Analisis Spasial Pendugaan Tingkat Bahaya Erosi di DAS Lepan Provinsi Sumatera Utara

ANALISIS SPASIAL PENDUGAAN TINGKAT BAHAYA EROSI DI DAS LEPAN KABUPATEN LANGKAT PROVINSI SUMATERA UTARA
SKRIPSI
Oleh : Septo Ismeldo
101201168
PROGRAM STUDI KEHUTANAN FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2015
Universitas Sumatera Utara

ANALISIS SPASIAL PENDUGAAN TINGKAT BAHAYA EROSI DI DAS LEPAN KABUPATEN LANGKAT PROVINSI SUMATERA UTARA
SKRIPSI
Oleh : Septo Ismeldo 101201168/ Manajemen Hutan
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana kehutanan di Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara
PROGRAM STUDI KEHUTANAN FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2015
Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK
SEPTO ISMELDO. Analisis Spasial Pendugaan Tingkat Bahaya Erosi di DAS Lepan Provinsi Sumatera Utara. Dibawah bimbingan RAHMAWATY dan ABDUL RAUF.
Penutupan lahan hutan dapat menjadi masalah jika tidak dikelola dengan baik. Hal ini juga terindikasi dari sering terjadinya banjir dan tanah longsor di wilayah DAS Lepan yang menandakan adanya sesuatu yang salah dalam pengelolaan DAS Lepan.Tujuan dari penelitian ini adalah memetakan tingkat bahaya erosi di DAS Lepan secara spasial dengan menggunakan metode USLE dan menghitung debit sedimen melayang. Metode yang digunakan adalah metode survey . Pengambilan sampel tanah dilakukan secara acak dan dilanjutkan perhitungan prediksi erosi tanah dengan metode Universal Soil Loss Equation (USLE) dan pengolahan data menggunakan Sistem Informasi Geografis (SIG).
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa tingkat bahaya erosi sangat berat terjadi pada bagian hulu dan tengah DAS Lepan dan debit sedimen melayang yang tinggi terjadi pada bagian hilir sebesar 1.825,286 ton/hari.
Kata Kunci : DAS Lepan, metode USLE, sedimentasi, SIG

i
Universitas Sumatera Utara

ABSTRACT
SEPTO ISMELDO. Spatial Analysis of the Erosion Hazard Level in Lepan Watershed North Sumatera. Under academic supervision of RAHMAWATY and ABDUL RAUF.
Forest land covering can become problems if did not manage well. It is indicated from flood and soil erosion in Lepan Watershed that indicate something wrong in Lepan Watershed management. This study aimed to mapping erosion in Lepan watershed using USLE method and counting the suspended load. The method used is a survey method. Taking the sample of soil was done randomly and continued by calculated of soil erosion prediction with Universal Soil Loss Equation (USLE) method and data processing used Geographic Information System (GIS).
The research showed that the erosion hazard level heavy occured at the upper course and medium of Lepan watershed and the highest sediment discharge occurred at downstream watershed as big as 157,704 ton/days
Keywords : Lepan watershed, USLE method, sedimentation, GIS
ii
Universitas Sumatera Utara

RIWAYAT HIDUP
Penulis lahir di Pua Data, Padang pada tanggal 6 September 1990 dari ayah I.Tanjung dan ibu (Alm) D.Sikumbang. Penulis merupakan anak kedua dari dua bersaudara.
Tahun 2003 penulis lulus dari SD Negeri No.3 Kabanjahe. Penulis melanjutkan ke SMP Negeri 1 Kabanjahe tamat tahun 2006. Kemudian melanjut ke SMA Negeri 1 Kabanjahe tamat tahun 2009.
Pada tahun 2010 penulis masuk Perguruan Tinggi Universitas Sumatera Utara melalui jalur SNMPTN dengan jurusan Kehutanan. Penulis masuk organisasi HIMAS (Himpunan Mahasiswa Sylva) tahun 2010, mengikuti kegiatan P2EH (Praktek Pengenalan Ekosistem Hutan) tahun 2012 di Taman Hutan Raya Bukit Barisan Tongkoh selama 10 hari. Penulis melakukan PKL (Praktek Kerja Lapang) di Balai Besar Taman Nasional Kerinci Seblat pada tanggal 28 Februari 2014- 2 Maret 2014. Penulis melakukan penelitian dengan judul Analisis Spasial Pendugaan Tingkat Bahaya Erosi di DAS Lepan Provinsi Sumatera Utara.
iii
Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena rahmatNya penulis dapat menyelesaikan penelitian yang berjudul “Analisis Spasial Pendugaan Tingkat Bahaya Erosi di DAS Lepan Provinsi Sumatera Utara” ini dengan baik. Skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan studi di Program Studi Kehutanan Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan.

Dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada Rahmawaty, S.Hut, M.Si, Ph.D dan Prof. Dr. Ir. Abdul Rauf, M.P selaku Komisi Pembimbing yang telah banyak mengarahkan dan memberikan saran kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini, dan penulis juga ingin mengucapkan terima kasih kepada teman-teman di Program Studi Kehutanan Fakultas Pertanian USU yang selalu memberi semangat kepada penulis.
Penulis mengharapkan kritik, saran, dan masukan dari pembaca demi kelancaran penelitian ini. Semoga penelitian ini akan memberi manfaat dan menyumbangkan kemajuan bagi ilmu pengetahuan, khususnya bidang kehutanan.
Medan, Maret 2015
Penulis
iv
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI

Halaman

ABSTRAK ......................................................................................................

i

ABSTRACT....................................................................................................

ii

RIWAYAT HIDUP .......................................................................................

iii

KATA PENGANTAR...................................................................................

iv

DAFTAR ISI ..................................................................................................

v

DAFTAR TABEL.......................................................................................... vii

DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... viii

DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................

ix

PENDAHULUAN

Latar Belakang .......................................................................................

1

Tujuan Penelitian ...................................................................................

2

Manfaat Penelitian .................................................................................

2

TINJAUAN PUSTAKA Sistem Informasi Geografis (SIG) ....................................................... Erosi ........................................................................................................ Macam dan Bentuk Erosi ...................................................................... Faktor –Faktor yang Mempengaruhi Erosi ..........................................

4 5 7 10

v
Universitas Sumatera Utara

Prediksi Erosi ......................................................................................... Sedimentasi ............................................................................................ Kondisi Umum DAS Lepan ..................................................................

