Laporan Praktikum KTA Erosivitas Hujan
I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Erosi merupakan salah satu masalah di Indonesia yang secara nasional diperhitungkan karena dampak dari kejadian erosi dapat menimbulkan bermacam-macam kerugian, misalnya di sektor pertanian dapat menurunkan produktivitas lahan, di bidang kesehatan terjadinya banjir khususnya di perumahan penduduk yang dapat menimbulkan bermacam-macam penyakit, sementara di sektor kehutanan dapat menyebabkan terhambat nya pertumbuhan bahkan kematian pada vegetasi tertentu.
Erosi tanah memberikan konsekuensi ekologi dan ekonomi yang sangat penting diantaranya (surface erosion) menyebabkan menipisnya lapisan permukaan tanah yang berdampak pada merosotnya produktivitas lahan dan meningkatnya muatan sedimen. Dalam kondisi alami, laju erosi tanah adalah sebanding dengan laju pelapukan dan pembentukan tanah. Namun jika kondisi lingkungan terganggu maka terjadi percepatan erosi (accelerated erosion) yang sangat merusak dan memerlukan usaha dan biaya yang besar untuk mengendalikannya.
Dampak yang disebabkan oleh adanya erosi tersebut menjadi dasar untuk melakukan praktikum konservasi tanah dan air yang menekankan perhitungan, prediksi, dampak dan penanggulangan dalam konteks usaha pertanian, sehingga diharapkan dapat membekali para mahasiswa pertanian untuk mempunyai kemampuan baik dalam bidang pengelolaan erosi pada lahan pertanian.
1.2 Tujuan Praktikum
Tujuan dilakukannya praktikum ini adalah untuk menghitung besarnya erosi yang terjadi pada suatu tanah dengan menggunakan rumus USLE.
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Erosi
Erosi adalah proses dua tahap yang terdiri dari penguraian massa tanah menjadi partikel-partikel tunggal, serta pengangkutan partikelpartikel tersebut oleh tenaga tenaga erosi, seperti aliran air dan angin (Taryono, 2000). Erosi merupakan proses geomorfologi, yaitu terlepas dan terangkutnya material bumi oleh tenaga geomorfologi.
Proses geomorfologi tersebut tercangkup dalam studi geomorfologi, yaitu ilmu yang mempelajari bentuk lahan (landform) secara genetik dan proses yang mempengaruhi bentuk lahan serta menyelidiki hubungan timbal balik antara bentuk lahan dan proses-proses itu dalam susunan keruangan dari (Zuidam, 1979).
Erosi secara alamiah dikatakan tidak menimbulkan masalah, hal ini disebabkan kecepatan erosinya relatif sama atau lebih rendah dari kecepatan pembentukan tanah, erosi demikian disebut dengan erosi normal (erosi geologi). Aktivitas manusia dalam beberapa bidang dapat mempercepat erosi, sehingga timbul masalah, yang disebut erosi dipercepat (accelerated erosion).
Akibat dari erosi tersebut adalah merosotnya produktivitas tanah pada lahan yang tererosi, disertai merosotnya daya dukung serta kualitas lingkungan hidup, menyebabkan sungai, serta aliran irigasi di daerah hilir menjadi dangkal sehingga masa guna dan daya guna berkurang, secara tidak langsung dapat mengakibatkan terjadinya banjir kronis pada setiap musim penghujan dan kekeringan di musim kemarau (Arsyad, 1981).
Selain hal tersebut erosi juga dapat menghilangkan fungsi tanah menurut (Suwardjo, 1981). Klasifikasi yang digunakan untuk menentukan tingkat erosi adalah menurut Departemen Kehutanan (1998) yang dapat dilihat pada tabel 1 di bawah ini.
| Tabel 1. Klasifikasi Tingkat Erosi | |||
|---|---|---|---|
| No. | Kelas | Tingkat Erosi (ton/ha/thn) | Klasifikasi |
| 1 | I | 0-15 | Sangat Ringan |
| 2 | II | 15-60 | Ringan |
| 3 | III | 60-180 | Sedang |
| 4 | IV | 181-480 | Berat |
| 5 | V | >480 | Sangat Berat |
2.2 Faktor Erosivitas (R)
Hujan merupakan salah satu faktor penyebab erosi karena dapat memiliki energi kinetik sehingga ketika jatuh mengenai permukaan tanah mampu memecah agregat tanah serta dapat menimbulkann aliran. Kemampuan hujan menimbulkan erosi terhadap tanah disebut dengan erosivitas hujan (R) (Nurmansyah et al., 2007).
