Laporan Praktikum Penentuan Kadar Air Tanah

BAB I

PENDAHULUAN

1. Latar Belakang
Tanah mempunyai peranan penting bagi kehidupan makhluk hidup. Makhluk hidup tidak sanggup berpijak jikalau tidak ada tanah. Tanah ialah cuilan permukaan kulit bumi yang merupakan daerah kegiatan organisme.

Manusia dan binatang darat melaksanakan kegiatan ibarat hidup, tumbuh dan berkembang, dan kegiatan lainnya di atas tanah. Tanaman juga membutuhkan tanah sebagai media tumbuh tanaman. Tanah menyediakan air dan unsure hara yang baik bagi tanaman.

Tanah juga mempunyai peranan penting dalam siklus hidrologi. Dalam siklus hidrologi, air hujan yang jatuh mencapai tanah akan mengalami infiltrasi. Infiltrasi ialah bencana dimana air bergerak melalui celah-celah dan pori-pori serta batuan yang ada dibawah tanah yang sanggup bergerak secara vertikal dan horizontal di bawah permukaan tanah hingga ke sistem air permukaan.

Tanah tidak hanya sebagai media pertumbuhan bagi tanaman, tetapi juga sebagai media pengatur air. Kondisi tanah memilih jumlah air yang masuk ke dalam tanah dan mengalir pada permukaan tanah.

Air mempunyai fungsi yang penting dalam tanahseperti pada proses pelapukan mineral dan materi organik tanah, yaitu reaksi yang mempersiapkan hara larut bagi pertumbuhan tanaman. Selain itu, air juga berfungsi sebagai media gerak hara ke akar-akar tanaman.

Jumlah air yang diperoleh tanah sebagian besartergantung pada kemampuan tanah menyerap air cepat dan meneruskan air yang diterima ke bawah. Berdasarkan gaya yang bekerja pada air tanah yaitu gaya adhesi, kohesi dan gravitasi, maka air tanah dibedakan menjadi: air higroskopis, air kapiler dan air gravitasi.

2. Tujuan
Menetapkan kadar air teladan tanah kering angin, kapasitas lapang, dan kadar air maksimum tanah dengan metode gravimetri (perbandingan massa air dengan massa padatan tanah) atau disebut berdasarkan % berat.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Air terdapat di dalam tanah lantaran ditahan/diserap oleh massa tanah, tertahan oleh lapisan kedap air, atau lantaran keadaan drainase yang kurang baik. Air  ialah zat atau materi atau unsur yang penting bagi semua bentuk kehidupan yang diketahui hingga ketika ini di bumi, tetapi tidak di planet lain. Air menutupi hampir 71% permukaan bumi. Air dibutuhkan untuk kelangsungan proses biokimiawi organisme hidup, sehingga sangat essensial (Hardjowigeno, 1993).

Kandungan air tanah sanggup ditentukan dengan beberapa cara. Sering digunakan istilah-istilah nisbih, ibarat berair dan kering. Kedua-duanya ialah kisaran yang tidak niscaya ihwal kadar air sehingga istilah jenuh dan tidak jenuh sanggup diartikan yang penuh terisi dan yang memperlihatkan setiap kandungan air dimana pori-pori belum terisi penuh. Makara yang dimaksud dengan kadar air tanah ialah jumlah air yang bila dipanaskan dengan panggangan yang bersuhu 105oC hingga diperoleh berat tanah kering yang tetap.

Berdasarkan gaya yang bekerja pada air tanah yaitu gaya adhesi, kohesi dan gravitasi maka air tanah dibedakan menjadi :

1. Air Higroskopis
 Air higraskopis ialah air yang diadsorbsi oleh tanah dengan sangat kuat, sehingga tidak tersedia bagi tanaman. Jumlahnya sangat sedikit dan merupakan selaput tipis yang menyelimuti agregat tanah. Air ini terikat kuat pada matriks tanah ditahan pada tegangan antara 31-10.000 atm (pF 4,0 – 4,7).

