Laju aliran dan erosi permukaan di lahan hutan
advertisement
4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Siklus Hidrologi Hidrologi adalah ilmu yang berkaitan dengan bumi, terjadinya, peredaran dan agihannya, sifat-sifat kimia dan fisika, dan reaksi dengan lingkungan, termasuk hubungannya dengan mahluk-mahluk hidup. Karena perkembangannya yang begitu cepat hidrologi telah menjadi ilmu dasar bagi pengelolaan sumberdaya air (rumah tangga air) yang merupakan pengembangan, agihan dan penggunaan sumberdaya air secara terencana. (Seyhan 1977). Air di permukaan bumi terus menerus mengalami sirkulasi. Pertama air menguap ke udara melalui beberapa proses dan jatuh sebagai hujan ke permukaan laut atau daratan. Sebelum sampai ke permukaan tanah sebagian air menguap dan sebagian lagi tertahan pada tumbuhan yang sebagian akan menguap lagi dan sisanya mengalir melalui aliran batang (stemflow). Air yang jatuh ke permukaan tanah sebagian akan meresap (terinfiltrasi) dan sebagian akan mengisi lekuklekuk permukaan tanah, kemudian mengalir ke daerah-daerah yang lebih rendah, dan masuk ke sungai dan akhirnya bermuara untuk sampai ke laut. Air yang masuk ke dalam tanah sebagian akan keluar lagi dan masuk ke sungai, tetapi sebagian lagi akan sebagai air bawah tanah yang akan keluar sedikit demi sedikit dalam jangka waktu yang lama ke permukaan tanah di daerah-daerah yang rendah. Dengan demikian sungai menampung tiga jenis aliran, yaitu aliran permukaan (surface run-off), aliran bawah permukaan (interflow atau sub-surface runoff) dan air bawah tanah (groundwater runoff) yang akhirnya akan mengalir ke laut. Siklus yang kontinyu antara air laut dan air daratan disebut sebagai siklus hidrologi. (Sosrodarsono dan Takeda 1983). 2.2 Pengertian Erosi dan Aliran Permukaan Erosi adalah hilangnya atau terkikisnya tanah atau bagian-bagian tanah dari suatu tempat oleh air atau angin. Kerusakan yang ditimbulkan oleh erosi dapat menyebabkan hilangnya lapisan tanah yang subur dan baikuntuk pertumbuhan tanaman serta berkurangnya kemampuan tanah untuk menyerap dan 5 menahan air. 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 terangkat tersebut diendapkan (Arsyad 1989). Erosi dapat timbul akibat adanya aksi dispersi dan tenaga pengangkut oleh air hujan yang mengalir di permukaan tanah. Untuk mengetahui batapa seriusnya masalah erosi, dapat digunakan beberapa pendekatan. Pendekatan yang umum digunakan adalah dengan mengukur luas lahan yang rusak, intensitas erosi, maupun akibat yang ditimbulkan oleh erosi. Proses erosi bermula dengan terjadinya penghancuran agregat-agregat tanah sebagai akibat pukulan air hujan yang mempunyai energi yang lebih besar daripada daya tahan tanah. Hancuran dari tanah ini akan menyumbat pori-pori tanah, maka kapasitas infiltrasi tanah akan menurun dan mengakibatkan air mengalir di permukaan tanah, dan disebut sebagai limpasan permukaan (Arsyad 1989). Limpasan permukaan mempunyai energi untuk mengikis dan mengangkut partikel-partikel tanah yang telah dihancurkan. Selanjutnya jika tenaga limpasan permukaan sudah tidak mampu lagi mengangkut bahan-bahan hancuran tersebut, maka bahan-bahan ini akan diendapkan. Dengan demikian ada tiga proses yang bekerja secara berurutan dalam proses terjadinya erosi, yaitu diawali dengan proses penghancuran agregat-agregat dan diakhiri dengan pengendapan (Utomo 1989). Erosi, sedimentasi dan pengangkutan adalah akibat pengaruh air yang mengalir yang disebut tiga pengaruh yang besar. Pengangkutan sedimen oleh air yang mengalir dibagi dalam pengangkutan oleh suspens dan pengangkutan oleh gaya seret (tractive force). Pengangkutan oleh suspensi adalah peristiwa dispersi (penyebaran) air yang oleh daya seret adalah peristiwa gaya yang diakibatkan oleh aliran pada butir-butir pasir. Pengaruh-pengaruh ini adalah akibat kombinasi dari karakteristik hidrolis aliran dan karakteristik pasir dan kerikil dasar sungai. (Sosrodarsono dan Takeda 1983). Erosi adalah istilah yang digunakan bidang geologi untuk menggambarkan proses pembentukan alur-alur atau parit-parit dan penghanyutan bahan-bahan padat oleh aliran air. Erosi dan sedimentasi menjadi penyebab utama berkurangnya kapasitas saluran atau sungai akibat pengendapan material hasil 6 erosi. Dengan berjalannya waktu, aliran air terkonsentrasi ke dalam suatu lintasanlintasan yang agak dalam, dan mengangkut partikel tanah dan diendapkan ke daerah di bawahnya yang mungkin berupa: sungai, waduk, saluran irigasi, ataupun area pemukiman penduduk. Erosi permukaan (surficial erosion) merupakan proses pelepasan dan