PENGARUH SIFAT FISIK TANAH TERHADAP ALIRAN PERMUKAAN DAN EROSI

MAKALAH

PENGARUH SIFAT FISIK TANAH TERHADAP ALIRAN PERMUKAAN DAN EROSI

I GEDE KRISNA WARDANA

NIM.1606541102

PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI

F A K U L T A S P E R T A N I A N

UNIVERSITAS UDAYANA

2019

KATA PENGANTAR

Om Swastiyastu

Puji syukur kami panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat rahmat dan kasih sayang-Nya kelompok kami dapat menyelesaikan “Makalah DAS”. Makalah ini disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah DAS. Kami menyadari bahwa masih terdapat kekurangan baik dalam segi materi. Mohon maaf sedalam-dalamnya atas kekurangan dan ketidaksempurnaan dalam penyusunan makalah ini baik dalam segi bahasa, pemaparan, maupun penyajiannya.

Makalah ini tidak akan terwujud tanpa bantuan dan campur tangan beberapa pihak baik secara langsung maupun tidak langsung.

Akhir kata, harapan kami dalam penulisan makalah ini dapat terwujud, yaitu memberikan manfaat dan menambah wawasan kepada kami dan pembaca pada umumnya.

 Om Santhi Santhi Santhi Om

                                                                                    Denpasar, 27 April 2019

                                                                                    Penulis

DAFTAR ISI

JUDUL-------------------------------------------------------------------------------------      i

KATA PENGANTAR---------------------------------------------------------------------      ii

DAFTAR ISI-------------------------------------------------------------------------------      iii

BAB 1 PENDAHULUAN-----------------------------------------------------------------      1

1.1 Latar Belakang--------------------------------------------------------------------------      1

1.2 Rumusan Masalah----------------------------------------------------------------------      2

1.3 Tujuan-----------------------------------------------------------------------------------      2

BAB II PEMBAHASAN------------------------------------------------------------------      3

2.1 Hubungan Sifat Tanah Dengan Aliran Permukaan-------------------------------------      3

2.1.1 Bahan Organik Tanah-----------------------------------------------------------------      3

2.1.2 Tekstur Tanah-------------------------------------------------------------------------      4

2.1.3 Bobot Isi------------------------------------------------------------------------------      5

2.2 Pengaruh Terkstur Tanah Terhadap Terjadinya Erosi----------------------------------      6

2.3 Pengaruh Struktur Tanah Terhadap Terjadinya Erosi----------------------------------      6

2.4 Pengaruh Permeabilitas Tanag Terhadap Terjadinya Erosi-----------------------------      7

BAB III PENUTUP------------------------------------------------------------------------      8

3.1 Kesimpulan-----------------------------------------------------------------------------      8

3.2 Saran------------------------------------------------------------------------------------      8

DAFTAR PUSTAKA----------------------------------------------------------------------      9

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Erosi adalah proses hilangnya atau terkikisnya tanah atau bagian-bagian tanah dari suatu tempat yang terangkut oleh air atau angin ke tempat lain. Tanah yang tererosi diangkut oleh aliran permukaan akan diendapkan di tempat-tempat aliran air melambat seperti sungai, saluran-saluran irigasi, waduk, danau atau muara sungai. Hal ini berdampak pada mendangkalnya sungai sehingga mengakibatkan semakin seringnya terjadi banjir pada musim hujan dan kekeringan pada musim kemarau (Arsyad, 2012).

Erosi merupakan salah satu proses dalam DAS yang terjadi akibat dari pemanfaatan lahan yang tidak sesuai dengan kemampuan lahan. Erosi juga merupakan salah satu indikasi untuk menentukan kekritisan suatu DAS. Besarnya erosi dan sedimentasi dari tahun ke tahun akan semakin bertambah apabila tidak dilakukan pengendalian atau pun pencegahan (Anonimus 2012)

Aliran permukaan adalah air yang mengalir diatas permukaan tanah atau bumi dan bentuk aliran inilah yang paling penting sebagai penyebab erosi (Arsyad, 2006). Di dalam bahasa inggris dikenal kata runoff yang berarti bagian air hujan yang mengalir ke sungai atau saluran, danau, atau laut berupa aliran di atas permukaan tanah atau aliran di bawah permukaan tanah. Akan tetapi di dalam hidrologi istilah runoff digunakan untuk aliran di atas permukaan tanah bukan aliran di bawah permukaan tanah. Dalam pengertian ini runoff dapat berarti aliran air di atas permukaan tanah sebelum air itu sampai ke dalam saluran atau sungai, dan aliran air di dalam sungai (Arsyad, 2006).

