A. PENDAHULUAN a. Latar Belakang Dalam ilmu fisika tanah, dapat dipelajari mengenai penentuan Berat isi dan Berat jenis partikel. Berat isi berhubungan dengan padatan, porositas dan bahan organik. Selain itu, dalam pengaplikasiannya, kondisi Berat isi sangat mempengaruhi infiltrasi, konsistensi, pergerakan akar dan pengolahan lahan. Hal inilah yang menunjukkan bahwa Berat isi masih berhubungan dengan sifat-sifat tanah yang lain. Oleh karena itu, Berat isi dan Berat jenis partikel sangat penting untuk dipelajari sehingga pengetahuan mengenai Berat isi dan Berat jenis partikel semakin bertambah. Dan kita dapat menghitung dan menentukan Berat jenis dan Berat Isi suatu tanah. Data sifat-sifat fisik tanah tersebut diperlukan dalam perhitungan penambahan kebutuhan air, pupuk, kapur, dan pembenah tanah pada satuan luas tanah sampai kedalaman tertentu. Berat isi tanah juga erat kaitannya dengan tingkat kepadatan tanah dan kemampuan akar tanaman menembus tanah. Dalam pengambilan dan penanganan contoh tanah untuk pengukuran sifat fisik tanah di lapangan harus dilakukan dengan benar sesuai teknik yang telah ditentukan. Contoh Tanah adalah suatu volume massa tanah yang diambil dari suatu bagian tubuh tanah (horison/lapisan/solum) dengan cara-cara tertentu disesuaikan dengan sifat sifat yang akan diteliti secara lebih detail di laboratorium. Pengambilan contoh tanah dapat dilakukan dengan 2 teknik dasar yaitu pengambilan contoh tanah secara utuh dan pengambilan contoh tanah secara tidak utuh. Sebagaimana dikatakan dimuka bahwa pengambilan contoh tanah disesuaikan dengan sifat-sifat yang akan diteliti. Untuk penetapan sifat-sifat fisika tanah ada 3 macam pengambilan contoh tanah yaitu : (1) Contoh tanah tidak terusik (undisturbed soil sample) yang diperlukan untuk analisis penetapan berat isi atau berat volume (bulk density), agihan ukuran pori (pore size distribution) dan untuk permeabilitas (konduktivitas jenuh); (2) Contoh tanah dalam keadaan agregat tak terusik (undisturbed soil aggregate) yang diperlukan untuk penetapan ukuran agregat dan derajad kemantapan agregat (aggregate stability); (3) Contoh tanah terusik (disturbed soil sample), yang diperlukan untuk penetapan kadar lengas, tekstur, tetapan Atterberg, kenaikan kapiler, sudut singgung, kadar lengas kritik, Indeks patahan (Modulus of 1
Rupture:MOR), konduktivitas hidroulik tak jenuh, luas permukaan (specific surface), erodibilitas (sifat ketererosian) tanah menggunakan hujan tiruan (rainfall simulator) Untuk penetapan sifat kimia tanah misalnya kandungan hara (N, P, K, dll), kapasitas tukar kation (KTK), kejenuhan basa, dll digunakan pengambilan contoh tanah terusik. Ada beberapa contoh variabel sifat fisik tanah yang diuji dalam ilmu fisika tanah yaitu : (1) Bobot isi tanah; (2) Bobot jenis partikel; (3) Kadar air tanah pada kondisi lapangan dan kapasitas lapang; (4) Porositas tanah; (5) Permeabilitas tanah. Bobot isi tanah merupakan salah satu sifat fisik tanah yang sering ditetapkan karena berkaitan erat dengan perhitungan penetapan sifat-sifat fisik tanah lainnya, seperti
retensi
air
(pF),
ruang
pori
total
(RPT), coefficient
of
linier
extensibility (COLE), dan kadar air tanah. Data sifat-sifat fisik tanah tersebut diperlukan dalam perhitungan penambahan kebutuhan air, pupuk, kapur, dan pembenah tanah pada satuan luas tanah sampai kedalaman tertentu. 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) yang akan dibahas dalam bab ini. Metode tidak langsung adalah dengan mengukur beberapa sifat fisik atau kimia tanah yang berhubungan dengan kadar air tanah. Sifat ini meliputi konstanta dielektrik (permitivity relatif), konduktivitas elektrik, kapasitas panas, kandungan ion H, dan kepekaan magnetik. Berlawanan dengan metode langsung, metode tidak langsung bersifat lebih tidak merusak atau nondestruktif, sehingga kandungan air dalam contoh tidak berubah selama pengukuran. Akurasi dan ketepatan dari metode ini tergantung kepada kedekatan hubungan antara sifat yang diukur dan kadar air volumetrik (θv).
