“Kepekaan Tanah dan Tenaga Eksogen” 51
Berkurangnya volume SRO secara langsung akan menurunkan jumlah sedimen tercuci yang sampai ke bak pengukuran.
Disamping itu sedimen yang terbawa akan diendapkan di per- jalanan sebelum sampai ke bak pengukuran.
4.6. Stabilitas Agregat Tanah dan Gradasi Butir
Pengetian agregat disini adalah penggbungan partikel primer tanah pasir, debu dan liat kedalam bentuk tertentu.
Agregat-agregat tersebut bila bergabung dengan ruang pori diantaranya dikenal sebagai struktur tanah.
Permukaan tanah akan selalu menghadapi gaya perusak dari luar, baik gaya mekanis dari peralatan yang digunakan
maupun gaya pukulan hujan dan gaya urai air. Saat terjadi hujan, butiran hujan yang jatuh langsung ke permukaan tanah terbuka
akan memukul agregat tanah. Bilamana agregatnya tidak kuat maka akan pecah menjadi agregat lebih kecil atau pecah terurai
menjadi bahan penyusunnya. Oleh karena itu stabilitas dari agregat terhadap pukulan hujan dan gaya urai air merupakan sifat
penting yang menentukan baik buruknya struktur tanah tersebut. Penghancuran agregat dan pemindahan partikel hasil hancuran
merupakan bagian yang vital dari proses erosi tanah.
Stabilitas struktur tanah atau ketahanan agregat biasanya dinyatakan dalam kemantapan agregat. Umumnya, untuk menguji
kematapan agregat di-lakukan dengan cara pengayakan dalam satu seri ayakan berdiameter tertentu. Pada penelitian ini ayakan
yang dipakai untuk menguji kemantapan agregat adalah berdiameter 8,0; 4,76; 2,0; 1,0; 0,5; 0,25; dan 0,125 mm.
Berdasarkan pengayakan ini dapat diketahui berat hancuran agregat yang tertinggal di masing-masing ayakan yang selanjutnya
dapat dihitung diameter massa rata-rata DMR menggunakan persamaan 14. Mengingat keterbatasan yang ada pada peneliti,
maka dalam studi ini uji DMR hanya dilakukan pada pengayakan kering saja sedangkan ayakan basah yang lebih mencerminkan
stabilitas agregat terhadap pukulan hujan dan dispersi air tidak bisa dilakukan karena mesin penggeraknya mengalami kerusakan.
52 “Kepekaan Tanah dan Tenaga Eksogen”
Setelah dilakukan uji DMR contoh tanah digunakan untuk uji gradasi butir terutama untuk menentukan D
50
dan D
mean
. Hasil pengukuran DMR, D
mean
dan D
50
tersaji dalam Tabel 4.8. Tabel 4.8. Hasil Analisa DMR mm, D
mean
mm dan D
50
mm di Empat Tanah Percobaan.
Kode 9
Kode 17
Kode 9
Kode 17
DMR D
m
D
50
DMR D
m
D
50
DMR D
m
D
50
DMR D
m
D
50
9.1.A 4,042 0,135 0,050 17.1.A 3,594 0,107 0,055 9.1.L 3,100 0,078 0,035 17.1.L 2,035 0,051 0,030 9.2.A 2,384 0,125 0,055 17.2.A 4,212 0,116 0,055 9.2.L 2,381 0,066 0,035 17.2.L 2,179 0,080 0,030
9.3.A 2,826 0,141 0,050 17.3.A 2,309 0,091 0,055 9.3.L 2,615 0,083 0,035 17.3.L 2,031 0,094 0,029 9.4.A 3,427 0,107 0,065 17,4,A 2,041 0,201 0,110 9,4,L 2,615 0,098 0,035 17,4,L 2,019 0,118 0,030
9.5.A 3,071 0,138 0,060 17,5,A 2,081 0,382 0,070 9,5,L 2,372 0,120 0,040 17,5,L 2,907 0,074 0,040 9.6.A 3,828 0,108 0,055 17,6,A 2,108 0,195 0,055 9,6,L 2,477 0,093 0,040 17,6,L 2,863 0,110 0,040
