4
2.2. Proses Erosi Tanah
Erosi tanah merupakan fenomena kompleks alami yang meliputi proses pelepasan detachment, pengangkutan transport, dan pemindahan deposition
partikel tanah Blanco dan Lal, 2008. Sedangkan menurut Arsyad 2010, proses erosi oleh air merupakan kombinasi dua sub proses yaitu : a. penghancuran
struktur tanah menjadi butir-butir primer oleh energi tumbuk butir-butir hujan yang menimpa tanah Dh dan pemindahan butir-butir primer tersebut oleh
percikan air hujan Th, b. perendaman oleh air yang tergenang di permukaan tanah yang mengakibatkan tanah terdispersi D1 yang diikuti pengangkutan
butir-butir tanah oleh air yang mengalir di permukaan tanah T1. Jika Dh + D1 Th + T1 maka besarnya erosi lebih kecil dari Dh + D1, artinya hanya
sebagian saja tanah yang telah terdispersi terangkut ke tempat lain dan jika Dh + D1 Th + T1 maka besarnya erosi sama dengan Dh + D1.
2.3. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Aliran Permukaan dan Erosi
Erosi tanah terjadi akibat interaksi kerja antara faktor-faktor seperti : iklim, topografi, tumbuhan vegetasi, tanah dan manusia terhadap tanah yang
dinyatakan dalam persamaan deskriptif : E = f i, r, v, t, m; yang menyatakan E adalah besarnya erosi, i adalah iklim, r adalah topografi, v adalah tumbuhan, t
adalah tanah dan m adalah manusia Arsyad, 2006.
2.3.1. Iklim
Semua faktor iklim seperti hujan, kelembaban, suhu, evapotranspirasi, radiasi surya dan kecepatan angin merupakan faktor-faktor yang mempengaruhi
erosi Blanco dan Lal, 2008. Faktor iklim yang paling mempengaruhi erosi adalah hujan Arsyad, 2006. Selama terjadi hujan, jumlah hujan merupakan
faktor yang paling berpengaruh terhadap jumlah aliran permukaan, sedangkan penyebaran hujan menentukan luasan erosi Kohnke dan Bertrand, 1959.
Menurut Blanco dan Lal 2008 bahwa intensitas hujan merupakan faktor paling penting dalam mempengaruhi tingkat erosi tanah.
Besarnya curah hujan, intensitas, dan distribusi hujan menentukan kekuatan dispersi hujan terhadap tanah, jumlah dan kekuatan aliran permukaan
serta tingkat kerusakan erosi yang terjadi Arsyad, 2006. Pukulan butir hujan
5 menghancurkan agregat tanah dan partikel tanah mengalir masuk mengisi pori-
pori permukaan tanah sehingga membentuk lapisan cadas pada lapisan permukaan tanah. Infiltrasi lambat pada lapisan tersebut menyebabkan peningkatan aliran
permukaan dan erosi Troeh et al., 2004. Menurut Wischmeier dan Smith 1978, intensitas maksimum 30 menit
mempunyai korelasi lebih baik terhadap besarnya erosi bila dibandingkan dengan intensitas maksimum 5, 15, dan 60 menit. Selanjutnya dinyatakan pula bahwa EI
30
berkorelasi lebih erat dengan erosi dibandingkan dengan sifat sifat hujan lainnya. Dua agen utama yang mempengaruhi erosi tanah oleh air adalah erosivitas
curah hujan dan erosivitas aliran permukaan.
a. Erosivitas Hujan
Erosivitas hujan menunjuk pada kapasitas intrinsik hujan dalam menyebabkan erosi tanah. Sifat hujan yang mempengaruhi erosivitas antara lain:
jumlah, intensitas, kecepatan jatuh, distribusi ukuran butir hujan. Parameter tersebut mempengaruhi total erosivitas hujan. Namun kenyataannya data terukur
terhadap parameter diatas tidak selalu tersedia pada semua wilayah sehingga mempengaruhi tingkat keakuratan hasil analisis erosivitas hujan.
