Konservasi Tanah dan Air

KONSERVASI
TANAH DAN AIR

Dr. Ir. Susilawati Cicilia Laurentia, MSc.HE.
Prof. Ir. R. Wahyudi Triweko, MEng., PhD.

1

Katalog Dalam Terbitan (KDT)
Perpustakaan Nasional Republik Indonesia
KONSERVASI TANAH DAN AIR
Dr. Ir. Susilawati Cicilia Laurentia, MSc.HE.
Prof. Ir. R. Wahyudi Triweko, MEng., PhD.

ISBN: 978-623-7590-75-0
Cetakan: I, Mei 2020
Tebal: 15,5 x 23 cm, xiii + 192 Halaman
Hak cipta dilindungi undang-undang
All rights reserved

Penulis: Dr. Ir. Susilawati Cicilia Laurentia, MSc.HE.
Prof. Ir. R. Wahyudi Triweko, MEng., PhD.

Editor: M. Afif Salim
Layout: Hamidulloh Ibda

Diterbitkan: CV. Pilar Nusantara
Jl. Soekarno Hatta No. 131 Pedurungan, Kota
Semarang, Jawa Tengah.
Telepon: (024) 76423442 / 08562674799
Email : [email protected]
Website : www.pilarnusa.net / formacipress.com

Sanksi Pelanggaran Pasal 72 Undang-Undang RI Nomor 19 Tahun 2002 Tentang Hak
Cipta

1. Barang siapa dengan sengaja dan tanpa hak melakukan perbuatan sebagaimana
dimaksud dalam Pasal 2 ayat (1) atau Pasal 49 ayat (1) dan ayat (2) dipidana
dengan pidana penjara masing-masing paling singkat 1 (satu) bulan dan /atau
denda paling sedikit Rp.1.000.000,00 (satu juta), atau pidana penjara paling lama
7 (Tujuh) tahun dan/atau denda paling banyak Rp.5.000.000.000,00 (lima miliar
rupiah).

2. Barang siapa dengan sengaja menyiarkan, memamerkan, mengedarkan, atau
menjual kepada umum suatu Ciptaan atau barang hasil pelanggaran Hak Cipta
atau Hak Terkait sebagaimana dimaksud pada ayat (1) dipidana dengan pidana
penjara paling lama 5 (lima) tahun, atau dikenakan denda paling banyak
Rp.500.000.000,00 (lima ratus juta rupiah).

3. Barang siapa dengan sengaja dan tanpa hak memperbanyak penggunaan
diperuntukkan kepentingan komersial Program Komputer dipidana dengan pidana
penjara paling lama 5 (lima) tahun dan/atau denda paling banyak Rp.
500.000.000,00 (lima ratus juta rupiah).

Dilarang keras mengutip, memperbanyak sebagian atau seluruh isi buku ini serta
memperjualbelikannya tanpa seizin penerbit dan penulis.

i

KONSERVASI
TANAH DAN AIR

Dr. Ir. Susilawati Cicilia Laurentia, MSc.HE.
Prof. Ir. R. Wahyudi Triweko, MEng., PhD.

ii

KATA PENGANTAR

Buku berjudul Konservasi Tanah dan Air ini
merupakan hasil dari studi independen melalui suatu
kajian pustaka dari berbagai sumber dalam situs
jaringan (website) maupun buku literatur, dan diskusi
bersama pendamping yang bertanggung jawab dalam mata
kuliah Studi Independen, program studi doctoral di
Universitas Parahyangan.

Oleh penyertaan Tuhan dan penyelenggaraan kasih-
Nya yang berlimpah, juga berkat kesabaran dan kerjasama
dengan dosen pendamping: Bapak Prof. Ir. R. Wahyudi
Triweko, MSc, PhD., maka dapat disusunlah tulisan ini.
Syukur dan pujian pada Tuhan yang menyertai dan
membimbing selalu dalam perjalanan serta proses, melalui
perhatian, kesabaran dan kerjasama yang tak terungkapkan
yang boleh dialami. Limpah terima kasih juga kepada semua
pihak yang terlibat dalam perjalanan panjang dan proses
sampai terwujudnya menjadi buku yang diterbitkan.

Tulisan ini tentu masih jauh dari sempurna, maka
segala kritik, saran dan diskusi selanjutnya demi
perkembangan tulisan ini, sangat diharapkan. Harapan akan
bermanfaatnya buku ini bagi semua pihak senantiasa
didambakan, dan biarlah segalanya menjadi berkat bagi
seluruh alam ciptaan di bumi ini, khususnya dalam merawat,
menjaga dan memelihara bumi ini.

Semarang, Mei 2020

iii

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR - iii
DAFTAR ISI - iv
DAFTAR TABEL - vii
DAFTAR GAMBAR - viii

BAB I PENDAHULUAN - 1
1.1 Latar Belakang - 1
1.2 Tujuan Studi - 2
1.3 Metodologi - 3
1.4 Lingkup Pembahasan - 4

BAB II BEBERAPA POKOK BAHASAN DALAM
KONSERVASI TANAH - 5
2.1 Masalah dan Terjadinya Erosi Tanah - 5
2.2 Erosi Tanah oleh Air - 11
2.3 Erosi Tanah oleh Angin - 23
2.4 Penaksiran Tanah yang Hilang Akibat Erosi - 32
2.4.1 Penaksiran Tanah yang Hilang Akibat Erosi oleh Air - 32
2.4.2 Penaksiran Tanah yang Hilang Akibat Erosi oleh Angin - 44
2.4.3 Penggunaan Komputer dalam Perhitungan Penaksiran-47
2.5 Praktik – praktik Konservasi Tanah - 49
2.5.1 Pengelolaan Daerah Aliran Sungai - 53
2.5.2 Pengelolaan Tanah untuk Bercocok Tanam - 55
2.5.3 Bangunan-bangunan untuk Konservasi Tanah - 56

iv

BAB III BEBERAPA POKOK BAHASAN DALAM
KONSERVASI AIR - 69
3.1 Masalah Kekeringan dan Banjir - 69
3.1.1 Kekeringan (Drought) dan Sistem Pengelolaan
Kekeringan - 71
3.1.2 Banjir (Flood) dan Sistem Pengendalian Banjir - 79
3.2 Praktik – praktik Konservasi Air - 89
3.2.1 Pengelolaan Daerah Aliran Sungai - 98
3.2.2 Penyimpanan Air Kedalam Tanah - 101
3.2.3 Bangunan-bangunan untuk Konservasi Air - 102

BAB IV ASPEK SOSIAL–EKONOMI DARI KONSERVASI
TANAH DAN AIR - 113
4.1 Aspek Sosial dari Konservasi Tanah dan Air - 113
4.2 Aspek Ekonomi dari Konservasi Tanah dan Air - 115
4.2.1 Biaya-biaya dari Praktik Konservasi - 117
4.2.2 Pembayaran untuk Praktik Konservasi - 118

BAB V KONSERVASI TANAH DAN AIR DI BERBAGAI
NEGARA - 119
5.1 Konservasi Tanah dan Air di India - 119
5.2 Konservasi Tanah dan Air di Afrika - 124
5.2.1 Praktik Konservasi Tanah dan Air di Zambia - 124
5.2.2 Kebijakan dan Praktik Konservasi di Sahel - 125
5.2.3 Konservasi Tanah dan Air di Daerah Semi Kering Sub
Saharan - 127
5.2.4 Praktik Konservasi Secara Tradisional di Daerah
Yatenga – Burkina Faso dan di Daerah Tahoua – Niger - 131
5.3 Konservasi Tanah dan Air di Pilipina dan Cina - 139
5.4 Konservasi Tanah dan Air di Australia - 147
5.5 Konservasi Tanah dan Air di Amerika - 153
5.6 Konservasi Tanah dan Air di Eropa - 154
5.7 Konservasi Tanah dan Air di Indonesia - 156

v

BAB VI PEMBAHASAN DAN DISKUSI - 165
6.1 Ruang Lingkup Konservasi Tanah dan Air di Indonesia - 165
6.2 Lembaga-lembaga yang Terkait dalam Gerakan
Konservasi - 167
6.3 Pembiayaan untuk Konservasi Tanah dan Air di
Indonesia - 168
6.4 Pelajaran dari Negara-negara Lain - 169
6.5 Penataan Kembali Konservasi Tanah dan Air di
Indonesia - 169
BAB VII KESIMPULAN DAN SARAN - 173
DAFTAR PUSTAKA - 175
GLOSARIUM (DAFTAR ISTILAH/SINGKATAN) - 190

vi

DAFTAR TABEL

 2.1 Fungsi-fungsi dan masukan input dari Model erosi tanah
MMF – 37

 3.1 Metode pengendalian banjir dengan skala prioritasnya –
87

 3.2 Lembaga, rencana kegiatan dan jangka waktu – 88

vii

DAFTAR GAMBAR

o 1.1 Metodologi Studi – 3
o 1.2 Metodologi Penulisan – 4
o 2.1 Air lumpur akibat erosi tanah oleh air – 7
o 2.2 Awan debu akibat erosi tanah oleh angin – 7
o 2.3 Degradasi yang terjadi pada aliran sungai karena erosi

dan sedimentasi – 10
o 2.4 Gundukan tanah yang berpotensi untuk tererosi – 10
o 2.5 Tanda-tanda terjadinya erosi – 11
o 2.6 Tetesan air hujan yang jatuh di atas tanah yang tertutup

lapisan air – 12
o 2.7 Awal proses erosi tanah oleh air – 13
o 2.8 Tetesan air hujan yang jatuh di atas daun tanaman – 14
o 2.9 Percobaan pengaruh erosi genangan pada laju infiltrasi