9.7.A 3,484 0,095 0,050 17,7,A 2,211 0,349 0,054 9,7,L 3,216 0,093 0,040 17,7,L 2,299 0,282 0,041 9.8.A 2,472 0,109 0,050 17,8,A 2,978 0,112 0,050 9,8,L 3,586 0,079 0,040 17,8,L 2,444 0,116 0,040
Kode 9
Kode 17
Kode 9
Kode 17
DMR D
m
D
50
DMR D
m
D
50
DMR D
m
D
50
DMR D
m
D
50
9.1.M 3,097 0,303 0,047 17.1.M 2,313 0,194 0,050 9.1.R 1,563 0,170 0,065 17.1.R 0,753 0,165 0,075 9.2.M 2,816 0,262 0,045 17.2.M 2,693 0,270 0,046 9.2.R 1,093 0,183 0,065 17.2.R 0,907 0,172 0,075
9.3.M 2,900 0,247 0,046 17.3.M 2,539 0,209 0,047 9.3.R 1,241 0,233 0,065 17.3.R 2,192 0,234 0,075 9,4,M 3,200 0,223 0,045 17,4,M 2,175 0,163 0,045 9.4.R 1,243 0,253 0,080 17,4,R 1,425 0,202 0,075
9,5,M 2,668 0,317 0,045 17,5,M 3,804 0,483 0,046 9.5.R 1,173 0,268 0,080 17,5,R 2,098 0,182 0,090 9,6,M 2,226 0,449 0,046 17,6,M 3,180 0,183 0,044 9.6.R 1,680 0,237 0,100 17,6,R 1,211 0,213 0,107
9,7,M 3,091 0,552 0,050 17,7,M 2,832 0,738 0,065 9.7.R 1,369 0,607 0,095 17,7,R 1,435 0,523 0,065 9,8,M 3,763 0,203 0,044 17,8,M 3,545 0,252 0,045 9.8.R 1,423 0,250 0,075 17,8,R 1,314 0,173 0,060
Dari Tabel di atas, terlihat bahwa diameter massa rata-rata DMR untuk Andosol, Latosol dan Mediteran berturut-turut
berukuran antara 2,04-4,21 mm, 2,01 –3,58 mm dan 2,18–3,76
mm. Sedangkan untuk Regosol DMRnya antara 0,75 – 2,19 mm.
Russell 1973 berpendapat bahwa ukuran stabilitas agregat bila setelah dilakukan pengayakan persentase agregat yang berukuran
lebih besar dari 2 mm lebih banyak dibandingkan persentase agregat berukuran lebih lecil dari 2 mm. Gambar 4.13 sd 4.16,
terlihat bahwa tiga jenis tanah yang digunakan untuk percobaan
“Kepekaan Tanah dan Tenaga Eksogen” 53
mempunyai persentase agregat yang lebih besar dari 2 mm lebih banyak dibandingkan yang berdiameter dibawahnya.
Tanah Regosol mempunyai persentase diameter massa rata-rata yang berukuran lebih kecil dari 2 mm lebih besar
dibandingkan ukuran di atasnya. Hal ini menunjukkan bahwa stabilitas agregatnya rendah tidak mantap, sehingga tanah ini
bila mendapat pukulan hujan agregatnya mudah pecah menjadi agregat yang lebih kecil atau lepas menjadi partikel penyusunnya.
Rendahnya kemantapan agregat Regosol ini karena partikel penyusunnya sebagaian besar didominasi oleh debu halus dan
pasir sangat halus dengan kohesifitas yang rendah serta rendahnya bahan pengikat semen partikel tanah tersebut.
Sebaliknya Andosol yang mempunyai kemantapan agregat yang mantap, karena tingginya kandungan bahan organik sebagai
bahan semen yang mengikat partikel penyusun tanah.
Selain itu bahan organik yang ada berinterksi dengan partikel liat membentuk agregat yang mantap. Hasil pengamatan
visual saat analisa gradasi butir ter-lihat bahwa agregat Andosol tidak rusak oleh perendaman dalam air sabun dalam waktu 24
jam. Sedangkan Latosol dan Mediteran mempunyai kemantapan agregat diantara kedua tanah diatas.
