laporan kadar air ndah
TRANSCRIPT
PENETAPAN KADAR AIR TANAH KERING UDARA
LAPORAN
OLEH:
INDAH PRATIWI PANGGABEAN
1010201002/ HUT 2A
KEL:3
Laporan Sebagai Salah Satu Sarat Untuk Dapat Mengikuti Praktikal Test di
Laboraturium Dasar Ilmu Tanah hutan, Departeman ilmu tanah, Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara,Medan
Disetujui oleh:
Asisten korektor
Putri juli arthaNIM:(080303058)
LABORATURIUM DASAR TANAH HUTAN
DEPARTEMEN ILMU TANAH
FAKULTAS PERTNIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2011
1
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, atas
berkat dan rahmad-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan ini.
Adapun judul laporan ini adalah “Penetapan Kadar Air Tanah” yang
merupakan salah satu syarat untuk dapat mengikuti praktikal test di Laboratorium
Dasar Ilmu Tanah Hutan di Departemen Ilmu Tanah, Fakultas Pertanian, Universitas
Sumatera Utara, Medan.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada dosen mata kuliah Dasar Ilmu
Tanah Hutan yaitu Dr.Deni Elfiati,SP,MP, Prof.Dr.Ir.Abdul Rauf,MP, Dr.Ir.Budi
Utomo,SP,MP dan Dr. Ir. Hamidah Hanum, MP. serta abang dan kakak asisten
praktikum Dasar Ilmu Tanah yang telah banyak membantu dalam menyelesaikan
laporan ini.
Penulis menyadari bahwa laporan ini masih terdapat kesalahan dan
kekurangan. Oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari para
pembaca yang dapat membangun guna perbaikan ke depannya.
Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih. Semoga laporan ini dapat
bermanfaat bagi semua.
Medan, Mei 2011
Penulis
2
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR………………………………………………………………
DAFTAR ISI ………………………………………………………………
PENDAHULUANLatar Belakang………………………………………………………………Tujuan Percobaan………………………………………………………………Kegunaan Percobaan……………………………………………………..
TINJAUAN PUSTAKA……………………………………………………………
BAHAN DAN METODETempat dan Waktu Percobaan………………………………………….Bahan dan Alat Percobaan…………………………………………………Prosedur Percobaan…………………………………………………………
HASIL DAN PEMBAHASANHasil……………………………………………………………………………Perhitungan…………………………………………………………………Pembahasan………………………………………………………………
KESIMPULAN DAN SARANKesimpulan………………………………………………………………Saran……………………………………………………………………
.DAFTAR PUSTAKA………………………………………………………………….
FLOW CHART………………………………………………………………………
3
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Sebahagian besar air yang di perlukan oleh tumbuhan berasal dari tanah
(disebut air tanah) . Air ini harus tersedia pada saat tumbuhan memerlukannya.
Kebutuhan air setiap tumbuhan berbeda, Tumbuhan air umumnya memerlukan air
lebih banyak dibandingakan jenis tumbuhan lainnya.
Air diperlukan tumbuhan untuk memenuhi kebutuhan biologisny, antara lain
untuk ranspirasi, dalam proses asimilasi karbohidrat, serta untuk mengangkut hasil-
hasil fotosintesisnya keseluruh jaringan tumbuhan. Disamping itu air merupakan
penyusun bagian tubuh tumbuhan. Air ranah berfungsi sebagai pelarut unsure hara
dalam tanah. Air tanah dan unsure hara ini membentuk larutan tanah. Air tanah yang
berfungsi membawa unsure hara ke permukaan akar tumbuhan. Di dalam
jaringan/tubuh tumbuhan air ini juga yang berperan mengangkut unsure hara yang
diserap akar keseluruh tubuh tumbuhan.
Reaksi-reaksi kimia dalam tanah hanya berlangsung bila terdapat air.
Pelepasan unsur-unsur hara dari mineral primer terutama juga akibat pengaruh air,
yang kemudian mengangkutnyq ke tempat lain (pkemampencucian unsure hara) .
Sebaliknya kemampuan air menghanyutkan unsur hara dapat pula dimanfaatkan
untuk mencuci garam-garam beracun yang berlebihan dalam tanah.
