Konservasi Tanah dan Air

dipilih (Gaffney dan Lake, 2003), yang dinyatakan dalam
bentuk persamaan sebagai berikut:

 T  95 V  Qp 0.56 K LS CP

.................................................... (2.2)

di mana:
T = jumlah sedimen tiap kejadian badai, tons
V = volume limpasan hujan tiap kejadian badai, acre-feet
Qp = aliran puncak tiap kejadian badai, cubic-feet-per-second
K, LS, C, dan P adalah faktor-faktor dalam USLE
Nilai V dan Qp ditentukan dari analisis drainase setempat.

Morgan et.al (1984) mengembangkan sebuah model
yang disebut MMF (Morgan, Morgan and Finney), untuk
memprediksi kehilangan tanah tahunan yang mengacu pada
pengertian lebih lanjut terhadap proses erosi ke dalam suatu
fase air dan fase sedimen. Fase sedimen
mempertimbangkan erosi tanah sebagai hasil dari
pengoyakkan partikel tanah oleh aliran permukaan. Jadi fase
sedimen terdiri dari 2 persamaan penaksiran, yaitu untuk laju
pengoyakkan karena percikan air dan kapasitas
pengangkutan oleh aliran permukaan. Model ini
menggunakan 6 persamaan yang memerlukan 15 masukan
parameter (Tabel 2.1). Model ini menetapkan nilai
kehilangan tanah tahunan dengan jalan membandingkan
hasil penaksiran pengoyakkan karena percikan air dan
kapasitas pengangkutan limpasan air permukaan. Nilai yang
lebih rendah merupakan nilai kehilangan tanah tahunan.

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

Tabel 2.1 Fungsi-fungsi dan masukan input dari Model erosi tanah MMF

Fase Air: E = tenaga kinetik hujan
E = R *(11.9 + 8.7 *Log I) (J/m2)
…………………….(2.3) Q = volume limpasan
Q = R *exp ( - RC / R0) permukaan (mm)
…………...….………. (2.4) F = laju pengoyakan akibat

di mana, tetesan hujan (kg/m2)
RC = 1000 * MS * BD * RD * (Et G = kapasitas
/E0)0.5...........(2.5)
R0 = R / Rn pengangkutan
....................................................(2.6) limpasan permukaan
(kg/m2)
Fase Sedimen: R = hujan tahunan (mm)
F = K *( E*e – 0.05 A)* 10 –3 Rn = jumlah hari hujan per
..............................(2.7) tahun
G = C * Q2 * sin S * 10-3 I = intensitas erosi hujan
................................(2.8) (mm/h)
A = persentasi kontribusi
hujan pada intersepsi
tetap dan arus (%)
Et/E0 = Rasio evaporasi
aktual (Et ) terhadap
evaporasi potensial (E0
)
MS = kadar air dalam tanah
pada kapasitas lapang
atau 1/3 tekanan
barometer
(% w/w)
BD = rapat jenis dari lapisan
tanah atas (Mg/m3)

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

RD = kedalaman akar
lapisan tanah atas (m),
didefinisikan sebagai
kedalaman tanah dari
permukaan sampai
lapisan kedap air atau
lapisan batu, di mana
akar berada

K = indeks pengoyakan
tanah (g/J),
didefinisikan sebagai
berat tanah yang
terkoyak dari massa
tanah tiap satuan
tenaga hujan

S = kecuraman lereng
tanah, dinyatakan
dalam sudut lereng

C = faktor pengelolaan
penutupan tanaman,
merupakan faktor
kombinasi P dan C dari
USLE

Sumber: Morgan et.al., 1984 dalam Saha, download 2005.

Sejak dipublikasikannya persamaan USLE pada tahun
1985, dilakukan penelitian lebih lanjut untuk menentukan
nilai-nilai faktor yang terdapat dalam persamaan USLE. Hal
ini menghasilkan apa yang disebut sebagai RUSLE (Revised
Universal Soil Loss Equation). Renard et.al (1994) dalam
tulisan yang dipublikasikan dalam Journal of Soil and Water

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

Conservation, Vol 49 (3), p 213-220, dengan judul “RUSLE
revisited: Status, questions, answer, and the future”,
menjelaskan revisi yang terdapat dalam RUSLE.
Perbedaan utama antara USLE dan RUSLE adalah (Fort Ord
OE Risk Assessment Protocol, 2002):
1. Faktor R, pada RUSLE dimasukkan banyak nilai R dari

negara Amerika bagian Barat, sedang pada USLE yang
diambil nilai R dari negara Amerika Timur. Secara umum
nilai R ini sama dengan yang dipakai pada USLE, tetapi
dengan memasukkan beberapa revisi.
2. Faktor K, nilai yang digunakan dalam RUSLE adalah
sama dengan pada USLE, tetapi disesuaikan dengan
memperhitungkan adanya beberapa perubahan seperti
pembekuan dan pencairan, lengas tanah dan
sebagainya. Penyesuaian ini dihitung dalam tiap tengah
bulan, dan diaplikasikan pada negara Amerika dataran
utara dan selatan, barat tengah dan timur.
3. Faktor LS, pada USLE digunakan tabel LS yang
tersedia, sedang pada RUSLE digunakan 4 table LS yang
ditentukan oleh hubungan antara erosi rill . RUSLE
menyederhanakan penetapan faktor LS ini melalui
penggunaan teknologi komputer.
4. Faktor C, USLE menyediakan estimasi perubahan tanah
untuk 4-5 periode tahapan tanaman dalam setahun.
RUSLE menyediakan estimasi dalam interval tengah
bulanan, khususnya yang berhubungan dengan
penutupan tanaman, residu permukaan dan di bawah
permukaan, serta pengaruh iklim pada proses
pembusukan residu, kekasaran, akar, dan konsolidasi
tanah.
5. Faktor P, USLE menggunakan faktor P untuk praktik
konservasi konturing dan terasering dari nilai tabel yang
ditetapkan untuk jarak kemiringan, dan juga didasarkan

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

pada kemiringan saluran. RUSLE menggunakan faktor P
untuk pertanian memotong lereng dan memasukkan
proses dasar penelusuran untuk menetapkan pengaruh
penanaman lajur. Nilai untuk pertanian memotong lereng
didasarkan pada panjang lereng dan kecuraman, jarak
lajur, tinggi gundukan, serangan badai hujan, infiltrasi
tanah, dan kondisi penutupan lahan serta kekasaran.
Faktor P untuk penaman lajur didasarkan pada jumlah
dan lokasi penumpukan tanah.

Persamaan penaksiran tanah yang hilang akibat erosi
oleh air (USLE) pada mulanya digunakan untuk membantu
pekerja lapangan dalam menilai tingkat erosi saat kini dan
merencanakan pengukuran pengendalian untuk lahan yang
ditanami. Untuk memudahkan perhitungan dan menyingkat
waktu, staf SCS (Soil Conservation Services) menggunakan
komputer untuk mengembangkan suatu tabulasi data,
sehingga hanya memilih nilai-nilai saja, dari pada
menghitungnya.

Persamaan USLE juga diaplikasikan untuk daerah
yang berdekatan dengan 37 negara bagian yang menjadi
studi kasus penurunan persamaan USLE, daerah dengan
faktor nilai data yang terbatas, tanah di bawah permukaan
dan bahan lain, lahan-lahan yang tidak seragam dan nilai
faktor C untuk tanah yang tidak ditanami. Persamaan USLE
juga digunakan untuk memperkirakan polusi, khususnya
polusi tersebar (non-point source pollution). Model AGNPS
(Agricultural Non-point Source Pollution Model) merupakan
model perhitungan erosi tanah di antara daerah tangkapan.
Model ini dikembangkan untuk mengestimasi kualitas air
limpasan permukaan, dengan penekanan utama pada
transportasi sedimen dan bahan bergizi (Young, Cheatle, &
Muraya, 1987, Young et.al. 1989). Sejak model AGNPS

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

dapat dihubungkan dengan sistem informasi geografis (GIS),
maka aplikasinya dalam lingkungan daerah tangkapan
menjadi lebih menarik untuk pemaduan data-data. Model
erosi dan kualitas air limpasan permukaan AGNPS ini,
seperti model-model spasial lainnya, mendasarkan pada
struktur sel dan grid untuk menangkap daerah dataran
(Gebrekirstos Teklehaimanot, 2003). Model ini
mengekstraksi variabel topografi dan karakter permukaan
tanah dari lapisan data dasar GIS seperti kontur, alur
drainase dan batas-batas daerah tangkapan.

