TUGAS INDIVIDU TEKNOLOGI KONSERVASI SUMBERDAYA LAHAN
perbedaan metode pendugaan erosi dengan metode yaitu dengan model USLE (the univers uni versal al soil soi l loss los s equatio equ ation), n), RUSLE RUS LE dan MUSLE, MUS LE, MMF MMF (Mo (Morg rgan an,, Mor Morga gan, n, dan dan Fin Finney ney)) dan dan WEPP (Water Erosion Prediction Project) ”
”
OLEH: NAMA
: WULAN ASRI NINGRUM
NIM
:115040201111081
KELAS
:O
UNIVERSITAS BRAWIJAYA FAKULTAS PERTANIAN PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI MALANG 2013
1. Pendahuluan
Menurut
Arsyad
(1989),
erosididefinisikan
sebagai
peristiwa
berpindahnyaatau
terangkutnya tanah atau bagian tanah darisuatu tempat ke tempat yang lain oleh suatmedia alami (air atau angin). Dalam Asdak (1995) dijelaskan bahwa erosi merupakan suatukesatuan dari
tiga
roses
yang
berurutan,
yangmeliputi
pelepasan
(detachment ),
pengangkutan(transportation) dan engendapan (deposition)bahan-bahan tanah yang oleh penyebab erosi.Ditinjau dari penyebab erosi, USLE (UniversalSoil Loss Equation) menjelaskan bahwa terdapatenam faktor pemicu erosi, yaitu erosivitas curahhujan, panjang dan kemiringan lereng,erodibilitas tanah, faktor pengelolaan tanaman,dan faktor konservasi tanah. untuk melakukan pendugaan terhadap erosi maka dapat digunakan beberapa metode yaitu dengan model USLE (the universal soil loss equation), RUSLE dan MUSLE, MMF (Morgan, Morgan, dan Finney) dan WEPP (Water Erosion Prediction Project). 2. Model USLE
Model USLE (the universal soil loss equation) merupakan suatu model parametric untuk memprediksi erosi dari suatu bidang tanah. Prediksi erosidengan metode USLE diperoleh dari hubungan antara faktor-faktor pen yebaberosi itu sendiri yaitu: A = R*K*LS*C*P dimana: A = Banyaknya tanah tererosi (ton ha-1 yr-1) R = faktor curah hujan dan aliran permukaan (Erosivitas) (MJ mm ha-1 hr-1 yr-1) K = faktor erodibilitas tanah (ton ha hr MJ-1 mm -1 ha-1) LS = faktor panjang dan kemiringan lereng (dimensionless) C = faktor vegetasi penutup tanah dan pengelolaan tanaman (dimensionless) P = faktor tindakan-tindakan khusus konservasi tanah (dimensionless) USLE (Universal Soil Loss Equation) umum digunakan untuk memperediksi laju erosi. Selain sederhana, metode ini juga sangat baik diterapkan di daerah- daerah yang faktor utama penyebab erosinya adalah hujan dan aliran permukaan. Wischmeier (1976) dalam Risse et al. (1993) mengatakan bahwa metode USLE didesain untuk digunakan memprediksi kehilangan tanah yang dihasilkan oleh erosi dan diendapkan pada segmen
lereng bukan pada hulu DAS, selain itu juga didesain untuk memprediksi rata-rata jumlah erosi dalam waktu yang panjang. Akan tetapi kelemahan model ini adalah tidak dipertimbangkannya kera- gaman spasial dalam suatu DAS dimana nilai input parameter yang diperlukan merupakan nilai rata-rata yang dianggap homogen dalam suatu unit lahan (Hidayat, 2003), khususnya untuk faktor erosivitas (R) dan kelerengan (LS). Sistem Informasi Geogra_ (SIG) merupakan tekno- logi berbasis spasial yang sangat populer