Penetapan Kadar Air Tanah Kapasitas Lapang (Metode Alhricks)

KATA PENGANTAR

            Puji syukur atas kehadiran Allah SWT karena berkat rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan tepat pada waktunya. Adapun judul laporan ini adalah “Penetapan Kadar Air Tanah Kapasitas Lapang Metode Alhricks” sebagai laporan praktikum Dasar Ilmu Tanah. Dalam menyelesaikan laporan ini penulis mengalami hambatan baik dari segi teknik, waktu, tenaga, maupun biaya. Namun dengan petunjuk Allah SWT serta bantuan dari teman-teman, penulis dapat menyelesaikan laporan ini sebagaimana semestinya.

Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1.    Kedua orang tua penulis yang telah memberikan banyak dorongan moral dan material.

2.    Ibu Ir. Asritanarni Munar, M.P selaku Dosen penaggung jawab Praktikum Dasar Ilmu Tanah.

3.    Bapak Yudha Andriansyah Putra, S.P, M.P selaku Asisten Praktikum Dasar Ilmu Tanah.

4.    Ibu Hilda Julia, S.TP,M.Sc selaku Asisten Praktikum Dasar Ilmu Tanah.

5.    Kakanda Rahmi Anaz, S.P selaku Asisten Praktikum Dasar Ilmu Tanah.

6.    Kakanda Ananda Fitriana Nainggolan selaku Asisten Praktikum Dasar Ilmu Tanah.

7.    Abangda Pinpin Toto Automi Harahap selaku Asisten Praktikum Dasar Ilmu Tanah.

8.    Abangda Muhamad Khairul Anwar selaku Asisten Praktikum Dasar Ilmu Tanah.

9.    Abangda Andre Giovan selaku Asisten Praktikum Dasar Ilmu Tanah

Penulis menyadari laporan ini masih jauh dari kesempurnaan, oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun guna perbaikan nantinya.

                                                                                    Medan,  November  2015

                                                                                    Penulis

DAFTAR ISI

                                                                                                             Halaman
KATA PENGANTAR.....................................................................        i

DAFTAR ISI....................................................................................        ii

PENDAHULUAN............................................................................        1

            Latar Belakang.......................................................................        1

            Tujuan Praktikum...................................................................        2

            Kegunaan Praktikum..............................................................        3

TINJAUAN PUSTAKA..................................................................        4

BAHAN DAN ALAT.......................................................................        7

            Tempat dan Waktu.................................................................        7

            Bahan dan Alat.......................................................................        7

PELAKSANAAN PRAKTIKUM.................................................        8

HASIL PRAKTIKUM....................................................................        10

PEMBAHASAN...............................................................................        11

KESIMPULAN DAN SARAN.......................................................        12

            Kesimpulan.............................................................................        12

            Saran.......................................................................................        12

DAFTAR PUSTAKA......................................................................        13

PENDAHULUAN

Latar Belakang

            Air tanah adalah semua air yang terdapat pada lapisan pengandung air (Akuifer) dibawah permukaan tanah, mengiri ruang pori batuan dan berada dibawah water table. Akuifer merupakan suatu lapisan, formasi atau kumpulan formasi geologi yang jenuh air yang punya kemampuan untuk menyimpan dan meluluskan air dalam jumlah cukup dan ekonomis, serta bentuk dan kedalamannya terbentuk ketika terbentuknya cekungan air tanah. Cekungan air tanah adalah suatu wilayah yang dibatasi oleh batas hidrologis, tempat semua kejadian hidrologis seperti proses pengimbuhan, pengaliran dan pelepasan air tanah berlangsung. Air menutupi hampir 71% permukaan tanah. Air diperlukan untuk kelangsungan proses biokimia organisme hidup, sehingga sangat esensial (Foth, 1994).

            Faktor-faktor yang mempengaruhi kadar air yaitu evaporasi, tekstur tanah, serta bahan organik. Tanah yang berlempung misalnya mempunyai kandungan air yang lebih banyak dibandingkan tanah berpasir. Hal itu disebabkan karena tanah berlempung memiliki fraksi liat yang banyak sehingga dapat menahan banyak air. Gerakan air dalam tanah akan mempengaruhi keberadaan air di suatu tempat. Gerak kapiler pada tanah basah akan lebih cepat daripada gerakan ke atas maupun ke samping dalam kedalaman solum suatu tanah, maka semakin besar kadar airnya (Sutedjo, 1991).

            Banyaknya kandungan air tanah berhubungan erat dengan besarnya tegangan air (Moisture tersion) dalam tanah tersebut. Kemampuan tanah dapat menahan air antara lain dipengaruhi oleh tekstur tanah. Tanah-tanah yang bertekstur kasar mempunyai daya menahan air lebih kecil. Sementara itu tanah yang bertekstur halus mempunyai daya menahan air yang lebih besar. Selain itu pasir umumnya lebih mudah kering dari pada tanah bertekstur lempung (Darmawijaya, 1990).