2
Berat jenis partikel sangat penting untuk dipelajari sehingga pengetahuan mengenai Berat isi dan Berat jenis partikel semakin bertambah. Dan kita dapat menghitung dan menentukan Berat jenis dan Berat Isi suatu tanah. Data sifat-sifat fisik tanah tersebut diperlukan dalam perhitungan penambahan kebutuhan air, pupuk, kapur, dan pembenah tanah pada satuan luas tanah sampai kedalaman tertentu. Berat isi tanah juga erat kaitannya dengan tingkat kepadatan tanah dan kemampuan akar tanaman menembus tanah. Tanah memegang peranan penting dalam melakukan prespitasi air yang masuk ke dalam tanah, selanjutnya sekitar 70% dari air yang diterima di evaporasi dan dikembalikan ke atmosfer berupa air, dan tanah memegang peranan penting dalam refersi dan penyimpanan. Sisanya itulah yang digunakan untuk kebutuhan tranpirasi, evaporasi dan pertumbuhan tanaman. Kandungan air dalam tanah dapat ditemukan dengan beberapa cara. Sering dipakai istilah nisbi, seperti basah dan kering. Keduaduanya adalah kisaran yang tidak pasti tentang kandungan air dan karena itu dapat ditafsirkan bermacam-macam. Walaupun penentuan kandungan air tanah didasarkan pada pengukuran gravimetrik, tetapi jumlah air lebih mudah dinyatakan dalam hitungan volumetrik seperti nisbah air. Porositas adalah proporsi ruang pori tanah (ruang kosong) yang terdapat dalam suatu volume tanah yang dapat ditempati oleh air dan udara , sehingga merupakan indikator kondisi drainase dan aerasi tanah. Tanah yang poreus berarti tanah yang cukup mempunyai ruang pori untuk pergerakan air dan udara masuk dan keluar tanah yang secara leluasa. Tanah tersusun dari butiran tanah atau partikel lainnya dan rongga-rongga atau pori di antara partikel butiran tanah. Rongga-rongga terisi sebagian atau seluruhnya dengan air atau zat cair lainnya. Rongga-rongga tanah yang tidak terisi oleh air atau zat cair akan terisi oleh udara atau bentuk lain dari gas. Sifat-sifat mekanis penting tanah, seperti kekuatan (strength) dan pemampatan (compressibility), secara langsung berhubungan dengan atau paling tidak dipengaruhi oleh faktor-faktor dasar seperti rapat masa (density), berat volume (unit weight), angka pori (void ratio), dan derajat kejenuhan(degree of saturation). Porositas tanah adalah kemampuan tanah dalam menyerap air berkaitannya dengan tingkat kepadatan tanah. Semakin padat tanah berarti semakin sulit untuk
3
menyerap air, maka porositas tanah semakin kecil. Sebaliknya semakin mudah tanah menyerap air maka tanah tersebut memiliki porositas yang besar. Tanah yang porositasnya baik adalah tanah yang porositasnya besar karena perakaran tanaman mudah untuk menembus tanah dalam menvari bahan organik. Selain itu tanah tersebut mampu menahan air hujan sehingga tanaman tidak selalu kekurangan air. Tetapi jika porositasnya terlalu tinggi, juga tidak baik, karena air yang diterima tanah langsung turun ke lapisan berikutnya. Tanah seperti ini kalau musim kemarau cepat membentuk pecahan yang berupa celah besar di tanah. Kenaikan kapasitas infiltrasi tanah tersebut disebabkan ke-naikan kandungan bahan organik tanah yang meningkatkan porositas tanah se-hingga lebih memantapkan struktur dan tekstur tanah serta perkembangan biota tanah permukaan. Kondisi tersebut me-nyebabkan terjadinya perbaikan sifat fisik tanah termasuk peningkatan kapasitas in-filtrasinya. Porositas dibagi 2 berdasarkan asal usulnya : 1. Original (Primary) Porosity
Porositas yang terbentuk ketika proses pengendapan batuan (deposisi) tanpa ada faktor lain. Pada umumnya terjadi pada porositas antar butiran pada batupasir, antar Kristal pada batukapur, atau porositas oolitic pada batukapur. 2. Induced (Secondary) Porosity
Porositas yang terbentuk setelah proses deposisi batuan karena beberapa proses geologi yang terjadi pada batuan tersebut, seperti proses intrusi, fault, retakan, dan sebagainya. Proses tersebut akan mengakibatkan lapisan yang sebelumnya non-porosity/permeabelitas menjadi lapisan berporositas. Contohnya retakan pada shale dan batukapur, dan vugs atau lubang-lubang akibat pelarutan pada batukapur. Batuan yang berporositas original lebih seragam dalam karakteristik batuannya daripada porositas induced. b. Materi Praktikum Adapun materi praktikum ini adalah variabilitas beberapa sifat fisik tanah mineral dan gambut pada berbagai sistem pengelolaan lahan. c.
