Pendugaan Besar Erosi Tanah

Umiyati Lestari 

1. Pengertian erosi tanah

Erosi tanah adalah penyingkiran dan pengangkutan bahan dalam bentuk larutan atau suspensi dari tapak semula oleh pelaku berupa air mengalir (aliran limpasan), es bergerak atau angin (tejoyuwono notohadiprawiro, 1998: 74). Menurut G. kartasapoetra, dkk (1991: 35), erosi adalah pengikisan atau kelongsoran yang sesungguhnya merupakan proses penghanyutan tanah oleh desakan-desakan atau kekuatan angin dan air, baik yang berlangsung secara alamiah ataupun sebagai akibat tindakan atau perbuatan manusia. Pemindahan atau pengangkutan tanah tersebut terjadi oleh media alami berupa air dan angina. Misalnya erosi di daerah beriklim basah, factor yang berperan penting adalah air sedangkan angina tidak berarti.

Dua sebab utama terjadinya erosi adalah karena sebab alamiah dan aktivitas manusia. Erosi alamiah dapat terjadi karena adanya pembentukan tanah dan proses yang terjadi untuk mempertahankan keseimbangan tanah secara alami. Sedangkan erosi karena aktivitas manusia disebabkan oleh terkelupasnya lapisan tanah bagian atas akibat cara bercocok tanam yang tidak mengindahkan kaidah-kaidah konservasi tanah atau kegiatan pembangunan yang bersifat merusak keadaan fisik tanah (chay asdak, 1995: 441).

Lebih lanjut tentang terjadinya erosi dikemukakan oleh G.R. foster & L.D. meyer, yaitu menjelaskan bahwa erosi akan meliputi proses-proses:

1. detachment atau pelepasan partikel-partikel tanah

2. transportation atau penghanyutan partikel-partikel tanah

3. deposition atau pengendapan partikel-partikel tanah yang telah dihanyutkan (dalam G. kartasapoetra, dkk, 1991: 41)

2. bentuk-bentuk erosi

G. kartasapoetra (1991: 48) menjelaskan bahwa erosi terdiri atas normal erosion (erosi geologi) dan accelerated erosion (erosi yang dipercepat). Dari kedua macam erosi tersebut erosi dipercepat yang perlu diperhatikan. Menurut kartasapoetra (2000), Kirby dan morgan (1980), rahim (2000) dan van zuidam (1978), erosi yang terjadi dapat dibedakan atas dasar kenampakan lahan akibat erosi itu sendiri. Erosi dapat dibedakan menjadi:

a. erosi percik (splash erosion); terjadi karena terlepasnya butiran tanah oleh tetesan hujan pada awal kejadian hujan.

b. erosi lembar (sheet erosion); terjadi jika ada genangan dengan kedalaman tiga kali ukuran butir hujan, sulit dideteksi karena pemindahan butir-butir tanah merata pada seluruh permukaan tanah.

c. erosi alur (rill erosion); dimulai dengan adanya kkonsentrasi limpasan permukaan, aliran air akan membentuk alur-alur dangkal memanjang pada permukaan tanah (kedalaman <50>

d. erosi parit atau erosi selokan (gulley erosion); merupakan erosi alur yang telah berkembang membentuk parit berbentuk huruf V dan U (kedalaman 50 – 300 cm) atau telah berkembang menjadi jurang (ravine) (kedalaman > 300 cm).

e. erosi tebing sungai (stream bank erosion) atau erosi saluran (channel erosion); umumnya terjadi pada tebing-tebing sungai yang stabil.

3. factor yang mempengaruhi erosi

pada dasarnya erosi adalah akibat interaksi kerja antara factor iklim, topografi, tumbuh-tumbuhan dan manusia terhadap lahan yang dinyatakan dalam persamaan deskriptif berikut:

E= f (i, r, v, t, m)

Dimana E adalah erosi, i adalah iklim, r adalah topografi atau relief, v adalah vegetasi, t adalah tanah dan m adalah manusia (sitanala arsyad, 1989: 72).

a. iklim

di daerah beriklim basah factor yang mempengaruhi erosi adalah hujan. Besarnya curah hujan, intensitas dan distribusi hujan menentukan kekuatan disperse hujan terhadap tanah, jumlah dan kecepatan aliran permukaan dan kerusakan erosi. Besarnya curah hujan adalah volume air yang jatuh pada suatu areal tertentu. Besarnya curah hujan dapat dimaksudkan untuk satu kali hujan atau masa tertentu seperti perhari, perbulan, permusim atau pertahuan.