Gradasi butir menggambarkan distribusi ukuran partikel penyusun tanah dimana penentuan D
50
didasarkan pada persentase butir tertahan komulatif grafik S Gambar 4.17 sd 4.20
di Lampiran 4, sedangkan nilai D
mean
diperoleh dengan per- samaan 15. Hasil analisa gradasi butir tanah Tabel 4.8
menunjukkan bahwa nilai D
50
untuk semua jenis tanah berkisar 0,030 mm
– 0,110 mm debu sedang sd pasir sangat halus. Hal ini menunjukkan bahwa tanah untuk penelitian di atas ada yang
memiliki kadar debu dan pasir halus yang signifikan sebagai indikator kemudahan tererosi. Hasil ini sejalan dengan apa yang
dilaporkan oleh Richter dan Negendank 1977 dalam Morgan 1995 bahwa tanah yang memiliki kandungan debu sekitar 40
– 60 lebih mudah mengalami erosi, karena kohesifitasnya rendah
54 “Kepekaan Tanah dan Tenaga Eksogen”
dan ikatannya dalam agregat sangat ditentukan oleh bahan semen.
Sebaliknya pertikel yang berukuran D
50
pasir sedang sd kerikil lebih sulit dipindahkan karena besarnya tenaga yang
diperlukan untuk mengang-katnya. Sedangkan partikel yang berukuran jauh dibawah D
50
debu halus – liat lebih tahan
terhadap pelepasan karena kohesifitasnya yang tinggi akibat tarikan elektrostatis antar partikel tersebut.
Stabilitas agregat dan distribusi partikel penyusun tanah erat kaitannya dengan indek erodibilitas tanah. Kemantapan agregat
sebagai ukuran ketahan-an tanah terhadap daya perusak dari luar, sedangkan erodibilitas sebagai ukuran kemudahan tanah tererosi.
Tanah yang stabilitasnya tinggi sulit dihancurkan oleh pukulan hujan dan dispersi air sehingga erodibilitasnya rendah. Namun
sebaliknya
tanah yang
kemantapannya rendah
mudah dihancurakan oleh gaya dari luar, akibatnya erodibilitasnya tinggi.
Gambar 4.21 dan 4.22 Lampiran 5 menunjukkan hubungan
antara diameter agregat dengan erodibilitas tanah. Secara umum, dari grafik tersebut menunjukkan bahwa bertambahnya diameter
agregat sampai 4 mm, untuk kemiringan 9 nilai erodibilitas tanah menurun secara linier dengan R = 0,805, sedangkan untuk
kemiringan 17 bertambahnya diameter agregat sampai 4,5 mm, nilai erodibilitas turun secara linier dengan R = 0,705. Penurunan
ini diduga karena bertambah banyaknya agregat yang berukuran 2- 4 mm yang lebih mantap sehingga tidak mudah mengalami
pelepasan.
4.7. Karakteristik Tanah dan Erodibilitas. Karakteristik tanah adalah ciri-ciri khusus tanah yang dapat
diukur secara kualitatif maupun secara kuantitatif. Ciri khusus suatu tanah akan menentukan sifat atau perilaku tanah tersebut.
Secara individu atau gabungan karakteristik tanah menentukan kualitas tanah. Salah satu sifat kualitas tanah yang merupa-kan
hail interaksi ciri-ciri khusus tanah adalah erodibilitas.
“Kepekaan Tanah dan Tenaga Eksogen” 55
Karakteristik tanah yang dianggap berpengaruh pada nilai erodibilitas tanah adalah tekstur, kemantapan agregat, tekanan
geser, infiltrasi, kadar bahan organik dan unsur unsur kimia dalam tanah Morgan, 1995. Kecuali kadar bahan organik dan
kandungan unsur kimia, empat faktor yang lainnya telah disajikan dan dibahas sebelumnya.
Di dalam penelitian ini erodobilitas diasumsikan sebagai fungsi dari faktor Erosivitas, kadar lengas, infiltrasi, kemantapan
agregat, dan partikel penyusun tanah. Faktor-faktor tersebut secara individu tidak berpengaruh nyata pada nilai erodibilitas
tanah tetapi secara gabungan memberikan pengaruh yang nyata pada nilai erodibilitas. Hasil pengukuran nilai erodibilitas tanah dan
karakteristik tanah yang diduga mempengaruhi erodibilitas secara ringkas terlihat dalam Lampiran 6.
