Erosi tanah adalah proses yang terjadi secara alami yang mempengaruhi semua bentuk lahan. Di bidang pertanian, erosi tanah mengacu pada pengikisan lapisan atas tanah oleh kekuatan fisik alami air dan angin atau melalui kekuatan yang terkait dengan kegiatan pertanian seperti pengolahan tanah.
Erosi, apakah itu oleh air, angin atau pengolahan tanah, melibatkan tiga tindakan berbeda – pelepasan tanah, pergerakan dan pengendapan. Tanah lapisan atas, yang mengandung bahan organik, kesuburan dan kehidupan tanah yang tinggi, dipindahkan ke tempat lain “di lokasi” di mana ia menumpuk seiring waktu atau dibawa “ke luar lokasi” di mana ia mengisi saluran drainase. Erosi tanah mengurangi produktivitas lahan pertanian dan berkontribusi terhadap pencemaran aliran air, lahan basah, dan danau yang berdekatan.
Erosi tanah dapat menjadi proses yang lambat yang terus berlangsung tanpa disadari atau dapat terjadi pada tingkat yang mengkhawatirkan, menyebabkan hilangnya lapisan tanah atas yang serius. Pemadatan tanah, bahan organik rendah, hilangnya struktur tanah, drainase internal yang buruk, salinisasi dan masalah keasaman tanah adalah kondisi degradasi tanah serius lainnya yang dapat mempercepat proses erosi tanah.
Laju dan besarnya erosi tanah oleh air dikendalikan oleh faktor-faktor berikut:
1. Curah Hujan dan Limpasan
Semakin besar intensitas dan lamanya hujan badai, potensi erosinya semakin tinggi. Dampak tetesan air hujan di permukaan tanah dapat memecah agregat tanah dan menyebarkan material agregat. Material agregat yang lebih ringan seperti pasir yang sangat halus, lanau, tanah liat dan bahan organik mudah dihilangkan oleh percikan air hujan dan limpasan; energi tetes hujan yang lebih besar atau jumlah limpasan diperlukan untuk memindahkan partikel pasir dan kerikil yang lebih besar.
Pergerakan tanah oleh curah hujan (percikan tetesan hujan) biasanya paling besar dan paling terlihat selama badai petir intensitas tinggi yang berdurasi pendek. Meskipun erosi yang disebabkan oleh badai yang berlangsung lama dan tidak sekuat badai biasanya tidak begitu spektakuler atau terlihat seperti yang terjadi selama badai petir, jumlah tanah yang hilang dapat menjadi signifikan, terutama bila bertambah seiring waktu.
Aliran air permukaan terjadi setiap kali ada kelebihan air di lereng yang tidak dapat diserap ke dalam tanah atau terperangkap di permukaan. Infiltrasi yang berkurang karena pemadatan tanah, pengerasan kulit atau pembekuan meningkatkan limpasan. Aliran dari lahan pertanian paling banyak terjadi selama bulan-bulan musim semi ketika tanah biasanya jenuh, salju mencair dan tutupan vegetatif minimal.
2. Erodibilitas Tanah
Erosiabilitas tanah merupakan perkiraan kemampuan tanah dalam menahan erosi berdasarkan sifat fisik masing-masing tanah. Tekstur adalah karakteristik utama yang mempengaruhi erodibilitas, tetapi struktur, bahan organik dan permeabilitas juga berkontribusi. Umumnya, tanah dengan laju infiltrasi lebih cepat, tingkat bahan organik yang lebih tinggi dan struktur tanah yang lebih baik memiliki ketahanan yang lebih besar terhadap erosi. Pasir, lempung berpasir, dan tanah bertekstur lempung cenderung lebih tidak mudah terkikis dibandingkan lanau, pasir sangat halus, dan tanah bertekstur lempung tertentu.
Praktik pengolahan dan penanaman yang mengurangi kadar bahan organik tanah, menyebabkan struktur tanah yang buruk, atau mengakibatkan pemadatan tanah, berkontribusi pada peningkatan erodibilitas tanah. Sebagai contoh, lapisan tanah bawah permukaan yang padat dapat menurunkan infiltrasi dan meningkatkan limpasan. Pembentukan kerak tanah, yang cenderung “menutup” permukaan, juga mengurangi infiltrasi. Di beberapa lokasi, kerak tanah dapat mengurangi jumlah kehilangan tanah akibat benturan dan percikan air hujan; namun demikian, peningkatan jumlah air limpasan yang sesuai dapat menyebabkan masalah erosi yang lebih serius.
