LAPORAN
PRAKTIKUM
DASAR
TANAH
ACARA
2
PENETAPAN
KADAR AIR TANAH
Oleh :
Nama : Gen Adi Wisanggeni
Nim : A1L014214
Kelompok : 5
Asisten : Arigi Deshinta Nurmagupita
KEMENTRIAN
PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN
UNIVERSITAS
JENDERAL SOEDIRMAN
FAKULTAS
PERTANIAN
PURWOKERTO
2015
BAB I
PENDAHULUAN
A.
Latar Belakang
Bedasarkan gaya yang bekerja pada tanah yaitu gaya adhesi, kohesi dan
gravitasi, maka air tanah dibedakan menjadi : air higroskopis, air kapiler dan
air gravitasi
1.
Air higroskopis
Air higroskopis
adalah air yang diadsorbsi oleh tanah dengan sangat kuat, sehingga tidak
tersedia bagi tanaman, jumlah nya sangat sedikit dan merupakan selaput tipis
yang menyelimuti agregrat tanah, air ini terikat kuat pada matrik tanah ditahan
pada tegangan antara 31 – 10.000 atm
2.
Air kapiler
Air kapiler
merupakan air tanah yang ditahan akibat adanya gaya kohesi dan adhesi yang
lebih kuat dibandingkan gaya kapiler. Air kapiler ini menempati pori mikro dan
dinding pori makro, ditahan pada tegangan antara 1/3 – 15 atm.
3.
Air gravitasi
Air gravitasi
merupakan air yang tidak dapat ditahan oleh tanah, karena mudah meresap ke
bawah akibat adaya gaya gravitasi, air gravitasi mudah hilang dari tanah dengan
membawa unsur hara seperti N,K,Ca sehingga tanah menjadi masam dan miskin hara.
Oleh karena
itu, saya akan melakukan percobaan menetapkan kadar air contoh tanah kering
angin , kapasitas lapang dan kadar air maksimum tanah dengan metode gravimetri.
B.
Tujuan Penelitian
1.
Menetapkan kadar
air contoh tanah kering angin, kapasitas lapang dan kadar air maksimum tanah
dengan metode gravimetri ( perbandingan massa air dengan massa padatan tanah)
atau disebut berdasarkan % berat
C. Metode Penelitian
1.
Metode
Studi pustaka
Yaitu suatu metode pengumpulan data
dengan cara membaca jurnal atau sumber sumber yang berkenaan dengan masalah
yang dibicarakan. Pembahasan tentang penetapan kadar air tanah ini juga tidak lepas dari jurnal atau
referensi referensi lainya yang berkenaan dengan masalah tersebut.
2.
Metode
observasi
Yaitu dengan melakukan pengamatan
langsung. Dalam menyusun laporan ini, saya juga mengumpulkan data dengan
mengamati obyek secara langsung.
D.
Manfaat Penelitian
Penelitian
ini memiliki manfaat sebagai berikut.
1. bagi
peneliti, penelitian ini dapat dijadikan kajian awal untuk melakukan penelitian
lanjutan.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Kesuburan Tanah Tingkat kesuburan tanah
ditentukan terutama
oleh ketersediaan unsur hara makro
N (nitrogen), P (posfor), dan K (kalium). Semakin subur tanah maka mengindikasikan
lahan dalam keadaan sehat dan unsur-unsur tersedia bagi tanaman. Hal tersebut
didukung oleh kondisi biofisik yang baik, antara lain struktur tanah yang kuat,
pori tanah yang cukup untuk aerasi. Tekstur tanah loam (lempung) terdapat pada
lahan subur dan tahan terhadap longsor, sebaliknya untuk tekstur tanah yang
halus (clay) akan mudah terjadi longsor. Lahan yang semakin subur akan relatif
stabil ( jurnal : Beny harjadi and paimin
)
Air
tanah
Air tanah adalah air
yang berada di bawah permukaan tanah pada wilayah jenuh atau semua pori-pori
dan ruang antar partikel tanah jenuh berisi air, yang terdapat pada bagian atas
disebut water table dan bagian bawah disebut ground water (Winter et al., 2005; Asdak, 1995).
Selain itu, ada terminologi lain, bahwa ground water adalah aquifer
yang menggambarkan water-bearing formations yang dapat menghasilkan
air yang cukup banyak untuk keperluan manusia (Winter et al., 2005).