            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 (Sutedjo, 1992).

            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. Kadar air tanah dinyatakan dalam persen volume yaitu persentase volume air terhadap volume tanah. Cara penetapan kadar air dapat dilakukan dengan sejumlah tanah basah dikering ovenkan dalam oven pada suhu 100⁰ C – 110⁰ C untuk waktu tertentu. Air yang hilang karena pengeringan merupakan sejumlah air yang terkandung dalam tanah tersebut. Air irigasi yang memasuki tanah mula-mula menggantikan udara yang terdapat dalam pori makro dan kemudian pori mikro. Jumlah air yang bergerak melalui tanah berkaitan dengan ukuran pori-pori pada tanah (Tejowiyono, 1994).

Tujuan Praktikum

            Untuk menentukan kadar air kapasitas lapang suatu tanah yang berguna dalam percobaan pot dirumah kaca untuk menentukan jumlah air yang harus dilakukan penyiraman ketanaman.

Kegunaan Praktikum

1. Sebagai salah satu syarat untuk mengikuti praktikal test pada Praktikum Dasar  Ilmu, Tanah Fakultas Pertanian, Universitas Muhammadiyah Sumatera Utara.

2. Sebagai bahan informasi bagi yang membutuhkan.

TINJAUAN PUSTAKA

            Air tersedia biasanya dinyatakan sebagai air terikat antara kapasitas lapang dan koefisien layu. Kadar air yang diperlukan untuk tanaman juga bergantung pada pertumbuhan tanaman dan berbagai profil tanah yang dapat digunakan oleh akar tanaman. Namun jika air tidak tersedia pada tanah akan menyulitkan bagi tanaman untuk menyerap air dan zat  hara pada tanah. Tetapi untuk kebanyakan air mendekati titik layunya, absorsi air tanah oleh tanaman kurang begitu cepat dapat mempertahankan pertumbuhan tanaman. Penyusutan untuk menjaga kehilangan air diatas titik layunya telah ditunjukkan dengan baik (Jordan, 1994).

Adanya bahan-bahan larut dan kolodial dalam vakuola ini mengurangi aktivitas air di dalam sel, yang pengaruhnya makin besar selaras dengan pertambahan kadarnya, gaya yang timbul ini disebut potensial. Gaya ini menyebakan air diluar selaput proplasma akan mengalir ke dalam sel lebih cepat ketimbang difusi bahan larut ke luar protplasma. Kemudian apabila yang menyerap air adalah bahan kolodial dalam sel atau koloid protoplasma, maka gaya ini disebut potensial matrik, gabungan keduanya disebut osmotik. Tekanan yang menyertai penyerapan air oleh sel disebut turgor atau potensial tekanan. Potensial inilah yang mendorong air keluar sel sebagai akibat terjadinya penggelembungan sel. Apabila air masuk ke dalam sel, volume sel bertambah dan protoplasma terdesak ke dinding sel, yang karena elastis jadi mengembang. Makin besar penggelembungan, makin besar pula tekanan yang bekerja terhadap air sel, tekanan turgor juga meningkat selaras dengan kenaikan tekanan ini, sehingga aliran air ke dalam sel menurun berbanding berbalik dengan tekanan turgor, dan akan berhenti sama sekali (Hanafiah, 2013).

Kadar air dinyatakan dalam % volume, yaitu persentase volume tanah.Cara ini memberikan keuntungan karena dapat memberikan gambaran terhadap ketersediaan air bagi tumbuhan pada volume tertentu. Cara penentuan kadar air dapat digolongkan dalam cara Gravimetrik, tegangan dan hisapan, tumbuhan, listrik serta pembaruan neutron. Cara Gravimetrik merupakan cara yang paling umum dipakai dimana dengan cara ini tanah basah dikeringkan dalam oven pada suhu 100ºC-150ºC untuk waktu tertentu. Air yang hilang karena proses pengeringan tersebut merupakan sejumlah air yang terdapat dalam tanah basah (Hanafiah, 2004).

Air tersedia biasanya dinyatakan sebagai air yang terikat antara kapasitas lapangan dan koefisien layu. Kadar air yang diperlukan  untuk tanaman juga bergantung pada pertumbuhan tanaman dan beberapa bagian profil tanah yang dapat digunakan oleh akar tanaman. Tetapi untuk kebanyakan mendekati titik layunya, absorpsi air oleh tanaman kurang begitu cepat, dapat mempertahankan pertumbuhan tanaman. Penyesuaian untuk menjaga kehilangan air di atas titik layunya telah ditunjukkan dengan baik. Kadar air dalam tanah Ultisol dapat dinyatakan dalam persen volume yaitu persen volume air terhadap volume tanah. Cara ini mempunyai keuntungan karena dapat memberikan gambaran tentang ketersediaan air pada pertumbuhan pada volume tanah tertentu. Cara penetapan kadar air tanah dapat digolongkan dengan beberapa cara penetapan kadar air tanah dengan gravimetrik, tegangan atau hisapan, hambatan listrik dan pembauran neutron (Munir, 1995).

