Jumat, 12 April 2013

Laporan Praktikum DDIT Acara 3


LAPORAN PRAKTIKUM DASAR DASAR ILMU TANAH

ACARA 3

KONDUKTIVITAS HIDROLIKA TANAH JENUH



DI SUSUN OLEH :
NAMA                 : DIAH KARTIKA SARI
NPM                    : E1J011078
CO-ASS               : - ATRI NOPRI JAYANTI
                                                            -HENRI GUNAWAN
SHIFT/TANGGAL:KAMIS/JAM 08.00





LABORATORIUM ILMU TANAH
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS BENGKULU
2012



BAB I

PENDAHULUAN


1.1  LATAR BELAKANG

Konduktivitas hidrolika tanah merupakan kemampuan tanah untuk melewati air. Kemampuan ini berlaku pada dua kondisi, yaitu pada saat semua pori-pori terisi oleh air ( tanah jenu ) dan ketika hanya sebagian dari pori-pori yang terisi air ( tanah tak jenuh ).  Dalam hal ini, laju konduktivitas hidrolika tanah ( K-sat ) selalu lebih tingggi dari laju konduktivitas hidrolika tanah tak jenu ( K-unsat ). Hal ini disebabkan oleh dua faktor utama. Pertama, pada tanah jenuh pengaruh gaya gravitasi jauh lebih dominan dibandingkan pada tanah tak jenuh. Kedua, ukuran pori-pori sebagai media K-sat jauh lebih besar dari ukuran pori-pori untuk K-unsat.
Penetapan K-sat sangat penting dalam memprediksi dan mengevaluasi berbagai proses yang berkaitan dengan pengelolan tanah dan air. Di sektor pertanian dan kehutanan, nilai K-sat suatu jenis tanah dapat digunakan untuk mengevaluasi mudah tidaknya tanah tersebut menghasilkan aliran permukaan ( runoff ) atau tergenang bila hujan turun. Bila nilai K-sat lebih rendah dari intesitas hujan maka tanah tersebut cendering akan mengalami runoff dan tererosi bila lahanya miring dan tergenang bila lahannya datar atau cekung. Pengukuran K-sat juga penting dalam menentukan laju kehilangan air dari tubuh tanah melalui perembesan seperti yang ditemui pada saluran irigasi dan petak-petak sawah. Oleh sebab itu, penetapan K-sat sangat penting diilakukan di daerah-daerah tropis yang memiliki curah hujan yang sangat tinggi.

1.2 TUJUAN PRAKTIKUM.
Tujuan dari praktikum ini adalah :
-          Menetapkan laju konduktivitas hidrolika contoh tanah dalam keadaan jenuh
-          Membandingkan laju konduktivitas dari beberapa contoh tanah yang digunakan









