erosi Faktor iklim (i) : HUJAN Erosivitas hujan

FAKTOR PENYEBAB EROSI
EROSI adalah akibat interaksi kerja antara :
iklim, topografi, vegetasi, tanah dan manusia.
Dalam persamaan diskriptif :
E = f (i, r, v, t, m)
E = erosi
i = iklim
r = topografi
v = vegetasi
t = tanah
m = manusia }
obyek
subyek
Pendapat lain : faktor obyek tidak dapat
dicampur dengan faktor subyek.
Morgan (1979) menggolongkan faktor
penyebab erosi menjadi :
1. faktor energi
2. faktor ketahanan
3. faktor pelindung
Hudson (1979) menggolongkan menjadi :
1. erosivitas
2. erodibilitas
E = f (erosivitas)(erodibilitas)
dikembangkan :
erosi
EROSIVITAS
ERODIBILITAS
HUJAN
KARAKTERISTIK
FISIK TANAH
ENERGI
TANAH
PANJANG &KECU
RAMAN LERENG
PENGELOLAAN
TANAMAN
PRAKTEK
PENGAWET
AN TANAH
A = R X K X L X S X C X P
Universal Soil Loss Equation (USLE)
(Persamaan Umum Kehilangan Tanah)
Faktor iklim (i)
:
HUJAN
Erosivitas hujan
: kemampuan hujan
untuk menimbulkan erosi.
Yang menentukan :
a. Jumlah curah hujan
b. Intensitas hujan
c. Ukuran butir hujan
d. Kecepatan jatuh butir hujan
e. Lama hujan
• Besarnya curah hujan adalah volume air hujan yg
jatuh pada suatu areal tertentu.(mm)
Ini dpt dimaksudkan unt satu kali hujan atau unt
masa tertentu : per hari, per bulan, per musim, per
tahun.
• Intensitas hujan : menyatakan besarnya curah
hujan yang jatuh dalam suatu waktu yg singkat
misal: 5, 10, 15 atau 30 menit. (mm per jam atau cm
per jam)
• Biasanya yang dipakai dalam penentuan erosi:
Intensitas hujan.
tetapi kadang tidak jelas:
"intensitas hujan tinggi dalam waktu singkat tidak
menimbulkan erosi, intensitas hujan rendah dalam
waktu yang lama menimbulkan erosi".
Klasifikasi intensitas hujan
(dlm Kohnke dan Bertrand,1959)
Intensitas hujan
(mm/jam)
Klasifikasi
Kurang dari 6,25
Kecil (gerimis)
6,25 – 12.50
Sedang
12,50 – 50,00
Lebat
Lebih dari 50,00
Sangat lebat
• Misal : Suatu hujan yang sangat lebat sebesar
75 mm per jam selama 2 menit. Disini jumlah
hujan yang jatuh adalah 2,5 mm
tidak
memberikan petunjuk timbulnya aliran
permukaan atupun erosi yg disebabkan oleh
suatu hujan.
• Ada pendapat bahwa hujan yang
menimbulkan aliran permukaan adalah hujan
lebih.
• Ketentuan hujan dianggap hujan lebih ialah
0,02  0,01 T
x 1500 mm per jam
T
(1)
• Menurut ketentuan di atas, suatu hujan
selama 5 mnt dengan intensitas 75 mm per
jam merupakan hujan lebih. Tetapi sebenar
nya air yg jatuh hanya 6,25 mm. Ini kecil seka
li menyebabkan terjadinya aliran permukaan.
• Lalu dirubah seperti berikut :
− Suatu hujan yg lamanya kurang dr 1 jam
adalah hujan lebih, jika jumlah seluruh air
yg jatuh melebihi 20 mm.
− Sedangkan suatu hujan yg lamanya lebih
dari 1 jam adalah hujan lebih jika memenuhi
persamaan (1)
Ukuran butir-butir Hujan
Berpengaruh thd timbulnya erosi
• Suatu hujan tdr dr butir-butir yg bermacam
–macam ukurannya. Mulai dr sedikit lebih
besar dr kabut sampai sedikit lebih besar
dr 7 mm (ukuran maksimum).