pengangkutan partikel tanah secara individu oleh akibat hujan, angin atau es. Erosi percikan (erosion splash) adalah erosi yang merupakan hasil dari percikan/benturan air hujan secara langsung pada partikel tanah dalam keadaan basah. Besarnya curah hujan, intensitas, dan distribusi hujan menentukan kekuatan penyebaran hujan ke permukaan tanah, kecepatan aliran permukaan serta kerusakan erosi yang ditimbulkannya. Erosi lembaran (sheet erosion) adalah erosi akibat terlepasnya tanah dari lereng dengan tebal lapisan yang tipis. Erosi tidak tampak oleh mata, karena secara umum hanya kecil saja terjadi perubahan bentuk permukaan tanah. Setelah erosi semakin bertambah, baru terlihat adanya permukaan lahan yang kering tanpa adanya tumbuhan-tumbuhan yang berarti. Erosi alur (rills erosion) adalah erosi akibat pengikisan tanah oleh aliran air yang membentuk parit atau saluran kecil, dimana pada bagian tersebut telah terjadi konsentrasi aliran air hujan di permukaan tanah. Aliran air menyebabkan pengikisan tanah, lama-kelamaan membentuk alur-alur dangkal pada permukaan tanah yang arahnya memanjang dari atas ke bawah. Erosi parit (gully erosion) adalah kelanjutan dari erosi alur, yaitu terjadi bila alur-alur menjadi semakin lebar dan dalam yang membentuk parit dengan kedalaman yang dapat mencapai 1 sampai 2,5 m atau lebih. Parit ini membawa air pada saat dan segera setelah hujan, dan tidak seperti alur parit tidak dapat lenyap oleh pengolahan tanah secara normal. Parit-parit cenderung terbentuk menyerupai huruf V dan huruf U, dimana aliran limpasan dengan volume yang besar terkonsentrasi dan mengalir ke bawah lereng terjal pada tanah yang mudah terbawa erosi. Bila tanah tahan terhadap erosi, maka alurnya berbentuk V, bila tidak tahan erosi (tanah-tanah tak berkohesi) berbentuk U. Erosi sungai/saluran (stream/channel erosion) adalah erosi yang terjadi akibat terkikisnya permukaan tanggul sungai dan gerusan sedimen di sepanjang dasar saluran. Erosi tipe ini harus ditinjau secara terpisah dari tipe-tipe erosi yang telah dipelajari sebelumnya yang diakibatkan oleh air 7 hujan. Erosi semacam ini dipengaruhi oleh variabel hidrologi/hidrolik yang mempengaruhi sistem sungai. (Hardiyatmo 2006). Aliran permukaan mulai terjadi jika laju pasok air hujan lebih tinggi dari pada laju perembesan ke dalam tubuh tanah. Volume air aliran permukaan akan terus bertambah dengan semakin banyaknya air yang tidak dapat memasuki tubuh tanah (Poerwowidodo 1991). 2.3 Metode Pengukuran Aliran Permukaan dan Erosi Pengukuran laju erosi tanah terjadi dapat menggunakan 2 metode, yaitu kualitatif dan kuantitatif. Metode-metode yang kualitatif antara lain metode potret udara dan metode citra satelit. Sedangkan metode pengukuran kuantitatif meliputi meliputi metode-metode pengukuran permukaan tanah, metode ukur cepat, metode tongkat ukur dan metode petak ukur kecil (Effendi 1996). 1. Metode Penurunan Permukaan Tanah Metode ini dapat digunakan untuk mengetahui banyaknya masa tanah yang telah tererosi dari jalur-jalur aliran-aliran permukaan di suatu lahan. Penetapan tebal lapisan tanah di jalur aliran permukaan yang telah tererosi dilakukan berdasarkan perbedaan ketinggian antara titik pengamatan di dasar alur erosi. Penetapan tebal lapisan tanah di sekitar pohon yang telah tererosi dilakukan berdasarkan perbedaan ketinggian antara titik pengamatan di lokasi yang searah dengan pangkal akar pohon dengan beberapa titik pengamatan di permukaan tanah yang terpampang saat ini (Effendi 1996). 2. Metode Ukur Cepat Metode ukur cepat efektif untuk menetapkan masa tanah yang telah tererosi dan alur-alur erosi pada sebidang lahan, Penetapan banyaknya massa yanag yang telah tererosi dari alur-alur adalah dengan mengukur panjang lokasi kajian yang memperlihatkan adanya erosi alur, menghitung banyaknya alur-alur erosi di lokasi kajian, meghitung rata-rata lebar alur, menghitung luas total penampung alur, menghitung rata-rata luas penampung alur, dan menghitung volumen total alur (Effendi 1996). 8 3. Metode Tongkat Ukur Metode ini menggunakan suatu alat untuk mengukur perubahan kedalaman tanah akibat tererosi atau tertimbun yang berwujud tongkat bertanda ukur dengan bahan tahan lapuk selama pemakaian, ringan, mudah diperoleh, dan murah. Tongkat ukur tersebut dibenamkan ke dalam tanah sampai tanda nol berada tepat di permukaan tanah. Pemantauan laju erosi tanah di suatu lahan memerlukan lebih dari satu titik pengamatan, untuk ituperlu penempatan tongkat ukur yang dapat mewakili penampilan lahan. Setelah terjadi kejadian hujan tertentu akan terjadi perubahan tinggi permukaan tanah di titik-tittik pengamatan. Besarnya laju erosi tanah yang terjadi di dapat dengan mengalikannya dengan bobot isi tanah di lokasi kajian (Effendi 1996). 