Tujuan Praktikum Adapun tujuan dari praktikum ini adalah agar mahasiswa dapat :
4
1.
Melakukan pengambilan dan penanganan contoh tanah di lapangan dengan benar.
2.
Melakukan pengukuran beberapa variabel sifat fisik tanah di laboratorium,
3.
Menghitung nilai variabel sifat fisik tanah dan menginterprestasikannya.
d. Tempat Praktikum Praktikum untuk pengukuran variabel sifat fisik tanah ini dilakukan di laboratorium Fisika dan Konservasi Tanah Fakultas Pertanian, Universitas Tanjungpura. Untuk lokasi pengambilan sampel tanah adalah di sekitar kampus Universitas Tanjungpura. e. Variabel pengukuran Adapun variabel dalam praktikum fisika tanah ini adalah antara lain : 1.
Bobot isi tanah (BI)
2.
Bobot jenis partikel (BJP)
3.
Kadar air tanah pada kondisi lapangan dan kapasitas lapang (pF 2,5)
4.
Porositas tanah
f. Bahan dan Alat Praktikum 1. Bahan Bahan yang digunakan dalam praktikum fisika tanah ini adalah sebagai berikut : a. Kantong plastik putih b. Karet gelang c. Spidol permanent atau kertas label. 2. Alat Alat yang digunakan dalam praktikum fisika tanah ini adalah sebagai berikut : a. Ring sampel (silinder logam) b. Pisau tipis dan tajam c. Penggali, parang dan sekop d. Timbangan digital, eksikator dan oven e. Kalkulator dan alat tulis f. Meteran g. Kamera untuk dokumentasi
5
B. PENGAMBILAN DAN PENANGANAN SAMPEL TANAH DILAPANGAN
1. Pengambilan sampel tanah utuh dengan silinder kecil Cara pengambilan dan penanganan sampel tanah yang kami lakukan di lapangan antara lain : a. Meratakan dan membersihkan lapisan permukaan tanah yang akan diambil, kemudian meletakkan silinder tegak lurus pada lapisan tersebut. b. Menggali tanah disekeliling silinder dengan sekop. c. Mengkerat tanah dsekeliling silinder dengan pisau sampai mendekati permukaan. d. Menekan silinder sampai tiga perempat bagiannya masuk ke dalam tanah. e. Meletakkan silinder lain tepat diatas tabung pertama, kemudian menekan lagi sampai bagian bawah silinder yang kedua ini masuk kedalam tanah kira-kira 1 cm. f. Silinder beserta tanah didalamnya kami gali dengan sekop. g. Kemudian kami memisahkan silinder pertama dan kedua dengan hati-hati, lalu memotong tanah kelebihan yang ada pada bagian atas dan bawah tabung sampai rata. h. Menutup tabung beserta tanahnya dengan tutup plastik untuk mencegah penguapan. i. Kemudian membawa sampel tanah ke Laboratorium Fisika dan Konservasi Tanah. j. Membungkus bagian bawah ring sampel tanah dengan kain kasa dan karet gelang. k. Lalu merendamnya dengan air di wadah selama 24 jam untuk pengukuran sifat fisik di laboratorium.