Air higroskopis yaitu jumlah kadar air yang diserap oleh permukaan partikel tanah dari uap air dalam atmosfir. Dan higroskopis adalah kemampuan tanah menyerap air dibanding kemampuan akar menyerap air atau kemampuan suatu zat untuk menyerap molekul air dari lingkungannya baik melalui absorbs atau adsorpsi. Suatu zat bisa disebut higroskopis jika zat itu mempunyai kemampuan menyerap molekul air air yang baik. Kapasitas tanah untuk mengikat air berkaitan dengan luas permukaan dan volume ruangan pori. Oleh karena itu, kapasitas pengikatan air berhubungan baik dengan struktur maupun dengan tekstur. Tanah bertekstur halus mempunyai kapasitas pengikatan air total yang maksimum tetapi bahwa air yang tersedia maksimum terikat pada tanah bertekstur medium. Penelitian menunjukkan bahwa air yang tersedia pada banyak tanah berkaitan erat dengan kandungan endapan lumpur dan pasir yang sangat halus (Smith, 1992).

BAHAN DAN ALAT

Tempat dan Waktu

Tempat perlaksanaan Praktikum Dasar Ilmu Tanah dilakukan di Laboratorium Biologi, gedung F laintai 4 Fakultas Pertanian Universitas Muhammadiyah Sumatera Utara Jln. Mukhtar Basri No.03 Medan.

Waktu pelaksanaan dilaksanakan pada hari Selasa, 20 Oktober 2015 pukul 08:30 WIB sampai 11:00 WIB.

Bahan dan Alat

            Bahan yang digunakan pada Praktikum Dasar Ilmu Tanah yaitu Tanah kering udara, pasir pantai dan air.

            Alat yang digunakan yaitu Beacker glass, pipet, plastik bening ½ kg, karet gelang, oven, cawan, desikator, timbangan digital, nampan, serbet, alat tulis, kalkulator dan stopwatch.

PELAKSANAAN PRAKTIKUM

1.       Masukkan pasir kedalam beker gelas ± ¼ dari tinggi gelas.

2.       Letakkan pipet diatas pasir, tepat ditengah-tengahnya, baru kemudian tuangkan contoh tanah kering udara yang akan diperiksa setinggi ± 2/3 beker gelas. Pipet ini berfungsi untuk mengalirkan udara di pasir, sedangkan pasir berfungsi sebagai media peredap air gravitasi.

3.       Siramkan air dengan hati-hati ke permukaan tanah, jangan sampai membasahi pasir (Gambar 3).

4.       Tutup dengan plastik untuk mencegah penguapan air dan letakkan di tempat sejuk selama 24 jam.

5.       Setelah itu pindahkan sejumlah tanah dari beker gelas ke cawan timbang. Tanah yang diambil sebaiknya yang berada di bagian tengah gelas.

6.       Timbang contoh tanah tersebut (berat tanah kapasitas lapang).

7.       Masukkan kedalam oven dengan suhu 120ºC selama 3 menit.

8.       Kemudian masukkan ke eskikator pendingin ± 10 menit, lalu timbang beratnya. Sehingga diperoleh tanah kering oven.

9.       Perhitungan :

Misalkan berat tanah kapasitas lapang = w

                    Berat tanah kering oven = x gram

Maka :

                Kadar air kapasitas lapang = w – x X 100%

                                                                            x

Atau :

Kadar air kapasitas lapang = BTKL – BTKO X 100%

                                                      BTKO

           

Pipet Plastik

Plastik

Tanah Basah

Tanah Kering Udara

Pasir

 

Gambar 3. Cara Penetapan Kadar Air Tanah Kapasitas Lapang

HASIL PRAKTIKUM

Diketahui : BTKL : 10 gram

                   BTKO : 11,82 – 3,47 : 8,35 gram

                   Berat cawan : 3,47 gram

Ditanya : Kadar air kapasitas lapang ?