2. Air Kapiler
Air kapiler merupakan air tanah yang ditahan akhir adanya gaya kohesi dan adhesi yang lebih kuat dibandingkan gaya gravitasi. Air ini bergerak ke samping atau ke atas lantaran gaya kapiler. Air kapiler ini menempati pori mikro dan dinding pori makro, ditahan pada tegangan antara 1/3 – 15 atm (pF 2,52 – 4,20). Air kapiler dibedakan menjadi:

3. Kapasitas lapang, yaitu air yang sanggup ditahan oleh tanah sesudah air gravitasi turun semua. Kondisi kapasitas lapang terjadi jikalau tanah dijenuhi air atau sesudah hujan lebat tanah dibiarkan selama 48 jam, sehingga air gravitasi sudah turun semua. Pada kondisi kapsitas lapang, tanah mengandung air yang optimum bagi tumbuhan lantaran pori makro berisi udara sedangkan pori mikro seluruhnya berisi air. Kandungan air pada kapasitas lapang ditahan dengan tegangan 1/3 atm atau pada pF 2,54.

4. Titik layu permanen, yaitu kandungan air tanah paling sedikit dan mengakibatkan tumbuhan tidak bisa menyerap air sehingga tumbuhan mulai layu dan jikalau hal ini dibiarkan maka tumbuhan akan mati. Pada titik layu permanen, air ditahan pada tegangan 15 atm atau pada pF 4,2. Titik layu permanen disebut juga sebagai koefisien layu tanaman.

5. Air Gravitasi
Air gravitasi merupakan air yang tidak sanggup ditahan oleh tanah lantaran gampang meresap ke bawah akhir adanya gaya gravitasi. Air gravitasi gampang hilang dari tanah dengan membawa unsur hara ibarat N, K, Ca sehingga tanah menjadi masam dan miskin unsur hara (Hardjowigeno, 1993).

Air sangat penting bagi kehidupan, baik manusia, binatang maupun tumbuhan. Seluruh proses metabolisme dalam badan makhluk hidup berlangsung dalam media air. Air dalam kehidupan sehari-hari digunakan untuk aneka macam keperluan ibarat keperluan rumah tangga, pertanian, ransportasi bahkan hingga industri.

Air sebagai pelarut universal, mempunyai kemampuan ntuk melarutkan aneka macam zat, mulai fasa gas dari udara, fasa cair dari aneka macam larutan, asa padat dan juga mikroorganisme. Oleh lantaran itu air banyak sekali mengandung aneka macam zat terlarut maupun tidak terlarut, sehingga air sangat sukar diperoleh dalam keadaan murni.

Apabila kandungan aneka macam zat tersebut tidak mengganggu kesehatan manusia, maka air dianggap bersih. Air dikatakan terkotori apabila terdapat gangguan  terhadap kualitas air, dimana kandungan aneka macam zat sudah melebihi ambang batas.

Ambang batas kadar zat dalam air berbeda-beda untuk jenis air sesuai peruntukannya. Misalnya kadar zat untuk air minum berbeda ambang batasnya dengan kadar suatu zat untuk industri (Saridevi et all, 2013).

Menurut Hanafiah dan Sutherland (2007), koefisien air tanah yang merupakan koefisien yang memperlihatkan potensi ketersediaan air tanah untuk mensuplai kebutuhan tanaman, terdiri dari:

1. Jenuh atau retensi maksimum, yaitu kondisi dimana seluruh ruang pori tanah terisi oleh air.
2. Kapasitas lapang ialah kondisi dimana tebal lapisan air dalam pori-pori tanah mulai menipis sehingga tegangan antar air-udara meningkat hingga lebih besar dari gaya gravitasi.
3. Koefisien layu (titik layu permanen) ialah kondisi air tanah yang ketersediaannya sudah lebih rendah ketimbang kebutuhan tumbuhan untuk kegiatan dan mempertahankan turgornya.
4. Koefisien higroskopis ialah kondisi dimana air tanah terikat sangat kuat oleh gaya matrik tanah.

BAB III

METODE PRAKTIKUM

1. Alat dan Bahan
Alat yang digunakan dalam praktikum penetapan kadar air tanah yaitu botol timbang, timbangan analitik, keranjang stainless, cawan tembaga porus, baskom seng, kertas label, spidol, pipet ukuran 2 mm, kolam perendam, serbet, kertas saring, oven, tang penjepit, dan eksikator. Bahan yang digunakan yaitu teladan tanah kering angin jenis vertisol.