4. Metode Petak Ukur Kecil Pembuatan petak ukur erosi tanah yang sesuai dengan aturan USLE kadang tidak mungkin dilakukan karena alasan waktu dan biaya. Ada suatu petak ukur tetap yang berukuran 200 m2 supaya memungkinkan pengukuran laju erosi tanah untuk jangka waktu yang cukup lama, yang diletakkan di lokasi-lokasi dengan keadaan tumbuhan beranekaragam (Effendi 1996). 2.4 Metode Pendugaan Aliran Permukaan dan Erosi Secara ideal metoda prediksi erosi harus memenuhi persyaratanpersyaratan yang nampaknya bertentangan, yaitu dapat diandalkan, secara universal dapat digunakan dengan data yang mínimum, komperhensif dalam hal faktor-faktor yang digunakan, dan mempunyai kemampuan untuk mengikuti perubahan-perubahan tata guna tanah dan tindakan konservasi. Terdapat 3 (tiga) model utama yaitu model fisik, model analog dan model digital. Model digital terdiri atas model deterministik, model stochastik dan model parametrik. Dalam prediksi erosi yang umum digunakan pada saat ini adalah model parametrik, terutama tipe kotak kelabu (Effendi 1996). Metode fisik adalah model dalam bentuk kecil keadaan sebenarnya yang biasa dibuat di laboratorium, asumsinya adalah bahwa terdapat kesamaan dinamik antara model dengan keadaan sebenarnya (Effendi 1996). 9 Metode analog adalah menggunakan sistem mekanikal atau listrik yang analog dengan sistem yang diselidik, sebagai contoh aliran listrik yang digunakan adalah untuk mensimulasikan aliran air (Effendi 1996). Model digital didasarkan atas penggunaan komputer digital untuk memproses data yang banyak dalam waktu yang singkat. Model digital ini terdiri dari : Model Deterministik, Model Stokastik dan Model Parametrik (Effendi 1996). Model determenistik didasarkan pada persamaan matematik untuk menjelaskan proses yang berperan di dalam model, dengan memperhitungkan hukum kontinuitas atau konservasi massa dan energi (Effendi 1996). Model Stokastik didasarkan atas pengembangan urutan sintetik data yang berasal dari sifat statistik data contoh yang tersedia, berguna bagi untuk menghasilkan urutan masukan bagi model parametrik jika data yang tersedia hanya dari pengamatan yang pendek (Effendi 1996). Model Parametrik didasarkan atas penggunaan hubungan yang secara statistik nyata antara peubah-peubah yang dianggap penting dari sejumlah data yang cukup tersedia. Tiga tipe análisis yang dikenal adalah : kotak hitam, yaitu jika hanya masukan dan keluaran yang ditelaah; kotak kelabu, yaitu jika cara kerja sistem itu ditelaah agak detail; dan kotak putih jika semua rincian bagaimana sistem itu bekerja dikemukakan. Contoh-contoh model parametrik untuk memprediksi erosi dengan pendekatan kotak hitam, kelabu, dan kotak putih dan model determenistik dikemukakan di bawah ini (Effendi 1996). Pendekatan kotak hitam; meliputi penyesuaian masukan (yaitu curah hujan) dengan keluaran (sedimen) dengan suatu fungsi matematik yang sederhana tanpa usaha untuk memasukkan hubungan atau parameter-parameter lain yang berpengaruh. Suatu contoh yang khas dari persamaan ini adalah : Qs= a x Qw x b .................................................................................................. (1) Qa menyatakan banyaknya tanah yang terangkut, Qw adalah banyakny aliran permukaan, a adalah konstanta yang merupakan indeks kehebatan erosi dan b adalah konstanta. Hubungan yang ditunjukan dalam persamaan (1) berlaku umum, akan tetapi nilai konstanta a dan b berubah-ubah berbeda untuk sutu tempat dengan tempat lain (Effendi 1996). 10 Model kotak kelabu; model ini umumnya didapat secara empirik, yang berakhir dalam bentuk hubungan antara besarnya erosi dengan sejumlah peubah berupa persamaan regresi (Effendi 1996). Model kotak kelabu suatu Daerah Aliran Sungai (DAS); mengembangkan kotak kelabu suatu DAS artinya untuk pengukuran erosi dilakukan ditempat keluarnya sedimen terbawa dari DAS tersebut, untuk satu kejadian hujan, sebagai berikut : Log Qs = 1,1402 0,0524 DUR – 0,7764 Log Qw + 1,3735 Log Qq + 0,9892 Log 0,4961 Log Qap + 0,2963 DY ......................................................... (2) yang menyatakan Qs adalah hasil sedimen dalam Kg, DUR adalah waktu hujan dalam jam, Qw adalah puncak laju aliran sungai dalam liter per detik, Qq adalah laju puncak aliran di atas permukaan tanah yang dihitung dengan mengurangi laju aliran sungai dengan aliran dasar (base flow) dalam liter per detik , QQ adalah