evaluasi persamaan infiltrasi kostiakov dan philip secara ... · yang berlaku secara umum dalam...
TRANSCRIPT
"-. r
/
EV ALUASI PERSAMAAN INFIL TRASI KOSTIAKOV DAN PHILIP SECARA E1VIPIRIK UNTUK
'.
T ANAH REGOSOL COKLAT KEKELABUAN
Oleh M.RIZA JANUAR
F 27.1068
JURUSANTEKNIK PERTANIAN FAKUL TAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
1998
FAKULTASTEKNOLOGIPERTANIAN INSTITUT PERT ANI AN BOGOR
EVALUASI PERSAMAAN INFILTRASI KOSTlAKOV DAN PHILIP SECARA EMPIRlK UNTUK
TANAH REGOSOL COKLAT KEKELABUAN
SKRlPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh
gelar Sarjana Teknologi Pertanian pada Jurusan Teknik Pertanian
Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor
M. RIZAJANUAR F27.1068
JURUSAN TEKNIK PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
1998
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANTAN BOGOR
EV ALUASI PERSAMAAN INFILTRASI KOSTIAKOV DAN PHILIP SECARA EMPIRIK UNTUK
---------------~
T ANAH REGOSOL COKLAT KEKELABUAN
SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh
gelar Sarjana Teknologi Pertanian pada Jurusan Teknik Pertanian
Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor
M. RIZA JANUAR F 27.1068
Tanggal Lulus : 29 Agustus 1998
Disetujui : Bogor, September 1998
~ " \ " . :'- ... • '. i
'.- / '.'''-----.~: _/
Of. ITAsep SapeL MS Pembimbing II
Of. If. Nora H Pandjaitan, DEA Pembimbing I
M. Riza Januar. F 27.1068. Evaluasi Persamaan lnfiltrasi Kostiakov Dan Philip Secara Empirik Untuk Tanah Regosol Coklat Kekelabuan. Pembimbing: Dr. Ir Nora H.Pandjaitan, DEA dan Dr. Ir. Asep Sapei, MS.
RINGKASAN
Infiltrasi penting diketahui karena dapat digunakan untuk memprediksi besarnya
air hujan yang berpotensi mempengaruhi besarnya limpasan permukaan, banjir, erosi,
ketersediaan air untuk tanaman. air tanah dan ketersediaall aliran sungai selama
musim kemarau. Namun, karena persamaan kapasitas infiltrasi yang ada sekarang ini
hanya berlaku pada suatu waktu dan kondisi tanah tertentu yang dilakukan pada
waktu pengukuran, maka perlu dilakukan pengumpulan data dari berbagai kondisi
tanah. Dari berbagai data tersebut kemudian ditentukan suatu persamaan infiltrasi
yang berlaku secara umum Dalam penulisan ini, persamaan infiltrasi yang dipakai
adalah Persamaan infiltrasi Kostiakov dan Philip.
Penelitian ini bertujuan mengevaluasi konstanta-konstanta persamaan infiltrasi
Kostiakov dan Philip terhadap kadar air tanah awal. Pengukllran infiltrasi tersebut
dilakukan pada lahan bervegetasi dan lahan yang tidak bervegetasi (Iahan terbuka).
Perhitllngan kapasitas infiltrasi dilakllkan dengan mengukur intiltrasi kumulatif
Pada perhitungan infiltrasi dengan persamaan Kostiakov, persamaan infiltrasi tersebut
dilogaritmakan dan diplotkan pada kertas grafik guna memperoleh persamaan regresi
linier. Besarnya konstanta Kostiakov dapat dihitung dari regresi linier tersebut. Pada
perhitungan infiltrasi Philip, digunakall data dari dua interval waktu dan dua nilai
infiltrasi kumulatif pada interval tersebut. Kedua persamaan yang diperoleh pad a
interval tersebut kemudian digabullg ulltuk mengevaluasi konstantanya sehi~gga
11
akhirnya diperoleh persamaan infiltrasinya Kemudian hasil perhitungan konstanta
konstanta persamaan Kostiakov dan Philip tersebut dievaluasi terhadap berbagai
kadar air tanah awal dan porositas tanah.
Dari hasil analisa terhadap hubungan konstanta (yaitu konstanta K dan n pada
persamaan Kostiakov, dan konstanta C dan D pada persamaan Philip 1 dengan kadar
air tanah awal, maka hubungan erat terdapat dengan (al konstanta K pada lahan
bervegetasi dan pada lahan terbuka di kedalaman rata-rata; (b 1 konstanta D pada
lahan bervegetasi di kedalaman rata-rata, dan pada lahan terbuka di kedalaman
0-10 em. Di antara semua hubungan tersebut, hubungan yang paling erat antara
konstanta dengan kadar air tanah awal ditunjukkan oleh persamaan konstanta K
dengan kadar air tanah awal pad a kedalaman rata-rata di lahan bervegetasi
KATA PEl'IGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWTyang telah melimpahkan
Rahmat dan Hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi berjudul
"EVALUASI PERSAMAAN INFILTRASI KOSTIAKOV DAN PHILIP SECARA
EMPIRIK UNTUK TANAH REGOSOL COKLAT KEKELABUAN" ini dengan
baik.
Penulis mengucapkan terima kasih yang tiada terhingga kepada
1. Dr. Ir. Nora Herdiana Pandjaitan, DEA selaku Dosen Pembimbing Akademik
utama yang telah memberikan perhatian dai1 bimbingan
1. Dr. Ir. Asep Sapei, MS selaku pel11bil11bing kedua yang juga telah l11emberikan
pengarahan dalam penulisan ini
3. Ir. AriefSabdo Yuwono, MSc atas kesediaannya untuk menjadi penguji
4. Dr. Ir. H. M. Azron Dhalhar, MSAE at as kesediaannya memberikan konsultasi
dan saran pada awal penelitian ini
5. Bapak M. Ali Nuriwan yang telah tUrtlt membantu peralatan lapang
6. Bapak, ibu, kakak, serta adik penulis yang telah memberikan dukungan moral yang
tiada nilainya
7. Rekan Ir. Setia Daryat beserta keluarga, dan rekan-rekan lain yang tidak dapat
disebutkan satu per satu yang turut memberi motivasi.
Penulisan ini mertlpakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana
Teknologi Pertanian pada Program Studi Teknik Pertanian, Jurusan Teknik Pertanian,
Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Diharapkan tulisan ini dapat
bermanfaat.
Bogor, Agustus 1998
Penulis
DAFTAR lSI
RINGKASAN.
KATAPENGANTAR ....
DAFTAR lSI.
DAFT AR T ABEL.
DAFT AR GAMBAR ..
DAFT AR LAMPIRAN
I. PENDAHULUAN ..
A Latar Belakang . B. Tujuan ..
II. TtNJAUAN PUSTAKA .....
Inftltrasi . A B. C D. E.
Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Infiltrasi ... . Porositas Tanah...... . ........... . Persamaan Inft ltrasi Pengukuran Inftltrasi ........ .
III METODOLOGI.
A B. C
Tempat dan Waktu . Bahan dan Alat Metode Penelitian ................ .
IV. HASIL DAl"< PEMBAHASAN ....
III
IV
V
VI
VII
2 2
3
3 3 8
10 13
15
15 15 17
A Kalibrasi Alat Ukur Kelembaban Tanah (Gypsum Block) . 23 B. Analisis Sifat Fisik Tanah.... 25 C Pengukuran Inftltrasi 28 D. Pengepasan (Filling) Persamaan Infiltrasi.. 30 E. Hubungan Antara Nilai Konstanta Dari Persamaan Infiltrasi Kostiakov
dan Philip Dengan Faktor Kadar Air Tanah Awal (8) . . 36
V KESIMPULAN DAN SARAN
A Kesimpulan . ............ ........ . B. Saran. . ............................... .
DAFT AR PUST AKA ..... .
LAMPIRAN ..
44 44 45
46
47
DAFT AR T ABEL
Tabel I Kalibrasi gypsum block pada lahan bervegetasi.... . 23
Tabel 2. Kalibrasi gypsum block pada lahan terbuka . 24
Tabel3. Hasil anal isis tekstur tanah dalam 3 fraksi ..... 25
Tabel4. Hasil anal isis porositas total tanah 26
Tabel5. Hasil analisis porositas drainase tanah . 28
Tabel6. Hasil perhitungan konstanta K dan n pad a persamaan infiltrasi 31 Kostiakov untuk lahan bervegetasi ............ .
Tabel7. Hasil perhitungan konstanta K dan n pada persamaan infiltrasi 32 Kostiakov untuk lahan terbuka. ..... ...... .
Tabel 8. Hasil perhitungan konstanta C dan D pada persamaan infiltrasi Philip untuk lahan bervegetasi 34
Tabel9. Hasil perhitungan konstanta C dan D pada persamaan infiltrasi Philip untllk lahan terbuka ... 35
Tabel 10. Hubungan antara konstanta K dengan kadar air tanah awal . 36
Tabel II. Hubllngan antara konstanta n dengan kadar air tanah awal .. ............... .. ... " ......... ' 38
Tabel 12. Hubungan antara konstanta C dengan kadar aIr tanah awal.. ............. 40
Tabel13. Hubungan antara konstanta D dengan kadar aIr tanah awal.. 42
Gambar I.
Gambar 2.
Gambar 3.
DAFTAR GAMBAR
Peta lokasi penelitian dan jenis tanah ..
Alat double ring infiltrometer (a) pemasangan di lahan terbuka, dan (b) penampang melintang pemasanganya ...
Kalibrasi alat gipsum dengan sampel tanah .....
Gambar 4. Kurva hasil kalibrasi hubungan antara skala dengan kadar air tanah
16
18
19
awal (% berat) pada lahan bervegetasi . 23
Gambar 5. Kurva hasil kalibrasi hubungan antara skala dengan kadar air tanah awal (% berat) pad a lahan terbuka 24
Gambar 6 Kurva hubungan antara konstanta K dan rata-rata kadar air tanah awal ... .......... 37
Gambar 7. Kurva hubungan antara konstanta n dan rata-rata kadar air tanah awal ... ....... 39
Gambar 8. Kurva hubungan konstanta C dan rata-rata kadar air tanah awal . 41
Gambar 9. Kurva hubungan konstanta D dan rata-rata kadar air tanah awal . 43
DAITAR LAl\IPIRAN
Lampiran I. Regresi hasil kalibrasi gypsllm block. 48
Lampiran :2 Hasil pengukuran infiltrasi pada lahan bervegetasi 49
Lampiran 3. Hasil pengukuran infiltrasi pada lahan terbuka 5 1
Lampiran 4. Contoh grafik hubungan Log t dan Log F pada persamaan infiltrasi Kostiakov ...... 53
Lampiran 5. Contoh grafik hubungan an tara waktu dan infiltrasi kumulatif dengan menggunakan persamaan yang dihasilkan dari kombinasi titik t[=5 menit dan t2=180 menit .. 54
Lamp,iran 6. Hasil penelitian Pamuji {I 994) . 55
Lampiran 7. Hasil penelitian Hartono (1991) 56
Lampiran 8. Hasil penelitian Bintari (l996) . 57
PENDAHULUAN
A. LATAR BELAKANG
Dalam pertanian. tanah berperan sebagai media tumbuhnya tanaman. Selain
un sur hara. di dalam tanah terdapat pula udara dan air.
Air dalam tanah berasal dari air hujan yang ditahan oleh tanah sehingga tidak
meresap ke tempat lain. Air yang sam pal ke permukaan tanah baik yang secara
langsung maupun yang mengalir setelah tertahan oleh tumbuhan at au bangunan.
sebagian akan masuk ke dalam tanah melalui proses yang disebut infiltrasi.
lntiltrasi (peresapan) adalah proses masuknya air ke dalam tanah melalui sebagian
at au seluruh permukaan tanah. Air yang terinfiltrasi 101 akan meningkatkan
kelembaban tanah dan kelebihannya akan bergerak ke bawah. terutama akan
menglsl all bawah tanah atau menjadi aliran bawah tanah. Peningkatan jumlah aIr
yang dapat diinfiltrasikan melalui permukaan tanah. akan mengurangi jumlah aIr
yang menjadi limpasan permukaan (s/l~face runoff) dan membantu mengurangl
eros!.
Laju infiltrasi perlu diketahui untuk dapat memperhitungkan maksimum
intiltrasi pada suatu tanah yang disebut juga dengan kapasitas infiltrasi (daya serap).
Dengan mengetahui besarnya kapasitas infiltrasi suatu tanah, maka besarnya air
hujan yang mempunyai potensi untuk melimpas setelah mencapai permukaan
tanah dapat diperhitungkan.
Persamaan kapasitas infiltrasi yang ada sekarang ini tidak bersifat umum karena
hanya berlaku untuk kondisi tanah tertentu yang diukur. Persamaan kapasitas
in!iltrasi sangat tergantung pada kondisi tanah (sifat !isik tanah) yaitu kelembaban
2
awal, porositas total, porositas drainase, tekstur dan struktur tanah (Purwowidodo,
1986)
Mengingat hal tersebut perlu adanya pengumpulan data untuk setiap kondisi
tanah dan temp at sehingga nantinya dapat ditentukan suatu persamaan infiltrasi yang
berlaku secara umum, untuk berbagai kondisi tanah.
B, TUJUAN
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengevaluasi konstanta-konstanta pada
persamaan infiltrasi Kostiakov dan Philip terhadap kadar air tanah awal pada tanah
regosol coklat kekelabuan.
TINJAUAN PUSTAKA
A. INFILTRASI
Schwab et al. (1981) menyatakan bahwa infiltrasi adalah proses masuk at au
merembesnya air ke dalam tanah melalui sebagian atau seluruh permukaan tanah.
1nfiltrasi merupakan proses awal dari proses perkolasi dan menyediakan air utama
bagi perkolasi hingga kapasitas infiltrasi tidak dapat melebihi kapasitas
perkolasi
Proses infiltrasi dipengaruhi oleh gaya hisapan matriks tanah dan gaya gravitasi
Gaya hisapan matriks merupakan gay a pertama yang bekerja pada tanah kering
yang digenangi. Gaya tersebut mengakibatkan laju aliran air ke arah lateral sarna
besarnya dengan laju aliran air ke arah vertikal. Gaya gravitasi merupakan
gaya yang bekerja pada tanah-tanah yang mendekati jenuh (Hillel, 1980).
B. FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI INFILTRASI
Sosrodarsono dan Takeda (1985) menyatakan bahwa kapasitas infiltrasi berbeda-
beda menurut kondisi tanah, intensitas curah hujan, kelembaban tanah dan udara
yang terdapat di dalam tanah. Sedangkan Purwowidodo (1986) mengemukakan
bahwa sifat-sifat tanah yang menentukan dan membatasi kapasitas intlltrasi
adalah struktur tanah, tekstur tanah dan kandungan air tanah. Unsur struktur tanah
yang terpenting adalah ukuran pori dan kematangan pori. Menurut Sosrodarsono dan
Takeda (1985) faktor-faktor yang mempengaruhi kapasitas
Dalamnya genangan di atas permukaan tanah dan teballapisan
Air genangan di lekukan permukaan tanah masuk ke dalam tanah,
terutama disebabkan oleh gravitasi yang bekerja pada air tersebut. Pada saat
ruang-ruang lapisan tanah di dekat permukaan telah jenuh, maka air tersebut
bergerak melalui pipa-pipa halus yang panjangnya sama dengan tebal lapisan
yang jenuh. Pergerakan air ke bawah melalui pipa-pipa halus disebabkan
adanya gay a yang dipengaruhi oleh kedalaman genangan, tebal lapisan jenuh
dan gaya-gaya gesekan antara air dengan permukaan part ike I tanah. Besarnya
gaya gesekan ini sebanding dengan tebal lapisan jenuh, sehingga jika lapisan
'. jenuh semakin tebal maka laju inliltrasi akan semakin kecil.