2. Cara Kerja

a. Kadar air tanah kering (udara)

1. Botol timbang dan penutupnya dibersihkan, diberi label kemudian ditimbang (a gram).
2. Botol timbang di isi setengah teladan tanah kering angin yang berdiameter 2 mm, ditutup danditimbang (b gram).
3. Botol timbang yang berisi tanah dimasukkan ke dalam panggangan dengan tutup terbuka. Pengovenan dilakukan selama 4 jam pada suhu 105-100o C.
4. Setelah pengovenan selesai, botol timbang ditutup dengan memakai tang penjepit.
5. Botol timbang yang tertutup dimasukkan ke eksikator selama 15 menit kemudian dikeluarkan.
6. Botol timbang kembali ditimbang (c gram) kemudian dihitung dengan memakai rumus:

Keterangan:
(b – c) = massa air
(c – a) = massa tanah kering mutlak (massa padatan).

b. Kadar air kapasitas lapang (metode pendekatan)

1. Keranjang stainless dibersihkan, diberi label, ditimbang (a gram).
2. Keranjang stainless diletakkan dalam baskom seng.
3. Contoh tanah kering angin berdiameter 2 mm dimasukkan kedalam keranjang stainless setinggi 2,5 cm dari batas secara merata tanpa ditekan.
4. Tanah ditetesi air sebanyak 2 ml di 3 titik membentuk segitiga tanpa bersinggungan (1 titik = 0,67 ml) kemudian baskom seng ditutup dan diletakkan di daerah teduh selama 15 menit.
5. Setelah 15 menit keranjang stainless dikeluarkan dari baskom seng kemudian diayak dengan hati-hati hingga tertinggal 3 gumpalan tanah lembab kemudian ditimbang (b gram) kemudian dihitung dengan rumus:

c. Kadar air maksimum tanah

1. Cawan tembaga porus dan petridis dibersihkan dan diberi label.
2. Pada dasar cawan tembaga porus diberi kertas saring kemudian dibahasi dengan air air. Kelebihan air dibersihkan dengan serbet, dimasukkan ke dalam petridis, kemudian ditimbang (a gram).
3. Cawan tembaga porus dikeluarkan dari petridis dan diisi teladan tanah halus kurang lebih 1⁄3  nya. Cawan diketuk perlahan hingga permukaan tanah rata. Masukkan kembali( 1)⁄3 tanah halus dan lakukan hal yang sama hingga penuh, kemudian tanah diratakan dengan colet.
4. Cawan tembaga porus direndam dalam kolam perendam dengan ditumpu batang kayu semoga air bebas masuk ke dalam cawan tembaga porus selama 12-16 jam.
5. Setelah direndam, cawan tembaga porus diambil. Permukaan tanah yang mengembang diratakan dengan colet kemudian dibersihkan dengan serbet. Cawan tembaga porus dimasukkan ke dalam cawan petridis kemudian ditimbang (b gram).
6. Cawan tembaga porus dimasukkan ke dalam panggangan selama 24 jam dengan suhu 105-110o C
7. Setelah pengovenan selesai, cawan dimasukkan ke dalam eksikator selama 15 menit. Setelah itu ditimbang (c gram).
8. Tanah yang ada dalam cawan porus dibuang kemudian dibersihkan. Cawan tembaga dialasi petridis kemudian ditimbang (d gram) sesudah itu dihitung memakai rumus:

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

1. Hasil Penelitian

a.Tanah Kering Udara

Sumber: Data Primer (2016)

b. Kapasitas Lapang

c. Kadar Air Maksimum

2. Pembahasan
Berdasarkan penggolongan air tanah, ada gaya yang bekerja pada air tanah, yaitu gaya adhesi, kohesi, dan gravitasi. Gaya adhesi ialah gaya tarik menarik antara molekul zat yang tidak sejenis. Sedangkan gaya kohesi ialah gaya tarik menarik antara molekul dalam zat yang sejenis. Dan gaya gravitasi adalahgaya yang disebabkan oleh gravitasi bumi, misalnya benda yang jatuh dari atas ke bawah (Hanafiah dan Sutherland, 2007).