jumlah aliran diatas permukaan tanah (mm), Qap adalah laju aliran sungai sebelum hidrograf naik, dalam liter per detik (Effendi 1996). Ispriyanto 2001 menyebutkan bahwa : model ktotak kelabu untuk sebidang tanah : Universal Soil Loss Equation (USLE); USLE memungkinkan perencana menduga laju rata-rata erosi suatu bidang tanah tertentu pada suatu kecuraman lereng dengan pola hujan tertentu untuk setiap macam pertanaman dan tindakan pengelolaan (tindakan konservasi tanah) yang mungkin dilakukan atau sedang digunakan. USLE adalah suatu model erosi yang dirancang untuk memprediksi erosi jangka panjang dari erosi lembar atau alur di bawah keadaan tertentu. Perkiraan jumlah erosi yang akan terjadi pada suatu lahan bila pengolahan lahan tidak mengalami perubahan dilakukan dengan menggunakan rumus USLE : ........................................................................................ (3) dimana : A R K LS C P : Jumlah erosi (ton/ha/tahun) : Faktor erosivitas hujan : Faktor erodibilitas tanah : Faktor panjang dan kemiringan lereng : Faktor tanaman (penggunaan tanaman) : Faktor teknik konservasi tanah 11 USLE-M (Modified USLE); versi prediksi eros suatu kejadian hujan persamaan USLE-M ditulis sebagai berikut: ...................................................... (4) dengan definisi faktor-faktor sama dengan USLE, yang membedakan adalah di faktor R, K, C, dan P dimana : A RUMe KUMe LS CUMe PUMe : Jumlah erosi (ton/ha/tahun) : Faktor erosivitas hujan MUSLE : Faktor erodibilitas tanah MUSLE : Faktor panjang dan kemiringan lereng : Faktor tanaman (penggunaan tanaman) MUSLE : Faktor teknik konservasi tanah MUSLE RUSLE (Revisied Universal Soil Loss Equation); RUSLE adalah suatu model erosi yang didesain untuk memprediksi besarnya erosi tahunan (A) oleh aliran permukaan dari suatu bentang berlereng dengan tanaman dan sistem pengelolaan tertentu. RUSLE telah digunakan juga untuk memprediksi besarnya erosi dari padang rumput dan lahan non-pertanian seperti lahan untuk bangunan. Dengan pemilihan yang tepat mengenai nilai faktor yang digunakan, RUSLE dapat menghitung erosi rata-rata untuk suatu sistem pergiliran tanaman dalam satu tahun atau untuk satu fase pertumbuhan tanaman (Effendi 1996). Arsyad (1989) menyebutkan bahwa : model deterministik, didasarkan atas hukum konservasi massa dan energi. Pada umumnya model-model tersebut menggunakan persamaan differensial khusus yang dikenal sebagai persamaan kontinuitas yang merupakan pernyataan konservasi materi sewaktu bergerak melalui ruangan selam suatu waktu. Persamaaan tersebut dapat digunakan untuk erosi tanah dari bagian-bagian atau segmen kecil dari suatu lereng sebagai berikut. Terdapat masukan materi ke dalam suatu segmen sebagai hasil pelepasan butirbutir tanah pada segmen tersebut dan masukan sedimen dari bagian di sebelah atasnya. Terdapat keluaran material melalui proses pengangkutan oleh percikan hujan (rain splash) dan aliran permukaan. Jika proses pengangkutan melmpunyai kapasitas untuk mngeluarkan semua material, maka akan terdapat kehilangan tanah dari segmen tersebut. Jika kapasitas transport tersebut tidak cukup, maka akan terdapat pertambahan bahan pada segmen tersebut. Jadi persamaan tersebut dapat ditulis : Masukan Keluaran = Kehilangan atau penambahan material ........................... (5) 12 2.5 Air tanah Air tanah ditemukan pada formasi geologi permeabel (tembus-air) yang dikenal sebagai akifer (juga disebut sebagai reservoir air tanah, formasi pengikat air, dasar-dasar yang tembus air yang memungkinkan jumlah air yang cukup besar untuk bergerak melaluinya pada kondisi lapangan yang biasa. Air tanah juga ditemukan pada akliklud (atau dasar semi permeabel) yang mengandung air akan tetapi tidak mampu memindahkan jumlah air yang nyata (seperti liat). Akifer ditemukan pada sejumlah lokasi. Deposit glasial pasir dan kerikil, kipas aluvial dataran banjir dan deposit delta pasir semuanya merupakan sumber-sumber air yang sangat baik. (Seyhan 1977). Sebagian besar air tanah yang asalnya dari permukaan bumi meresap ke bawah. Air tanah itu terdapat pada lapisan tanah teratas, bila ini berliang dan renik, dinamakan air tanah phretis. Lain halnya air tanah terdapat antara dua lapisan kedap dan ini dinamakan air tanah thubir. Air tanah phretis mempunyai permukaan air yang dinamakan permukaan phretis dan menghubung semua permukaan air- bebas yang terdapat di sumur-sumur, danau-danau, terusanterusan, dan lain-lain. Diatas daerah phretis ini terdapat suatu daerah yang terisi oleh air karena gejala kapiler. (Wirjodihardjo 1952). 