Dalam pengolahan tanah, air tanah juga mberfungsi mempermudah
pengolahan tanah, mengendalikan perubahan suhu, dan bila menggenang ( pada
system sawah) dapat menghambatpertumbuhan gulma.(Nurhayati, dkk , 1986)
Semua tanah bersifat lulus air (permeable),di mana air bebas mengalir dari
ruang-ruang kosong (pori-pori) yang terdapat diantara butiran-butiran tanah. Tekanan
pori diukur relative terhadap tekanan atmosfir, dan permukaan lapisan tanah yang
tekanannya sama dengan tekanan atmosfirdinamakan muka air tanah atau permukaan
freatik.
Dibawah muka air tanah, telah diasumsikan jenuh, walaupun sebenarnyatidak
demikian karwna adanyarongga-rongga udara. Dengan demikian tingkat kejenuhan
4
tanah biasanya dibawah 100%. Tinggi muka air tanah berubah-ubah sesuai dengan
keadaan iklim, tetapi dapat juga berubah akibat pengaruh dari adanya kegiatan
kontruksi. Sediakan kondisi dapat terjadi bila tanah dengan permeabilitas tinggi di
permukaan atasnyadibatasi oleh lapisan rapat air. Tekanan pada lapisan artesis tidak
ditentukanberdasarkan tinggi muka air tanah setempat, tetapi berdasarkan tinggi
muka air tanah pada suatu tempat lain yang lapisan atasnya tidak dibatasi oleh lapisan
rapat air.
Diatas muka air tanah, air mendapat tekanan negative akibat danya gaya
kapiler :makin kecil ukuran pori, makin besar kemampuan air untuk naik melebihi
muka air tanah. Besarnya efek kapilaritas tidak beraturan pada setiap bagian tanah,
karena ukuran pori-pori yang dilewatinya bersifat acak pula. Pada bagian bawah zona
kapiler, kondisi tanah hamper jenuh, tetapi secara umum tingkat kejenuhanya akan
turun jika posisi yang di tinjau makin tinggi. Ketika air menelus (percolate) dari
permukaan tanah ke muka air tanah, air mengalami tegangan permukaan pada titik-
titik singgung antar partikel.(Crang,1981)
Jika tanah dalam keadaan jenuh air, semua ruang pori tanah terisi oleh air.
Dalam keadaan ini jumlah air yang disimpan kedalam tanah. Jadi merupakan jumlah
air maksimum disebut (Kapasitas Air Maksimum). Selanjurnya, jika tanah kita
biarkan mengalami pengerinagan. Sebagian ruang pori akan terisi udara dan sebagian
lainnya terisa air. Dalam keadaan ini tanah dikatakan tidak jenuh.
(Islami,dkk, 1966)
Tujuan Percobaan
Tujuan dari praktikum ini adalah agar praktikan mengerti dan dapat
menghitung kadar air tanah pada berbagi jenis tanah.
Kegunaan Percobaan
Sebagai salah satu syarat untuk dapat mengikuti praktikum di Laboratorium
Dasar Ilmu Tanah Hutan, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara,
Medan.
5
Sebagai bahan informasi bagi pihak yang membutuhkan.
6
TINJAUAN PUSTAKA
Air merupakan komponen utama tubuh tanaman, bahkan hamper 90% sel-sel
tanaman dan mikroba terdiri dari air. Air yang diserap tanamman disamping
berfungsi sebagai komponen sel-selnya, juga berfungsi sebagai media reaksi pada
hampir seluruh proses metabolismenya yang apabila telah terpakai diuapkan melalui
mekanisme transpirasi, yang bersama-sama dengan penguapan dari tanah sekitarnya
(evaporasi) disebut evapotranspirasi. Dalam memproduksi biomasa sangat banyak
dibutuhkan air, tergantung pada jenis tanaman, Biasanya untuk setiap kg bobot kering
biomass yang diproduksi akan di transpirasikan air sebanyak 500kg . Oleh karena itu
apabila dalam sehektar tanah, tanaman memproduksi biomass sebanyak 10 ton.
(Hanafiah,2005)\
Molekul air (H2O) dari segi listrikbersifat netral, akan tetapi muatan listrik
didalam molekul tersebar secara tidak simetris. Akibatnya, molekul air merupakan
polar yang kuat dan saling tarik menarik dengan ikatan H. Partikel tanah juga
bermuatan dan mempunyai tapak negative dan positif. Daya tarik tanah yang kuat
terhadap molekul air (adhesi) mengakibatkan penyebaran air pada permukaan partikel
tanah bagaikan lapisan ketika air yang cair menyentuh partikel tanah yang kering.