– 15
o 2.10 Tanah sisa yang tidak subur lagi akibat erosi – 16
o 2.11 Lapisan atas tanah yang berwarna gelap telah hilang

akibat erosi lempeng – 17
o 2.12 Erosi yang membentuk saluran-saluran sempit (rill

erosion) di daerah pertanian India – 18
o 2.13 Erosi yang membentuk selokan-selokan (gully

erosion) – 19
o 2.14 Longsoran massa tanah di Nepal – 20
o 2.15 Erosi tebing pada jalan raya – 20
o 2.16 Sedimen yang mencemari aliran air – 21
o 2.17 Sedimen yang mencemari waduk di Kansar – 21
o 2.18 Proses terjadinya erosi tanah oleh angin – 24
o 2.19 Tanah hilang setebal 30 cm dipindahkan oleh erosi

angin di Manitoba – 26

viii

o 2.20 Ladang gandum di Kansas yang rusak terabrasi akibat
badai angin tanggal 10 Pebruari 1976 – 27

o 2.21 Awan debu yang tebal membuat polusi udara – 28

o 2.22 Jalan raya yang tertimbun tanah sampai 1 m akibat
erosi oleh angin – 29

o 2.23 Kecepatan angin dekat permukaan tanah – 30
o 2.24 Indeks Curah Hujan di Amerika Serikat – 34
o 2.25 Diagram alir metodologi dari Jianguo Ma – 42
o 2.26 Pencegahan terjadinya erosi tanah oleh air – 50

o 2.27 Beberapa konstruksi yang melawan erosi tanah oleh
air – 51

o 2.28 Penghalang hidup dari tanaman untuk mengurangi
erosi tanah – 52

o 2.29 Strategi konservasi tanah untuk lahan pertanian – 55

o 2.30 Jajaran batu sebagai bangunan pengendali erosi di
Yatenga – 57

o 2.31 Jajaran batu yang diperkuat dengan rumput jenis

Andropogon - 57

o 2.32 Tanggul dari batu besar di Yatenga – 58

o 2.33 Tanggul tanah yang dibongkar di Ouahigouya - 59

o 2.34 Teras bangku di daerah pegunungan sebagai
bangunan pengendali erosi – 60

o 2.35 Tangga batu yang tinggi di Cuzco, Peru – 60
o 2.36 Terasering yang sempit dan progresif di Nepal – 61

o 2.37 Tangga-tangga batu yang diplester di perkebunan
anggur danau Geneva, Swiss – 61

o 2.38 Bangunan pengendali erosi selokan berupa bronjong
batu – 62

o 2.39 Gebalan rumput sebagai bangunan pengendali erosi
selokan – 63

o 2.40 Kebun pisang di atas lembah (gully) – 63

o 2.41 Tanaman pisang, bambu, tebu yang ditanam pada
lembah (gully) di Jacmel, Haiti – 64

ix

o 2.42 Bronjong batu untuk pengendali erosi selokan di
Souagui, Algeria – 65

o 2.43 Gully yang telah diubah menjadi oasis di Souagui,
Algeria – 65

o 2.44 Sumber air yang muncul dari gully yang berubah
menjadi oasis – 66

o 2.45 Tanaman pakan ternak ditanam pada tangga teras di
distrik Gulmi, Nepal – 67

o 2.46 Tangga teras dari tanah dan rumput padat di Eduador
– 67

o 3.1 Diagram siklus hidrologi yang disederhanakan – 70
o 3.2 Rangkaian tempat tujuan air hujan – 74
o 3.3 Limpasan permukaan dan perkolasi – 2 perjalanan air

hujan -76
o 3.4 Banjir yang terjadi di sungai dan di jalan raya – 80
o 3.5 Banjir di daerah bantaran sungai yang padat

pemukiman – 81
o 3.6 Erosi tanah akibat banjir – 85
o 3.7 Teras datar di Bhutan – 92
o 3.8 Teras bangku di Yemen – 92
o 3.9 Teras curam – 92
o 3.10 Tanggul secara kontur untuk menangkap tanah dan air

– 93
o 3.11 Terasering pada lembah – 93
o 3.12 Sawah teras di Bali – 93
o 3.13 Kolam-kolam penampung air pada lahan teh di Malawi

– 94
o 3.14 Penghambat limpasan air terdiri dari batu-batu dan

ranting di Ethiopia – 94
o 3.15 Barisan batu-batu pada kontur dekat Omahigowa,

Burkina Faso – 95
o 3.16 Tanggul kontur di Ethiopia dengan cekungan dan

perkuatan batu – 95

x

o 3.17 Bangunan sederhana untuk menangkap limpasan air
permukaan Penangkap setengah lingkaran – 96

o 3.18 Bangunan sederhana untuk menangkap limpasan air
permukaan Lubang-lubang penangkap trapesium – 96

o 3.19 Cekungan-cekungan kecil digunakan untuk

menangkap dan menampung air pada perkebunan teh di
Malawi – 97
o 3.20 Sistem pertanian secara limpasan permukaan di
Kenya – 98
o 3.21 Kerangka sistem pengelolaan kuantitas dan kualitas
air pada skala DAS – 100
o 3.22 Embung Rakyat Rau Belik di Pulau Lombok – 103
o 3.23 Embung Oeltua di Kabupaten Kupang – 104
o 3.24 Sketsa letak bangunan-bangunan pada Embung
Oeltua – 104
o 3.25 Embung Konservasi Naioni di Kupang -106
o 3.26 Embung Mijen di Semarang – 107
o 3.27 Situ Ciater di Jawa Barat – 108
o 3.28 Telaga Gandok di Gunung Kidul – 109
o 3.29 Ranu Pakis Lumajang – 110
o 3.30 Waduk Notopuro Madiun – 111
o 3.31 Contoh konstruksi tangki penampung air pada lahan –

111
o 5.1 Penyebaran sistem zai di Burkina Faso – 134
o 5.2 Konservasi tanah dan air di Morocco dengan sistem

teras bangku dan tanggul batu – 137
o 5.3 Konservasi tanah dan air di Etiopia dengan sistem

tanggul, selokan dan jalan air – 138
o 5.4 Konservasi tanah dan air di Tanzania dengan sistem

lajur rumput vetiver sepanjang – 138
o 5.5 Dataran Loess dan air yang kuning – 140
o 5.6 Topografi dataran Loess – 141
o 5.7 Erosi yang terdapat pada dataran Loess – 141
o 5.8 Sistem lubang sisik ikan – 142

xi

o 5.9 Sistem tangga-tangga datar (level steps) – 143
o 5.10 Penghijauan kembali daerah aliran sungai dengan

metode penutupan gunung – 143
o 5.11 Lahan terasering di dataran Loess – 144
o 5.12 Cek-dam tanah, bendung tanah dan tanah pertanian

pada endapan sedimen – 144
o 5.13 Bendung pasangan bata, bendung beton dan bendung

bronjong – 145
o 5.14 cek-dam dengan perkuatan kayu – 145
o 5.15 Dataran Loess setelah praktik konservasi tanah dan

air – 146
o 5.16 Usaha tani konservasi dengan sistem campuran di

provinsi Fujian Cina – 147
o 5.17 Daerah dengan kerak tanah penuh lichen di Australia

bagian selatan – 148
o 5.18 Kerak tanah yang berkembang baik di Maralinga – 148
o 5.19 Rumput vetiver pada tepi jalan dan kaki bendung –