R adalah faktor erosivitas hujan atau faktor curah hujan dan aliran permukaan, yaitu jumlah satuan indeks erosi hujan yang merupakan perkalian antara energi hujan total (E) dengan intensitas hujan maksimum 30 menit (I30).
Indeks erosivitas merupakan pengukur kemampuan suatu hujan untuk menimbulkan suatu erosi yang diketahui melalui tebal curah hujan. Semakin tebal hujan yang terjadi maka nilai erosivitas hujan juga akan tinggi yang berarti bahwa kemampuan hujan untuk menimbulkan erosi sangat besar (Tarigan dan Mardianto, 2013).
Perhitungan faktor erosivitas hujan memerlukan data curah hujan yang diambil minimal dalam kurun waktu 10 tahun terakhir. Data curah hujan yang diperlukan adalah curah hujan bulanan, jumlah hari hujan dalam satu bulan, dan jumlah curah hujan maksimum dalam bulan tersebut.
Erosivitas tahunan yang digunakan dalam perhitungan erosi diperoleh dari penjumlahan erosivitas bulanan. Metode penghitungan erosivitas curah hujan tergantung pada jenis data curah hujan yang tersedia (Arsyad, 2006).
2.3 Faktor Erodibilitas Tanah (K)
Indeks erodibilitas tanah menunjukkan tingkat kerentanan tanah terhadap erosi, yaitu retensi partikel terhadap pengikisan dan perpindahan tanah oleh energi kinetik air hujan (Herawati, 2010). Erodibilitas tanah sangat penting untuk diketahui agar tindakan konservasi dan pengolahan tanah dapat dilaksanakan secara lebih tepat dan terarah.
Kunjungi juga : Laporan Menghitung Faktor Panjang dan Kemiringan Lereng (Praktikum KTA)
Kunjungi juga : Laporan Menghitung Faktor Panjang dan Kemiringan Lereng (Praktikum KTA)
Arifin (2010) menyatakan bahwa besarnya nilai indeks erodibilitas tanah ditentukan oleh kandungan bahan organik tanah dan beberapa sifat fisik tanah. Sifat-sifat fisik tanah yang digunakan untuk menentukan indeks erodibilitas suatu tanah tersebut adalah tekstur, struktur, dan permeabilitas tanah.
Tekstur tanah akan sangat menentukan sifat-sifat tanah yang lain, seperti kecepatan infiltrasi dan kemampuan pengikatan air oleh tanah yang dapat menentukan terjadi tidaknya aliran permukaan. Umumnya semakin kasar tekstur tanah, maka nilai K akan cenderung semakin besar yang berarti bahwa semakin tinggi nilai K maka tanah tersebut akan semakin peka atau mudah tererosi.
Sebaliknya semakin halus tekstur suatu tanah, nilai K akan semakin rendah yang berarti tanah tersebut resisten terhadap erosi. Klasifikasi tingkat erodibilitas tanah dapat dilihat pada tebel 2 berikut di bawah ini.
| Tabel 2. Klasifikasi Erodibilitas Tanah | ||
|---|---|---|
| Kelas | Nilai | Harkat |
| 1 | 0,00-0,10 | Sangat Rendah |
| 2 | 0,11-0,20 | Rendah |
| 3 | 0,21-0,32 | Sedang |
| 4 | 0,33-0,40 | Agak Tinggi |
| 5 | 0,44-0,55 | Tinggi |
| 6 | 0,56-0,64 | Sangat Tinggi |
2.4 Faktor Panjang Lereng (L)
Panjang lereng diukur dari tempat mulai terjadinya aliran permukaan (biasanya bagian atas guludan) ke saluran permukaan atau sampai suatu titik bagian hilir mulai terjadinya pengendapan. Percobaan menunjukan bahwa erosi persatuan luas berbanding dengan pangkat panjang lereng.