• Mayoritas tdr dr 1 sampai 4 mm
• Ada korelasi antara ukuran butir hujan dg
intensitas hujan. Peningkatan ukuran butir
3 x akan menunjukkan peningkatan
intensitas hujan sebesar 80 x. (Laws and
Parson,1944)
Kecepatan jatuh butir-butir hujan
• Ditentukan oleh :
− Grafitasi
− Tahanan udara
− Kecepatan angin
Butir-butir hujan yg kecil hampir berbentuk
bola. Butir-butir besar berbentuk agak gepeng
dg permukaan bawah yg datar. Bentuk demiki
an akan menyebabkan tahanan udara yg lebih
besar shg butir besar mudah pecah oleh
tekan an udara. Maka butir hujan akan
berdiamater tidak lebih dari 7 mm.
• Agin juga menentukan kecepatan jatuh
butir hujan.
• Angin kencang dapat memperbesar
kecepatan jatuh butir hujan.
• Kecepatan jatuh butir hujan maksimum
sekitar 30 km per jam.
• Suatu sifat hujan yg sangat penting dalam
hubungannya dg terjadinya erosi energi
kinetik hujan.
• karena energi kinetik ini yg akan
menyebabkan terjadinya penghancuran
agregat tanah.
• Erosi berhubungan dengan energi
• Indek erosivitas hujan dinyatakan dengan
energi kinetik
•
Ek = ½ mv2
m = massa
Harus
v = kecepatan jatuh diketahui
• Sangat tidak praktis mengukur besar dan
kecepatan jatuh butir hujan.
• Sehingga untuk menghitung energi kinetik
menggunakan data intensitas curah hujan.
• Hudson (1965) di Rhodesia
menggunakan rumus :
127,5
Ek  29,8 
I
• I : intensitas curah hujan (mm/jam)
bila I < 4 mm/j
Ek < 0
kurang
cocok
Hudson : E terjadi bila I > 25 mm/jam
• Digunakan parameter lain yi :
intensitas maksimum dalam jangka waktu
ttt.
mis: 5 mnt (I5), 15 mnt ( I15), 30 mnt (I30)
paling banyak digunakan
• I30 : merupakan intensitas yg paling besar
selama 30 mnt pada suatu kejadian hujan.
• Untuk menentukan erosivitas hujan
digunakan parameter majemuk antara
energi kinetik dan intensitas hujan.
• Wischmeier dan Smith menggabungkan
antara energi kinetik dengan Intensitas
maksimum 30 mnt.
• EI30 berkorelasi sangat erat dg besarnya
erosi yg terjadi, maka :
• EI30 dianggap Indeks Erosivitas suatu
kejadian hujan
• Indeks erosivitas hujan adalah pengukur
kemampuan suatu hujan utk minimbulkan
erosi.
Faktor Topografi (r)
• Unsur :
- kemiringan
- panjang lereng
- konfigurasi
- keseragaman
- arah lereng
paling berpenga
ruh thd erosi
• Kemiringan lereng
kemiringan lereng 100 persen = 45 derajat
makin curam lereng, makin cepat aliran
permukaan
energi makin besar
• Panjang lereng
Lereng panjang
lebih banyak air yang
mengalir
makin besar kecepatan nya
sehingga erosi leb. besar dibagian ujung
bawah.
• Konfigurasi
Erosi lembar lebih hebat pada permukaan
cembung dari pada cekung.
Erosi pada permukaan cekung cenderung
terbentuk erosi alur atau parit.
• Keseragaman lereng
Erosi leb. kecil pada lereng yg tidak
seragam
• Arah lereng
Unt. Belahan bumi bg utara: lereng mengha
dap keselatan erosinya leb besar dr pd yg
menghadap ke utara.
Faktor tumbuhan (v)
Tanaman memperkecil erosi karena:
1. Intersepsi air hujan oleh tajuk tanaman.
2. Pengurangan aliran permukaan (run off).
3. Peningkatan agregasi tanah serta porositas tanah.
4. Peningkatan kehilangan air tanah melalui
transpirasi shg cepat kering.
Intersepsi
Energi kinetik tetes air dari tanaman berdaun lebar
lebih
besar dari yg berasal dr tnm berdaun kecil.