15 18 20

METODE PENELITIAN Waktu dan Tempat Penelitian ............................................................... Alat dan Bahan Penelitian ..................................................................... Prosedur Penelitian ................................................................................ Pengumpulan data........................................................................ Penentuan lokasi .......................................................................... Pengambilan sampel tanah .......................................................... Pengambilan sampel air............................................................... Analisis Laboratorium ................................................................. Pengolahan Data dan Perhitungan .............................................. Pembuatan Peta dengan Menggunakan ArcView GIS 3.3........ Perhitungan (Prediksi) Laju Erosi Menggunakan Metode USLE ............................................................................................ Penentuan Tingkat Bahaya Erosi ................................................ Analisis Sedimen ......................................................................... Analisis Spasial............................................................................

21 21 21 21 22 22 22 23 23 23
23 27 28 28

vi
Universitas Sumatera Utara

HASIL DAN PEMBAHASAN Faktor Erosivitas (R) ............................................................................. Faktor Erodibilitas (K) .......................................................................... Faktor Topografi (LS)........................................... .............................. Faktor Penutupan Lahan dan Pengelolaan Lahan (CP)....................... Prediksi Erosi Menggunakan Metode USLE....................................... Tingkat Bahaya Erosi ............................................................................ Kawasan Hutan di DAS Lepan (SK Menhut No. 579 Tahun 2014) .. Debit Sedimen Melayang......................................................................

30 32 35 37 38 40 43 44

KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan ............................................................................................. 46 Saran........................................................................................................ 46

DAFTAR PUSTAKA .................................................................................... LAMPIRAN ...................................................................................................

47 49

vii
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

No. Halaman

1. Klasifikasi kelas laju erosi....................................................................... 2. Kode struktur tanah.................................................................................. 3. Kode permeabilitas profil tanah .............................................................. 4. Penilaian kelas lereng dan faktor LS ...................................................... 5. Nilai CP untuk berbagai faktor penutupan lahan ................................... 6. Tingkat bahaya erosi (TBE) berdasarkan laju erosi dan kedalaman
tanah ......................................................................................................... 7. Nilai erosivitas di berbagai stasiun pengukuran CH.............................. 8. Nilai faktor erodibilitas tanah di DAS Lepan......................................... 9. Nilai faktor LS di DAS Lepan ................................................................ 10. Nilai faktor CP pada berbagai penutupan lahan di DAS Lepan............ 11. Prediksi erosi di DAS Lepan ................................................................... 12. Tingkat bahaya erosi dan luasannya di DAS Lepan .............................. 13. Tingkat kekritisan lahan dan luasannya di DAS Lepan ........................ 14. Kawasan hutan dan luasannya di DAS Lepan ....................................... 15. Hasil perhitungan debit sedimen melayang (Qs) ...................................

24 25 26 24 27
27 30 32 35 37 39 40 42 43 44

viii
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR

No. Halaman

1. Diagram Alir Pemetaan Tingkat Bahaya................................................ 2. Peta erosivitas di DAS Lepan.................................................................. 3. Peta erodibilitas (K) di DAS ................................................................... 4. Peta kemiringan lahan di DAS Lepan .................................................... 5. Peta penutupan lahan (CP) di DAS Lepan ............................................. 6. Peta prediksi erosi di DAS Lepan ........................................................... 7. Peta tingkat bahaya erosi di DAS Lepan ................................................ 8. Peta lahan kritis di DAS Lepan............................................................... 9. Peta kawasan hutan di DAS Lepan.........................................................

29 30 33 35 37 39 41 42 43

ix
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR LAMPIRAN

No. Halaman

1. Curah Hujan ............................................................................................. 2. Data Tanah ............................................................................................... 3. Dokumentasi.............................................................................................

49 50 52

x
Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK
SEPTO ISMELDO. Analisis Spasial Pendugaan Tingkat Bahaya Erosi di DAS Lepan Provinsi Sumatera Utara. Dibawah bimbingan RAHMAWATY dan ABDUL RAUF.
Penutupan lahan hutan dapat menjadi masalah jika tidak dikelola dengan baik. Hal ini juga terindikasi dari sering terjadinya banjir dan tanah longsor di wilayah DAS Lepan yang menandakan adanya sesuatu yang salah dalam pengelolaan DAS Lepan.Tujuan dari penelitian ini adalah memetakan tingkat bahaya erosi di DAS Lepan secara spasial dengan menggunakan metode USLE dan menghitung debit sedimen melayang. Metode yang digunakan adalah metode survey . Pengambilan sampel tanah dilakukan secara acak dan dilanjutkan perhitungan prediksi erosi tanah dengan metode Universal Soil Loss Equation (USLE) dan pengolahan data menggunakan Sistem Informasi Geografis (SIG).
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa tingkat bahaya erosi sangat berat terjadi pada bagian hulu dan tengah DAS Lepan dan debit sedimen melayang yang tinggi terjadi pada bagian hilir sebesar 1.825,286 ton/hari.
Kata Kunci : DAS Lepan, metode USLE, sedimentasi, SIG
i
Universitas Sumatera Utara

ABSTRACT
SEPTO ISMELDO. Spatial Analysis of the Erosion Hazard Level in Lepan Watershed North Sumatera. Under academic supervision of RAHMAWATY and ABDUL RAUF.
Forest land covering can become problems if did not manage well. It is indicated from flood and soil erosion in Lepan Watershed that indicate something wrong in Lepan Watershed management. This study aimed to mapping erosion in Lepan watershed using USLE method and counting the suspended load. The method used is a survey method. Taking the sample of soil was done randomly and continued by calculated of soil erosion prediction with Universal Soil Loss Equation (USLE) method and data processing used Geographic Information System (GIS).
The research showed that the erosion hazard level heavy occured at the upper course and medium of Lepan watershed and the highest sediment discharge occurred at downstream watershed as big as 157,704 ton/days
Keywords : Lepan watershed, USLE method, sedimentation, GIS
ii
Universitas Sumatera Utara

PENDAHULUAN
Latar Belakang Daerah Aliran Sungai (DAS) Lepan merupakan DAS prioritas yang
terletak di Provinsi Sumatera Utara Kabupaten Langkat dengan luas 57.407,75 ha.DAS Lepan memiliki 5 Sub DAS yaitu Sub DAS Lepan Hilir (38.026,24 ha), Sub DAS Lepan Kanan (9.783,58 ha), Sub DAS Lepan Kiri (7.941,27 ha), Sub DAS Lepan Tengah (16.194,88 ha) dan Sub DAS Roha (7.741,97 ha). Daerah Aliran Sungai (DAS) Lepan terbentang antara 3° 42' 42,96'' s/d 4° 04' 34,96'' Lintang Utara dan 98° 00' 09,43'' s/d 98° 24' 16,30'' Bujur Timur.
Penutupan lahan non hutan yang mencapai 71.33 % dapat menjadi masalah jika tidak dikelola dengan baik. Hal ini juga terindikasi dari sering terjadinya banjir dan tanah longsor di wilayah DAS Lepan yang menandakan adanya sesuatu yang salah dalam pengelolaan DAS Lepan.

