Erosi Di Indonesia Dan Siklus Hidrologi
Teknik Pengawetan Tanah dan Air adalah penerapan prinsip-prinsip teknik dan biologi untuk menyelesaikan masalah-masalah pengelolaan tanah dan air. Menurut Schwab., et al (1997) masalah-masalah teknik tanah dan air dibagi menjadi beberapa tahapan yakni:
(i) pengendalian erosi;
(ii) drainase;
(iii) irigasi;
(iv) pengendalian banjir dan
(v) pengembangan dan pengaweta/konservasi sumber-sember daya air.
Ilmu-ilmu yang berkaitan dengan Teknik Pengawetan Tanah dan Air didasarkan pada integrasi dari ilmu-ilmu tanah terutama fisik tanah; tanaman dan pengelolaan air serta lingkungan.
Jumlah penduduk yang terus bertambah khususnya di Indonesia menyebabkan kebutuhan terhadap pengawetan sumberdaya alam; sehingga tepatlah bila masalah teknik pengawetan tanah dan air terutama erosi merupakan masalah nasional. Selain itu dampak terjadinya erosi dapat menimbulkan bermacam-macam dampak negatif; misalnya di sektor pertanian dapat menurunkan produktivitas lahan yang pada gilirannya akan menurunkan produksi tanaman. Sementara di bidang kesehatan adalah terjadinya banjir khususnya di perumahan penduduk dapat menimbulkan bermacam-macam penyakit. Selain itu erosi dapat pula mencemari lingkungan khususnya mencemari air karena limpasan hujan yang membawa sedimen, hara dan pestisida. Secara teknis sedimen yang dibawa limpasan hujan dapat pula terendapkan di saluran-saluran irigasi atau sungai-sungai dan pada gilirannya akan memperkecil kapasitas saluran ataupun sungai. Dampak positif dari sedimentasi yang dibawa oleh limpasan hujan akan menyuburkan lahan karena sedimen berasal dari penggerusan top soil (lapisan tanah bagian atas) yang merupakan media tanam yang sangat subur.
Brooks ., dkk (1991) berpendapat bahwa penyebab terjadinya erosi ada dua yaitu air dan angin; Indonesia sebagai negara tropis sangat jarang atau dapat dikatakan tidak pernah terjadi erosi yang disebabkan oleh angin. Erosi yang terjadi di Indonesia adalah disebabkan hanya oleh air; hal ini juga lebih disebabkan juga karena Indonesia adalah negara tropis; dan adanya dua musim yaitu musim hujan dan musim kemarau. Musim hujan dengan jumlah hujan pertahun melebihi 1500 milimeter; maka jumlah hujan yang tinggi ini terutama pada musim hujan akan memacu terjadinya erosi. Bila perencanaan konservasi teknik tanah dan air baik maka pada saat musim hujan air dapat disimpan (konservasi) di dalam tanah dan dipegang oleh agregat-agregat tanah (water holding capacity) ;sehingga agregat tanah sukar melepaskan air. Keadaan ini juga yang salah satu penyebab mengapa erosi angin tidak terjadi di Indonesia; sementara angin yang berhembus di Indonesia tidak sekencang angin yang berhembus di daerah gurun
Erosi angin hanya terjadi pada daerah kering atau semi kering; sementara daerah yang rusak karena terjadinya erosi angin adalah daerah-daerah lahan pasir atau tanah bertekstur pasir (sedikit daya ikat antar partikel) yang kering atau daerah pinggir pantai ataupun daerah gurun pasir. Biasanya partikel-partikel tanah yang dibawa angin sebagai erosi angin adalah partikel tanah yang sangat halus (diameter 0,02 sampai 0,1 mm); sedangkan partikel tanah yang lebih besar tetap tinggal di permukaan lahan. Untuk mengetahui bagaimana terjadinya erosi maka Gambar di bawah ini merinci siklus hidrologi baik di lahan yang terbuka (bera) maupun pada lahan yang tertutup oleh tanaman (cover crop).
Gambar 1 berikut ini adalah siklus hidrologi yang menggambarkan suatu siklus yang terjadi di lahan miring; dimulai dari curah hujan yang turun ke permukaan lahan, sampai hujan masuk ke permukaan tanah sebagai infiltrasi, sisanya mengalir di atas permukaan tanah sebagai limpasan hujan dan lainnya menguap ke atmosfir kemudian hujan turun lagi ke permukaan tanah.
Gambar Siklus Hidrologi
Gambar menggambarkan dari mulai hujan jatuh ke permukaan tanah (baik tanah yang tertutup oleh cover crop maupun hujan yang jatuh pada tanah yang bera khususnya lahan miring. Sebahagian hujan yang jatuh ke permukaan tanah akan tertahan di permukaan daun (interseption), dan sebagian lagi akan masuk ke permukaan tanah sebagai infiltrasi dan sebahagian lagi akan mengalir di permukaan lahan sebagai limpasan hujan (run off) .