Tanah adalah suatu benda alami heterogen yang terdiri atas komponen-komponen padat, cair dan gas, dan mempunyai sifat serta perilaku yang dinamik. Benda alami ini terbentuk oleh hasil interaksi antara iklim dan jasad hidup terhadap bahan induk yang dipengaruhi oleh relief tempatnya terbentuk dan waktu (Arsyad, 2006). Tanah memiliki sifat-sifat kimia, biologi dan fisika. Fisika tanah adalah penerapan konsep dan hukum-hukum fisika pada kontinum tanah-tanamanatmosfer. Sifat fisik tanah berperan penting dalam mendukung pertumbuhan tanaman. Sifat fisik tanah, seperti kerapatan isi dan kekuatan tanah sudah lama dikenal sebagai parameter utama dalam menilai keberhasilan teknik pengolahan tanah (Afandi, 2005). Sifat fisik tanah juga sangat mempengaruhi sifat-sifat tanah yang lain dalam hubungannya dengan kemampuannya untuk mendukung pertumbuhan tanaman dan kemampuan tanah untuk menyimpan air. Walaupun sifat fisika tanah telah lama dan secara

luas dipahami sebagai salah satu faktor yang sangat menentukan keberhasilan tanaman, sampai dewasa ini perhatian terhadap kepentingan menjaga dan memperbaiki sifat fisik tanah masih sangat terbatas (Utomo, 1994, dalam Damayani 2008).

Sifat fisik tanah berhubungan dengan kondisi dan pergerakan benda serta aliran energi dalam tanah. Sifat fisika tanah dibentuk oleh empat komponen utama tanah yaitu: partikel-partikel mineral, bahan organik, air dan udara. Perbandingan keempat komponen tersebut sangat bervariasi berdasarkan jenis tanah, lokasi, dan kedalaman. Sifat fisik tanah terbentuk akibat proses degradasi mineral batuan oleh asam-asam organik-anorganik. Degradasi mineral batuan merupakan proses perubahan permukaan bumi karena terjadi penyingkiran mineral batuan oleh proses fisika, kimia, dan biologi. Proses ini termasuk dalam proses eksogenik yang terdiri dari pelapukan, erosi, dan pergerakan massa. Pelapukan berperan menyediakan bahan mentah tanah. Erosi berpengaruh dominan menghilangkan tanah yang telah terbentuk, serta pergerakan massa mampu menjalankan fungsi pelapukan dan erosi.

1.2 Rumusan Masalah

1. Apa pengaruh sifat fisik tanah terhadap aliran permukaan dan erosi ?

1.3 Tujuan

1. Untuk mengatahui sifat fisik tanah yang mempengaruhi aliran permukaan dan erosi

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Hubungan Sifat Tanah dengan Aliran Permukaan

2.1.1 Bahan Organik Tanah

Analisis kadar bahan organik tanah dilakukan pada kedalaman 0-20 cm, sebelum pengamatan aliran permukaan dan erosi pada musim tanam kedua. Kadar bahan organik tanah pada petak 1, 2, dan 3 berturut-turut adalah 3.84, 3.84, dan 3.76% seperti yang ditunjukkan pada Tabel 5. Berdasarkan Sulaeman et al. (2005) mengenai kriteria kadar bahan organik tanah, ketiga petak tersebut memiliki kadar bahan organik tanah pada kriteria tinggi (2-4%). Kadar bahan organik tanah yang tinggi dikarenakan tanah pada ketiga petak tersebut telah ditanami kacang tanah selama tiga tahun berturut-turut. Pada setiap persiapan tanam, tanah selalu diberikan pupuk, baik itu pupuk kandang maupun pupuk kimia. Selain itu setelah pemanenan, sisa tanaman dikembalikan ke tanah sehingga tanah memiliki bahan organik tanah dengan kadar yang tinggi.

