ACARA II. PENETAPAN KADAR AIR TANAH

LAPORAN PRAKTIKUM

DASAR-DASAR ILMU TANAH

 ACARA II

PENETAPAN KADAR AIR TANAH

Semester :

Genap 2011/2012

Disusun oleh :

Nama                  : AKBAR RIZKI

NIM                    : A1C011019

Rombongan        : 9

Kelompok           : 3

Asisten : Soffa Zukhrofati

KEMENTERIAN  PENDIDIKAN NASIONAL DAN KEBUDAYAAN

UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN

FAKULTAS PERTANIAN

PURWOKERTO

2012

BAB I. PENDAHULUAN

A.    Latar belakang

Tanah mempunyai peranan penting dalam siklus hidrologi. Kondisi tanah menentukan jumlah air yang masuk ke dalam tanah dan mengalir pada permukaan tanah. Jadi tidak hanya berperan sebagai media pertumbuhan tanaman tetapi juga sebagai media pengatur air. Analisis tanah membantu penyelidikan produktivitas dan penentuan tindakan pengolahan tanah. Hal ini dibutuhkan karena kondisi setiap tanah berbeda-beda bergantung pada proses pembentukannya. Proses pembentukan tanah dipengaruhi oleh faktor lingkungan (pedogenesis) maupun kegiatan manusia (metapedogenesis).

Air terdapat di dalam tanah karena ditahan/diserap oleh masa tanah, tertahan oleh lapisan kedap air, atau karena keadaan drainase yang kurang baik.

Air mempunyai fungsi yang penting dalam tanah. Antara lain pada proses pelapukan mineral dan bahan organik tanah, yaitu reaksi yang mempersiapkan hara larut bagi pertumbuhan tanaman. Selain itu, air juga berfungsi sebagai media gerak hara ke akar-akar tanaman. Akan tetapi, jika air terlalu banyak tersedia, hara-hara dapat tercuci dari daerah-daerah perakaran atau bila evaporasi tinggi, garam-garam terlarut mungkin terangkat kelapisan tanah atas. Air yang berlebihan juga membatasi pergerakan udara dalam tanah, merintangi akar tanaman memperoleh O2 sehingga dapat mengakibatkan tanaman mati.

Jumlah air yang diperoleh tanah sebagian bergantung pada kemampuan tanah yang menyerap air cepat dan meneruskan air yang diterima dipermukaan tanah ke bawah. Berdasarkan gaya yang bekerja pada air tanah yaitu gaya adhesi, kohesi dan gravitasi, maka air tanah dibedakan menjadi: air higroskopis,air kapiler dan air gravitasi.

Kandungan air tanah dapat ditentukan dengan beberapa cara. Sering dipakai istilah-istilah nisbih, seperti basah dan kering. Kedua-duanya adalah kisaran yang tidak pasti tentang kadar air sehingga istilah jenuh dan tidak jenuh dapat diartikan yang penuh terisi dan yang menunjukkan setiap kandungan air dimana pori-pori belum terisi penuh. Jadi, yang dimaksud dengan kadar air tanah adalah jumlah air yang bila dipanaskan dengan oven yang bersuhu 105°C hingga diperoleh berat tanah kering yang tetap.

B.  Tujuan

Menetapkan kadar air contoh tanah kering udara, kapasitas lapang dan kadar air maksimum tanah dengan metode gravimetri (perbandingan massa air dengan massa padatan tanah) atau disebut berdasarkan % berat.

BAB. II  METODE KERJA

A.   Alat dan Bahan

            Alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah contoh tanah kering angin, botol timbang, timbangan analitis, keranjang kuningan, cawan tembaga porus, bejana seng, kertas label, spidol, pipet ukur 2mm, bak perendam, serbet, kertas saring, oven, tang penjepit dan eksikator.

B.    Cara Kerja

a.      Kadar Air Tanah Kering Angin (Udara)

1)     Botol timbang dan penutupnya dibersihkan, diberi label, lalu ditimbang (= a gram).

2)     Botol timbang diisi dengan contoh tanah kering angin yang berdiameter 2 mm, kurang lebih setengahnya, ditutup, lalu ditimbang kembali (= b gram).