Erosi masa lalu juga berdampak pada erodibilitas tanah. Banyak tanah bawah permukaan yang terbuka di lokasi yang tererosi cenderung lebih mudah terkikis daripada tanah aslinya karena strukturnya yang lebih buruk dan bahan organik yang lebih rendah. Tingkat hara yang lebih rendah yang sering dikaitkan dengan subsoils berkontribusi pada hasil panen yang lebih rendah dan tutupan tanaman yang umumnya lebih buruk, yang pada gilirannya memberikan lebih sedikit perlindungan tanaman untuk tanah.
3. Gradien Kemiringan dan Panjang
Semakin curam dan semakin panjang kemiringan suatu ladang, semakin tinggi risiko erosi. Erosi tanah oleh air meningkat dengan bertambahnya panjang lereng karena akumulasi limpasan yang lebih besar. Konsolidasi lahan kecil menjadi lahan yang lebih besar sering menghasilkan panjang lereng yang lebih panjang dengan potensi erosi yang meningkat, karena kecepatan air yang meningkat, yang memungkinkan tingkat gerusan yang lebih besar (daya dukung sedimen).
4. Penanaman dan Vegetasi
Potensi erosi tanah meningkat jika tanah tidak memiliki atau sangat sedikit tutupan vegetatif tanaman dan / atau sisa tanaman. Tanaman dan penutup residu melindungi tanah dari benturan dan percikan air hujan, cenderung memperlambat pergerakan air limpasan dan memungkinkan kelebihan air permukaan meresap.
Efektivitas tanaman dan / atau sisa tanaman dalam mengurangi erosi tergantung pada jenis, luas dan jumlah tutupan. Kombinasi vegetasi dan residu yang sepenuhnya menutupi tanah dan mencegat semua tetesan air hujan yang jatuh di dan dekat permukaan adalah yang paling efisien dalam mengendalikan erosi tanah (misalnya, hutan, rumput permanen). Residu yang tergabung sebagian dan sisa akar juga penting karena menyediakan saluran yang memungkinkan air permukaan masuk ke dalam tanah.
Keefektifan setiap tutupan pelindung juga bergantung pada seberapa banyak perlindungan yang tersedia pada berbagai periode sepanjang tahun, relatif terhadap jumlah curah hujan erosif yang turun selama periode tersebut. Tanaman yang memberikan perlindungan penuh untuk sebagian besar tahun (misalnya, alfalfa atau tanaman penutup musim dingin) dapat mengurangi erosi lebih banyak daripada tanaman yang membiarkan tanah kosong untuk jangka waktu yang lebih lama (misalnya, tanaman baris), khususnya selama periode curah hujan yang sangat erosif seperti musim semi dan musim panas. Sistem pengelolaan tanaman yang mendukung pertanian kontur dan teknik strip-cropping dapat mengurangi jumlah erosi. Untuk mengurangi sebagian besar erosi pada lahan pertanaman baris tahunan, tinggalkan penutup residu lebih dari 30% setelah panen dan selama bulan-bulan musim dingin, atau benih antar tanaman penutup (misalnya, semanggi merah dalam gandum, gandum setelah jagung silase).
5. Praktik Pengolahan Tanah
Potensi erosi tanah oleh air dipengaruhi oleh operasi pengolahan tanah, tergantung pada kedalaman, arah dan waktu pembajakan, jenis peralatan pengolahan tanah dan jumlah lintasan. Secara umum, semakin sedikit gangguan vegetasi atau tutupan residu di atau dekat permukaan, semakin efektif praktik pengolahan tanah dalam mengurangi erosi air. Praktik olah tanah minimum atau tanpa olah tanah efektif dalam mengurangi erosi tanah oleh air.
Pengolahan tanah dan praktik lain yang dilakukan di lereng atas dan bawah menciptakan jalur limpasan air permukaan dan dapat mempercepat proses erosi tanah. Budidaya lintas lereng dan teknik pertanian kontur mencegah konsentrasi limpasan air permukaan dan membatasi pergerakan tanah.
