LAPORAN PRAKTIKUM IRIGASI DAN DRAINASE PENGUKURAN DEBIT AIR
DISUSUN OLEH : Nama
:Asep Deny Permana
NIM
:105040203111017
Asisten
: Sevi nanda S.A
PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI AGROEKOTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS BRAWIJAYA MALANG 2012
LAPORAN PRAKTIKUM IRIGASI DAN DRAINASE PENGUKURAN DEBIT AIR
DISUSUN OLEH : Nama
:Asep Deny Permana
NIM
:105040203111017
Asisten
: Sevi nanda S.A
PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS BRAWIJAYA MALANG 2012
I.
PENDAHULUAN Tanah merupakan bahan alam yang sangat diperlukan oleh makhluk hidup, salah satunya yaitu tanaman. Tanah memiliki kaitan yang sangat erat dengan air. Air tanah berada dalam pori, baik mikro maupun makro dan sifat-sifatnya sangat dipengaruhi oleh tanah yang bersangkutan. Tanah yang mempunyai tekstur halus sehingga luas permukaannya per satuan berat lebih besar akan mampu menahan air lebih banyak dan lebih kuat dari pada tanah kasar. Hal ini dapat terjadi karena tanah halus mengandung lebih banyak partikel yang berukuran koloid. Air yang jatuh ke permukaan bumi melalui hujan, sebagian akan masuk kedalam tanah, sebagian ada yang diuapkan kembali dan sebagian lagi mengalir di permukaan tanah. Air tanah merupakan salah satu sifat fisik yang berpengaruh langsung terhadap pertumbuhan tanaman, karena setiap tanaman memerlukan kondisi tanah yang sesuai dalam masa pertumbuhanya. Pertumbuhan tanaman akan optimal apabila tanaman berada pada tanah pada kelembaban atau kadar air yang sesuai. Kadar air tanah atau lengas tanah yaitu banyaknya air yang ada dalam ruang pori tanah yang ditahan oleh berbagai potensial. Pengukurannya dapat mengguna- kan berbagai metode/alat baik secara langsung maupun tidak langsung, yaitu : gravimetrik, neutron probe, tethaprobe, profileprobe, gypsum block, capacitance probe dan tensiometer. Metode gravimetric merupakan metode standar yang memiliki akurasi yang sangat tinggi, namun metode ini harus dilakukan di laboratorium, sehingga penerapannya membutuhkan waktu dan tenaga yang banyak untuk mendapatkan hasil pengukuran kadar air tanah. Untuk memecahkan masalah diatas dibutuhkan alat yang dapat mengukur kadar air tanah secara digital yaitu menggunakan theta probe ataupun neutron probe.
II.
CARA KERJA Metode Gravimetri
Siapkan alat dan bahan Timbang botol tembaga Masukkan 10 g contoh tanah ke dalam botol tersebut dan timbang Keringkan botol dan isinya di dalam oven pada suhu 1050C selama 24 jam, lalu timbang Hitung kadar lengas tanah kering angin
Theta Probe
Siapkan peralatan thetra probe Tancapkan alat thetra probe ke dalam tanah sebatas besinya Kemudian tekan ESC Tekan tekan read Didapatkan nilai kadar air Tekan ESC lagi
Neutron Probe
Program Sinar gama akan menumbuk semua atom seperti H 2O Dilemahkan (kecepatan tinggi) Ditangkap detektor Pulsa Dicatat rickskeler
