Kadar Air Tanah

Bab I. Pendahuluan

A. Latar Belakang

Tanah memiliki peranan penting bagi kehidupan makhluk hidup dimanan makhluk hidup melakukan semua kegiatan diatas tanah. Tanah merupakan bagian permukaan kulit bumi yang berfungsi sebagai tempat organisme. Tanah juga memiliki peran penting dalam siklus hidrologi yaitu air hujan yang jatuh mencapai tanah akan mengalami infiltrasi. Infiltrasi merupakan peristiwa dimana air bergerak melalui celah-celah dan pori-pori batuan yang ada di bawah tanah yang dapat bergerak vertikal atau horizontal.

Air mempunyai fungsi yang penting dalam tanah, antara lain pada proses pelapukan mineral dan bahan organik tanah, yaitu reaksi yang mempersiapkan hara larut bagi pertumbuhan tanaman. Air juga berfungsi sebagai media gerak hara ke akar-akar tanaman. Keadaan air terlalu banyak tersedia mengakibatkan hara-hara dapat tercuci dari daerah-daerah perakaran atau bila evaporasi tinggi, garam-garam terlarut mungkin terangkat kelapisan tanah atas. Air yang berlebihan juga membatasi pergerakan udara dalam tanah, merintangi akar tanaman memperoleh O2 sehingga dapat mengakibatkan tanaman mati. Jumlah air yang diterima tanah sebagian besar tergantung pada kemampuan tanah menyerap air ceoat dan meneruskan air yang diterima kebawah. Gaya yang bekerja pada air tanah yaitu gaya adhesi, kohesi, dan gravitasi.

Kandungan air tanah dapat ditentukan dengan beberapa cara seperti basah dan kering. Kedua-duanya adalah kisaran yang tidak pasti tentang kadar air sehingga istilah jenuh dan tidak jenuh dapat diartikan yang penuh terisi dan yang menunjukkan setiap kandungan air dimana pori-pori belum terisi penuh. Kadar air tanah adalah jumlah air yang bila dipanaskan dengan oven yang bersuhu 105oC hingga diperoleh berat tanah kering yang tetap. Dua fungsi yang saling berkaitan dalam penyediaan air bagi tanaman yaitu memperoleh air dalam tanah dan pengaliran air yang disimpan ke akar-akar tanaman. Jumlah air yang diperoleh tanah sebagian bergantung pada kemampuan tanah yang menyerap air cepat dan meneruskan air yang diterima dipermukaan tanah ke bawah.

Jumlah ini juga dipengaruhi oleh faktor-faktor luar seperti jumlah curah hujan tahunan dan sebaran hujan sepanjang tahun. Kadar air tanah dinyatakan dalam persen volume yaitu persentase volume air terhadap volume tanah. Cara penetapan kadar air dapat dilakukan dengan sejumlah tanah basah dikering ovenkan dalam oven. Air yang hilang karena pengeringan merupakan sejumlah air yang terkandung dalam tanah tersebut. Air irigasi yang memasuki tanah mula-mula menggantikan udara yang terdapat dalam pori makro dan kemudian pori mikro. Jumlah air yang bergerak melalui tanah berkaitan dengan ukuran pori-pori pada tanah.

Metode yang di gunakan dalam penentuan kadar air tanah yaitu penentauan kadar air tanah dengan metode gravimetri atau metode volumetri, kadar air dinyatakan dalam bentuk persen (%) berat tanah. Metode gravimetri di mulai dengan di ambilnya contoh tanah di lapang pada lapisan atas dan di akhiri dengan pengeringan dengan mengurangkan bobot kering oven 105oC. Metode volumetri yang harus di cari yaitu kerapatan isi dan nilai gravimetrinya. Metode ini di gunakan untuk menentukkan kadar air tanah dalam keadaan kadar air total. Kapasitas lapang dan titik layu permanen sehingga dapat di ukur air yang tersedia. Metode yang harus dilakukan untuk mengetahui penentuan kadar air tanah ialah dengan melakukan percobaan metode gravimetri.