Ic = P - T - S
Ic = persentase besarnya intersepsi
P = Jumlah hujan
Ic = C + α P
T=
S=
C=
α=
persentase jumlah air lolos
persentase jml aliran
persentase kapasitas tajuk menyimpan air
persentase jml air yg dievaporasikan dr tajuk
Efektifitas tnm dalam mengurangi laju erosi
dipengaruhi:
tinggi dan kontinuitas mahkota daun
kerapatan tanaman
sistem perakaran
IE = produksi bhn kering (kw/ha) x kemam
puan tnm menutup tanah (%).
Faktor Tanah (t)
Erodibilitas tanah adalah kepekaan suatu tanah
untuk mengalami erosi
Nilai erodibilitas tinggi, tnh akan lebih mudah
tererosi.
Erodibilitas menyangkut :

Ketahanan tanah thd pelepasan dan
pengangkutan.

Kemampuan tanah unt. menyerap dan
meluluskan air ke dalam tanah.
Karakteristik / sifat fisik tnh yg mempengaruhi :
1.Tekstur tanah
Tanah yg berlempung akan tahan terhadap erosi,krn
gaya kohesi yg tinggi dari partikel tsb.
Bouyoucos :
Tnh yg berlempung 9 – 35 % : peka erosi.
Tnh yg berlempung > 35 % : tahan erosi
Clay ratio :
persentasi pasir  persentasi debu
E
persentasi lempung
Bila nilai E nya besar : peka erosi
E nya kecil : tahan erosi
Wischmeier (1969) :
• debu berperanan positif thd erosi
• lempung berperanan negatif thd erosi
Tanah yg mengandung 40 – 60 %
debu : sangat peka erosi
Bryan (1969) :
• Kandungan lempung tak selalu tepat ada hub.nya
dg erosi.
• Ternyata harus dilihat dahulu jenis lempungnya.
• Kalau banyak mengandung sesquioxida (oksida
Alumi nium + Oksida besi), tahan terhadap
dispersi.
• Terutama ditentukan oleh perbandingan: SiO2 :
sesquioxida
Batas kritik :
Bila ratio > 2,0 plastik → mudah terurai, tererosi.
< 2,0 kersai → tak mudah tererosi.
Montmorillonit :
• SiO2 : sesquioxida = tinggi
•
bila basah mengembang & plastis
agregat tak stabil dlm air.
Kaolinit :
• SiO2 : sesquioxida = rendah
• tak mengembang & sedikit plastis bila basah
agregatnya stabil
2. Struktur tanah
• Tipe struktur kersai dan granulair lebih
sarang
menyerap air lebih banyak.
• Kemantapan agregat dipengaruhi :
- jenis kation yang diadsorpsi lempung.
- adanya bahan perekat.
- Lempung yg jenuh dg Ca dan Mg
ber
flokulasi.
- Lempung yg jenuh Na
terdispers.
3. Bahan organik
Dalam hal ini perannya yg penting a.l:
• Melindungi tnh dr pukulan air hujan.
• Memperlambat aliran permukaan.
• Peningkatan memegang air.
• Memantapkan agregat.
• Peningkatan infiltrasi.
4. Kedalaman tanah
• Tanah yg permeabel dan dalam (tebal)
kurang peka dibanding yg tipis
berpengaruh thd banyak sedikit
nya air yg bisa diserap tnh shg mempe
ngaruhi jml aliran permukaan.
5. Kesuburan tanah
• Tnh yg subur biasanya ditumbuhi tnm
dg rindang dan banyak semak, (shg
pengaruhnya sama dg pengaruh tnm).
6. Sifat lapisan bawah
• Ditentukan oleh permeabilitas tnh lapisan
bawah.
Nilai erodibilitas tanah (K) :
A
K
EI30
A
= besarnya erosi yg tjd.
EI30 = indeks erosivitas hujan.
Manusia
• Manusia akan menjadi penentu apakah tanah yang
diusahakannya menjadi rusak ataukah tetap
produktif secara lestari.
• Banyak hal yg menentukan langkah manusia tsb,
antara lain :
− Luas tnh yg diusahakan
− Tingkat pengetahuan dan penguasaan teknologi
− Harga hasil usaha tani
− Perpajakan
− Hutang (sumber modal yg diperlukan petani)
− Pasar dan sumber keperluan usaha tani
− Infrastruktur dan fasilitas kesejahteraan.
− Jenis dan orientasi usaha tani