Konsep lain mengatakan, bahwa air tanah terdiri atas dua zona, yaitu zona tidak
jenuh (unsaturated zone) dan zona jenuh (saturated zone) atau ground
water .Pada zona tidak jenuh terdapat air tanah (soilwater) dimana
tanaman dapat memanfaatkannya, tetapi bisa hilang karena evaporasi. Di atas
zona jenuh terdapat water table, dan air yang berada pada zona tidak
jenuh tidak dapat diambil (dipompa) karena ditahan oleh gaya kapiler (Winter et al., 2005)
Metode
gravimetrik
Air mengendalikan
hampir seluruh proses fisik, kimia, dan biologi yang terjadi di dalam tanah.
Air dalam tanah berperan sebagai pelarut dan agen pengikat antar partikel-partikel
tanah, yang selanjutnya berpengaruh terhadap stabilitas struktur dan kekuatan
tanah serta bahan geologik. Secara kimia, air berperan sebagai agen pengangkut
zat terlarut dan suspensi yang terlibat dalam perkembangan tanah dan degradasi.
Dengan melalui pengaruhnya pada hampir semua proses kimia dan fisika alami,
seluruh proses kehidupan tergantung air tanah. Produksi biologi dalam tanah,
juga produksi hutan dan tanaman pertanian sangat dipengaruhi oleh ketersediaan
air, yang pada gilirannya tergantung sifatsifat tanah dan kandungan air di
dalam tanah. ( Undang Kurnia, 2006, Sifat
Fisik Tanah )
Teknik pengukuran kadar
air tanah diklasifikasikan ke dalam dua cara, yaitu langsung dan tidak langsung.
Pengukuran secara langsung adalah berupa pemisahan air dari matrik tanah dan
pengukuran langsung dari jumlah air yang dipisahkan tersebut. Pemisahan air
dari matriks tanah dapat dicapai melalui: (1) pemanasan; (2) ekstraksi dan
penggantian oleh larutan; atau (3) reaksi kimia. Jumlah air yang dipisahkan
ditentukan dengan: (1) mengukur perubahan massa/berat setelah pemanasan dan (2)
pengukuran kuantitatif dari hasil reaksi. Pemisahan air dengan pemanasan biasa
disebut dengan metode gravimetrik, dan merupakan metode pengukuran secara
langsung (Topp and Ferre, 2002)
Metode gravimetrik
adalah metode yang paling sederhana secara konseptual dalam menentukan kadar
air tanah. Pada prinsipnya mencakup pengukuran kehilangan air dengan menimbang
contoh tanah sebelum dan sesudah dikeringkan pada suhu 105 – 110 oC dalam oven.
Hasilnya dinyatakan dalam presentase air dalam tanah, yang dapat diekspresikan
dalam presentase terhadap berat kering, berat basah atau terhadap volume. ( Undang Kurnia, 2006, Sifat Fisik Tanah )
Kapasitas
lapang
Kapasitas lapang adalah
kandungan air (θ) di dalam tanah, biasanya dicapai 2 atau 3 hari sejak
terjadi pembasahan atau hujan, dan setelah proses drainase berhenti. Definisi
tersebut berlaku untuk penampang tanah homogen, dan tidak terjadi penguapan
dari permukaan tanah. . ( Undang Kurnia,
2006, Sifat Fisik Tanah )
Bila tanah dalam
keadaan kering, pemberian air ditujukan untuk membasahi tanah sampai mencapai
kapasitas lapangan, khususnya di sekitar daerah perakaran tanaman. Kandungan
air tanah pada kapasitas lapangan sangat tergantung pada berbagai macam faktor,
diantaranya tekstur tanah, kandungan air tanah awal, dan kedalaman permukaan
air tanah.
Kandungan air tanah
berkurang secara eksponensial menurut waktu (t), namun 2-3 hari setelah
drainase selesai, perubahan kandungan air tanah (∂θ/∂t)
masih relatif besar, dan pergerakan air melalui drainase masih berlangsung. . ( Undang Kurnia, 2006, Sifat Fisik Tanah )
Titik
Layu Permanen
Titik layu permanen
adalah kandungan air tanah dimana tanaman sepenuhnya layu, dan pada akhirnya
mati, karena tidak mampu lagi mengembalikan fungsi turgor dan aktivitas
biologisnya. Ketika tanaman layu, kandungan air di dalam daun mencapai nilai
tertentu, tergantung jenis tanaman dan stadium pertumbuhannya, serta kondisi
lingkungan. Pada titik layu permanen, tekanan air bervariasi dari -0,80 (~ -8
bar) sampai –2 (~ - 20 bar) atau – 3 Mpa (~ -30 bar). ( Undang Kurnia, 2006, Sifat Fisik Tanah )
Richards dan Weaver
(1943) menetapkan nilai matriks potensial tanah-air pada titik layu permanen
tanaman bunga matahari sebesar - 1,5 MPa (~ - 15 bar). Hasil-hasil penelitian
lain pada berbagai kondisi lingkungan menunjukkan hal serupa (Veihmeyer dan
Hendrickson, 1948; Richards dan Wadleigh, 1952; McIntyre, 1974). Namun, nilai
matriks potensial - 1,5 MPa dipilih sebagai titik referensi untuk mengetahui
tingkat energi tanah-air saat tanaman layu secara permanen. Sifat-sifat retensi
air oleh tanah pada matriks potensial air tanah rendah, seperti di daerah
kering, variasi nilai kandungan air tanahnya juga rendah. Oleh karena itu,
kandungan air tanah pada - 1,5 MPa dapat digunakan sebagai definisi yang sesuai
untuk titik layu permanen. ( Undang
Kurnia, 2006, Sifat Fisik Tanah )
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
A.