149
o 5.20 Rumput vetiver pada bekas tambang batu bara dan

pada bantaran – 150
o 5.21 Rumput vetiver pada lading tebu dan untuk

pengendalian limpasan air permukaan – 151
o 5.22 Rumput vetiver untuk pengendalian erosi dan

sedimentasi – 152
o 5.23 Tanaman kopi di antara tembakau – 158
o 5.24 Direktur Konservasi Keanekaragaman Hayati

Departemen Kehutanan menanam pohon di TN Gede
Pangrango – 160
o 5.25 Kebun pembibitan Jati Genjah – 162
o 5.26 Usaha konservasi tanah dan air dalam skala dunia –

164
o 6.1 Ilustrasi arah ke depan usaha konservasi tanah dan air

di Indonesia -170

xii

BAB I
PENDAHULUAN

Ketika kita menyelamatkan bumi, kita menyelamatkan diri kita
sendiri

(when we heal the earth, we heal ourselves – David Orr)

1.1 Latar Belakang

Bumi ini terdiri dari tanah dan air dengan segala
kehidupan yang menyertainya. Apa itu tanah dan
bagaimana terbentuknya? Tanah yang termasuk tipe
apakah yang kita miliki? Bagaimana tumbuh-
tumbuhan telah mengambil sari makanan dari tanah untuk
kehidupannya, dan bagaimana bahan bergizi yang telah
diambil oleh tanaman itu dapat dikembalikan ke dalam
tanah? Apa itu daerah tangkapan air (watershed)?
Bagaimana air yang tersimpan di dalam tanah maupun
mengalir sebagai air permukaan dan air tanah dapat
memberikan kehidupan bagi segala kehidupan yang
menyertainya? Pertanyaan-pertanyaan tersebut menggugah
dan menyadarkan kita untuk memahami betapa besar
peranan tanah dan air bagi kehidupan.

Campur tangan manusia telah mengacaukan
ekosistem tanah dan air yang menjadi gantungan kehidupan
di atas bumi ini. Penebangan hutan untuk keperluan
pertanian, pemukiman, komoditi dan sebagainya,
menyebabkan mudahnya tanah tererosi dan berkurangnya

1 │Konservasi Tanah dan Air - Susilawati Cicilia Laurentia & R.Wahyudi Triweko

ketersediaan sumber daya air. Perkembangan ilmu
pengetahuan dan teknologi yang begitu pesat seperti
rekayasa-rekayasa di bidang teknik, antara lain dengan
banyaknya rumah kaca, pendingin udara (air condition),
membawa dampak pada meluasnya lubang ozon yang
melindungi bumi, sehingga mengakibatkan kacaunya iklim di
bumi ini, yang berpengaruh pula pada ekosistem siklus
hidrologi.

Upaya penyelamatan bumi dalam bentuk konservasi
tanah dan air, sangat mendesak untuk mengembalikan
ekosistem tanah dan air demi keselamatan kehidupan yang
menyertainya. Konservasi tanah dan air adalah dua hal yang
saling berkaitan. Tindakan konservasi/perlindungan alam
terhadap tanah, berdampak pada ketersediaan kuantitas dan
kualitas air yang berkelanjutan. Usaha
konservasi/perlindungan alam terhadap air, akan melibatkan
suatu tindakan untuk pengelolaan daerah tangkapan air
secara terpadu, yang berarti juga tindakan konservasi tanah.

Terdorong untuk lebih menemukan wawasan yang
luas tentang upaya penyelamatan bumi dalam bentuk
konservasi tanah dan air, maka dalam mata kuliah: Studi
Independen ini, dilakukan suatu studi tentang Konservasi
Tanah dan Air.

1.2 Tujuan Studi

Tujuan dari studi tentang konservasi tanah dan air ini
diharapkan dapat memberikan pemahaman yang luas
tentang usaha konservasi tanah dan air, dalam arti: hal-hal
apakah yang penting dalam usaha konservasi, bagaimana
segi pandang sosial-ekonomis dalam usaha konservasi, dan
bagaimana jaringan upaya konservasi dalam lingkup global.

2 │Konservasi Tanah dan Air - Susilawati Cicilia Laurentia & R.Wahyudi Triweko

1.3 Metodologi Pembimbing studi

Untuk dapat mencapai tujuan dari studi ini maka dilakukan
kegiatan-kegiatan yang tergambar dalam metodologi studi Gambar
1.1.

Mencari bahan studi terkait berupa literatur
dari perpustakaan dan tulisan-tulisan di
jaringan internet

Mempelajari bahan studi terkait dan
mengelompokan ke dalam sub-bahasan

yang akan ditulis

Membuat kerangka tulisan dari topik studi

Menulis topik studi: Konservasi Tanah dan
Air

Gambar 1.1 Metodologi Studi

3 │Konservasi Tanah dan Air - Susilawati Cicilia Laurentia & R.Wahyudi Triweko

Tulisan dengan topik: Konservasi Tanah dan Air ini,
dituliskan dengan metodologi seperti dalam Gambar 1.2.

1. PENDAHULUAN 2. BEBERAPA POKOK BAHASAN DALAM
1.1 Latar Belakang KONSERVASI TANAH
1.2 Tujuan Studi
1.3 Metodologi 2.1 Masalah dan Terjadinya Erosi Tanah
1.4 Lingkup pembahasan 2.2 Erosi Tanah oleh Air
2.3 Erosi Tanah oleh Angin
2.4 Penaksiran Tanah yang Hilang Akibat Erosi
2.5 Praktek-praktek Konservasi Tanah

4. ASPEK SOSIAL-EKONOMI 3. BEBERAPA POKOK BAHASAN DALAM
DARI KONSERVASI TANAH KONSERVASI AIR
DAN AIR
3.1 Masalah Kekeringan dan Banjir
4.1 Aspek Sosial dari Konservasi 3.2 Praktek-praktek Konservasi Air
Tanah dan Air

4.2 Aspek Ekonomi dari
Konservasi Tanah dan Air

5. KONSERVASI TANAH DAN AIR 6. PEMBAHASAN 7. KESIMPULAN
DI BERBAGAI NEGARA DAN DISKUSI DAN SARAN

Gambar 1.2 Metodologi Penulisan

1.4 Lingkup Pembahasan

Lingkup pembahasan dari studi ini meliputi hal-hal yang
penting dalam usaha konservasi seperti: masalah erosi,
kekeringan, banjir dan bagaimana praktik-praktik konservasi
tanah dan air, bagaimana segi pandang sosial-ekonomis
dalam usaha konservasi, dan bagaimana jaringan upaya
konservasi dalam lingkup global.

4 │Konservasi Tanah dan Air - Susilawati Cicilia Laurentia & R.Wahyudi Triweko

BAB II
BEBERAPA POKOK BAHASAN

DALAM KONSERVASI TANAH

2.1 Masalah dan Terjadinya Erosi Tanah

Erosi tanah adalah suatu proses berpindahnya tanah
oleh angin atau air. Erosi terjadi dalam berbagai
bentuk sebagai hasil dari berbagai sebab. Apapun
yang bergerak, termasuk air, angin, glasier, binatang-
binatang dan kendaraan-kendaraan, dapat sebagai
penyebab erosi. Tarikan gravitasi bumi yang
menggelincirkan tanah, secara lambat dapat menimbulkan
gerakan pada tanah perlahan-lahan, atau secara cepat
sebagai tanah longsor.

Erosi dapat terjadi secara seragam dan halus tidak
kentara. Erosi lempeng (sheet erosion) misalnya,
memindahkan lapis demi lapis setiap waktu sampai banyak
tanah hilang tanpa diketahui. Lebih dari separoh kehilangan
tanah pertahun di hampir semua tempat terjadi hanya dalam
beberapa hari selama hujan besar atau angin kencang
menimpa tanah yang kurang tertutup dengan tanaman.

Stallings (1957) menuliskan bahwa manusia berjuang
dengan erosi tanah sejak dikenalnya pertanian. Standar
hidup manusia tergantung dari makanan, yang diperoleh dari
tanah. Tanah yang rusak dan rakyat yang kelaparan

5 │Konservasi Tanah dan Air - Susilawati Cicilia Laurentia & R.Wahyudi Triweko

menunjukkan adanya kegagalan dalam memelihara sumber
daya alam yang terbesar yaitu lapisan atas tanah (the
topsoil) secara baik. Bercocok tanam dan membuka ladang,
berarti juga membuka tanah, selalu meningkatkan laju erosi
tanah. Kehilangan tanah pertanian karena erosi yang
menjadikan tanah gersang, sangat berpengaruh pada
ketahanan pangan. Tanah yang dibawa oleh air masuk ke
dalam sistem saluran menghasilkan sedimen yang
mengendap di sebelah hilir, menyebabkan kapasitas saluran
berkurang, sehingga mengakibatkan banjir yang merusak
lahan pertanian ataupun pemukiman. Air yang bercampur
lumpur ataupun pestisida dari lahan pertanian, pada akhirnya
akan membunuh ikan-ikan yang hidup dalam air.