Berdasarkan analisis regresi berganda untuk menduga nilai erodibilitas. Hasil uji regresi didapatkan persamaan duga seperti
Tabel 4.9. Tabel 4.9. Persamaan Duga Erodibilitas
Tanah Persamaan Duga
R Andosol
K = 2,320 - 0,026KA - 0,026i - 0,294DMR + 0,442D
m
0,796 Latosol
K = -2,510 + 0,043KA + 0,160i + 0,165DMR + 0,045D
m
0,812 Mediteran K = 0,228 + 0,002KA + 0,054i - 0,136DMR + 0,202D
m
0,593 Regosol
K = 0,987 + 0,004KA- 0,064i - 0,098DMR - 0,573D
m
0,579 “Tanah”
K = 0,682 - 0,001KA -0,006i - 0,149DMR + 0,001D
m
0,630
Dari persamaan duga, nilai erodibilitas sebenarnya, yang merupakan fungsi diperoleh dengan cara memasukkan variabel
bebas karakteristik tanah ke dalam persamaan tersebut. Hasil perhitungan nilai K hitung dan K fungsi terlihat dalam Tabel
4.10.
56 “Kepekaan Tanah dan Tenaga Eksogen”
Tabel 4.10. Indek Erodibilitas Perhitungan dan Erodibilitas Fungsi
9 17
9 17
Kode K
hitung
K
fungsi
Kode K
hitung
K
fungsi
Kode K
hitung
K
fungsi
Kode K
hitung
K
fungsi
9.1.A 0,131 0,134 17.1.A
0,163 0,160 9.1.L 0,228
0,240 17.1.L 0,002
0,032 9.2.A
0,277 0,220 17.2.A 0,063 0,065 9.2.L
0,543 0,437 17.2.L
0,416 0,264
9.3.A 0,099 0,184 17.3.A
0,018 0,001 9.3.L 0,146
0,252 17.3.L 0,226
0,297 9.4.A
0,144 0,117 17,4,A 0,001 0,002 9,4,L
0,202 0,254 17,4,L
0,280 0,330
9.5.A 0,230 0,152 17,5,A
0,067 0,065 9,5,L 0,114
0,027 17,5,L 0,020
0,059 9.6.A
0,069 0,070 17,6,A 0,001 0,021 9,6,L
0,109 0,182 17,6,L
0,048 0,058
9.7.A 0,081 0,057 17,7,A
0,013 0,006 9,7,L 0,142
0,126 17,7,L 0,091
0,089 9.8.A
0,034 0,132 17,8,A 0,015 0,021 9,8,L
0,190 0,157 17,8,L
0,071 0,024
Mean 0,133 0,133 Mean
0,043 0,043 Mean
0,209 0,209
Mean 0,144
0,144 S
X 2
0,0009 0,0004 S
X 2
0,0004 0,0004 S
X 2
0,0025 0,0018 S
X 2
0,0028 0,0021 9
17 9
17 Kode K
hitung
K
fungsi
Kode K
hitung
K
fungsi
Kode K
hitung
K
fungsi
Kode K
hitung
K
fungsi
9.1.M 0,188 0,105 17.1.M
0,019 0,030 9.1.R 0,401
0,428 17.1.R 0,545
0,578 9.2.M
0,579 0,401 17.2.M 0,639 0,630 9.2.R
0,391 0,479 17.2.R
0,972 0,991
9.3.M 0,357 0,248 17.3.M
0,162 0,199 9.3.R 0,394
0,391 17.3.R 0,894
0,455 9,4,M
0,112 0,170 17,4,M 0,269 0,269 9.4.R
0,269 0,219 17,4,R
0,022 0,202
9,5,M 0,126 0,307 17,5,M
0,099 0,158 9.5.R 0,669
0,601 17,5,R 0,018
0,481 9,6,M
0,206 0,285 17,6,M 0,190 0,166 9.6.R
0,057 0,056 17,6,R
0,735 0,521
9,7,M 0,053 0,003 17,7,M
0,289 0,263 9.7.R 0,157
0,183 17,7,R 0,290
0,365 9,8,M
0,088 0,191 17,8,M 0,052 0,005 9.8.R
0,296 0,277 17,8,R
0,227 0,112
Mean 0,214 0,214 Mean
0,215 0,215 Mean
0,329 0,329
Mean 0,463
0,463 S
X 2
0,0039 0,0019 S
X 2
0,0048 0,0047 S
X 2
0,0042 0,0039 S
X 2
0,0179 0,0089
Tabel 4.9 dan 4.10 menunjukkan bahwa rata-rata erodibilitas hitung dan erodibilitas fungsi mempunyai angka yang sama untuk
tiap-tiap jenis tanah. Tetapi variasi rata-rata terhadap nilai tengahnya untuk erodibilitas fungsi lebih baik. Hal ini akibat
dimasukkannya variabel karakteristik tanah kedalam nilai pendugaan erodibilitas yang dapat mengurangi tingkat kesalahan
pendugaan.