2.5 Faktor Kemiringan Lereng (S)
Kemiringan Lereng adalah sudut yang dibentuk oleh perbedaan tinggi permukaan lahan (relief), yaitu antara bidang datar tanah dengan bidang horizontal (Manusawai, 2015). Kemiringan lereng terjadi karena adanya perubahan pada permukaan bumi di berbagai tempat yang disebabkan oleh daya-daya eksogen dan gaya-gaya endogen yang terjadi sehingga mengakibatkan perbedaan letak ketinggian titik-titik diatas permukaan bumi (Kartasapoetra, 1986).
Kemiringan lereng mempengaruhi erosi melalui run off. Makin curam lereng makin besar laju dan jumlah aliran permukaan dan semakin besar erosi yang terjadi. Selain itu partikel tanah yang terpercik akibat tumbukan butir hujan makin banyak (Arsyad, 2000).
Lereng mempengaruhi erosi dalam hubungannya dengan kecuraman dan panjang lereng. Lahan dengan kemiringan lereng yang curam (30-45%) memiliki pengaruh gaya berat (gravity) yang lebih besar dibandingkan lahan dengan kemiringan lereng agak curam (15-30%) dan landai (8-15%).
Hal ini disebabkan gaya berat semakin besar sejalan dengan semakin miringnya permukaan tanah dari bidang horizontal. Gaya berat ini merupakan persyaratan mutlak terjadinya proses pengikisan (detachment), pengangkutan (transportation), dan pengendapan (sedimentation) (Wiradisastra, 1999).
Kemiringan lereng menunjukan besarnya sudut lereng dalam persen atau derajat. Kecuraman lereng 100% sama dengan kecuraman 45 derajat. Selain dari memperbesar jumlah aliran permukaan, semakin curam nya lereng juga memperbesar energi angkut air. Jika kemiringan lereng semakin besar, maka jumlah butir-butir tanah yang terpercik ke bawah oleh tumbukan butir hujan akan semakin banyak.
Hal ini disebabkan gaya berat yang semakin besar sejalan dengan semakin miringnya permukaan tanah dari bidang horizontal, sehingga lapisan tanah atas yang tererosi akan semakin banyak. Jika lereng permukaan tanah menjadi dua kali lebih curam, maka banyaknya erosi per satuan luas menjadi 2,0-2,5 kali lebih banyak (Arsyad, 2000).
Kondisi lereng yang semakin curam mengakibatkan pengaruh gaya berat dalam memindahkan bahan-bahan yang terlepas meninggalkan lereng semakin besar pula. Jika proses tersebut terjadi pada kemiringan lereng lebih dari 8%, maka aliran permukaan akan semakin meningkat dalam jumlah dan kecepatan seiring dengan semakin curam nya lereng.
Berdasarkan hal tersebut, diduga penurunan sifat fisik tanah akan lebih besar terjadi pada lereng 30-45%. Hal ini disebabkan pada daerah yang berlereng curam (30-45%) terjadi erosi terus menerus sehingga tanah-tanahnya bersolum dangkal, kandungan bahan organik rendah, tingkat kepadatan tanah yang tinggi, serta porositas tanah yang rendah dibandingkan dengan tanah-tanah di daerah datar yang air tanahnya dalam.