III. KEUNGGULAN DAN KELEMAHAN METODE a) Metode gravimetri Keunggulan : - Penyusun yang dicari dapat diketahui pengotornya jika ada dan bila diperlukan dapat dilakukan pembetulan (koreksi) - Tidak memerlukan kalibrasi atau standarisai Kelemahan : - Cara analisis gravimetri ini memakan banyak waktu untuk melakukannya( time consuming) - Bahan lain disamping air juga ikut menguap dan ikut menghilang bersama uap air b) Metode Newtron Probe Keunggulan : - Kuat dan akurat (± 0,005 ft3ft-3) - Murah per lokasi (yaitu, sejumlah besar dari pengukuran dapat dilakukan pada titik yang berbeda dengan instrumen yang sama) - Satu penyelidikan memungkinkan untuk mengukur pada kedalaman tanah yang berbeda - Tanah besar penginderaan volume (lingkup pengaruh dengan 4-16 masuk radius, tergantung pada kadar air) - Tidak terpengaruh oleh celah salinitas atau udara - Stabil tanah khusus kalibrasi Kelemahan : - Bahaya keamanan, karena mengandung arti bekerja dengan radiasi. Bahkan pada kedalaman 16 in, radiasi kerugian melalui permukaan tanah telah terdeteksi - Membutuhkan personil bersertifikat - Membutuhkan tanah khusus kalibrasi - Berat alat, rumit - Membutuhkan waktu lama relatif untuk membaca setiap - Bacaan dekat dengan permukaan tanah adalah sulit dan tidak akurat - Pembacaan manual; tidak dapat otomatis karena bahaya - Mahal untuk membeli
c) Metode Theta Probe Keunggulan : - Mudah dan cepat dalam penggunaanya - Dapat digunakan dimana saja dan dapat digunakan di berbagai tempat - Angka kadar iar yang dihasilkan akurat Kelemahan : - Harga alat yang cukup mahal - Penggunaan yang harus dilakukan secara hati-hati pada tanah yang kering dan berbatu karena dapat merusak besinya. - Bahaya radiasi jika dugunakan terlalu lama
DAFTAR PUSTAKA
Anonymous.2012.http://vfd.ifas.ufl.edu/gainesville/irrigation/neutron_probe.shtml.Diakses 18 april 2012 Anonymous.2012.http://skylinesite.blogspot.com/2012/01/gravimetri.html.Diakses 2012
18 april
Anonymous. 2012. http://www.anitalusiyadewi.co.cc/2010/01/kadar-air-metodegravimetri. html. Diakses pada tanggal 18 april 2012 Anonymous. 2012. http://skylinesite.blogspot.com/2012/01/gravimetri.html. Diakses pada tanggal 18 april 2012
LAPORAN PRAKTIKUM IRIGASI DAN DRAINASE
Pengukuran Kadar Air pada Kondisi Jenuh, Kapasitas Lapang, dan Titik Layu Permanen
DISUSUN OLEH : Nama
:Asep Deny Permana
NIM
:105040203111017
Asisten
: Sevinanda S.A
PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS BRAWIJAYA MALANG 2012
I.
PENDAHULUAN Air merupakan salah satu faktor terpenting yang dibutuhkan tanaman untuk hidup dan tumbuh. Sebagian besar kebutuhan air tanaman ini diambil dari dalam tanah. Air yang diserap tanaman adalah air yang tersedia bagi tanaman. Air ini berada dalam pori-pori tanah di lapisan perakaran yang berfungsi sebagai tandon air. Oleh karena itu kemampuan tanah sebagai tandon air (penyuplai) merupakan faktor utama yang menentukan pertumbuhan dan produksi tanaman. Air dalam tanah meiliki keadaan potensi air yang berbeda-beda. Potensi air ini bianyanya dinyatakan dalm pF atau bar dan cm kolom air. Potensi air ini mempengaruhi gerakan air di dalam tanah. Menurut Foth (1984) gerakan air tanah itu sendiri merupakan hal yang penting dalam gerakan air tanah melalui evaporasi dan draenase dari tanah basah ke tanah kering dan dari tanah ke akar-akar tanaman. Menurut Foth (1984), kemampuan tanaman untuk menggerakkan air tanah terutama dihubungkan dengan potensi air tanah dan tidak dengan kandungan air. disini terlihat pentingnya potensiometer dalam pertanian dengan irigasi.
II.
