laporan kadar air ndah

29
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 artha NIM:(080303058) LABORATURIUM DASAR TANAH HUTAN 1

Upload: achmad-fadhly-silaen

Post on 03-Jul-2015

928 views

Category:

Documents


2 download

TRANSCRIPT

Page 1: Laporan Kadar Air Ndah

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

Page 2: Laporan Kadar Air Ndah

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

Page 3: Laporan Kadar Air Ndah

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

Page 4: Laporan Kadar Air Ndah

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

Page 5: Laporan Kadar Air Ndah

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

Page 6: Laporan Kadar Air Ndah

Sebagai bahan informasi bagi pihak yang membutuhkan.

6

Page 7: Laporan Kadar Air Ndah

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

Page 8: Laporan Kadar Air Ndah

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

Page 9: Laporan Kadar Air Ndah

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

Page 10: Laporan Kadar Air Ndah

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

Page 11: Laporan Kadar Air Ndah

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

Page 12: Laporan Kadar Air Ndah

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

Page 13: Laporan Kadar Air Ndah

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

Page 14: Laporan Kadar Air Ndah

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

Page 15: Laporan Kadar Air Ndah

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

Page 16: Laporan Kadar Air Ndah

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

Page 17: Laporan Kadar Air Ndah

% 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

Page 18: Laporan Kadar Air Ndah

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

Page 19: Laporan Kadar Air Ndah

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

Page 20: Laporan Kadar Air Ndah

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