1.2       Tujuan

Agar praktikan mampu menetapkan kadar air contoh tanah kering angin, kapasitas lapang, dan kadar air maksimum tanah dengan metode gravimetri (perbandingan air dengan masa padatan tanah) atau disebut berdasarkan % berat.

Bab II. Kajian Pustaka

Ketersediaan air dalam tanah merupakan salah satu faktor penting bagi pertumbuhan tanaman. Kadar air pada berbagai keadaan tanah seperti kadar air kapasitas lapang dapat ditetapkan dengan metode yang berbeda. Air merupakan salah satu komponen penting bagi pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Air yang diserap tanaman adalah air yang berada pada pori-pori tanah. Setiap jenis tanah memiliki distribusi dan ukuran pori yang berbeda-beda, yang akan mempengaruhi ketersediaan air di dalam tanah. Kadar air kapasitas lapang didefinisikan sebagai kadar air tanah di lapang pada saat air drainase sudah berhenti atau hampir berhenti mengalir karena adanya gaya grafitasi setelah sebelumnya tanah tersebut mengalami jenuh sempurna (Brendan, 2014).

Ketersediaan air dalam tanah sangat mempengaruhi pertumbuhan tanaman secara langsung. Kegiatan saat budidaya tanaman lahan kering, air merupakan faktor pembatas yang paling menentukan dan sumber air utama bagi pertumbuhan tanaman adalah hujan. Bervariasinya hujan, baik dalam jumlah, intensitas, dan waktu datangnya hujan dapat menjadi penyebab sulitnya prediksi waktu yang tepat melakukan penanaman atau mengatur pola tanam yang diakibatkan oleh ketersediaan air yang fluktuatif. Neraca air merupakan model hubungan kuantitatif antara jumlah air yang tersedia di atas dan di dalam tanah dengan jumlah curah hujan yang jatuh pada luasan dan kurun waktu tertentu. Ketersediaan sumberdaya air sangat dipengaruhi oleh kondisi iklim, topografi, jenis tanah, tutupan lahan serta struktur geologi suatu daerah. Tingkat ketersediaan air tanah diperoleh dengan menganalisa data kandungan air tanah (lengas tanah) terhadap nilai suhu, dan ETP (Ayu dkk., 2013).

Menurut Hermawan (2014), cara untuk penenetapan kadar air dapat bermacam-macam salah satunya yaitu menggunakan metode gravimetri. Metode gravimetri merupakan metode pemisahan air dari matriks tanah dengan cara pemanasan. Pertama contoh tanah dikering anginkan, ditumbuk, dan diayak dengan ayakan bermata saring 2.00 mm.   Kedua yaitu kadar  air  contoh  tanah,  èg,  kering angin ditetapkan secara gravimetri.  Sekitar 1 kg tanah kering angin (Wta) ukuran 0 – 2 mm dimasukkan ke dalam  bejana  plastik  dan diketahui  berat dan volumenya. Berat tanah tersebut dikoreksi dengan kadar air sehingga diperoleh berat tanah setara kering oven (Wt). Metode gravimetri dapat menentukan nilai dari kelembaban volumetrik sehingga nilai volumetriknya dapat diketahui (Olzeweska dan Nowicka, 2015).

Pengukuran kadar air perlu dilakukan untuk mengetahui berat kering dari suatu bahan. Faktor-faktor yang mempengaruhi pengukuran kadar air salah satunya yaitu tanah kering angin mash mengandung air dan apabila dipanaskan pada suhu 105oC, maka air akan menguap dan mengakibatkan keadaan air tersebut tidak stabil serta mengakibatkan penyimpangan sebagai dasar penghitungan.  Faktor lain yang dapat mempengaruhi pengukuran kadar air yaitu kesalahan metode atau prosedur yang sering kali dilakukan, hal ini akan berpengaruh langsung terhadap hasil pengitungan (Graham, 2013).

Brendan (2014) mengatakan bahwa kadar air kering untuk menghilangkan air pada tanah membutuhkan suhu oven pada kisaran 105 C – 110 C. penggunaan suhu oven yang seperti itu mengakibat kan tanah menjadi lebih stabil untuk menghitung kadar air mutlak. Kadar air mutlak digunakan untuk mengukur pori tanah yang berada di tanah guna mengetahui daya serap tanah terhadap air. Daya serap tanah dipengaruhi oleh bahan organik, apabila bahan organic tinggi maka kadar air atau daya serap tanah semakin tinggi karena sifat dari bahan organic yang mampu menyimpan air dengan banyak.