Penyebaran air pada permukaan tanah menghasilkan;
Penurunan gerakan molekul air
1. Pengurangan kandungan energy, dan
7
2. Pelepasan panas yang berkaitan dengan perubahan air ketaraf yang lebih
rendah.(Hardjowigeno,1987)
Kadar air didefinisikan sebagai perbandingan isi air dengan isi material tanah.
Formulanya:
W = Ww X 100%
Ws
Kadar air gravimetri didefinisikan sebagai perbandingan berat air dengan total
berat material tanah. Derajat saturasi didefinisikan sebagai perbandingan air dengan
isi ruang antar butiran material.
Air didalam komponen tanah terkadang merugikan dan kadangkala
menguntungkan Secara garis besar peran air yang merugikan antara lain:
a. Sebagai pemicu rusaknya tanah, misalnya melalui erosi;
b. Sebagai pemicu perubahan horizon melalui pelindian komponen-
komponenya;
c. Sebagai pemicu kemiskinan tanah melalui pelindian hara; dan
d. Tanah yang jenuh dengan air mengakibatkan terhambatnya aliran udara
kedalam tanah, sehingga mengganggu respirasi dan serapan hara oleh akar,
serta aktivitas mikroba yang menguntungkan.
Peran yang menguntungkan antara lain:
a. Sebagai pelarit dan pembawa ion-ion hara dari rhizosfer kedalam batang
kemudian daun;
8
b. Sebagai sarana transportasi dan pendistribusi nutrisi dari daun kemudian
keseluruh tanaman;
c. Sebagai komponen mkunci dalam proses fotosintesis,asimilasi,sintesis
maupun respirasi tanaman;
d. Sebagai agen pemicu pelapukan bahan induk, perkembangan tanah dan
deferensiasi horizon;
e. Sebagai pelarut dan pemicu reaksi kimiawi penyediaan unsure hara tidak
tersedia menjadi tersedia bagi tanaman;
f. Sebagai penopang aktivitas mikroba dalam merombak unsure hara taktersedia
menjadi tersedia bagi tanaman;
g. Sebagai pembawa oksigen terlarut kedalam tanah
h. Sebagai stabilisator temperature tanah;
i. Mempermudah pengolahan tanah;
j. Menghambat pertumbuhan gulma di persawahan, melalui pemupukan lewat
irigasi; dan
Sebagai pelarut pupuk dan pestisida.(Hanafiah, 2005) .
Akibat adanya hubungan gaya kohesi dan adhesi dengan kadar air dan
Konsistensi bergantung pada kadar air,maka pembandingannya harus dikerjakan
pada keadaan lengasyang sama. Konsistensi tersebut terbagi menurut tingkat
kebasahan tanah sebagai berikut:
1. Tanah kering. Tanah berada pada tahana padat, tingkat nisbi konsistensi
sangat tinggi dengan sifat sangat keras,teguh,atau rapuh, tergantung pada
9
jumlah tapak singgung antar zarah setiap satuan volum, dan daya tumpu tinggi
dengan pengukuran penetrometer. Kohesi menjadi pelaku utama.
2. Tanah lembab. Tanah berada pada tahana setengah padat, tingkat nisbi
konsistensinya rendah dengan sifat lunak atau gembur dan agak lekat dan
tidak lekat, dan daya tumpu cukup tinggi. Kohesi dan adhesi sama-sama
menjadi pelaku.
3. Tanah basah. Tanah berada pada tahana liat, Tingkat nisbi konsistensi tinggi
dan sangat liat,liat,atau tidak liat dan sangat lekat,lekat,tidak lekat,dan daya
tumpu rendah sampai rendah. Adhesi menjadi pelaku utama.
4. Tanah sangat basah atau jenuh air. Tanah berada pada tahana Lumpur, tingkat
nisbi konsistensi rendah dengan sifat kental dan daya tumpu dapat dikatakan
nihil.(Notohadiprawiro,1998)
Kecepatan pergerakan air di tanah sangat lambat, karenanya energi kinetik air
tanah dapat diabaikan. J adi energi air tanah terutama ditentukan oleh energi
potencial. Oleh karena itu status energi air tanah disebut potencial air tanah.
Perlu diperhatikan bahwa energi potensial bukanlah energi absolut, tetapi merupakan
energi relatif, dalam hal ini relatif terhadapair baku. Secara teoritis, yang dimaksud
dengan air baku adalah air murni yang berada dibawah tekanan atmosfir pada suhu
dan elevasi.(Islami dan Utomo, 1966)
Air dalam tanah berada dalam keadaan bebas berkenaan dengan jumlahnya
yang berlebihan. Tanah jenuh air . Dalam keadaan kering-tanur, tanah nyaris tidak
mengandung air, dan tegangan lengas tanah mencapai maksimum sebesar 107 cm.