BAB II
TINJAUAN PUSTAKA

Air berada dalam lapisan tanah karena daya ruang-ruang kosong di antara partikel tanah, adanya gaya tarik partikel tanah terhadap air (adsorptive force) dan gaya kapiler. Gabungan kedua gaya terakhir disebut dengan gaya matriks. Begitu ruang-ruang kosong milai terisi air, maka gaya matriknya mulai turun dan pada keadaan mendekati jenuh maka gaya matriknya mendekati nol. Keadaan air pada saat gaya matriknya nol disebut kapasitas lapang. Apabila air terus ditambahkan,meskipun ruangannya masih tersedia, maka air tersebut akan dibiarkan terus mengalirketempat lebih rendaholeh gaya gravitasi. Akan tetapi apabila ada gaya luar yang menahan gaya gravitasi, maka air akan memenuhi ruangan kosong yang ada.
Tidak semua air yang ada didalam pori tanah dapat dipergunakan oleh tanaman. Hal ini tergantung oleh kekuatan dalam menarik air antara akar dengan partikel tanah. Pada kondisi jenuh, air didalam pori tanah diikat sehingga memerlukan tenaga yang besar untuk melaluinya. (Suhardi, 1997)
Kemampuan tanah menyimpan air dipengaruhi oleh macam dari ukuran diameter partikel penyusunnya. Partikel liat mempunyai daya ikat air lebih besar dibandingkan partikel pasir, akan tetapi tanah liat mempunyai ruang antar partikel (pori) lebih sempit dibandingkan tanah berpasir. Oleh karena itu, air gravitasi pada tanah liat lebih kecil dibandingkan tanah pasir akan tetapi tanah pasir maupun tanah liat kurang mampu menyimpan atau menyediakan air untuk tanaman. Tanah dengan tekstur sedang (lempung) umumnya mempunyai kemampuan menyimpan dan menyediakan air untuk tanaman lebih besar dari tanah lainnya (Seta, 1987)
Air hujan atau air irigasi yang memasuki tanah, mula-mula menggunakan atau menggantikan udara yang terdapat dalam pori makro dan kemudian pori mikro. Air tambahan berikutnya akan bergerak kebawah melalui proses pergerakan air jenuh. Pergerakan air jenuh dikatakan atau ditentukan oleh dua factor, yaitu
v  Daya air yang bergerak (Driving Force)
v  Kemampuan pori melewatkan air (Hidrolic Konductivity), atau hantaran hidrolika
Hubungan kedua factor itu dengan jumlah airnya yang bergerak tertentu pada persamaan : V = k x f. Dimana v adalah volume air bergerak, dan f adalah daya air yang bergerak, k adalah hantaran hidrolik
Hantaran hidrolik pada tanah jenuh adalah tetap, yang ditentukan oleh ukuran dan distribusi pori. Daya air yang bergerak yang dikenal juga sebagai gradient hidrolik sama dengan perbedaan tinggi antara diatas dan dibawah kolom tanah. (Sanches, 1976).
Pergerakan air jenuh tidak hanya jumlah air yang bergerak melalui profil tanah ditentukan oleh factor sebagai berikut :
v  Jumlah air yang ditambahkan
v  Kemampuan infiltrasi permukaan tanah
v  Hantaran hidrolik horizon-horizon
v  Jumlah air yang ditahan oleh profil tanah pada keadaan kapasitas lapang
Tekstur dan struktur berbagai horizon menentukan pengaruh keempat factor tersebut . Tanah berpasir mempunyai kemampuan infiltrasi dan hantaran hidrolik serta daya menahan air rendah, sebaliknya tanah bertekstur halus umumnya mempunyai perkolasi air rendah, karena penyumbatan pori oleh pembengkakan koloid tanah serta adanya uadara yang terjepit. (Nurhayati, 1986).
Tegangan kelembaban tanah dan cepatnya aliran air konduktivitasnya penting kaitannya dengan kandungan air tanah, contoh tanah jenuh mempunyai dua akibat :
1)      Sementara tanah mongering atau kandungan air menurun akar tumbuhan dan jasad renik harus mengeluarkan lebih banyak energi untuk menyerap air atau ketersediaanya.
2)      Konduktivitas air atau hantaran hidrolik atau laju perpindahan air menurun dengan tajam, sementara tanah mongering.
Nilai konduktvitas hidrolika bernilai negatif (-) berarti oleh karena menunjukkan bahwa air bergerak dari potensial tinggi ke arah potenasial tinggi ke arah potensial yang lebih rendah ( Henry Darcy, 19-  )
Secara umum konduktvitas hidrolik tanah dapat juga di artikan sebagai kemampuan tanah untuk melewatkan air. Kemampuan ini berlaku pada dua kondisi yaitu pada saat semua pori-pori terisi oleh air dan ketika hanya sebagian tanah terisi oleh air ( anonim,2002 ).
Konduktivitas hidrolika tanah jenuh ( K-sat ) pada prinsipnya diterapkan dengan menggunakan tinggi genangan tetap yang dikenal dengan constan  head method sedangkan lawan dari prinsip tersebut diatas adalah falling head method dimana permukaan air di dalam alat ukur dibiarkan turun pada saat pengukuran K-sat berlangsung. Nilai K-sat ini dihitung berdasarkan dua pendekatan yaitu dilapang dengan cara menghitung jumlah air yang masuk ke profil tanah persatuan waktu dan di laboratorium dengan cara menghitung jumlah air yang keluar dari contoh tanah per satuan waktu ( Ananto, 1986 ).

