2.6 Pengertian dan Teknik KTA Konservasi tanah berarti penempatan setiap bidang tanah pada cara penggunaan yang sesuai dengan kemampuan tanah tersebut dan memperlakukannya sesuai dengan syarat-syarat yang diperlukan agar tidak terjadi kerusakan tanah. Usaha-usaha konservasi tanah ditujukan untuk kepentingan yaitu : (1) Mencegah terjadinya kerusakan tanah, (2) Memperbaiki tanah yang rusak, (3) Menetapkan kelas kemampuan lahan dan tindakan-tindakan atau perlakuan yang diperlukan agar lahan tersebut dapat dipergunakan untuk waktu yang tak terbatas (Sinukaban 1986). Setiap macam penggunaan tanah mempunyai pengaruh yang berbeda terhadap kerusakan tanah oleh erosi. Macam penggunaan tanah pertanian ditentukan oleh jenis tanaman, cara bercocok tanam dan intensitas penggunaan tanah.Teknologi yang digunakan pada setiap penggunaan tanah akan menentukan 13 apakah akan didapat penggunaan dan produksi yang lestari dari sebidang tanah. (Arsyad 1989). Metode konservasi tanah dan air dapat digolongkan ke dalam tiga golongan utama, yaitu : (1) Metode Mekanik, (2) Metode Vegetatif, dan (3) Metode Kimia (Arsyad 1989). 1. Metode Mekanik Konservasi tanah mekanik adalah semua perlakuan fisik mekanis yang diberikan terhadap tanah, dan pembuatan bangunan yang ditujukan untuk mengurangi aliran permukaan dan erosi serta meningkatkan kelas kemampuan tanah. Teknik konservasi ini dikenal dengan sebutan metode sipil teknis. Perlakuan fisik mekanis terhadap tanah tetap diperlukan meskipun metode sipil teknis bukan menjadi pilihan utama. Misalnya, meskipun tindakan konseravasi tanah vegetatif, menjadi pilihan utama, namun perlakuan fisik mekanis seperti pembuatan Saluran Pembuangan Air (SPA), atau bangunan terjunan masih tetap diperlukan untuk mengalirkan sisa aliran permukaan yang tidak terserap oleh tanah. Teknik konservasi tanah mekanis juga perlu dipertimbangkan bila masalah erosi cukup serius, dan/atau teknik konservasi vegetative, seperti penggunaan rumput atau legume sebagai tanaman penguat teras, penggunaan mulsa, ataupun pengaturan pola tanam. Teras merupakan metode konseravsi tanah yang ditujukan untuk mengurangi panjang lereng, menahan air sehingga mengurangi kecepatan dan aliran permukaan, serta memperbesar peluang penyerapan air oleh tanah. 1. Teras Bangku Teras bangku atau teras tangga dibuat dengan cara memotong panjang lereng dan meratakan tanah di bagian bawahnya, sehingga terjadi suatu deretan bangunan yang berbentuk sperti tangga. Fungsinya adalah : a. Memperlambat aliran permukaan b. Menampung dan mengalirkan aliran permukaan dengan kekuatan yang tidak merusak c. Meningkatkan laju infiltrasi d. Mempermudah pengolahan tanah 14 Sebagian besar petani merasakan bahwa teras bangku adalah bangunan konservasi yang relatif tidak mudah rusak, selain itu teras juga dapat mempermudah praktek pengolahan tanah. Dipandang dari segi teknis, teras bangku merupakan suatu teknik pengendalian erosi yang efektif. Beberapa tipe teras bangku : (1) Teras Bangku Datar, (2) Teras bangku Miring keluar, (3) Teras Bangku miring ke dalam, (4)Teras Irigasi. 2. Teras gulud Teras Gulud adalah barisan guludan yang dilengkapi dengan saluran air di bagian belakang guludnya. Metode ini dikenal pula dengan istilah guludan bersaluran. Fungsi dari teras gulud hampir sama dengan teras bangku, yaitu untuk menahan laju aliran permukaan dan meningkatkan penyerapan air ke dalam tanah. Saluran air dibuat untuk mengalirkan aliran permukaan dari bidang olah ke SPA. Untuk meningkatkan efektivitas teras gulud dalam menanggulangi erosi dan aliran permukaan, serta agar guludan tidak mudah rusak sebaiknya guludan diperkuat tanaman penguat teras. Jenis Tanaman yang dapat digunakan sebagai penguat teras bangku , dapat juga digunakan sebagai tanaman penguat teras gulud. Sebagai kompensasi kehilangan luas bidang olah, bidang teras gulud dapat juga ditanami cash crops misalnya tanaman katuk, cabai rawit, dan jenis cash crops lainnya. 3. Teras Kredit Teras kredit adalah teras yang terbentuk secara bertahap karena tertahannya partikel-partikel tanah yang tererosi oleh barisan tanaman yang ditanam rapat seperti tanaman pagar atau strip rumput yang ditanam searah kontur. 4. Teras Individu Teras Individu adalah teras yang dapat dibuat pada setiap individu tanaman, terutama tanaman tahunan. Jenis teras ini biasa diaplikasikan pada areal perkebunan atau tanaman buah-buahan. Fungsinya adalah: a. Mengurangi laju erosi dan aliran permukaan b. Meningkatkan ketersediaan air bagi tanaman tahunan 15 c. Memfasilitasi pemeliharaan tanaman tahunan, sehingga tidak semua lahan terganggu dengan adanya aktivitas pemeliharaan, Seperti pemberian pupuk, penyiangan dan lain-lain. Teras individu tergolong efektif dalam mengendalikan erosi, hasil penelitian menunjukan pada tahun pertama setelah pembuatan teras individu, erosi yang terjadi 8,5 ton/ha/tahun dan menurun pada tahun kedua menjadi 3,3/ton/ha/tahun. 