Hujan yang jatuh pada tanah yang tertutup cover crop akan tertahan lebih dahulu pada daun ; besarnya hujan yang tertahan di atas permukaan daun sangat dipengaruhi oleh besarnya luas permukaan daun. Sebagai contoh bahwa daun pinus akan menahan air hujan lebih kecil dibandingkan dengan daun keladi. Curah hujan dengan drop size akan memukul langsung permukaan tanah yang bera sehingga agregat tanah akan terpecah menjadi partikel-partikel tanah. Mudah tidaknya agregat tanah hancur menjadi partikel-partikel tanah sangat tergantung dari: (i) besarnya hujan terutama intensitas hujan dengan drop sizenya; dan (ii) tekstur tanah di lahan tersebut; tektur pasir karena ikatan antar partikelnya rendah maka agregat tanahnya akan lebih mudah terpecahkan dibandingkan dengan tanah dengan tekstur liat. Drop size (ukuran butiran-butiran hujan) dengan kinetik enerji dan massanya akan memukul agregat tanah sehingga hancur menjadi partikel-partikel tanah dan partikel tanah yang telah hancur ini dengan mudah akan dibawa oleh limpasan hujan ke tempat-tempat yang lebih rendah dan akan terkumpul sebagai sedimen . Sedangkan air hujan yang tertahan di permukaan daun sebahagian secara perlahan akan teruapkan (terevaporasi) ke atmosfir sebagai uap air atau dan sebahagian lagi akan jatuh ke permukaan tanah dan masuk ke permukaan tanah sebagai infiltrasi. Besar dan kecepatan (velocity) limpasan hujan sangat tergantung dari kemiringan tanah dan kapasitas infiltrasi yang juga dipengaruhi oleh besar dan kecilnya pori-pori tanah.
Air hujan yang masuk ke permukaan tanah sebagai infiltrasi sebagian akan terperkolasi dan limpasan hujan yang tidak terinfiltrasi tetap berada di atas permukaan tanah dan akan menguap ke atmosfir yang lebih dikenal dengan evaporasi.
Air hujan yang terintersep di permukaan daun sebahagian akan jatuh per lahan-lahan ke permukaan tanah dan sebahagian lagi akan teruapkan ke atmosfir (transpirasi). Evaporasi dan transpirasi akan terkumpul menjadi awan dan bila terjadi benturan yang hebat diantara awan maka akan turun menjadi hujan.
Erosi adalah penggerusan lapisan tanah bagian atas atau top soil yang disebabkan oleh air dan angin. (Nurpilihan, 2001). sementara erosi yang disebabkan oleh hanyutnya partikel-partikel tanah oleh terjadinya aliran permukaan (run off) sangat membahayakan baik di bidang pertanian maupun dampak lain di bidang non pertanian. Schwab, et al., (1997) berpendapat bahwa erosi merupakan salah satu masalah penting pada bidang pertanian, karena erosi selain menurunkan produktivitas lahan juga merupakan faktor utama sedimen yang menyebabkan polusi sungai dan penggenangan pada waduk. Terjadinya pengendapan partikel-partikel tanah di waduk akan mempengaruhi kapasitas waduk, sehingga waduk tidak dapat menampung air sesuai dengan kapasitas tampungnya.
Top soil atau bagian atas tanah merupakan media tumbuh tanaman yang amat subur ; tebal lapisan top soil ini sangat bervariasi, namun di daerah pertanian tebal top soil berkisar 30 sampai 50 sentimeter . Di negara dengan iklim tropis kehilangan lapisan tanah bagian atas berkisar antara 2 sampai 4 sentimeter pertahun; hal ini sangat diperngaruhi oleh tektur tanah dan besarnya intensitas hujan. Bila top soil terus menerus tergerus oleh proses erosi tanpa adanya pengendalian maka top soil akan habis dan di permukaan tanah akan timbul sub soil. Lapisan tanah sub soil ini tidak dapat mendukung pertumbuhan tanaman ; akibat dari keadaan ini adalah tanah tidak dapat mendukung pertumbuhan tanaman karena tanaman tidak dapat tumbuh pada lapisan tanah sub soil.
Bennet (1989) berpendapat bahwa untuk membentuk satu sentimeter lapisan tanah top soil dari parent material (bahan induk) dibutuhkan waktu 300 sampai 1000 tahun. Menyimak pendapat Bennet ini maka seharusnyalah untuk menjaga ketebalan top soil ini dari proses erosi yang terjadi.