Perbedaan lereng juga menyebabkan perbedaan banyaknya air tersedia bagi tumbuh-tumbuhan sehingga mempengaruhi pertumbuhan vegetasi di tempat tersebut (Hardjowigeno, 1993). Hubungan antara lereng dengan sifat-sifat tanah tidak selalu sama disemua tempat, hal ini disebabkan karena faktor-faktor pembentuk tanah yang berbeda di setiap tempat. Keadaan topografi dipengaruhi oleh iklim terutama oleh curah hujan dan temperatur (Salim, 1998). Kemiringan lereng dapat dilihat pada tabel 3 di bawah ini.
| Tabel 3. Jenis Kemiringan Lereng | |||
|---|---|---|---|
| No. | Kelas | Nilai | Klasifikasi |
| 1 | I | 0-8 | Datar |
| 2 | II | 8-15 | Landai |
| 3 | III | 15-25 | Agak Curam |
| 4 | IV | 25-45 | Curam |
| 5 | V | >45 | Sangat Curam |
2.6 Faktor Tanaman atau Penutup Tanah (C)
Indeks pengelolaan tanaman (C) dapat diartikan sebagai rasio tanah yang tererosi pada suatu jenis pengolahan tanaman pada sebidang lahan terhadap tanah yang tererosi pada lahan yang sama tanpa ada tanaman. Nilai C untuk suatu jenis pengolahan tanaman dengan tergantung dari jenis, kerapatan, panen dan rotasi tanaman (Desifindiana et al., 2013).
Arsyad (1998) mengemukakan pendapatnya bahwa tanaman yang hidup dipermukaan tanah dapat menambah cepatnya infiltrasi, memperkecil kekuatan perusak butir-butir hujan yang jatuh, daya dispersi, serta mengurangi daya angkut aliran di atas permukaan tanah. Vegetasi penutup lahan erat kaitannya dengan kemampuan menahan tanah terhadap erosivitas hujan. Umumnya semakin tinggi diversitas vegetasi penutup lahan, bahan organik tanah semakin tinggi sehingga meningkatkan kemampuan tanah menahan erosivitas hujan.
 |
| (sumber gambar : pixabay.com) |
2.7 Faktor Tindakan Konservasi (P)
Konservasi tanah diartikan sebagai penempatan setiap bidang tanah pada cara penggunaan yang sesuai dengan kemampuan tanah tersebut dan memperlakukannya sesuai dengan syarat-syarat yang diperlukan agar tidak terjadi kerusakan tanah. Sifat-sifat dan kimia tanah, dan keadaan topografi lapangan menentukan kemampuan untuk suatu penggunaan dan perlakuan yang diperlukan.
Indeks pengolahan lahan atau tindakan konservasi (P) adalah rasio tanah yang tererosi pada suatu jenis pengolahan lahan terhadap tanah yang tererosi pada lahan yang sama tanpa pengolahan lahan atau konservasi apapun. Nilai dari tindakan konservasi akan menunjukkan nilai P dalam perhitungan prediksi erosi. Nilai P sangat dipengaruhi oleh campur tangan manusia terhadap lahan yang bersangkutan seperti misalnya teras, rorak, pengolahan tanah dan sebagainya (Desifindiana et al., 2013).
Tindakan pengelolaan tanah selain untuk menunjang usaha budidaya tanaman juga merupakan tindakan pengawetan tanah. Tindakan pengelolaan tanah erat hubungannya dengan kondisi topografi lahan yakni kemiringan lereng. Tindakan pengelolaan tanah atau konservasi yang dilakukan salah satunya akan menentukan kecepatan aliran permukaan yang terjadi pada lahan tersebut.
III. METODE PRAKTIK
3.1 Tempat dan Waktu
Praktikum ini dilakukan di ruang kuliah J-8 Jurusan Kehutanan Fakultas Pertanian Universitas Palangka Raya pada 18 Juni 2019 pukul 11.30 WIB sampai selesai.
3.2 Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum ini terdiri dari bebrapa bagian yaitu : alat tulis, kalkulator ilmiah, dan laptop ACER Aspire One 725.
3.3 Prosedur Pelaksanaan
- Pelaksanaan diawali dengan penjelasan tentang data-data yang sudah disediakan terlebih dahulu.
- Menginput data di dalam laptop ACER Aspire One 725 pada program exel
- Memasukkan nilai faktor-faktor yang mempengaruhi erosi tanah.