2. Kelembaban Tanah
Besarnya kelembaban tanah pada lapisan teratas sangat mempengaruhi
laju infiltrasi. Potensial kapiler bagian bawah lapisan tanah yang menjadi
kering (disebabkan oleh evaporasi), yang lebih kecil dari kapasitas me nahan air
normal. akan meningkat jika lapisan teratas basah. Peningkatan potensial
kapiler ini bersama-sama dengan gravitasi akan mempercepat infiltrasi.
Menurut Hillel (1980), kandungan ar tanah mempunyai pengaruh terhadap
inliltrasi serapan tanah bernilai rendah saat kandungan air tanah awal tinggi
dan serapan tanah akan meningkat dengan menurunnya kandungan air tanah.
Akibatnya laju infitrasi awal lebih tinggi pada tanah kering daripada tanah
basah. Bila tanah cukup kering, maka pembasahan pada bagian atas akan
menyebabkan potensi kapilaritas yang tinggi serta dengan gay a gravitasi akan
5
mendorong infiltrasi. Pengaruh kedua adalah ketika tanah dibasahi, koloid
koloid dalam tanah akan mengembang dan menurunkan laju infiltrasi.
3. Pemampatan oleh curah hujan
Pukulan butir-butir hujan pada permukaan tanah akan mengurangl
kapasitas infiltrasi, karena butir-butir halus di lapisan tanah teratas akan
berpencar oleh adanya pukulan-pukulan itu dan masuk ke dalam ruang-ruang
antara, sehingga terjadi efek pemampatan. Akibatnya permukaan tanah yang
terdiri dari lapisan lempung akan menjadi sangat kedap oleh pemampatan butir
butir hujan tersebut sedangkan pam tidak terpengaruh oleh butir-butir hujan.
Dengan kata lain tanah yang mudah terdispersi akan tertutup pon-ponnya
sehingga kapasitas infiltrasinya akan cepat menurun, sedangkan tanah yang
agregatnya stabil kapasitas infiltrasinya tetap tinggi. Hal ini sesuai dengan yang
dikemukakan Arsyad (1983) bahwa kapasitas infiltrasi hanya dapat terpelihara
jika porositas tanah semula tidak terganggu selama waktu terjadi hujan.
4. Penyumbatan oleh bahan-bahan yang halus
Kadang-kadang dalam keadaan kering, banyak bahan-bahan halus
terkandung di permukaan tanah. Pada waktu infiltrasi berlangsung, partikel halus
ini akan terbawa bersama air ke dalam tanah, dan akan terjadi pengendapan pada
ruang pori di dalam tanah, yang selanjutnya akan mengurangi kapasitas infiltrasi
di dalam tanah.
5. Pemampatan oleh orang dan hewan
Pada bagian lanah yang sering dilalui orang, hewan atau kendaraan,
permeabilitas tanah berkurang karena struktur butir-butir tanah dan ruang-ruang
6
yang berbentuk ptpa halus telah rusak sehingga mengakibatkan terjadinya
penurunan kapasitas infiltrasi.
6. Struktur tanah
Lubang dalam tanah yang digali oleh binatang-binatang kecil dan
serangga, akar -akar tanaman mati mengakibatkan permeabilitas yang
tinggi Namun Jems tanah ini sangat peka terhadap gaya pukulan oleh
hlljan sehingga seringkali kapasitas infiltrasinya tiba-tiba berkurang selama
terjadinya hujan karena adanya pemampatan.
Menurut Arsyad (1983) laju masuknya hujan ke dalam tanah ditentukan
terutama oleh ukuran dan susunan pori-pori besar. Pori yang demikian itu
dinamai porositas aerasi, oleh karena pori-pori mempunyai diameter yang cukup
besar (0.06 mm atau lebih besar) yang memungkinkan air keluar dengan cepat
sehingga tanah beraerasi baik.
Dari hasil penelitian Pamudj i (1994) di dapatkan bahwa tanah yang
terdiri dari partikel kasar memiliki pori lebih besar dibandingkan dengan tanah
yang tersusun dari partikel halus Pemasukan air ke dalam tanah terutama
tergantllng pada tersedianya pori kosong berukllran besar pada tanah terse but.
engan demikian kapasitas infiltrasi pada tanah yang tersllSlln dari partikel
partikel berukuran besar menjadi lebih besar dibandingkan dengan tanah yang
tersusun dari partikel hal us.
7. Tllmbllhan-tllmbuhan
Infiltrasi dapat dipercepat jika permukaan tanah tertutllp rumput.
T1ll11buhan bubn hanya l11elindllngi perlllllkaan tanah dari gaya pemal11patan
7
hujan, tetapi Juga lapisan humus yang terjadi mempercepat penggalian
oleh serangga at au binatang lain, sehingga memperbesar ruang pori tanah.
Pada tanah yang bercampur lempung yang tidak tertutupi dengan tumbuh
tumbuhan, lapisan teratas akan dimampatkan oleh curah hujan. Tetapi jika tanah
itu tertutup lapisan daun-daunan yang jatuh, maka lapisan itu mengembang dan
menjadi sangat permeabeL
Dari hasil penelitian Pamudji (1994) dan Hartono (1991) porositas total
tanah pada lahan bervegetasi mempunyai nilai yang lebih besar dibandingkan
pada lahan yang tidak bervegetasi. Selain itu pada lahan bervegetasi porositas
drainase cepat lebih besar dari lahan tidak bervegetasi dan porositas drainase
lambat lebih kecil dari lahan yang tidak bervegetasi. Dari hasil penelitian
Pamudji (1994) infiltrasi akumulatif dan kapasitas infiltrasi pada lahan
bervegetasi lebih besar dibandingkan pada lahan yang tak bervegetasi dengan
tekstur yang halus pada kadar air tanah awal yang sama.
8 U dara yang terjebak di dalam tanah
Pada tanah yang sangat datar, infiltrasi yang terjadi dengan kecepatan
yang sama akan diperlambat oleh udara yang tertekan, karena air yang masuk
membentuk sebuah bidang yang menghalang-halangi udara yang keluar Jadi
udara dalam tanah menghambat intiltrasi dan merupakan sebuah faktor yang
mengurangt kapasitas infiltrasi selama periode curah hujan.
9. Lain-lain
Besarnya kapasitas infiltrasi ditentukan oleh faktor-faktor tersebut di
atas secara bersama-sama. Beberapa faktor diantaranya mengakibatkan
8
perbedaan kapasitas infiltrasi dari tempat ke tempat dan faktor-faktor yang lain
mengakibatkan varlasl infi Itrasi menurut waktu. Tumbuh-
tumbuhan mempengaruhi variasi infiltrasi menurut tempat dan waktu.
Disamping faktor-fak1or tersebut di atas, maka pengurangan
kelembaban tanah oleh transpirasi melalui tumbuh-tumbuhan, varlaSI
kekentalan air dalam ruang-ruang tanah akibat suhu tanah, efek pembekuan (di
daerah dingin) juga merupakan faktor-faktor yang mempengaruhi kapasitas
inliltrasi.
C. POROSITAS TANAH
Hardjowigeno (1989) mengatakan bahwa pori total tanah adalah bagian yang
terisi oleh udara dan air. Porositas total tanah sebelum dilakukan infiltrasi dapat
dihitung dengan rumus:
Ms 11 ~ (1- ----------) x 100%
Gsx V
Dengan 11 ~ porositas (% volume (v/v))
Gs ~ kerapatan tanah/particle density (gram/em3) dihitung di laboratorium dari pengambilan sam pel tanah di lapang
V ~ volume sampel tanah Ms~ be rat padatan tanah kering oven (gram)
Setelah dilakukan infiltrasi, porositas tanah dihitung dengan menggunakan alat
air picnometeNhree phases meter. Penggunaan alat ini untuk menghitung porositas
dari ring khusus yang mempunyai volume 100 em] Alat ini bekerja berdasarkan
hukum Boyle-Charles, di mana volume diukur dengan melihat perbedaan pergerakan
9
piston yang memberikan tekanan sama pada volume acuan dan pada suhu tetap.
Porositas total tanah dihitung dengan menggunakan rumus:
P=(IOO-Vs)%
Vs= (W - V)/(Gs - \) .
Dengan: P = porositas total tanah (% VIY) Vs = volume padatan (em]) W = berat padatan tanah basah (gram) V = volume padatan + volume air (011)
.. (2)
..(3 )
Volume pori dl'ainase adalah volume air yang dapat didrainasekan dari suatu unit
volume tanah yang mempunyai nilai dari ruangan pori total sampai dengan pF 2.54
Menurut Lembaga Penelitian Tanah (1979) pori drainase dapat dibagi menjadi dua. yaitu
(a) Pori drainase cepat; yaitu pori drainase yang dapat dilalui air dengan cepat dari suatu
unit volume tanah. Pori ini sangat berhubungan dengan tersedianya pori makro. Pori
drainase dihitung dengan rumus:
PDC= RPT - KA pada pF2 .
Dengan: PDC= pori drainase cepat (% volume) RPT= ruang pori total (% volume) KA = kadar air (% volume)
..(4)
(b) Pori drainase lambat; yaitu pori drainase yang dapat dilalui air dengan lambat dari
suatu unit volume tanah. Pori drainase dihitung dengan rumus:
PDL= KA pada pF2 - KA pada pF 2.54 ....
Dengan: PDL= pori drainase lambat (% volume) KA = kadar air (% volume)
..(5)
to
D. PERSAMAAN INFIL TRASI
1. Pendekatan Analitis
Richard (1931) dalam Dhalhar (1972) mengemukakan bahwa pendekatan
analitis pergerakan air dalam tanah dapat ditentukan dari persamaan Darcy -
Richard
v = -K(S) ilH (6)
dimana v = debit flux at au debit per satuan penampang (em/jam) K(S) = konduktivitas hidrolik yang dipengaruhi oleh S (em/jam) S = hisapan matriks tanah (-em H20) ilH = gradien potensial ( em H20) H = potensial total (potensial hisapan matriks dan gravitasi) (-em H20)
Persamaan kontinuitas'
1i8/lit = - ilv .... . .(7)
Bila persamaan (\) digabungkan dengan persamaan (2), maka
ilK(S). ilH = 1i8/at ............ (8)
a (Kx. IiHilix) lix + Ii (Ky. IiHi ay)! liy + Ii (Kz. IiHiliz) liz =1i8/1it (9)
Hydraulic Potential adalah:
H = S+z. . .. (I 0)
8 (Kx. 8S/lix) lix + Ii (Ky. IiSI 8y)/liy + 8 (Kz. IiS/8z) liz + IiK(8)/liz=88/8t . .. . ... ( II )
Aliran diasumsikan berlangsung hanya pada arah vertikal, maka akan
didapatkan:
B(Kz. BS/liz)/liz+IiK(8)IBz=88/8t .... ( 12)
IiS/5z = (IiS/1i8) (68/6z) ........ ( 13)
Dengan memasukkan persamaan (13) ke persamaan (12), maka didapatkan
88/5t = Ii [Kz(8S/68).(58/8z)JIliz + IiK(8)/liz. ' .................... ( 14)
ii
BS/Bt = B[O(S).(BS/Bz)]/ Bz + BK(S)/Bz .... (15)
dimana: S = kelembaban tanah (% volume) S = hisapan matriks (-em H20) O(S)= difusivitas, setara dengan Kz(iSS/iSS) t = wah.1u Uam) z = koordinat vertikal at au kedalaman (em)
Persamaan (15) memberikan dasar untuk memprediksi gerakan air ke
tanah di bawah kapasitas lapang. Persamaan ini sulit untuk diselesaikan seeara
analitis, dan harus dipeeahkan dengan met ode numerik untuk setiap perubahan
nilai z dan t. Oleh karena itu dicari persamaan infiltrasi yang lebih sederhana.
2: Pendekatan Empiris
Menurut Ohalhar (1972) persamaan infiltrasi empirik seeara garis besar dapat
dibedakan atas dua tipe yaitu persamaan berdasarkan variabel waktu dan
persamaan infiltrasi berdasarkan variabel bukan waktu.
a. Persamaan intiltrasi berdasarkan variabel waktu
a. I. Persamaan Horton
Horton (1940) dalam Schwab et at. (1981) menentukan persamaan
intiltrasi sebagai berikut:
fp = fe + (fo - fe)e -kt
dimana: fp = kapasitas intiltrasi (em/jam) fe = kapasitas intiltrasi awal (em/jam) k = parameter tanah yang dipengaruhi oleh tipe tanah, kondisi
permukaan tanah dan kelembaban tanah awal t = waktu Uam) fo = kapasitas intiltrasi akhir atau laju infiltrasi konstan (em/jam)
(16)
12
a.2. Persamaan Philip
Philip (1969) dalam Dhalhar, 1972 menentukan persamaan infiltrasi
sebagai berikut :
fp = C+Dfo 5 ............ (17)
dimana: fp = kapasitas infiltrasi (mmlmenit) C,D= konstanta yang dipengaruhi oleh faktor lahan dan kadar
air tanah awal = waktu (menit)
a.3. Persamaan Kostiakov
Kostiakov (1932) dalam Dhalhar, 1972 menentukan persamaan
infi Itrasi sebagai berikut :
fp = Ktn ............ . . ...... (18)
dimana: fp = kapasitas infiltrasi (mmlmenit) K,n= konstanta yang dipengaruhi oleh faktor lahan dan kadar
air tanah awal t = waktu (meni t)
b. Persamaan infiltrasi berdasarkan variabel bukan waktu
b. I. Persamaan Green dan Amp
Persamaan Green dan Amp (Hillel, 1971) menggunakan
asumsi bahwa tanah adalah homogen, memiliki lapisan yang dalam dan
memiliki kelembaban yang seragam, dan dinyatakan dalam:
fp=fc+BfF
dimana: fp = kapasitas infiltrasi (cm/detik) fc = laju infiltrasi konstan (cmldetik) F = infiltrasi akumulatif(cm)
................... (\9)
B = konstanta tergantung pada tipe dan kondisi tanah
13
U ntuk tanah yang digenangi:
fp = A(I+(B(P+H»IF ....... (20)
dimana: fp = kapasitas infiltrasi (em/detik) F = infiltrasi akumulatif(em) P = hisapan matriks (em) H = perbedaan tekanan air di permukaan (em) A,B = konstanta tergantung pada tipe dan kondisi tanah
b.2. Persamaan Holtan
Persamaan Holtan dalam Dhalhar (I 972) dinyatakan sebagai:
fp = a(S-F)n+fe
dimana: fp = Kapasitas infiltrasi (em/detik) S potensial penyi mpanan air dalam tanah
diatas lapisan kedap (em) F = infiltrasi akumulatif(em) fe laju infiltrasi konstan setelah tanah
dibasahi (em)
......... (21)
a,n = konstanta yang dipengaruhi oleh tipe dan permukaan tanah serta kondisi vegetasi
E. PENGUKURAN INFILTRASI
Menurut Harrold et al. (I 974), terdapat beberapa eara pengukuran infiltrasi di
lapang yaitu: (a) infiltrometer silinder. dengan eara menggenangkan air di permukaan
tanah tanpa ali ran permukaan; (b) trlgasl genangan lapangan, dengan
menggenangkan air pad a lahan bereoeok tanam dan mengukur ali ran air masuk dan
keluar; (c) infiltrometer simulasi eurah hujan, yaitu simulasi eurah hujan alami
dengan pereikan air dalam jumlah aliran permukaan yang diperbolehkan dan diukur;
(d) plot atau penampungan eurah hujan alami-aliran permukaan.
l~
Infiltrasi pada luasan kecil dapat dilakukan dengan rnenggunakan alat
infiltrorneter (Arsyad, 1989). Dengan cara ini air diberikan ke tanah dengan laju
yang sarna dengan kapasitas Infiltrasi. lurnlah air yang rneresap dalarn suatu jangka
waktu tertentu diukur.