6
C. PENGUKURAN SAMPEL TANAH DI LABORATORIUM
a. Pengukuran bobot isi tanah Cara kerja : 1. Ambil contoh tanah utuh di lapangan dengan tabung silinder 2. Contoh tanah beserta tabung silinder dikeringkan dalam oven selama 24 jam pada temperatur 105 0C. 3. Timbang contoh tanah dalam keadaan kering oven (BKO) dengan tabung silinder (X gram) 4. Timbang tabung silinder kosong (Ygram) 5. Perhitungan bobot isi
( X−Y ) gram/cm3 volume tanah
Volume ring silinder = π R2 T Volume ring silinder = ¼ π D2 T b. Pengukuran kadar air tanah Cara kerja metode gravimetrik : 1. Menimbang kaleng timbangan 2. Mengambil
contoh
tanah,
memasukkan
dalam
kaleng
timbangan
dan
menimbangnya. 3. Mengeringkannya didalam oven dengan suhu 105 0C selama 24 jam 4. Mengeluarkan dari oven kemudian memasukkannya kedalam desikator 5. Menimbang berat keringnya . 6. Menghitung kandungan air tanah dengan dasar berat kering tanah, dengan menggunakan rumus : Kadar air tanah =
BB−BKO x 100 BKO
7
Cara kerja metode volumetrik 1. Mengambil contoh tanah dengan ring sampel. 2. Bersihkan dinding silinder dengan potongan ratakan kedua permukaannya 3. Timbang tabung silinder dengan tanah didalamnya 4. Mengeringkan dalam oven dengan suhu 105 0C selama 24 jam 5. Keluarkan dari oven dan dinginkan dalam desikator 6. Menimbang berat keringnya (tanah+berat silinder) (BKO) 7. Mengeluarkan tanahnya dan membersihkan silindernya 8.
Menimbang tabung silindernya
9.
Menghitung kandungan air tanah dengan rumus : Kadar Air Tanah =
BB−BKO x 100 V
10. Bila jenis tanahnya tidak termasuk tanah yang mengembang dan mengkerut, cara menghitungnya dengan rumus : Kadar air volumertik (θ) = kadar air gravimetrik (w)* Bobot isi tanah (pb). c. Pengukuran bobot jenis partikel tanah Cara kerja : 1.
Tentukan kadar air tanah kering udara yang digunakan (duplo)
2.
Timbang labu ukur atau piknometer beserta tutupnya dalam keadaan bersih dan kering (X gram)
3.
Isikan tanah kering udara lebih 50 gram, masukkan kedalam labu ukur (kalau menggunakan piknometer ± 10 gram), bersihkan bagian luar dan leher labu, kemudian ditutup dan ditimbang, koreksi dengan kadar air tanah (Y gram = bobot labu ukur kosong + bobot tanah kering oven).
4.
Tambahkan aquadest ± setengahnya sambil membilas tanah yang masih menempel dileher labu.
5.
Untuk mengusir udara yang terjerap ditanah, labu dididihkan perlahan selama beberapa menit, sekali-kali labu digoyang dengan hati-hati untuk mencegah hilangnya tanah oleh buih.
6.
Dinginkan labu beserta isi sampelnya mencapai suhu ruangan, kemudian tambahkan aquadest dingin yang telah dididihkan sampai batas volume, tutup dan bersihkan bagian luar labu dengan lap kering, lalu ditimbang (Z gram)
8
7.
Keluarkan isi labu atau piknometer, cuci kemudian isi dengan aquadest dingin yang telah didihkan (suhu harus sama) sampai batas volume, tutup dan bersihkan bagian luar labu dengan lap kering, lalu ditimbang (A gram)
8.
Menghitung bobot jenis partikel dengan rumus : Bobot jenis partikel =
{( Y −X ) x d }
{ ( Y −X )−(Z− A) }
gram/cm3
d. Perhitungan porositas tanah Porositas tanah tidak dilakukan pengukuran di laboratorium, akan tetapi diperoleh secara tidak langsung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut : Porositas total =
isi x 100 (1− bobotbobot jenis partikel )
9
D. PERHITUNGAN 1.
Bobot Isi Tanah A. Tanah mineral kering a.
Sampel 1 (Kedalaman 0-20cm) Bobot isi = 0,725 gram/cm3
b.
Sampel 2 (Kedalaman 20-40cm) Bobot isi = 0,580 gram/cm3
c.
Sampel 3 (Kedalaman 40-60cm) Bobot isi = 0,525 gram/cm3
B. Tanah mineral basah a.
Sampel 1 (kedalaman 0-20) Bobot isi = 0,843 gram/cm3
b.
Sampel 2 (Kedalaman 20-40cm) Bobot isi = 1,15 gram/cm3
c.