Model WEPP (Water Erosion Prediction Project)
adalah suatu contoh menggunaan yang luas dari model erosi
berdasarkan proses fisik (Renard et.al., 1996). Model ini
dikembangkan sebagai suatu sistem pendekatan pemodelan
untuk menaksir dan mengestimasi kehilangan tanah dan
memilih praktik pengelolaan daerah tangkapan untuk
konservasi. Erosi dasar dan persamaan pengendapan dalam
model WEPP didasarkan pada rumus keseimbangan massa
yang menggunakan konsep erosi alur dan antar alur, di
mana persamaan kontinuitas dalam keadaan tunak.

Sejak berkembangnya sistem informasi geografis
(SIG/GIS), penggunaan komputer untuk penyelesaian
perhitungan penaksiran menjadi lebih menarik. Penggunaan
RS (Remote Sensing) dan GIS terutama untuk integrasi dari
data-data spasial maupun tidak spasial, seperti data
fisiografi, tanah, tata guna lahan atau penutupan lahan, pola
erosi tanah, topografi dan sebagainya. Jianguo Ma (2001)
mengkombinasikan persamaan USLE dengan GIS/Arc View
untuk mengestimasi erosi tanah pada daerah tangkapan Fall
Creek, Ithaca – New York, Amerika. Data yang digunakan
adalah: (1) model elevasi digital (DEM – Digital Elevation
Model) untuk menentukan faktor kemiringan dan panjang
(LS), (2) basis data geografi tanah di negara bagian

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

(STATSGO – State Soil Geographic) untuk menentukan
faktor K dari New York, (3) basis data tata guna lahan dan
penutupan lahan MRLC yang dibandingkan dengan tabel
faktor C dalam Agriculture Handbook (USDA) untuk
menentukan faktor C, dan (4) Peta indeks curah hujan untuk
menentukan faktor R. Dari keempat data yang merupakan
lapisan spasial GIS dilakukan penumpukan lapisan-lapisan
yang menghasilkan peta erosi. Secara diagram alir
metodologi tersebut dijelaskan dalam Gambar 2.25.

DEM Merge Slope Multiply LS
Slope Length
E
Soil K factor r
o
Overlay s
i
Land Use C factor o
R factor n
Rainfall
Index Map M
A
p

Gambar 2.25 Diagram alir metodologi dari Jianguo Ma (2001)

Flanagan et.al. (2000) membangkitkan masukan data
topografi yang perlu untuk simulasi model erosi tanah
dengan menghubungkan model WEPP dan GIS serta
melengkapi dengan DEM (Digital Elevation Model).

Yoshikawa et.al (2004) mengembangkan persamaan
HSLE (Hilly-Land Soil Loss Equation) untuk mengevaluasi
erosi tanah oleh air karena praktik pertanian dengan bebas
di daerah pegunungan. Persamaan HSLE ini terdiri dari
persamaan USLE untuk terasering (permukaan datar dan
lereng), dan suatu faktor untuk pengaruh daya rusak dari

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

aliran air. Faktor R dituliskan sebagai besaran intensitas
hujan (I) dan energi kinetik hujan (E). Persamaan HSLE
dinyatakan dalam bentuk sebagai berikut:

A  I  K  E  L  S  C  P  rs  L'S'C'P'1 rs  fa  M Z  C  P ....... (2.9)

di mana:

I, K, E, L, S, C dan P adalah faktor-faktor yang terdapat

dalam persamaan dasar USLE

fa = parameter, berkaitan dengan erosivitas permukaan
terganggu dan air tanah dangkal

M = permukaan terganggu dan air tanah dangkal,

sehubungan dengan daerah tangkapan

Parameter M diformulasikan sebagai: M  r.w.d.fH
a

.......................................... (2.10)

di mana:

r = curah hujan tahunan (jumlah total > 13 mm,

mengacu pada R dalam USLE)
w = berat air per satuan volume, tf / m3
d = daerah tangkapan (catchment area), m2

fH = perbandingan limpasan air permukaan dan curah

hujan, tak berdimensi
a = luas lahan (field area), m2

Z = tinggi antara 2 teras, m

rs = kemiringan lereng, rs = 1 untuk lahan miring, rs untuk
lereng miring dan (1-rs) untuk permukaan yang datar.

Tingkat toleransi dari besarnya tanah yang hilang akibat
erosi oleh air adalah laju maksimum erosi tanah tahunan
yang mungkin terjadi dan tetap diijinkan dalam tingkatan
tertinggi produktifitas tananam yang secara ekonomis dapat
dicapai (Wischmeir and Smith, 1978). Batas toleransi

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

kehilangan tanah menentukan jumlah tanah hilang yang
masih dapat ditoleransi untuk mempertahankan secara
ekonomis dan terus menerus keberlanjutan tanah. Di antara
harga ini maka proses pembentukan tanah dan erosi tanah
adalah seimbang. Toleransi kehilangan tanah maksimal
untuk daerah tropis adalah A = 25 tons/ha-yr dan untuk
daerah temperate adalah 13.7 ton/ha-yr. Biasanya toleransi
kehilangan tanah adalah 5 – 12 ton/ha-yr untuk tanah
dangkal sampai dalam (Gebrekirstos Teklehaimanot, 2003).
Semakin ketat tingkat toleransi yang dapat diterima maka
semakin besar biaya yang dikeluarkan untuk usaha
konservasi. Untuk daerah yang mudah tererosi, maka tingkat
toleransi menjadi lebih longgar.

2.4.2 Penaksiran Tanah yang Hilang Akibat Erosi oleh
Angin

Iklim adalah faktor utama yang secara kuantitatif
berhubungan dengan erosi oleh angin. Jumlah erosi oleh
angin bervariasi berhubungan langsung dengan kecepatan
rata-rata angin pada bulan Maret – April dan secara terbalik
dengan curah hujan tahun sebelumnya (Zingg et.al, 1952).
Pada awal tahun 1953 dikembangkan suatu hubungan
antara agregat erodibel, jumlah sisa tanaman yang
menutupi, kekasaran gelombang tanah, dan jumlah erosi
oleh angin. Penaksiran tanah yang hilang akibat erosi oleh
angin banyak dikaji oleh Chepil, Woodruff dan Zingg.

Persamaan penaksiran tanah yang hilang akibat erosi
oleh angin WEQ (Wind Erosion Prediction Equation)
diusulkan oleh Woodruff dan Siddoway (1965):

E  f(I,K,C,L,V)

....................................................................... (2.11)

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

di mana:
E = penaksiran jumlah tanah yang hilang rata-rata

tahunan, tons/ac-yr (mt/ha-yr)
f = fungsi
I = indeks erodibilitas tanah, tons/ac-yr (mt/ha-yr)
K = faktor kekasaran punggung tanah, tak berdimensi
C = faktor iklim (tenaga angin), tak berdimensi
L = faktor jarak tempuh angin bertiup pada tanah yang

tak terlindung, ft
V = faktor penutupan tanah oleh tanaman, tak

berdimensi

Indeks erodibilitas tanah (I) merupakan fungsi dari
tekstur dan agregat tanah. Nilai I ini berkisar antara 0 (untuk
batuan) sampai 300 (untuk butiran tunggal pasir halus).
Faktor kekasaran punggung tanah berkisar antara 1.0 (untuk
tanah yang halus) sampai 0.3 (untuk punggung sampai 3
inci). Faktor iklim berupa kecepatan angin memberikan
tenaga atau daya untuk mengerosi secara langsung, sedang
curah hujan dan suhu udara mempengaruhi kelembaban
tanah permukaan sehingga secara tidak langsung juga
mempengaruhi tingkat erosi.

Seperti halnya dalam persamaan USLE, persamaan WEQ
juga memasukkan faktor-faktor utama yang menentukan
tingkat erosi, tetapi faktor-faktor dalam persamaan WEQ
saling terkait, sehingga persamaan lebih sederhana sebagai
perkalian antar faktor-faktor tersebut. Keterkaitan faktor-
faktor dalam persamaan WEQ memerlukan persamaan yang

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

kompleks dan diagram yang rumit untuk menemukan
hasilnya.