3)     Botol timbang yang berisi tanah dimasukan ke dalam oven dengan keadaan tutup terbuka. Pengovenan dilakukanpada suhu 105-1100C selaqma minimal 4 jam.

4)     Setelah waktu pengovenan selesai, botol timbang ditutup kembali dengan menggunakan tang penjepit.

5)     Botol timbang yang telah ditutup dikeluarkan dari oven dengan menggunakan tang penjepit, lalu dimasukkan ke dalam eksikator selama 15 menit.

6)     Setelah itu, botol timbang diambil satu persatu dengan menggunakan tang penjepit untuk ditimbang dengan timbangan yang sama (= c gram).

Perhitungan :

Kering udara = (b – a) x 100%

                                    (c – a)

b.      Kadar Air Kapasitas Lapang

1)     Keranjang kuningan dibersihkan, diberi label kemudian ditimbang (= a gram)

2)     Keranjang kuningan yang telah ditimbang diletakkan ke dalam bejana seng.

3)     Contoh tanah kering angin 2mm dimasukkan ke dalam keranjang kuningan setinggi 25 cm(sampai tanda batas) secara merata tanpa di tekan.

4)     Diteteskan air sebanyak 2 ml dengan pipet ukur secara perlahan-lahan pada 3 titik  tanpa  bersinggungan  (1 titik =0,67 ml), kemudian  bejana seng ditutup, diletakkan ditempat yang teduh dan dibiarkan selama 15 menit.

5)     Keranjang kuningan dikeluarkan dari bejana seng, diayak dengan hati-hati hingga tertinggal 3 gumpalan tanah lembab, lalu ditimbang (= b gram)

Kapasitas Lapang :                    2                x 100% + Ka

                                                b- (a+2)

c.      Kadar Air Maksimum Tanah

1)     Cawan  tembaga porus dan Petridis dibersihkan dan diberi label secukupnya 2)

2)     Pada dasar cawan tembaga porus diberi kertas saring, dijenuhi air dengan menggunakan botol semprot. Kelebihan air dibersihkan dengan serbet (lap), dimasukkan ke dalam Petridis kemudian ditimbang  (= a gram).

3)     Cawan tembaga porus dikeluarkan dari Petridis, isi dengan contoh tanah halus ( 0,5 mm) kurang lebih 1/3-nya, Cawan diketuk-ketuk perlahan sampai permukaan tanahnya rata, 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.

4)     Cawan tembaga porus direndam dalam bak perendam dengan ditumpu batu dibawahnya agar air bebas masuk kedalam cawan tembaga porus Perendaman dilakukan selama 12 -16 jam.

5)     Setelah waktu perendaman selesai, cawan tembaga porus diambil dari bak perendam. Permukaan tanah yang mengembang diratakan dengan colet, dibersihkan dengan serbet (lap), dimasukkan ke dalam cawan Petridis yang digunakan pada waktu  penimbangan paertama, lalu ditimbang (= b gram).

6)     Cawan tembaga porus dimasukkan ke dalam oven selama 24 jam dengan suhu 105-110ºC.

7)     Cawan tembaga porus dimasukkan ke dalam oven selama 24 jam dengan suhu 105-110 derajat Celcius.

8)     Setelah waktu pengovenan selesai, cawan diangkat dengan tang penjepit dan dimasukkan ke dalam eksikator selama 15 menit. Setelah itu diambil dengan tang penjepit kemudian ditimbang beratnya (= c gram).