Menurut Hardjowigeno (1993), berdasarkan gaya yang bekerja pada air tanah yaitu gaya adhesi, kohesi dan gravitasi maka air tanah dibedakan menjadi :

a. Air Higroskopis
 Air higroskopis ialah air yang diadsorbsi oleh tanah dengan sangat kuat, sehingga tidak tersedia bagi tanaman. Jumlahnya sangat sedikit dan merupakan selaput tipis yang menyelimuti agregat tanah. Air ini terikat kuat pada matriks tanah ditahan pada tegangan antara 31-10.000 atm (pF 4,0 – 4,7).

b. Air Kapiler
Air kapiler merupakan air tanah yang ditahan akhir adanya gaya kohesi dan adhesi yang lebih kuat dibandingkan gaya gravitasi. Air ini bergerak ke samping atau ke atas lantaran gaya kapiler. Air kapiler ini menempati pori mikro dan dinding pori makro, ditahan pada tegangan antara 1/3 – 15 atm (pF 2,52 – 4,20).

c. Air Gravitasi
Air gravitasi merupakan air yang tidak sanggup ditahan oleh tanah lantaran gampang meresap ke bawah akhir adanya gaya gravitasi. Air gravitasi gampang hilang dari tanah dengan membawa unsur hara ibarat N, K, Ca sehingga tanah menjadi masam dan miskin unsur hara.

Berdasarkan klarifikasi diatas, air kapiler dibedakan menjadi kapasitas lapang dan titik layu permanen.

Kapasitas lapang, yaitu air yang sanggup ditahan oleh tanah sesudah air gravitasi turun semua. Kondisi kapasitas lapang terjadi jikalau tanah dijenuhi air atau sesudah hujan lebat tanah dibiarkan selama 48 jam, sehingga air gravitasi sudah turun semua. Pada kondisi kapsitas lapang, tanah mengandung air yang optimum bagi tumbuhan lantaran pori makro berisi udara sedangkan pori mikro seluruhnya berisi air. Kandungan air pada kapasitas lapang ditahan dengan tegangan 1/3 atm atau pada pF 2,54.

Titik layu permanen, yaitu kandungan air tanah paling sedikit dan mengakibatkan tumbuhan tidak bisa menyerap air sehingga tumbuhan mulai layu dan jikalau hal ini dibiarkan maka tumbuhan akan mati. Pada titik layu permanen, air ditahan pada tegangan 15 atm atau pada pF 4,2. Titik layu permanen disebut juga sebagai koefisien layu tumbuhan (Hardjowigeno, 1993).

Terdapat pula faktor – faktor yang sanggup memengaruhi kadar air tanah. Antara lain:

a. Kadar materi organik tanah.
Bahan organik tanah mempuyai pori-pori yang jauh lebih bnayak daripada partikel mineral tanah yang berarti luas permukaan perembesan juga lebih banyak sehingga makin tinggi kadar materi organik tanah makin tinggi kadar dan ketersediaan air tanah.

b. Kedalaman solum atau lapisan tanah.
Kedalaman solum atau lapisan tanah memilih volume simpan air tanah, semakin dalam maka ketersediaan dan kadar air tanah juga semakin banyak.

c. Iklim dan tumbuhan.
Faktor iklim dan tumbuhan mempunyai dampak yang berarti pada jumlah air yang sanggup diabsorbsi dengan efisiensi tumbuah dalam tanah. Temperatur dan perubahan udara merupakan perubahan iklim dan besar lengan berkuasa pada efisiensi pengguanaan air tanah dan penentuan air yang sanggup hilang melalui kanal evaporasi permukaan tanah. Kelakuan akan ketahanan pada kekeringan keadaan dan tingkat pertumbuhan ialah faktor pertumbuhan yang berarti.

Senyawa kimiawi garam-garam dan senyawa pupuk atau ameliorant baik alamiah maupun non alamiah mempunyai gaya osmotik yang sanggup menarik dan menghidrolisis air sehingga koefisien laju meningkat.

Faktor lainnya yang mempengaruhi kadar air tanah ialah tekstur tanah, dengan adanya perbedaan jenis tekstur tanah sanggup menggambarkan tingkat kemampuan tanah untuk mengikat air, misalnya tanah yang bertekstur liat lebih bisa mengikat air dalam jumlah banyak dibandingkan tanah yang bertekstur pasir, sedangkan tanah bertekstur pasir lebih bisa mengikat air daripada tanah bertekstur debu.

Faktor lain yang memengaruhi kadar air tanah ialah struktur tanah, pori tanah, dan peremeabilitas tanah. Tanah yang mempunyai ruang pori lebih banyak akan bisa menyimpan air dalam jumlah lebih banyak. Karena ruang-ruang pori tanah akan terisi oleh air (Indranada dan Zapata, 2002).