Daerah hulu dan tengah DAS merupakan tempat terjadinya erosi tanah, sementara pada bagian hilir merupakan tempat untuk berlangsungnya sedimentasi (pengendapan). Curah hujan yang tinggi, tanah yang porous, kemiringan lereng yang tinggi, vegetasi yang jarang dan aktivitas manusia yang intensif mempunyai peranan penting untuk berlangsungnya proses erosi yang landai hingga datar, menyebabkan kecepatan air sungai menjadi lambat dan selalu terjadi luapan air sungai membentuk genangan dan banjir akan menyebabkan terjadinya sedimentasi di bagian hilir DAS (Rauf et al, 2011 dalam Juwita, M, 2013).
Bencana alam banjir dan tanah longsor yang terjadi ditentukan oleh banyak hal, pertama karakteristik DAS dari aspek bio-geofisikal yang mampu memberikan ciri khas tipologi DAS tertentu, kedua aspek meteorologis-
1
Universitas Sumatera Utara

klimatologis terutama karakteristik curah hujan yang mampu membentuk badai atau hujan maksimum, ketiga aspek sosial ekonomi masyarakat terutama karakteristik budaya yang mampu memicu terjadinya kerusakan lahan pada DAS, sehingga wilayah tersebut tidak lagi mampu berfungsi sebagai penampung, penyimpan dan penyalur air hujan yang baik. Ketiga aspek tersebut secara garis besar yang dapat dipakai sebagai dasar penentuan wilayah kritis dalam suatu DAS (hulu, tengah, hilir) serta sebagai dasar pertimbahan untuk menghitung laju erosi dan sedimentasi. Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini untuk : 1. Memetakan tingkat bahaya erosi di DAS Lepan dengan menggunakan metode
USLE (Universal Soil Loss Equation). 2. Menghitung debit sedimen melayang di DAS Lepan Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian ini sebagai : 1. Sumber informasi kepada pihak yang berkepentingan terkait tentang laju erosi
dan sedimentasi di DAS Lepan. 2. Sumber informasi yang bermakna dan menjadi rujukan bagi tahapan
perencanaan pengelolaan DAS Lepan selanjutnya.
2
Universitas Sumatera Utara

TINJAUAN PUSTAKA
DAS merupakan unit alam berupa kawasan yang dibatasi oleh pemisah topografis berupa punggung-punggung bukit yang menampung, menyimpan dan mengalirkan curah hujan yang jatuh diatasnya ke sungai utama dan kemudian menyalurkannya ke laut .Wilayah daratan tersebut dinamakan (DTA atau catchment area ) yang merupakan suatu ekosistem dengan unsur utamanya terdiri atas sumberdaya alam (tanah, air, dan vegetasi) dan sumberdaya manusia sebagai pemanfaat sumberdaya alam (Asdak 2002).
Ekosistem DAS biasanya dibagi menjadi daerah hulu, tengah, dan hilr. Secara biogeofisik, daerah hulu merupakan daerah konservasi, mempunyai kerapatan drainase lebih tinggi, dengan kemiringan lereng lebih besar dari 15%, bukan daerah banjir, pengaturan pemakaian air ditentukan oleh pola drainase, dan jenis vegetasi umumnya tegakan hutan. Sementara daerah hilr DAS merupakan daerah pemanfatan dengan kemiringan lereng kecil (kurang dari 8%), pada beberapa tempat merupakan daerah banjir, pengaturan pemakaian air ditentukan oleh bangunan irigasi, dan jenis vegetasi didominasi oleh tanaman pertanian kecuali daerah estuaria yang didominsi hutan gambut/bakau. Ekosistem DAS hulu merupakan bagian yang penting, karena mempunyai fungsi perlindungan terhadap seluruh bagian DAS. Perlindungan ini antara lain dari segi fungsi tata air. Perencanaan DAS hulu sering kali menjadi fokus perencanaan mengingat bahwa dalam suatu DAS, daerah hulu dan hilir mempunyai keterkaitan biofisik melalui daur hidrologi (Asdak, 2002).
3
Universitas Sumatera Utara

Sistem Informasi Geografis (SIG)
Peta merupakan media untuk menyimpan dan menyajikan informasi tentang rupa bumi dengan penyajian pada skala tertentu. Pemetaan adalah proses pengukuran, perhitungan, dan penggambaran permukaan bumi (terminology geodesi) dengan menggunakan cara dan atau metode tertentu sehingga didapatkan hasil berupa softcopy maupun hardcopy peta yang berbentuk vektor maupun raster. Era komputerisasi telah membuka wawasan dan paradigma baru dalam proses pengambilan keputusan dan penyebaran informasi. Data yang merepresentasikan dunia nyata dapat disimpan dan diproses sedemikian rupa sehingga dapat disajikan dalam bentuk-bentuk yang lebih sederhana dan sesuai kebutuhan. Sesuai dengan perkembangan teknologi, khususnya komputer grafik, basisdata, teknologi informasi, dan teknologi satelit inderaja (penginderaan jauh/remote sensing), maka kebutuhan mengenai penyimpanan, analisis, dan penyajian data yang berstruktur kompleks dengan jumlah besar makin mendesak. Struktur data kompleks tersebut mencakup baik jenis data spasial maupun atribut. Dengan demikian, untuk mengelola data yang kompleks ini, diperlukan suatu sistem informasi yang secara terintegrasi mampu mengolah baik data spasial maupun data atribut ini secara efektif dan efisien. Tidak itu saja, sistem ini pun harus mampu menjawab dengan baik pertanyaan spasial maupun atribut secara simultan. Dengan demikian, diharapkan keberadaan suatu sistem informasi yang efisien dan mampu mengelola data dengan struktur yang kompleks dan dengan jumlah yang besar ini dapat membantu dalam proses pengambilan keputusan yang tepat. Salah satu sistem yang menawarkan solusi-solusi untuk masalah ini adalah Sistem Informasi Geografis (SIG).
4
Universitas Sumatera Utara