Kebutuhan yang memungkinkan untuk suatu masukan
faktor-faktor pengelolaan yang mempunyai pengaruh kuat
terhadap erosi tanah, telah membantu perkembangan
RWEQ (Revised Wind Erosion Equation) (Fryrear et.al,
1998, Fryrear et.al, 2000). RWEQ adalah kombinasi antara
model empiris dan proses, dan merupakan model erosi oleh
angin yang pertama dicobakan secara ekstensif dalam
keadaan lapangan di luar dataran Great, Amerika.
Perbedaan antara RWEQ dan WEQ terletak pada sudut
tinjauannya. RWEQ menitik beratkan pada daya gerak dasar
angin, sedang WEQ menitik beratkan pada erodibilitas
tanah.

Parameter masukan untuk persamaan RWEQ:
EF = Erodible Fraction, dihitung dari properti tanah atau

prosedur standar saringan kering
SCF = Soil Crust Factor, lapisan luar tanah yang keras,

dihitung dari kandungan lempung dan bahan organik
K = termasuk pengukuran kekasaran punggung dan rata-

rata, diukur dengan alat pengukur kekasaran
WF = Weather Factor, terdiri komponen angin yang dihitung

dengan nilai kecepatan angin 500 tiap 15 hari atau
lebih kecil. Nilai ini disesuaikan untuk banyak dan
jumlahnya curah hujan dan salju yang menutupi.
Angin ini dihitung untuk 4 arah tiap periode waktu
Field = masukan model ukuran dan orientasi lahan
menghitung 4 panjang tiap periode waktu. Angin
dimodifikasikan dengan rintangan tergantung
kepadatan rintangan, tinggi, dan kecepatan.

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

COG = Crop On Ground, termasuk penutupan datar, berdiri,
dan pertumbuhan kelopak tanaman. Sisa-sisa
tanaman dibusukan berdasarkan tanaman, curah
hujan, dan suhu. Sisa tanaman yang berdiri
dirubuhkan dan dikubur dengan pengolahan lahan

Hills = modifikasi kecepatan angin, tergantung pada lereng
dan tinggi, pegunungan akan meningkatkan erosi
karena meningkatnya kecepatan

Persamaan penaksiran tanah yang hilang akibat erosi
oleh angin (WEQ) pada mulanya digunakan untuk membantu
teknisi konservasi dalam menilai kondisi erosi angin dan
mengevaluasi perubahan-perubahan yang diperlukan dalam
pengelolaan untuk mengurangi akibat yang berlebihan dari
bencana erosi. WEQ dikembangkan pula untuk digunakan
pada daerah semi kering dataran Great. Tanah, iklim dan
data lain daerah ini digunakan untuk mengembangkan
perangkat penaksiran yang praktis dan efektif. WEQ
kemudian digunakan untuk tanah yang ditanami di daerah
lembab di Amerika Serikat, padang tempat latihan di Amerika
bagian barat, negara-negara lain, dan untuk memperkirakan
polusi udara.

2.4.3 Penggunaan Komputer dalam Perhitungan
Penaksiran

Perangkat lunak komputer telah dikembangkan untuk
menyelesaikan persamaan penaksiran erosi, sehingga lebih
mudah dan lebih cepat serta memperluas kegunaannya ke
dalam lahan yang lebih luas. Penggunaan komputer
dikembangkan untuk menyelesaikan persamaan dasar dari
USLE dan WEQ.

Model RUSLE yang merupakan suatu kelompok
persamaan matematik, mengestimasi kehilangan tanah rata-

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

rata tahunan dan jumlah sedimen dari erosi alur (rill erosion).
Persamaan dan data yang luar biasa banyaknya
diselesaikan dengan menggunakan komputer (SWCS, 1993
dan Terrence & George, 1998). Program EPIC (Erosion
Productivity Impact Calculator) dikembangkan oleh ahli-ahli
ARS (Agricultural Research Service) untuk menilai pengaruh
jangka panjang erosi tanah terhadap jumlah sedimen
(Williams et.al, 1983). Program CREAMS (Chemical, Runoff,
and Erosion from Agricultural Management System) juga
dikembangkan oleh ahli-ahli ARS untuk digunakan dalam
daerah tangkapan yang kecil, yang juga mempunyai
komponen penilaian terhadap nutrisi yang hilang dalam
proses erosi (Knisel, 1980). SCS dan ahli-ahli ARS juga
mengembangkan model polusi AGNPS (Agricultural Non-
point Source) untuk mengestimasi kualitas air limpasan dari
daerah pertanian (Young et.al, 1989). Program WEPP
(Water Erosion Prediction Project) dikembangkan untuk
penggunaan yang luas dari lembaga-lembaga yang terlibat
dalam konservasi tanah dan air serta perencanaan dan
penilaian lingkungan (Foster and Lane, 1987).

Tim ahli ARS mengembangkan lebih lanjut WERM
(Wind Erosion Research Model) dan program WEPS (Wind
Erosion Prediction System). NSCR (Natural Resources
Conservation Service) dalam unitnya WERU (Wind Erosion
Research Unit) banyak menggunakan persamaan WEQ
untuk menilai rata-rata kehilangan tanah dalam lahan
pertanian, dan mengembangkan penyelesaian persamaan
WEQ dengan program Microsoft Excel yang dikenal dengan
EXCEL – WEQ (Lorenz et.al, 2003).

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

2.5 Praktik – praktik Konservasi Tanah
Konservasi tanah pada dasarnya mempunyai arti

sebagai suatu usaha dalam menjaga segala sesuatu pada
tempatnya, termasuk juga menjaga fungsi tanah untuk
pertumbuhan tanaman secara berkelanjutan. Praktik
konservasi tanah meliputi pengelolaan erosi tanah dan
hubungannya dengan proses sedimentasi, mengurangi
dampak negatif dan menggali kesempatan baru yang
tercipta. Young (1989) mendefinisikan konservasi tanah
sebagai suatu kombinasi dari pengendalian erosi dan
menjaga kesuburan tanah. Usaha untuk menjaga tanah pada
tempatnya dengan kegiatan setempat, merupakan pusat
perhatian dimasa lalu. Akhir-akhir ini, perhatian diubah pada
pendekatan dataran luas, di mana sedimentasi dipelajari
seiring dengan erosi, dan peran saluran-saluran maupun
saringan (filter) dimasukkan, yang menerima aliran air
permukaan dengan sedimen melayang. Erosi tanah pada
dasarnya disebabkan oleh air dan angin, maka usaha
pengendalian erosi tanah dan menjaga kesuburan tanah
meliputi 2 perhatian, yaitu pada erosi akibat air dan erosi
akibat angin.

Prinsip-prinsip pengendalian erosi tanah akibat air
merupakan usaha serius bagaimana mengatasi atau
mencegah terjadinya proses erosi. Hal ini meliputi: (1)
mengurangi dampak jatuhnya air hujan ke atas tanah, (2)
mengurangi jumlah dan kecepatan limpasan air permukaan,
dan (3) meningkatkan ketahanan tanah terhadap erosi
(Troeh et.al., 1991).

Prinsip-prinsip pengendalian erosi tanah akibat angin
juga merupakan usaha serius bagaimana mengatasi atau
mencegah terjadinya proses erosi. Hal ini meliputi: (1)
mengurangi kecepatan angin dekat permukaan tanah, (2)

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

membuang bahan-bahan penggosok dari arus angin, dan (3)
mengurangi erodibilitas tanah (Troeh et.al., 1991).
Untuk mencegah terjadinya erosi dapat dilakukan usaha-
usaha vegetatif berupa pencegahan erosi dengan penutupan
lahan oleh tanaman, dan mekanis berupa pembuatan
bangunan-bangunan pencegah erosi. Gambar 2.26
memperlihatkan bagaimana mencegah terjadinya erosi tanah
oleh air.