Jumlah aliran permukaan dan erosi yang terjadi pada musim tanam kedua, yaitu selama dua bulan pengamatan berada pada kategori rendah (Tabel 5). Apabila total erosi yang terjadi selama dua bulan tersebut diasumsikan terjadi selama satu tahun, maka dalam satu tahun erosi yang terjadi pada petak 1, 2, dan 3 diprediksi sebesar 4.14, 4.02, dan 2.58 ton/ha. Klasifikasi tingkat bahaya erosi berdasarkan Departemen Kehutanan (1998), kehilangan tanah kurang dari 15 ton/ha/tahun merupakan bahaya erosi pada tingkat satu, yaitu erosi sangat ringan. Kadar bahan organik tanah yang tinggi menyebabkan aliran permukaan dan erosi yang terjadi pada musim tanam kedua rendah. Pengaruh bahan organik tanah terhadap aliran permukaan terutama berupa perlambatan kecepatan aliran permukaan, peningkatan

infiltrasi dan pemantapan agregat tanah (Arsyad 2010). Bahan organik tanah merupakan salah satu bahan pembentuk agregat tanah, yang mempunyai peran sebagai bahan perekat antar partikel tanah untuk bersatu menjadi agregat tanah (Tolaka et al. 2013), sehingga dapat meningkatkan infiltrasi tanah.

2.1.2 Tekstur Tanah

Analisis tekstur tanah dilakukan pada kedalaman 0-20 cm, sebelum pengamatan aliran permukaan dan erosi pada musim tanam kedua. Berdasarkan hasil analisis, tekstur pada petak 1, 2, dan 3 memiliki kelas tekstur klei dengan komposisi pasir, klei dan debu yang berbeda (Tabel 6). Persentase pasir pada petak 1, 2, dan 3 berturut-turut adalah 6.62, 8.55, dan 14.03%. Persentase klei pada petak 1, 2, dan 3 berturut-turut adalah 84.94, 86.06, dan 70.80%. Persentase debu pada petak 1, 2, dan 3 berturut-turut adalah 8.44, 5.39, dan 15.17%.

Tabel 6 menunjukkan bahwa pada kondisi hujan lebat yaitu 96.75 mm, petak 1 mengalami aliran permukaan dan erosi tertinggi yaitu 8.55 mm dan 29.48 g/m2 . Hal tersebut dikarenakan petak 1 memiliki persentase pasir yang rendah yaitu 6.22%. Dengan kadar pasir paling rendah, memungkinkan petak 1 memiliki laju infiltrasi paling rendah sehingga aliran permukaan dan erosi paling tinggi. Pada kondisi hujan lebat, pasir memiliki peran besar terhadap infiltrasi tanah. Arsyad (2010) menyatakan tanah pasir mempunyai kapasitas infiltrasi yang tinggi. Nilai erosi terendah pada saat hujan lebat terdapat pada petak 3 yaitu 4.37 g/m2 . Meskipun tanah pada petak 3 memiliki kandungan debu yang tinggi, namun kandungan pasir yang tinggi pada petak 3 menyebabkan tingkat erosi yang rendah pada saat terjadi hujan lebat. Kandungan pasir yang tinggi pada petak 3 menyebabkan banyaknya air yang meresap ke dalam tanah sehingga berkurangnya aliran pePada kondisi hujan ringan yaitu 10 mm, petak 3 mengalami aliran permukaan dan erosi tertinggi yaitu 0.49 mm dan 1.13 g/m2 . Hal tersebut dikarenakan petak 3 memiliki persentase debu yang tinggi yaitu 15.17%. Pada saat hujan ringan, aliran permukaan yang terjadi rendah. Aliran permukaan yang rendah menyebabkan debu tererosi terlebih dahulu. Energi aliran permukaan yang ada belum cukup untuk mengangkut pasir dan klei, sehingga menyebabkan pasir dan klei masih bisa bertahan. Pasir bertahan melalui bobotnya dan klei bertahan melalui bobot dan ikatannya. Tenaga yang dibutuhkan aliran permukaan untuk mengangkut partikel tanah semakin besar seiring dengan bertambahnya ukuran partikel tanah (FAO 1965). Meyer dan Harmon (1984) menyatakan bahwa tanahtanah didominasi klei umumnya bersifat kohesif dan sulit untuk dihancurkan. rmukaan dan daya angkut air terhadap erosi tanah.

Dalam peristiwa erosi, fraksi halus tanah akan terangkut lebih dahulu. Proses ini berhubungan dengan daya angkut aliran permukaan terhadap butir-butir tanah yang berbeda berat jenisnya, kejadian tersebut disebut selektivitas erosi (Arsyad 2010). Namun klei yang saling berikatan membentuk agregat yang lebih besar akan sulit terangkut aliran permukaan.