Keprihatinan baru muncul akhir-akhir ini yang
menambahkan masalah-masalah erosi semakin serius.
Awan debu (dust clouds) dan air lumpur, adalah suatu polusi
udara dan air. Partikel-partikel tanah membawa bahan
bergizi untuk tanaman dan bahan kimia lain seperti pestisida
yang mencemari air. Masalah erosi menjadi masalah
lingkungan yang harus dikaji ulang untuk mencari udara dan
air yang bersih dan sehat. Bahan organik dan bahan bergizi
yang dibawa oleh air sampai ke waduk atau saluran, akan
menimbulkan tumbuhnya ganggang dan tanaman lain yang
mencemari dan mengganggu sistem dari waduk atau
saluran.

6 │Konservasi Tanah dan Air - Susilawati Cicilia Laurentia & R.Wahyudi Triweko

Gambar 2.1 Air lumpur akibat erosi tanah oleh air
(Sumber: ADB RETA, 2003)

Gambar 2.2 Awan debu akibat erosi tanah oleh angin
(Photo: Young, dalam State Of The Environment Report for South

Australia, 2003)

7 │Konservasi Tanah dan Air - Susilawati Cicilia Laurentia & R.Wahyudi Triweko

Stallings (1957) menuliskan pula bahwa alam raya
mempunyai kekuatan yang sering tak dapat dihindari,
demikian pula terjadinya erosi tanah. Ketika rumput dan
pohon-pohon diambil, maka diketahui bahwa angin dan air
akan merusakkan tanah. Orang berpikir bahwa tumbuh-
tumbuhan memperlambat aliran air dan mencegah
terbentuknya selokan-selokan (gullies). Orang berpikir pula
bahwa akar tanaman mencegah terjadinya erosi dengan
mengikat tanah, sehingga angin dan air tidak dapat
membawa pergi tanah. Manusia telah belajar sejak awal
bahwa terjadinya erosi menjadi tidak terkontrol, segera
setelah tumbuhan-tumbuhan yang menutupi tanah diambil
dan menggunakannya untuk bercocok tanam atau
penggembalaan.

Masyarakat awal telah membiarkan kekuatan alam
merusak tanah. Ternak mereka yang luar biasa,
menghabiskan rumput yang menutupi tanah
penggembalaan. Mereka menebang pohon-pohon yang
tumbuh di bukit-bukit. Dengan berkembangnya penduduk
maka diperlukan pemukiman, makanan dan kegiatan
ekonomi. Hutan ditebang diambil kayunya untuk membangun
kota dan rumah-rumah, banyak tanah dibuka untuk bercocok
tanam dan pemukiman. Ilmu pengetahuan berkembang dan
mereka semakin berpendidikan, tetapi tidak memahami
hukum alam yang menguasai angin dan air, yang dapat
membantu bila kekuatan alam dalam keseimbangan.
Minimnya pengetahuan akan hukum alam menyebabkan
rusaknya lapisan atas tanah yang kaya akan bahan bergizi
untuk tanaman dan longsornya tanah. Kita dapat belajar dari
sejarah bahwa banyak negara di mana pertanian dimulai,
maka akan meninggalkan tanah gersang dikemudian hari,
karena kurang memperhatikan hukum alam tersebut.

8 │Konservasi Tanah dan Air - Susilawati Cicilia Laurentia & R.Wahyudi Triweko

Secara alamiah, erosi tanah tetap terjadi pada area
yang tidak diganggu oleh perbuatan tangan manusia tetapi di
bawah kondisi alam. Kekuatan hujan dan angin mampu
mencabut tumbuh-tumbuhan yang melindungi tanah,
sehingga tanah terbuka, angin dan air memindahkan tanah
tersebut. Semak dan rumput terbakar karena pengaruh sinar
matahari atau habis karena dimakan binatang liar yang juga
merusakkan tanah dengan gerakannya. Erosi tanah yang
terjadi karena alam ini disebut erosi alam. Erosi alam
biasanya masih dalam keseimbangan alam dan kejadian ini
sedikit sekali, sehingga dampak yang diakibatkannya masih
dapat dipulihkan oleh alam itu sendiri.

Lain halnya dengan erosi yang terjadi karena
perbuatan tangan manusia. Penggundulan hutan,
pembakaran hutan untuk ladang pertanian, perubahan tata
guna lahan sebagai akibat dari berkembangnya penduduk,
akan meningkatkan kuantitas tanah yang terbuka, sehingga
angin dan air menghanyutkan lapisan atas tanah yang sarat
akan bahan bergizi. Bahkan keadaan tanah yang tak
terlindung oleh akar tumbuh-tumbuhan menjadi mudah
longsor ketika kandungan air melebihi batas ketahanan
tanah untuk tidak tergelincir. Erosi karena perbuatan tangan
manusia ini menghasilkan sejumlah besar pasir, lumpur dan
batu yang dibawa oleh air ke sistem saluran dan terhimpun
di bagian hilir (Gambar 2.3). Pengembangan proyek
pembangunan telah meninggalkan tanah terbuka yang
mempunyai potensi besar untuk tererosi, baik oleh air
maupun oleh angin (Gambar 2.4).

9 │Konservasi Tanah dan Air - Susilawati Cicilia Laurentia & R.Wahyudi Triweko

Gambar 2.3 Degradasi yang terjadi pada aliran sungai karena erosi dan
sedimentasi

(Photo: NEMO Project, University of Connecticut dalam Michigan’s
SESC, download 2005)

Gambar 2.4 Gundukan tanah yang berpotensi untuk tererosi
(Photo: Ottawa County SESC Agency dalam Michigan’s SESC, download

2005)

10 │Konservasi Tanah dan Air - Susilawati Cicilia Laurentia & R.Wahyudi Triweko

Tanda-tanda terjadinya erosi lain yang dapat
ditemukan adalah pada tanah menjadi tidak subur, batu-batu
yang tampak di permukaan tanah, adanya selokan-selokan,
ataupun terkuburnya tanaman oleh tanah seperti
diperlihatkan dalam Gambar 2.5.

Permukaan tanah subur
dan tidak subur

Batu-batu yang muncul
keluar dari tanah

Selokan-selokan
(gullies) pada tanaman
jahe

Erosi pada tanaman baru teh

Gambar 2.5 Tanda-tanda terjadinya erosi
(Sumber: FiBL, Training Manual on Organic Agriculture in the Tropic, download

2005)

Pada dasarnya erosi tanah terjadi karena angin dan

air. Erosi tanah yang terjadi oleh karena air, mengakibatkan

terjadinya sedimentasi. Sedang erosi tanah yang terjadi oleh

karena angin, menyebabkan terjadinya deposisi.

2.2. Erosi Tanah oleh Air

Stallings (1957) menuliskan bahwa manusia jaman
dahulu berpikir bahwa erosi tanah terjadi karena aliran air
yang mengalir di atas lahan, merobek partikel-partikel tanah
dan membawa lari ke tempat lain yang lebih rendah. Belum
pernah dibayangkan bahwa erosi tanah oleh air terjadi
dengan cara lain. Segala usaha dipusatkan bagaimana

11 │Konservasi Tanah dan Air - Susilawati Cicilia Laurentia & R.Wahyudi Triweko

mengatasi aliran permukaan yang mengerosi tanah.
Dibuatlah teras-teras atau dinding-dinding yang melindungi
bukit-bukit dari pengaruh aliran air permukaan yang
mengerosi tanah. Air hujan yang jatuh dianggap sebagai
suplai air pada aliran permukaan.

Ketika diamati karakter air hujan yang jatuh di atas
tanah terbuka disamping dinding tembok rumah, maka dapat
dilihat bahwa tembok rumah akan kotor dengan tanah-tanah
yang tercuat dari tempatnya dan memercik, menempel ke
tembok. Itulah kekuatan air hujan yang jatuh, dapat
melemparkan tanah ke tempat lain. Air hujan yang jatuh di
atas tanah yang tertutup lapisan air, akan menyebabkan air
tersebut menjadi lumpur karena tanah terkoyak oleh pukulan
air hujan yang jatuh dari ketinggian (Gambar 2.6).