Alat
dan bahan
Dalam melakukan percobaan mengenai penetapan kadar
air tanah ini juga dibutuhkan alat dan bahan guna untuk menunjang praktkum agar
lancar dilaksanakan, alat dan bahan yang digunakan seperti : contoh tanah
kering angin, botol timbang, timbangan analitis, keranjang kuningan, cawan
tembaga porus, bejana seng, kertas label, spidol, pipet ukur 2 mm , bak
perendam, serbet, kertas saring, oven, tang penjepit dan eksikator
B.
Prosedur
kerja
Kadar
air tanah kering angin ( udara )
o
Dibersihkan botol timbang dan
penutupnya, diberi label, dan ditimbang ( a gram )
o
Botol timbang diisi dengan contoh tanah
kering angin yang berdiameter 2 mm, dan ditimbang lagi ( b gram )
o
Dimasukan botol timbang yang berisi
tanah kedalam oven dengan keadaan tutup terbuka,
o
Dilakukan pengovenan pada suhu 105 – 110oC
selama minimal 4 jam
o
Setelah selesai, ditutup kembai botol
timbang dengan menggunakan tang penjepit
o
Kemudian botol timbang diambil satu
persatu kemudian ditimbang lagi dengan timbangan yang salma ( c gram )
o
Perhitungan :
Ket
: ( b – c )= massa air, ( c – a ) = massa tanah kering mutlak ( massa padatan )
Kadar
air kapasitas lapang ( metode pendekatan )
o
Dibersihkan keranjang kuning , dan
diberi label kemudian ditimbang ( a gram
)
o
Setelah ditimbang keranjang kuningan
diletakan ke dalam bejana seng
o
Contoh tanah kering angin 2 mm ,
dimasukan ke dalam keranjang kuningan setinggi 2,5 cm ( sampai tanda batas )
secara merata tanpa ditekan.
o
Diteteskan air sebanyak 2 mL dengan
pipet ukur secara perlahan – lahan pada 3 titik tanpa bersinggungan ( 1 titik =
0,67 mL ) , kemudian bejana seng di tutup,
o
Diletakkan di tempat yang teduh dan
dibiarkan selama 15 menit
o
Dikeluarkan keranjang kuningan dari
bejana seng , diayang dengan hati – hati hingga tertinggal 3 gumpalan tanah
lembab, lalu ditimbang ( b gram )
o
Perhitungan :
Kadar
air maksimum tanah
o
Dibersikan cawan tembaga porus dan
petridis dan diberi label
o
Dasar cawan tembaga porus diberi kertas
saring, dijenuhi air dengan menggunakan botol semprot, kelebihan air
dibersihkan dengan serbet , dimasukkan ke dalam petridis kemudian ditimbang ( a
gram )
o
Dikeluarkan cawan tembaga porus dari
petridis, di isi dengan contoh tanah halus 0,5 mm , kurang lebih 1/3 cawan, contoh
tanah halus ditambahkan lagi 1/3 nya dengan jalan yang sama sampai cawan
tembaga porus penuh dengan tanah, kelebihan tanah diatas cawan diratakan dengan
colet.
o
Cawan tembaga porus direndam dalam bak
perendam dengan ditumpu batu di bawahnya agar air bebas masuk ke dalam cawan
tembaga porus. Perendaman dilakukan selama 12 – 16 jam
o
Setelah selesai, cawan tembaga porus
diambil dari bak perendam, permukaan tanah yang mengembang diratan dengan
colet, dibersihkan dengan serbet,dimasukan ke dalam cawan pertidis yang
digunakan pada waktu penimbangan pertama, lalu ditimbang ( b gram )
o
Dimasukan cawan tembaga porus ke dalam
oven selama 24 jam dengana suhu 105 – 110oC
o
Setelah waktu pengovenan seesai, cawan
diangkat dengan tang penjepit dan dimasukan ke dalam eksikator selama 15 menit.