- Menghitung erosi tanah yang berdasarkan data yang telah ditentukan menggunakan rumus USLE.
3.4 Pengolahan/Analisis Data
Analisis data dilaukan dengan menggunakan persamaan USLE yaitu sebagai berikut:
A = R.K.LS.C.P
Keterangan:
A = Besarnya kehilangan tanah atau erosi (ton/ha/tahun)
R = Faktor erosivitas (kJ/ha)
K = Faktor erodibilitas tanah (ton/kJ)
L = Faktor panjang lereng
S = Faktor kemiringan/kecuraman lereng
C = Faktor tanaman atau penutup tanah
P = Faktor tindakan konservasi
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Perhitungan
Hasil perhitungan erosi tanah yang didapatkan dari perhitungan data menggunakan persamaan USLE tersebut dapat dilihat pada tabel 2 di bawah ini.
| Tabel 4. Hasil Perhitungan Erosi Menggunakan Rumus USLE | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| No. | R | K | LS | C | P | A |
| 1 | 186,97 | 0,61 | 0,24 | 0,300 | 0,10 | 0,82117 |
| 2 | 33,64 | 0,41 | 0,41 | 0,400 | 0,75 | 1,69647 |
| 3 | 148,61 | 0,28 | 0,09 | 0,200 | 1,00 | 0,74899 |
| 4 | 0,48 | 0,61 | 0,13 | 0,005 | 0,06 | 0,00001 |
| 5 | 186,97 | 0,41 | 0,26 | 0,300 | 0,10 | 0,59793 |
| 6 | 33,64 | 0,28 | 0,26 | 0,400 | 0,75 | 0,73470 |
Hasil perhitungan erosi tanah menggunakan rumus USLE berdasarkan data yang telah dimuat pada tabel 4 menunjukkan bahwa tingkat erosi tanah yang terjadi mempunyai kelas erosi sangat ringan dengan tingkat erosi 0,00001-1,69647 ton/ha/th. Data yang termasuk dalam tingkat erosi sangat ringan adalah semua data yang dimuat dari bagian1-6.
Analisis data yang diperoleh menunjukkan bahwa faktor-fakor yang menyebabkan terjadinya erosi tanah saling berpengaruh antara satu dengan yang lainnya. Hal ini dipengaruhi oleh nilai seluruh faktor digunakan sehingga setiap nilainya menjadi komponen penentu untuk mendapatkan nilai erosi tanah.
Namun, meskipun semua faktor memiliki komponen yang saling berkaitan, tingginya erosi yang terjadi lebih didominasi oleh faktor erosivitas, erodibilitas, dan juga tindakan konservasi yang dilakukan. Semakin besar nilai dari ketiga faktor ini, maka erosi yang tejadi akan semakin tinggi.
Sebaliknya jika nilai dari ketiga faktor ini rendah atau salah satu diantaranya rendah, maka nilai erosi yang terjadi akan menurun. Hal ini dipertegas oleh Van Rompaey et al. (2001) yang menyatakan bahwa selain kemiringan lahan dan curah hujan, erosi juga banyak dipengaruhi oleh penggunaan lahan dan aktivitas usaha tani (memerlukan tindakan konservasi).
Umumnya perubahan penggunaan lahan (tindakan manusia) sebagian besar menyebabkan erosi. Hal ini diduga perubahan lahan yang terjadi menimbulkan degradasi sehingga struktur tanah di dalamnya juga ikut mengalami perubahan. Dengan perubahan tersebut, lapisan tanah tidak akan cukup kuat untuk menahan aliran permukaan sehingga dapat mengancam lingkungan masyarakat dengan adanya pengikisan lapisan atas tanah secara berkelanjutan dan kemungkinan laju erosi tidak akan bisa dikendalikan secara cepat.
Lambatnya pengendalian erosi ini diakibatkan oleh faktor erodibilitas tanah yang di dalamnya terdapat unsur tekstur serta struktur tanah. Pendapat ini di dukung oleh Herawati (2010) yang mengemukakan bahwa indeks erodibilitas tanah menunjukkan tingkat kerentanan tanah terhadap erosi, yaitu retensi partikel terhadap pengikisan dan perpindahan tanah oleh energi kinetik air hujan. Artinya, erosi yang terjadi memiliki sensitifitas pada faktor erobilitas tanah.
V. PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Kesimpulan yang diperoleh dari hasil perhitungan erosi menggunakan rumus USLE ini adalah menjelaskan bahwa faktor yang pengaruhnya lebih dominan adalah faktor erosivitas, erodibilitas, serta ada atau tidaknya tindakan konservasi yang akan dilakukan.
5.2 Saran
Dengan hasil data yang diperoleh, penyusun menghimbau supaya penggunaan persamaan dalam mencari erosi menggunakan persamaan USLE ini hanya digunakan berdasarkan data tertentu karena tidak detail.
PUSTAKA
Arifin, M. 2010. Kajian Sifat Fisik Tanah dan Berbagai Penggunaan Lahan dalam Hubungannya dengan Pendugaan Erosi Tanah
Asdak, C. 2010. Hidrologi dan Pengolahan Daerah Aliran Sungai. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta
Arsyad, S. 1989. Konservasi Tanah dan Air . IPB Press. Bogor
Arsyad, S. 2000. Konservasi Tanah dan Air . IPB Press. Bogor
Bols, P. L. 1978. The Iso–Erodent Map of Java and Madura. Belgian Technical Assitance Project ATA 105. Soil Research Institute. Bogor
Desifindiana, et al. 2013. Analisis Tingkat Bahaya Erosi pada Das Bondoyodu Lumajang dengan menggunakan Petode Musle (In Press). Jurnal Keteknikan Pertanian Tropis dan Biosistem 1 (2) : 9-17
Dosen Pengampu. 2019. Penuntun Praktikum Konservasi Tanah dan Air. Jurusan/Program Studi Kehutanan, Fakultas Pertanian, Universitas Palangka Raya. Tidak diterbitkan
Hammer, W. I. 1981. Soil Conservation Consultant Report Center for Soil Research. LPT Bogor. Indonesia
Hardjowigeno, S. 1993. Klasifikasi Tanah Pedogenesis. Akademika Pressindo. Jakarta.
Herawati, T. 2010. Analisis spasial tingkat Bahaya Erosi di Wilayah DAS Cisadane Kabupaten Bogor. Jurnal Penelitian Hutan dan Konservasi Alam 4 (4) : 413-424
Salim, E.H. 1998. Pengelolaan Tanah. Jurusan Ilmu Tanah Fakultas Pertanian Universitas Padjadjaran. Bandung
Soemarwoto, Otto. 1991. Ekologi Lingkungan Hidup dan Pembangunan. Jakarta : Djabatan
Suwardjo. 1981. Peranan Sis –Sisa dalam Konservasi Tanah dan Air pada Lahan Usahatani Tanaman Semusim. Disertasi.
Tarigan, D. R., dan D. Mardiatno. 2012. Pengaruh Erosivitas dan Topografi Terhadap Kehilangan Tanah pada Erosi Alur di Daerah Aliran Sungai Secang Desa Hargotirto Kecamatan Kokap Kabupaten Kulonprogo. Jurnal Bumi Indonesia.
Taryono. 2000. Buku Pegangan Kuliah Erosi Dan Konserfasi Tanah. Fakultas Geografi UMS. Surakarta
Utomo W. H. 1989. Konservasi Tanah di Indonesia. Rajawali Press. Jakarta
Van Rompaey et al. 2001. The Impacts of Land Use Policy on The Soil Erosion Risk: A Case Study in Central Belgium. J. Agric. Ecosyst. Environ. 83: 83-94
Wiradisastra. 1999. Geomorfologi dan Analisis Lanskap. Laboratorium Penginderaan Jauh Kartografi Jurusan Ilmu Tanah Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor. Bogor
Zuidam. 1979. Terrain Analysis and Classification Using Aerial Photographs A Geomorphological Approach. ITC. Netherland
Penyusun : Zega Hutan