Gambar 2.6 Tetesan air hujan yang jatuh di atas tanah yang tertutup lapisan air
(Naval Research Laboratory Photo, Stallings, 1957)

12 │Konservasi Tanah dan Air - Susilawati Cicilia Laurentia & R.Wahyudi Triweko

Bila di amati Gambar 2.6 dari atas ke bawah, bagian
kiri menunjukkan tetesan air hujan yang jatuh di atas lapis
tipis air. Bagian tengah menunjukkan tetesan air hujan yang
jatuh di atas lapis air yang sedang, dan bagian kanan pada
lapis air yang lebih tebal. Dari atas ke bawah menunjukkan
proses tetesan air hujan yang mengoyakkan tanah.

Proses erosi tanah dimulai sejak air hujan yang jatuh
di atas tanah yang terbuka. Pukulan ini terjadi karena setetes
air hujan yang jatuh ke atas tanah dari suatu ketinggian. Air
hujan yang jatuh itu membuat lubang seperti bom yang
meledak. Partikel-partikel yang terpercik merupakan
campuran antara lumpur dan air (Gambar 2.7).

Gambar 2.7 Awal proses erosi tanah oleh air
(Naval Research Laboratory Photo, Stallings, 1957)

Sekian lama tidak diketahui bahwa pukulan air hujan
merupakan faktor utama terjadinya erosi tanah,
menghasilkan lumpur di lahan, yang sebelumnya
diperkirakan adalah kotoran di atas atap rumah atau daun-
daun yang dibersihkan oleh air hujan dan di bawa mengalir,
atau air yang mengalir memotong gundukan tanah,

13 │Konservasi Tanah dan Air - Susilawati Cicilia Laurentia & R.Wahyudi Triweko

membawanya mengalir, menyebabkan timbulnya lumpur.
Untuk mengatasi hal ini, dibuatlah teras-teras dan dinding-
dinding penahan untuk menjaga tanah dari erosi. Namun
diketahui bahwa usaha ini tidak banyak memberikan hasil,
maka perhatian studi diarahkan pada air hujan yang jatuh
memukul tanah dan mengoyakkannya.

Lain halnya bila air hujan jatuh di atas daun-daun
tanaman yang menutupi tanah. Daun-daun tersebut
menahan pukulan air hujan sehingga tereduksi kekuatannya
dan baru jatuh ke tanah. Daun-daun ini melindungi tanah,
dan tanah dengan struktur yang mudah meresap air karena
tanaman yang menutupinya, akan dapat menyerap air yang
lebih bersih, bebas dan besar (Gambar 2.8).

Gambar 2.8 Tetesan air hujan yang jatuh di atas daun tanaman
(Soil Conservation Service Photo, Stallings, 1957)

Kerusakan-kerusakan yang terjadi akibat
pukulan/percikan air hujan yang jatuh dapat berupa: (1) erosi
genangan (puddle erosion), (2) erosi kesuburan (fertility
erosion), (3) erosi lempeng (sheet erosion).

Erosi Genangan (puddle erosion).
14 │Konservasi Tanah dan Air - Susilawati Cicilia Laurentia & R.Wahyudi Triweko

Air hujan yang jatuh memberikan pukulan seperti
bom, merusakkan tanah, mengoyak tanah selama terjadi
hujan, menghancurkan struktur tanah ke dalam kondisi
genangan lumpur. Genangan lumpur ini berfungsi sebagai
lapisan yang hampir kedap, sehingga memperlambat laju
infiltrasi, mengakibatkan meningkatnya limpasan permukaan.
Tanaman yang menutupi tanah mencegah terjadinya erosi
genangan ini, karena tanaman menangkap pukulan air hujan
sehingga tidak mengoyakkan tanah yang terbuka.
Bandingkan dua penelitian seperti yang ditunjukkan dalam
Gambar 2.9. Daun-daunan yang menutupi tanah dan terkena
pukulan air hujan memberikan jumlah air yang terinfiltrasi
lebih banyak dari pada tanah terbuka.

Gambar 2.9 Percobaan pengaruh erosi genangan pada laju infiltrasi
(Soil Conservation Service Photo, Stallings, 1957)

Gambar 2.9 menunjukkan bahwa jumlah air yang
tertampung dalam botol di mana tanah ditutupi oleh sisa
tanaman, lebih banyak dari pada botol yang lain di mana
tanah terbuka. Hal ini menunjukkan daya infiltrasi yang besar
dari tanah yang ditutupi, sehingga tidak terjadi erosi
genangan.
Erosi kesuburan (fertility erosion).

15 │Konservasi Tanah dan Air - Susilawati Cicilia Laurentia & R.Wahyudi Triweko

Makanan untuk tanaman dalam tanah adalah bahan
organik, lumpur dan lempung yang terletak pada lapisan atas
tanah. Pukulan air hujan yang jatuh, mengoyak bagian tanah
yang kaya akan makanan untuk tanaman ini, mengapung
dan mengalir pergi, meninggalkan tanah sisa terdiri dari
bahan pasir dan butiran kasar yang miskin akan makanan
bergizi untuk tanaman. Tanah seperti dicuci oleh air dan
menjadi tidak subur lagi (Gambar 2.10).

Gambar 2.10 Tanah sisa yang tidak subur lagi akibat erosi
(Soil Conservation Service Photo, Stallings, 1957)

Erosi lempeng (sheet erosion).
Erosi lempeng sesungguhnya adalah erosi percikan.

Percikan air hujan yang jatuh merobek tanah turun dari
permukaannya, memindahkan tanah itu dalam suatu lapisan
tipis turun ke tempat yang lebih rendah. Percikan atau
pukulan air hujan yang jatuh, bekerja secara seragam pada
seluruh permukaan tanah, sehingga mampu meratakan
suatu gundukan tanah tanpa bantuan dari aliran air
permukaan. Erosi lempeng juga membawa lapisan atas

16 │Konservasi Tanah dan Air - Susilawati Cicilia Laurentia & R.Wahyudi Triweko

tanah yang biasanya berwarna gelap. Puncak bukit nampak
terang karena lapisan atas tanah yang berwarna gelap telah
hilang akibat erosi lempeng yang membawa lapisan atas
tanah ke bagian bawah bukit (Gambar 2.11).

Gambar 2.11 Lapisan atas tanah yang berwarna gelap telah hilang akibat
erosi lempeng

(Sumber: Troeh et.al., 1991)

Setelah proses erosi diawali dengan terkoyaknya
tanah oleh pukulan air hujan yang jatuh, menghasilkan tanah
lumpur bercampur air, kemudian dibawa mengalir oleh aliran
air ke tempat yang lebih rendah, mengendap di suatu tempat
sebagai endapan sedimen. Jadi air hujan yang jatuh dan air
yang mengalir, merupakan dua agen yang kompak akan
terjadinya erosi tanah. Air hujan yang jatuh bertindak sebagai
agen utama yang mengawali proses erosi dengan
mengoyakkan tanah oleh pukulannya laksana bom, dan air
yang mengalir menyambut koyakan tanah itu dengan
mengangkutnya dalam aliran sebagai erosi tanah.

Erosi tanah yang disebabkan oleh air dapat berupa:
erosi lempeng, erosi alur, erosi selokan, longsoran massa

17 │Konservasi Tanah dan Air - Susilawati Cicilia Laurentia & R.Wahyudi Triweko

tanah dan erosi tebing sungai. Erosi lempeng (sheet
erosion), yaitu berpindahnya lapisan tipis tanah lewat
permukaan atas tanah oleh percikan air hujan yang jatuh dan
limpasan air permukaan. Air hujan yang jatuh memberikan
energi yang paling banyak untuk mengoyakkan tanah, dan
limpasan air permukaan berkapasitas untuk mengangkut
tanah yang telah terkoyak itu ke tempat lain yang lebih
rendah. Erosi lempeng terjadi sangat halus sehingga sulit
dilihat. Tanda-tanda yang dapat dikenali, bahwa terjadi erosi
lempeng, adalah ketika warna dari tanah dasar mulai
nampak (Gambar 2.11).