Sampel 3 (Kedalaman 40-60cm) Bobot isi = 1,47 gram/cm3
C. Tanah gambut a. Sampel 1 (kedalaman 0-20 cm) Dik : Berat kering tanah + ring silinder(X) = 104,11 gram Berat basah ring + ring silinder = 165,46 gram Berat ring (Y) = 92,79 gram Volume tanah = 98,125 cm3
10
Bobot isi = =
( X−Y ) gram/cm3 volume tanah 104,11−92,79 gram/ cm3 98,125
= 0.115 gram/cm3 b. Sampel 2 (kedalaman 20-40 cm) Dik : Berat kering tanah + ring silinder(X) = 110,11 gram Berat basah ring + ring silinder = 160,30 gram Berat ring (Y) = 98,58 gram Volume tanah = 98,125 cm3 Bobot isi = =
( X−Y ) gram/cm3 volume tanah 110,11−98,58 gram/ cm3 98,125
= 0,118 gram/cm3 c. Sampel 1 (kedalaman 40-60 cm) Dik : Berat kering tanah + ring silinder (X) = 113,60 gram Berat basah ring + ring silinder = 163,34 gram Berat ring (Y) = 105,92 gram Volume tanah = 98,125 cm3 Bobot isi = =
( X−Y ) gram/cm3 volume tanah 113,60−105,92 gram/cm 3 98,125
= 0.078 gram/cm3 2.
Kadar air tanah A. Tanah mineral kering a. Sampel 1 (Kedalaman 0-20cm) Kadar air tanah = 80,46 % b. Sampel 2 (Kedalaman 20-40cm) Kadar air tanah = 71,89 % c. Sampel 3 (Kedalaman 40-60cm)
11
Kadar air tanah = 68,93 % B. Tanah mineral basah a. Sampel 1 (Kedalaman 0-20cm) Kadar air tanah = 69,08 % b. Sampel 2 (Kedalaman 20-40cm) Kadar air tanah = 68,69 % c. Sampel 3 (Kedalaman 40-60cm) Kadar air tanah = 66,07 %
C. Tanah gambut a. Sampel 1 (Kedalaman 0-20cm) Dik : Berat kering tanah + ring silinder(X) = 104,11 gram Berat basah ring + ring silinder (W) = 165,46 gram Berat ring (Y) = 92,79 gram Volume tanah = 98,125 cm3 BB = W-Y = 165,46 gram - 92,79 gram = 72,67 gram BKO = X-Y = 104,11 gram - 92,79 gram = 11,32 gram Kadar air tanah = =
BB−BKO x 100 BKO 72,67−11,32 x 100 11,32
= 541,96 % .b. Sampel 1 (Kedalaman 20-40cm) Dik : Berat kering tanah + ring silinder(X) = 110,11 gram Berat basah ring + ring silinder (W) = 160,30 gram Berat ring (Y) = 98,58 gram Volume tanah = 98,125 cm3 BB = W-Y = 160,30 gram - 98,58 gram = 61,72 gram
12
BKO = X-Y = 110,11 gram – 98,58 gram = 11,58 gram Kadar air tanah = =
BB−BKO x 100 BKO 61,72−11,58 x 100 11,58
= 432,99 % c. Sampel 1 (Kedalaman 40-60cm) Dik : Berat kering tanah + ring silinder(X) = 113,60 gram Berat basah ring + ring silinder (W) = 163,34 gram Berat ring (Y) = 105,92 gram Volume tanah = 98,125 cm3 BB = W-Y = 163,34 gram – 105,92 gram = 57,42 gram BKO = X-Y = 113,60 gram – 105,92 gram = 7,68 gram Kadar air tanah = =
BB−BKO x 100 BKO 57,42−7,68 x 100 7,68
= 647,66 % 3. Bobot jenis partikel A. Tanah mineral kering a.
Sampel 1 (Kedalaman 0-20cm) Bobot jenis partikel = 1,528 gram/cm3
b.
Sampel 2 (Kedalaman 20-40cm) Bobot jenis partikel = 1,571 gram/cm3
c.
Sampel 3 (Kedalaman 40-60cm) Bobot jenis partikel = 1,576 gram/cm3
B. Tanah mineral basah a.
Sampel 1 (Kedalaman 0-20cm) Bobot jenis partikel = 1,771 gram/cm3
b.
Sampel 2 (Kedalaman 20-40cm) Bobot jenis partikel = 1,802 gram/cm3
c.
Sampel 3 (Kedalaman 40-60cm)
13
Bobot jenis partikel = 1,891 gram/cm3 C. Tanah Gambut a.
Sampel 1 (Kedalaman 0-20cm) Dik : bobot labu kosong (X) = 13,2 gram Bobot labu berisi air + air (Z) = 75,11 gram Bobot labu kosong + bobot tanah kering oven (Y) = 24,52 gram Volume tanah = 98,125 cm3 Bobot labu + air dingin setelah didihkan (A) = 74.43 gram d = 1 gram/cm3 bobot jenis partikel =
( ( Y −X ) x d ) ( ( Y − X )−( Z− A ) )
= 1,065 gram/cm3 b.