Kadar air pada tanah tidak selalu baik ketika musim kering tiba. Kadar air pada tanah pada musim kering mengalami sedikit tersediannya air sehingga kadar air perlu dicari. Pencarian kadar air pada tanah bisa melalui alat yang berupa radar. Alat tersebut dapat mengecek kandungan air pada tanah dengan langsung tanpa dibawa ke lab. Uji coba yang dilkukan adalah dengan cara acak untuk pemilihan lokasinya tanpa perhitungan guna mewakili dari semua tanah yang ada pada lahan. Penggunaan alat pada radar sudah di praktekan pada kebun sayuran yang berada di luar negeri. Penggunaan alat ini sangat efektif untuk mengetahui kadar air pada tanah (Graham et al, 2013).

BAB III

PELAKSANAAN PRAKTIKUM

3.1       Waktu dan Tempat Pelaksanaan

Praktikum kali ini “Kadar Air Tanah” di lakukan  pada hari Senin, 25 September 2017 yang bertempat di Laboratorium Sumber Daya Lahan Fakultas Pertanian UPN “Veteran” Jawa Timur

3.2       Alat dan Bahan

1.2.1        Alat     :

–          Timbangan

–          Ring

–          Oven

–          Kanvas

–          Cawan

–          Kertas label

–          Sentrifus

–          Desikator

–          Mortar

–          Pastle

–          Ayakan 0,5 dan 2mm

–          Kamera

3.2.2   Bahan   :

–          Contoh tanah biasa lolos ayakan 2mm

–          Tanah agregat

–          Plastik

–          Spidol

–          Air

3.3       Cara Kerja

3.3.1    Pengayakan   :

1.         Menyiapkan Alat dan Bahan.

2.         Memasukkan contoh tanah biasa kedalam mortar.

3.         Menumbuk tanah di dalam mortar menggunakan pastle hingga halus dan agak halus.

4.         Melakukan pengayakan tanah dengan menggunakan ayakan 2mm dan 0,5mm.

5.         Membedakan tanah yang lolos ayakan 0,5 dan 2 mm ke dalam plastik yang berbeda.

3.3.2    Penetapan Kadar Air Kering Udara

1.         Menyiapkan Alat dan Bahan.

2.         Menimbang cawan.

3.         Menimbang tanah agregat sebanyak 10g.

4.         Menimbang cawan dengan tanah agregat.

5.         Memasukkan tanah dan cawan kedalam oven selama 24 jam dengan suhu 105◦C.

6.         Memasukkan tanah dan cawan kedalam desikator selama 15 menit.

7.         Menimbang tanah dan cawan setelah di oven

8.         Mendokumentasikan kegiatan yang telah dilakukan

3.3.3     Penetapan Kadar Air Kapasitas Lapangan

1.         Menimbang ring silinder.

2.         Menutup bagian bawah tanah dengan kanvas dan karet lalu menambahkan tanah sebanyak ¾ bagian ring, kemudian timbang.

3.         Memasukkan ring beserta tanah ke dalam cawan dan mengisi cawan dengan air.

4.         Menunggu hingga air meresap ke dalam tanah.

5.         Memasukkan ring dan tanah kedalam sentrifus selama 10 menit.

6.         Menimbang ring dan tanah setelah di sentrifus.

7.         Memasukkan ring dan danah ke dalam oven selama 24 jam engan suhu 105◦C

8.         Memasukkan tanah dan ring ke dalam desikator selama 15 menit lalu timbang.

9.         Mendokumentasikan kegiatan yang telah dilakukan.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1       Hasil Pengamatan

Perhitungan Kadar Air Kering Udara (KAKU)

a.       

b.   Perhitungan Kadar Air Kapasitas  Lapangan (KAKL)