CARA KERJA 2.1 Pengambilan Sampel
Siapkan alat ( ring sampel, ring master, palu )
Menentukan lokasi pengambilan sampel -
Lokasi lahan yang datar Bila ada vegetasi (rumput) harus di singkirkan Jauh dari pohon besar atau vegetasi dengan perakaran Hindari lokasi bebatuan Pilih tanah yang gembur agar tak merusak ring
Ambil tanah dengan ring sampel, ring master dan palu
Amankan sampel tanah (dibungkus plastik dan diberi label)
Bawa ke laboraturium
2.2 Pengukuran Kadar Air Kadar Air Kondisi jenuh
Siapkan tanah sampel utuh ( dalam ring sampel ) Ikat ring sampel dengan kassa ( bagian bawah ) Jenuhkan tanah sampel Direndam air 1 x 24 jam Timbang tanah Masukan tanah ke dalam oven 1 x 24 jam Suhu 1050C – 110oC Ambil tanah dan timbang Perhitungan Kadar Air
Kadar Air Kapasitas lapang
Siapkan tanah sampel utuh ( dalam ring sampel ) Ikat ring sampel dengan kassa ( bagian bawah ) Jenuhkan tanah sampel Direndam air 1 x 24 jam tanah utuh (dalam ring) masukkan ke KAOLIN BOX Tanah berpasir selama 3-5 hari Tanah berliat selama 5-10 hari Ambil tanah pada KAOLIN BOX Timbang tanah Masukan tanah ke dalam oven 1 x 24 jam Suhu 1050C – 110oC Ambil tanah dan timbang Perhitungan Kadar Air
Kadar Air Titik Layu Permanen
Siapkan tanah sampel ( tanah hancuran ) Jenuhkan tanah dengan air Letakkan tanah yang telah jenuh dengan ring kecil pada keramik plate Masukan ke presure plate ( tekanan 15bar ) Ditimbang (BB)
Dikeluarin dan ditimbang (BKO)
III. KEGUNAAN MENGUKUR KADAR AIR DARI 3 METODE Aliran jenuh adalah keadaan dimana semua pori tanah terisi penuh oleh air tanah. Pada aliran jenuh, air tersebut bergerak dengan cepat melalui pori yang lebih besar. Potensi matriks pF mendekati 0 dan potensi gravitasi merupakan gaya utama yang besar yang menakibatkan aliran.(Foth, 1984) Kapasitas Lapangan adalah jumlah air yang dikandung dalam tanah setelah lebih teratus keluar, dan kecepatanaliran air ke lapisan bawah sangat berkurang. Keadaan ini biasanya tercapai dalam 2-3 hari setelah hujan atau pemberian air irigasi, dalam tanah yang seragam tekstur dan strukturnya dan penguapan diabaikan.(Veihmeyer and Hendrickson, 1948). Kpaasitas lapang ialah kadar air tanah lapang saat air drainase berhenti karena gravitasi sudah berhenti atau hampir berhenti mengalir setelah tanah tersebut mengalami jenus sempurna.(Dani dan Wrath; Jury et al. 2001). Secara Praktis, kadar air kapasitas lapang diukur dilaboratorium dengan mengukur kadar air pada potensi matrik pF 2,54 (15000 cm kolom air) (Soekardi, 1986) Kapasitas Lapangan digunakan untuk menggambarkan air maksimum yang dikandung tanah setelah draenase bebas terjadi. Karena itu nilai kapasitas lapang tidak tertaut pada tegangan air tanah tertentu, tetapi terkait dengan kondisi masing-masing tanah. Kapasitas lapang biasanya ditetapkan sebagai kadar air tanah setelah draenase bebas selama satu atau dua hari dari keadaan jenuh.(Basgoro dan Tarigan, 2007) Pada kapasitas lapang relatif dapat dikatakan potensi matriknya tinggi. Akar-akar dapat dengan mudah mengabsorbsi air. Begitu akar mengabsorbsi air dengan osmosis, air yang dekat dengan akar-akar akan bergerak pelahan-lahan searah dengan akar.