Menurunkan kekuatan erosi
tetes hujan dengan menjaga
tanah tetap tertutupi tanaman
atau daun-daun kering

Meningkatkan daya infiltrasi air hujan ke dalam
tanah, menurunkan limpasan air permukaan

Menurunkan kecepatan aliran air
yang turun pada lereng dengan
bantuan bangunan konstruksi

Gambar 2.26 Pencegahan terjadinya erosi tanah oleh air
(Sumber: FiBL, Training Manual on Organic Agriculture in the Tropic,

download 2005)

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

Penghalang kayu

Dinding batu

Guludan dan selokan

Teras bangku

Gambar 2.27 Beberapa konstruksi yang melawan erosi tanah oleh air
(Sumber: FiBL, Training Manual on Organic Agriculture in the Tropic,

download 2005)

Beberapa konstruksi untuk melawan terjadinya erosi
tanah oleh air, berupa penghalang dari kayu, dinding-dinding
batu yang disusun, guludan dan saluran, serta teras bangku,
dijelaskan dalam Gambar 2.27. Untuk mengurangi erosi
tanah, dapat dibuat juga penghalang hidup dari tanaman
rumput pakan ternak, nenas atau tanaman lain yang sesuai,
seperti dijelaskan dalam Gambar 2.28.

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

Tanggul lumpur ditanami semak, rumput pakan
ternak, nenas atau tanaman lain yang cocok untuk
menurunkan erosi tanah

Gambar 2.28 Penghalang hidup dari tanaman untuk mengurangi erosi
tanah

(Sumber: FiBL, Training Manual on Organic Agriculture in the Tropic,
download 2005)

Praktik konservasi tanah dapat dilakukan meliputi
usaha-usaha pengelolaan daerah aliran sungai, pengelolaan
tanah untuk bercocok tanam dan membangun bangunan-
bangunan untuk konservasi tanah.

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

2.5.1 Pengelolaan Daerah Aliran Sungai
Hubungan antara tanah dan air sangat erat. Metode

pengelolaan lahan/tanah akan mempengaruhi limpasan air
permukaan dan arus aliran. Penggunaan lahan untuk
pertanian, pemukiman berkaitan dengan perkembangan
penduduk, mempunyai dampak yang serius terhadap
limpasan air permukaan, tampungan air tanah, erosi dan
kesulitan-kesulitan lain yang berhubungan dengan air serta
erosi. Dari sinilah muncul usaha konservasi dengan
pengelolaan daerah aliran sungai.

Daerah aliran sungai adalah suatu area yang
merupakan batas air, di mana air limpasan permukaan akan
berkumpul dan mengalir dalam sungai. Pengelolaan
area/lahan/daerah aliran sungai ini pada dasarnya
merupakan suatu usaha untuk: (1) mengurangi dampak
jatuhnya air hujan ke atas tanah, (2) mengurangi jumlah dan
kecepatan limpasan air permukaan, dan (3) meningkatkan
ketahanan tanah terhadap erosi. Usaha ini merupakan
kombinasi hubungan antara tanah – air – tanaman.

Dalam suatu daerah aliran sungai (DAS) terdiri dari
beberapa elemen seperti komunitas masyarakat dengan
segala kegiatan sosial – ekonomi – budaya, hutan kayu,
lahan pertanian, padang rumput, semak belukar dan
wanatani. Pengelolaan daerah aliran sungai ditujukan untuk
semua elemen DAS ini. Suatu perencanaan pengelolaan
DAS sangat diperlukan untuk keberhasilan usaha
konservasi. Perencanaan ini harus memperlihatkan
kebijakan-kebijakan, kuantitas, biaya dan lokasi-lokasi yang
diperlukan untuk pengukuran tanah dan air.

Strategi pengelolaan DAS yang berkelanjutan meliputi
antara lain (Kenneth and Karlyn, 2000):
1. Pendekatan antar disiplin, yang perlu memadukan antara

dimensi teknis dan kemanusiaan dalam rancangan

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

pengelolaan DAS. Hal ini memerlukan pemahaman akan
budaya dan tradisi penggunaan lahan.
2. Penelitian sosial – ekonomi dan teknik-teknik pendekatan
yang diperlukan untuk menyatukan konsep rancangan
dan perencanaan pengelolaan DAS. Pendekatan yang
top-down (atas – bawah) sering tidak menghasilkan suatu
usaha yang berkelanjutan. Partisipasi lokal atau
pendekatan bawah – atas akan memberikan hasil yang
berkelanjutan.
3. Sebelum memberikan subsidi dana untuk usaha
konservasi, perlu dipertimbangkan dahulu arti dari
pemberian insentif ini. Biaya-biaya eksternal yang negatif
akan dihasilkan bila proyek bergantung pada subsidi,
seperti strategi ekonomi yang mungkin tidak sesuai
karena perbedaan budaya antara lembaga donor dan
negara penerima.
4. Pemantauan lingkungan dan sosio-ekonomi diperlukan
selama implementasi dan penyelesaian proyek untuk
membantu dalam informasi pengambilan keputusan.
5. Perencanaan harus mempertimbangkan aspek topografi
dalam menanggulangi interaksi aliran hulu dan hilir serta
pengaruh kumulatif daerah aliran sungai.
6. Struktur lembaga administratif harus dikembangkan pula
untuk menegaskan batas-batas DAS dan mendukung
kegiatan implementasi.
7. Program pelatihan dan jaringan pada semua tingkatan
harus dipromosikan. Dukungan dana jangka panjang
untuk tenaga teknis, manajer dan pengambil kebijakan
harus mendapat perhatian yang sama dengan biaya
operasional lapangan.

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

2.5.2 Pengelolaan Tanah untuk Bercocok Tanam
Usaha konservasi pada tanah pertanian atau yang

dipakai untuk bercocok tanam merupakan usaha
pengendalian erosi oleh air dan angin. Praktik pertanian
mengakibatkan tanah menjadi terbuka dan rawan akan erosi
oleh air maupun angin. Pengelolaan tanah pertanian secara
tepat akan memberikan hasil produksi pertanian yang
optimal, karena tanah yang mengandung nutrisi bermanfaat
bagi pertumbuhan tanaman tidak hanyut tererosi, sehingga
tanah menjadi subur. Pengendalian erosi tergantung pada
pengelolaan yang baik meliputi pengadaan tanaman yang
menutupi secara memadai dan pemilihan tanaman yang
sesuai untuk menjaga infiltrasi dengan atau tanpa
pengolahan tanah. Jadi konservasi tanah tergantung kuat
pada metode pertanian dalam kombinasi dengan
pengelolaan tanah yang realistik, sedang pengukuran
mekanis hanya berperan sebagai pendukung saja. Hal ini
digambarkan dalam strategi konservasi pada tanah yang
ditanami, dijelaskan dalam Gambar 2.29.

Gambar 2.29 Strategi konservasi tanah untuk lahan pertanian
(adaptasi dari Morgan, 1986, dalam Noordwijk and Verbist, 2000)

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

Praktik-praktik spesifik untuk menghindari erosi oleh air:
1. Menaman tanaman pakan ternak dalam rotasi atau
sebagai penutup lahan tetap
2. Menanam tanaman penutup lahan pada musim dingin
3. Penyemaian di dalam lahan tertutup tanaman
4. Melindungi permukaan tanah dengan sisa-sisa
tanaman
5. Memendekkan panjang dan kecuraman lereng
6. Meningkatkan laju infiltrasi
7. Memperbaiki stabilitas bahan agregat

Praktik-praktik spesifik untuk menghindari erosi oleh angin:
1. Menjaga penutupan lahan oleh tanaman atau sisa-
sisa tanaman
2. Menanam sabuk pelindung
3. Penanaman lajur
4. Meningkatkan kekasaran permukaan
5. Menanam secara kontur
6. Menjaga bahan agregat tanah dalam ukuran yang
tidak mudah terbawa angin

2.5.3 Bangunan-bangunan untuk Konservasi Tanah
Beberapa contoh bangunan-bangunan untuk konservasi

tanah yang telah dibuat di berbagai negara dijelaskan dalam
Gambar 2.30 – 2.47.

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

Gambar-gambar bangunan pengendali erosi di daerah
Sudano – Sahelian, Gambar 2.30 – 2.33

Gambar 2.30 Jajaran batu sebagai bangunan pengendali erosi di
Yatenga (Eric – FAO, 1996)

Di Yatenga – Burkina Faso, petani menjajar batu-batu,
cabang-cabang atau rumput untuk menghambat limpasan air
(sheet runoff), meredam aliran puncak, dan menangkap
bahan organik dan pasir, sementara air lebih masih dapat
melewati. Jajaran batu-batu, cabang atau rumput ini juga
berfungsi sebagai batas kepemilikan tanah.