Menurut Harrold et at. (1974), infiltrorneter silinder rnenyediakan kedalaman air
konstan di atas permukaan tanah melalu i dindingnya. Infiltrometer ditanam di dalam
tanah dengan disisakan I hingga 2 inci di atas permukaan tanah. Untuk mengurangi
pengaruh pergerakan air lateral, maka dipergunakan infiltometer silinder ganda. Air
dimasukkan ke dalam ruang tengah, dan diukur untuk menentukan jumlah air yang
terinfiltrasi (F) dalam waktu tertentu (t)
METODOLOGI
A. TEMPAT DAN WAKTU
Penelitian ini dilaksanakan di tepi Sungai Ciapus, Kampus IPB Darmaga, Bogor.
Jenis tanah di lokasi penelitian adalah regosol coklat kekelabuan (Gambar I)
berdasarkan Peta Tinjau Mendalam Sekitar Bogor (LPT dalam Nelliza, 1996)
Penelitian ini dilakukan pada bulan Desember 1997 sampai April 1998.
C. BAHAN DAN ALA T
Bahan yang diperlukan dalam penelitian ini adalah petakan lahan yang berukuran
3m x 3m dengan dua kondisi yaitu (I) lahan yang tidak ditanami vegetasi apa pun dan
(2) lahan bervegetasi rumput.
Alat yang diperlukan dalam penelitian ini adalah (I) dua pasang infiltrometer
silinder ganda atau double ring il!/iltrometer, yang berdiameter 30 em dan 60 em, (2)
alat pengukur kelembaban tanah atau gyp511m block, (3) alat pengambil sampel tanah
atau ring sample, (4) alat pengukur kedalaman air yaitu penggaris, (5) alat pengukur
waktu yaitu stop walch, (6) neraea berketelitian 0.001 gram, (7) oven, (8) alat
pengaduk tanah, ember, palu dan corong penyemprot air.
1~.o·41"
Keterangan:
-/ Jalan rayaJ kedl
Jalan 9 erobak.
~ Jalan kereta api
sungal
0- Danau (Situ)
if Garis tinggi
- .. - .. balaS SPT [!J Lok.asi Penelitian
Sumber: Peta Tinjau Mendalam Sekitar Bogor (LPT, 1966)
Skala: 1: 87 500
Legenda:
Nomor
1
2
3
<I
5
6
0
\~\ U
~ , I _.
\ J
s-ploI<. ' I
) /
/ /
00""#
MacamTanah
AJuvial Kelabu
Regosol Coklat Kekelabuan
Latosol Coklat Kemerahan
Latosol Coklat Kemerahan
LatosoJ Coklat Kekuningan
Asoslaso PodsoUk Coklat
Kekunlngan dan PodsoUk Merah
Kekunlngan
(j,lInbar I Pcta Lokasi Pcnclitian dan Jenis Tanah Lokasi I'enclitian SUl1lbcr Nclliza (\996)
17.
B. METODE PENELITIAN
L Penyiapan Lahan Penelitian
Pada tahap ini dilakukan persiapan dan pemilihan terhadap lokasi
penelitian. Tanah dipetakkan berukuran 3 m x 3 m. Ini dilakukan pada dua
kondisi lahan yaitu lahan tidak bervegetasi dan lahan bervegetasi rumput.
Pada penelitian ini, kedua jenis lahan tersebut berjarak sekitar 3 meter
antara satu dengan lainnya. Kedllanya tidak diolah terlebih dahlllll, hanya
dibersihkan dari rumput bagi lahan tidak bervegetasi.
2. Kalibrasi Gypsum Block
Gypsum block dikaliblllSi di Laboratorium Fisika dan Mekanika Tanah,
jllrusan Teknik Pertanian IPB sebelum digunakan di lapang. lumlah alat yang
dikalibrasi sebanyak empat buah yaitu untuk pengukuran pada lahan tidak
bervegetasi pada kedalaman IO em dan 20 em, dan pada lahan berumpllt lIntuk
kedalaman 10 em dan 20 em. Kalibrasi dilakukan dengan menggunakan eontoh
tanah pada lahan yang akan digunakan sesllai dengan kedalaman dan keadaan
seperti yang telah disebutkan di alas
Kadar air untuk kalibrasi alat ditentukan melailli metode gravimetri Hasil
kalibrasi lalll diplotkan pada grafik (skala pad a sllmbll x dan kadar air pada sllmbll
y), sehingga akan didapatkan hubungan antara skala dan kadar air.
3. Pengllkuran di Lapang
Infiltrometer silinder ganda dimasllkkan ke dalam tanah sedalam 20 em
(Gambar 2). Pada bagian yang tidak tertanam, air dimasllkkan dengan
(a)
(ll)
[]..:ktroJa gyjl!iurn ...-
....................... - ............... _ .................. 1---+-
/ Illli III "I1I.:lo:r
ril1~
15 15 ~----~----~>~~-->
elll
20 ':111
(j"lllb"r 2 ;\1"1 dO/lhl" rlllg ili/i/fwlllc/a (a) pClllasallgall di lahan tcrbuka. dan (b) pcnampang meiilltang pcm<tsallgan
IX
19
Gambar 3. Kalibrasi alat gipsum dengan sample tanah
ketinggian tertentu. Penurunan mllka air diukur setiap selang waktu 2, 5, 10,
20, 30, 45, 60, 90, 120, 180,240 menit. Air ditambahkan ke dalam siliilder
secara berkala agar infiltrasi selalu berlangsung dari kedalaman yang sarna.
4. Analisa Fisik Tanah
Sebeillm dan sesudah dilakukan penelitian, sampel tanah diambil dari
lokasi pengukuran untuk dianalisa tekstur, porositas dan kadar airnya
Pengambilan sampel tanah yang akan diukur dilakukan dengan menggunakan
ring sample dan kantong plastik. Sampel tersebut kemudian dianalisa di
Laboratorium Pusat Penelitian Tanah, Bogor.
Alat ukur kelembaban tallah yang telah dikalibrasi ditanam pada
kedalaman yang telah ditentllkan dalam silinder berukuran kecil.
Pengukuran dilakukan pada tahap awal infiltrasi yaitu sebelum air dimasukkan
20
ke dalam silinder. Hasil yang didapatkan (skala yang tertera)
diinterpolasikan dengan hasil kalibrasi alat ini sebelumnya sehingga didapatkan
besarnya kadar air tanah awal.
5. Pendekatan Persamaan Infi Itrasi
Pendugaan kapasitas infiltrasi dilakukan dengan menggunakan dua persamaan
infiltrasi yaitu: Persamaan infiltrasi Kostiakov (18) dan Persamaan infiltrasi
Philip (17).
Nilai infiltrasi akumulatif diperoleh dengan mengintegralkan persamaan 17
dan 18. Infiltrasi akumulatifdapat dicari untuk periode tertentu dari pengukuran
. intiltrasi mulai dari t=O sampai t=t. dan dapat dituliskan sebagai berikut:
I. Infiltrasi akumulatif dari Kostiakov
F= oj"(K.tn)dt= {KJ(n+I)).tn+l ........... . . ... (22)
2. Infiltrasi akumulatif dari Philip
F = oY{D.t"°l+C)dt = C.t+2D.r ... . .... (23)
dimana: F = infiltrasi akumulatif(mm) K.D.C,n = konstanta infiltrasi
t = waktu
Persamaan kapasitas infiltrasi dapat dicari dari persamaan intiltrasi
akumulatif di atas.
I. Pengepasanlfitting persamaan infiltrasi Kostiakov
Jika persamaan infiltrasi akufllulatif dari Kostiakov dilogaritmakan maka
akan diperoleh:
log F=log [KJ(n+ I )]+(n+ 1)log t .... . ................... (24)
21
Persarnaan tersebut akan rnenghasilkan garis lurus (Iinier). Nilai K dan
(n+l) dapat dihitung dengan cara regresi linier. Hal ini sarna saja dengan
rnenggarnbarkan hubungan antara F dan t tanpa dilogaritrnakan.
Dari grafik tersebut, nilai (n+l) adalah kerniringan dari garis
yang dapat dihitung, sehingga nilai n dapat diternukan. Nilai dari K/(n+ I)
adalah sarna dengan nilai F untuk t= I.
Dengan dernikian nilai K/(n+l) dapat dihitung sehingga nilai K dapat
diperoleh dan persarnaan kapasitas infiltrasi dapat dicari.
2. Pengepasan/fitting persarnaan intiltrasi Philip
Persarnaan infiltrasi akurnulatif Philip dapat dituliskan:
F-Ct=2.D.tO J ..................... (25)
Proses pengepasan dari persarnaan di atas dapat dilakukan dengan
rnenggunakan data dari dua interval waktu yaitu tl dan h serta dua nilai dari
infiltrasi akurnulatif pad a interval tersebut yaitu F 1 dan F2 . Sehingga:
F1-Ctl=2.D.tl°.5 ................ .
Untuk rnendapatkan nilai 0, rnaka dilakukan elirninasi:
(FI-Ctl=2.D.t[o.J) x h (F2-Ctz=2.D.t20 J) X tl
FI.t2-Ct t.12 F2.tl-Ctt.12 F1.tz-F2.tl
Sehingga:
0=
. ............ (26)
...... (27)
.. (28)
22
Nilai D kernudian dirnasukkan ke dalarn persarnaan (26) atau (27) hingga
diperoleh nilai C. Nilai C dan D kernudian dirnasukkan ke dalarn persarnaan
(\7).
Persarnaan Philip ditentukan berdasarkan hasil kornbinasi dari pernilihan titik
yang paling rnendekati persarnaan Kostiakov. Hasil persarnaan Philip dengan
rnenggunakan kornbinasi tersebut diplotkan di at as kertas grafik dan dibandingkan
dengan has"il garnbar dari persarnaan Kostiakov. Pernilihan titik yang sesuai
adalah berdasarkan garnbar yang paling rnendekati dengan garnbar dari persarnaan
Kostiakov (Dhalhar, 1972).
Evaluasi dilakukan terhadap konstanta-konstanta dari persarnaan Kostiakov
(konstanta K dan n) dan dari persarnaan Philip (konstanta C dan D) yang
diperoleh dari hasil pengukuran infiltrasi untuk berbagai kadar air tanah awal di
lapang. Dari evaluasi ini akan ditentukan hubungan antara konstanta-konstanta
dari kedua persarnaan tersebut dengan kadar air tanah awal. Hubungan tersebut
dapat diperhitungkan terhadap kadar air tanah awal pada dua kedalarnan dan rata
rata dari keduanya (Dhalhar. 1972).
BASIL DAN PEMBABASAN
A KALmRASI ALAT UKUR KELEMBABAN TANAH (GYPSUM BLOCK)
-.
Hasil kalibrasi gypsum block dari sampel tanah pada lahan bervegetasi dan tidak
bervegetasi dapat dilihat pada Tabel 1 dan 2. Dari hasil kalibrasi tersebut kemudian
dapat diperoleh persamaan regresi liniernya, yang menggambarkan hubungan skala
dan kadar air t,mah seperti terlihat pad a Gambar 4 dan 5.
Tabel I. Kalibrasi gypsum block pada lahan bervegetasi
Kedalaman 0-10 em Kedalaman 10-20 em No Skala Kadar Air (%beral) Skala Kadar Air (% beral)
. 1 18.00 16.90 55.00 20.90
, 2 25.00 18.45 115.00 22.82
3 65.50 19.27 140.00 24.80
4 110.00 22.25 170.50 27.29
5 135.00 24.22 196.50 28.65
6 172.50 27.50 228.00 30.45
7 205.00 30.20 260.00 30.25
8 242.00 30.15 273.00 32.95
9 274.00 31.90 282.00 33.50
10 279.00 32.15 297.00 34.25
" 35
" 30 ~
-~ 25 . 25 ~ .
20
'" 20
" 0 300
15 ~ ______ ~ ______ ~ ______ ~
100 200 100 200 300
50 150 250 350 S ka!a
S ka la
Kedalaman 0-10 em Kedalaman 10-20 em
Gambar 4. Kurva hubungan antara skala dengan kadar air tanah awal (% berat) pad a lahan bervegetasi (hasil kalibrasi)
2~
Tabel2. Kalibrasi gypsum block pada lahan terbuka
Kedalaman 0-10 em Kedalaman 10-20 em No Skala Kadar Air (%berat) Skala Kadar Air (%berat)
1 18.50 16.25 25.00 16.95
2 55.00 17.40 50.00 17.75
3 85.50 18.52 70.50 18.55
4 116.00 21.04 95.00 21.25
5 150.00 22.90 120.00 22.30
6 164.00 23.88 145.00 23.15
7 169.00 24.25 190.00 24.94 8 215.00 25.20 200.00 26.72
9 225.00 25.50 230.00 28.54
10 250.00 28.90 260.00 30.35
30~-----------~ 35
y = 0.0521 x + 14.8357 o
~ 30 y=O.0571 x+15.1282
« :;; 25
." .. " 20 '" 15~~~-~--L-~_-J_~ 15
o 50 100 150 200 250 300 Skala
Kedalaman 0-10 em
0 50 100 150 200 250 300
Skala
Kedalaman 10-20 em .
Gambar 5. Kurva hubungan antara skala dengan kadar air tanah awal (% berat) pada lahan terbuka (hasil kalibrasi)
Hasil perhitungan regresi linier untuk masing-masing kondisi tersebut (dapat
dilihat pada Lampiran 1) mempunyai nilai koefisien determinasi (R') yang
mendekati 100%. Nilai koefisien determinasi tersebut menunjukkan hubungan erat
antara skala dan kadar air tanah terukur sehingga tidak mengurangi ketelitian dalam
penentuan nilai kadar air tanah awal.
2;
B. ANALISIS SIFAT FISIK TANAH
Analisis sifat fisik tanah meliputi analisis (I) tekstur tanah, (2) porositas total
tanah, dan (3) porositas drainase tanah. Analisis terhadap porositas total tanah dan
porositas drainase tanah dilakukan dua kali yaitu sebelum dan setelah penelitian,
sedangkan untuk analisis tekstur tanah dilakukan hanya sebelum penelitian.
1. Tekstur Tanah
Tekstur tanah dilihat dari proporsl tiga partikel pembentuk tanah yaitu
partikel liat, debu, dan pasir. Hasil analisa tekstur pada lahan bervegetasi dan
tidak bervegetasi dapat dil ihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Hasil analisa tekstur tanah dalam 3 fraksi
No. Tekstur Tanah Bervegetasi Tanah Terbuka (%) 0-10 em 10-20 em 0-10 em 10-20 em
1 Pasir 67.6 67.5 59.7 61.3 2 Debu 22.7 20.4 27.8 25.2 3 Liat 9.7 12.1 12.5 13.5
Dari hasil analisa tersebut (pesentase pasir, debu dan liat) diperoleh bahwa
lokasi penelitian memiliki jenis tanah lempung berpasir berdasarkan diagram
segitiga tekstur.