Sampel 2 (Kedalaman 20-40cm) Dik : bobot labu kosong (X) = 13,2 gram Bobot labu berisi air + air (Z) = 75,11 gram Bobot labu kosong + bobot tanah kering oven (Y) = 24,78 gram Volume tanah = 98,125 cm3 Bobot labu + air dingin setelah didihkan (A) = 74.43 gram d = 1 gram/cm3 bobot jenis partikel =
(( Y −X ) x d ) ( ( Y − X )−( Z− A ) )
= 1,063 gram/cm3 c.
Sampel 3 (Kedalaman 40-60cm) Dik : bobot labu kosong (X) = 13,2 gram Bobot labu berisi air + air (Z) = 75,11 gram Bobot labu kosong + bobot tanah kering oven (Y) = 20,88 gram Volume tanah = 98,125 cm3 Bobot labu + air dingin setelah didihkan (A) = 74.43 gram d = 1 gram/cm3 bobot jenis partikel =
( ( Y −X ) x d ) ( ( Y − X )−( Z− A ) )
= 1,099 gram/cm3 4. POROSITAS TOTAL 14
A. Tanah Mineral Kering a. Sampel 1 (kedalaman 0 – 20 cm) Porositas total = 52,55 % b. Sampel 1 (kedalaman 20-40 cm) Porositas total = 63,08 % c. Sampel 1 (kedalaman 40-60 cm) Porositas total = 17,26 % B. Tanah Mineral Basah a. Sampel 1 (kedalaman 0 – 20 cm) Porositas total = 52,39 % b. Sampel 1 (kedalaman 20-40 cm) Porositas total = 36,18 % c. Sampel 1 (kedalaman 40-60 cm) Porositas total = 22,26 % C. Tanah Gambut a.
Sampel 1 (kedalaman 0 – 20 cm) Dik : bobot isi = 0,115 gram/cm3 Bobot jenis partikel = 1,065 gram/cm3 Porositas total = 1 -
Bobot Isi Bobot Jenis Partikel
x 100 %
= 89,20 % b.
Sampel 1 (kedalaman 20-40 cm) Dik : bobot isi = 0,118 gram/cm3 Bobot jenis partikel = 1,063 gram/cm3 Porositas total = 1 -
Bobot Isi Bobot Jenis Partikel
x 100 %
= 88,89 % c.
Sampel 1 (kedalaman 40-60 cm) Dik : bobot isi = 0,078 gram/cm3 Bobot jenis partikel = 1,099 gram/cm3 Porositas total = 1 -
Bobot Isi Bobot Jenis Partikel
15
x 100 %
= 92,90 %
D. PENYAJIAN DATA HASIL DAN PEMBAHASAN A. DATA HASIL 1. Tanah Mineral Kering Parameter Pengamatan BI (gram) KA (%) PT (%) BJP (g/cm3) 0 cm – 20 cm 0,725 80,46 52,55 1,528 20 cm – 40 cm 0,580 71,89 63,08 1,571 40 cm – 60 cm 0,525 68,93 17,26 1,576 Tabel 1. Data hasil pengukuran pada tanah mineral kering Kedalaman
2. Tanah Mineral Basah Parameter Pengamatan BI (gram) KA (%) PT (%) BJP (g/cm3) 0 cm – 20 cm 0,843 69,08 52,399 1,771 20 cm – 40 cm 1,15 68,69 36,182 1,802 40 cm – 60 cm 1,47 66,07 22,26 1,891 Tabel 2. Data hasil pengukuran pada tanah mineral basah Kedalaman
3. Tanah Gambut 16
Parameter Pengamatan BI (gram) KA (%) PT (%) BJP (g/cm3) 0 cm – 20 cm 0,115 541,96 89,20 1,065 20 cm – 40 cm 0,118 432,99 88,89 1,063 40 cm – 60 cm 0,078 467,66 92,90 1,099 Tabel 3. Data hasil pengukuran pada tanah gambut Kedalaman
B. PEMBAHASAN Kadar air tanah adalah jumlah air yang bila dipanaskan dengan oven yang bersuhu 105oC hingga diperoleh berat tanah kering yang tetap.Dua fungsi yang saling berkaitan dalam penyediaan air bagi tanaman yaitu memperoleh air dalam tanah dan pengaliran air yang disimpan ke akar-akar tanaman. Jumlah air yang diperoleh tanah sebagian bergantung pada kemampuan tanah yang menyerap air cepat dan meneruskan air yang diterima dipermukaan tanah ke bawah. Akan tetapi jumlah ini juga dipengaruhi oleh faktor-faktor luar seperti jumlah curah hujan tahunan dan sebaran hujan sepanjang tahun (Sosiawan, 2010). Adapun manfaat mengetahui kadar air tanah yaitu untuk mengetahui proses pelapukan mineral dan bahan organik tanah yaitu reaksi yang mempersiapkan hara yang larut bagi pertumbuhan tanaman, menduga kebutuhan air selama proses irigasi, mengetahui kemampuan suatu jenis tanah mengenai daya simpan lengas tanah (Soviani, 2012). Nilai penukuran kadar air berbanding terbalik dengan nilai pengukuran bobot isi tanah, hal ini bearti jika tanah memiliki kadar air yang tinggi, bearti tanah tersebut mempunyai bobot isi yang rendah. Sebaliknya, jika tanah memiliki bobot isi yang tinggi, bearti tanah tersebut memiliki kadar air yang tinggi.