9)     Tanah yang ada di dalam cawan tembaga porus dibuang, cawan tembaga porus dibersihkan dengan kuas, dialasi dengan Petridis yang sama lalu ditimbangberatnya (= d gram)

Kadar air maksimum =  (b – a)  -  (c – d)   x 100 %

                                                                          (c – d)

BAB III. HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN

A. Hasil Pengamatan

1.   Penetapan kadar air pada tanah kering udara

Tabel hasil pengamatan

Ulangan	Botol timbang kosong (a) gram	a + Contoh tanah (b) gram	b Setelah Dioven (c) gram	Kadar air (%)
Ka 1	22,7132	30,2113	28,3502	33,01%
Ka 2	22,9126	29,2810	27,6737	33,75%
Rata-rata				33,38%

Keterangan :

a = Botol Timbang Kosong per gram

b = a + Contoh Tanah per gram

c = b Setelah Dioven per gram

2.   Penetapan kadar air pada kapasitas lapang

Tabel hasil pengamatan

Ulangan	Keranjang kuning kosong (a) gram	a + Gumpalan tanah basah (b) gram	Kadar air (%)
KL-1	32,3032	43,2983	55,24%
KL-2	31,6678	43,6018	53,88%
Rata-rata			54,56%

Keterangan :

a = Keranjang kuning kosong per gram

b = a + Gumpalan tanah basah

3.   Penetapan kadar air maksimum

Tabel hasil pengamatan

Ulangan	Cawan + kertas saring jenuh + petridish (a) gram	(a) + tanah basah jenuh air (b) gram	(b) setelah dioven 24 jam (c) gram	Petridish + cawan + kertas saring setelah dioven (d) gram	Kadar air maksimum (%)
KAM 1	66,3929	118, 5360	89,2913	65,2469	116,86%
KAM 2	90,5331	137,9870	110,3458	89,3619	126,14%
Rata-rata					121,5%

Keterangan :

a = Cawan + kertas saring jenuh + petridish

b = a + Tanah basah jenuh air

c = b + Setelah dioven 24 jam

d = Petridish + cawan + kertas saring setelah dioven

Perhitungan :

1.     Tanah kering udara

a.      Ka-1    =  (b – c)    x 100%

       (c – a)

              =     (30,2113-28,3502)         x 100%

                      (28,3502-22,7132)

               = 33,01 %

b.     Ka-2    = (b – c)  x 100%

                (c – a)

            = (29,2810-27,6737)   x 100%

                (27,6737-22,9127)

            = 33,75%

2.     Kapasitas lapang

a.      KL-1   =          2               x 100% + Ka1

                    b – (a + 2)

            =           2                                 x 100% + 33,01%

                43,2983 – (32,3032+2)

             =  55,24%

b.      KL-2      =         2           x 100% + Ka2

                       b – (a + 2)

                =                  2                              x 100 % + 33,75%

                       43,6018 – (31,6678 + 2)

                =  53,88%

3.     Kadar air maksimum

a.      KAM-1      = (b – a) – (c – d )  x 100%

                               (c – d)

                   = (118,5360-66,3929) – (89,29137-65,2469)   x 100 %

                                       (89,2913 – 65,2469)

                     =  116,86%

a.      KAM-2        = (b – a) – (c – d )  x 100%

                                 (c – d)

                     = (137,9870-90,5331) – (110,3458-89,3619)   x 100 %

                                          (110,3458-89,3619)

                       =  126,14%                

B.     Pembahasan

Menurut Hardjowigeno (1992) bahwa air terdapat dalam tanah karena ditahan (diserap) oleh massa tanah, tertahan oleh lapisan kedap air, atau karena keadaan drainase yang kurang baik. Air dapat meresap atau ditahan oleh tanah karena adanya gaya-gaya adhesi, kohesi, dan gravitasi. Karena adanya gaya-gaya tersebut maka air dalam tanah dapat dibedakan menjadi :

1.       Air higroskopis,

Air higroskopis adalah air yang diserap tanah sangat kuat sehingga tidak dapat digunakan tanaman, kondisi ini terjadi karena adanya gaya adhesi antara tanah dengan air. Air higroskopis merupakan selimut air pada permukaan butir-butir tanah.

2.       Air kapiler,

Air kapiler adalah air tanah dimana daya kohesi (gaya tarik-menarik antara sesama butir-butir air) dan gaya adhesi (antara air dan tanah) lebih kuat dari gravitasi. Air ini dapat begerak secara horisontal (ke samping) atau vertikal (ke atas) karena gaya-gaya kapiler. Sebagian besar dari air kapiler merupakan air yang tersedia (dapat diserap) bagi tanaman.