Intensitas hujan menyatakan besarnya curah hujan yang jatuh dalam suatu waktu yang singkat yaitu 5, 10, 15, atau 30 menit, yang dinyatakan dalam millimeter per jam atau cm per jam. Intensitas hujan dapat diklasifikasikan sebagai berikut:

Table 1. klasifikasi intensitas hujan kohnke dan Bertrand

Intensitas hujan (mm/jam)	Klasifikasi
<6,25> 6,25 – 12,50 12,50 – 50,00 >50,00	Rendah (gerimis) Sedang Lebat Sangat lebat

Sumber: sitanala arsyad, 1989: 73

Klasifikasi intensitas hujan dapat juga dinyatakan dengan cara sebagai berikut:

Table 2. klasifikasi intensitas hujan

Intensitas hujan (mm/jam)	Klasifikasi
0 – 5 5 -10 11 – 25 26 – 50 51 – 75 >75	Sangat rendah Rendah Sedang Agak tinggi Tinggi Sangat tinggi

Sumber: sitanala arsyad, 1989: 73

Suatu sifat hujan yang penting dalam mempengaruhi erosi adalah energi kinetis hujan tersebut, karena merupakan penyebab pokok dalam penghancuran agregat-agregat tanah. Kemampuan hujan untuk menimbulkan erosi atau menyebabkan erosi disebut daya erosi atau erosivitas hujan.

b. topografi

kemiringan lereng dan panjang lereng adalah dua unsure topografi yang paling berpengaruh terhadap aliran permukaan dan erosi. Selain memperbesar jumlah aliran permukaan, makin curamnya lereng juga memperbesar kecepatan aliran permukaan dengan demikian memperbesar energi angkut air. Kemiringan lereng dinyatakan dalam derajad atau persen. Kecuraman lereng 100% sama dengan kecuraman 45 o .

c. vegetasi

pengaruh vegetasi terhadap erosi adalah menghalangi air hujan agar tidak jatuh langsung di permukaan tanah, sehingga kekuatan untuk menghancurkan tanah sangat dikurangi. Pengaruh vegetasi penutup tanah terhadap erosi adalah (1) melalui fungsi melindungi permukaan tanah dari tumbukan air hujan, (2) menurunkan kecepatan air larian, (3) menahan partikel-partikel tanah pada tempatnya dan (4) mempertahankan kemantapan kapasitas tanah dalam menyerap air (chay asdak, 1995: 452).

d. tanah

tipe tanah mempunyai kepekaan terhadap erosi yang berbeda-beda. Kepekaan erosi tanah yaitu mudah 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 disperse dan pengikisan oleh butir-butir hujan yang jatuh dan aliran permukaan (sitanala arsyad, 1989: 96).

1) tekstur tanah

tekstur tanah adalah perbandingan relative tiga golongan besar partikel tanah dalam suatu masa tanah, terutama perbandingan antara fraksi-fraksi debu, lempung dan pasir (isa darmawijaya, 1990: 104).

2) struktur tanah

struktur tanah adalah susunan partikel-partikel tanah yang membentuk agregat. Struktur tanah mempengaruhi kemampuan tanah dalam menyerap air tanah (chay asdak, 1995: 451).

3) bahan organic

bahan organic adalah bagian tanaman yang mati, jasad hidup yang mati serta humus. Unsure organic cenderung memperbaiki struktur tanah dan bersifat meningkatkan permeabilitas tanah, kapasitas tampung air dan kesuburan tanah. Kumpulan unsure organic di atas permukaan tanah dapat menghambat kecepatan air larian dengan demikian, menurunkan potensi terjadinya erosi (chay asdak, 1995: 451).

4) permeabilitas tanah

permeabilitas tanah adalah sifat yang menyatakan laju pergerakan suatu zat cair di dalam tanah melalui suatu media berpori-pori makro maupun mikro baik daerah vertical maupun horizontal.

e. manusia

manusialah yang menentukan apakah yang diusahakannya akan rusak dan tidak produktif atau menjadi baik dan produktif secara lestari. Perbuatan manusia yang mengelola tanahnya dengan cara yang salah telah menyebabkan entensitas erosi semakin meningkat. Misalnya pembukaan hutan, pembukaan areal lain untuk tempat tanaman, perladangan dan sebagainya. Kenyataan ini tidak dapat dipungkiri selagi manusia tidak bersedia untuk mengubah sikap dan tindakannya sebagaimana mestinya, demi mencegah atau menekan laju erosi (wani hadi utomo, 1989: 39).