Secara umum terdapat dua jenis data yang dapat digunakan untuk mempresentasikan atau memodelkan fenomena-fenomena yang terdapat di dunia nyata . Yang pertama adalah jenis data yang mempresentasikan aspek-aspek keruangan dari fenomena yang bersangkutan. Jenis data ini sering disebut sebagai data-data posisi, koordinat, ruang, atau spasial. Sedangkan yang kedua adalah jenis data yang mempresentasikan aspek – aspek deskriptif dari fenomena yang dimodelkannya. Aspek deskriptif ini mencakup items atau properties dari fenomena yang bersangkutan hingga dimensi waktunya. Jenis data ini sering disebut sebagai data atribut atau data non-spasial (Eddy Prahasta, 2002). Erosi
Proses-proses hidrologis, langsung atau tidak langsung, mempunyai kaitan dengan terjadinya erosi, transpor sedimen dan deposisi sedimen di daerah hilir. Perubahan tata guna lahan dan praktek pengelolaan DAS juga mempengaruhi terjadinya erosi, sedimentasi, dan pada gilirannya, akan mempengaruhi kualitas air (Asdak, 2002).
Erosi adalah suatu proses atau peristiwa hilangnya lapisan permukaan tanah atas, baik disebabkan oleh pergerakan air maupun angin .Erosi merupakan tiga proses yang berurutan, yaitu pelepasan (detachment), pengangkutan (transportation), dan pengendapan (deposition) bahan-bahan tanah oleh penyebab erosi (Asdak, 2002).
Proses erosi terjadi melalui penghancuran, pengangkutan, dan pengendapan (Meyer, dkk.,1991; Utomo, 1989; dan Foth, 1978).Di alam terdapat dua penyebab utama yang aktif dalam proses ini yakni angin dan air. Pada daerah
5
Universitas Sumatera Utara

iklim tropika basah seperti Indonesia, air merupakan penyebab utama terjadinya erosi, sedangkan angin tidak mempunyai pengaruh berarti (Arsyad, 2010).
Erosi tanah (soil erotion) terjadi melalui dua proses yakni penghancuran partikel – partikel tanah (detachment) dan proses pengangkutan (transport) partikel – partikel tanah yang sudah dihancurkan.kedua proses ini terjadi akibat hujan (rain) dan aliran permukaan (run off) yang dipengaruhi oleh berbagai faktor antara lain curah hujan (intensitas, diameter, lama, dan jumlah hujan), karakteristik tanah (sifat fisik), penutupan lahan (land cover), kemiringan lereng, panjang lereng, dan sebagainya (Wischmeier dan Smith, 1978). Faktor – faktor tersebut satu sama lain bekerja sama secara simultan dalam memengaruhi erosi.
Kehilangan tanah hanya akan terjadi jika kedua proses tersebut di atas berjalan.Tanpa proses penghancuran partikel tanah , maka erosi tidak akan terjadi, tanpa proses pengangkutan, maka proses erosi akan sangat terbatas.
Kedua proses tersebut dibedakan menjadi empat subproses yaitu: 1. Penghancuran (splash) oleh energy kinetik butiran hujan 2. Pengangkutan oleh percikan butiran hujan; 3. Penggerusan (scour) oleh aliran permukaan; 4. Pengangkutan oleh aliran permukaan.
Macam dan Bentuk Erosi Berdasarkan penyebabnya erosi dapat dibedakan mejadi erosi percik
(splash erosion) dan erosi gerusan (scour erosion). Erosi percik (splash erosion) adalah erosi yang disebabkan oleh pemecahan struktur tanah menjadi butir-butir primer tanah oleh energi kinetik butir-butir hujan. Energi kinetik butir-butir hujan ditentukan oleh massa dan kecepatan jatuh butir-butir hujan. Semakin besar massa
6
Universitas Sumatera Utara

dan kecepatan jatuh butir-butir hujan maka erosi percik juga akan semakin besar (Asdak, 2002).
Erosi gerusan (scour erosion) adalah erosi yang disebabkan oleh gerusan aliran permukaan. Gerusan terjadi akibat adanya aliran permukaan tanah sehingga tanah mengalami pengangkutan. Apabila dibandingkan daya erosi antara erosi percik dan erosi gerusan, maka diyakini bahwa erosi percik jauh lebih erosif daripada erosi gerusan, hal ini berkaitan dengan kecepatan jatuh butir-butir hujan yang jauh lebih cepat daripada kecepatan aliran permukaan (Banuwa, 2013).
Para ahli menguraikan bentuk erosi ke dalam beberapa bentuk. Menurut bentuknya, erosi terbagi atas erosi lembar/kulit (sheet erosion atau interrill erosion), erosi alur (rill erosion), erosi parit (gully erosion), erosi tebing sungai (stream/river bank erosion), longsor (land slide) dan erosi internal. 1. Erosi Lembar (sheet erosion atau interrill erosion)
Erosi lembar adalah pengangkutan lapisan tanah yang merata tebalnya dari suatu permukaan bidang tanah. Penyebab utama erosi ini adalah kekuatan jatuh butir-butir hujan dan aliran air di permukaan tanah. Dari segi energi, pengaruh butir-butir hujan lebih besar karena kecepatan jatuhnya sekitar 6 hingga 10 meter/detik, sedangkan kecepatan aliran air di permukaan tanah hanya 0,3 sampai 0,6 meter/detik. Karena erosi yang terjadi seragam maka bentuk erosi ini tidak segera terlihat. Proses erosi ini disadari setelah tanaman mulai ditanam di atas lapisan bawah tanah (subsoil) yang tidak baik bagi pertumbuhan tanaman.
7
Universitas Sumatera Utara

2. Erosi Alur (rill erosion) Erosi alur terjadi karena air terkonsentrasi dan mengalir pada tempat-
tempat tertentu di permukaan tanah sehingga pemindahan tanah lebih banyak terjadi pada tempat tersebut. Erosi alur biasanya terjadi pada tanah-tanah yang ditanam berbaris menurut lereng. Erosi lembar dan erosi alur lebih banyak dan lebih luas terjadinya dibandingkan dengan bentuk lain. 3. Erosi Parit (gully erosion)
Proses terjadinya erosi parit sama dengan erosi alur, yang membedakan adalah pada erosi parit saluran-saluran yang terbentuk sudah sedemikian dalam sehingga tidak dapat dihilangkan dengan pengolahan tanah biasa. Erosi parit yang baru terbentuk berukuran sekitar 40 cm lebarnya dengan kedalaman sekitar 25 cm. Erosi parit yang telah lanjut dapat mencapai 30 m dalamnya. Erosi parit dapat berbentuk V atau U, tergantung dari kepekaan erosi substratnya. Diantara kedua bentuk tersebut bentuk U lebih sulit diperbaiki daripada bentuk V. 4. Erosi Tebing Sungai (stream/river bank erosion)
Erosi tebing sungai terjadi sebagai akibat pengikisan tebing oleh air yang mengalir dari bagian atas tebing atau oleh terjangan arus air yang kuat pada kelokan sungai. Erosi tebing akan lebih hebat terjadi jika vegetasi penutup tebing telah habis atau jika dilakukan pengolahan tanah yang terlalu dekat tebing. 5. Longsor (land slide)
Longsor adalah suatu bentuk erosi yang pengangkutan atau pemindahan tanahnya terjadi pada suatu saat dalam volume yang besar. Longsor terjadi
8
Universitas Sumatera Utara