Dan diambil dengan tang penjepit , dan ditimbang berat nya ( c gram )
o
Tanah di dalam cawan tembaga dibuang,
cawan tembaga porus dibersihkan dengan kuas, dialasai dengan petridis yg sama
lalu ditimbang beratnya (d gram )
o
Perhitungan :
BAB IV
DATA
DAN PEMBAHASAN
A. Deskripsi data
Tabel
1.1 tanah kering
No
|
Ulangan
|
Botol timbang kosong ( a g)
|
( a ) + contoh
tanah (b)
|
( b) Setelah
dioven ( c g )
|
Kadar
air tanah kering udara ( % )
|
1
|
Ka 1
|
22,2963
|
30,8213
|
30,1844
|
8,07 %
|
2
|
Ka 2
|
26,3696
|
34,7557
|
34,1308
|
8,05 %
|
Rata – rata
|
8,06 %
|
||||
Tabel
1.2 kapasitas lapang
No
|
Ulangan
|
Keranjang kuningan kosong (a g)
|
(a)+ gumpalan
tanah basah (b g)
|
Kadar
air kapasitas lapang ( %)
|
1
|
KL - 1
|
78,2734
|
88,7598
|
31,673 %
|
2
|
KL - 2
|
78,6022
|
87,0284
|
39,172 %
|
Rata – rata
|
35,4045 %
|
|||
Tabel
1.3 kadar air maksimum
Ulangan
|
Cawan + kertas saring jenuh + petridisin (a g )
|
tanah basah jenuh air (b g)
|
setelah dioven 24 jam (c g )
|
Petridisin + cawan + kertas saring setelah dioven
( d g )
|
Kadar air maksimum ( %)
|
KAM -1
|
94,4715
|
163,6728
|
133,1043
|
93,6037
|
75,1905
|
KAM - 2
|
93,7165
|
155,6581
|
128,2772
|
93,0308
|
75,7387
|
Rata - rata
|
75,4646
|
||||
B.
Pembahasan
Pada
air tanah terdapat tiga gaya yang mempengaruhi air tanah yaitu gaya adhesi, kohesi dan gravitasi
·
Kohesi adalah gaya tarik menarik antara partikel partikel yang
sejenis. Kohesi dipengaruhi oleh kerapatan dan jarak antarpartikel dalam zat.
Gaya kohesi mengakibatkan dua zat bila dicampurkan tidak akan saling melekat.
Contoh peristiwa kohesi adalah : air pada daun talas.
·
Adhesi adalah gaya tarik menarik antara partikel partikel yang
tidak sejenis. Gaya adhesi akan mengakibatkan dua zat akan saling melekat bila
dicampurkan. Contoh bagi tanah adalah bercampurnya partikel partikel tanah
dengan partikel artikel air,
· Gravitasi yaitu gaya tarik bumi yang cenderung menuju ke pusat bumi, sehingga air
tidak dapat ditahan oleh tanah, karena mudah meresap ke bawah akibat adaya gaya
gravitasi, air gravitasi mudah hilang dari tanah dengan membawa unsur hara
seperti N,K,Ca sehingga tanah menjadi masam dan miskin hara.
Kondisi kapasitas lapang
Terjadi jika
tanah dijenuhi air atau setelah hujan lebat, tanah dibiarkan selama 48 jam
sehingga air gravitasi sudah turun semua, pada kondisi kapasitas lapang , tanah
mengandung air yang optimum bagi tamanan, karena pori makro berisi udara,
sedangkan pori mikro semuanya berisi air, kandungan air pada kapasitas lapang
ditahan dengan tegangan 1/3 atm atau pada pF 2,54.
Tanah vertisol
Tanah pada vertisol mempunyai daya
serap yang tinggi diarenakan Tanah vertisol merupakan tanah yang memiliki sifat
khusus yaitu mempunyai sifat vertik , hal ini disebabkan karena terdapat
mineral liat tipe 2:1 yang relatif banyak, karena itu dapat mengkerut jika
kering dan mengembang jka jenuh air, proses mengembang dan mengkerut itu
disebabkan karena masing masing unit yang terdiri dari 2 si tetrahedral
ditambah dengan 1 Al oktahedral, masing – masing unit dihubungkan dengan unit
lain oleh ikatan yang lemah dari oksigen
ke oksigen serta air maupun kation dapat masuk pada ruang antar lapisan
sehingga mudah mengembang dan mengkerut.