Berdasarkan hasil praktikum memakai jenis tanah vertisol, pada percobaan pertama, tanah tersebut mempunyai kadar air kering udara sebesar 38,29% pada percobaan Ka1 dan 15,28% pada percobaan Ka2, sehingga ditetapkan kadar air kering tanah udara dengan rata-rata sebesar 26,77%.

Pada percobaan kedua, kadar air kapasitas lapang (metode pendekatan) pada tanah vertisol  pada percobaan KL1 didapatkan hasil kapasitas lapang sebesar 38,926% dan pada percobaan KL2 didapatkan hasil nilai kapasitas lapang sebesar 37,237%,  sehingga nilai rata-rata kapasitas lapang untuk tanah vertisol sebesar 38,23%.

Pada percobaan ketiga, yaitu percobaan kadar air maksimum tanah dengan memakai tanah vertisol didapatkan hasil kadar air maksimum sebesar -10,285% pada percobaan KAM1 dan hasil sebesar 1,140% pada percobaan KAM2, sehingga didapatkan hasil rata-rata kadar air kapasitas maksimum tanah tanah vertisol sebesar -4,57%. %. Ini sama halnya ibarat berdasarkan Hardjowigeno (1992) bahwa air terdapat dalam tanah lantaran ditahan (diserap) oleh massa tanah, tertahan oleh lapisan kedap air, atau lantaran keadaan drainase yang kurang baik.

Air sanggup meresap atau ditahan oleh tanah lantaran adanya gaya-gaya adhesi, kohesi, dan gravitasi. Lain halnya dengan kadar air maksimum, suatu jenis tanah ditentukan oleh daya hisap matriks atau partikel tanah, kedalaman tanah dan pelapisan tanah (Hakim, 1986). Tekstur tanah yang halus mengakibatkan porositasnya rendah sehingga bisa menahan air. Tinggi rendahnya kadar air maksimum tergantung juga pada jenis tanah, lantaran tanah juga mempunyai tekstur yang berbeda pula.

BAB V

PENUTUP

1. Simpulan
Pengaruh kadar air maksimum bagi pertumbuhan tumbuhan yaitu ketika pada kadar air tinggi, kekurangan udara mungkin sanggup menjadi penghambat pertumbuhan tanaman.

Kadar air tanah kering udara dari teladan tanah vertisol ialah 38,29% dan 15,26% dengan rata – rata sebesar 26,77%.

Kadar air kapasitas lapang dari teladan tanah vertisol  ialah 38,926% dan 37,549% dengan rata – rata sebesar 38,237.

Kadar air maksimum dari teladan tanah vertisol ialah -10,285% dan 1,140% dengan rata – rata sebesar -4,57%.

2. Saran
Praktikan lebih memerhatikan apa yang disampaikan oleh ajun ketika ajun memperlihatkan arahan.
Cara kerja dalam praktikum harus dilakukan dengan sesuai dan teliti semoga mendapat hasil yang benar.

Peralatan praktikum semoga segera diperbaharui untuk menunjang praktikan dan ajun dalam praktikum kedepannya semoga tercapai hasil praktikum yang maksimal.

Semoga dalam praktikum selanjutnya sanggup terus menambah ilmu bagi praktikan maupun asisten.

DAFTAR PUSTAKA

1. Hakim, dkk. 1986.  Dasar-Dasar Ilmu Tanah. Lampung: UNILA.
2. Hanafiah, K dan Sutherland, R.A. 2007. “Spatial variability of 137Cs and influence of sampling on estimates of sediment redistribution”, Catena,  21, Page:57 – 71.
3. Hardjowigeno, S. 1993. Klasifikasi Tanah dan Pedogenesis. Jakarta: Aka Press.
4. Indranada dan Zapata, F. 2002, ”Handbook for the assessment of soil erosion and sedimentology using environmental radionuclide". Vienna, Austria: Joint FAO/IAEA Division, IAEA. Page: 97 - 106.
5. Saridevi, et all. 2013.  “Perbedaan Sifat Biologi Tanah pada Beberapa Tipe Penggunaan Lahan di Tanah Andisol, Inceptisol, dan Vertisol”. E-Jurnal Agroekoteknologi Tropika. Vol. 2 No. 4: 215-217.