Gambar 2.31 Jajaran batu yang diperkuat dengan rumput jenis
Andropogon (Eric – FAO, 1996)

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

Jajaran batu diperkuat dengan jajaran rumput jenis
Andropogon, yang juga mengurangi penggunaan batu
sampai 50% dan mengisi jarak antara batu. Pengaruh positif
dari struktur ini hanya terjadi pada jarak 5 m dengan
kemiringan 2%. Andropogon mempunyai macam-macam
fungsi: pemandangan hijau dalam musim kering, kuat untuk
atap, dan dapat digunakan untuk kerajinan-kerajinan.

Gambar 2.32 Tanggul dari batu besar di Yatenga (Eric – FAO, 1996)

Tanggul yang semi pervius dibangun dengan blok
batu besar untuk menahan limpasan air permukaan (sheet
runoff) yang terjadi pada erosi selokan. Tanggul yang
mempunyai puncak datar ini juga berfungsi untuk
menangkap bahan nutrisi, menghambat aliran puncak dan
membantu pengisian kembali air tanah.

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

Gambar 2.33 Tanggul tanah yang dibongkar di Ouahigouya (Eric – FAO,
1996)

Tanggul tanah telah dibangun lebih dari areal seluas
45.000 ha di provinsi Yatenga, 20 tahun yang lalu. Hanya
sedikit yang masih berfungsi setelah 2 tahun selesai
dibangun. Tanggul-tanggul itu bertindak sebagai tanggul
pengalih arah, mengarahkan limpasan permukaan turun ke
areal yang lebih rendah dan menggenang. Ketika petani
menyadari bahwa tanggul menyebabkan genangan di atas
tanah bagian hulu dan kekeringan di atas tanah bagian hilir,
maka mereka membongkarnya dan kembali mengairi lahan
dengan air yang mengalir ke bawah dari puncak bukit.
Metode pengalihan aliran seperti ini harus dihindari di areal
Sudano-Sahelian, di mana lajur dengan rumput seperti
dalam Gambar 2.31 adalah lebih cocok.

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

Gambar-gambar bangunan pengendali erosi di daerah
pegunungan, Gambar 2.34 – 2.37

Gambar 2.34 Teras bangku di daerah pegunungan sebagai bangunan
pengendali erosi

(foto De Jaegher - Eric – FAO, 1996)

Bangku teras dibangun dalam abad 14 oleh orang
Indian, diairi dan tetap digunakan untuk pertumbuhan sereal.
Metode ini membutuhkan investasi buruh yang besar (600 –
1200 hari per ha) dan dirawat baik (3 – 10 ton/ha/3 tahun
pupuk + 2 – 5 ton/ha/2 tahun kapur). Hal ini dapat diterima
bila tanah adalah langka, biaya buruh dapat diabaikan dan
murah, dan tanaman dapat tumbuh secara ekonomis.

Gambar 2.35 Tangga batu yang tinggi di Cuzco, Peru (foto De Jaegher -
Eric – FAO, 1996)

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

Tangga-tangga batu yang tinggi di lembah: sistem
andenes di Peru. Untuk menangkap tanah lepas yang
tertampung di lembah secara baik, petani membangun
tangga-tangga batu yang tinggi yang dapat mengendalikan
air limpasan dan melindungi tanah yang ditanami.

Gambar 2.36 Terasering yang sempit dan progresif di Nepal (foto Segala
– Eric – FAO, 1996)

Di distrik Gulmi Nepal, lereng mencapai 60% diubah
dalam gaya tradisional menjadi teras-teras yang sempit dan
progresif. Tangga-tangga teras ditanami rumput. Lereng
yang curam ditutupi rumput kering. Dasar lembah diairi dan
ditanami secara intensif.

Gambar 2.37 Tangga-tangga batu yang diplester di perkebunan anggur
danau Geneva, Swiss (Eric – FAO, 1996)

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

Pada lereng yang curam sekitar danau Geneva,
penanam anggur telah membangun tangga-tangga batu
yang diplester secara baik seperti jaringan jalan-jalan stabil
yang mengeringkan seluruh lereng. Akhirnya permukaan
lahan dilindungi oleh lapisan batu bundar yang menyerap
tenaga tetesan air hujan. Pertumbuhan tanaman anggur
sangat cepat, dilindungi oleh penutupan tanah dengan batu-
batu bundar. Investasi untuk penanaman anggur seperti ini
cukup besar.
Gambar-gambar bangunan pengendali erosi selokan, Gambar

2.38 – 3.

Gambar 2.38 Bangunan pengendali erosi selokan berupa bronjong batu
(Eric – FAO, 1996)

Di Oued Sikak, Algeria, dibangun bangunan bronjong
besar untuk mengendalikan erosi selokan yang berlokasi di
atas tanah lempung campur kapur, tidak jauh dari suatu
bendung. Setelah 5 tahun, tak ada sedimen lagi yang
tertampung, dan merupakan investasi besar yang sebetulnya
tidak perlu. Bagaimanapun pintu-pintu mungkin dapat terisi
selama badai hujan khusus.

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

Gambar 2.39 Gebalan rumput sebagai bangunan pengendali erosi
selokan (Eric – FAO, 1996)

Di dataran tinggi Madagaskar, petani sangat trampil
untuk mengubah lembah-lembah (gullies) menjadi sawah.
Mereka menggunakan gebalan rumput untuk membangun
dinding penahan tanah guna menahan air dan lumpur
tererosi dari tebing dan bukit.

Gambar 2.40 Kebun pisang di atas lembah (gully) (Eric – FAO, 1996)

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

Di lembah Petite, Nippe – Haiti terdapat suatu kebun
dalam lembah (gully). Sedimen halus dapat ditampung
dibalik bendung dari tanah yang dimasukkan dalam kantong
plastik. Teras-teras terbentuk, kemudian dipupuk dan
ditanami kelapa, pisang, mangga, tebu dan tanaman kebun
lain.

Gambar 2.41 Tanaman pisang, bambu, tebu yang ditanam pada lembah
(gully) di Jacmel, Haiti (Eric – FAO, 1996)

Petani menanam pisang, bambu, tebu dan tanaman
kebun lain di lembah. Tenaga limpasan air permukaan
diserap oleh tanaman, dan lembah menjadi stabil.

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

Gambar 2.42 Bronjong batu untuk pengendali erosi selokan di Souagui,
Algeria (Eric – FAO, 1996)

Bronjong-bronjong dari batu kering disusun sejajar.
Pada tahun ke dua, bangunan bronjong ini sudah tertutup
oleh sedimen, dan harus ditinggikan lagi untuk mencapai
keseimbangan yang memungkinkan tanaman alam menutupi
lereng.

Gambar 2.43 Gully yang telah diubah menjadi oasis di Souagui, Algeria
(Eric – FAO, 1996)

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

Selokan yang telah diolah berfungsi seperti oasis.
Tiga tahun kemudian perkerasan dasar batu dibangun dan
pohon-pohon ditanam di atas endapan lumpur. Selokan
ditutupi tumbuhan secara alam, kontras dengan areal kering
di sekitarnya.

Gambar 2.44 Sumber air yang muncul dari gully yang berubah menjadi
oasis (Eric – FAO, 1996)

Sedimen terkumpul di balik perkerasan batu kering. Air
meresap ke dalam pori-pori sedimen sekitar 20 % dari air bebas
yang dapat digunakan untuk pertumbuhan tanaman. Setelah 2
tahun, muncullah sumber air dari sedimen tersebut, yang dialirkan
untuk mengairi beberapa pohon.

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

Gambar 2.45 Tanaman pakan ternak ditanam pada tangga teras di distrik
Gulmi, Nepal
(foto Segala - Eric – FAO, 1996)

Tanaman pakan ternak ditanam sepanjang tangga-
tangga untuk menahan tanah di tempatnya dan
menyediakan pakan ternak yang bergizi.

Gambar 2.46 Tangga teras dari tanah dan rumput padat di Eduador
(foto De Noni - Eric – FAO, 1996)

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

Tangga-tangga dari tanah dan rumput padat telah
dibangun untuk melindungi lereng curam di Andes,
menurunkan erosi tanah oleh air sampai di bawah 5 ton/ha.
Agar sistem ini optimal, maka diberi pupuk kimia, bibit yang
baik dan pestisida. Cara teknis ini membuat lereng menjadi
stabil dan memungkinkan pertanian yang intensif.