17
Pengukuran pada tanah mineral kering 90 80
hasil pengukuran
70 Parameter Pengamatan BI (gram) Parameter Pengamatan KA (%) Parameter Pengamatan PT (%) Parameter Pengamatan BJP (g/cm3)
60 50 40 30 20 10 0 0 cm – 20 cm
20 cm – 40 cm
40 cm – 60 cm
kedalaman
Berdasarkan tabel di atas terlihat bahwa persen kadar air pada lapisan I sebesar 80,46 % , bobot isi 0,725 gram/cm3, dan lapisan II sebesar 71,89 % dan bobot isi 0,580 gram/cm3, dan pada lapisan III kadar airnya 68,93 % bobot isi 0,525 gram/cm3. Pada lapisan II kadar airnya lebih kecil daripada lapisan I. Perbedaan
kadar air pada tiap lapisan tanah ini disebabkan karena adanya perbedaan ketebalan atau kedalaman tanah. Tanah lapisan II memliki ketebalan yang relatif tipis sehingga daya
serapnya
atau
daya
tampungnya
terhadap
air
tidak
maksimal, ketidakmaksimalan tanah dalam menampung air akibat ketebalannya yang relatif tipis. Hal inilah yang menyebabkan kadar air tanah pada tanah lapisan II lebih rendah jika dibandingkan dengan tanah lapisan I. Faktor-faktor yang mempengaruhi tinggi rendahnya kadar air dari setiap lapisan tanah adalah tekstur tanah, struktur tanah, bahan organik tanah, dan lain-lainnya (Haryati, 2003) Lapisan I memiliki tekstur liat sehingga daya pegang/serapnya terhadap air semakin tinggi. Berbeda dengan tanah lapisan II yang bertekstur pasir akibat pencucian, butir-butirnya lebih besar sehingga luas permukaan per satuan bobot tanah semakin kecil. Akibatnya, kadar airnya rendah karena kapasitas pegang airnya juga rendah. Tanah-tanah bertekstur kasar mempunyai daya menahan air lebih kecil 18
daripada tanah bertekstur halus. Tanah bertekstur kasar mempunyai kemampuan menyimpan air yang sangat rendah. Kadar air juga dipengaruhi oleh kandungan bahan organik (Mulyani, M. 1991) Hal ini sesuai dengan dengan pedapat (Hakim, 1986) yang menyatakan apabila bertekstur pasir maka kemampuan untuk mengikat air itu rendah itu disebabkan susunan partikel pasir itu padat ,berbedah halnya dengan tekstur tanah liat yang kandungan kadar airnya tinggi dikarenakan susunan partikelnya lebih renggang.
Pengukuran pada tanah mineral basah 80 70 hasil pengukuran
60
Parameter Pengamatan BI (gram) Parameter Pengamatan KA (%) Parameter Pengamatan PT (%) Parameter Pengamatan BJP (g/cm3)
50 40 30 20 10 0 0 cm – 20 cm
20 cm – 40 cm
40 cm – 60 cm
kedalaman
Pada data hasil pengukuran tanah mineral basah juga mempunyai kesamaan, yaitu pada lapisan pertama mempunyai kadar air yag tinggi dibandingkan lapisan kedua ataupun ketiga. Jadi hal ini membuktikan bahwa pada lapisan pertama mempunyai kandungan liat yang lebih tinggi dibandingkan dengan lapisan kedua ataupun ketiga, sehingga lapisan pertama tidak dapat meloloskan air dengan mudah.