saat ini. Prediksi erosi dengan metode USLE juga bisa menggunakan SIG dalam perhitungannya. Pemanfaatan SIG berbasis pixel sebagai alat pemodelan spasial dalam memprediksi erosi bisa membantu keakuratan data yang dihasilkan khususnya pada lahan-lahan yang mempunyai keadaan topogra_ yang kompleks (Larito et al., 2004). Selain itu SIG dapat memanejemen data yang bereferensi geogra_ dengan cepat sehingga membuat studi tentang erosi bisa lebih mudah, khususnya bila harus mengulang menganalisisdata-data pada daerah yang sama (Amorea et al., 2004). Menghitung faktor panjang lereng (L) menjadi masalah yang sangat rumit saat pengaplikasian SIG berbasis pixel dalam perhitungan erosi dengan metode USLE (Kinnell, 2008). Perhitungan erosi dengan metode USLE menggunakan data panjang lereng hasil observasi lapangan dan sangat tidak mungkin menghitung seluruh panjang lereng pada setiap bentuk lereng di daerah tangkapan air. Berbeda dengan faktor kemiringan lereng (S) yang bisa diperoleh dengan mudahdari data SIG. 3. Model MUSLE dan RUSLE
Menurut Suripin (2003), metode MUSLE adalah merupakan modifikasi USLE dengan mengganti faktor R dengan faktor aliran. Dengan cara ini, sudah memperhitungkan baik erosi maupun pergerakan sedimen pada DAS berdasar pada kejadian hujan tunggal (single event). Mengingat bahwa harga nisbah pengangkutan sedimen (Sediment Delivery Ratio) tidak menentu dan harganya bervariasi dari satu tempat ke tempat lain, Williams (1975) dalam Suripin (2003) melakukan modifikasi USLE dengan mengganti faktor R dengan faktor aliran yang selanjutnya dinamakan MUSLE (Modified Universal Soil Loss Equation). Metode ini sudah memperhitungkan baik erosi maupun pergerakan sedimen pada DAS berdasarkan kejadian hujan tunggal (single event).
MUSLE tidak menggunakan faktor energi hujan sebagai trigger penyebab terjadinya erosi melainkan menggunakan faktor limpasan permukaan sehingga MUSLE tidak memerlukan faktor sediment delivery ratio (SDR). Faktor limpasan permukaan mewakili energi yang digunakan untuk detaching dan transporting sedimen. Selain itu MUSLE dapat menduga erosi setiap kejadian hujan 4. Metode MMF
Menurut morgan (1995) Model MMF (Morgan, Morgan, dan Finney) memisahkan proses erosi tanah menjadi dua fase: fase air dan fase sedimen. Perkiraan besar nyaerosi yang tergantung dari beberapa parameter dalam kaitannya untuk penggunaan lahan yaitu : tanah, penggunaan dan penutupan lahan dan data curah hujan. untuk memperkirakan kehilangan tanah (erosi) dengan pendekatan MMF diperlukan variasi beberapa faktor lain diantaranya yaitu : 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
energi kinetik hujan (E), kedalaman perakaran tanaman(RD) Prosentase kontribusi hujan permanen dalam bentuk intersepsi dan aliranbatang (A) faktor pengelolaan penutupan lahan (C) Ratio evapotranspirasi potential(Et/Eo) kapasita cadangan kelembaban tanah (MS) volume aliran permukaan tanah (Q) Laju pengaruh hujan jatuh terhadap pemecahan tanah (F) kapasitas tansport padaaliran permukaan (G).