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

BAB III
BEBERAPA POKOK BAHASAN

DALAM KONSERVASI AIR

3.1 Masalah Kekeringan dan Banjir
iklus air global menentukan jumlah air yang tersedia

Sbagi kebutuhan manusia seperti penyediaan
kebutuhan perkantoran dan industri, irigasi dan
pertanian, tenaga air, sanitasi, perlindungan
kesehatan manusia dan ekosistem serta keuntungan sosial
dan lingkungan secara luas (USCCSP, 2002). Air tidak
hanya tampil dalam bentuk cair saja, tetapi juga dalam
bentuk uap air, atau dalam bentuk salju dan es. Jumlah total
air di atas bumi ini adalah tetap, tetapi air berubah secara
terus menerus dari bentuk satu ke bentuk lainnya, dan
bergerak dengan kecepatan yang berbeda-beda. Hubungan
dan gerakan ini secara sederhana ditunjukkan dalam
diagram siklus hidrologi yang telah disederhanakan (Gambar
3.1).

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

Gambar 3.1 Diagram siklus hidrologi yang disederhanakan
(adaptasi dari Ward, 1975, dalam Shaxson - FAO, 2003).

Air di laut, di permukaan tanah, dalam tanah dan
tanaman, menguap sebagai evaporasi dan evapotranspirasi,
berubah bentuk sebagai uap air (water vapour), bergerak
dalam bentuk awan dan mengalami kondensasi
(condensation), berubah dalam bentuk titik-titik air berupa air
hujan atau salju (precipitation) yang jatuh ke atas permukaan
tanah. Air ini sebagian mengalir di atas permukaan tanah
(overland flow/runoff) menuju cekungan dan mengalir
sebagai aliran sungai (stream flow), sebagian meresap ke
dalam tanah (interception) sehingga tanah mengandung air
(soil moisture) mengalir dalam tanah (inter flow) sebagai
aliran air tanah (groundwater flow). Air tanah ini merembes
(groundwater seepage) mengalir ke luar (runout) menuju ke
laut atau danau sebagai sumber air.

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

Masalah kekeringan dan banjir terjadi dalam siklus air
sebagai air hujan yang jatuh ke atas permukaan tanah
dengan jumlah yang sedikit atau besar. Hal ini dipengaruhi
oleh keadaan iklim yang menentukan jumlah air hujan
tersebut. Dalam sub pokok bahasan berikut ini akan
dijelaskan lebih lanjut tentang: (1) kekeringan dan sistem
pengelolaan kekeringan, dan (2) banjir dan sistem
pengendalian banjir.

3.1.1 Kekeringan (Drought) dan Sistem Pengelolaan
Kekeringan

Kekeringan merupakan bencana yang disebabkan
oleh sedikitnya air dalam periode waktu yang panjang,
sehingga mengakibatkan terganggunya keseimbangan
normal antara air hujan dan proses penguapan. Kekeringan
juga dapat didefinisikan sebagai kurang lembabnya tanah
yang serius, yang berdampak pada kebiasaan komunitas
karena menurun/gagalnya produksi pangan atau penyediaan
air permukaan. Kekeringan ini akan merusak sekali, dan
sekarang diketahui bahwa perubahan iklim akan menaikkan
intensitas dan frekuensi kekeringan di atas bumi. Kadang-
kadang kekeringan disebut juga sebagai fenomena yang
merayap (creeping phenomenon), bergerak secara lambat
tapi tetap ke suatu daerah dan terjadi dalam periode waktu
yang panjang (ODPEM – Office of Disaster of Preparedness
and Emergency Management, download 2005).

Konsep kekeringan berangkat dari dua definisi yaitu
suatu periode tanpa air hujan yang cukup dan suatu periode
kelangkaan air. Definisi pertama dikatakan sebagai
kekeringan secara meteorologis atau klimatologis. Definisi
kedua dapat disebut kekeringan dari berbagai aspek, antara
lain kekeringan secara hidrologi, kekeringan secara
pertanian dan kekeringan secara sosial-ekonomi. Hal ini

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

dijelaskan dalam tipe-tipe kekeringan sebagai berikut
(ODPEM, download 2005):

1. Kekeringan secara iklim (meteorological drought)
yang secara umum didefinisikan sebagai derajat
keringnya dibandingkan dengan rata-rata jumlah
hujan yang biasa diukur dalam periode lebih dari 30
tahun.

2. Kekeringan secara hidrologis (hydrological drought)
mengacu pada tidak cukupnya air yang terukur dari
arus aliran dan muka air dalam waduk dan sungai.
Kekeringan secara hidrologis terjadi di luar fase iklim
dan kekeringan secara pertanian karena
membutuhkan waktu yang panjang untuk
menunjukkan penurunan pada danau atau sungai.

3. Kekeringan secara pertanian (agricultural drought)
menguji tingkat kelembaban dalam tanah di mana
tanaman ada, dan dipengaruhi oleh hujan atau muka
air yang rendah dari penyediaan air. Kekeringan ini
menyebabkan kerusakan pada tanaman.

4. Kekeringan secara sosial-ekonomi (socio-economic
drought) terjadi di mana kebutuhan akan barang-
barang ekonomis melampaui ketersediaannya karena
iklim yang berhubungan dengan kegagalan untuk
penyediaan air.

Penyebab adanya kekeringan antara lain karena (ODPEM,
download 2005):

1. Perubahan pola cuaca akibat panas muka bumi yang
terbentuk secara berlebihan

2. Perubahan meteorologis yang menghasilkan suatu
penurunan curah hujan

3. Pengurangan penutupan awan yang menyebabkan
makin besarnya laju penguapan

4. Tidak cukupnya perencanaan

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

5. Metode perumputan dan penanaman secara
berlebihan yang mengurangi daya tampung air dalam
tanah

6. Teknik konservasi tanah yang tidak memadai
sehingga memicu terjadinya penurunan kualitas tanah

7. Padatnya lahan yang berpenduduk

Dampak kekeringan dapat terjadi secara ekonomis,
lingkungan atau sosial seperti yang ditunjukkan antara lain
sebagai (ODPEM, download 2005):

1. Penurunan muka air tanah
2. Erosi
3. Kehabisan air dalam tanah secara cepat
4. Kehilangan unsur-unsur organik dalam sistem ekologi
5. Terhentinya kegiatan sosial yang normal dalam arti

kualitas hidup
6. Penderitaan kelaparan di beberapa negara khususnya

Afrika
7. Terjadinya tanah kering/kersang karena perumputan

yang berlebihan dan penggundulan hutan
8. Kecenderungan pada pengelolaan krisis dari pada

pengelolaan risiko karena tanggapan atas kekeringan
yang cenderung terlambat dan tak terkoordinasi

Untuk menjelaskan kekeringan secara efektif, maka
perlu ditetapkan kapan kekeringan dimulai, bagaimana
menimpa dan kapan akan berakhir. Akibat perubahan pola
cuaca disebabkan oleh panas muka bumi yang terbentuk
secara berlebihan sebagai dampak antara lain dari semakin
meluasnya lubang ozon yang menyelimuti bumi dari panas
matahari, maka terjadi penurunan curah hujan di suatu
daerah dan atau peningkatan curah hujan di lain daerah
dalam waktu tertentu. Penurunan curah hujan merupakan

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

titik awal terjadinya kekeringan. Keadaan jumlah hujan yang
sedikit biasanya disertai dengan peningkatan laju penguapan
sehingga air hujan yang sedikit dan jatuh di atas permukaan
tanah sebagai limpasan permukaan maupun meresap ke
dalam tanah, tidak mampu menjaga kestabilan kandungan
air dalam tanah. Air hujan yang turun di atas permukaan
bumi ini mempunyai tempat tujuan yang beragam.
Rangkaian tempat tujuan dari air hujan ini dijelaskan seperti
dalam Gambar 3.2.

Gambar 3.2 Rangkaian tempat tujuan air hujan (Shaxson, 2001 dalam
Shaxson - FAO, 2003)

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

Shaxson (2001) memberikan gambaran tempat tujuan
dari air hujan dalam 10 macam kategori:

1. Penguapan langsung dari permukaan daun-daun
yang basah oleh air hujan (transpirasi).

2. Limpasan air permukaan atau aliran air akibat badai
hujan (runoff).

3. Penguapan langsung dari permukaan tanah
(evaporasi).

4. Ketersediaan air dalam tanah untuk tanaman dalam
bentuk benih.

5. Ketersediaan air dalam tanah untuk tanaman dalam
bentuk tanaman.

6. Ketersediaan air dalam tanah untuk tanaman dalam
bentuk pohon.

7. Kelembaban tanah antara daerah perakaran tanaman
yang ada, tetapi tidak tersedia bagi tanaman (soil
moisture).

8. Kelembaban tanah yang terdapat di bawah daerah
perakaran tanaman yang ada (soil moisture).

9. Air yang tidak ditangkap oleh akar dan pori-pori tanah,
bergerak mengalir sebagai air tanah dan aliran air
(ground water).