Dari persamaan duga yang diperoleh terlihat faktor erosivitas hujan menunjukkan pengaruh yang tidak stabil, dimana
pada jenis tanah yang sama pada plot standar terlihat menurunkan erodibilitas, tetapi pada kemiringan 17
meningkatkan erodibilitas. Kejadian ini diduga karena tidak stabilnya tekanan pompa yang digunakan untuk membuat hujan
simulasi pada debit hujan yang sama.
Pengaruh kadar lengas tanah lebih banyak meningkatkan erodibilitas, karena berhubungan dengan tingkat pembasahan
“Kepekaan Tanah dan Tenaga Eksogen” 57
tanah. Pada tanah kering yang mengalami pembasahan oleh hujan secara mendadak agregat tanah men-jadi mudah pecah,
karena tekanan dari udara yang terjebak dalam tanah. Disamping itu adsorbsi molekul air ke permukaan partikel tanah berbutir halus
liat dan debu menyebabkan timbulnya panas pembasahan yang mendorong pecahnya agregat tanah. Sebaliknya pada tanah
basah kadar lengas tinggi gaya geser, gaya ikat bahan semen dan kohesifitas antar partikel menjadi berkurang. Morgan, 1995
dan Utomo, 1985. Akibatnya mudah dihancurkan oleh gaya penghancur dari luar.
Faktor infiltrasi dalam persamaan duga di atas cenderung meningkatkan erodibilitas, karena laju infiltrasi yang digunakan
untuk pendugaan erodibilitas didasarkan pada banyaknya volume air yang lolos meninggalkan kolom tanah per satuan waktu per
satuan luas. Sebaliknya yang terjadi dalam pengukuran infiltrasi dilapangan didasarkan pada banyaknya volume air yang masuk ke
dalam tanah persatuan waktu per satuan luas. Akibatnya pengaruh infiltrasi dalam pendugaan erodibilitas merupakan
kebalikan bila yang digunakan untuk menduga laju infiltrasi hasil pengukuran di lapangan, karena menurut Morgan 1995, Seto
1991 dan Hudson 1981 meningkatnya kapasitas infiltrasi akan menurunkan erodibilitas tanah.
Peranan kemantapan agregat dan distribusi ukuran butir lebih besar pengaruhnya pada penurunan nilai erodibilitas. Dari
persamaan duga di atas terlihat bahwa DMR dan D
mean
memberi- kan koefisien duga yang lebih besar diban-dingkan koefisien
variabel duga yang lain. Peningkatan stabilitas agregat akan menurunkan jumlah sedimen yang terukur di bak pengukur
sedimen. Demikian juga dengan menurunnya sebaran partikel berukuran pasir halus sd debu kasar akan menurunkan jumlah
sedimen yang terukur.
Nilai erodibilitas fungsi, yang didapat dalam penelitian ini perlu dibandingkan dengan nilai erodibilitas hasil pengukuran
lapang dengan nomograph penduga agar hasilnya lebih represen- tatif dan mencerminkan kondisi erodibilitas yang sebenarnya di
lapangan meskipun didalam pelaksanaan penelitian telah diusaha- kan mendekati kondisi yang sebenarnya dilapangan. Perbadingan
58 “Kepekaan Tanah dan Tenaga Eksogen”
nilai erodibilitas fungsi hasil penelitian dan nilai erodibilitas hasil pendugaan nomograph didasarkan pada uji t-student dengan
selang kepercayaan 95 . Hasil perbandingan kedua nilai erodibilitas secara ringkas terlihat dalam Tabel 4.11.
