kecil. Curah hujan yang cukup rendah dapat menimbulkan aliran permukaan pada tanah bertekstur halus. Struktur tanah yang mantap/tahan terhadap pemecahan agregat, dimana tanah yang demikian akan tetap porus dan mempunyai kecepatan infiltrasi yang tinggi (Tresnawati, 1991). c. Faktor Topografi Lereng atau kemiringan lahan adalah salah satu faktor pemicu terjadinya erosi dan longsor di lahan pegunungan. Makin curam lereng makin besar pula volume dan kecepatan aliran permukaan yang berpotensi menyebabkan erosi.
7
Selain kecuraman, panjang lereng juga menentukan besarnya longsor dan erosi. Makin panjang lereng, erosi yang terjadi makin besar (Yudisthira, 2008). Erosi akan meningkat dengan bertambahnya panjang lereng pada intensitas hujan yang tinggi dan sebaliknya pada intensitas hujan yang rendah. Pengamatan di lapang menunjukkan bahwa kemiringan lereng lebih penting dari pada panjang lereng, karena pergerakan air serta kemampuan memecahkan dan membawa partikel tanah akan meningkat dengan bertambahnya sudut ketajaman lereng. Meningkatnya kecuraman lereng akan memperbesar jumlah dan kecepatan aliran permukaan, sehingga energi perusak yang dihasilkan dan kemampuan mengangkut butir-butir tanah juga meningkat (Tresnawati, 1991). d. Faktor Vegetasi Vegetasi menjadi salah satu faktor yang mempengaruhi erosi karena berperan melindungi tanah terhadap kerusakan tanah oleh butir-butir hujan. Pada dasarnya vegetasi mampu mempengaruhi erosi karena adanya intersepsi air hujan oleh tajuk, peningkatan aktivitas biologi dalam tanah dan peningkatan kecepatan kehilangan air karena transpirasi (Rahim, 2000). Saribun (2007) mengemukakan bahwa vegetasi penutup tanah yang baik seperti rumput yang tebal dan hutan yang lebat dapat menghilangkan pengaruh topografi terhadap erosi. Tanaman permukaan tanah secara rapat tidak saja dapat memperlambat aliran permukaan, tetapi juga menghambat pengangkutan partikel tanah. Perakaran tanaman berperan sebagai pemantap agregat dan memperbesar porositas tanah (Utomo, 1989). Tanah yang memiliki banyak perakaran akan mampu menyerap jumlah air yang masuk ke dalam tanah, sehingga menjadi faktor penunjang yang penting
8
dalam pengendalian erosi. Makin rapat tanaman makin tinggi penutupan lahan oleh tajuk, tetapi pada batas tertentu tidak selalu berpengaruh karena adanya perbedaan tingkat pertumbuhan (A’yunin, 2008). e. Faktor Manusia Manusia merupakan faktor yang menentukan tanah akan menjadi lebih baik atau tidak. Tindakan manusia mengelola tanahnya dengan cara yang salah telah menyebabkan intensitas erosi semakin meningkat. Pengelolaan tanah yang baik akan meningkatkan produktifitas tanah dan meminimalkan terjadinya erosi. Faktor manusia dapat memperkecil erosi dengan melakukan pengawetan tanah. Tindakan manusia dalam usaha pengawetan tanah dibagi dalam tiga golongan utama, yaitu metode vegetatif, metode mekanik, dan metode kimia. Metode vegetatif dilakukan dengan penghijauan, penanaman dengan rumput makanan ternak, penanaman dengan penutup tanah, penanaman tanaman dalam strip, pergiliran tanaman,. penggunaan sisa-sisa tanaman, penanaman pada saluran pembuangan dengan rumput. Cara mekanik adalah pengolahan tanah, pengolahan tanah menurut kontur, teras, perbaikan drainase dan pembangunan irigasi, waduk, dam penghambat, rorak dan tanggul. Sedangkan metode kimia adalah pemberian soil conditioner (Arsyad, 1983). Proses Terjadinya Erosi Di daerah tropis seperti Indonesia, erosi lebih dominan disebabkan oleh air hujan. Erosi akan terjadi apabila aksi dispersi dan tenaga pengangkut oleh air hujan yang mengalir ada dipermukaan dan atau didalam tanah. Jadi erosi dapat terjadi minimal dengan satu tahapan yakni dispersi oleh butir hujan dan/atau oleh air limpasan (Rahim, 2000).