10. Rembesan ke dalam air tanah yang dalam di antara
daerah tangkapan (deep percolation).

Pada dasarnya air hujan yang jatuh di permukaan
bumi menempuh 2 rute jalan: (1) limpasan permukaan
(surface runoff), dan (2) infiltrasi dan perkolasi. Perjalanan ini
dijelaskan dalam Gambar 3.3. Limpasan permukaan
merupakan jalan yang cepat, dalam menit dan segera
setelah hujan turun. Infiltrasi dan perkolasi merupakan jalan
yang lebih lambat, dalam waktu jam – hari – minggu, setelah
hujan turun.

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

Gambar 3.3 Limpasan permukaan dan perkolasi – 2 perjalanan air hujan
(Shaxson - FAO, 2003)

Air hujan cukup mampu memenuhi kebutuhan air bagi
tanaman dalam musim hujan, bila air hujan yang jatuh
mampu meresap ke dalam tanah dan memenuhi
kelembaban tanah yang dibutuhkan oleh tanaman, dan tidak
banyak terbuang sebagai limpasan permukaan. Dalam
musim kemarau, keadaan tanah menjadi kering sehingga
tidak mampu menyediakan air yang dibutuhkan bagi
tanaman, dan hasil tanaman akan turun atau bahkan gagal.
Kurang tersedianya hasil tanaman yang merupakan bahan
makanan bagi manusia dan binatang menimbulkan bencana
kelaparan. Kekeringan akan mulai berakhir apabila hujan
mulai turun, dan jumlah curah hujan yang turun ini mampu
mengembalikan keadaan lengas air dalam tanah untuk
memenuhi kebutuhan air bagi tanaman.

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

Sistem Pengelolaan Kekeringan

Strategi sistem pengelolaan kekeringan dilakukan
dengan konsep keseimbangan antara ketersediaan dan
kebutuhan air, serta antisipasi atau menghindari ancaman
dari dampak kekeringan. Dari sisi ketersediaan, sumber daya
air yang ada harus terjamin keberadaannya secara
berkelanjutan (sustainable). Sedangkan dari sisi kebutuhan,
air yang dimanfaatkan harus lebih kecil atau sama dengan
ketersediaannya. Dalam pengelolaan kekeringan dikenal
istilah indeks kekeringan yang menggambarkan suatu
ukuran dari perbedaan kebutuhan dan ketersediaan sumber
air, dan merupakan bagian dari sistem pendukung keputusan
yang berhubungan dengan kekeringan.

Kodoatie dan Sjarief (2005) menuliskan strategi
pengelolaan kekeringan yang diperlukan meliputi antara lain:

1. Indentifikasi daerah rawan kekeringan
2. Pemetaan detail daerah rawan kekeringan dari

berbagai aspek
3. Identifikasi dan pemetaan sebaran penduduk dan

kebutuhan air baku
4. Pemetaan kebutuhan dan ketersediaan air
5. Sosialisasi kebutuhan dan ketersediaan air yang ada

untuk berbagai instansi sesuai tugas pokok dan
fungsinya secara kontinyu ke pihak produsen dan
konsumen air
6. Sosialisasi pemakaian air secara efisien dan efektif
7. Penyusunan rencana tindak yang komprehensif,
sektor dan multi sektor
Berbagai model dan analisis dapat diaplikasikan untuk
tiap-tiap aspek yang ditinjau meliputi aspek meteorologi,
hidrologi, pertanian dan sosial ekonomi. Untuk menghadapi
musim kemarau panjang yang akan berdampak pada
kekeringan, secara umum dapat dilakukan persiapan-
77 │Konservasi Tanah dan Air - Susilawati Cicilia Laurentia & R.Wahyudi Triweko

persiapan guna mengurangi dampak negatif akan
kekeringan yang meliputi antara lain:

1. Efisiensi penggunaan/penghematan air, yang berupa:
(a) pemenuhan kebutuhan air secara selektif, (b)
efisiensi/penghematan air setiap kebutuhan, dan (c)
sosialisasi gerakan penghematan air.

2. Pengelolaan sumber daya air secara efektif, meliputi:
(a) peninjauan secara komprehensif dan terpadu, (b)
potensi sumber daya air/ketersediaan, (c) kebutuhan
sumber daya air, (d) alokasi masing-masing
kebutuhan secara proporsional, dan (e) skala
prioritas.

3. Pemanfaatan simpanan air embung atau waduk
secara selektif dan efektif, meliputi kegiatan-kegiatan:
(a) review kondisi embung yang ada secara
menyeluruh, (b) analisis dan review keseimbangan
kapasitas dan pemanfaatan embung, (c) kebutuhan
peningkatan daya tampung, dan (d) konservasi lahan.

4. Penyesuaian pola dan tata tanam, meliputi kegiatan-
kegiatan: (a) identifikasi masalah dan solusi pola
tanam yang ada, (b) sosialisasi pola tanam yang
terpadu antara kabupaten/kota atau lintas, dan (c)
penentuan pola tanam untuk masing-masing sistem
DAS dan daerah irigasi.

5. Kegiatan yang mendukung kelestarian alam, berupa:
(a) tinjauan secara komprehensif dan terpadu, (b)
potensi sumber daya air/ketersediaan, (c) kebutuhan
sumber daya air, (d) alokasi masing-masing
kebutuhan secara proporsional, dan (e) skala
prioritas.

6. Analisis pengelolaan sumber daya air, meliputi: (a)
identifikasi pengelolaan sumber daya air yang ada, (b)
pemanfaatan tataguna lahan, (c) kajian rencana

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

umum tata ruang suatu daerah, dan (d) potensi
sumber daya air yang ada dan kebutuhan sumber
daya air.

Teknik-teknik baru dalam pengelolaan kekeringan
oleh ODPEM (download 2005) dijelaskan sebagai sistem
peringatan dini yang dapat mengurangi dampak kekeringan
dengan cara setiap waktu tertentu menyediakan informasi
tentang kekeringan. Pemantauan secara terpadu dari stasiun
meteorologi dan hidrologi yang menyediakan data runtut
waktu tentang iklim dan sistem hidrologi antara lain arus
aliran air atau kelembaban tanah, dapat membantu dalam
menetapkan nilai indeks kekeringan untuk pengambilan
keputusan. Data kelembaban tanah dapat diprediksi melalui
sistem remote sensing lewat satelit. Macam-macam program
WMO (World Meteorological Organisation) memantau
kejadian iklim yang ekstrim yang berhubungan dengan
kekeringan seperti El Nino, sementara 4 pusat pemantauan
yaitu, 2 di Afrika, 1 di Cina dan pada informasi global dan
sistem peringatan dini (the Global Information and Early
Warning System), menyediakan keterangan rangkuman
cuaca dan iklim dalam tiap tiga bulanan.

3.1.2 Banjir (Flood) dan Sistem Pengendalian Banjir
Peningkatan jumlah curah hujan yang turun secara

berlebihan dalam periode waktu yang pendek, akan dapat
menimbulkan bencana banjir. Hal ini disebabkan juga antara
lain karena penggundulan hutan di daerah hulu sehingga
meningkatkan limpasan air permukaan karena air hujan yang
turun kurang dapat terserap oleh tanah yang tidak ditutupi
oleh tanaman. Limpasan air permukaan yang besar ini
mengalir ke bagian hilir dalam arus aliran drainase alam atau
sungai. Karena besarnya limpasan air permukaan dan

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

terbatasnya kapasitas penampang sungai atau drainase
alam, maka air meluap ke bagian hilir yang lebih rendah atau
daerah yang mempunyai sistem drainase tidak memadai dan
muncul sebagai bencana banjir.