Erosivitas hujan penting untuk memahami proses erosi, memperkirakan tingkat erosi tanah, dan merancang cara untuk mengendalikan erosi. Erosivitas
hujan dan pengaruhnya dibedakan oleh wilayah iklim. Hujan pada daerah tropis lebih erosif daripada di wilayah temperate dikarenakan kehadiran angin kuat dan
suhu yang tinggi. Distribusi tahunan curah hujan juga mempengaruhi erosivitas hujan Blanco dan Lal, 2008.
b. Erosivitas Aliran Permukaan
Erosivitas aliran permukaan merupakan kemampuan aliran permukaan dalam menyebabkan erosi tanah. Pukulan butir hujan memberikan pengaruh yang
kuat dalam memercik partikel tanah dan melepaskan agregat di permukaan tanah, sementara aliran permukaan melepaskan dan membawa partikel tanah.
Kemampuan aliran permukaan dalam memindahkan partikel tanah meningkat seiring dengan penambahan jumlah, kecepatan, dan turbulensi Blanco dan Lal,
2008.
6
2.3.2. Topografi
Kemiringan dan panjang lereng adalah dua sifat topografi yang paling berpengaruh terhadap aliran permukaan dan erosi Kohnke dan Bertrand, 1959.
Unsur lain yang mungkin berpengaruh adalah konfigurasi, keseragaman dan arah lereng Arsyad, 2006. Sedangkan Wischmeier dan Smith 1978 menyatakan
bahwa sifat-sifat lereng yang mempengaruhi erosi adalah kemiringan, panjang, dan bentuk lereng.
Baver 1959 mengemukakan bahwa derajat kemiringan lebih penting pengaruhnya terhadap erosi daripada panjang lereng. Makin besar lereng makin
besar erosi yang terjadi, sehingga pada lereng lebih dari 30 persen sudah sangat besar risiko yang akan terjadi jika tanah digarap untuk tanaman semusim. Panjang
lereng juga mempengaruhi erosi pada dasarnya makin panjang lereng maka makin besar erosi. Thompson 1957 menyatakan bahwa dengan bertambahnya panjang
lereng menjadi dua kali maka jumlah erosi total menjadi dua kali dari jumlah pertama, tetapi erosi per satuan luas per hektar tidak menjadi dua kali.
Kemiringan lereng dinyatakan dalam derajat atau persen. Dua titik yang berjarak 100 m yang mempunyai selisih tinggi 10 m membentuk lereng 10 .
Kecuraman lereng 100 sama dengan kecuraman lereng 45 derajat. Selain dari memperbesar jumlah aliran permukaan, semakin curam lereng juga memperbesar
kecepatan aliran permukaan yang dengan demikian memperbesar energi angkutan aliran permukaan. Selain daripada itu, dengan semakin miringnya lereng, maka
jumlah butir-butir tanah yang terpercik ke bagian bawah lereng oleh tumbukan butir-butir hujan semakin banyak Arsyad, 2006.
2.3.3. Vegetasi
Menurut Baver 1959 pengaruh vegetasi terhadap aliran permukaan dan erosi dapat dibagi dalam 1 intersepsi hujan, 2 mengurangi kecepatan aliran
permukaan, 3 pengaruh akar, bahan oganik sisa-sisa tumbuhan yang jatuh dipermukaan tanah, dan kegiatan-kegiatan biologi yang berhubungan dengan
pertumbuhan vegetatif dan pengaruhnya terhadap stabilitas struktur porositas tanah, dan 4 transpirasi yang mengakibatkan kurangnya kandungan air tanah.
7 Asdak 1995 mengemukakan bahwa yang lebih berperan dalam
menurunkan besarnya erosi adalah tumbuhan bawah karena ia merupakan stratum vegetasi terakhir yang akan menentukan besar kecilnya erosi percik.
Vegetasi merupakan lapisan pelindung atau penyangga antara atmosfer dan tanah. Suatu vegetasi penutup tanah yang baik seperti rumput yang tebal atau
rimba yang lebat akan menghilangkan pengaruh hujan dan topografi terhadap erosi. Bagian vegetasi yang ada di atas permukaan tanah, seperti daun dan batang,
menyerap energi perusak hujan, sehingga mengurangi dampaknya terhadap tanah, sedangkan bagian vegetasi yang ada di dalam tanah, yang terdiri atas sistem
perakaran, meningkatkan kekuatan mekanik tanah Styczen dan Morgan, 1995. Vegetasi merubah energi hujan yang menimpa butir-butir tanah dan
pengaruh butir-butir tersebut terhadap penghancuran agregat tanah, melalui pengaruhnya terhadap massa hujan yang sampai di permukaan tanah, distribusi
ukuran butir dan intensitas lokalnya. Energi butir-butir hujan akan teredam oleh tajuk tumbuhan sehingga ketika sampai dipermukaan tanah kekuatan perusaknya
telah berkurang dan menjadi lebih kecil atau menjadi sama dengan energi hujan yang jatuh langsung ke permukaan tanah. Ketinggian tajuk dan kerapatan tajuk
menutupi tanah mempengaruhi erosivitas butir-butir hujan yang menimpa permukaan tanah. Semakin rendah tajuk dan semakin rapat tajuk, semakin rendah
erosivitas butir-butir hujan dan semakin relatif memperkecil risiko terjadi erosi Arsyad, 2006.