2.1.3 Bobot Isi

Bobot isi menunjukkan perbandingan antara massa tanah kering terhadap volume total tanah (bahan padatan ditambah pori-pori) (Hillel 1997). Analisis bobot isi dilakukan pada kedalaman 0-20 cm, sebelum pengamatan aliran permukaan dan erosi pada musim tanam kedua. Bobot isi pada petak 1, 2, dan 3 berturut-turut adalah 1.06, 0.89, dan 1.01 g/cm3 , seperti yang ditunjukkan pada Tabel 7. Bobot isi pada ketiga petak tersebut sesuai dengan hasil penelitian yang dilakukan oleh Adeline (2014) dan Presana (2014), bobot isi tanah Latosol Darmaga berada diantara 0.98-1.1 g/cm3. Bobot isi yang relatif rendah menyebabkan air mudah masuk ke dalam tanah sehingga jumlah air yang masuk lebih banyak dan memperkecil aliran permukaan dan erosi yang terjadi.

Petak 2 memiliki nilai aliran permukaan terendah pada setiap kondisi curah hujan, yaitu pada kondisi curah hujan lebat, normal dan ringan. Hal tersebut dikarenakan petak 2 memiliki bobot isi terendah yaitu 0.89 g/cm3 , sehingga lebih mudah meresapkan air ke dalam tanah dan menyebabkan aliran permukaan yang rendah.

Bobot isi pada petak 1, 2, dan 3 dipengaruhi oleh kadar bahan organik tanah yang tinggi. Santosa (2006) menyatakan bahan organik memiliki massa yang lebih ringan dibandingkan dengan partikel mineral tanah, sehingga semakin besar kadar bahan organik tanah maka nilai berat isi tanah semakin kecil. Tanah dengan bahan organik yang tinggi akan memiliki bobot isi tanah yang relatif rendah.

2.2 Pengaruh Tekstur Tanah Terhadap Terjadinya Erosi

Menurut Ashari (2013) menerangkan bahwa Nilai erodibilitas tanah ditentukan oleh berbagai faktor. Tekstur berkaitan dengan kapasitas infiltrasi serta kemudahan tanah untuk terangkut pada saat terjadi erosi. Bahan organik selain menyuburkan tanah juga memperkuat agregat tanah. Struktur merupakan susunan saling mengikat antar butir tanah, sehingga semakin kuat struktur maka semakin tahan terhadap erosi. Permeabilitas berkaitan dengan kemampuan tanah dalam meloloskan air.

Tekstur tanah dan kandungan bahan organik tanah sangat berpengaruh terhadap nilai Indeks Erosi, sedangkan nilai Indeks Erosi tidak dapat ditunjukkan hanya dengan permeabilitas tanah. Dimana, semakin besar persentase tekstur tanah debu (silt), maka semakin besar pula nilai indeks erosi dan semakin kecil persentase tekstur tanah liat (clay) maka semakin besar nilai Indeks Erosi, sedangkan untuk persentase tekstur tanah pasir (sand) tergantung dari komposisi tekstur tanah debu (silt) dan tekstur tanah liat (clay). Selain itu, semakin besar persentase kandungan bahan organik tanah maka semakin kecil nilai indeks erosi (Sulistyaningrum, Liliya, Bambang, 2014).

Menurt Arifin (2010) menerangkan bahwa sifat fisik yang dipengaruhi oleh bahan organik dalam kaitannya dengan erodibilitas tanah adalah struktur, tekstur dan permeabilitas tanah. Pengelolaan tanah yang intensif secara terus menerus tanpa mengistirahatkan tanah dan tanpa penambahan bahan organik berakibat merusak struktur tanah. Selanjutnya berakibat pada permeabilitas tanah. Pada tanah tertentu permeabilitas tanahnya menjadi lambat. Permeabilitas lambat dan laju infiltrasi yang rendah mengakibatkan tingginya limasan permukaan yang pada akhirnya mempertinggi limpasan permukaan dan berakibat pada meningkatnya kehilangan tanah (erosi). Tanah dengan partikel tanah berukuran besar akan tahan terhadap erosi karena sukar diangkut, sedangkan tanah yang didominasi oleh partikel yang berukuran halus peka terhadap erosi karena adanya pengikisan bahan semen oleh hujan. Jadi tanah yang mudah tererosi adalah tanah berdebu.

2.3 Pengaruh Struktur Tanah Terhadap Terjadinya Erosi

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 atau lebih sarang dan akan menyerap air lebih cepat dari pada yang berstruktur dengan butir-butir primer lebih rapat. Terdapat dua aspek struktur yang penting dalam hubungannya dengan erosi. Yang pertama adalah sifat fisiko-kimia liat yang menyebabkan terjadinya flokuasi, dan aspek yang keduanya adalah adanya bahan pengikat butir-butir primer sehingga terbentuk agregat yang mantap (Arsyad, 1989).