sebagai akibat meluncurnya suatu volume tanah di atas suatu lapisan agak kedap air yang jenuh air. Lapisan tesebut yang terdiri dari liat atau mengandung kadar liat tinggi setelah jenuh air berlaku sebagai peluncur. 6. Erosi Internal
Erosi internal adalah terangkutnya butir-butir primer ke bawah ke dalam celah-celah atau pori-pori tanah sehingga tanah menjadi kedap air dan udara. Erosi internal tidak menyebabkan kerusakan yang berarti oleh karena sebenarnya bagian-bagian tanah tidak hilang ke tempat lain, dan tanah akan baik kembali jika strukturnya diperbaiki. Akan tetapi erosi internal menyebabkan menurunnya kapasitas infiltrasi tanah dengan cepat sehingga aliran permukaan meningkat yang menyebabkan terjadinya erosi lembar atau erosi alur. Erosi internal juga disebut erosi vertikal. (Arsyad, 1989). Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Erosi
Banyak faktor yang mempengaruhi laju erosi. Morgan (1979) mengemukakan bahwa terjadinya erosi dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya : curah hujan, aliran permukaan, jenis tanah, lereng, penutup tanah, jumlah penduduk dan ada atau tidaknya tindakan konservasi tanah.
Secara ringkas Baver (1959) menyatakan bahwa erosi merupakan hasil interaksi kerja antara faktor-faktor iklim, topografi, vegetasi, tanah dan tindakan manusia terhadap tanah, yang dapat dinyatakan dalam suatu persamaan deskriptif berikut :
9
Universitas Sumatera Utara

Keterangan : E = erosi f = faktor-faktor yang mempengaruhi atau menimbulkannya i = iklim r = relief atau topografi v = vegetasi t = tanah m = manusia
Iklim
Di daerah beriklim basah faktor iklim yang mempengaruhi erosi adalah hujan. Besarnya curah hujan, intensitas, dan distribusi hujan menentukan kekuatan dispersi hujan terhadap tanah, jumlah dan kecepatan aliran permukaan dan kerusakan erosi. Besarnya curah hujan adalah volume air yang jatuh pada suatu areal tertentu. Oleh karena itu besarnya curah hujan dapat dinyatakan dalam meter kubik (m3) per satuan luas atau secara lebih umum dinyatakan dalam tinggi air yaitu milimeter (mm). Besarnya curah hujan dapat dimaksudkan untuk satu kali hujan atau untuk masa tertentu seperti per hari, per bulan, per musim, atau per tahun (Sinukaban, 1986). Topografi
Kemiringan dan panjang lereng adalah dua unsur topografi yang paling berpengaruh terhadap aliran permukaan dan erosi. Unsur lain yang berpengaruh adalah konfigurasi, keseragaman dan arah lereng. Kemiringan lereng dinyatakan dalam derajat atau persen. Kecuraman lereng 100% sama dengan kecuraman 450. Semakin curam lereng maka kecepatan aliran permukaan dan energi angkut air akan semakin besar (Arsyad, 2010).
10
Universitas Sumatera Utara

Panjang lereng dihitung mulai dari titik pangkal aliran permukaan sampai suatu titik dimana air masuk ke dalam saluran atau sungai, atau dimana kemiringan lereng berkurang sedemikian rupa sehingga kecepatan aliran air berubah. Semakin besar nilai kemiringan lereng, maka kesempatan air untuk masuk ke dalam tanah (infiltrasi) akan terhambat sehingga volume limpasan permukaan semakin besar yang mengakibatkan terjadinya bahaya erosi (Tufaila, 2012). Vegetasi
Suatu vegetasi penutup tanah yang baik seperti rumput yang tebal atau rimba yang lebat akan menghilangkan pengaruh hujan dan topografi terhadap erosi. Karena kebutuhan manusia akan pangan, sandang dan pemukiman semua tanah tidak dapat dibiarkan tertutup hutan dan padang rumput. Pengaruh vegetasi terhadap aliran permukaan dan erosi 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-kegiatan biologi yang berhubungan dengan pertumbuhan vegetatif dan pengaruhnya terhadap stabilitas struktur dan porositas tanah; dan (d) transpirasi yang mengakibatkan kandungan air tanah berkurang. Seperti yang ditunjukkan oleh hasil penelitian Rachman (2003), bahwa pengelolaan tanah dan tanaman yang mengakumulasi sisa-sisa tanaman berpengaruh baik terhadap kualitas tanah, yaitu terjadinya perbaikan stabilitas agregat tanah, dan resistensi atau daya tahan tanah terhadap daya hancur curah hujan. Tanah
MenurutArsyad (1989) berbagai tipe tanah mempunyai kepekaan terhadap
11
Universitas Sumatera Utara

erosi yang berbeda. Kepekaan erosi tanah yaitu mudah atau tidaknya tanah tererosi dan merupakan fungsi dari 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 ketahan struktur tanah terhadap dispersi dan pengikisan oleh butir-butir hujan yang jatuh dan aliran permukaan. Adapun sifat-sifat tanah yang mempengaruhi erosi adalah (a) tekstur, (b) struktur, (c) bahan organik, (d) kedalaman, (e) sifat lapisan, dan (f) tingkat kesuburan tanah.
Tekstur adalah ukuran dan proporsi kelompok ukuran butir-butir primer bagian mineral tanah. Butir-butir primer terbagi dalam liat (clay), debu (silt), dan pasir (sand). Jenis tanah dengan tekstur pasir akan mempunyai tingkat infiltrasi yang lebih tinggi dibanding dengan jenis tanah bertekstur lempung. Dengan demikian jenis tanah dengan tekstur pasir (kasar) akan mempunyai limpasan permukaan yang lebih kecil daripada tekstur lempung (halus).
Struktur adalah ikatan butir primer ke dalam butir sekunder atau agregat. Susunan butir-butir primer tersebut menentukan tipe struktur. Tanah-tanah yang berstruktur kersai atau granular lebih terbuka dan lebih sarang dan akan menyerap air lebih cepat daripada yang berstruktur dengan susunan butir-butir primernya lebih rapat. Terdapatnya dua aspek struktur yang penting dalam hubungannya dengan erosi. Pertama adalah sifat fisik-kimia liat yang menyebabkan terjadinya flokulasi, dan aspek yang kedua adanya bahan pengikat butir-butir primer sehingga terbentuk agregat yang mantap (Arsyad, 1989).
Bahan organik berupa daun, ranting dan sebagainya yang belum hancur
12
Universitas Sumatera Utara

