680 likes | 1.62k Views
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
E N D
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 obyek v = vegetasi t = tanah m = manusia }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)
erosi dikembangkan : EROSIVITAS ERODIBILITAS HUJAN KARAKTERISTIK PENGELOLAAN FISIK TANAH ENERGI TANAH TANAMAN PANJANG &KECURAM- PRAKTEK AN LERENG PENGAWETAN 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 yang jatuh pada suatu areal tertentu.(mm) Ini dapat dimaksudkan untuk satu kali hujan atau untuk masa tertentu : per hari, per bulan, per musim, per tahun. • Intensitas hujan : menyatakan besarnya curah hujan yang jatuh dalam suatu waktu yang 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".
Misal : Suatuhujan yang sangatlebatsebesar 75 mm per jam selama 2 menit. Disinijumlahhujan yang jatuhadalah 2,5 mm tidakmemberikanpetunjuktimbulnyaaliranpermukaanatupunerosi yang disebabkanolehsuatuhujan. • Adapendapatbahwahujan yang menimbulkanaliranpermukaanadalahhujanlebih. • Ketentuanhujandianggaphujanlebihmenurut US Weather Bureau ialah • i > (1) T : lamanyahujandalammenit
Menurut ketentuan di atas, suatu hujan selama 5 menit dengan intensitas 75 mm per jam merupakan hujan lebih. Tetapi sebenarnya air yang jatuh hanya 6,25 mm. Ini kecil sekali untuk menyebabkan terjadinya aliran permukaan. • Lalu dirubah seperti berikut : • Suatu hujan yang lamanya kurang dari 1 jam adalah hujan lebih, jika jumlah seluruh air yang jatuh melebihi 20 mm. • Sedangkan suatu hujan yang lamanya lebih dari 1 jam adalah hujan lebih jika memenuhi persamaan (1)
Hubungan antara lamanya hujan, intensitas hujan dan jumlah air yang jatuh
Ukuran butir-butir HujanBerpengaruh terhadap timbulnya erosi • Suatu hujan terdiri dari butir-butir yang bermacam –macam ukurannya. Mulai dari sedikit lebih besar dari kabut sampai sedikit lebih besar dari 7 mm (ukuran maksimum). • Mayoritas terdiri dari 1mm sampai 4 mm • Ada korelasi antara ukuran butir hujan dengan intensitas hujan. Peningkatan ukuran butir 3 x akan menunjukkan peningkatan intensitas hujan sebesar 80 x. (Laws and Parson,1944)
Hubungan antara Intensitas hujan dengan diameter median butir hujan (mm)
Kecepatan jatuh butir-butir hujan • Ditentukanoleh : • Gravitasi • Tahananudara • Kecepatanangin Butir-butirhujan yang kecilhampirberbentuk bola. Butir-butirbesarberbentukagakgepengdenganpermukaanbawah yang datar. Bentukdemikianakanmenyebabkantahananudara yang lebihbesarsehinggabutirbesarmudahpecaholehtekananudara. Makabutirhujanakanberdiamatertidaklebihdari 7 mm.
Angin 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 yang sangat penting dalam hubungannya dengan terjadinya erosi energi kinetik hujan. • karena energi kinetik ini yang akan menyebabkan terjadinya penghancuran agregat tanah.
Hubungan diameter butir hujan dengan kecepatan jatuh (Laws, 1941)
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 menggunakanrumus : • I : intensitascurahhujan (mm/jam) • bilaI < 4 mm/j Ek < 0 kurang cocok • Hudson : E terjadibilaI > 25 mm/jam
Digunakan parameter lain yaitu : intensitas maksimum dalam jangka waktu tertentu. misal: 5 menit (I5), 15 menit ( I15), 30 menit (I30) paling banyak digunakan • I30 : merupakan intensitas yang paling besar selama 30 menit 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 menit. • EI30 berkorelasi sangat erat dengan besarnya erosi yang terjadi, maka : • EI30 dianggap Indeks Erosivitas suatu kejadian hujan • Indeks erosivitas hujan adalah pengukur kemampuan suatu hujan untuk minimbulkan erosi.
Persamaan Wischmeier dan Smith (1978) • E = 210 + 89 log i • EI30 = E (I30 .10-2) • E = energi kinetik (ton-meter/hektar/cm) • i= intensitas hujan (cm/jam) • EI30 = interaksi energi dengan intensitas maksimum 30 menit • I30 = intensitas hujan maksimum 30 menit (cm/jam) • Persamaan tersebut cocok digunakan jika mempunyai alat penakar hujan otomatik yang mencatat jumlah curah hujan setiap saat.