9
Butir-butir hujan yang jatuh mempunyai daya kinetik yang kuat/besar, makin besar butir hujan
makin kuat daya kinetiknya. Dengan kata lain jika
intensitas hujan meningkat maka akan terbentuk butir tetesan air hujan yang lebih banyak sehingga daya tumbuknya lebih besar meningkatkan aliran air di permukaan yang berdaya kikis dan daya angkut yang lebih kuat yang memungkinkan erosi berlangsung hebat (Kartasapoetra, 1989). Kombinasi antara percikan air hujan dan laju limpasan permukaan merupakan dua kekuatan yang saling mempengaruhi terjadinya erosi tanah (A’yunin, 2008). Tentang terjadinya erosi yang disebabkan karena air dikemukakan oleh G.R. Foster dan L.D. Meyer yang menjelaskan bahwa erosi itu akan meliputi proses-proses: a. Detachment atau pelepasan partikel-partikel tanah b. Transportation atau penghanyutan partikel-partikel tanah c. Deposition
atau
pengendapan
partikel-partikel
tanah
yang
telah
terhanyutkan. (Kartasapoetra et al, 1985). Selektivitas Erosi Pengangkutan partikel tanah disebabkan oleh aliran permukaan yang memegang peranan terutama pada lahan miring. Semakin miring keadaan lahan maka makin cepat aliran air dan makin jauh partikel-partikel tanah tersebut akan terangkut. Tetapi ukuran partikel itu sendiri sering mempengaruhi kelancaran pengangkutan itu, tentang ukuran partikel misalnya a) makin kecil ukuran partikel, makin jauh partikel tersebut dapat terangkut; b) pasir akan lebih lamban terangkunya dari pada liat dan debu (Kartasapoetra et al.1985).
10
Apabila penghacuran agregat oleh butir-butir hujan dominan terjadi maka peluang untuk terjadinya selektivitas erosi menjadi lebih besar. Bila selektivitas erosi terjadi maka liat yang banyak mengikat unsur hara akan berpeluang terangkut lebih banyak. Oleh karena itu peluang terjadinnya pengkayaan kandungan liat didalam sedimen menjadi lebih besar (Dariah et al. 2003) Fraksi halus tanah terangkut lebih dahulu dan lebih banyak dari fraksi yang lebih kasar, sehingga kandungan sedimen lebih tinggi dari kandungan liat tanah semula. Proses ini berhubungan dengan daya angkut aliran permukaan terhadap butir-butir tanah yang berbeda jenis. Kejadian ini disebut selektivitas erosi, dan tanah yang telah mengalami erosi teksturnya menjadi lebih kasar dari sebelum terjadi erosi (Arsyad, 2010). Selain fraksi tanah, hasil erosi dibagian sedimen juga banyak terdapat unsur hara dan bahan organik. Pengayaan ini berasal dari sifat selektifnya erosi terhadap fraksi halus. Pada fraksi halus unsur hara dan bahan organik terjerap (Banuwa, 2013) Tingginya kandungan liat di dalam sedimen akan diikuti dengan tingginya C-organik dan unsur hara hal ini disebabkan oleh C-organik dan unsur hara terjerap pada partikel halus seperti liat dan koloid. Disamping itu tingginya Corganik dan unsur hara di dalam sedimen juga disebabkan oleh adanya bentuk larut dari hasil pelapukan sisa tanaman, pupuk organik, dan pupuk buatan yang digunakan (Henny et.al, 2011). Implikasi dari selektivitas erosi adalah bahwa tanah yang mengalami erosi akan menjadi miskin kandungan unsur hara dan bahan organiknya, yang mengakibatkan produksi suatu lahan akan rendah (Banuwa, 2013).
11
Sedimentasi Sedimentasi merupakan peristiwa pengangkutan material hasil proses erosi baik memalui angin, air maupun es yang kemudian di endapkan di cekungan. Material yang di transportasikan dalam peristiwa sedimentasi disebut dengan sedimen. Erosi sendiri adalah peristiwa hilangya tanah karena diangkut oleh air maupun angin (Hudaya, 2005). Pada peristiwa penggerusan, pengendapan atau mengalami pengangkutan perlu diketahui jumlah sedimen yang terangkut dalam proses tersebut. Pengendapan terjadi dimana kapasitas sedimen yang masuk lebih besar dari kapasitas sedimen yang wajar dalam satuan waktu. Sedangkan penggerusan adalah suatu keadaan dimana kapasitas sedimen yang masuk lebih kecil dari kapasitas sedimen yang wajar/diperbolehkan dalam satuan waktu (Saud, 2008). Pada dasarnya erosi yang sering terjadi dengan tingkat produksi sedimen (sediment yield) paling besar adalah erosi permukaan (sheet erosion) jika dibandingkan dengan beberapa jenis erosi yang lain yakni erosi alur (rill erosion), erosi parit (gully erosion) dan erosi tebing sungai (stream bank erosion) (Sutapa, 2010). Variasi pada komposisi sedimen dapat berupa pasir halus, pasir kasar, kerikil, maupun batuan. Hal ini menunjukkan bahwa angkutan sedimen bergantung pada gradasi yang meliputi variasi ukuran, kepadatan, bentuk, dan kebulatan butiran (Junaidi, 2012). Proses sedimentasi meliputi proses erosi, pengangkutan (transportasi), pengendapan (deposition), dan pemadatan (compaction) dari sedimen itu sendiri. Dimana proses ini berjalan sangat kompleks, dimulai dari jatuhnya hujan yang