5. Teras Kebun Teras kebun merupakan jenis teras lain, yang dirancang untuk tanaman tahunan khususnya tanaman buah-buahan. Teras dibuat dengan interval yang bervariasi menurut jarak tanam. Tujuan dari pembuatan teras ini adalah : a. Mengefisienkan penerapan teknik konservasi tanah b. Memfasilitasi pengolahan lahan diantaranya fasilitas jalan kebun, dan penghematan tenaga kerja dalam pemeliharaan kebun. Hasil penelitian di berbagai lokasi pada berbagai jenis tanah menunjukan bahwa teras bangku, teras gulud, teras kredit dan teras individu merupakan metode konservasi tanah yang efektif dalam menanggulangi aliran permukaan dan erosi. Efektivitas teras gulud dalam menahan erosi tidak setinggi teras bangku, namun bila teras gulud mampu menahan erosi sampai dibawah batas erosi yang diperbolehkan, dan lahan belum diteras bangku, maka disarankan pilihan diprioritaskan pada teras gulud mengingat biaya pembuatan yang jauh lebih rendah dan relatif lebih mudah untuk diterapkan. Proyek penelitian penyelamatan hutan tanah dan air menganjurkan agar pemilihan teknik konservasi mekanik mempertimbangkan kedalaman tanah, kemiringan lahan, dan kepekaan tanah terhadap erosi. Penerapan teknik konservasi tanah juga dianjurkan untuk selalu disertai dengan penanaman tanaman penguat teras. Efektivitas teras, baik teras gulud maupun teras bangku semakin meningkat dengan berjalannya waktu. Teras kredit membutuhkan waktu lebih lama dibandingkan dengan teras gulud dan teras bangku untuk dapat berfungsi baik sebagai pengendali erosi. Untuk menjaga efektivitasnya, pemeliharaan teras 16 sangat dianjurkan, diantaranya pemeliharaan penguat teras, saluran dan lain sebagainya sebaiknya dilakukan secara rutin (Arsyad, 1989). 2. Metode Vegetatif Metode vegetatif adalah penggunaan tanaman dan tumbuhan atau bagianbagian tumbuhan atau sisa-sisanya untuk mengurangi daya tumbuk butir hujan yang jatuh, mengurangi jumlah dan kecepatan aliran permukaan yang pada akhirnya mengurangi erosi tanah. Dalam konservasi tanah dan air metode vegetatif mempunyai fungsi, yaitu : (1) Melindungi tanah terhadap daya perusak butir-butir hujan yang jatuh, (2) Melindungi tanah terhadap daya perusak aliran air yang mengalir di permukaan tanah, (3) Memperbaiki kapasitas infiltrasi tanah dan penahan air yang langsung mempengaruhi besarnya aliran permukaan. Metode vegetatif dalam konservasi tanah vegetatif : (Arsyad 1989). a. Penanaman dalam strip Penanaman dalam strip adalah suatu sistem bercocok tanam yang beberapa jenis tanaman ditanam dalam strip yang berselang-seling pada sebidang tanah pada waktu yang sama dan disusun memotong lereng atau menurut garis kontur.Biasanya tanaman yang digunakan adalah tanaman pangan atau tanaman semusim lainnya diselingi dengan strip-strip tanaman yang tumbuh rapat berupa tanaman penutup tanah atau pupuk hijau. b. Penggunaan sisa-sisa tanaman Penggunaan sisa-sisa tanaman atau tumbuhan untuk konservasi tanah dan air dalam bentuk mulsa dan pupuk hijau. Dalam bentuk mulsa, sisa-sisa tanaman atau tumbuhan yang telah dipotong-potong disebarkan merata diatas permukaan tanah. Jika digunakan sebagai pupuk hijau, sisa-sisa tanaman atau tumbuhan juga dapat ditumpuk pada tempat tertentu dan dijaga kelembapannya sampai terjadi humifikasi sehingga terbentuk kompos sebelum digunakan sebagai pupuk organik. c. Geotekstil Geotekstil adalah tekstil (barang tenun atau tenunan) permeabel yang digunakan dalam pekerjaan-pekerjaan yang berhubungan dengan tanah, fondasi bangunan, dan batuan, atau bahan-bahan yang digunakan dalam pekerjaan geoteknik sebagai bagian integral proyek buatan manusia. 