19
Pengukuran pada tanah gambut 600
hasil pengukuran
500
Parameter Pengamatan BI (gram) Parameter Pengamatan KA (%) Parameter Pengamatan PT (%) Parameter Pengamatan BJP (g/cm3)
400 300 200 100 0 0 cm – 20 cm
20 cm – 40 cm
40 cm – 60 cm
kedalaman tanah
Pada pengukuran tanah gambut mempunyai perbedaan dari tanah minral basah maupun kering. Hal ini dapat dilihat dari grafik pengukuran tanah gambut diatas, semakin dalam kedalaman tanah gambut, maka kadar air semakin besar. Hal ini terjadi karena tanah gambut mengandung kadar air yang sangat tinggi yang mana tanah ini berasal dari bahan organik yang melapuk dan pembentukan tanah ini ada pada cekungan atau dengan kata lain terbentuk karena adanya genangan. Pada tanah gambut ini dapat dilihat bahwa tanah gambut ini mempunyai bobot isi yang sangat rendah dan kadar air yang sangat tinggi. Hal ini membuktikan bahwa kadar air berbanding terbalik dengan bobot isi. Pada praktikum penentuan porositas tanah kali ini kita akan menentukan persen porositas suatu sampel tanah yang diambil di tanah mineral kering, mineral basah, dan di tanah gambut. Porositas tanah adalah kemampuan tanah dalam menyerap air. Jika dilihat dari grafik diatas, rata-rata porositas yang tinggi pada masing-masing sampel adalah pada lapisan pertama, hal ini menunjukan jika pada lapisan pertama kemampuan tanah dalam menyerap air adalah besar, hal ini dapat disebabkan oleh faktor bahan organik yang ada pada tanah tersebut, kandungan pasir pada tanah tersebut, dan organisme yang ada pada tanah tersebut.
20
F.PENUTUP A. KESIMPULAN Dari hasil pengamatan diatas dapat ditarik kesimpulan bahwa bobot isi tanah berbanding terbalik dengan kadar air tanah. Jika kadar air tinggi maka bobot isinya rendah, sebaliknya jika bobot isi tinggi maka kadar air rendah. Pada tanah gambut bobot isi sangat rendah karena gambut didominasi oleh air. Hal ini dapat dilihat dari hasil perhitungan kadar air tanah gambut. Porositas tanah pada lapisan pertama adalah yang paling tinggi karena bahan organik yang dapat membuat daya serap tanah tinggi, organisme yang dapat membuat daya serap air pada tanah tinggi. Tingginya porositas ini juga dapat dipengaruhi oleh fraksi pasir didalamnya. Bobot isi pada tanah yang diolah akan tinggi karena pada tanah yang diolah akan mengalami pemadatan tanah. Pengelolaan tanah dan jenis tanah akan mempengaruhi sifat fisika tanah. Hal yang terpenting adalah pengambilan sampel tanah sangat menentukan hasil yang akan didapat dalam pengukiran ini.
21
DAFTAR PUSTAKA Pairunan, Anna, K., Nanere, J, L., Arifin., Solo, S, R. Samosir, Romoaldus Tangkaisari, J. R Lalapia Mace, Bachrul Ibrahim., Hariadji Asnadi., 1997.Dasar-Dasar Ilmu Tanah. Perguruan Tinggi Negeri Indonesia Timur,Makassar. Lembaga Penelitian Tanah. 1979. Penuntun Analisa Fisika Tanah. Lembaga Penelitian Tanah, Bogor. Wulan,
2011. Penetapan
Kadar
Air
Metode
Oven
Pengering.http://wulaniriky.wordpress.com/2011/01/19/penetapan-kadar-airmetode-oven-pengering-aa/, diakses tanggal 1 Januari 2017 Hakim N, Nyapka M.Y., Lubis A.M, Nugroho S.G, Saul M.R, Dina M.A, Hong G.B, Bailey
H.H.,
1986, Dasar-Dasar
Ilmu
Tanah. Penerbit
Universitas
Lampung, Lampung. Buckman, Harry O., dan Nyle C. Brandy. 1982. Ilmu Tanah. Bhatara Karya Aksara : Jakarta.
22
Apriyanti, Mety. 2012. Penetapan
Kadar
Air
Tanah http://mety-
apriyanti.blogspot.com/2012/05/penetapan-kadar-air-tanah.html. diakses tanggal 1 Januari 2017 Hakim, Nurhajati. 1986. Dasar-dasar Ilmu Tanah. Lampung: Universitas Lampung. Hardjowigeno, S. 1992. Ilmu Tanah. Penerbit Akademika Pressindo : Jakarta
23