4. pendugaan / prakiraan erosi

suatu model parametric untuk memprediksi erosi dari suatu bidang tanah telah dikembangkan oleh wischmeier & smith (1965, 1978) dinamakan the universal soil loss equation (usle). Usle memungkinkan perencana menduga laju rata-rata erosi suatu tanah tertentu pada suatu kecuraman lereng dengan pola hujan tertentu untuk setiap macam pertanaman dan tindakan pengelolaan (tindakan konservasi tanah) yang mungkin dilakukan atau yang sedang dipergunakan. Persamaan yang dipergunakan mengelompokkan berbagai parameter fisik dan pengelolaan yang mempengaruhi laju erosi ke dalam lima peubah utama yang nilainya untuk setiap tempat dapat dinyatakan secara numeric. Persamaan usle adalah sebagai berikut:

A = R K LS C P

A = banyaknya tanah tererosi dalam ton per hektar pertahun.

R = factor curah hujan dan aliran permukaan, yaitu jumlah satu indeks erosi hujan, yang merupakan perkalian antara energi hujan total (E) dengan intensitas hujan maksimum 30 menit (I 30).

K = factor erodibilitas tanah yaitu laju eosi per indeks erosi hujan (R) untuk suatu tanah yang didapat dari petak percobaan standar, yaitu petak percobaan yang panjangnya 72,6 kaki (22 m) terletak pada lereng 9% tanpa tanaman.

LS = factor panjang lereng dan kecuraman lereng. Factor panjang lereng yaitu nisbah antara besarnya erosi dari tanah dengan suatu panjang lereng tertentu terhadap erosi dari tanah dengan p[anjang lereng 72,6 kaki (22 m) di bawah keadaan yang identik. Sedangkan factor kecuraman lereng, yaitu nisbah antara besarnya erosi yang terjadi dari suatu tanah kecuraman lereng tertentu, terhadap besarnya erosi dari tanah dengan lereng 9% di bawah keadaan yang identik.

C = factor vegetasi penutup tanah dan pengelolaan tanaman yaitu nisbah antara besarnya erosi dari suatu areal dengan vegetasi penutup dan pengelolaan tanaman tertentu terhadap besarnya erosi dari tanah yang identik danpa tanaman.

P = factor tindakan-tindakan khusus konservasi tanah, yaitu nisbah antara besarnya erosi dari tanah yang diberi perlakuan tindakan konservasi khusus seperti pengolahan menurut kontur, penanaman dalam strip atau teras terhadap besarnya erosi dari tanah yang diolah searah lereng dalam keadaan ynag identik.

a. erosivitas hujan (R)

erosivitas hujan adalah tenaga pendorong (driving force) yang menyebabkan terkelupas dan terangkutnya partikel-partikel tanah ke tempat yang lebih rendah (chay asdak, 1995: 455). Erosivitas hujan sebagian terjadi karena pengaruh jatuhan butir hujan langsung di atas tanah dan sebagian lagi karena aliran air di atas permukaan tanah.

Factor erosivitas hujan dengan intensitas hujan maksimal 30 menit (EI 30). Jumlah dari seluruh hujan dengan spesifikasi tersebut di atas selama satu tahun merupakan erosivitas hujan tahunan.

Pada metode usle prakiraan besarnya erosivitas hujan dalam kurun waktu tahunan. Dalam penelitian ini menggunakan persamaan bols (1978) yang diperoleh dari penelitian data curah hujan bulanan di 47 stasiun penakaran hujan di pulau jawa yang dikumpulkan selama 38 tahun.

EI 30 = 6,119 (Rain) 1,21 (Days) -0,47 (Maxp) 0,53

R = curah hujan rata-rata tahunan (cm)

D = jumlah hari hujan rata-rata tahunan (hari)

M = curah hujan maksimum rata-rata 24 jam per bulan untuk kurun waktu satu tahun (cm) (chay asdak, 1995: 457).

b. erodibilitas tanah (K)

factor erodibilitas tanah menunjukan resisten partikel tanah terhadap pengelupasan dan transportasi partikel-partikel tanah oleh adanya energi kinetic air hujan. Meskipun resistensi tersebut di atas akan bergantung pada topografi, kemiringan lereng dan besarnya gangguan oleh manusia. Besarnya erodibilitas atau resistensi tanah juga dibentuk oleh karakteristik tanah seperti; tekstur tanah, stabilitas agregat tanah, kapasitas infiltrasi dan kandungan bahan organic (chay asdak, 1995: 459).