3.         Air gravitasi,

Air gravitasi adalah bagian dari air tanah yang tidak dapat ditahan oleh tanah dan mengalir secara bebas karena pengaruh gaya gravitasi. Jumlah air yang ditahan oleh tanah setelah air gravitasi habis disebut air kapasitas lapang, dengan besarnya tekanan sekitar 1/3 atmosfer. (Hasan, 2011).

Kapasitas lapang adalah kandungan lengas maksimum yang terseia untuk pertumbuhan tanaman. Pengukuran dapat dilaksanakan dengan membasahi tanah sampai lewat jenuh kemudian dibiarkan air mengatur bebas karena gravitasi selama 48 jam. Pada kondisi ini tanah mengandung lengas maksimum yang tersedia untuk tanaman. Pori makro terisi udara, sedangkan pori mikro sebagian terisi air yang tersedia. Pada umumnya harkat kandungan lengas kapasitas lapang meningkat berdasarkan urutan-urutan : pasir < debuan < geluhan < lempung < gambut. Air tersedia merupakan selisih antara kapasitas lapang dan titik layu yang besarnya dipengaruhi tekstur, tetapi berbeda dengan kapasitas lapang. Sedangkan titik layu permanen merupakan pada titik terbawah daerah kelembaban yang tersedia. Suatu tanaman akan layu bila tidak bisa memperoleh air yang dibutuhkan. Kelayakan sementara akan terjadi pada banyak tanaman pada suatu hari yang panas dan angin bertiup, tetapi tanaman pulih kembali. Pada saat hari yang lebih sejuk kelayuan permanen begitu pula kelayuan sementara tergantung pada besarnya pemakaian air oleh tanaman (Sambroek, 1969).

Kadar air maksimum suatu jenis tanah ditentukan oleh daya hisap matriks atau partikel tanah, kedalaman tanah dan pelapisan tanah (Hakim, 1986).

                        Kadar air kering udara berguna untuk mengetahui kadar air yang terkandung pada sampel tanah atau tanaman yang sudah dikering udarakan. Berfungsi sebagai faktor kadar air pada setiap perhitungan analisa.

Berdasarkan data yang diperoleh pada percobaan tanah kering udara pada tanah Andisol  mempunyai kadar air tanah kering udara pada ulangan I yaitu 33,01%, dan pada ulangan II yaitu  33,75 %  dengan rata-rata 33,38%.

Hal ini disebabkan oleh kadungan bahan organik antara 2- 8 % dengan kapasitas pengikatan air yang tinggi sehingga terasa seperti sabun jika diremas (Munir, 1996).

 Berdasarkan data yang diperoleh pada percobaan penetapan kadar air kapasitas lapang tanah Andisol  pada ulangan pertama diperoleh  55,24 % dan  pada ulangan kedua sebesar 53,88% dengan rata-rata adalah 54,56 %.

Berdasarkan percobaan penetapan kadar air maksimum  pada tanah Andisol dapat diperoleh data yaitu pada KAM-1 sebesar 116,86% dan KAM-2 sebesar 126,14% dengan rata-rata 121,5 %.

Menurut Raes (1988) Kandungan air antara kapasitas lapang dan titik kritis disebut RAW (Readily Available Water). Perbandingan antara RAW dengan total air tanah yang tersedia dipengaruhi oleh iklim, evapotranspirasi, tanah, jenis tanaman dan tingkat pertumbuhan tanaman.

                        Kadar air tanah dipengaruhi oleh kadar bahan organik tanah dan kedalaman solum, makin tinggi kadar bahan organik tanah akan makin tinggi kadar air, serta makin dalam kedalaman solum tanah maka kadar air juga semakin tinggi (Hanafiah, 2007)

Berikut ini adalah jawaban dari pertanyaan halaman 5 diktat, yaitu :

1.      Air higroskopis adalah air yang diabsorbsi oleh tanah dengan sangat kuat, sehingga tidak tersedia dalam jumlah banyak bagi tanaman. Air kapiler adalah air tanah yang tertahan oleh tanah karena gaya adhesi dan kohesi yang lebih besar dari pada gaya gravitasinya. Sedangkan air gravitasi adalah air yang tidak bisa ditahan oleh tanah akibat gaya gravitasi yang menyebabkan air meresap ke bawah.