cara perhitungannya yaitu dapat dilakukan dengan : a. Fase air : E = Ht x (11,9 + 8,7 log I) Q = Ht x exp (- Hc/Ho)
di mana : Hc = 1000 MS x BV x RD ( Et/Eo)0,5 HO = Ht/Hn b. Fs sedimen : F = K (E x e-aA)b x 10-3 G = C x Q x d x (Sin S.10-3)
di mana : a = 0,05 ; b = 1,0 ;d = 2,0
5. Metode WEPP
WEPP merupakan model buatan Amerika pertama yang dikembangkan untuk memprediksi erosi pada skala luas yang tidak didasari oleh teknologi USLE. WEPP merupakan model physical based , didasari oleh proses dan simulasi harian yang dikembangkan untuk menggantikan Universal Soil Loss Equation (USLE) untuk prediksi erosi (Laflen et al., 1991; Lane dan Nearing, 1989 dalam Troeh et al., 2004). WEPP merupakan suatu model yang menghasilkan perhitungan harian dari keadaan tanah dan biomassa pada suatu lahan. Apabila hujan turun, runoff dihitung. Apabila terjadi runoff, maka sebaran, angkutan dan deposit sedimen dapat dihitung pada lereng. Perhitungan itu termasuk generator iklim, komponen hidrologi, model pertumbuhan tanaman, dan iklim tanah penutup lahandan database tanaman untuk kondisi yang umum yang terjadi di Amerika. Versi teknologi sebelumnya dirilis pada tahun 1989. Versi tersebut sudah diuji secara ekstensif pada lahan pertanian di Amerika dan menghasilkan hasil yang baik. Verisi ini juga sudah diuji di Eropa, Asia, dan Afrika. Program ini dirilis ke publik pada tahun 1993. Karena WEPP dapat menghitung tidak hanya jumlah tanah yang tererosi, tetapi juga kapasitas angkutt dari runoff, WEPP juga dapat memprediksi jumlah dan lokasi dari sedimen yang akan dideposit ketika air mengalir perlahan dan lereng mulai rata (FavisMortlock dan Guerra, 2000 dalam Troeh et al., 2004). WEPP juga sudah dimodifikasi untuk memprediksi perubahan pola erosi yang akan muncul sebagai suatu solusi dari pemanasan global. GeoWEPP merupakan perangkat lunak berbentuk Geo-spasial untuk model WEPP yang menggunakan Geographic Information System (GIS) ArcView dan ekstension analisis spasialnya ; yang keduanya dikembangkan oleh Environment Systems Research Institute (ESRI) ; sebagai dasar untuk mengaplikasikan model prediksi erosi (WEPP) dan Windows interface (WEPPWIN) dengan data geospasial topografi, penggunaan lahan dan jenis tanah. Versi GeoWEPP yang telah ada memungkinkan untuk mendeliniasi DAS yang lebih besar dibandingkan ukuran DAS yang direkomendasikan pada simulasi DAS WEPP (<500 ha) (Renschler, 2004). WEPP membutuhkan input empat kelompok data untuk dapat dijalankan seperti berikut ini (USDA, 1995) :
1. Data iklim seperti curah hujan harian, temperatur, radiasi matahari dan angin. Suatu program tersendiri disebut CLIGEN digunakan untuk membangkitkan data iklim yang baik secara kontinyu maupun kejadian tunggal. 2. Data topografi seperti panjang lereng, kemiringan lereng, dan arah lereng. 3. Data tanah seperti tekstur, albedo ( bagian dari radiasi matahari yang dipantulkan kembali ke atmosfer), kejenuhan awal, erodibilitas tanah, tegangan geser kritis tanah, konduktivitas hidraulik, presentase batuan. DAFTAR PUSTAKA Arsyad, S. 2006. Konservasi Tanah Dan Air.Bogor : IPB Press
Asdak, S. 1995. Hidrologi & PengelolaanDaerah Aliran Sungai Morgan, R.P.C., 1995. Soil erosion and conservation. Longman, Harlow, 198 pp. Renschler, C.S. (2004), GeoWEPP ArcX 2004.3 Tutorial , University of Buffalo – The State UniversityofNewYork,http://www.geog.buffalo.edu/~rensch/geowepp/documents/Geo WEPP%20Tutorial%20ArcX%202004.3.pdf, diakses 14Desember 2013