2.4 Pengaruh Permeabilitas Tanah Terhadap Terjadinya Erosi

Sairung (2008) menyatakan bahwa permeabilitas adalah kemudahan dimana gas, cairan, atau akar tanaman dapat masuk atau melalui sebongkah tanah atau lapisan tanah. Permeabilitas ini merupakan suatu ukuran kemudahan aliran suatu media porous, yang memiliki rumus:

K = (2,3 x a x L)  x Log (h1)

              A x t                        ( h2)

Keterangan : K = permeabilitas tanah (cm2 ) a = luas penampang tabung (cm2 ) A = luas penampang ring (cm2 ) t = waktu (jam) h1 = tinggi kesuluruhan air (cm) h2 = tinggi setelah penurunan air (cm)

Secara langsung bahan organik tanah merupakan sumber senyawasenyawa organik yang dapat diserap tanaman meskipun dalam jumlah sedikit. Secara fisik biomass (bahan organik) berperan: 1) mempengaruhi warna tanah menjadi coklat-hitam, 2) merangsang granulasi, 3) menurunkan plastisitas dan kohesi tanah, 4) memperbaiki struktur tanah menjadi lebih remah, dan 5) meningkatkan daya tanah menahan air sehingga drainase tidak berlebihan, kelembaban dan temperatur tanah menjadi stabil (Hanafiah, 2005).

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Erosi menyebabkan hilangnya lapisan tanah yang subur dan baik untuk pertumbuhan tanaman serta berkurangnya kemampuan tanah untuk menyerap dan menahan air. Tanah yang terangkut tersebut akan terbawa masuk ke sumber air (sedimen) dan akan diendapkan di tempat yang aliran airnya melambat di dalam sungai, waduk,  danau, reservoir, saluran irigasi, diatas pertanian dan sebagainya.

Aliran permukaan adalah air yang mengalir diatas permukaan tanah atau bumi dan bentuk aliran inilah yang paling penting sebagai penyebab erosi (Arsyad, 2006). Di dalam bahasa inggris dikenal kata runoff yang berarti bagian air hujan yang mengalir ke sungai atau saluran, danau, atau laut berupa aliran di atas permukaan tanah atau aliran di bawah permukaan tanah.

Dengan  demikian, kerusakan yang ditimbulkan oleh peristiwa erosi terjadi di dua tempat, yaitu pada tanah tempat erosi terjadi, dan pada tempat tujuan akhir tanah yang terangkut tersebut diendapkan (Arsyad, 2012).

Kerusakan yang disebabkan erosi tidak hanya dirasakan dibagian hulu (on site) saja. Akan tetapi, juga berpengaruh dibagian hilir (off site) dari suatu DAS. Kerusakan di hulu menyebabkan penurunan kesuburan tanah dan berpengaruh terhadap kemunduran produktivitas tanah atau meluasnya lahan kritis. Dibagian hilir kerusakan diakibatkan oleh sedimentasi yang menyebabkan pendangkalan saluran air dan sungai dan berakibat terjadinya banjir dimusim penghujan, dan terjadi kekeringan di musim kemarau (Atmojo, 2006). Menurut Setyono dan Devi (2015) menerangkan bahwa Waduk Selorejo beroperasi sejak tahun 1970 dan diharapkan dapat beroperasi dan melayani kebutuhan air hingga pada tahun 2020. Namun besarnya sedimen yang mengendap di dalam waduk hingga tahun 2020 sudah  melebihi kapasitas tampungan mati sebelum umur rencana waduk yang sudah direncanakan.

3.2 Saran

Untuk mengamati terjadinya erosi dan aliran permukaan dapat dilakukan melalui pengamatan sifat fisik tanah. Sifat fisik tanah yang dapat dipakai yaitu struktur tanah, terkstur tanah, permeabilitas tanah, bahan organik tanah dan bobot isi tanah.

DAFTAR PUSTAKA

Arsyad, S. 2000. Konservasi Tanah dan Air. Lembaga Sumberdaya Informasi – Institut

          Pertanian Bogor. IPB Press. Bogor.

Gintings, A. Ng. 1982. Aliran Permukaan dan Erosi dari Tanah yang Tertutup Tanaman

Kopi dan Hutan Alam di Sumberjaya-Lampung Barat. Balai Penelitian Hutan. Pusat      Penelitian dan Pengembangan Kehutanan, Bogor. Laporan No:399. (Tidak dipublikasikan)

Meyer, L.D., and W.C. Harmon. 1984. Susceptibility of agricultural soils to interill

         erosion. Soil Sci. Soc. Am.J. 8:1.152-1.157.