10
Tegangan lengas tanah digunakan mengklarifikasikan air dalam tanah sebagai
berikut:
1. Kapasitas tambat maksimum : jumlah air yang dikandung tanah dalam
keadaan jenuh. Semua pori terisi penuh air.
2. Kapasitas lapangan : Jumlah air yang dikandung tanahsetelah semua air
grafitasi tersingkirkan.
3. Tara lengas : Jumlah air yang tinggal di dalam tanah setelah
berlebihdisingkirkan dengan pusingan sentrifus 100g selama 40menit.
4. Tingkat layu tetap : Tingkat kelengasan tanah yang menyebabkan tumbuhan
memperlihatkan gejala layu. Kadar lengas tanah tidak cukup untuk
memmasok jumlah air yang diperlukan untuk mempertahankan turgor
jaringantumbuhan. (Notohadiprawiro,1998)
Pergerakan air di dalam tanah dikenal dengan tiga macam:
- Pergerakan air tidak jenuh dari muka air tanah
Bila air bergerak dari muka air tanah ke atas melalui pori mikro; maka
pergerakan tidak jenuh ini merupakan gejala kapileritas yang prinsipnya serupa
dengan kenaikan air kapiler didalam tabung seperti dikemukakan dimuka. Adhesi dan
kohesi secara aktif berlangsung. Berlawanan dengan penyesuaian kapiler dalam
tabung gelas, pergerakan tidak jenuh dalam tanah berlangsung tidak teratur, dan
permukaan air yang menaik berbentuk tak menentu. Membengkaknya tanah dan
adanya udara yang terjebak antara butir-butir tanah menghalangi kecepatan gerakan
dan pori-pori yang besar sama sekali tidak dapat dijembatani.
- Pergerakan air tidak jenuh yang biasa terjadi dalam tanah
11
Bila sejumlah air diterima dipermukaan tanah, penyesuaian tegangan yang dibantu
oleh gaya grafitasi yang menarik air kebawah melalui pori besar, memungkinkan
pembahasan tanah diseluruh profil. Tetapi bila jumlah air terbatas, penyesuaian ke
bawah segera bersifat kapiler. Kecepatan gerakan menjadi sangat terbatas, terutama
pada kandungan air dibawah kapasitas lapang.
- Pergerakan air jenuh dalam tanah
Air hujan atau air irigasi yang memasuki tanah, mula-mula mengggantikan
udara yang terdapat pada pori makro dan kemudian pori mikro. Air gtambahan
berikutnya akan bergerak kebawah melalui pergerakan air jenuh. Gerakan ini
berlangsung terus selama cukup air ditambahkan dan tidak ada penghalang.
(Hakim,dkk,1986)
12
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu Percobaan
Praktikum Dasar Ilmu Tanah Hutan ini dilaksanakan di laboratorium Dasar
Ilmu Tanah Hutan, Departemen Ilmu Tanah, Fakultas Pertanian, Universitas
Sumatera Utara, Medan dengan ketinggian + 25 mdpl. Praktikum ini dilaksankan
pada hari Rabu tanggal 18 Februari 2009.
Bahan dan Alat Percobaan
Bahan
Tanah kering udara dari tanah dibawah tegakan sengon sebagai objek
percobaan
Alat
Cawan timbang sebagai wadah / tempat
Timbangan untuk menimbang tanah
Oven untuk mengeringkan tanah
Eksikator
13
Prosedur Percobaan
1. Ditimbang sebanyak 10 g tanah kering udara dari tanah pertanian, dan masukkan
ke dalam botol timbang atau cawan timbang yang telah diketahui beratnya.
Lakukan dengan 3 ulangan
2. Dimasukkan cawan timbang ke dalam oven selama 24 jam pada suhu 105°C
3. Setelah 24 jam, dikeluarkan cawan yang berisi tanah dari dalam oven lalu
dimasukkan ke dalam eksikator sebentar. Setelah itu ditimbang.