Pada Tabel 3 terlihat bahwa tanah bervegetasi memiliki kandungan pasir
yang relatif lebih besar (67.6% pada kedalaman 10 em dan 67.5% pad a
kedalaman 20 em) daripada tanah terbuka (59.7% pada kedalaman 10 em dan
61.3% pada kedalaman 20 em), tetapi memiliki kandungan debu yang relatif
lebih rendah (22.7% pada kedalaman 10 em dan 20.4% pada kedalaman 20 em)
dibandingkan kandungan debu pada tanah terbuka (27.8% pad a kedalaman J(i em
dan 25.2% pada kedalaman 20 em). Kandungan liat pada tanah bervegetasi relatif
26
rendah (9.7% pada kedalaman 10 em dan 12.1% pada kedalaman 20.em)
dibanding kandungan Ii at pada tanah terbuka (12.5% pada kedalaman 10 em dan
13.5% pada kedalaman 20 em). Hal ini menunjukkan bahwa tanah bervegetasi
memiliki tekstur yang relatif lebih kasar dibanding tanah terbuka. Dan ditinjau
dari kedalamannya, tanah bervegetasi memiliki kandungan liat yang semakin
meningkat pada kedalaman 10-20 em.
2. Porositas Total Tanah
Hasil analisis porositas total tanah sebelum dan setelah dilakukan infiltrasi
dapat dilihat pada Tabel4.
Tabel4. Hasil analisis porositas total tanah
Sebelum penelitian Sesudah penelitian
Kondisi Lahan Kondisi Lahan No. Kedalaman
(em) BelVegetasi Terbuka BelVegetasi Terbuka (o';) (%) (o';) (%)
1 10 66.4 69.1 64.8 67.6
2 20 71.7 75.5 67.5 70.2
Dari hasil analisa, porositas total tanah sebelum penelitian infiltrasi
memiliki nilai yang lebih besar dibandingkan setelah penelitian infiltrasi. Hal
tersebllt didllga akibat adanya proses pemampatan dan penlltllpan pori-pori tanah
setelah pemberian air secara terus menerus selama pengukuran infiltrasi
dilakukan. Penlltllpan pori tersebllt disebabkan terbawanya partikel dari
permllkaan ke dalam tanah, kemlldian mengendap di ruang pori dalam tanah.
Pad a Tabel 4 terlihat bahwa tanah bervegetasi memiliki persentase porositas
total yang relatif lebih kecil dibandingkan tanah terbllka. Hal ini karena tanah terbllka
memiliki persentase liat yang relatif lebih besar daripada tanah bervegetasi. Ditinjall
27
dari segi kedalamannya, persentase pori total lebih tinggi pada kedalaman 10-20 cm
dibanding pada kedalaman O-IOcm. Hal ini dapat disebabkan oleh kandungan liat
yang lebih tinggi pad a kedalaman 10-20cm dibanding pada kedalaman 0-10cm, dan
kandungan pasir yang relatif lebih rendah pada kedalaman 10-20cm dibanding pada
kedalaman 0-lOcm. Dengan demikian, diduga pori -pori makro lebih ban yak terdapat
pada kedalaman 0-lOcm dan menyebabkan terbawanya partikel tanah yang lebih
halus dari permukaan ke dalam tanah ketika dilakukannya pemberian air. Partikel
tersebut mengendap di bagian tanah yang lebih dalam dan menimbulkan persentase
pori-pori total yang lebih rendah setelah dilakukannya penelitian infiltrasi.
Demikian pula hasil penelitian Hartono (1991) dan Bintari (1996) yang secara
keseluruhan, porositas tanah di lahan terbuka mempunyai nilai yang lebih besar
dibandingkan dengan lahan bervegetasi. Berbeda dengan hasil penelitian Pamuji
(1994) yang secara keseluruhan, porositas total tanah pada lahan bervegetasi
mempunyai nilai yang lebih besar dibandingkan pada lahan yang terbuka.
Adanya perbedaan tersebut lebih disebabkan pada pemanfaatan lahan di
masing-masing lokasi misalnya adanya pengolahan lahan, serta terjadinya proses
pemampatan maupun pemadatan akibat lalu lintas manusia mapun air hujan.
3. Porositas Drainase Tanah
Perhitungan porositas drainase tanah dilakukan pada Lembaga Penelitian
Tanah Bogor. Hasil analisis terse but, yang dilakukan sebelum dan sesudah
pengukuran intiltrasi, dapat dilihat pada Tabel 5.
Berdasarkan kelas drainasenya, tanah dapat dibedakan menjadi kelas
drainase lamb at dan drainase cepa!. Kelas tersebut dipengaruhi oleh ukuran pori
28
drainase tanah, sedangkan ukuran pori drainase ditentukan oleh tekstur tanah.
Semakin kasar tekstur tanah, akan semakin besar jumlah pori makro dan semakin
cepat drainasenya.
Pada Tabel 5 terlihat bahwa tanah bervegetasi memiliki porositas drainase
cepat yang lebih kecil dan porositas drainase lambat yang lebih besar dibanding
tanah terbuka, namun nlainya tidak jauh berbeda jika dibanding pad a lahan
tebuka. Hal ini terutama dilihat pada kedalaman 10-20 cm. Dengan demikian,
walau kandungan pasir lahan bervegetasi lebih tinggi dibandingkan lahan terbuka,
namun jumlah porositas drainase cepat lahan bervegetasi lebih rendah
dibandingkan pada lahan terbuka.
Tabel 5. Hasil analisis porositas drainase
Sebelum Sesudah Kondisi lahan penelitian penelitian
dan Porositas drainase Porositas No. kedalaman (em) (%) drainase (%)
Cepat Lambat Cepat Lambat 1 Bervegetasi
10 41.8 3.6 35.6 4.6 20 54.9 2.7 48.3 3.3
2 Terbuka 10 46.2 3.4 41.8 3.9 20 55.6 2.6 50A 3.7
C. HASIL PENGUKURAN INFILTRASI
Hasil pengukuran infiltrasi untuk lahan bervegetasi dapat dilihat pada Lampiran :2
dan untuk lahan terbuka pada Lampiran -'.
Pada umumnya, sebagaimana terlihat pada Lampiran 2 dan 3, hasi I
pengukuran infiltrasi menunjukkan balma laju inliltrasi akan semakin berkurang
dengan semakin benambahnya waklu. Hal ini karena pada saal lanah belum jenuh,
29
terdapat gaya hisapan matrik dan gay a gravitasi yang bekerja. Namun semakin lama,
tanah semakin mendekati jenuh, maka gaya hisapan matrik menjadi semakin kecil
dan hanya gaya gravitasi yang bekerja. Akibatnya laju infiltrasi berkurang dengan
bertambahnya waktu hingga mencapai minimum dan konstan.
Adapun terjadinya penurunan kapasitas infiltrasi pada waktu tertentu adalah
disebabkan oleh proses pembasahan secara terus menerus pada partikel tanah. Proses
pembasahan tersebut menyebabkan lepasnya ikatan butir-butir tanah, kemudian
butiran tersebut menutupi atau mengisi ruang pori tanah. Akibatnya terjadi penurunan
jumlah air yang terinfiltrasi.
. Ditinjall dari pengaruh tekstur dan porositas tanah terhadap kapasitas infiltrasi,
maka semakin kasar tekstllr cenderung akan semakin banyak memiliki pori
berdiameter besar. Dengan demikian, kapasitas infiltrasi tanah bertekstllr kasar akan
lebih besar dibandingkan kapasitas infiltrasi pada tanah bertekstllr hal LIS.
Pada hasil pengukuran infiltrasi (Lampiran 2 dan 3) terlihat bahwa ketika
kadar air tanah awal rata-rata relatif sa 111 a yaitll 26.9% (pada hari ke 911ntuk lahan
bervegetasi, dan pada hari ke I untuk lahan terbllka) infiltrasi kllmlllatif lahan
bervegetasi adalah sebesar 192 111m dan pada lahan terbllka adalah sebesar 443 mm.
Hal tersebllt menllnjllkkan bahwa infiltrasi kllmlllatif dan kapasitas infiltrasi pada
lahan terbuka memiliki nilai yang lebih besar dibandingkan pada lahan bervegetasi
Hal tersebllt dapat disebabkan oleh jumlah porositas drainase cepat relatif lebih besar
pada lahan terbllka dibandingkan pada lahan bervegetasi, walall tekstllr lahan terbllka
memilki kandungan pasir yang relatiflebih rendah dibandingkan lahan bervegetasi.
30
Ditinjau dari segi kadar air tanah, terlihat bahwa nilai infiltrasi kumulatif akan
menjadi semakin kecil dengan semakin besarnya kadar air tanah awal, sehingga akan
mempercepat lercapainya laju infiltrasi konstan. Hal ini karena semakin tinggi kadar
air, maka semakin banyak pori yang telah diisi dengan air sehingga mengurangi air
yang terinfiltrasi
D, HASIL PENGEPASAN (FITTING) PERSAMAAN INFILTRASI
L Hasil pengepasan persamaan infiltrasi Kostiakov
Pengepasan persamaan infiltrasi Kosliakov dilakukan dengan cara regresi
linier terhadap nilai logaritma waktu (I) dan infiltrasi kumulalif (F) Dari
persamaan linier yang dihasilkan dapat dihitung nilai K dan n.
Pada Tabel 6 dapat dilihat hasil perhitungan nilai koefisien K dan n serta
hasil persamaan Kostiakov untuk lahan bervegetasi, dan pada Tabel 7 dapat
dilihat hasil perhilungan nilai koefisien K dan n untuk lahan terbuka. Dari kedua
tabel tersebut terlihat bahwa nilai K dan n semakin kecil dengan semakin
tingginya kadar air tanah awal. Hubungan lersebul dapat juga dilihat pada contoh
grafik hubungan log t dan log F pada Lampiran 4.
Tabel 6. Hasil Perhitungan konstanta K dan n serta persamaan infiltrasi Kostiakov untuk lahan bervegetasi
Kadar air lanah awal Konstanta Pcrsamaan
No. (% berat) 10 eIll 20 em rata-rata K n f=K.lll
I 22 . .\900 27.0856 2.\.7878 7.3953 -0.3366 [ _7.::1953.rO.Db6
2 22.7855 27.9286 25.3570 6.7753 -(U225 f~6.7753.t -lB"-'
-' 230810 28.3501 25_7156 6.7053 -0.3183 f~6_7053.t -031S3
.\ 2J.II06 28_.\906 25_8006 5_8731 -0.3178 [=5.8731.1 _031"78
5 23.2288 28.7716 26.0002 5.6.\75 -tUO.\3 [=5.6~75.1 -u3U43
(, 23.()720 29.0526 26_3623 '\_1212 -0.297.\ f~'\_12I2.t -U09"
7 13.9675 29.3336 26.6506 .\.0897 -0_3028 f=~.0897.1 _!)3(128
8 2'\_1153 29.3617 26_7385 3_9966 -0_2932 [=3.9-1-61.1 ·03232
9 2,\.2630 29_61.\6 26.9388 3.875.\ -0_3557 f ~3 .875.\.t -03;;-
10 2'\_2926 30..\576 27.3751 3.8.\69 -0_2852 f=3.6596.t -03r-1
II 2.\.\ 108 30.\857 27.4.\82 3_6596 -0_3374 f=3.6382.1 _1)3128
12 25_ .\.\50 313006 28_3728 3.6382 -0.3128 [=3.2867.1 -(31)53
13 25.5928 31.5816 28_5872 3_2867 -0.3053 f~2_8397.t _00203
1,\ 25.7.\05 31.6097 28.6751 3.2537 -0_2630 [=3.2537.1 _0:63
15 260360 31.7221 28_8791 2.9349 -0.ISI5 f~2.93.\9.t _01'13
16 26_6270 31.8626 29_2.\.\8 2.8397 -0_2203 f=2.8383.1 -(I ]"76)
17 26_9225 31.8907 29..\066 2.8383 -0_1763 f ~2. 7228.1 -017"
18 27.2180 32.0031 29_6106 2_7228 -0.1742 f~2.69IS.t -o.,n
19 28.10.\5 32.1436 30_12'\ I 2.66.\8 -0_3312 f~2.66.\8_t -0331'
20 28.\Om 32_28,\1 30_3.\21 2 . .\907 -0.226.\ f ~2_.\907_t -U."6-1
21 28.6955 32.7056 30.7006 2.3725 -0_2.\26 f=2.::1725.1 -0.2426
22 29.2865 32_9866 31.1366 2.098.\ -0_1238 f ~2.l)98.\.t _ff 1'"
" --, 29.5820 33_2676 31..\2.\8 2_0389 -0.2044 f~2_0389_t -02044
2,\ 30.1730 33.5486 31.8608 1.9773 -0_2998 f = 1. 9773.t _0.2998
25 30.\6S5 33_8296 32.1.\91 1.7172 -0.2515 f~1.7172.t -fr,m
26 30_76.\0 )'\_1106 32.\373 1.670.\ -0.1284 f~1.670.\.t -01'"
27 30.7936 3'\_1106 32..\521 1.6372 -0_1615 [=1.6372.1 ·1)1615
28 30_9118 35_5156 33.2137 1.66S1 -0.1648 f~1.668l.t -01648
29 31.6505 36.6396 3,\_1.\51 1..\.\99 -0.3355 f=lA-I-99.1 -03355
30 3 L9.\60 36_9206 3-"-1-333 1.3092 -0.2131 f = l.3092.t _().~\31
31
32
Tabel 7. Hasil Perhitungan konstanta K dan n selia persall1aan intiltrasi Kostiakov llntllk lahan terbuka
Kadar air tallah awal Konstanta Pcrs3maan No. ('X) befat)
lOeill 20 eill rala-r,II;1 K n f=K.tll
I nnl7 29.1177 26.9262 8.3507 -0.2922 [ -8.35071 1_) __
} 2-1.9952 29.-1032 27.19n 7.8765 -U.3-188 f=7.8765.1 -113..j1<~
3 25.1255 29.8029 27.-16-12 7.2933 -0.3-167 [=7.2933.1·(1.1..Jt,-
-I 25.2557 29.8315 27.5-136 7.1163 -O.301l} f =7 .1163.1 _lJ 3(lfl~
5 257767 29.97-12 27.8755 6.8277 -0.3372 [=6.8277.1 ·owc
6 26.0372 30.2026 28.1199 6.-101-1 -0.3128 [=6.-101-1.1 -0."" 7 26.0631 30.2597 28.1615 6.3909 -0.3109 f=6.3909.1 -03lU9
8 260633 31.1162 28.5898 6.2151 -0.2728 [=6.215I.t -oc-"
9 262977 31.-1017 28.8-1<)7 SAil 2 -0.238-1 f =5"+ 112.1 .(1 :3S4
10 26.-1019 31.-D03 28.9 \(>1 -1.9317 -0.21113 f=-+.93 17.1 .1,:'\1,.,
II 26.5582 31.5159 290371 -1.3287 -0.3765 f= .. 1-.:)287.1 _ll.:n.'