2.3.4. Tanah
Arsyad 2006 mengemukakan bahwa sifat tanah yang mempengaruhi nilai erosi adalah erodibilitas tanah dan berbagai tipe tanah mempunyai kepekaan
terhadap erosi yang berbeda-beda. Erodibilitas merupakan kepekaan tanah terhadap proses pelepasan dan transportasi. Erodibilitas merupakan atribut yang
selalu berubah menurut ruang dan waktu dengan sifat tanah Blanco dan Lal, 2008. Erodibilitas bervariasi terhadap tekstur tanah, stabilitas agregat, kekuatan
partikel, kapasitas infiltrasi, kadar bahan organik, dan kimia tanah Morgan, 1979.
Baver 1959 menyatakan bahwa pengaruh sifat tanah terhadap erosi ditentukan oleh kapasitas infiltrasi tanah dan daya tahan tanah terhadap dispersi.
8 Daya tahan terhadap dispersi terutama ditentukan oleh agregat tanah. Agregat
yang yang besar dan stabil akan lebih tahan terhadap dispersi Kohnke dan Bertrand, 1959.
Wischmeier dan Smith 1978 juga menyatakan bahwa kepekaan erosi tanah merupakan pernyataan keseluruhan pengaruh sifat-sifat tanah dan bebas dari
pengaruh faktor-faktor penyebab erosi lainnya.
2.3.5. Manusia
Keberadaan manusia menjadi penting dalam menentukan besarnya erosi pada suatu areal. Karena manusia yang mengusahakan areal tersebut. Bentuk
pengolahan lahan dan orientasi pengolahan menjadi faktor penting yang mempengaruhi terhadap besarnya erosi. Pengolahan lahan yang tidak tepat dapat
meningkatkan risiko kejadian erosi. Penggunaan alat berat akan membuat tanah semakin padat sehingga meningkatkan aliran permukaan. Bentuk baris tanam
searah kontur pada lahan miring dapat mengurangi erosi tanah dibandingkan searah lereng Arsyad, 2006.
2.4. Dampak Erosi Tanah
Menurut Blanco dan Lal 2008 dampak erosi terbagi menjadi dua yakni on-site dan off-site. Efek on-site yang paling utama yakni pengurangan ketebalan
tanah sehingga menghasilkan degradasi struktur tanah, pemadatan tanah, deplesi nutrisi, kehilangan bahan organik tanah, timbulnya persemaian yang buruk, dan
mengurangi hasil panen. Pelepasan nutrisi kaya pada lapisan topsoil menyebabkan pengurangan kesuburan tanah dan penurunan hasil panen. Erosi tanah
menurunkan kapasitas fungsional tanah dalam memproduksi hasil tanam, kemampuan filter polutan, dan penyimpanan C organik dan nutrisi tanah. Dampak
off-site yakni polusi pada daerah penerima reservoir akibat proses transportasi sedimen dan kimia dari daerah on-site. Sedimen hasil transportasi merubah
karakteristik bentang lahan, pengurangan habitat alam liar, dan kehilangan ekonomi. Erosi juga mengurangi produksi ternak melalui pengurangan bobot
hewan ternak dan produksi makanan ternak, kerusakan reservoir air, dan meningkatkan kematian pohon. Akumulasi bahan tererosi pada daratan aluvial
mengakibatkan banjir di daerah pertanaman. Erosi tanah juga berkontribusi pada
9 perubahan pemanasan global, C organik dalam jumlah besar akan mudah
teroksidasi selama terjadi erosi, memperburuk pelepasan CO
2
dan CH
4
ke atmosfer Lal, 2003.
2.5. Petak Erosi Standar
Kategori