4.2       Pembahasan

Tingkat ketersediaan air tanah diperoleh dengan menganalisa data kandungan air tanah (lengas tanah) terhadap nilai suhu, dan ETP. Selain menganalisa lengas tanah terhadap suhu dan ETP ada juga yang perlu diperhatikan yakni kadar air tanah kering mutlak. Kadar air ini merupakan penganalisaan kadar air yang benar benar kering terhadap kandungan air didalam tanah untuk mengetahui banyaknya pori yang ada ditanah, daya simpan tanah terhadap air. Air merupakan salah satu komponen penting bagi pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Air yang diserap tanaman adalah air yang berada pada pori-pori tanah. Setiap jenis tanah memiliki distribusi dan ukuran pori yang berbeda-beda, yang akan mempengaruhi ketersediaan air di dalam tanah.

Tekstur tanah sangat mempengaruhi kemampuan tanah dalam memegang air. Tanah bertekstur liat memiliki kemampuan yang lebih besar dalam memegang air daripada tanah bertekstur pasir hal ini terkait dengan luas permukaan adsorptifnya. Semakin halus teksturnya akan semakin besar kapasitas menyimpan airnya. Kadar air kapasitas lapang dapat ditetapkan dengan tiga metode yang berbeda-beda, yaitu metode Alhricks, Drainase bebas, dan Pressure plate. Ketiga metode tersebut memiliki prinsip yang berbeda. Secara umum prinsip metode Alhricks dan Drainase bebas berdasarkan hilangnya air gravitasi, sedangkan metode Pressure plate berdasarkan tekanan setara pF 2.54 (1/3 atm).

Praktikum kali ini yaitu “Kadar Air Tanah” ada 2 jenis tanah yang dipakai dalam praktikum kali ini, yaitu tanah dari daerah Gresik (KD I) dan tanah dari daerah Jombang (KD II). Dalam perhitungan kadar air kering udara di dapatkan bahwa nilai kadar air kering udara pada tanah agregat KD I dan KD II sebesar 1,0869-1,0957 dan  pada tanah biasa atau ayakan 2 mm 1,0918-1,0869.

Kadar air kapasitas lapang, diperoleh nilai sebesar 42% pada tanah KD I dan 73% pada tanah KD II. Pada tanah  KD II kadar  air kapasitas lapang lebih tinggi dari pada KD I yaitu terpaut 31,8% nilai tersebut dipengaruhi oleh kandungan bahan organik yang terdapat dalam tanah tersebut.

BAB V
PENUTUP

5.1       Kesimpulan

Berdasarkan  pengamatan yang telah dilakukan dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut :

1.        Contoh tanah KD II memiliki kadar air yang lebih tinggi dari pada KD I yaitu sebesar 73,8%

2.         Kandungan bahan organik yang tinggi sangat berpengaruh terhadap nilai kadar air dalam tanah

3.        Rata-rata kadar air kering udara pada tanah KD I dan KD II adalah 10903,25

DAFTAR PUSTAKA

Ayu, I. W., S. Prijono dan  Soemarno. 2013. Evaluasi Ketersediaan Air Tanah Lahan Kering  di Kecamatan Unter Iwes, Sumbawa Besar. J-PAL, 4(1): 18-25.

Brendan, C., O. Kelly and V. Sivakumar. 2014. Water Content Determinations for Peat and Other Organic Soils Using the Oven-Drying Method. Drying Technology, 32(6): 631 – 643.

Graham, K. M., K. Preko, and B. K. A. Boasiako. 2013. Estimating the Volumetric Soil Water Content of a Vegetable Garden using the Ground Penetrating Radar. Scientific and Research Publications, 3(1): 1 – 14.

Hermawan, Bandi. 2014. Penetapan Kadar Air Tanah Melalui Pengukuran Sifat Dielektrik pada Berbagai Tingkat  Kepadatan. Jurnal Ilmu-Ilmu Pertanian Indonesia, 6(2): 66  –  74.

Olszewska, Beata dan E. Nowicka. 2015. Comparison of Gravimetric Method and Tdr Method Applied to Medium Alluvial Soils of The Valley of The Oder River In The Region of Brzeg Dolny In The Period Of 2010–2014. Journal of Ecological Engineering, 16(4): 44–48.