Erosi alur (rill erosion) adalah erosi yang membentuk
saluran-saluran sempit dan banyak terjadi pada praktik
bercocok tanam yang normal. Erosi ini terjadi ketika
limpasan air permukaan (runoff) terkonsentrasi dalam alur
sempit mengalir ke bagian yang lebih rendah (Gambar 2.12).
Air ini mempunyai kekuatan menggerogoti yang lebih besar
dari pada aliran lempeng, yang memindahkan tanah dari
dinding dan dasar dari alur sempit itu. Saluran-saluran
sempit ini biasa terjadi di antara barisan tanaman sepanjang
batas lahan.

Gambar 2.12 Erosi yang membentuk saluran-saluran sempit (rill erosion) di
daerah pertanian India (Roy L. Donahue, dalam Troeh et.al., 1991)

18 │Konservasi Tanah dan Air - Susilawati Cicilia Laurentia & R.Wahyudi Triweko

Erosi selokan (gully erosion) adalah erosi yang
membentuk selokan-selokan, merupakan erosi lempeng
yang terpusat pada selokan. Kecepatan airnya jauh lebih
besar dibandingkan dengan kecepatan limpasan permukaan
pada erosi lempeng. Selokan cenderung menjadi lebih
dalam, yang menyebabkan terjadinya longsoran-longsoran
dan tumbuh ke arah hulu. Ini dinamakan erosi ke arah
belakang (backward erosion) (Gambar 2.13).

Gambar 2.13 Erosi yang membentuk selokan-selokan (gully erosion)
(Sumber: Rasmussen, 2005 dan Troeh et.al., 1991)

Longsoran massa tanah, yang terletak di atas
batuan keras atau lapisan tanah liat. Longsoran ini terjadi

19 │Konservasi Tanah dan Air - Susilawati Cicilia Laurentia & R.Wahyudi Triweko

setelah adanya curah hujan yang panjang, sehingga lapisan
tanah menjadi jenuh oleh air tanah (Gambar 2.14).

Gambar 2.14 Longsoran massa tanah di Nepal
(Foto Segala, dalam Eric – FAO, 1996)

Erosi tebing sungai (streambank erosion), terutama
yang terjadi pada saat banjir, yaitu tebing tersebut
mengalami penggerusan air yang dapat menyebabkan
longsornya tebing-tebing pada belokan-belokan sungai. Erosi
tebing dapat terjadi pula pada tebing jalan raya seperti
nampak dalam Gambar 2.15.

Gambar 2.15 Erosi tebing pada jalan raya
(USDA Soil Conservation Service, dalam Troeh et.al., 1991)

Erosi tanah oleh air membawa kerusakan-kerusakan
berupa tanah yang hilang, bahan nutrisi untuk tanaman yang

20 │Konservasi Tanah dan Air - Susilawati Cicilia Laurentia & R.Wahyudi Triweko

hilang, perubahan tekstur tanah, kerusakan struktur,
menurunnya kapasitas produksi, lahan yang terbelah,
kerusakan pada bangunan struktur (Gambar 2.15), sedimen
mencemari aliran air dalam saluran, danau dan waduk
(Gambar 2.16 dan 2.17).

Gambar 2.16 Sedimen yang mencemari aliran air
(J.A. Hobbs, dalam Troeh et.al., 1991)

Gambar 2.17 Sedimen yang mencemari waduk di Kansar
(USDA Soil Conservation Service, dalam Troeh, 1991)

Proses erosi tanah pada dasarnya mempunyai 3
tahapan: (1) Pengoyakan/pelepasan struktur tanah

21 │Konservasi Tanah dan Air - Susilawati Cicilia Laurentia & R.Wahyudi Triweko

(detachment), (2) pengangkutan tanah yang terkoyak
(transportation), dan (3) pengendapan/sedimentasi di bagian
hilir (sedimentation). Proses pengoyakkan dilakukan oleh air
hujan yang jatuh, proses pengangkutan dilakukan oleh aliran
air, dan tanah yang terangkut tersebut mengendap di bagian
hilir. Proses sedimentasi dapat didefinisikan sebagai
pengangkutan, melayangnya (suspensi) atau mengendapnya
material fragmental oleh air akibat adanya erosi. Sedimentasi
memberi banyak dampak, baik di sungai, saluran, waduk,
bendung dan bangunan-bangunan irigasi.

Pengendapan sedimen di dasar sungai menyebabkan
naiknya dasar sungai, yang menyebabkan tingginya
permukaan air sehingga dapat mengakibatkan banjir yang
menimpa lahan-lahan yang tidak dilindungi (unprotected
land). Hal tersebut dapat pula menyebabkan aliran
mengering dan mencari alur baru. Kenaikan dasar sungai
juga mempengaruhi drainase di daerah sekitarnya, sehingga
akhirnya sistem drainase dengan cara gravitasi tidak
memungkinkan lagi.

Jika saluran irigasi atau saluran pelayaran dialiri oleh
air yang penuh sedimen, maka akan terjadi pengendapan
sedimen di dasar saluran. Hal ini akan mengakibatkan tinggi
efektif air yang diperlukan dan aliran air terganggu, maka
perlu dilakukan perbersihan sedimen. Tentu saja diperlukan
biaya yang cukup besar untuk mengeruk sedimen tersebut.
Pada keadaan tertentu pengerukan sedimen menyebabkan
terhentinya operasi saluran.

Pengendapan sedimen di waduk-waduk akan
mengurangi volume efektifnya. Sebagian besar jumlah
sedimen yang mengendap di dalam waduk adalah sedimen
yang dialirkan oleh sungai-sungai yang mengalir ke waduk.
Hanya sebagian kecil saja yang berasal dari longsoran
tebing-tebing waduk atau yang berasal dari gerusan tebing-

22 │Konservasi Tanah dan Air - Susilawati Cicilia Laurentia & R.Wahyudi Triweko

tebing waduk oleh limpasan permukaan. Butir-butir yang
kasar akan diendapkan di bagian hulu waduk, sedangkan
yang halus diendapkan di dekat bendungan. Jadi, sebagian
besar sedimen akan diendapkan di bagian volume aktif
waduk, dan sebagian dapat dibilas ke bawah, jika terjadi
banjir pada saat permukaan air waduk masih rendah.

Pengendapan sedimen di bendung atau pintu-pintu air
menyebabkan kesulitan dalam mengoperasikan pintu-pintu
tersebut. Juga karena pembentukan pulau-pulau pasir (sand
bars) di sebelah hulu bendung atau pintu air akan
mengganggu aliran air yang melalui bendung atau pintu air.
Di sisi lain akan terjadi bahaya penggerusan terhadap bagian
hilir bendung, jika beban sedimen di sungai tersebut
berkurang karena pengendapan di bagian hulu bendung,
maka aliran dapat mengangkut material dasar sungai.

2.3 Erosi Tanah oleh Angin

Erosi tanah oleh angin adalah proses
pelepasan/pengelupasan, pemindahan, dan penimbunan
dari bahan tanah oleh angin. Angin mengikis tanah dengan
cara yang berbeda dibandingkan dengan air yang mengikis
tanah. Angin tidak akan mengikis tanah yang basah. Seperti
halnya dengan air, angin juga tidak akan mengikis tanah
yang terlindung oleh tanaman. Angin mengikis tanah lebih
sering pada areal yang mempunyai curah hujan sedikit.
Tanah akan selalu kering, dan tanaman jarang tumbuh
karena kurang air, sehingga tanah tidak terlindung dari angin
yang mengikis. Pada daerah dengan curah hujan besar
namun tanahnya berpasir, maka tanah akan cepat kering
dan mempunyai sedikit tanaman yang menutupi, sehingga
angin dengan mudah dapat mengikisnya.

Erosi tanah oleh angin biasanya menjadi masalah
pada daerah kering, daerah dengan tanah berpasir seperti

23 │Konservasi Tanah dan Air - Susilawati Cicilia Laurentia & R.Wahyudi Triweko

sepanjang pantai, atau tanah berstruktur halus yang tidak
terlindung oleh tanaman. Erosi tanah oleh angin menjadi
masalah di beberapa negara seperti Amerika Serikat dan
Kanada, pada daerah kering di Argentina, Bolivia, Peru dan
sebagian negara Rusia, China, India, Pakistan, Afrika dan
Australia (Troeh dkk., 1991).

Angin yang bergerak seringkali tidak hanya dalam
satu arah, tetapi dapat memutar, membentuk cerobong ke
atas yang sering disebut angin puting beliung (eddies).
Sebagian angin bergerak dalam hembusan sekejap atau
tiba-tiba dengan kekuatan besar. Angin yang bergerak
dengan kekuatan besar ini mampu melepaskan partikel-
partikel tanah, membawa dalam gerakannya sehingga
menimbulkan awan debu yang mencemari udara,
meninggalkan pasir dan kerikil, kemudian menimbunkannya
di tempat lain. Angin membawa partikel-partikel tanah dalam
3 macam cara: (1) Melompat (Saltation), (2) Melayang
(Suspension) dan (3) Menggelinding di permukaan (Surface
creep), yang merupakan proses erosi tanah oleh angin
(Gambar 2.18).