12 26.58-13 31.5·U5 29.06-1-1 -1.0521 -lU79 f =.+.0521.1 -I) T'"
l.1 26.5999 J 1.6872 29.1-135 3.655-+ -0.3262 f=J.655 .. U .ODi:
1-1 26.8187 31.7386 29.2787 3.4599 -0.2263 f=3..t599.t ·O::'b3
15 26.8-1-18 31.9156 29.38112 32159 -0.193-1 f=3.2259.1· 11\93..\,
16 27.0792 3 I. 9727 29.5250 2.9915 -0.1507 f=2.9915.1 ·Ll151(
17 27.2355 32.018-1 29.62(,9 2.8069 -0.1563 [=2.8069.1 .II]'d
18 27.3397 32.2582 29.7989 2.6918 -0.2870 [=2.6918.1·<leg-
19 27.3918 32.2868 29.8393 2.5809 -0.3195 f=2.5809.t -113]<,)
20 27.6002 32.8292 30.21-17 2.-1037 -0.2997 [=2.-1037.t -"CO'·-
21 27.6002 32.8806 30.2-111-1 2.1708 -0.2591 [=2.1708.1 ." :'~I
22 27.70-14 33.-1002 30.5523 2.0802 -0.2513 [=2.0802.t -" ""
2J 27.7305 33.51-1-1 30.6225 1.7666 -0.1120 f = I. 7666.1 -'(,I:
24 27. 7513 33.6857 30.7185 1.5485 -0.21-12 f = 1.54851 -0::1 ~:
25 27.8607 33.7143 30.7875 1.4795 -0.0209 f=1.4795.1 _uu:m
26 28.2515 33.7371 30.99·B I.·U28 -0.2776 [= 1.-1-128.1 ·0 c--"
27 28.3817 33.9712 31.1765 IAI09 -0.1258 [=1.-1109.1 -"iO.'>l
28 28.6422 3-1.5-122 31.5922 1.3453 -0.1796 f=1.3453.t .11]-91:>
29 28.7725 34.8277 31.8001 12729 -0.1777 [=1.2729.1 -0]---
:;0 28.9027 3-l.X563 31.8705 1.22 I7 -0.2006 f=I.2217.t .11:\")/"
-'.'
7 Hasil pengepasan persal11aan inliltrasi Philip
Persamaan Philip ditentukan berdasarkan hasil kOl11binasi dari pel11ilihan
titik yang paling l11endekati persamaan Kostiakov. Kombinasi titik tersebut yang
dipilih adalah kOl11binasi 2-240, 5-240, 10-240, 2-180, dan 5-180. Setelah
dianalisa, terlihat bahwa titik kombinasi tl~5 l11enit, dan t2= 180 l11enit )'ang
paling l11endekati persal11aan Kostiakov. Dengan del11ikian nilai C dan D
dihitung berdasarkan persal11aan kOl11binasi titik tersebut (contoh grafik
hubungan antara waktu dan infiltrasi kUl11ulatif dengan l11enggunakan persal11aan
yang dihasilkan dari kOl11binasi titik tersebut dapat dilihat pada Lal11piran 5).
Tabel 8. Hasil perhitungan konstanta C dan D serta persamaan infiltrasi Philip untuk lahan bervegetasi
Kadar air tanah awal Konstanta Pcrsamaan
No. (1% bcrat) f=C + D.t.'II)
Weill 20 elll rata-rata C D
1 22.4900 27.0856 24.7878 0.7200 6.5740 [ -0.7200 + 6.5740 C'"
2 22.7855 27.9286 253570 0.7333 6.1119 [ =0.7333 + 61119C'"
3 lJ.0810 28.3501 25.7156 il.6067 1.2286 [ =0.6067 + 1.2286 Co,
4 23.1106 28.4906 25.8006 0.5800 4.9417 [ =0.5800 + 4.9417 C'"
5 23.2288 28.7716 26.0002 0.5667 4.9566 [=0.5667 + -+.9566 rll ~
6 23.6720 29'()526 26.3623 0.6133 3.1156 [=0.6133 + 3.1156.-11."
7 23.9675 29.3336 26.6506 0.5467 3.1901 [=0.5467 + 3.1901 r'" S 24.1153 29.3617 26.7385 0.5933 3.3616 [=0.5933 + 3.3(Jl6 r"-~
9 H.2630 29.6146 26.9388 0.3733 3.6075 [=0.3733 + 3.6075 rll:'
10 24.2926 30.4576 27.3751 0.5~67 3.1901 [=0.5467 + 3.1901 r ll"
II 24.4108 30.4857 27.4482 0.3667 3.3914 [ =0.3667 + 3.3914 r(l~
12 25.4450 313006 28.3728 0.4800 30411 [=0.4800 + 3.0411 r'" 13 25.5928 31.5816 28.5872 0.3533 3.1827 [ =0.3533 + 3.1827 C'"
14 25.7405 3 1.6097 28.6751 0.5333 2.7578 [=0.5333 + 2.7578 ell:'
15 26.0360 31.7221 28.8791 0.7133 6.1343 [=0.7133 + 6.1343 r W;
16 26.6270 31.8626 29.2448 0.6533 2.4000 [=0.6533 + 2.4000 r'" 17 26.9225 31.8907 29.4066 0.7467 2.2957 [=0.7467 + 2.2957 ell'>
18 27.21S0 32.0031 29.6106 0.6667 2.6087 [=0.6667 + 2.6087 r'" 19 28.1045 32.1-D6 30.1241 0.2067 3.1230 [ =0.2067 + 3.1230 r ll
)
21) 28.400ll 32.2841 3U.3-+21 0.5800 1.5876 [ =0.5800 + 1.5876 rll"
21 28.6955 32.7056 30.7006 0.4933 1.6845 [ =0.4933 + 1.68~5 r'" 22 29.2865 32.9866 31.1366 0.8067 1.3342 [=0.8067 + 1.33+2 rll:'
" _J 29.5820 33.2676 314248 0.6600 1.0510 [=0.6600 + 1.0510 r'" 24 30.1730 33.5486 31.8608 0.2000 2.0125 [ =0.2000 + 2.0125 r'" 25 30.4685 33.8296 32.1491 0.3133 1.8858 f=0.3133 + 1.8858 C'"
26 30.7640 34.1106 32-1373 0.7733 0.2534 [=0.7733 + 0.253-1- t J5
27 30.7936 34.1106 32.~521 0.4800 12522 [=OA8()0 + L2522r IJ5
28 31l.9118 35.5156 :n.2137 0.5533 0.7230 [=0.5533 + 0.7230 r'" 21.) .3 1.6505 36.6396 3~.1451 0.1533 1.3938 [=0.1533 + 1.3938 r IJ5
~o 3 I. 9461l 36.9206 3.+.·n:n 0.3933 0.9019 f =0.3933 + 0.9019 r'"
Tabel 9. Hasil Perhitllngan konstanta C dan 0 serta persamaan infiltrasi Philip untllk lahan terbuka
Kadar air tanah :lwal Konstanta Pcrsamaan
(% bera!) f= C+D.t"1I5
No. 10 em 20 em rata-rata C 0
I H.7347 29.1177 26.9262 0.9267 8.3554 [=0.9267 + 8.3554 r'" 2 24.9952 29.4032 27.1992 0.5267 7.6846 [=0.5267 + 7.6846 Co:'
, 25.1255 29.8029 27.4642 0.50()() 7.2672 [ =0.5000 + 7.2672 I-I) ~
4 25.2557 29.8315 27.5436 0.9133 6.1343 [=0.9133 + 6.1343 r(l)
5 25.7767 29.9742 27.8755 0.6133 6.2461 [ =0.6133 T 6.2461 r{I-~
6 16.0372 30.1026 28.1199 0.6267 6.2312 [=0.6267 + 6.2312 .-11)
7 26.0631 30.2597 28.1615 0.6667 5.9628 [=0.6667 + 5.9628 fU5
X 16.(6)) 31.1162 28.5898 1.0333 5.1057 [= 1.0333 + 5.1057.-u5
9 26.2977 " .4(1l7 28.8497 1.2400 3.5330 [= 1.2400 + 3.5330 r(J5
111 2() . ..JO 19 ) 1.-B03 28.9161 1.2267 3.5479 [= 1.2267 + 3.5479 r'15
1 I 26.5582 31.5159 29.0371 0.2333 4.4349 f=0.2333 T 4.4349 r'" 12 26.5843 3J,5-PS 290644 0.2867 3.7044 [=0.2867 T 3.7044 r'" 13 26.5999 31.6872 29.1435 0.3933 3.3616 [=0.3933 + 3.3616 (I)-~
14 26.8187 31.7386 29.2787 0.8467 2.8547 [=0.8467 + 2.85-1-7 rL)5
15 26.8448 31.9156 29.3802 0.9600 2.7280 [=0.9600 + 2.7280 r'" 16 27.0792 31.9727 29.5259 0.9733 2.0423 [=0.9733 + 2.0423 r'" 17 27.2355 320184 29.6269 0.9133 1.8858 [=0.9133 T 1.8858 r'''
18 27.3397 32.2582 29.7989 0.5800 1.5876 [=0.5800 + 1.5876 r'''
19 27.3918 32.2868 29.8393 0.2867 2.5864 [=0.2867 + 2.586..J r\I-~
1{) 27.6002 32.8292 30.2147 0.3667 20497 [=0.3667 + 2.0497 r'" 21 27.6002 328806 30.2404 0.4267 1.7590 [=0.4267 + 1.7590 r'" 12 27.7044 33.-W02 30.5523 0.4267 1.7590 [=0.4267 + 1.7590 r'" 23 27. 7305 33.51-+-1- 30.6225 0.9133 1.2149 [=0.9133 l- 1.1149 r'" 24 27.75l3 ::;3.6857 30.7185 0.4333 0.8572 [=0.4333 + 0.8572 r'" 25 27.8607 33.71 .. D 30.7875 1.3533 0.0522 [= 1.3533 + 0.0522 rU
'
26 28.2515 33.7371 30.9943 0.2667 10435 [=0.2667 + l.0435 rlJ ~
27 28.3817 33.9712 31.1765 0.5333 1.1925 [=0.5333 + 1.1925 r'" 28 28.6422 34.5422 3 15922 0.3933 0.9019 f =0.3933 + 0.9019 t""
29 28.7725 34.8277 31.8001 OAOOO 0.8944 [ =!l.4000 + 0.8944 r''' :;u 28.9027 3.+.8563 31.8795 0.2933 1.2373 [=0.2933 + 1.2373 rW
' I
36
E. HUBVNGAN ANTARA KOSTANTA DARI PERSAl\lAAN INFILTRASI KOSTIAKOV DAN PHILIP DENGAN FAKTOR KADAR AIR TANAH AWAL (8)
Hubungan antara Konstanta K dari Persamaan Infiltrasi Kostiakov dengan Kadar Air Tanah awal (8)
Hubungan antara kedua faktor tersebut tereantum dalam Tabel 10 untuk
lahan bervegetasi dan lahan terbuka. Dari hasil grafik dalam kertas grafik biasa
terlihat bahwa pola hubungannya bersifat eksponensial (Gambar 6)
Tabel 10 Hubungan antara konstanta K dengan kadar air tanah awal
Kedalaman (em) K = f(8) R' r
Lallan ber,egetasi 0-10 K = 2.26 X 10' (8
111) --11::..1\ 0.9524 -0.9524
10 - 20 K= 2.13 , I I)' (8,,, ) -5 91l~8 0.9357 -0.9776 Rata-rata K= 6.45 x HI' (8",,, ) -'.0096 0.9697 -0.9847
Lallan terbuka o - I II K :0 l.·B:x ((l:\ (tJ]fJ ) -\..1,.\..1115 0.9489 -0.9741 III - 20 K= 3.87 X i()l~ (8,))) -1211\..1:- 0.9610 -0.98tn
Rata-rata K= 5.91 x 10 1')(8 .• 1" ) -tJ,ll..Jl 0.9634 -0.98\6
Pada Tabel 10 terlihat bahwa lahan bervegetasi memiliki koefisien korelasi
yang hampir sama dengan lahan terbuka. Hubungan antara konstanta K dengan
kadar air tanah awal yang tertinggi didapat pada kedalall1an rata-rata. baik pada
lahan terbuka maupun lahan bervegetasi.
Hasil yang diperoleh dari penelitian Bintari (1996), menunjukkan bahwa
hubungan yang paling erat antara konstanta K dengan kadar air tanah awal
terdapat pada lahan terbuka yaitu pada kedalall1an rata-rata. Demikian pula
penelitian yang dilakukan oleh Pamuji (1994) dan Hartono (1991) yang juga
menunjukkan hubungan yang paling erat antara konstanta K dengan kadar air
lanah awal terdapat pada lahan terbuka pada kedalall1an 20 em dan pada
kt:dalaman rata-rata.
8 Y = 2.26 X 10' x (X) -4.".' i
0-22 24 26 28 30 32
Kadar air tanah awal (% befatl 34
a. Kedalaman 0-10 em (!ahan berYegetasi)
8 --.-.. ' --------
'\ ~A Y = 2.13 X 10' x (X) -5.9058
\:'~ 6 -
2 -
o 26
'\ ~~ ,~'" ~- - _0__,,<>
28 30 32 34 36 38 Kadar air tanah awal (% berat)
C. Kedalamanl0-20 em (lahan neryegt::tasi)
8------------_ <> Y = 6.45 X 10' x (X) -5.0096 :
6- ~ ~ ~ lJl4 - ~'3"o § ~~-~ ~~
2- ~ ~-.Q ~-~
0--- --------24 26 28 30 32 34 36
Kadar air tanah awal (% beratl
----------------
12 -'. --\-Y = 1.43 x 10" X (X) '-1 •. ~051 10 i :
~ 8~ o{)
~ I ~ 0 ro 6f () 1;; c ~ 4~
" ~ c ~ c 0
"
" ro C ~ c 0 ~
2l oLI _______ ~_~ _______ _
24 25 26 27 28 29 Kadar air tanah awal (% beral)
b_ Kedalaman 0-10 em (Iahan terbuka)
12
30
10 -Y = 3.87 X 1018 x (X) -12.01.5 ,
\ I
.~\ 8 ,
'" . <> 6 --
~ 4 -
2 - ¢~ .
0 ' ~-
28 30 32 34 36 Kadar air tanah awal (% beratl
d. KedalamantO-20 em (Iahan terbuka)
12 I
10
8
6
4 •
2-
Y = 5.91 X 1019 x (X) -13_11."
~ I
o~
,~-0 26 28 30 32 34
Kadar air tanah awal (% beratl
f Kedalaman rata-rata (lahan terbub)
Gumbar 6. Kurya hubungan antara kOI1stanta K dan kadar air a\\'a1
37
38
o Hubungan Antara Konstanta n dari Persamaan Infiltrasi Kostiakov dengan Kadar Air Tanah awal (8)
Hubungan antara kedua faktor tersebut dicantumkan pad a Tabel II untuk
lahan bervegetasi dan lahan terbuka. Sedangkan kurva hubungan konstanta n dan
kadar air tanah dapat dilihat pada Gambar 7.