12
menghasilkan energi kinetik yang merupakan permulaan dari proses erosi. Begitu tanah menjadi partikel halus lalu terangkut bersama aliran, sebagian tertinggal di atas tanah sedangkan bagian lainnya aliran menjadi angkutan sedimen (Soewarno, 1991). Indikator terjadinya sedimentasi dapat dilihat dari besarnya kadar lumpur dalam air yang terangkut oleh aliran air atau banyaknya endapan sedimen pada waduk. Besarnya kadar muatan sedimen dalam aliran air dinyatakan dalam besaran laju sedimentasi (dalam satuan ton atau m3 atau mm per tahun) (Triyanti, 2006). Karet Tanaman karet merupakan salah satu tanaman perkebunan primadona yang banyak dibudidayakan karena hasil tanamannya dapat dijadikan sebagai bahan baku dalam bidang industri contohnya lateks. Kedudukan tanaman karet (Hevea brassiliensis Muell Arg.) dalam taksonomi adalah yaitu: Kingdom : Plantae, Divisio : Spermatophyta, Subdivisio : Angiospermae, Kelas : Dicotyledonae, Ordo : Euphorbiales, Famili : Euphorbiaceae, Genus : Hevea, Spesies : Hevea brassiliensis Muell Arg. (Stenis, 1978) Tanaman karet memiliki sistem perakaran tunggang, akar lateral yang menempel pada akar tunggang dan akar serabut. Pada tanaman yang berumur 3 tahun keadaan akar tunggang sudah mencapai 1,5 m. Apabila tanaman sudah berumur 7 tahun maka akar tunggangnya sudah mencapai kedalaman lebih dari 2,5 m. Pada kondisi tanah yang gembur akar lateral dapat berkembang sampai pada kedalaman 40-80 cm. Akar lateral berfungsi untuk menyerap air dan unsur
13
hara dari tanah. Pada tanah yang subur akar serabut masih dijumpai dikedalaman 45 cm (Siagian, 2012). Tanaman karet merupakan pohon yang tumbuh tinggi dan berbatang cukuup besar. Tinggi pohon dewasa mencapai 15-25 m. Batang tanaman biasanya tumbuh lurus dan memiliki percabangan yang tinggi ke atas (Tim Penulis PS, 1993) Daun karet berseling-seling, tangkai daunnya panjang dan terdiri dari 3 anak daun yang licin berkilat. Daun karet berwarna hijau dan terdiri dari tangkai daun utama dan tangkai anak daun. Panjang tangkai anak daun utama 3-20 cm. Panjang tangkai anak daun antara 3-10 cm, dan pada ujungnya terdapat kelenjar. Biasanya ada tiga anak daun yang terdapat pada sehelai daun karet. Anak daun berbentuk elips, memanjang dengan ujug runcing. Tepinya rata dan gundul, tidak tajam (Anzah, 2010). Pada tanaman karet umur 25 tahun masih terdapat lateks karena tanaman karet memiliki daur hidup sekitar 30 tahun, kemudian akan mengalami penurunan produksi seiring berjalannya waktu. Boerhendhy dan Dwi (2006) menyatakan siklus tanaman karet adalah sekitar 30 tahun, terbagi atas fase TBM 5 tahun dan TM 25 tahun. Setelah masa tersebut, tanaman karet tidak produktif lagi sehingga perlu diremajakan. Tanaman karet memberikan kontribusi yang sangat penting dalam pelestarian lingkungan. Karena energi yang dihasilkan seperti oksigen, kayu, dan biomassa dapat digunakan untuk mendukung fungsi perbaikan lingkungan seperti rehabilitasi lahan, pencegahan erosi dan banjir, pengaturan tata guna air bagi
14
tanaman lain, dan menciptakan iklim yang sehat dan bebas polusi. Pada daerah kritis, daun karet yang gugur mampu menyuburkan tanah (Dinata, 2012). Tanaman karet 25 tahun memiliki daun yang rimbun sehingga berpengaruh terhadap limpasan air hujan. Slamet et al (2012) menyatakan umur pohon mempunyai peranan penting dalam menentukan besarnya air lolos. Semakin tua umur pohon maka luasan tajuknya juga bertambah sehingga air lolos akan semakin kecil. Tegakan dengan kanopi tertutup yang dicirikan oleh tutupan kanopi yang tebal dan luas menyebabkan air yang diintersepsikan lebih banyak.