17 Geotekstil dapat terbuat dari bahan alami atau bahan sintetik, yang mempengaruhi ketahanannya setelah dipasang dan cara pemasangannya. Bahan alami terdiri atas bagian atau produk tumbuh-tumbuhan tidak tahan lama oleh karena mengalami perombakan (degradasi) yang oleh karenanya disebut geotekstil sementara, sedangkan dari bahan tekstil sintetik tidak mengalami perombakan sehingga tidak mengalami perombakan maka disebut sebagai geotekstil permanen. d. Strip Penyangga Riparian Tumbuhan berupa pohonan, rumputan dan semak-semak atau campuran berbagai bentuk dan jenis vegetasi yang ditanam sepanjang tepi kiri dan kana sungai disebut riparian buffers strips atau filter strips yang dalam Bahasa Indonesianya adalah strip penyangga riparian atau penyangga riparian atau strip filter. Secara umum digunakan istilah jalur hijau sungai. Penyangga riparian berfungsi untuk menjaga kelestarian fungsi sungai dengan cara menahan atau menangkap tanah (lumpur) tererosi serta unsur-unsur hara dan bahan kimia termasuk pestisida yang terbawa, dari lahan dibagian kiri dan kanan sungai agar tidak sampai masuk sungai. Penyangga riparian juga berfungsi menstabilkan tebing sungai. Pohonan yang ditanam disepanjang sungai juga lebih mendinginkan air sungai yang menciptakan lingkungan yang baik bagi pertumbuhan berbagai jenis binatang air. 3. Metode Kimia Metode kimia dalam konservasi tanah dan air adalah penggunaan preparat kimia baik berupa senyawa sintetik maupun berupa bahan alami yang telah diolah dalam jumlah yang relatif sedikit, untuk meningkatkan stabilitas agregat tanah dan mencegah erosi. Cara kerjanya adalah dengan suntikan atau injeksi pada sebidang tanah. Di antara beberapa macam bahan yang dipergunakan adalah campuran dimethyl dichlorosilane dan metal trichlorasilane yang dikenal dengan MCS. Bahan kimia ini merupakan cairan yang mudah menguap dimana gas yang terbentuk bercampur dengan air tanah. Senyawa yang berbentuk menyebabkan agregat tanah menjadi stabil (Arsyad 1989). Struktur tanah yang stabil merupakan salah satu faktor yang berpengaruh positif terhadap pengurangan kepekaan erosi tanah dan pertumbuhan tanaman, 18 bahan organik tanah sangat berperan sebagai reservoir unsur hara, memperbaiki struktur tanah, drainase tanah, peredaran udara tanah (aerasi), kapasitas tukar kation tanah, kapasitas penyangga tanah, kapasitas penahan air tanah dan merupakan sumber energi mikro-organisme (Arsyad 1989). 2.7 Aliran dan Erosi Permukaan di Lahan dengan Berbagai Bentuk Penggunaan Lahan Hasil Penelitian Ispriyanto (2001) yang dilaksanakan selama 3 bulan antara bulan Agustus sampai bulan Oktober 2000 bertempat di wilayah Perum Perhutani Unit III Jawa Barat, Wilayah Kerja Tenjowaringin, BKPH Singaparana, KPH Tasikmalaya. Areal Penelitian merupakan areal tumpangsari tegakan pinus merkusii Jungh. et de Vriese yang berumur 1 tahun. Metode yang digunakan dalam penelitian ini menggunakan 3 macam metode, yaitu : Metode 1 pengukuran erosi dengan menggunakan plot pengukuran erosi dan aliran permukaan (E1), Metode 2 pengukuran dengan menggunakan tongkat ukur (E2), Metode 3 pengukuran erosi dengan menggunakan modifikasi rumus USLE (E3). Hasil pengukuran erosi (E1) selama 1 tahun di plot A (teras bangku) sebesar 6,44 ton/ha/tahun dan erosi di plot B sebesar 0,90 ton/ha/tahun. Plot A ini adalah plot dengan luasan 0,064 ha, tutupan vegetasi padi, bobot isi tanah 0,57 gram/cm3 dan dengan jenis tindakan KTA teras bangku. Plot B ini adalah plot dengan luasan 0,142 ha,tutupan vegetasi kacang merah, bobot isi tanah 0,66 gram/cm3 dan dengan jenis tindakan KTA teras gulud. Aliran permukaan di plot A 19,36 mm (2% dari total curah hujan) dan di plot B 2,6 mm (0,3% dari jumlah total curah hujan). Erosi aktual selama satu tahun di plot A sebesar 6,44 ton/ha/tahun atau 1,07 mm/tahun sedangkan di plot B sebesar 0,9 ton/ha/tahun atau 0,15 mm/tahun. Laju erosi yang dapat diperbolehkan sebesar 4 mm/tahun. Berdasarkan hasil tersebut terlihat bahwa jumlah erosi dan aliran permukaan di plot A lebih besar daripada jumlah erosi dan aliran permukaan di plot B. Hal ini disebabkan oleh berbagai faktor yang mempengaruhinya antara lain sifat tanah, kemiringan lereng, vegetasi, dan teknik konservasi tanah dan air. 19 Hasil pengukuran erosi menggunakan Metode 2 (E2) selama 1 tahun adalah sebesar 96,51 ton/ha/tahun di plot A dan sebesar 108,06 ton/ha/tahun di plot B. Hasil pendugaan menggunakan Metode 3 (E3) memberikan hasil yang berbeda dengan erosi hasil pengukuran menggunakan Metode 1 (E1) maupun Metode 2 (E2). Di plot A erosi pendugaan (E3) sebesar 20,57 ton/ha/tahun, di plot B erosi pendugaan (E3) sebesar 280,35 ton/ha/tahun jauh lebih besar dibandingkan. Hasil penelitian Widyawardhani (2001) tentang pengaruh berbagai penutupan lahan terhadap tingkat erosi dan aliran permukaan. Penelitian ini dilakukan di RPH Tanggulun, BKPH Kalijati, KPH Purwakarta. Ada tiga tempat yang dipakai untuk pengambilan data, yaitu : pertama pada Kelas Umur I (KU I) tegakan Jati di petak 13 E (tahun tanam 1998) yang luasnya 0,024 ha, kedua pada KU III (berumur 39 tahun) petak 15 D yang luasnya 0,0204 ha, dan ketiga adalah areal bekas tebangan jati tahun 1999 di petak 13 C