yang menutupi permukaan tanah merupakan pelindung tanah terhadap kekuatan perusak butir-butir hujan yang jatuh. Bahan organik tersebut juga menghambat aliran permukaan, sehingga kecepatan alirannya lebih lambat dan relatif tidak merusak (Dariah dkk, 2003). Bahan organik yang telah mulai mengalami pelapukan mempunyai kemampuan menyerap dan menahan air yang tinggi. Bahan organik dapat menyerap air sebesar dua sampai tiga kali beratnya, akan tetapi kemampuan itu hanya faktor kecil dalam pengaruhnya terhadap aliran permukaan. Pengaruh bahan organik dalam mengurangi aliran permukaan terutama berupa perlambatan aliran, peningkatan infiltrasi dan pemantapan agregat tanah.
Tanah-tanah yang dalam dan permeabel kurang peka terhadap erosi daripada tanah yang permeabel, tetapi dangkal. Kedalaman tanah sampai lapisan kedap air menentukan banyaknya air yang dapat diserap tanah dan dengan demikian mempengaruhi besarnya aliran permukaan.Permeabilitas dipengaruhi oleh tekstur dan struktur tanah. Tanah yang lapisan bawahnya berstruktur granuler dan permeabel kurang peka erosi dibandingkan dengan tanah yang lapisan bawahnya padat dan permeabilitasnya rendah (Arsyad, 2010).
Secara garis besar metode konservasi tanah dapat dikelompokkan menjadi tiga golongan utama, yaitu (1) secara agronomis, (2) secara mekanis, dan (3) secara kimia. Metode agronomis atau biologi adalah memanfaatkan vegetasi untuk membantu menurunkan erosi lahan. Metode mekanis atau fisik adalah konservasi yang berkonsentrasi pada penyiapan tanah supaya dapat ditumbuhi vegetasi yang lebat, dan cara memanipulasi topografi mikro untuk mengendalikan aliran air dan angin. Sedangkan metode kimia adalah usaha konservasi yang
13
Universitas Sumatera Utara

ditujukan untuk memperbaiki struktur tanah sehingga lebih tahan terhadap erosi. Atau secara singkat dapat dikatakan metode agronomis ini merupakan usaha untuk melindungi tanah, mekanis untuk mengendalikan energi aliran permukaan yang erosif, dan metode kimia untuk meningkatkan daya tahan tanah (Suripin, 2002 dalam A’Yunin, 2008). Manusia
Pada akhirnya manusialah yang menentukan apakah tanah yang diusahakannya akan rusak dan tidak produktif atau menjadi baik dan produktif secara lestari. Banyak faktor yang menentukan apakah manusia akan memperlakukan dan merawat serta mengusahakan tanahnya secara bijaksana sehingga menjadi lebih baik dan dapat memberikan pendapatan yang cukup untuk jangka waktu yang tidak terbatas (Banuwa, 2013).
Prediksi Erosi Prediksi erosi adalah metode untuk memperkirakan laju erosi yang akan
terjadi dari tanah yang digunakan untuk penggunaan lahan dan pengelolaan tertentu. Prediksi erosi merupakan alat untuk menilai apakah suatu program atau tindakan konservasi tanah telah berhasil mengurangi erosi dari suatu bidang tanah atau suatu daerah aliran sungai (DAS). Disamping itu, prediksi erosi juga sebagai alat bantu untuk mengambil keputusan dalam perencanaan konservasi tanah pada suatu areal (Arsyad, 1989).
Banyak model erosi yang telah dikembangkan, dimulai dengan USLE dan beberapa model empiris lainnya, misalnya Revised Universal Soil Loss Equation (RUSLE), Modified Universal Soil Loss Equation (MUSLE) yang dikembangkan
14
Universitas Sumatera Utara

atau berpatokan pada konsep USLE. Beberapa model fisik dikembangkan setelah USLE, salah satu diantaranya adalah model fisik Griffith University Erosion SystemTemplate (GUEST). Beberapa model erosi untuk DAS yang berkaitan dengan hidrologi yang juga berdasarkan pada konsep USLE adalah Areal Nonpoint Sources WatershedEnvironment Response Simulation (ANSWER) yang selanjutnya diperbaiki dengan model Agriculture Non-point Sources Pollution Model atau AGNPS (Vadari et al., 2004 dalam A’Yunin, 2008).
Prediksi erosi yang umum digunakan pada saat ini adalah model parametrik. Suatu model parametrik untuk memprediksi erosi dari suatu bidang tanah telah dikembangkan oleh Wischmeier and Smith (1978), yang disebut The Universal Soil Loss Equation (USLE). USLE adalah suatu model pendugaan erosi yang dirancang untuk memprediksi rata-rata erosi jangka panjang dari erosi lembar atau alur pada keadaan tertentu. USLE dikembangkan di National Run off and Soil Loss Data Centre yang didirikan dalam tahun 1954 oleh The Science and Education Administration Amerika Serikat (dahulu namanya Agricultural Research Service) bekerja sama dengan Universitas Purdue (Wischmeier and Smith, 1978).
Kelemahan metode USLE adalah sebagai berikut : 1. Tidak dapat melakukan prediksi pengendapan dan tidak memperhitungkan
hasil sedimen dari erosi parit, tebing sungai dan dasar sungai. 2. Akurasi terbatas pada panjang lereng < 400 kaki, kemiringan lereng 3-18%,
tekstur tanah medium, pada tanaman dan manajemen yang konsisten, tergantung dari akurasi nilai-nilai parameter yang digunakan, apabila terdapat
15
Universitas Sumatera Utara

kesalahan dalam menghitung atau menilai parameter (RKLSCP) maka prediksi erosi akan bias dan menyimpang. 3. Pada kondisi curah hujan spesifik dalam waktu tertentu maka prediksi dapat mejadi bias. 4. Pada skala luas nilai rata-rata parameter pada daerah yang beragam drainasenya maka akan mengurangi akurasi. 5. Tidak dapat mengukur pencucian unsur hara dan pestisida. 6. Tidak dapat mengukur penurunan kualitas air. (Banuwa, 2013).
Meskipun terdapat kelemahan, persamaan USLE hingga saat ini masih relevan dan paling banyak digunakan.
Keterangan : A = banyaknya tanah tererosi dalam (ton/ha/th). R = 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) tahunan. K = faktor erodibilitas tanah, yaitu laju erosi per indeks erosi hujan (R) untuk suatu tanah yang didapat dari petak percobaan standar, yaitu petak percobaan yang panjangnya 72,6 kaki (22 meter) terletak pada lereng 9% tanpa tanaman. L = faktor panjang lereng, yaitu nisbah antara besarnya erosi dari tanah dengan suatu panjang lereng tertentu terhadap erosi dari tanah dengan panjang lereng 72,6 kaki (22 meter) di bawah keadaan yang identik.
16
Universitas Sumatera Utara