2.      Diketahui kadar air tanah kering udara = 25 % ; bobot tanah kering mutlak 24 gram, maka bobot tanah kering udara adalah :

            Ka       =      Bobot tanah kering udara        x  100 %      

                               Bobot tanah kering mutlak

                        =          25  x  100 %

                                          24

                         =     104,16 %

3.      Faktor- faktor yang mempengaruhi kadar air tanah adalah

a.       Kemampuan tanah menahan air dipengaruhi antara lain oleh tekstur tanah. Tanah-tanah bertekstur kasar mempunyai daya menahan air yang lebih kecil daripada tanah yang bertekstur halus. Oleh karena itu, tanaman yang ditanam pada tanah pasir umumnya lebih mudah kekeringan daripada tanah-tanah bertekstur lempung atau liat.

b.      Kadar bahan organik tanah (BOT). Semakin tinggi kadar BOT akan makin tinggi kadar dan ketersediaan air tanah.

c.       Senyawa kimiawi. Semakin banyak senyawa kimiawi di dalam tanah akan menyebabkan kadar dan ketersediaan air tanah menurun. Tanah kering udara adalah tanah yang tidak terkena cahaya matahari langsung.

            Faktor lainnya yang mempengaruhi kadar air tanah adalah tekstur tanah, dengan adanya perbedaan jenis tekstur tanah dapat menggambarkan tingkat kemampuan tanah untuk mengikat air, contohnya tanah yang bertekstur liat lebih mampu mengikat air dalam jumlah banyak dibandingkan tanah yang bertekstur pasir, sedangkan tanah bertekstur pasir lebih mampu mengikat air daripada tanah bertekstur debu.

            Faktor lain yang mempengaruhi kadar air tanah adalah struktur tanah, pori tanah, dan peremeabilitas tanah. Tanah yang mempunyai ruang pori lebih banyak akan mampu menyimpan air dalam jumlah lebih banyak karena ruang-ruang pori tanah akan terisi oleh air.

BAB V. KESIMPULAN

1.      Berdasarkan gaya yang bekerja pada air tanah yaitu gaya adhesi, kohesi dan gravitasi, maka air tanah dibedakan menjadi: air higroskopis,air kapiler dan air gravitasi.

2.      Faktor- faktor yang mempengaruhi kadar air tanah diantaranya kemampuan tanah menahan air dipengaruhi antara lain oleh tekstur tanah, .    kadar bahan organik tanah (BOT), dan Senyawa kimiawi serta faktor lainnya.

3.      Berdasarkan percobaan dapat diperoleh hasil :

·         Penetapan kadar air tanah kering udara, tanah Andisol  adalah sebesar 33,38 %.

·         Penetapan kadar air kapasitas lapang, tanah Andisol adalah sebesar 54,56 %.

·         Penetapan kadar air maksimum, tanah Andisol adalah sebesar 121,5 %.

       

DAFTAR  PUSTAKA

     Hakim, N. Et all. 1986. Dasar-dasar Ilmu Tanah. Universitas Lampung : Lampung.
Hanafiah, K., A. 2007. Dasar-Dasar ILmu Tanah. Jakarta :Rajawali Press

Hardjowigeno, S. 1992. Ilmu Tanah. Penerbit Akademika Pressindo : Jakarta

Hasan, 2011. HUBUNGAN AIR, TANAH DAN TANAMAN.                                                                      http://hasanagroteknos09.wordpress.com/2011/11/18/hubungan-air-tanah-dan-tanaman/. Diakses tanggal 8 Mei 2012.

   Munir, M., 1996. Tanah-Tanah Utama Indonesia. PT. Dunia Pusataka Jaya : Jakarta

Raes, D. , Herman L. , Paul V. A. Matman dan V.B Martin. 1987. Irrigation Schedulling Information Sistem. Katholike Universiteit Leuven : Leuven.

Sambroek . 1967 . Amazon Soils . Centre for Agricultural Publivatins and Documentation