dengan luas total 0,015 ha. Kelerengan untuk ketiga tempat ini sama yakni masing-masing 45 %. Kondisi vegetasi 3 tempat (KU I, KU III, bekas tebangan) yang terdiri dari pohon dan tumbuhan bawah. Pada KU I terdiri dari 1 pohon jati dan 23 jenis tumbuhan bawah, tumbuhan bawah yang mendominasi adalah jenis Derewak (Grewia tomentosa) dan Kakacangan (Strombosia zeylanica). KU III terdiri dari 1 pohon jati dan 19 jenis tumbuhan bawah, tumbuhan bawah yang mendominasi adalah Kakacangan (Strombosia zeylanica) dan Bacin. Besarnya aliran permukaan yang terjadi selama satu tahun adalah, pada KU I 33,995 m3/ha/tahun, KU III 21,484 m3/ha/tahun, dan areal bekas tebangan 240,44 m3/ha/tahun. Areal bekas tebangan memiliki aliran permukaan terbesar karena pada areal ini permukaannya tidak ditutupi vegetasi sehingga butiranbutiran hujan jatuh langsung ke permukaan tanah. Antara KU I dan KU III tidak dapat dibandingkan dengan areal bekas tebangan. Areal bekas tebangan jelas tidak memiliki penutupan lahan, berbeda dengan KU I dan KU III. Jumlah erosi pada areal bekas tebangan adalah 212,964 ton/ha/tahun, sedangkan untuk areal tanaman jati pada KU III adalah sebesar 4,109 ton/ha/tahun dan pada KU I adalah sebesar 15,428 ton/ha/tahun. Erosi pada KU III lebih rendah 20 dubandingkan dengan KU I dan areal bekas tebangan, karena pada KU III lebih banyak vegetasi yang hidup menutupi lahan sehingga tidak terdapat areal yang kosong pada KU III. selai itu, tajuk vegetasinya juga lebih berlapis dibandingkan dengan KU I. Areal bekas tebangan jelas tidak dapat dibandingkan dengan kondisi tutupan lahan yang lainnya, karena memang tidak ada vegetasi yang tumbuh di lokasi tersebut. Untuk tingkat bahaya erosi tanah yang berpedoaman pada kelas bahaya erosi Dirjen RRL-Dephut 1985 pada areal bekas tebangan termasuk ke dalam kelas berat dan pada KU I dan KU II masih tergolong kedalam kelas ringan. Hasil Penelitian Aleksander (2010) yang berjudul Aliran Permukaan dan Erosi Permukaan Tanah di areal pengusahaan hutan alam produksi PT. Andalas Merapi Timber Provinsi Sumatera Barat, penelitian dan kegiatan lapangan dilakukan selama 3 bulan. Metode pengukuran aliran dan erosi permukaan tanah pada penelitian ini menggunakan 2 (dua) metode, yaitu : Metode bak ukur erosi dan Metode tongkat ukur erosi. Pendugaan dengan menggunakan persamaan regresi hubungan curah hujan dengan aliran permukaan dengan input nilai curah hujan selama setahun, dihasilkan jumlah aliran permukaan setahun di bekas jalan sarad, bekas TPn, dan bahu jalan masing-masing sebesar 6,413 m3/ha/tahun, 1,897 m3/ha/tahun dan 4, 786 m3/ha/tahun. Sedangkan pendugaan aliran permukaan setahun di virgin forest menggunakan pendekatan jumlah hari hujan menghasilkan jumlah aliran permukaan setahun sebesar 24,6 m3/ha/tahun. Hasil pengukuran dengan menggunakan metode bak ukur erosi bahwa besarnya nilai erosi permukaan tanah untuk setiap plot berbeda, bekas jalan sarad sebesar 2,9 ton/ha, bekas TPn 0,6 ton/ha, bahu jalan 2,3 ton/ha dan virgin forest 0,0076 ton/ha. Perbandingan erosi permukaan di bekas jalan sarad, bekas TPn, bahu jalan dan virgin forest (kontrol) adalah 377,7 : 80,6 : 309 :1. Penduga dengan menggunakan persamaan regresi hubungan curah hujan dengan erosi permukaan dengan menggunakan data curah hujan selama 1 tahun dihasilkan jumlah erosi permukaan setahun di jalan sarad, bekas TPn, dan bahu jalan masingmasing sebesar 21,6 ton/ha/tahun, 3,2 ton/ha/tahun, dan 17, 9 ton/ha/tahun. Untuk virgin forest pendugaan erosi permukaan selama setahun yang menggunakan 21 pendekatan jumlah hari hujan menghasilkan jumlah erosi permukaan setahun sebesar 0,037 ton/ha/tahun. Jenis tanah di lokasi penelitian adalah podsolik (dominan), maka nilai erosi yang diperbolehkan untuk jenis tanah ini adalah sebesar 97,006 ton/tahun. Berdasarkan nilai erosi yang diperbolehkan tersebut maka erosi permukaan yang terjadi di keempat tutupan lahan tersebut masih tergolong kedalam batas aman. Berdasarkan kriteria Nilai Indeks Bahaya Erosi (IBE) maka di keempat lokasi tersebut masuk dalam kriteria rendah. Kegiatan pengusahaan hutan di PT. AMT telah mengakibatkan peningkatan jumlah aliran permukaan dan erosi permukaan masing-masing sebesar 4715,6 % dan 5842,1 % dengan total jumlah aliran permukaan masingmasing sebesar 33.463.702,6 m3/tahun (123,4 mm/tahun) dan 61.564,3 ton/tahun (0,179 mm/tahun). Metode pengukuran erosi dengan menggunakan tongkat menghasilkan jumlah erosi yang jauh lebih besar dibandingkan dengan hasil pengukuran metode bak erosi dengan rasio berkisar antara 57,8 : 1 sampai 786 : 1.