Gambar 2.18 Proses terjadinya erosi tanah oleh angin
(Sumber: WERU, download 2005)

Lompatan (saltation)

24 │Konservasi Tanah dan Air - Susilawati Cicilia Laurentia & R.Wahyudi Triweko

Partikel-partikel tanah secara individu terangkat ke
atas dari permukaan tanah oleh angin, kemudian kembali
dan mempengaruhi partikel-partikel lain sehingga tercabut /
terlepas dan jatuh pada arah tertentu. Partikel-partikel ini
mempunyai diameter antara 0.05 – 0.5 mm. Jumlah tanah
yang dipindahkan oleh erosi angin ini 50 – 80 % dengan cara
melompat.

Melayang (suspension)
Partikel-partikel yang tercabut / terlepas cukup kecil,

mempunyai diameter lebih kecil dari 0.05 mm, cukup kecil
untuk terbang di udara dengan waktu yang panjang, nampak
sebagai debu. Umumnya jumlah tanah yang dipindahkan
oleh erosi angin dengan cara melayang ini kurang dari 20 %,
tercampur dengan udara dan terbawa angin sebagai debu.

Menggelinding di permukaan (surface creep)
Butiran-butiran tanah yang mempunyai diameter lebih

besar dari 0.5 mm tidak dapat terangkat oleh hembusan
angin, tetapi butiran yang lebih kecil dari 1 mm dapat
bergerak perlahan-lahan sepanjang permukaan tanah
dengan cara terseret atau menggelinding di atas permukaan
tanah. Hampir 25 % jumlah tanah yang dipindahkan adalah
dalam bentuk/cara ini.

Kerusakan-kerusakan yang diakibatkan oleh erosi
angin dapat berupa: (1) kehilangan tanah, (2) perubahan
tekstur tanah, (3) kehilangan bahan bergizi untuk tanaman,
(4) kehilangan produktivitas tanah, (5) abrasi, (6) polusi
udara dan (7) deposisi.

25 │Konservasi Tanah dan Air - Susilawati Cicilia Laurentia & R.Wahyudi Triweko

Gambar 2.19 Tanah hilang setebal 30 cm dipindahkan oleh erosi angin di
Manitoba

(Kanada – Manitoba Soil Survey, dalam Troeh et.al., 1991)

Lebih dari 30 cm tebal tanah telah hilang dipindahkan
oleh erosi angin dari tanah humus berpasir halus di bagian
barat laut Manitoba – Kanada (Gambar 2.19). Tanah butiran
halus yang hilang ini meninggalkan tekstur tanah yang
berubah menjadi lebih kasar. Juga dalam tanah butiran
halus, yang biasanya merupakan jenis lempung atau bahan
organik dengan kandungan bahan bergizi untuk tanaman ikut
hilang, sehingga tanah menjadi kurang produktif lagi.

Butiran-butiran tanah yang terbawa angin merusakkan
tanaman, terutama tanaman yang masih muda, ketika angin
membawa tanah abrasi menabrak tanaman muda tersebut.
Sebagai akibat lebih lanjut, tanaman akan terhambat
pertumbuhannya, menurun hasil panennya, bahkan sampai
mati (Gambar 2.20)

26 │Konservasi Tanah dan Air - Susilawati Cicilia Laurentia & R.Wahyudi Triweko

Gambar 2.20 Ladang gandum di Kansas yang rusak terabrasi akibat badai angin
tanggal 10 Pebruari 1976.

(USDA Soil Conservation Service, dalam Troeh et.al., 1991)

Tanah yang terbawa angin berupa awan debu ini
menyebabkan polusi udara. Debu yang disebabkan oleh
lahan pertanian dengan kandungan kimia dari pestisida,
dapat membawa kematian bagi manusia, atau gangguan
pada pernafasan (Gambar 2.21). Debu yang melayang
terbawa dalam jarak yang cukup panjang dan terkumpul
sebagai lapisan tipis di atas setiap benda, tetapi tidak
menimbulkan kerusakan fisik. Namun ada juga debu yang
melayang itu mengandung bahan organik atau zat kimia
yang dapat merusakkan benda – benda, terlebih bila terbawa
sampai ke pemukiman penduduk.

27 │Konservasi Tanah dan Air - Susilawati Cicilia Laurentia & R.Wahyudi Triweko

Gambar 2.21 Awan debu yang tebal membuat polusi udara
(Soil Conservation Service Photo, Stalling, 1957)

Tanah yang terbawa dengan cara melompat,
menempuh perjalanan yang pendek saja, tapi dapat
menyebabkan kerusakan fisik yang cukup berarti. Tanah ini
terkumpul di suatu tempat pertanian yang mengubur
tanaman sehingga dapat mematikan tanaman. Tanah ini
dapat juga menimbun jalan raya sampai setebal 1 m
(Gambar 2.22)

28 │Konservasi Tanah dan Air - Susilawati Cicilia Laurentia & R.Wahyudi Triweko

Gambar 2.22 Jalan raya yang tertimbun tanah sampai 1 m akibat erosi
oleh angin.

(USDA Soil Conservation Service, dalam Troeh et.al., 1991)

Udara yang bergerak mempunyai kekuatan. Semakin
tinggi kecepatan angin, semakin besar tenaganya dan
semakin besar daya erosinya. Daya erosi dari angin
permukaan meliputi: (1) kecepatan angin dekat tanah, (2)
turbulensi angin, (3) angin ribut, dan (4) angin yang berubah-
ubah arah.

Kecepatan angin dekat tanah yang terbuka adalah nol
pada ketinggian Z0, sedikit di atas ketinggian rata-rata dari
tanah yang terbuka, tetapi di bawah puncak gelombang
permukaan tanah (Gambar 2.23a). Kecepatan mendekati nol
cukup tinggi di atas permukaan tanah yang tertutup
tanaman. (Gambar 2.23b). Jarak D menunjukkan pergeseran
bidang nol yang disebabkan oleh tanaman. Daya erosi dari
angin juga dikendalikan oleh kecepatan gesekan angin.
Gaya geser menjadi semakin besar pada permukaan tanah
yang kasar, yang seharusnya lebih erosif dibanding tanah

29 │Konservasi Tanah dan Air - Susilawati Cicilia Laurentia & R.Wahyudi Triweko

permukaan halus. Pada kenyataannya, permukaan yang
kasar mengurangi erosi karena bagian tanah kasar
menyerap banyak tarikan dan meninggalkan sedikit gaya
tersisa untuk menarik butiran tanah yang mudah tererosi.

Gambar 2.23 Kecepatan angin dekat permukaan tanah
(Sumber: Troeh et.al., 1991)

Angin yang cukup kuat menyebabkan erosi biasanya
selalu turbulen, dengan eddies bergerak dalam segala arah
pada macam-macam kecepatan. Turbulensi akan meningkat
dengan naiknya kecepatan gesekan, meningkatnya
kekasaran permukaan dan perubahan suhu permukaan.
Juga lebih berat ketika mendekati permukaan tanah
dibandingkan bila lebih tinggi dalam arus angin (Chepil and
Milne, 1941). Udara turbulensi merupakan salah satu yang

30 │Konservasi Tanah dan Air - Susilawati Cicilia Laurentia & R.Wahyudi Triweko

dipertimbangkan sebagai faktor utama yang memulai
pergerakan butiran-butiran dalam loncatan, tetapi faktor-
faktor lain yang diketahui sekarang lebih mempunyai peran
yang berarti. Turbulensi adalah penting dalam menjaga
butiran-butiran tanah melayang di udara.

Kecepatan angin berfluktuasi secara luas dan sering.
Komposisi tanah adalah campuran dari komponen yang
mudah tererosi dan tidak mudah tererosi, yang akan stabil
bila kecepatan angin konstan. Komponen yang tidak mudah
tererosi menyelimuti permukaan dan menjaganya dari
kehilangan lebih lanjut. Kecepatan angin yang bermacam-
macam akan mencegah permukaan tanah dari keadaan
stabil yang lengkap. Kecepatan angin ribut yang lebih tinggi
mulai mengerosi lagi permukaan yang stabil, terus menerus
sampai kecepatan angin ribut turun di bawah kecepatan
yang menyebabkan erosi.