Technology Information Forecasting & Assessment
Council (TIFAC) dalam situsnya menuliskan definisi dari
banjir antara lain terjadi ketika sungai-sungai meluap dan
merusakkan milik maupun tanaman. Banjir biasanya terjadi
di tempat tertentu, dalam waktu pendek yang kadang-kadang
terjadi secara tiba-tiba dengan sedikit atau tanpa peringatan.
Biasanya disebabkan oleh hujan badai yang menghasilkan
limpasan air permukaan yang lebih besar dari pada arus
sungai atau drainase dapat menampungnya. Banjir di sungai
juga dapat terjadi ketika suatu bendung jebol, tanah longsor
yang menutup aliran, atau salju yang mencair secara cepat
(Gambar 3.4).

Gambar 3.4 Banjir yang terjadi di sungai dan di jalan raya (TIFAC,
download 2005)

Banjir dapat terjadi setiap saat, tetapi pola cuaca
mempunyai pengaruh kuat yang menentukan waktu kapan
dan di mana banjir akan terjadi. Siklon atau badai yang

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

membawa uap air dari lautan, dapat menyebabkan banjir.
Banjir yang sangat besar jarang terjadi. Besarnya banjir
diterangkan dalam istilah periode ulang. Dengan
mempelajari waktu periode yang panjang arus aliran yang
tercatat, maka dimungkinkan untuk mengestimasi besarnya
banjir yang akan terjadi, seperti misalnya banjir periode
ulang 5 tahunan, atau banjir 100 tahunan.

Daerah bantaran sungai (flood plain) secara normal
adalah kering, tetapi akan tergenang air selama terjadi banjir.
Membangun pemukiman atau bangunan lain pada daerah
bantaran sungai ini dapat rusak ketika terjadi banjir.
Bangunan ini juga akan mengubah pola aliran air dan
meningkatkan banjir dengan kerusakan yang ditimbulkannya
karena menutup aliran air dan meningkatkan luas,
kedalaman maupun kecepatan air banjir. Gambar 3.5
menggambarkan situasi banjir pada daerah bantaran sungai
yang telah padat dengan pemukiman.

Gambar 3.5 Banjir di daerah bantaran sungai yang padat pemukiman
(TIFAC, download 2005)

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

Ada beberapa tipe banjir yang dapat terjadi antara lain
(TIFAC, download 2005):

1. Banjir sungai (river floods), yang terjadi bila aliran air
permukaan sungai meningkat dan kapasitas
penampang sungai tidak mampu menampung aliran,
maka akan meluap sebagai banjir

2. Banjir pantai (coastal floods), yang terjadi bila daerah
pantai menjadi tergenang oleh air laut karena
pengaruh pasang dan surut. Pasang air laut juga
dapat masuk ke sungai dan menimbulkan banjir di
sungai. Angin dapat membangkitkan badai tropis dan
angin ribut atau sistem tekanan udara yang rendah di
pantai yang dapat mendorong air laut menuju ke
pantai dan menyebabkan banjir. Banjir pantai juga
dapat disebabkan oleh gelombang laut yang disebut
tsunami yang terjadi karena gempa bumi atau
aktivitas gunung.

3. Banjir di daerah perkotaan (urban floods), yang terjadi
karena pembangunan perkotaan yang dapat
menyebabkan meningkatnya limpasan air permukaan
sampai 6 kali lebih besar. Pembangunan perkotaan
menghilangkan daerah yang tertutup oleh tanaman
yang dapat menyerap air hujan yang jatuh ke dalam
tanah dan mengurangi limpasan permukaan.

4. Banjir bandang yang datang sekonyong-konyong
(flash floods) terjadi bila dalam daerah tangkapan
hujan terhubung langsung dengan titik keluaran dari
cekungan, maka peningkatan debit secara tiba-tiba
dapat terjadi. Hal ini juga dapat terjadi bila bangunan
tanggul atau bendung jebol.

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

Faktor penting yang menyebabkan terjadinya banjir
oleh TIFAC (download 2005) disebutkan antar lain: (1)
jumlah hujan atau laju curah hujan dan (2) waktu terjadinya
hujan atau durasi. Selain itu faktor-faktor lain yang juga
mempunyai peranan terhadap terjadinya banjir adalah
topografi, keadaan tanah dan keadaan penutupan tanah
(ground cover). Kodoatie dan Sugiyanto (2002) menuliskan
bahwa banjir dan genangan yang terjadi di suatu lokasi
diakibatkan antara lain oleh sebab-sebab berikut ini:

1. Perubahan tata guna lahan di daerah aliran sungai
(DAS), yang dapat meningkatkan debit aliran dari 5
sampai 35 kali untuk lahan hutan menjadi perkotaan.

2. Pembuangan sampah akan mengakibatkan
tersumbatnya sistem saluran drainase atau sungai
sehingga aliran air meluap.

3. Erosi dan sedimentasi yang mengakibatkan daya
tampung sungai berkurang.

4. Kawasan kumuh di sepanjang sungai/drainase dapat
merupakan penghambat aliran air maupun daya
tampung sungai/drainase.

5. Perencanaan sistem pengendalian banjir yang tidak
tepat misalnya perencanaan bangunan tanggul yang
tidak tepat sehingga luapan air melampaui puncak
tanggul, maka akan menyebabkan terjadinya banjir
bandang karena tanggul bobol.

6. Curah hujan yang tinggi dan dalam waktu yang
panjang akan memberikan debit yang besar sehingga
menimbulkan banjir.

7. Pengaruh fisiografi/geofisik sungai meliputi bentuk,
fungsi dan kemiringan DAS, kemiringan sungai,
geometrik hidrolik (bentuk penampang seperti lebar,
kedalaman, potongan memanjang, material dasar
sungai), lokasi sungai dll.

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

8. Kapasitas sungai dan drainase yang tidak memadai
karena adanya erosi di hulu DAS dan pengendapan
sedimen di hilir,

9. Drainase lahan dari pengembangan pertanian di
daerah bantaran sungai akan mengurangi
kemampuan bantaran dalam menampung debit air
yang tinggi.

10. Bendung dan bangunan air seperti pilar dan jembatan
dapat meningkatkan elevasi muka air banjir karena
efek aliran balik (backwater).

11. Kerusakan bangunan pengendali banjir yang kurang
terpelihara akan menyebabkan jebolnya bangunan
pengendali banjir dan berakibat terjadinya banjir
bandang.

12. Pengaruh air pasang menghambat aliran sungai
menuju ke laut. Bila pasang tinggi terjadi saat banjir,
maka tinggi genangan akan semakin besar karena
adanya aliran balik.

13. Penurunan tanah dan rob yang terjadi di daerah
dataran pantai karena pasang naik dari air laut
menyebabkan aliran balik dalam sungai dan
menggenang di dataran rendah.

Kodoatie dan Sjarief (2005) mengklasifikasikan
penyebab banjir di atas ke dalam 2 kategori: (1) karena
tindakan manusia dan (2) yang disebabkan oleh alam. Yang
termasuk sebab-sebab banjir karena tindakan manusia:
perubahan tata guna lahan, pembuangan sampah, kawasan
kumuh di sepanjang sungai/drainase, perencanaan sistem
pengendalian banjir yang tidak tepat, penurunan tanah dan
rob, tidak berfungsinya sistem drainase lahan, bendung dan
bangunan air, serta kerusakan bangunan pengendali banjir.
Yang termasuk sebab-sebab alami di antaranya adalah:

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

erosi dan sedimentasi, curah hujan, pengaruh
fisiografi/geofisik sungai, kapasitas sungai dan drainase yang
tidak memadai, pengaruh air pasang, penurunan tanah dan
rob, serta drainase lahan.

Dampak dari banjir oleh TIFAC lebih lanjut
dikategorikan dalam kategori dampak domestik dan dampak
nasional. Dampak domestik meliputi antara lain terhadap
sejumlah rakyat yang terkena gelombang banjir, tidak dapat
dilakukannya kegiatan pada daerah yang tekena banjir,
sistem drainase kota yang tidak dapat berfungsi,
pencemaran yang terjadi pada lokasi yang terkena banjir.
Dampak nasional akibat banjir besar terutama adalah erosi
tanah (Gambar 3.6), tidak cukupnya persediaan makan dan
obat-obatan, rusaknya lahan pertanian, perikanan dan
kerugian besar di sektor sosial maupun ekonomi.

Gambar 3.6 Erosi tanah akibat banjir (TIFAC, download 2005)

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