Jawab :

Kadar air : BTKU – BTKO    x 100%

                                      BTKO

                            : 10 gram – 8,35 gram x 100% 

                                      8,35 gram

                            : 19,76 %           

                                        PEMBAHASAN

Dari hasil praktikum yang telah dilakukan oleh kelompok kami, didapatkan hasil tanah yang telah diambil mempunyai kadar air kapasitas lapang 19,76%. Keadaan tersebut mengambarkan bahwa tanah tersebut tidak memiliki kesediaan air yang cukup untuk tanaman. Dengan sedikitnya air kapasitas lapang sangat memepengaruhi pertumbuhan dan perkembangan suatu tanaman yang membutuhkan air untuk melangsungkan proses metabolisme di dalam tubuh tanaman. Dengan kadar air tersebut tanaman memerlukan tenaga yang besar untuk memperoleh air di dalam tanah yang dapat mengakibatkan tanaman menjadi lemah, layu dan kemudian jika tidak dilakukan tindakan maka akan mati. Air memiliki muatan listrik negatif maupun positif, dari hasil yang didapatkan juga menjelaskan bahwa tanah tersebut tidak memiliki ion yang mempu menarik ion-ion air sehingga air tersebut terbawa oleh gaya gravitasi. Tanah ini bertekstur kasar hal ini terkait dengan pengaruh tekstur terhadap proporsi bahan kolodial, ruang pori dan luas premukaan absortif yang makin kasar teksturnya  sehingga kemampuan menahan airnya lebih kecil. Juga  tanah ini berstruktur sedang sehingga jumlah bahan organik dan mineral koloid sedikit. Koloid-koloid ini bermuatan listrik sehingga molekul air yang dapat bertindak secara dipolar terserap kepermukaan liat koloid tersebut. Kriteria kadar kapasitas lapang ialah pemanfaatan tanah yaitu dalam evaluasi kemampuan tanah untuk menyimpan dan menyerap air. Kemampuan tanah untuk memegang hara, porositas, kepekaan tanah terhadap erosi serta kemudahan tanah untuk diolah. Kandungan air pada kapasitas lapang ditunjukkan oleh kandungan air pada tegangan 1/3 bar (33 kpa). Kemampuan tanah dapat menahan air antara lain dipengaruhi oleh tekstur tanah.

Air berfungsi sebagai media  gerak hara ke akar-akar tanaman, akan tetapi apabila air tanah tidak tersedia maka tanaman akan kesulitan mendapatkan air untuk pertumbuhannya. Tanaman pada tanah ini tidak dapat tumbuh dengan baik karena syarat tumbuh tanaman yakni memiliki kadar air dan bahan organik yang cukup pada tanah.

Kemungkian besar tanaman yang dapat hidup pada tanah berkadar air tanah kapasitas lapang 19,76% adalah tanaman pertanian seperti jagung (Zea mays), Ubi kayu (Manihot utilissima). Tapi mungkin pertumbuhannya kurang baik karena tergantung pada kebutuhan masing-masing tanaman.

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

            Berdasarkan Praktikum yang telah dilakukan dapat disimpulkan :

1.       Kadar air tanah kapasitas lapang dari tanah tersebut sebesar 19,76%

2.       Tanah bertekstur pasir berlempung sehingga kemampuan menahan airnya lebih kecil

3.       Tanah yang bertekstur halus lebih aktif dalam reaksi kimia dibanding tanah bertekstur kasar.

4.       Koloid dan bahan organik bermuatan listrik sehingga molekul air yang bertindak secara dipolar terserap kepermukaan liat koloid tersebut

5.      Pertumbuhan tanaman pada tanah kadar air 19,76% akan sulit, karena air hanya seadanya.

6.       Banyak tanaman pertanian dapat hidup pada tanah ini, namun perlu penyiraman yang lebih intensif untuk pertumbuhan tanaman yang lebih baik lagi.

Saran

            Kami menyarankan agar kita lebih serius dalam mengikuti Praktikum Dasar Ilmu Tanah agar mendapatkan ilmu yang bermanfaat dari parktikum ini dan juga lebih dihargai kerjanya.

DAFTAR PUSTAKA

Darmawijaya, M.I.1990. Klasifikasi Tanah. Gajah Mada University Press:

            Yogyakarta.

Foth, H,D.1994. Dasar - Dasar Ilmu Tanah. Erlangga: Jakarta.

Hanafiah,K,A.2004. Dasar Ilmu Tanah. Raja Grafindo Persada: Jakarta.

                        .2013. Dasar-Dasar Ilmu Tanah. Raja Grafindo Persada: Jakarta.

Jordan.1994. Fungsi-Fungsi Tanah. Gadjah Mada University Press: Yogyakarta.

Munir,M.1995. Geologi dan Mineralogy Tanah. Dunia Pustaka Jaya: Jakarta.

Smith,M.J.1992. Mekanika Tanah. Erlangga: Jakarta.

Sutedjo,M.1991.Pengantar Ilmu Tanah. Rineka Cipta: Jakarta.

                  .1992. Analisa Tanah Air n Jaringan Tanaman. Rineka Cipta:

Jakarta.

Tejowiyono,N.1994. Tanah dan Lingkungannya. Direktorat Jendral Pendidikan

Tinggi: Jakarta.