Perendaman dan pengovenan pada kadar air maksimum
Pada percobaan
ke tiga mengenai penetapan kadar air maksimum tanah yaitu diperlukan perendaman
dan pengovenan, yang perendaman, yaitu cawan tembaga porus direndam dalam bak
perendam dengan ditumpu batu di bawahnya agar air bebas masuk ke dalam cawan
tembaga porus. Setelah perendaman selesai dilakukan pengovenan, pengovenan disini
bertujuan untuk menghilangkan kadar air yang berada di dalam tanah tersebut,
sehingga diperoleh hasil kadar tanah kering .
Hasil perhitungan
1.
Perhitungan kadar air tanah kering angin
o
Pada ulangan pertaman
o
Pada ulangan kedua
Setelah dihitung rata rata, kadar
air yang diperoleh dari tanah kering adalah 8,06%. ini menandakan bahwa
walaupun tanah itu kering tetapi masih memiliki kadar air , sekitar 8,06%.
2.
Percobaan
kedua mengenai menentukan kadar air kapasitas lapang
o
Padaulangan pertaman
o
Pada ulangan kedua
Setelah dihitung rata rata, kadar
air kapasitas lapang yang diperoleh dari tanah ultiso adalah 35,4045 %, ini
menandakan bahwa kemampuan optimum tanah ultisol dalam percobaa dapat menampung air sebesar 35,4045 %
3.
Percobaan
ketiga mengenai penetapan kadar air maksimum
o
Pada pengulangan pertama
o
Pada pengulangan kedua
Setelah dihitung rata rata, kadar
air maksimum yang diperoleh dari tanah ultiso adalah 75,4646 %, ini menandakan
bahwa kemampuan maksimum tanah ultisol dalam percobaa dapat menampung air sebesar 75,4646%
BAB V
KESIMPULAN
DAN SARAN
A. Kesimpulan :
1.
Penelitian yang saya
lakukan membuktikan bahwa untuk
Menetapkan kadar air contoh tanah kering angin, kapasitas lapang dan kadar air
maksimum tanah dapat dilakukan dengan metode gravimtri
B. Saran :
1.
Perlu
dilakukan percobaan lanjutan, tentang praktikum penetapan
kadar air tanah, agar bisa membandingkan dari percobaan selanjutnya sehingga
dapat memperoleh hasil yang sempurna.
DAFTAR
PUSTAKA
Beny harjadi dan/and paimin, 14 maret 2013, Teknik
Identifikasi Daerah Yang
Berpotensi
Rawan
Longsor Pada Satuan Wilayah Daerah Aliran , Vol. 10 no. 2, Diakses 22 maret
2015
Sriyati
Ramadhani, Pebruari 2010, Perencanaan Dinding
Penahan Tipe Gravitasi
Pada Lokasi Bukit Btn Teluk Palu
Permai, Jurnal
SMARTek, Vol. 8, No. 1,: 34 – 49, 23 Mar. 15
Hendra Setiawan, Desember 2011, Comparison of Cantylever Type Retaining
Walls and
Gravity Type at Various Heights Slopes Vol. 1 No. 2: 88-95,
23 Mar. 15
Dewi Liesnoor Setyowati, 2007, Kajian
Evaluasi Kesesuaian Lahan Permukiman
Dengan Teknik
Sistem Informasi Geografis (Sig), Volume 4 No. 1. 23 maret 2015
ulfa yunita, nur andajani, Pengaruh
Pembasahan (Wetting) Dan Pengeringan
(Drying)
Pada Tanah Lempung Ekspansif Dengan Kemampuan Kembang Susut Tinggi Terhadap
Nilai Kuat Tekan Bebas, http://ejournal.unesa.ac.id/article/4334/46/article.pdf,
21 maret 2015
Asmin
dan Syamsiar, 2006, Pengenalan Sifat Fisik Tanah untuk Kesesuaian
Pengelolaan
Lahan Tanpa Olah Tanah Pada Lahan Kering di Sulawesi Tenggara,Balai pengkajian
Teknologi Pertanian Sulawesi Tenggara. 23 Mar. 15
Sari lubis kemala, 2007, Aplikasi
Potensial Air Tanah , Medan : USU Repository
Undang Kurnia, dkk , 2006, Sifat
Fisik Tanah dan Metode Analisisnya, Balai Besar Litbang Sumber Daya Lahan
Pertanian , Agro Inovasi
Kim h. Tan. 1991, dasar dasar
kimia tanah, yogyakarta : gajah mada university
press
Arsyad sitanala, 1989,
konservasi tanah dan air, bogor : IPB press
Harjowigeno, sarwono, 2005,
tanah sawah, bogor – malang, bayumedia
|
Post a Comment