Angin dengan arah yang berubah-ubah dapat
menyebabkan erosi. Perubahan arah angin mempengaruhi
proses erosi dalam dua cara utama. Perubahan arah
menyebabkan permukaan yang stabil mulai tererosi lagi
karena pola komponen yang tidak mudah tererosi dan
butiran-butiran yang stabil adalah efektif dalam arah
sebelumnya. Pergeseran arah sekecil 300 saja
memampukan pergerakan tanah mulai kembali. Jika angin
yang erosif mempunyai arah satu atau dua dari arah yang
berlawanan, maka dimungkinkan untuk menempatkan
rintangan guna mengurangi kehilangan tanah. Rintangan ini
dapat berupa lajur-lajur, tanaman lajur dan pemecah angin,
tegak lurus dengan arah angin. Akan menjadi sulit bila arah
angin berubah-ubah, maka penempatan rintangan menjadi
sangat tidak efektif.

31 │Konservasi Tanah dan Air - Susilawati Cicilia Laurentia & R.Wahyudi Triweko

2.4 Penaksiran Tanah yang Hilang Akibat Erosi
Kebutuhan untuk mengevaluasi kehilangan akibat

erosi dan efektifitas dalam mengendalikan atau mengukur
erosi, menjadi semakin dibutuhkan ketika mulai
dipromosikan usaha konservasi tanah dalam pertanian.
Kehilangan tanah akibat erosi oleh air maupun angin mulai
diprediksi untuk menemukan jumlah tanah yang hilang atau
jumlah sedimen yang terjadi.

2.4.1 Penaksiran Tanah yang Hilang Akibat Erosi oleh
Air

Pada mulanya persamaan penaksiran tanah yang
hilang akibat erosi oleh air dikembangkan pada tahun 1940-
an. Zingg (1940a, 1940b), Smith (1941), dan Browning et.al.
(1947) mengembangkan persamaan untuk negara Amerika
bagian barat tengah, yang semula melibatkan hanya
kemiringan dan panjang lahan, kemudian tanaman dan
praktik pengelolaan khusus, akhirnya dimasukkan pula faktor
erodibilitas tanah. Muzgrave (1947) melaporkan hasil latihan
kerja, dalam bentuk persamaan baru yang memasukkan
faktor curah hujan.

USDA Agricultural Research Service memberikan
kontribusi yang penting dalam memahami erosi air dan
secara khusus dalam mengembangkan persamaan
penaksiran tanah yang hilang akibat erosi oleh air. Indeks
erosi – curah hujan, yang mempunyai proporsi besar jumlah
variasi kehilangan tanah dari badai hujan, telah ditetapkan
(Wischmeier, 1959). Metode untuk mengevaluasi faktor
pengelolaan tanaman juga telah dikembangkan (Wischmeier,
1960).

Wischmeier dan Smith (1965) mengusulkan suatu
metode untuk mengestimasi kehilangan akibat erosi lempeng
dan erosi alur (sheet and rill erosion) dari lahan yang

32 │Konservasi Tanah dan Air - Susilawati Cicilia Laurentia & R.Wahyudi Triweko

ditanami. Persamaan ini dikenal sebagai Persamaan
Kehilangan Tanah Universal – USLE (Universal Soil Loss
Equation), yang merupakan persamaan empiris, diturunkan
lebih dari 10.000 plot-tahun data curah hujan yang
dikumpulkan dari daerah tangkapan kecil pada 46 stasiun di
dataran Great, Amerika dan suatu estimasi yang sama dari
2000 plot-tahun data simulasi curah hujan.

Analisis prinsip persamaan erosi diperlihatkan sebagai
hasil kali dari erosivitas curah hujan (R faktor yang sama
dengan energi potensial), dengan hambatan lingkungan
yang terdiri dari faktor K (erodibilitas tanah), LS (faktor
topografi), C (penutupan tanaman dan teknik pertanian) dan
P (praktik pengendalian erosi). Bila salah satu faktor
cenderung nol, maka erosi juga akan cenderung nol, yang
dinyatakan dalam bentuk persamaan sebagai berikut:

A  R  K  LS  C  P

............................................................. (2.1)

Di mana: A = estimasi rata-rata kehilangan tanah
tahunan, ton/ha

R = indeks curah hujan – limpasan air (rainfall-
runoff), tf m2 / ha / jam
K = faktor erodibilitas tanah, t jam / tf m2 .
LS = faktor kemiringan dan panjang (topografi),

tak berdimensi
C = faktor pengelolaan tanaman yang

menutupi, tak berdimensi
P = faktor praktik yang mendukung, tak

berdimensi

33 │Konservasi Tanah dan Air - Susilawati Cicilia Laurentia & R.Wahyudi Triweko

Faktor R merupakan fungsi dari tenaga kinetis hujan
(E) yang jatuh dikalikan dengan intensitas maksimum dalam
30 menit (I30). Untuk daerah di Amerika telah ditetapkan
faktor R ini (Gambar 2.24). Tercatat bahwa nilai R menjadi
tinggi di Amerika bagian tenggara di mana biasa terjadi hujan
badai, dan tidak begitu tinggi di bagian lain karena hujan
adalah tunak.

Gambar 2.24 Indeks Curah Hujan di Amerika Serikat
(Sumber: Elementary Soil & Engineering, dalam Jianguo Ma, 2001)

Faktor K tergantung dari bahan organik dan tekstur
tanah, yang merupakan fungsi dari properti tanah dan
permeabilitas. Faktor ini berupa kehilangan tanah persatuan
indeks erosivitas hujan dari lahan kosong pada kemiringan
9%, panjang 72.5 ft (22.1 m). Nilai ini berkisar antara 1.0
(mudah tererosi) sampai 0.1 (paling kecil – tanah yang
stabil). Faktor LS tergantung pada panjang dan kemiringan
lereng. Nilai ini merupakan perbandingan besarnya tanah
yang hilang dari lereng referensi dengan panjang 22.1 m dan
kemiringan seragam 9%. Besarnya nilai referensi adalah 1.0.
Bila panjang 2 kali lipat dari panjang referensi, maka nilai LS

34 │Konservasi Tanah dan Air - Susilawati Cicilia Laurentia & R.Wahyudi Triweko

meningkat 20 – 40 %. Kecuraman yang 2 kali lipat akan
menghasilkan jumlah erosi yang 2 atau 3 kali lipat. Pada
bentuk lereng yang cembung memberikan nilai yang lebih
kecil dari yang diindikasikan, sedang pada lereng yang
cekung akan lebih besar. Nilai ini bervariasi antara 0.1 – 20
untuk daerah pegunungan.

Faktor C adalah sangat rumit dan empiris. Nilai di
lapangan merupakan perbandingan dengan nilai pada
kondisi referensi. Faktor C ini merupakan kompinasi dari
penutupan tanaman, tingkat produksi dan teknik penanaman.
Nilai ini bervariasi dari 1 untuk tanah terbuka sampai 0.001
untuk daerah ditutupi hutan atau 0.01 untuk daerah ditutupi
tanaman rumput dan tanaman lain. Semakin kecil C, akan
semakin kecil jumlah erosi. Pada daerah hutan tercatat
mempunyai nilai C yang rendah.

Faktor P juga sangat empiris, mempertimbangkan
praktik pengendalian erosi yang spesifik seperti pertanian
konturing, terasering dan sebagainya. Wischmeier dan Smith
(1978) memberikan nilai-nilai P untuk beberapa praktik
konservasi pertanian. Nilai ini bervariasi dari 1 untuk tanah
terbuka tanpa pengendalian erosi, sampai sekitar 0.1 dengan
praktik konservasi yang ketat pada kemiringan yang landai.

Persamaan USLE ini merupakan penaksirkan rata-
rata tahunan kehilangan tanah, dalam keadaan iklim, tanah,
topografi, tata guna lahan dan praktik pengelolaan yang
khusus (Wischmeier, 1976). Persamaan ini tidak berlaku
untuk erosi selokan-selokan (gullies). USLE juga telah
diadaptasikan untuk keadaan lain melalui versi modifikasi
yang dikenal sebagai MUSLE (Modified Universal Soil Loss
Equation) dikembangkan oleh Williams (1975), dapat
digunakan untuk menghitung jumlah sedimen dari cekungan
drainase pada lokasi yang khusus untuk kejadian badai yang

35 │Konservasi Tanah dan Air - Susilawati Cicilia Laurentia & R.Wahyudi Triweko