BAB III
METODELOGI

  1. Alat dan bahan
Alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum adalah

-          Tanah utuh
-          Kain kasa
-          Karet
-          Alat pengukur K-sat
-          Stopwatch
-          Gelas ukur
-          Timbangan listrik
b.      Cara kerja
Pengukuran  K-sat pada acara ini akan menggunakan metode constant head di laboratorium.  Adapun langkah kerjanya sebagai berikut :
-          Dibagian bawah contoh tanah utuh (ring sample) ditutup dengan kain kasa can diikat dengan karet. Contoh tanah direndam didalam air, hingga permukaan air berada sekitar 2 cm dibawah permukaan tanah, selama 24 samapi 36 jam ( sampai tanah jenuh )
-          Di tempatkan ring sampel kosong di atas ring sampel yang telah diisi dengan contoh tanah lalu satukan kedua ring sampel tersebut dengan potongan karet ban sepeda. lakukan kegiatan ini sambil contoh tanah tetap terendam di dalam air
-          Dipindahkan contoh tanah ke rak yang tersedia, isi bak dengan air hingga permukaanya berada 2 cm dari permukaan ring sample lalu alirkan air ke dalam ring sampel shipon ( Pipa L ) agar ketinggian air di dalam ring sampel konstan.
-          Ditampung air yang keluar dari bawah ring sampel dengan gelas ukur. Sesaat setelah air keluar, dihidupkan stopwatch dan dicatat volume air di dalam gelas ukur untuk setiap periode tertentu ( beberapa detik sampai beberapa jam atau hingga pertambahan volume air konstan ).
-          Nilai K-sat ditentukan dengan menggunakan rumus yang merupakan turunan dari hukum Darcy berikut :
  Q = K-sat x A x dH/L atau
  K-sat = Q/A x L/dH
Dimana :
Q = Penambahan volume air yang tertampung digelas ukur per satuan     waktu (mm3/jam)
A = Luas penampang gelas ukur (mm2)
Q/A = Penambahan tinggi permukaan air didalam gelas ukur per satuan waktu (mm/jam)
dH = Tinggi tegangan dari permukaan tanah (mm)
L = Ketebalan contoh tanah (mm)                                     
-          Direndaman kembali contoh tanah sebagaimana pada langkah (1) untuk penetapan kadar lengas jenuh dan kapasitas lapang yang akan dilakukan acara berikutnya.





























BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
  1. Hasil Pengamatan
Lapisan 1
T) (mnt
V (ml)
A (cm)2
L (cm)
AH
K-sat
Kategori
5 mnt
4
41,83
4,2
6
O,0133
Lambat
10 mnt
9
41,83
4,2
6
0,0112
Lambat
15 mnt
18
41,83
4,2
6
0,0200
Lambat
20 mnt
30
41,83
4,2
6
0,0251
Lambat
25mnt
43
41,83
4,2
6
0,0287
Lambat
30 mnt
57
41,83
4,2
6
0,0317
Lambat

Lapisan 2
T (mnt)
V (ml)
A (cm)2
L (cm)
sAH
K-sat
Kategori
5 mnt
0
41,83
4,2
6,6
0
Lambat
10 mnt
0
41,83
4,2
6,6
0
Lambat
15 mnt
0
41,83
4,2
6,6
0
Lambat
20 mnt
0
41,83
4,2
6,6
0
Lambat
25 mnt
0
41,83
4,2
6,6
0
Lambat
30 mnt
0,1
41,83
4,2
6,6
0,00005
Lambat











Perhitungan :
Lapisan I Topsoil
Untuk t = 5  menit   =>  K-sat  =                           = 
            =