4. Dihitung kadar air tanah sebagai berikut:
Misal : Berat tanah kering udara = BTKU
Berat tanah kering oven = BTKO
Maka Kadar air tanah kering udara = BTKU – BTKO X 100%
BTKO
14
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Jenis tanah % Ka
Tanah tegakan 19,04 %
Perhitungan
Dik : Berat tanah kering udara (BTKU) = 10 gr
Berat tanah kering oven (BTKO) = 8,4 gr
Maka Kadar air tanah kering udara = BTKU – BTKO X 100%
BTKO
= 10 gr – 8,4 gr X 100%
8,4 gr
= 1,6 gr X 100%
15
8,4 gr
= 19,04 %
Pembahasan
Tanah yang diovenkan beratnya akan berkurang dari berat awal. Hal ini
dikarenakan hilangnya kadar air yang terkandung pada tanah tersebut. Hal ini sesuai
dengan literatur Craig (1994) yang menyatakan bahwa energi yang telah dilepaskan
ketika air berubah dari uap air menjadi cairan. Pembebasan panas dan pembentukan
air hujan merupakan sumber energi utama untuk sistem hujan. Bila butir-butir air
hujan jatuh ke atas tanah kering dan diserap oleh permukaan partikel tanah, terjadi
penurunan lebih lanjut dalam pergerakan dan mempunyai tapak positif dan negatif.
Dari hasil percobaan, diperoleh % kadar air pada tanah tegakan kelapa sawit
yaitu 9,9%; pada tanah pertanian 19,04%; dan pada tanah padang rumput sebesar
13,63%.
16
% kadar air tertinggi yaitu terdapat pada tanah pertanian. Hal ini dikarenakan
tanah pertanian mempunyai ruang pori dan ruang udara yang banyak. Karena ruang
pori
Yang banyak inilah maka air akan mudah mengalir / merembas. Hal ini sesuai
dengan literatur dari Sarief (1986) yang menyatakan bahwa air dapat mengalir jika
melewati ruang pori yang lebih lebar sehingga air akan lebih cepat dan lebih banyak
masuk ke dalam tanah.
Dari hasil percobaan, diperoleh % kadar air terendah ada pada tanah tegakan
kelapa sawit. Hal ini dikarenakan tanah tegakan kelapa sawit mengandung banyak
liat, mempunyai ruang pori dan ruang udara yang sedikit. Karena sempitnya ruang
pori, maka air lebih sulit mengalir dan merembas. Hal ini sesuai dengan literatur dari
Hakim, dkk, (1986) yang menyatakan bahwa semua jenis tanah bersifat permeable
(lulus air), dimana air bebas mengalir melalui ruang-ruang kosong (pori-pori) yang
terdapat di antara butiran-butiran tanah. Tetapi pada tanah tegakan kelapa sawit
karena mengandung banyak liat sehingga pori-porinya rapat dan air sulit mengalir
dan menyebabkan kadar airnya rendah.
Prinsip kadar air tanah adalah tanah kering udara diovenkan selama 24 jam
dengan suhu 105°C. Kadar air tanah berfungsi dalam efek rumah kaca, kehilangan air
(air gravitasi) karena proses respirasi, sehingga air tersebut dapat berfungsi sebagai
kadar air tanah.
17
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
1. Persen Kadar Air pada tanah pertanian adalah 19,04 %.
2. Persen Kadar Air pada tanah tegakan sawit adalah 9,9 %.
3. Persen Kadar Air pada tanah padang rumput adalah 13,63 %.
4. Kadar Air tertinggi adalah pada tanah pertanian.
5. Kadar Air terendah terdapat pada tanah padang rumput.
Saran
Sebaiknya praktikan lebih teliti dalam menghitung persen bahan kadar air
tanah agar didapat data yang akurat.
18
DAFTAR PUSTAKA
Islami,titiek.1966.Hubungan Tanah, Air dan Tanaman.IKIP Press. Semarang
Sutejo,M.1986.Pengantar Ilmu Tanah. Rineka Cipta.Jakarta
Craig,R.F.1986.Mekanika Tanah.ErlanggaJakarta
Hanafiah,M.S.2005.Dasar-Dasar Ilmu Tanah.Raja Grafindo Persada.Jakarta
Notohadiprawiro,T.1998.Tanah dan Lingkungan.Dep pendidikan dan
kebudayaan.Jakarta
Hakim,N.dkk.1986.Universitas Lampung.Lampung
Liu,Cheng.2010.Pearson Education Internasional.California
FLOW CHART
19
Tanah 10 gram
↓Dimasukkan ke cawan timbangan
↓Diovenkan selama 24 jam
↓Dimasukkan ke dalam eksikator selama 10 menit
↓Ditimbang lagi
↓Dihitung % kadar air dengan rumus:
% Kadar air tanah kering udara = BTKU – BTKO X 100% BTKO
↓Dicatat pada buku data
20