S = faktor kecuraman lereng, yaitu nisbah antara besarnya erosi yang terjadi dari suatu tanah dengan kecuraman lereng tertentu, terhadap besarnya erosi dari tanah dengan lereng 9% di bawah keadaan yang identik.
C = faktor 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 tanpa tanaman.
P = faktor 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 yang identik.
(Arsyad, 1989).
Tingkat Bahaya Erosi
Besarnya tingkat bahaya erosi dapat menjadi acuan pengelolaan lahan dan DAS secara berkelanjutan. Pada penelitian ini penentuan tingkat bahaya erosi menggunakan pendekatan kedalaman tanah. Departemen kehutanan (1998) menggunakan pendekatan tebal solum tanah yang telah ada. Makin dangkal solum tanah berarti semakin sedikit tanah yang boleh tererosi, sehingga tingkat bahaya sudah cukup besar meskipun tanah yang hilang belum terlalu besar. Peta tingkat bahaya erosi diperoleh melalui tumpang tindih (overlay) antara prediksi laju erosi dengan peta kedalaman tanah. Untuk penilaian tingkat bahaya erosi berdasarkan atas tebal solum tanah dan prediksi erosi dapat dilihat pada tabel 6.
17
Universitas Sumatera Utara

Sedimentasi Tanah atau bagian-bagian tanah yang terangkut oleh air dari suatu tempat
yang mengalami erosi pada suatu daerah aliran sungai (DAS) dan masuk ke dalam suatu badan air secara umum disebut sedimen. Sedimen yang dihasilkan oleh proses erosi dan terbawa oleh aliran air akan diendapkan pada suatu tempat yang kecepatan alirannya melambat atau terhenti. Peristiwa pengendapan ini dikenal dengan peristiwa atau proses sedimentasi (Arsyad, 2010). Proses Pengangkutan Sedimen
Sedimen di dalam sungai, terlarut atau tidak terlarut, merupakan produk dari pelapukan batuan induk yaitu partikel-partikel tanah. Begitu sedimen memasuki badan sungai, maka berlangsunglah pengangkutan sedimen. Kecepatan pengangkutan sedimen merupakan fungsi dari kecepatan aliran sungai dan ukuran partikel sedimen. Partikel sedimen ukuran kecil seperti tanah liat dan debu dapat diangkut aliran air dalam bentuk terlarut (wash load). Pasir halus bergerak dengan cara melayang (suspended load), sedang partikel yang lebih besar antara lain, pasir kasar cenderung bergerak dengan cara melompat (saltation load). Partikel yang lebih besar dari pasir, misalnya kerikil (gravel) bergerak dengan cara merayap atau menggelinding di dasar sungai (bed load) Karena bed loadsenantiasa bergerak, maka permukaan dasar sungai kadang-kadang naik (agradasi), tetapi kadang-kadang turun (degradasi) dan naik turunnya dasar sungai disebut alterasi dasar sungai (river bed alterasion). Wash oaddan suspended loadtidak berpengaruh pada alterasi dasar sungai, tetapi dapat mengendap di dasar-dasar waduk atau muara-muara sungai. Penghasil sedimen terbesar adalah
18
Universitas Sumatera Utara

erosi permukaan lereng pegunungan, erosi sungai (dasar dan tebing alur sungai) dan bahan-bahan hasil letusan gunung berapi yang masih aktif (Asdak, 1995).

Kondisi Umum DAS Lepan

Daerah Aliran Sungai (DAS)Lepan merupakan Daerah Aliran Sungai di Provinsi Sumatera Utara dengan luas 57,363.46 ha. Daerah Aliran Sungai Ular terbentang antara 3° 42' 42,96'' s/d 4° 04' 34,96'' Lintang Utara dan 98° 00' 09,43'' s/d 98° 24' 16,30'' Bujur Timur.

Secara administrasi DAS Lepan berada pada 1 (satu) kabupaten yaitu Langkat seluas 57,363.46 ha (100 %). Adapun batas DAS Lepan adalah:

Sebelah Utara

: Daerah Aliran Sungai Malaka

Sebelah Selatan

: Daerah Aliran Sungai Batang Serangan

Sebelah Barat

: Daerah Aliran Sungai Besitang

Sebelah Timur

: Daerah Aliran Sungai Wampu

DAS Lepan terletak pada satu Kabupaten di Sumatera Utara yaitu yaitu Kabupaten Langkat seluas 57,363.46 ha (100 %) (Pada data spasial sebagian wilayah NAD di Kabupaten Aceh Tenggara masuk DAS Besitang, karena beberapa pertimbangan luasan tersebut digabungkan ke Kabupaten Langkat). Pada kegiatan review DAS Prioritas SWP DAS Wampu Sei Ular Tahun 2009 DAS Lepan memiliki luas 57,407.75 ha. DAS Lepan memiliki 5 Sub DAS yaitu Sub DAS Lepan Hilir (38,026.24 ha),Sub DAS Lepan Kanan (9,783.58 ha), Sub DAS Lepan Kiri (7,941.27 ha), Sub DAS Lepan Tengah (16,194.88 ha) dan Sub DAS Roha (7,741.97 ha)