Untuk mengetahui besarnya factor erodibilitas (K) dapat juga digunakan table erodibilitas berdasarkan jenis tanah dan bahan induk penyusunnya yang ditetapkan oleh pusat penelitian tanah, bogor (chay asdak, 2002: 364). Berikut ini adalah angka erodibilitas menurut jenis tanah dan bahan induk penyusunnya.

Untuk mengetahui erodibilitas tanah menggunakan table erodibilitas berdasarkan pada jenis tanah yang ada di lapangan. Table erodibilitas berdasarkan jenis tanah sebagai berikut:

Table 3. perkiraan besarnya nilai K untuk jenis tanah di daerah tangkapan air jatiluhur, jawa barat (lembaga ekologi, 1979)

Jenis klasifikasi tanah	Nilai K rata-rata
Latosol merah Latosol merah kuning Latosol cokelat Latosol Regosol Regosol Regosol Gley humic Gley humic Gley humic Lithosol Grumosol Hydromorf abu-abu	0,12 0,26 0,23 0,31 0,12 – 0,16 0,29 0,31 0,13 0,26 0,20 0,29 0,21 0,20

Sumber: chay asdak, 2002: 365

c. kelerengan (Ls)

factor indeks topografi L dan S, masing-masing mewakili pengaruh panjang dan kemiringan lereng terhadap besarnya erosi. Panjang lereng mengacu pada aliran air permukaan yaitu lokasi berlangsungnya erosi dan kemungkinan terjadinya deposisi sediment. Dalam praktisnya L dan S dihitung sekaligus berupa factor Ls.

Tanah yang mempunyai topografi datar memiliki laju aliran permukaan yang kecil apabila dibandingkan dengan tanah yang mempunyai topografi yang berombak. Kecepatan aliran permukaan tanah yang memiliki kemiringan besar seta tidak tertutup tanah akan semakin cepat dengan daya kikis serta daya penghanyutan yang besar.

Besarnya nilai Ls dapat diperoleh dengan menggunakan table dari goldman (lampiran 2). Besarnya nilai Ls pada table didasarkan pada keadaan panjang dan gradient kemiringan lereng di lapangan (chay asdak, 2002: 371).

d. pengelolaan tanaman (C)

factor C menunjukan keseluruhan pengaruh dengan vegetasi seresah, keadaan permukaan tanah dan pengelolaan lahan terhadap besarnya tanah yang hilang (erosi). Oleh karenanya besar angka C tidak selalu sama dalam kurun waktu satu tahun.

Secara umum factor C dalam persamaan usle untuk menunjukkan keseluruhan pengaruh lahan terhadap terjadinya erosi. Seperti ditunjukkan pada lampiran 3, menunjukkan beberapa angka C yang diperoleh dari hasil penelitian pusat penelitian tanah bogor di beberapa daerah di jawa.

e. pengelolaan dan konservasi tanah (P)

pengaruh aktivitas pengelolaan dan konservasi tanah (P) terhadap besarnya erosi dianggap berbeda dari pengaruh yang ditimbulkan oleh aktivitas pengelolaan tanaman. Factor P adalah nisbah antara tanah tererosi rata-rata dari lahan yang mendapat perlakuan konservasi tanah tertentu terhadap tanah tererosi rata-rata dari lahan yang diolah tanpa tindakan konservasi. Pada lahan pertanian, besar harga factor P menunjukkan jenis aktivitas pengolahan lahan. Nerdasarkan penelitian di pulau jawa besarnya factor P yang telah berhasil ditentukan seperti pada lampiran 4.

Setelah diketahui besar erosi dengan mengunakan persamaan usle tersebut kemudian diklasifikasikan seperti table di bawah ini:

Table 4. klasifikasi tingkat erosi permukaan

kelas	Jumlah erosi permukaan (ton/ha/th)	keterangan
I II III IV V	<15> >15 - <60> >60 - <180> >180 - <480> >480	Sangat ringan Ringan Sedang Berat Sangat berat

Sumber: departemen kehutanan (1998)

Untuk klasifikasi tingkat erosi permukaan dengan menggunakan SIG yaitu dengan memasukkan nilai harkat lima peubah utama dalam SIG kemudian dilakukan analisis sehingga didapat klasifikasinya.