Tabel 4.11. Perbandingan Dua Rata-Rata Nilai Erodibilitas
Jenis Tanah
K
Fungsi
K.
Nomo- graph
t. hit. t.tab.95
Selang Kepercayaan Bts Bawah Bts Atas
Andosol 0.088 0.084
0,115 2.37 n=7
3.18 n=3 Tidak beda
0,049 -0,010
0,126 0,178
Latosol 0,177 0.209
-0,246 Tidak beda
0,085 -0,187
0,268 0,604
Mediteran 0.215 0.258 -0,240
Tidak beda 0,179
-0,220 0,263
0,735 Regosol
0.396 0.241 3,181
Tidak beda 0,302
0,490 0,158
0,323 “Tanah” 0.219 0.264 -1,069
2,042 n=31 2,201 n=11
Tidak beda 0,178
0,183 0,260
0,345 Batas untuk K fungsi
Berdasarkan Tabel di atas, terlihat bahwa antara nilai erodibilitas fungsi dan erodibilitas nomograph tidak berbeda nyata.
Hal ini menunjukkan bahwa hasil yang diperoleh dari penelitian ini setara dengan hasil pengukuran erodi-bilitas dengan nomograph
dengan memberikan faktor koreksi untuk K-nomograph berturut- turut adalah 1,046K-fungsi Andosol, 0,847K-fungsi Latosol,
0,859K-fungsi Mediteran, 1,645K-fungsi Regosol dan 0,830K- fungsi Tanah.
Meskipun secara statistik tidak berbeda nyata tetapi secara matematik nilai yang didapat menunjukkan perbedaan. Perbedaan
ini diduga karena di dalam perhitungan nilai K fungsi, variabel bebas yang digunakan dihitung secara kuantitatif, sedangkan K
nomograph variabel yang digunakan untuk menghitung ada yang dihitung secara kualitatif penentuan stuktur tanah. Disamping itu
penentuan kelas permeabilitas dalam nomograph hanya di dasarkan pada contoh tanah utuh yang kecil. Selain itu dalam
nomograph penduga faktor bahan organik dimasukkan sebagai variabel bebas sedangkan di dalam K fungsi tidak diperhitungkan.
Nilai K fungsi yang diperoleh dalam penelitian ini selanjutnya diklasifi-kasikan menurut Klasifikasi Erodibilitas Tanah di Indonesia
“Kepekaan Tanah dan Tenaga Eksogen” 59
Utomo, 1994. Andosol termasuk sangat rendah, Latosol termasuk rendah, Mediteran termasuk sedang, Regosol termasuk
sangat tinggi.
Andosol dan Latosol mempunyai erodibilitas sangat rendah sd rendah karena tanah tersebut diambil dari kawasan hutan
pinus, sehingga tidak ba-nyak mengalami penurunan karakateristik tanah oleh aktifitas manusia bahkan mungkin terjadi penambahan
kadar bahan organik dari sisa-sisa tanaman yang telah mati. Sebaliknya tanah Mediteran dan Regosol mempunyai kelas erdibi-
litas sedang sd sangat tinggi karena kedua tanah tersebut diambil dari lahan kering yang telah diusahakan. Hal ini menunjukkan
bahwa pada kedua tanah tersebut karakteristik tanah yang mementukan nilai erodibilitas tanah telah banyak mengalami
perubahan oleh aktifitas manusia. Sedangkan usaha-usaha perbaikannya tidak seimbang dengan kerusakan yang ditim-
bulkannya. Salah satu tolok ukurnya adalah tidak adanya pengembalian sisa-sisa tanaman sebagai bahan organik ke tanah
tersebut. Akibatnya kedua tanah tersebut mudah mengalami erosi bila mendapat pukulan hujan dan dispersi air, maupun kikisan
limpasan permukaan.
“Kepekaan Tanah dan Tenaga Eksogen” 61
5.1. Kesimpulan