Tabel I I. Hubungan antara konstanta n dengan kadar air tanah awal
KcdaJarnan (ern) n = f(S) R' r
Lahan ben'egetasi () - 10 n = 0.03710,,, - 1.2620 0.3730 0.6107 10 - 20 n = O.02~2 ll~! - 1.035~ 0.3286 0.5732
rJ13-rata n == n.0296 l-1 I <,I>, - 1.1322 0.3491 0.5908 Lahan terbuka
0- 10 n = 0.0176010 - 0.7155 0.0528 0.2298 10 - 20 n = 0.0137ll,,, - 0.6807 0.0666 0.2581
. Rata-rata n== 0.0156 U"" - 0.7009 0.0613 O.2~76
Nilai Koefisien determinasi yang diperoleh dari hasil anal isis regresi Iinier
(Tabel I I) pada lahan bervegetasi dan terbuka menunjukkan bahwa nilai
koefisien determinasinya sangat kecil yaitu kurang dari 0.5. Hal ini menunjukkan
bahwa hubungan antara konstanta n dengan kadar air tanah awal tidak erat karen a
penyebaran titik konstanta n pad a setiap nilai kadar air tanah awal terlihat
menyebar. Hasil yang diperoleh dari penelitian Bintari (1996) juga menunjukkan
bahwa hubungan antara konstanta n dengan kadar air tanah awal tidak ada
korelasi.
24 25 26 27 28 29 30
a. Kedalaman 0-10 em (Iahan bervegetasi)
-01
-015
11 -02 ~ -025 c ~ -03-
-035 i
_OA l_
2_8 __ Ka_d_!r_O
a_i_f ta~_a_h_!_~_~1 _~%_b_er_~4_t) ___ 3_6 I;
e. Kedalaman 10-20 em (Iahan bervegetasi)
_~~~ r ~---:-~ 0- 0---
c {;>«' ~ <)
J 0:2: f ¥>"'., oo:~ .$-: -0
-035 Q ~0 <) <)
04 -- ---
26 28 30 32 34 Kadar air tanah awal (% berat)
e. Kedalaman rata-rata (Iahan bervegetasi)
~--
,
o
24 25 26 27
--I
J 28 29 30
L' Kadar air tanah awal (% berat)
.. -------- ---- ----
b. Kedalaman 0-10 em (lahan terbuka)
<> «> "
e
'> 0
0
28 30 32 34 36 Kadar air tanah awaJ (% berat)
d. Kedalaman 10-20 em (Iahan terbuka)
,-------o
c -0.1
11 ~ '<>
$ -02 • §
:::.c -03
" " -»----- -
,_04 1 oo __ ~
" ~I " <ft
32 L _2_6 ___ ~ad:~ air tanah !~al (% berat) 34
f. Kedalaman rata-rata (Iahan terbuka)
Gambar 7. Kurva hubungan antara konstanta n dan rata-rata kadar air awal
39
40
3 Hllbllngan antara konstanta C dari persamaan infiltrasi Philip dengan kadar air tanah awal (8)
Hllbllngan kedlla variabel pada lahan bervegetasi dan lahan terbllka tercantum
di Tabel 12 dengan kllrva dan persamaan regresi liniernya pada Gambar 8.
Tabel 12. Hubungan antara konstanta C dengan kadar air tanah awal
Kcdalamilll (em) C ~ f(8) R' r
Lahan bervegctasi 0- 10 C ~ -0.0173 81<, + 1.0028 0.0939 -O.30M 10 - 20 C ~ -{).0252 020 + 1.J300 0.1319 -0.3632
rata-rata C = -0.0211 Hrata + 1.1319 0.1122 -0.3350
Lahan terbuka 0- 10 C ~ -0.0894 tl", + 3.0602 0.0988 -0.3143 10 - 20 C ~ -0.0536 0,,, + 2.3707 0.0740 -0.2720
Rata-rata C ~ -0.0679 fin" + 2.6546 0.0844 -0.2905
Dari hasil persamaan regresi linier dan nilai koefisien determinasi terlihat
hubungan yang lebih erat antara konstanta C dengan kadar air tanah awal terdapat
pada lahan bervegetasi. Hal ini dilihat dari nilai koefisien determinasi yang lebih
tinggi pad a lahan bervegetasi dibandingkan lahan terbuka. Pada lahan
bervegetasi. hubungan tererat antara konstanta C dengan kadar air tanah awal
adalah pada kedalaman 10-20 em. Secara keseluruhan antara konstanta 'c dan
kadar air tanah awal tidak ada korelasi.
Berbeda halnya hasil penelitian Bintari (1996), Hartono (1991), dan Pamuji
(1994) yang menunjukkan bahwa hubllngan yang paling erat terlihat pada lahan
terbllka. Hal tersebut dapat dipengaruhi oleh jenis tekstur tanah (persentase debu,
liat, dan pasir) maka terdapat perbedaan pada persentase pasir yang lebih kecil
(739% - 38.425%), sedangkan pad a penelitian yang dilakukan persenlase
pasirnya sebesar 67.6%.
16--
1 4
° 12 2
; y-- -0.0175.'( + 1.0028
c 2 08
~ 06
~ 04 -
...A 0 <) ~ '<7'<' 00'0 <7 ~-&'-- - -~-$-
1) <S> ¢ ~ o ¢ <)
o ~ I 20
___ 2_5 _____ 3_0 __ J~ !' Kadar air tanah awal (% berat) _
a. Kedalaman 0-10 em (Iahan bervegetasi)
16-
l 1 4
U 1.2 r' ~O_02S2x- L~D~ !
2 1 l.:.. ____ _
c r .£lOBI 00 ~000 .c:: 06' -~ -0- -<P-~oO- --0- _ 0 I'
~04" 0004j---<>
o ~ ___ _ _____ 0- <) __ 0 __ I 25 27 29 31 33 35 37 39
Kadar air tanah awal (% berat)
e Kedalaman 10-20 em (Iahan bervegetasi)
1.6 r-
1 4 -
°12 -E 1 20.8 ~ 0.6
~ 0.4 0.2
o
'y-- -O.0211x+ 1.1519 - .. -.-~ -~
n n ~ v Kadar air tanah awal (% berat)
e, Kedalaman rata-rata (Iahan bervegetasi)
,
24 26 28 301
Kadar ai~tanah awal (% b~r~ __ J
b. Kedalaman 0-10 em (Iahan terbuka)
-, !
~-----
16~ ---,
14 L lX~n+ 237tH! <)
012 ¢
'" co o 0 o .!'9 0.8
~ 06
~ 04
02
i;)--------"{;>-____ _
o $ if> if> $ <) <) <)
O~---
L '.7 _ Kadar air tanah awal (% berat) --
37 31 33 35 29
d. Kedalaman 10-20 em (Iahan terbuka)
27 29 31 33 Kadar air tanah awaJ (% berat)
f. Kedalaman rata-rata (Iahan terbuka)
I ----.J
35
Gambar 8. Kurva hubungan antara konstanta C dan rata-rata kadar air awal
41
-1. Hubungan antara konstanta D pada persamaan infiltrasi Philip dengan kadar all' tanah awal (8)
Hubungan antara kedua faktor tersebut pada lahan bervegetasi dan lahan
terbuka dicantul11kan di Tabel 13 sedangkan kurva hubungan antara keduanya
dapat dilihat pada Gambar 9.
Tabel 13. Hubungan antara konstanta D dengan kadar air tanah awal
, Kedala"",,, (em) D=f( 8) R' r , Laimll ben'egetasi
0-10 D= -O.H~2 8,,, + 14.1750 0.8793 -0.9377 10 - 20 D= -0.5023 8,,, + 18.6980 0.8778 -0.9369
rata-rata D= -OA680 8M • + 16.4813 0.8852 -O.9~O9
Lahan lerbuka 0-10 D= -1.9220 8,,, + 55.0656 0.6319 -0.7949 10 - 20 D=-L33158,,, + ~5.9~2 0.6023 -0.7761
rata-rata D= -1.5852 t\l!.l + 50.0338 0.6292 -0.7932
Dari nilai koefisien determinasi terlihat bahwa konstanta D dan kadar aIr
tanah awal l11el11iliki hubungan yang era! pada lahan bervegetasi l11aupun pada
lahan terbuka. Pada lahan bervegetasi. hubungan tererat terlihat pada kedalatnan
rata-rata. Sedangkan penelitian Hartono (1991) dan Pal11uji (1994) juga
l11enunjukkan bahwa hubungan yang erat terlihat pada lahan bervegetasi maupun
lahan terbuka.
8
() I y=-OA242x+1417:'D I 0 6 <> <>
'" <> ~4
J2
<>
... ~ ... <> <>
0 20 25 30 35
KaJar <ir tanah aMll (% bera)
a. Kedalaman 0-10 elll (lahan beryegetasi)
8
I y= -0.5J23x + 18.e::ro <>
06 <> <>
'" <J>
~4
~2 <> <>
<> 0 25 27 29 31 33 35 37 39
KaJar <ir tarah aMll (% bera)
c Kedal"Illan 10-20 Cill (Iahan ben egetaSl)
8r--------r==========~ y= -O.468Jx + 16.4813
oL_ ____ ~ ____ -L __ ~ __ L_ __ ~
20 25 30 35 40
KaJar <i r tanah 8W3I (% bera)
c. Kedalaman rata-rJta (lahan benegetasi)
·n
10
8 <> \~-L9'3l\+55();:'6 I <>
0 6
'" C '"
4
§ 2 0.:: <1><>
0
-2 24 25 26 27 28 29 30
Kadar <irtanah 8W3I (% boot)
b. Kedalaman 0-10 em (lahan terbuka)
10
Q y=-IJ31S'\+45.9+t2I 8 Go 0 6
'" i 4
2 0.:: 0
-2 27 29 31 33 35 37
Kadar <i r tanah 8W3I (% boot)
d. Kedalaman 10-20 em (Iahan terbuka)
10
8 I \~-L585MjJ.0338 I 0 6
'" C 4
'" ] 2
0
-2 26 28 30 32 34
KaJar <ir tanah 8W3I (% boot)
f Kedalaman rata-rJta (lahan terbuka)
Gambar 9. Kurva hubungan konstanta 0 dan rata-rata kadar air tanah a\val
KESli\lPULAN DAN SARAN
A. KESIMPULAN
I. Berdasarkan anal isis tekstur tanah, tanah di lokasi penelitian bertekstur lempung
berpasir. Tekstur pada lahan bervegetasi lebih kasar dibandingkan pada lahan
terbuka. Pada lahan bervegetasi, tanah di kedalaman 0-10 cm bertekstur lebih
kasar dibandingkan pada kedalaman 10-20 cm. Pada lahan terbuka, tanah di
kedalaman 10-20 cm bertekstur lebih kasar dibandingkan kedalaman 0-10 cm
2. Nilai porositas total tanah pada lahan bervegetasi adalah lebih kecil
dibandingkan pada lahan terbuka. Ditinjau dari segi kedalamannya, nilai
porositas total lebih tinggi di kedalaman 10-20 em pada kedua jenis lahan
tersebut. Nilai porositas tanah pada kedua lahan mengalami perubahan setelah
pengukuran infiltrasi, dimana nilainya menjadi lebih kecil dibandingkan sebelum
dilakukan infiltrasi
3. Nilai porositas drainase tanah pada lahan bervegetasi relatif lebih kecil
dibandingkan pada lahan terbuka Ditinjau dari segi kedalamannya, nilai
porositas drainase lebih tinggi di kedalaman 10-20 cm pada kedua lahan. Nilai
porositas drainase tanah kedua lahan mengalami penurunan setelah pengukuran
infiltrasi. Ditinjau dari nilai porositas drainase cepat, lahan bervegetasi memiliki
nilai porositas drainase cepat lebih kecil dibandingkan lahan terbuka. Dilihat dari
kedalamannya, maka pada kedalaman 10-20 cm porositas drainase cepat
memiliki nilai lebih besar dibandingkan pada kedalaman 0-10 cm.
4. Laju infiltrasi pada kedua lahan se11lakin menurun dengan semakin bertambahnya
waktu. Dari segi pengaruh kadar air tanah awal, laju infiltrasi pada kedua lahan
se11lakin menurun dengan semakin tingginya kadar air tanah awal.
.+5
'i Dari keempat konstanta, hubungan erat antara konstanta dengan kadar air tanah
awal adalah (a) hubungan antara konstanta K pad a lahan bervegetasi dan lahan
terbuka di kedalaman rata-rata: (b) hubungan antara konstanta 0 pada lahan
bervegetasi di kedalaman rata-rata, dan lahan terbuka di kedalaman 0-10 em. Di
antara semua hubungan tersebut, hubungan yang paling erat antara konstanta
dengan kadar air tanah awal ditunjukkan oleh persamaan konstanta K dengan
kadar air tanah awal pada kedalaman rata-rata pada lahan bervegetasi.
6. Hubungan erat antara konstanta K dan Kadar air tanah awal pada lahan
bervegetasi di kedalal11an rata-rata dengan persal11aan:
K = 6.45 x 107 (8"" ) -5.00%, dan lahan terbuka untuk kedalall1an rata-rata dengan
persall1aan: K = 5.91 x 10 19(8,."" ) -131141 Antara kedua kondisi lahan, lahan
bervegetasi l11enunjukkan hubungan yang lebih erat dibandingkan lahan terbuka.
7, Hubungan erat antara konstanta 0 dengan kadar air tanah awal adalah pada lahan
ben'egetasi untuk kedalal11an rata-rata dengan persall1aan:
0= -0.4680 8"L' + 16.4813, dan lahan terbuka untuk kedalaman O-IOcm dengan
persal11aan: 0=-1.9220 810 + 55.0656. Antara kedua kondisi lahan,. lahan
bervegetasi ll1emiliki hubungan yang lebih erat dibandingkan lahan terbuka.
B. SAR.\N
I. Perlu penelitian seperti ini untuk tanah yang akan digunakan atau dikembangkan
untuk tujuan produk1if seperti misalnya pertanian.
Perlu dikembangkan penelitian yang l11enghubungkan perhitungan kapasitas
infiltrasi secara teoritis ini dengan kondisi nyata di lapang, terutama untuk tujuan
perencanaan atau pengel11bangan produk1if suatu lahan tertentu.
3. Pengukuran terhadap porositas sebaiknya tidak hanya dilakukan sebelum dan
setelah pengamatan di lapangan namun selama pengamatan dilakukan.
DAFT.\R PUSTAKA
Arsyad. S 1983. Pengawetan Tanah dan Air. Jurusan IImu Tanah. Fakultas Pertanian. Institut Pertanian Bogor. Bogor.
Bintari. K. 1996. Evaluasi Konstanta Persamaan Infiltrasi Kostiakov dan Philip secara Empirik. Jurusan Keteknikan Pertanian. Fakultas Teknologi Pertanian. Institut Pertanian Bogor. Bogor.
Dhalhar. 1\1 A. 1972. Process and Field Evaluation of Infiltration Rate. A "Plan B" Paper for MS. The l'niYersity of Minnesota. Minnesota (unpublished).
Hardjowigeno, S. 1989. Pengantar IImu Tanah. Mediyantama Sarana Perkasa. Jakarta.
Harrold. LL. G.O. Schwab. B L Bondurant. 1974. Agricultural And Forest Hydrology. Agricultural Department, Ohio State University Ohio.
Hal1ono, R. 1991. Evaluasi Persamaan Infiltrasi dari Kostiakov dan Philip di Lapang. Jurusan Keteknikan Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian. Institut Pertanian Bogar Bogor.
Hillel. D. 1971. Soil and Water Physical Principles and Proccesses. Academic Press. New York.
Hillel. D. 1980. Application of Soil Physics. Academic Press. New York.
Lembaga Penelitian Tanah. 1979. Penuntun Analisa Fisika Tanah. Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian, Pusat Penelitian Tanah. Bogor.
Nelliza. 1996. Klasifikasi dan Interpretasi Genesis Tiga Jenis Tanah di Wilayah Kampus Dannaga. Bogof. Jurusan Tanah, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogar. Bogor
Pamuji. H. 1994. Evaluasi Persamaan Infiltrasi dari Kostiakov dan Philip Dengan Metode Pengepasan (Fitting Process) Pada Lahan Pertanian di Cikidang. Sukabumi. Jurusan Mekanisasi Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut PeI1anian Bogor. Bogar.
