KAPILARITAS AIR DAN KAPASITAS LAPANG TANAH Shintia Oktaviani
Program Studi Pendidikan Biologi, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Riau Pekanbaru 28293 email:
[email protected] email:
[email protected] ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian untuk mengetahui bagimana kemampuan tanah mengikat air dan gerak kapilaritas air pada beberapa tekstur tanah di Laboratorium Alam Pendidikan Biologi FKIP Universitas Riau pada tanggal 29 Nopember 2014. Penelitian dilakukan dengan metode eksperimen. Masing-masing data di sajikan dalam bentuk tabel dan grafik. Data di analisis secara deskriptif. Tabel pertama mengenai Ketinggian air (cm) kapiler pada tabung ketiga jenis tanah .Tabel kedua dilakukan pecobaan untuk mengetahui kadar air tanah (g) pada kapasitas lapang terhadap tiga jenis tanah penelitian dilakukan dengan dua variabel yaitu tanah sebagai variabel manipulasi/bebas dan Air sebagai variabel respon /terikat.Hasil data menunjukan dari tiga jenis tanah yaitu tanah pasir, tanah kebun, dan tanah liat, tanah yang memilki kemampuan gerak kapilaritas air dari tinggi ke rendah secara berurutan adalah tanah pasir, tanah kebun dan tanah liat. Sedangkan tanah yang memilki kemampuan mengikat air dari tinggi ke rendah secara berurut adalah tanah liat, tanah kebun dan tanah pasir. pasir. PENDAHULUAN
Tanah merupakan media bagi pertumbuhan tumbuhan serta sebagai penyedia sumber mineral dan bahan organik yang dibutuhkan oleh tanaman. Pada tanah air berfungsi sebagai pelarut dan media reaksi kimia. Tanah memliki kemampuan melewatkan ataupun menahan air dan udara yang masuk kedalamnya. Menurut Forth dkk (1988), Pergerakan air didalam tanah bisa secara vertical dan horizontal. Pergerakan air secara vertikal dapat berupa pergerakan air ke bawah yang dipengaruhi oleh gerak gravitasi melalui infiltrasi dan perkolasi sedangkan pergerakan air secara horizontal adalah pergerakan air ke atas melalui gerak kapilaritas air tanah yang dipengaruhi
oleh porositas tanah dan temperatur tanah. Air tersimpan didalam pori-pori tanah. Pori-pori tanah adalah bagian yang tidak terisi bahan padat (terisi oleh udara dan air). Pori-pori tanah dapat dibedakan menjadi pori-pori kasar (macro pore) dan pori-pori halus (micro pore). Pori-pori kasar berisi udara dan air gravitasi (air yang mudah hilang karena gaya gravitasi), sedang pori-pori halus berisi air kapiler atau udara. Tanah-tanah pasir mempunyai pori-pori kasar lebih banyak daripada tanah liat. (Craig,1991) Tanah dapat mengikat air karena adanya gaya yang bekerja pada air. Gaya tersebut berasal dari adsorbsi molekul air oleh padatan tanah, gaya tarik menarik antara molekul
air, adanya larutan garam dan gaya kapiler. Pola kapilaritas air tanah dipengaruhi oleh besarnya pengembangan tegangan dan daya dalam tanah. Nilai efek kapilaritas tidak beraturan pada setiap bagian tanah, karena ukuran pori-pori yang dilewatinya bersifat acak. Hardjowigono (2003) Kemampuan menahan air pada tanah berbeda-beda sesuai dengan tekstur dan jumlah pori-porinya. Pada umumnya tanah bertekstur tanah liat yang dominan memiliki kemampuan menahan dan menyimpan air yang tinggi, dikarenakan molekul air sangat kuat terjerap pada permukaan tanah. Sedangkan pada tanah bertekstur pasir memiliki kemampuan memegang dan menyimpan air sangat rendah (juwono,200). Berdasarkan permasalahan diatas maka dilakukan penelitian untuk mengetahui bagimana kemampuan tanah mengikat air dan gerak kapilaritas air pada beberapa tekstur tanah. Permasalahan yang diangkat dalam laporan ini adalah bagimanakah kemampuan tanah dalam mengikat air dan bagaimanakah gerak kapilaritas air pada beberapa beberapa jenis tekstur tanah yang berbeda. METODELOGI PENELITIAN
Praktikum mengenai Sel dan Lingkungannya dilaksanakan pada tanggal 29 Oktober 2014 di Laboratorium Pendidikan Biologi Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Riau pukul 13.30 WIB. Adapun alat dan bahan yang digunakan saat praktikum ini, yaitu alat berupa pipa gelas, beker gelas, statip dan klem, Sedangkan bahan yang digunakan yaitu berupa tiga jenis sampel tanah (pasir, lempung, liat) dan kain kasa.