PersamaanBols (1978) • EI30 = 6,119 (RAIN) 1,21 (DAYS) -0,47 (MAXP) 0,53 EI 30 = indek erosi hujan bulanan Rain : curah hujan rata-2 bulanan (cm) Days : jumlah hari hujan rata-2 bulanan Maxp : curah maksimum selama 24 jam pd bulan ybs Persamaan Lenvain (1989) IR = 2,21 P1,36 P : Curah hujan tahunan (cm) IR : indek erosifitas hujan
Faktor Topografi (r) • Unsur : - kemiringan paling berpengaruh - panjang lereng terhadap erosi - konfigurasi - keseragaman - arah lereng
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 kecepatannya sehingga erosi lebih 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 lebih kecil pada lereng yang tidak seragam • Arah lereng Untuk belahan bumi bagian utara: lereng mengha- dap keselatan erosinya lebih besar daripada yang 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 porosi- tas tanah. 4. Peningkatan kehilangan air tanah melalui transpirasi sehingga cepat kering.
Intersepsi hujan Wisler dan Brater (1959) : X = a + bt X : jumlah air hujan yang diintersepsi a : kapasitas intersepsi yang ditentukan oleh biomasa tajuk b : kecepatan evaporasi t : lama hujan Ward (1975) : Is = R - TF - SF Is = intersepsi R = curah hujan TF = lolosan tajuk SF = aliran batang
Raindrops falling on bare ground initiate erosion. Drawing from cropland monitoring guide
Efektifitas tanaman dalam mengurangi laju aliran permukaan run-off dipengaruhi: • Jenis tanaman (tanaman merambat > pohon) • kerapatan tanaman • sistem perakaran Agregasi dan porositas : • Akar tanaman menyebabkan agregat menjadi stabil • Sekresi akar tanaman sebagai pemantap agregat • Kegiatan bakteri, jamur, insekta dan cacing memperbaiki porositas dan kemantapan agregat Transpirasi : Transpirasi akan memperbesar kapasitas tanah menyerap air hujan sehingga akan mengurangi aliran permukaan
Faktor Tanah (t) Erodibilitas tanah adalah kepekaan suatu tanah untuk mengalami erosi Nilai erodibilitas tinggi, tanah akan lebih mudah tererosi. Erodibilitas menyangkut : • Ketahanan tanah terhadap pelepasan dan pengangkutan. • Kemampuan tanah untuk menyerap dan meloloskan air ke dalam tanah. Karakteristik / sifat fisik tnh yg mempengaruhi :
1.Tekstur tanah Tanah yang berlempung akan tahan terhadap erosi,karena gaya kohesi yang tinggi dari partikel tsb. Bouyoucos : Tanah yang berlempung 9 – 35 % : peka erosi. Tanah yang berlempung > 35 % : tahan erosi Clay ratio : Bila nilai E nya besar : peka erosi E nya kecil : tahan erosi
Wischmeier (1969) : • debu berperanan positif terhadap erosi • lempung berperanan negatif terhadap erosi Tanah yang mengandung 40 – 60 % debu : sangat peka erosi
Bryan(1969) : • Kandungan lempung tak selalu tepat ada hubunganya dengan erosi. • Ternyata harus dilihat dahulu jenis lempungnya. • Kalau banyak mengandung sesquioxida (oksida Aluminium + Oksida besi), tahan terhadap dispersi. • Terutama ditentukan oleh perbandingan: • SiO2 : sesquioxida Batas kritik : Bila ratio > 2,0 plastis → mudah terurai, tererosi. < 2,0 kersai →tak mudah tererosi.
Montmorillonit : • SiO2 : sesquioxida = tinggi • bila basah mengembang & plastis agregat tak stabil dalam 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 berflokulasi. - Lempung yg jenuh Na terdispersi.
3. Bahan organik Dalam hal ini perannya yg penting a.l: • Melindungi tanah dari 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 terhadap banyak sedikit nya air yang bisa diserap tanah sehingga mempengaruhi jumlah aliran permukaan.
5. Kesuburan tanah • Tanah yang subur biasanya ditumbuhi tanaman dengan rindang dan banyak semak, (sehingga pengaruhnya sama dengan pengaruh tanaman). 6. Sifat lapisan bawah • Ditentukan oleh permeabilitas tanah lapisan bawah.
Nilai erodibilitas tanah (K) A = besarnya erosi yang terjadi. EI30 = indeks erosivitas hujan.
Nilai faktor K beberapa tanah di Indonesia ( Undang kurnia dan Suwarjo (1984)
Manusia • Manusia akan menjadi penentu apakah tanah yang diusahakan menjadi rusak ataukah tetap produktif secara lestari. • Banyak hal yang menentukan langkah manusia tsb, antara lain : • Luas tanah yang diusahakan • Tingkat pengetahuan dan penguasaan teknologi • Harga hasil usaha tani • Perpajakan • Hutang (sumber modal yang diperlukan petani) • Pasar dan sumber keperluan usaha tani • Infrastruktur dan fasilitas kesejahteraan. • Jenis dan orientasi usaha tani