Purwowidodo. 1986. Tanah dan Erosi. Jurusan Manajemen Hutan. Fakultas Kehutanan. Institut Pertanian Bogor. Bogor.
Schwab, a G, R. K. Frevert. T. W. Edminster and K. K. Barnes. 1981. Soil and Water Conser.vation Engineering. John Wiley & Sons. New York.
Sosrodarsono, S. dan K. Takeda. 1985. Hidrologi Untuk Perairan. Pradnya Paramita. Jakarta.
L A M p I R A N
Lampiran I Regresi Hasil Kalibrasi gY/).\'1I111 h/ock
a. Pada lahan beryegetasi
Kedalaman 0-10 cm:
Regression Output: Constant 'Std Err of Y Est R Squared
I
No. of Observations Degrees of Freedom
IIX Coefficient(s) ,Std Err of Coef.
0.059054 0.003183
b. Pad a lahan terbuka
Kedalaman 0-10 em:
Regression Output: Constant Std Err of Y Est R squared iNo. of Observations
I
Degrees of Freedom
Ix Coefficient(s) ,Std Err of Coef.
0.052093 0.003303
16.28447 0.933856 0.977287
1 ~I
i
1483571 0.7522821 0968838
10 1
,
8
Kedalaman 10-20 em:
Regression Output: Constant Std Err of Y Est R Squared
'INO. of Observations Degrees of Freedom
X Coefficient(s) 0.056171 Std Err of Coef. 0.003143
Kedalaman 10-20 em:
Regression Output: Constant Std Err of Y Est R squared No. of Observations Degrees of Freedom
X Coefficient(s) Std Err of Coef.
0.057135 0.002377-
t7.25063 0.761468 0.975567
10 a
15.128181 0.5692781' 0.986343
10 8
Laillpiran 2. Hasil Pcngukuran Inliltrasi pada Lahan Bervegetasi
Hari Waktu f(mm) Selisih F Han Waktu f(mm) Selisih F Hari Waktu f(mm) Selislh F
(miilj f.----.- I(mm)
(menit) Aw Akhir (menit) Aw Akhir (mm) (menit) Aw Akhir
al al al
'1 2 200 187 13 13 6 2 200 193 7 7 11 2 200 193 7 7
5 187 167 20 33 5 193 183 10 17 5 193 183 10 17
10 167 138 29 62 10 183 160 23 40 10 183 171 12 29
20 200 170 30 1 92 20 160 135 25 65 20 171 160 11 40
30 170 142 28' 120 30 200 179 21 86 30 160 142 18 58
45 200 169 31 151 45 179 159 20 106 45 142 128 14 72
60 169 135 34 185 60 159 135 24 130 60 128 108 20 92
90 200 160 40 225 90 200 177 23 153 90 200 180 20 112
120 200 159 41 266 120 177 156 21 174 120 180 158 22 134
I 180 200 160 40 306 180 200 180 20 194 180 158 135 23 157
i 240 200 160 40 346 240 1801 161 19 213 240 135 114 21 178
2 2 200 188 12 12 7 2 200' 193 7 7 12 2 200 193 7 7
5 188 169 19 31 5 193' 183 10 17 5 193 184 9 16
10 169 145 24 55 10 1831 165 18 35 10 184 172 12 28,
20 200 173 27 82 20 165! 146 19 54 20 172 158 14 421
30 173 142 31 113 30 200 179 21 75 30 200 178 22 64! ,
45 200 170 30 143 45 179 159 20 95 45 178 162 16 80
60 170 135 35 178 60 159 135 24 119 60 162 143 19 99
90 200 164 36 214 90 200 177 23 142 90 200 179 21 120 , 120 200 158 42 256 120 177 156 21 163 120 179 156 23 143
180 200 160 40 296 180 200 179 21 184 180 200 175 25 168
240 200 159 41 337 240 179 159 20 204 240 175 154 21 189
3 2 200 194
,~I 6 8 2 200 192 8 8 13 2 200 195 5 5
5 194 187 13 5 192 182 10 18 5 195 184 11 16
10 187 177 23 10 182 170 12 30 10 184 171 13 29
20 177 163 141 37 20 170 156 14 44 20 171 157 14 43
30 163 147 161
53 30 200 178 22 66 30 157 140 17 60
I 45 200 179 21 74 45 178 155 23 89 45 140 123 17 77
i 60 179 157 22 96 60 200 165 35 124 60 123 110 13 90
! 90 200 179 21 117 90 165 132 33 157 90 110 94 16 106
120 179 157 22 139 120 200 180 20 177 120 200 180 20 126
! 180 200 170 30 169 180 180 160 20 197 180 180 157 23 149
240 170 142 281 197 240 200 185 15 212 240 157 135 22 171
4 2 200 191
1~1 9 9 2 200 192 8 8 14 2 200 195 5 5
5 191 175 25 5 192 182 10 18 5 195 185 10 15
10 175 150 25 50 10 182 171 11 29 10 185 172 13 28
201 200 169 31 81 20 171 157 14 43 20 172 153 19 47
30 200 170 30 111 30 200 186 14 57 30 200 180 20 67
45 170 135 35 146 45 186 170 16 73 45 180 162 18 85
60 200 177 23 169 60 170 157 13 86 60 162 142 20 105
90 200 175 25 194 90 200 183 17 103 90 200 182 18 123
120 177 156 21 215 120 183 152 31 134 120 182 161 21 144
180 200 178 22 237 180 200 170 30 164 180 161 135 26 170
240 178 160 18 255 240 170 142 28 192 240 200 178 22 192
5 2 200 192 8 8 10 2 200 194 6 6 15 2 200 189 11 11
5 192 175 17 25 5 194 183 11 17 5 189 169 20 31
10 175 150 25 50 10 183 165 18 35 10 169 142 27 58
20 200 169 31 81 20 165 147 18 53 20 200 171 29 87
30 200 169 31 112 30 200 180 20 73 30 171 144 27 114
45 169 135 34 146 45 180 159 21 94 45 200 170 30 144
60 200 177 23 169 60 1591 136 23 117 60 170 135 35 179
90 200 175 25 194 90 2001 179 21 138 90 200 164 36 215
120 177 156 21 215 120 179! 156 23 161 120 200 162 38 253
180 200 180 20 235 180 2001
177 23 184 180 200 160 40 293
240 180 161 19 254 240 177, 156 21 205 240 200 161 39 332
50
Lanjulall ..
Han Waktu f(mm) Selisih F Hari Waktui - f(mm) Sellslh F Hari Waktu f(mm) Selisih F
(menit) Awal Akhir (mm) (men It) ! Awal Akhir (mm) (menit) Awal Akhir (mm)
16 2 200 195 5 5 21 2, 200 196 4 4 26 2 200 197 3 31
5 195 186 9 14 5 196 190 6 10 5 197 195 2 51
10 186 176 10 24 10' 190 180 10 20 10 195 180 15 201
I I
20 176 167 9 33 20: 180 166 14 34 20 180 168 12 32 1
30 167 145 22 55 30' 166 149 17 51 30 168 154 14 46i
45 200 173 27 82 45:, 149 132 17 68 45 154 139 15 611
60 173 148 25 107 60, 1321 119 13 81 60 200 180 20 81 1 90 200 170 30 137 90, 200! 184 16 97 90 180 161 19 100
120 170 145 25 162 120 184: 167 17 114 I 120 161 140 21 121
180 200 ISO 20 182 180 157! 147 20 134
I 180 200 175 25 146
240 180 162 18 200 2~O! 147! 128 19 153 240 175 150 25 171
17 2 200
~~~I 4 4 22 2 200
1
1971
3 3 271 2 200 198 2 2
5 198 10 14
I 5 197, 190
1 7 10 5 198 192 6 8
I 10 186 175 11 25 10 19Di 178 12 22 10 192 182 10 18 ,
I 201 175 1581
17 42 20 178! 167\ 111 33 20 182 170 12 30 I
30i 200 164 36 78 30 ;671 145' 22 55 30 170 156 14 44
45 164 140
1
24 102 45 200! 1691 31 86 45 156 142 14 58
1
60 200 178 22 124 60 1691 142~ 27 113 60 142 130 12 70 i 90 178 1501 28 152 90 200: 177 23 136 90 130 115 15 85
1 I 120 200 1781 22 174 120 177! 156 21 157 120 115 100 15 100
I 180 178 1561 22 196 180 156! 132 24 181 180 200 180 20 120!
240 156 1361 20 216 240 2001 178 22 203 240 180 158 22 1421
18 2 200 1951
5 3 23 2 200
1
195 5 5 28 2 200 197 3' 3
5 195 185 10 15 5 195 192 3 8 5 197 194 3 6
10 185 170 15 30 10 192 186 6 14 10 194 189 5 11
20 170 150 20 50 20 186 1 175 11 25 20 189 183 6 17
30 150 132
1
18 68 30 1751 1601
15 40 30 183 175 8, 25
45 200 177 23 91 45 160 ~ 140 20 60 45 175 165 10: 35
60 177 153, 24 115 60 140' 121 19 79 60 165 145 20' 55
90 200 179] 21 136 90 121 : 96 25 104 90 200 178 22 77
120 179 150i 29 165 120 200, 180 20 124 120 178 156 22 99
180 150 1251
25 190 180 1801 157 23 147 180 158 136 20 119
240 200 1781 22 212 240 1571 137 20 167 2401 200 182 '18 137
19 2 200 195i 5 5 24 2 200 1 197 3 3 29 2' 200 197 3 3
1 5 195 185 10 15 5 1971 190 7 10 5 197 193 4 7
I 10 185 180 5 20 10 190 1 184 6 16 10 193 189 4 11
20 180 172 81 28 20 184! 174 10 26
I
20 189 185 4 15
30 172 164, 8 36 30 174 164 10 36 30 185 179
~I 21
I 45 164 15 51 45 164· 153 11 47 45 179 173 27 I
1491
1 60 149 132
1
17 68 60 1531 141 12 59 60 173 164 36 1 90 132 114 18 86 90 141' 130 11 70 90 164 154 10
1
46 i 120 114 97 17 103 120 130 1 122 8 78 120 154 144 10, 56 ! 180 97 791 18 121 180 122 110 12 90 180 172 163 9' 65 I 240 79 61 18 139 240 110 102 8 98 240 163 154 91 74
20 2 200 196 4 4 25 2 200 197 3 3 30 2 200 197 3 3
5 196 190 6 10 5 197 190 7 10 5 197 194 3 6
10 190 177 13 23 10, 190 186 4 14 10 194 190 4 10
20 177 160 17 40 20 186 180 6 20 20 190 185 5 15
30 160 145
1
15 55 30 180 171 9 29 30 185 178 7 22
45 200 183 17 72 45 171 160 11 40 45 178 168 10 32
60 183 166 17 89 60 160 150 10 50 60 168 152 16 48
90 166 146 20 109 90 200 180 20 70 90 152 132 20 68
120 200 183 17 126 120 180 164 16 86 120 132 118 14 82 180 183 162 21 147 180 164 143 21 107 180 118 105 13 95 240 162 141 21 168 240 200 180 20 127 240 105 93 12 107
51
Lampiran 3. Hasil Pengukuran lnfiltrasi pada Lahan Terbuka
Hari Waktu f(mm) Selisih I F Hari Waktu f(mm) Selisih F Hari Waktu f(mm) Selisih F
(meni!) Awal Akhir Ilmm) (menit) Aw i Akhir (mm) (menit) Awal Akhir (mm) , I al 1
1 2 200 188 12; 12 6 2 200' 190 10 10 11 2 200 193 7 8
5 200 170 30' 42 5 190, 169 21 31 5 193 180 13 21
I
10 170 135 35: 77 10 169. 145 24 55 10 180 165 15 36 36' 20
,
173 82 20 165 155 20 200 164 113 200: 27 10 46
30 164 124 40i 153 30 1731
142 31 113 30 155 140 15 61 I 45 200 158 42[ 195 45 200! 170 30 143 45 140 123 17 78
I 60 200 152 48i 243 60 170 1 137 33 176 60 200 182 18 96
I 90 200 153 47 , 290 90 200' 165 35 211 90 182 160 22 118
1 120 200 149 51 341 120 200 165 35 246 120 200 185 15 133
180 200 150 50i 391 180 200 166 34 280 180 185 157 28 161 i
240 200 148 521 443 240 200' 165 35 315 240 157 130 27 188
2 2 200 188 12i 12 7 2 200: 190 10 10 12 2 200 192 8 8
: 5 200 175 251 37 5 190' 170 20 30 5 192 182 10 18
! 10 175 140 35[ 72 10 170 145 25 55 10 182 169 13 31 ,
30: 20 169 86 169 155 45 i 20 200 170 102 200 31 20 141 i 30 170 142 28! 130 3°1 169 142 27 113 30 155 140 15 601
I 45 200 172 28
1
158 45 2001 170 30 143 45 140 123 17 77! 60 172 137 35 193 60 170; 137 33 176 60 123 110 13 90
90 200 163 '7 1 230 90 200: 163 37 213 90 110 94 16 106 - I
120 200 165 35] 265 120 2001
165 35 248 120 200 185 15 121
180 200 164 36 301 180 200 168 32 280 180 185 155 30 151
i 240 200 166 34 335 240 200' 167 33 313 240 155 135 20 1711
21 200 188 1 12 12 8 2 200 189 11 11 13 2 200 193 7 7
51 188 165' 23 35 5 189 172 17 28 5 193 183 10 17
10! 165 1401 25 60 10 1721 150 22 50 10 183 171 12 29
20i 200 1701 30 90 20 2001 171 29 79 20 171 160 11 40
301 170 142' 28 118 30 171 133 38 117 30 160 142 18 58
451 200 170
1
30 148 45 200 160 40 157 45 142 128 14 72
60: 170 137 33 181 60 160 125 35 192 60 128 100 28 100
90: 200 163 ~--, 218 90 200 155 45 237 90 200 180 20 120 ,
1201 200 165 35 253 120 155 112 43 280 120 180 163 17 137
I 180
1
200 168 32 285 180 2001 157 43 323 180 163 139 24 161
240 200 168 32 317 240 2001 160 40 363 240 139 115 24 185
I 4 2 200 188 12; 12 9 2 2001 190 10 10 14 2 200 194 6 6 , ! 5 200 180 20, 32 5 1901 178 12 22 5 194 183 11 17 , 10 180 152 28 60 10 178! 155 23 45 10 200 185 15 32 ,
I 201
200 31 20 172 28 73 185 171 , 169 91 200: 20 14 48 , , 30 200 164 36 127 30 172, 133 39 112 30 171 155 16 62
45 200 161 39 166 45 200 1 160 40 152 45 200 177 23 85 60 161 122 39 205 60 160, 125 35 187 60 177 145 32 117
90 200 158 42 247 90 200! 156 44 231 90 200 165 35 152 120 200 160 40 287 12011561 112 44 275 120 165 125 40 192
180 200 158 42 329 180 200! 157 43 318 180 200 163 37 229 240 200 160 40 369 240i 200: 159 41 359 240 200 164 36 265
, 5 2 200 188 12 12 10 2: 200' 192 8 8 15 2 200 195 5 5 ,
, 5 188 169 19 31 5! 192' 178 14 22 5 195 183 12 17
101 169 145 24 55 101178! 156 22 44 10 200 183 17 34 i 201 200 173 27 173 27 71 183 171 I
82 201 200' 20 12 46
I 30 173 142 31 113 301173: 133 40 111 30 171 155 16 62 45 200 170 30 143 45j 200 162 38 149 45 200 177 23 85 60 170 135 35 178 501162, 125 37 186
I 60 177 145 32 . 117
, 90 200 169 31 209 901200; 156 44 230 90 200 165 35 152 I 120 200 165 35 244 120 1 156! 115 41 271 120 165 125 40 192
1
180 200 166 34 278 18012001 155 45 316
I 180 200 146 54 246
240 200 166 34 312 240 2001 155 45 361 240 200 153 47 293
52
LalljU\;lll
CC-' Waktu f(mm) i Selislh F rHar; Waktu f(mm) Selisi F Hari I Waktu f(mm) Selisih F Han
I h I (meni!) (menl!) Awal Akhir (mm) (menl!) Awal! Akhir (mm) Awal Akhir (mm)
16 2 200 1961 4 41 21 2 200' 196 4 4 26i 2 200 197 3 3
196 10 5 196 190 6 10 I 5 197 194 3 6 5 166, 141 i ,
10 186 170 16 30, 10 190 182 8 18 ; 10 194 189 5 11
145i I ,
20 170 25 55 20 182 1 172 10 28 ! 20 189 183 6 ' 17 ,
37 I 183 8 25 30 200 174, 26 81 , 30 172 163 9 30 175
45 174 145 1 29 110 45 163! 147 16 53 I 45 175 165 10 35
60 200 173 27 137 60 147: 130 17 70
I 60 165 155 10 45
I 90 173 142 31 1681
90 ~ ~~!