 
Untuk t = 10 menit   =>  K-sat  =                          = 
            
                                                                                       =








 
Untuk t = 15 menit   =>  K-sat  =                          = 
                                              
=


 
Untuk t = 20 menit   =>  K-sat  =                          = 
                                             
=


 
Untuk t = 25 menit   =>  K-sat  =                          = 
                                             
=


 
Untuk t = 30 menit   =>  K-sat  =                          = 
                                             
=









Lapisan 2 Subsoil
Untuk t = 5  menit   =>  K-sat  =                           = 

            =







 
Untuk t = 10  menit   =>  K-sat  =                         = 

            =








 
Untuk t = 15 menit   =>  K-sat  =                          = 
                                             
=


 
Untuk t = 20 menit   =>  K-sat  =                          = 
                                              
=


 
Untuk t = 25 menit   =>  K-sat  =                          = 
                                             
=


 
Untuk t = 30 menit   =>  K-sat  =                          = 
                                             
=










b.Pembahasan
Pada praktikum ini konduktifitas hidrolika tanah jenuh diketahui ada 2 lapisan tanah, yang pertama lapisan tanah topsoil dan yang kedua lapisan tanah subsoil, dimana terlihat perbandingan pertambahan air yang diserap dan pelepasan air yang berjalan atau mengalir dengan lancar. Nilai dari laju konduktivitas hidrolika tanah jenuh ini saya ambil dengan pendekatan laboratorium  yaitu dengan cara menghitung jumlah air yang keluar dari contoh tanah persatuan waktu. Jumlah volume pada lapisan satu selalu lebih besar yaitu 0,0133 daripada lapisan dua sehingga kecepatan konduktivitas hidrolik tanah lebih besar lapisan satu dibandingkan dengan lapisan dua. Hal ini menandai bahwa pada lapisan tanah bagian atas atau Topsoil memiliki daya infiltrasi serap yang tinggi yang disebabkan karena pengaruh struktur dan tekstur dari porositas tanah Topsoil itu sendiri.
Untuk lapisan satu masih memiliki bahan organik dan anorganik dalam jumlah yang banyak. Lapisan satu juga memiliki tekstur tanah yang umumnya memiliki komponen geluh sehinngga mempunyai pori-pori udara yang banyak dan luas pori-pori yang relatif besar maka air akan dapat menempati pori-pori ini. Hal lain yang juga diperhatikan bahwa ukuran pori-pori tanah mempunyai ukuran dan bentuk yang amat bervariasi dan beragam sehingga jumlah volume yang diperoleh pada lapisan satu lebih besar dari lapisan dua. Berbeda dengan lapisan tanah yang kedua yaitu lapisan tanah subsoil, lapisan ini sangat lambat atau susah untuk menyerap air, hal ini terjadi karena tanah tersebut berstruktur liat, sehingga daya serapnya terhadap air sangat lambat. Pada tanah liat memiliki gaya kohesi atau gaya tarik menarik terhadap adanya air yang relatif  tinggi sehingga pori-pori tanahnya dapat mengikat air yang dilewati oleh air. Lapisan bawah ini memiliki ukuran luas pori-pori yang kecil sehingga kemampuan untuk menahan air cukup tinggi.
Menurut Nurhayati (1986), mengatakan bahwa, tanah berpasir mempunyai kemampuan infiltrasi dan hantaran hidrolik tinggi tetapi daya tahan air rendah, sedangkan tanah struktur halus (liat) umumnya mempunyai perkolasi rendah, karena penyumbatan oleh pembengkakan koloid tanah serta adanya udara yang terjepit.
. Semakin luas pori-pori tanah maka kecepatan air masuk ke dalam tanah semakin tinggi atau cepat. Faktor ini juga yang menyebabkan bahwa lapisan satu memiliki kecepatan konduktivitas hidrolika tanah lebih tinggi dari lapisan dua.




 











VI. KESIMPULAN
Dari pembahasan diatas maka dapat saya simpulkan bahwa :
v  Lapisan satu memiliki daya penahan air yang lebih rendah jika di bandingkan dengan daya penahan air pada lapisan dua.
v  Besarnya konduktifitas hidrolika tanah dipengaruhi oleh ketebalan tanah
v  Konduktifitas hidrolika tanah jenuh lebih tinggi jika dibandingkan dengan konduktifitas hidrolika tanah tak jenuh
v  Pada lapisan tanah bagian atas atau Topsoil memiliki daya infiltrasi serap yang tinggi yang disebabkan pengaruh struktur dan tekstur dari porositas tanah Topsoil.
v  Semakin luas pri-pori tanah maka kecepatan air masuk ke dalam tanah semakin tinggi atau cepat
Berdasarkan grafik hasil pengamatan juga saya simpulkan bahwa antara volume dengan waktu berbanding lurus yang berarti semakin lama waktu yang diperlukan maka volume air yang didapat semakin besar







 DAFTAR PUSTAKA


Anonim. 2002. Penuntun Praktikum DDIT. Fakultas Pertanian Universitas Bengkulu: Bengkulu.
Nurhayati, dkk. 1986. Dasar-dasar Ilmu Tanah. Lampung: UNILA.
Seto Kusuma Ananto. 1987. Konservasi Sumber Daya Tanah Dan Air. Kalam Mulia: Jakarta.
Ms. Klami Titiek. Ir dkk. Hubungan Tanah, Air Dan Tanaman . Ikip semarang Press: Semarang.
Hillel, D. 1980. Introduction to Soil Physics: Academic Press. Inc. London.s
Suhardi. 1997. Dasar-dasar Ilmu Tanah.Laboratorium Ilmu Tanah Faperta UNIB. Bengkulu



 

Tidak ada komentar:

Posting Komentar