19
Universitas Sumatera Utara

METODOLOGI PENELITIAN
Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Mei hingga September 2014 di
kawasan DAS Lepan. Penelitian ini dilakukan dalam dua tahap, yaitu survey lapangan dan analisis data. Survey lapangan dilakukan di Kabupaten Langkat. Analisis data dilakukan di Laboratorium Riset Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara. Alat dan Bahan Penelitian
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah GPS (Global Positioning System), bor tanah, ring sampel tanah, meteran, pita ukur, turbidimeter, kantong plastik, plastik kiloan, kertas label, karet gelang, parang, cutter, botol plastik, sekop semen, broti, kamera digital dan perangkat komputer dilengkapi software Arcview Gis 3.3.
Bahan yang diperlukan dalam penelitian ini adalah contoh tanah, contoh air, peta administrasi, peta jenis tanah peta geologi, peta kelas lereng, peta penutupan dan penggunaan lahan, dan data sekunder curah hujan selama 10 tahun terakhir. Prosedur Penelitian
Adapun prosedur penelitian adalah : 1. Pengumpulan Data Data yang digunakan dalam penelitian ini adalah data primer dan sekunder. Data primer diperoleh dari hasil peninjauan langsung ke lapangan. Data primer tersebut berupa pengambilan contoh tanah, air dan pengecekan di lapangan. Data sekunder
20
Universitas Sumatera Utara

yang digunakan yaitu data peta jenis tanah, peta kelas lereng, peta kedalaman tanah, peta penutupan dan penggunaan lahan yang diperoleh dari BPDAS Wampu Sei Ular, dan data curah hujan selama 10 tahun terakhir yang diperoleh dari BMKG.
2. Penentuan Lokasi Lokasi yang menjadi titik pengambilan sampel meliputi DAS Lepan bagian hulu, tengah dan hilir. Dari masing-masing bagian akan diambil sampel sebanyak 3 titik. 3. Pengambilan Sampel Tanah Pengambilan sampel tanah dilakukan dengan cara purposive sampling. Pengambilan sampel tanah dilakukan dalam dua bentuk, yaitu tanah tidak terganggu dengan menggunakan ring sampel dan tanah terganggu dengan menggunakan plastik. Sampel tanah tidak terganggu digunakan untuk analisis sifat fisik tanah seperti permeabilitas, bulk density, dan struktur tanah. Sedangkan tanah terganggu digunakan untuk analisis tekstur dan bahan organik. 4. Pengambilan Sampel Air Pengambilan sampel air bertujuan untuk mengukur sedimen melayang yang terbawa oleh arus sungai. Sampel air diambil dengan menggunakan botol plastik pada 3 titik, yaitu pada tepi kiri, tengah, dan tepi kanan sungai. Setelah pengambilan sampel maka dilakukan pengujian tingkat kekeruhan air dengan menggunakan turbidimeter. 5. Analisis Laboratorium Parameter-parameter yang dianalisis di laboratorium adalah tekstur tanah, struktur tanah, bahan organik tanah, bulk density, permeabilitas, dan konsentrasi sedimen melayang.
21
Universitas Sumatera Utara

6. Pengolahan Data dan Perhitungan Data yang telah diperoleh dari laboratorium kemudian diolah dan dihitung dengan menggunakan rumus USLE. 7. Pembuatan Peta dengan Mengunakan ArcView GIS 3.3 Indeks erosivitas, erodibilitas, kelerengan, faktor vegetasi dan konservasi lahan setelah diolah dan dihitung kemudian dipetakan masing-masing. Setelah itu petapeta tersebut dioverlay hingga menjadi peta tingkat bahaya erosi. Perhitungan (Prediksi) Laju Erosi Menggunakan Metode USLE
Universal Soil Loss Equation (USLE) adalah suatu persamaan untuk memperkirakan kehilangan tanah yang telah dikembangkan oleh Wichmeier and Smith tahun 1978. Alasan utama penggunaan metode USLE untuk memprediksi erosi DAS karena model tersebut relatif sederhana dan input parameter model yang diperlukan mudah diperoleh.
Keterangan: A = Besarnya erosi yang diperkirakan (ton/ha/tahun) R = Faktor erosivitas hujan K = Faktor erodibilitas tanah L = Panjang lereng S = Kemiringan lereng C = Faktor pengolahan tanah dan tanaman penutup tanah P = Faktor teknik konservasi tanah
Hasil akhir yang diperoleh dari perhitungan faktor-faktor tersebut merupakan nilai erosi yang terjadi pada suatu lahan tertentu (ton/ha/thn). Distribusi nilai erosi tersebut dapat dibagi menjadi beberapa kelas seperti pada Tabel 1.
22
Universitas Sumatera Utara

Tabel 1.Klasifikasi Kelas Laju Erosi

Kelas

Keterangan

Laju Erosi (ton/ha/thn)

I

Sangat Rendah

480

Sumber : Kementerian Kehutanan (2005) dalam Rahmawaty, et al (2011)

Masing-masing faktor tersebut akan ditentukan nilainya dengan mempergunakan rumus seperti berikut ini: Faktor erosivitas hujan (R)
Erosivitas merupakan kemampuan hujan untuk menimbulkan erosi pada tanah. Penelitian ini menggunakan data curah hujan bulanan di 7 stasiun penakar curah hujan yang tersebar di sepanjang DAS Lepan. Data curah hujan diperoleh dari BMKG Sampali dan BPDAS Wampu Sei Ular. Data tersebut kemudian dihitung nilai erosivitasnya melalui persamaan Lanvine (1989) dalam Rahmawaty, et al (2011) :

Keterangan : R = erosivitas Rm = curah hujan bulanan (cm)
Faktor erodibilitas (K) Erodibilitas adalah tingkat kepekaan tanah terhadap erosi atau mudah
tidaknya suatu tanah tererosi. Faktor erodibilitas dihitung dengan persamaan berikut (Arsyad, 1989).

Keterangan : K = faktor erodibilitas tanah M = ukuran partikel yaitu (% debu) x (100 - % liat)
23
Universitas Sumatera Utara

OM = organic matter, yaitu bahan organik tanah (% C x 1,724) A = kode struktur tanah (Tabel 4) B = kode permeabilitas profil tanah (Tabel 5)

Untuk menentukan kode struktur dan kode permeabilitas tanah, hasil perhitungan yang diperoleh dari laboratorium dipadankan ke Tabel 2 dan Tabel 3.

Tabel 2. Kode Struktur Tanah Kelas Struktur Tanah (Ukuran Diameter)
Granuler sangat halus (< 1 mm) Granuler halus (1 hingga 2 mm) Granuler sedang sampai kasar (2 hingga 10 mm) Kubus/gumpal, gumpal bersudut, plat, masif
Sumber : Arsyad (2010)

Kode
1 2 3 4

Tabel 3. Kode Permeabilitas Profil Tanah

Kelas Permeabilitas

Kecepatan (cm/jam)

Sangat Lambat

< 0,5

Lambat

0,5 hingga 2,0

Lambat sampai sedang

2,0 hingga 6,3

Sedang

6,3 hingga 12,7

Sedang sampai cepat

12,7 hingga 25,4

Cepat

> 25,4

Sumber : Arsyad (2010)

Faktor Topografi (LS)

Kode
6 5 4 3 2 1

Faktor ini merupakan gabungan antara pengaruh