114 16 86 90 155 145 10 55 j 120 200 172 28 196 120 95 19 105 120 145 134 11 66 ,
180 172 138' 34 230 180 95 76 19 124 180 134 124 10 76
240 200 1681 32 262 240 75 58 17 141 240 124 114 10 86
17 2 200 1961
4 4 22 2 200 196 4 4 27 2 200 198 2 2
5 196 1871 9 13 5 196 190 6 10 5 198 192 6 8
10 187 1721 15 28 10 190 183 7 17 10 192 187 5 13
20 172 152i 20 481 20 183 177 6 23 20 187 177 10 23
30 152 129: 23 71 ' 301 177, 164 13 36 30 177 164 13 36
45 200 171 ! 29, 100 4c;! 164 147 17 53 45 164 148 16! 52 01 143! 281
, 1471 60 171 128 60! 130 17 70 60 148 130 18
1
70
90 200 173: 271 155 90' 130! 114 16 86 90 130 112 18 88
120 173 145' 28 183 1201 1 ;4! 95 19 105 120 112 94 18
1
106 ,
1801
,
180 200 1681 32 215 95i 76 19 124 180 94 72 22 128
240 168 1351 33 248 240 j 75 58 17 141 240 72 53 19; 147
I 18: 2 200 194: 61 6 23 21 200, 197 3 3 28 2 200 198 2f 2
1 5 194 192' ~I
8 51 197 190 7 10 5 198 194 4i 6 , , 10 192 186 14 10 190 184 6 16 10 194 187 71 13 !
175: 201 201 186 11 25 154 170 14 30 20 187 178 9 22
3D! 175 160: 15 40 30' 17O! 158 12 42 30 178 167 11 33
45 160 1401
20 60 45 158 i 143 15 57 45 167 155 12 45
60 140 121 ! 19 79 60 143! 127 16 73 60 155 144 111 56
90 121 961 25 104 90 200: 167 33 106 90 144 132 12, 68
120 200 180: 20 124 120 167: 122 45 151 120 132 120 12i 80
180 180 159: 21 145 160 2001 154 46 197 180 120 105 151 95
240 165 144! 21 166 240 2001 160 40 237 240 105 90 '15 110
19 2 200 1951
5 5 24 2 200 197 3 3 29 2 200 198 2 2
5 195 187i 8 13 5 197 194 3 6 5 198 194 4 6
10 187 180! 7 20 10 194 187 7 13 10 194 187 7 13
20 180 1721 8 28 20 187 178 9 22 20 187 182 5 18 ,
301
172 1621 10 38 30 178 1 167 11 33 30 177 165 12 30
45, 162 149j 13 51 45 167! 155 12 45 45 165 158 7, 37
60 149 132! '7 68 60 155! 142 13 58 60 158 145 13 50
90 132 1141 18 86 90 1421 128 14 72 90 200 180 20 70
120 114 97
1
17 103 120 128 114 14 86 120 180 168 12 82
180 97 79 18 121 180 114 99 15 101 180 168 154 141 96
240 79 61 18 139 240 99! 85 14 115 240 154 142 12 108
20, 2 200 1951 5 5 25 21 200' 197 3 3 30
jl 200 198 ~I
2
5 195 1891 6 11, 5 197! 193 4 7 198 193 7 ,
10 189 1821
7 18 10 200 185 15 22 193 190 3 10 , 20 182 1721 10 28 20 185 173 12 34 20 190 184 6 16:
30 172 164 8 36 30 173 155 18 52 30 185 178 7 23'
45 164 149 15 51 45 200 191 9 61 45 178 168 10 33
60 149 132 17 68 60 191 172 19 80 60 168 152 16 49
90 132 114 18 86 90 200 157 43 123 90 152 137 15 64 I 120 114 97 17 103 120 157 110 47 170 120 200 189 11 75
i 180 97 79 18 121 180 200 121 79 249 180 189 178 11 86
240 79 61 18 139 240 200 143 57 306 240 178 168 10 96
Lalllpiran 4. COlltoh Gralik Hubungall Log t dan Log F pad a Persa1l1aan Infdtrasi Kostiakov
~
rn g
25 ,-------------,
= O.6443x + 0.7792
2 R2 = 0,9943
~
Ol 1.5 o -'
o 05
Log t
1.5
a. lahan bervegetasi
3 Y = Q.7078x + 1 072
25 R2 = 0.9608
2
1 5
., 05
0 0.5 15
log t
b. lahan terbuka
2 2.5
2 2
Lampiran 5 Contoh Grafik Hubungan Antara \Vaktu dan Infil,rasi Kumulatif dengan Menggunakan Persamaan yang Dihasilkan dari Kombinasi Titik t,=S menit dan t,= I SO mcnit
8r-r-------------------------~
o 50 100 150 200 250 300
""('I aktu (IllClUl)
(a) Lahan terbuka
3
- 2 5
:;; 2 0 E 0 ~ 15
" • = 1
;;
0: l 0 50 100 150 200 250 300
w aktu (Illcnit)
(b) Lahan bervegetasi
Lampiran 6. Hasil penelitian i'all1uji (1994)
HlIblingan antara komtanta K dengan kadar air tanah a\Val
I Kedalalllan (elll) I K = 1(0) rl Llhan bcrYl2gctasi
I 0-10 K= 1.17 \ 10' x (Ollir-' ~'C 0')07
10 - 211 K = 5.6-1 \ Iii \ (O,,,r"-' 0.911
rala-rat:l K = 7.76.\ IOh .'\ (OUI.S-l
1n 0.912
Lahall terbllka 0- 10 K =1.82S x 10:11 x (H!llrLl,-;SI 0.886 liI-20 K =:~.-+J .'\ J(l~J X (e:o)-I~ 1:'1 0.9'('
rata-rata K =2.11 :\ to'::: x (8 ra1ar l-1 (,(If 0.911
Hlibungan antara konstanta n dengan kadar air tanah awal
Kcda.laman (em) n = 1'(0) r
LaklIl bCf\'~getasi ii-Iii n = -il.IlI-l II,,, ~ 0.63-1 0,/)2
10 -11l n = -1I.UI6-1 (i:" + 0.755+ 0.7H
rata-r;lta n = -n.n 15 (1:.,,,, + 0693 0.739
Lah.an Icrbuka II-\(I Il = -(l.02~ (\ + 0.SS22 1l-l56 to - ~() n = ·O.O:U) i I~,. + 1.117156 (),SS2
R:lta-r:lIa 11::= -0.0252 Il,.,td ~ 1.01125 0.512
Hubungan antara konstanta C dengan kadar air tanah awal
Ked;}J;}lIIan (elll) C = 1'(8) r i
Lahan berycgetasi I 0-10 C= 1.83,10''', (8[(,)~-'- 0,725 I 10 - 20 C=3.35x 1O]J x (8:(,) -8..')3: 0.735 ,
rata-r~lta C = 7.0 I , lU" , (8~,,,( «," 0.732 Lahan terbllkJ ,
II - !O ! C = 1.57, w:" , (8,,,)'--:- o.ns 10 - 1(1
I C =2.78:\ 10-'1 x t8:(,('J"_<'I 0.85-1
rata-rata C =1.7-18.\ W:'!:\ (tlTJ1.lrlS! .. 3:>- 0.817
Hubungan antara konstanta D dengan kadar air tanah awal
Kcdalaman (em) ,
D=f( 8) r ! ,
Lahan bCfyegctasi II-Ill D= -D.US.1 ll](, + -16-19 0.8Y.1 10 - 2U 0= -0.0911 U,,, + ,U7-1 0.887
rata-rala D= -O.08X UI.lI.] -+- -t 958 o.sn Lallan tcrbuka
o - III D= -0.317 Hili + ItH63 0.858 10 - 20 0= -0,285 0,,, +10.617 0.827
rJta-rata D= -0.303 l1 r,lla + 10.639 0.833
Lilillpirall 7. Hilsil pellclitiall Hartonl1 (19') I)
HlIbllngan antara k011stilnta K denga11 kadar air tanah awal
I Kcdalaman (em) I K = flO) r
L~l han bCf\ q~ctasi 11- III K= 1.29 .'\ 10 1
.'\ (HjfJr~5~X O.SC>2 10 - 20 K=3.X3x !(l" x (1:-):IJrj(I'~~ 0.809
rata-fata K :::: 2.23 '\ I n-' .'\ (8rdt
,,)"3 .:::-;- 0.869
Lahan terbuka 11- W
I K =2.18, to' , (O",r' '" 0.957
10 - 20 K = l.5~, 101".'\ (8.:: ,J )":'9:X 0.959 rata-rata I K ::::1J.-I-2 .\ [0').'\ (Al'ltd(~-'~ 0.%9
HlIbllnga11 alltara k011sta11ta 11 de11gan Kadar air tanah awal
Kcdalaman (em) n = frO) r
Lahan bcn'cgetasi 0-10 Il:::: -O.OOJ UIII + OJ~6 0.H2 III - 20 n = -{1.005 ll", + IU29 1I.~31
rata-rata n = -{l.OO~ 1\.", + 0.393 0 ... 2
Lallan terbuha (I - 10 n:::: .. 0.009 (-1 111 + 0.::;83 0.733 10 -::W n= -0.00911:" + 0.611 0.711
Rata-rata 11 = -0 , O()S! tl'jt" + 0.607 0731
HlIbungan antara konstanta C dengan kadar air tanah a\val
, Kcdalaman (em) I C = flO) r I I Lahan beryegctasi !
I II-III C=1. It) :\ /(1':\ (OH,r:'1:r IU5~ I 10-211 C=1.9),\ I (I' ., (8",)"':0> 0.711
rata-rata i C = -t.69 .\ 10" .'\ (Grata)"'! ::f, 11.760 I
Lallan lerbuka II - III C =.171:\. 101':: X (8 11i (59-1 0.925 lil- 211 C =3.05.'\ J()l-' X (8:11(~'J5: 0.91 il
rata-rata C =2.11, 10 15 :\ (0[.1\<)(!11111 O.92S
HlIbungan antara konstanta 0 dengan kadar air tanah awal
i Kcdalaman (em) D=f( 8) r
Lahan bcrycgetasi II - 111 D= -ll.lltl8 lIi" + 0.681 II. i97 III - 20 D= -1l.1I131I,,,+1I.8S6 O.i 16
rata-rata D= -11.11 ill (I",,., + 11.787 1l.787
Lahan tcrbuka II-III D= -1I.il~8 iI:" + ).015 117~6
10-211 D= -1I1I5~ ii,,, + 3.387 O.S()5 rata-rata D= -().O~! (le.l!a + 3.2-1-9 1l.i91
Lal11piran g Hasil penelitian Bintari (1996)
Hubungan antara kOl1stClnta K dengan kadar dir tanah awnl
Kcdalaman (em) I K ~ 1'(0) R' I r , ,
, Llhan ben cgctasi II-Ill K = -O.OJ5(J 0 111 + 2 . .12G-l O_5~O5 -(1.768~
10 - 20 K ~ -0.0311~ lI,,, + 1.8859 1I.SS76 -0.7~(,7
K :::: -0.0339 1:\lIa + 2.1023 0.591C, -0.7692 ,
i ratn-rata ,
I Lahan terbuka !
I 1I- 10 K :::: -0.0563 0 1'1 + 2.1211 O.S(}81 -0.9317 i 10 - 20 K ~ -(I.(J419 (1,,, + 0.8556 O.835() -0.91~1 !
rata-rat,} K ~ -OO~9211,."" + 1.1019 0.8693 -0 932~ , ,
Hllbllngan antara konstanta n dengan kadar air tanah awal
Kedalaman (em) n ~ flO) R' r
Lahan bClycgctasi Il-lil n:::: -(l.nO()71):" - U.1:165 OliO I~ -1I.1137~
[(}-~() 1l :::: -O,O{)()X 1-1_,,, - 0.0535 {1.n02X -1I.0529
rata-rata 11 = _O.(){){)l Ilr~,.l - O.OS87 ll.llllO I -0 Jllllil
Lahan Icrbuka () - to 11 = -tU10()2 flll' + O.I~02 O.OO()O~ -o.OOu.3 10 - 20 II ~ -1l.I)OI(, H,,, + 0.069:1 () ()()~S -OJJ6LJ]
Rata-rata II = -(l.OO 11 llL<'.'! + O.103~ IH10 I~ -O.IU 16
Hllbllngan antara konstanta C dengan kadar air tanah awal
Kedalaman (em) C ~ 1'(0) R' r Lahan bcr\'eget~lsi
I) - to C ~ -1l1l11l7 \1,,, + 0.7115 0.3897 -O.62~3
III - 21l C ~ -1I1l1l95 ,1,,, + O.629U 11.3977 -1I.63UG
rata-rata C ~ -O.OIIl~ II,."" + 0.6861 O.~()69 -0.6379
Lahan terbuka o - III C ~ -n.02~ I ,1,,, + 0.912:; (H)6R~3 -0. ~272 111-20 C ~ -0.111 XII Ii,,, + 0.8679 0.66211 -0.8136
R:lta-fata C = -(l,U]ll (I~,,!.l-r 0.9055 11.6872 -11X290
HuiJllngan antara konstanta D dengan kadar air tanah awal
Kedal"man (em) D=f( 8) R' .. Lahan berycgetasi
o ~ 10 D~ -0.0287 0", + 1.7112 0.33~2 -0.5781 [0 ~ 20 D~ -0.0107 (l,,, + 1.2;63 O.22H -(1<737
rata-rata D~ -O.03~ I (1"" + 1.1763 o 1926 -(1<398
Lahan terbuka 11-10 D~ -0.112810,,, + 1.0891 (U892 -0.6239 III - 20 D~ -0.0128 0,,, + 1.l163 O.H57 -06676
rata-rata D~ -O.O~52 0,,,, + Lll25 O.~199 -O.6~80