Langkah kerja untuk mengetahui gerak kapilaritas air adalah sebagai berikut : 1. Ketiga sampel tanah (pasir, lempung, liat) dikeringkan sampai tidak mengandung air. 2. Salah satu ujung pipa kaca disumbat dengan menggunakan kain kasa (sebagai alas). 3. Sampel tanah dimasukkan kedalam pipa sebanyak 2/3 bagian pipa tersebut. 4. Pipa ditegakkan dengan menggunakan statip. Masukkan kedalam beker gelas yang telah diisi air setinggi 5 cm. 5. Amati perambatan air dalam ketiga pipa gelas dari menit ke menit dan ukur ketinggian air setiap 5 menit selama 30 menit. Langkah kerja untuk mengetahui kemampuan tanah dalam mengikat air adalah sebagai berikut : 1. Ketiga sampel tanah (pasir, lempung, liat) dikeringkan sampai tidak mengandung air. 2. Salah satu ujung semprong ditutup dengan karet penyumbat yang telah diberi saluran buangan air kasa. Lalu ditimbang beratnya. 3. Ketiga sampel tanah dimasukkan kedalam masing-masing semprong setinggi 5 cm dari dasar kaca. Lalu timbang berat nya. 4. Itung berat tanah dan juga volumenya 5. Masing-masing pipa ditegakkan menggunakan statip didalam gelas beker. Dengan waktu bersamaan tuangkan air 20-25 ml melalui mulut pipa. Biarkan air meresap kedalam tanah. 6. Amati pada waktu berapakah dan pada pipa dengan jenis sampel
manakah air pertama kali menetes. 7. Selanjunya air dibiarkan terus menetes sampai tidak ada lagi air yang menetes. 8. Hitung volume air yang tertampung di dalam beker dan hitung jumlah air yang tertahan oleh partikel tanah dengan rumus
volume mula-mula – volume air yang dilalukan. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Gerak kapilaritas air
Hasil pengukuran ketinggian air kapiler pada tabung terhadap ketiga jenis tanah dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Ketinggian air (cm) kapiler pada tabung ketiga jenis tanah Menit ke 1 (5 menit) 2 (10 menit) 3 (15 menit) 4 (20 menit) 5 (25 menit) 6 (30 menit)
Tanah Pasir 5,0 cm 5,3 cm 5,5 cm 5,7cm 6,0cm 6,0 cm
Tanah Kebun 4,3 cm 4,5 cm 4,7 cm 5,0 cm 5,3 cm 5,5 cm
Tanah Liat 3,8 cm 4,0 cm 4,2 cm 4,5 cm 4,7 cm 5,0 cm
7 ) 6 m c 5 ( r i a 4 n a i 3 g g n 2 i t e k 1
tanah pasir tanah kebun tanah liat
0 1
2
3
4
5
6
waktu (menit ke)
Grafik 1. Laju kenaikan air kapiler
Dari data diatas dapat dilihat bahwa jenis tanah yang memiliki gerakan kapilaritas paling cepat adalah pasir . Hal ini disebabkan karena tanah pasir memiliki pori makro sehingga menyebabkan air semakin cepat merambat pada tanah tersebut, sedangkan
tanah liat memiliki pori mikro sehingga kecepatan air untuk merambat lebih lambat dibanding dengan kecepatan rambat air pada tanah kebun dan tanah pasir. Tanah yang berbeda beda menyebabkan air meresap dengan laju yang berbeda-beda. Jenis tanah berpasir umumnya cenderung mempunyai laju infiltrasi tinggi atau
peresapan air ke dalam tanahnya tinggi. Sedangkan tanah liat cenderung mempunyai laju infiltrasi rendah. Untuk satu jenis tanah yang sama dengan kepadatan yang berbeda mempunyai laju infiltrasi yang berbeda pula. Makin
padat partikel makin kecil infiltrasinya (Salisbury,1995).
laju
B. Kemampuan tanah mengikat air
Hasil pengukuran kadar air tanah pada kapasitas lapang terhadap tiga jenis tanah dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Kadar air tanah (g) pada kapasitas lapang pada tiga jenis tanah
Ulangan
1
Tanah pasir Waktu Volume air tetes 1 tertahan 3 det 11 ml
Berdasarkan data tersebut, tampak bahwa terdapat perbedaan waktu yang dibutuhkan untuk tetes pertama.dimana pada pasir dibutuhkan waktu 3 detik, pada tanah kebun dibutuhkan waktu 8 detik dan pada tanah liat dibutuhkan waktu 3 menit. Secara berurutan tetes pertama dimulai dari tanah pasir, tanah kebun dan tanah liat Jenis tanah yang memiliki daya tampung terbesar adalah tanah liat. Karena tanah liat memiliki partikel tanah yang kecil. Dimana semakin kecil partikel tanah maka semakin banyak air yang diserap oleh tanah tersebut, sebaliknya semakin besar partikel tanahnya maka semakin sedikit air yang diserap oleh tanah tersebut. Tanah liat mempunyai luas permukaan yang lebih besar sehingga kemampuan menahan air nya juga besar. Sedangkan pada tanah pasir menahan air paling rendah. Menurut Hakim (1986) bahwa tanah yang didominasi pasir akan banyak mempunyai pori-pori makro sedangkan didominasi liat akan banyak mempunyai pori-pori mikro. Hal ini berbanding
Tanah kebun Waktu Volume air tetes 1 tertahan 8 det 14ml
Tanah liat Waktu Volume air tetes 1 tertahan 3 menit 18 ml
terbalik dengan luas permukaan yang terbentuk, luas permukaan mencerminkan luas situs yang dapat bersentuhan dengan air, energi atau bahan lain, sehingga makin dominan fraksi pasir akan makin kecil daya tahannya untuk menahan tanah. Walaupun tanah liat dapat menyerap air paling banyak, tetapi tanah liat tidak dapat memberikan ruangan untuk akar tanaman agar dapat tumbuh dengan baik seperti pada tanah pasir dan tanah kebun. Tanah pasir tidak cocok digunakan sebagai media tanam karena tanah pasir cepat menyerap air namun tidak dapat menahan air lebih banyak sehingga akan menyebabkan tanaman kekurangan air. Sedangan tanah kebun lebih baik untuk dijadikan sebagai media tanam karena kecepatan penyerapan air dan kemampuan tanah menahan air yang sedang. Selain itu, tanah kebun juga memiliki unsur hara yang cukup untuk tanaman.
KESIMPULAN
Craig, Houston. 1991. Kapilaritas air
Berdasarkan praktikum yang dilakukan, dapat disimpulkan bahwa dari tiga jenis tanah yaitu tanah pasir, tanah kebun, dan tanah liat, tanah yang memilki kemampuan gerak kapilaritas air dari tinggi ke rendah secara berurutan adalah tanah pasir, tanah kebun dan tanah liat. Sedangkan tanah yang memilki kemampuan mengikat air dari tinggi ke rendah secara berurut adalah tanah liat, tanah kebun dan tanah pasir.
(ilmu
tanah).
Gajah
Mada
University Press, Yogyakarta. Foth, Henry D, 1988, Dasar-dasar
Ilmu
Tanah,
Gajah
Mada
University Press, Yogyakarta. Salisbury, 1995. Fisiologi tumbuhan
Hubungan Air Dengan Tanah. Gajah Mada University Press, Yogyakarta. Hakim, Nurhajati dkk, 1986, Dasar-
DAFTAR PUSTAKA
dasar Ilmu Tanah, Universitas Hardjowigono,
Tanah.
H.S.
2003.
Akademika
Ilmu
Pressindo,
Jakarta Juwono dan Zulfa, Ahmad.2000. BIOLOGI SEL. Penerbit Buku Kedokteran EGC: Jakarta.
Negeri Lampung, Lampung