(Foth, 1984) Titik layu permanen adalah jumlah air minimum di mana tanaman sudah mulai layu dan tidak dapat tumbuh lagi walaupun diberi tambahan air. Kondisi ini terjadi pada tekanan isap tanah mencapai -15 bar. Pengukuran Kadar air jenuh sangan berguna untuk menghindari keadaan tanah pertanian menjadi jenuh. Karena potensi matrik yang sangat tinggi (pF mendekati nol), menyebabkan tanah mengalami kekurangan udara sehingga mengganggu pertumbuhan tanaman. Sedangkan air diantara kapasitas lapang dan titik layu permanen dipertimbangkan sebagai air tersedia bagi tanaman. Meskipun demikian, laju pertumbuhan maksimum tanaman terjadi pada kapasitas lapang, sebab pada keadaan tersebut oksigen yang cukup diikuti oleh absorbsi air yang cepat. (Foth, 1984) Air tersedia bagi tanaman adalah selisih antara kapasitas lapang dan titik layu permanen. Dengan pengukuran Kadar air pada pF 2,5 (KL) dan 4,2 (TLP), optimalisasi persediaan air tanaman dapat dilakukan. Pengukuran pada pF 4,2 menjadi acuan untuk mencegah terjadinya keadaan tanah pada kadar air TLP sehingga diharapkan tanaman tidak mengalami kekurangan air. Perhitungan air pad pF 0 berguna untuk mencegah kelebihan air pada tanah yang menyebabkan kurangnya suplai oksigen dan terhambatnya pertumbuhan tanaman serta menghindari ketidakefisienan penggunaan air.
DAFTAR PUSTAKA
Baskoro, D P T dan Tarigan S D. 2007. Karakteristik Kelembaban Tanah pada Bebrapa Jenis Tanah. Jurnal Tanah dan Lingkungan, Vol. 9 No.2, Oktober 2007:77-81. ISN 1410-7333 Dani, Or and J. M. Wrath. 2000. Water movement in soil. In M. E. Summer (ed.). Handbook of Soil Science. CRC Press, Boca Raton-London-New York-Washington D.C. p. A53-A86. Foth, Henry D. 1984. Dasar-Dasar Ilmu Tanah (Terjemahan) Lukiwati dan Trimulatsih. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta Jury, W.A., W. R. Gardner, and W. H. Gardner. 2001. Soil Physics. 5th Edition. John Wiley and Sons, Inc. New York-Chichester-Brisbane. 329 p Soekardi, M. 1986. Cara menduga air tersedia dan sifatsifat tanah lainnya. Penelitian Tanah dan Pupuk 5: 28-33 Veihmeyer, F. J. And Hendrickson, A. M. (1948). Soil and Moisture in Relation to Plant Growth. Ann. Rev. Plant. Phys. 2 (2). 22
Nama NIM Kelas Asisten
: Asep Deny Permana : 105040203111017 :J : Sevinanda S.A
Review Semua Materi Lapang Untuk Tanah a)Kadar air - Titik layu permanen air hanya menyelimuti partikel tanah, hanya ada di permukaan tanah hancur - Kapasitas lapang ketika air mengisi pori makro dan meso tanah utuh - Kondisi jenuh ketika air mengisi semua pori-pori yang terdapat dalam tanah Kondisi jenuh agar dalam kondisi lapang PF=2,5/0,3 bar/333 cm PF adalah daya tarik dan mengikat air b)Infiltrasi c) Kedalaman akar maksimum d)Penurunan kadar air awal (0% karena tidak ada perbedaan signifikan) e)Kadar air awal atau aktual (kadar air ketika kita pengamatan)
Metode untuk mengukur kadar air a) Metode grafimetri Untuk mengukur kadar air, kapasitas air lapang, titik layu permanen, dan kondisi jenuh Tanah dilapang dijenuhkan terlebih dahulu ¾ ring agar pori-pori dalam tanah terisi air bukan udara Metode grafimetri ada 2 yaitu : 1. Kaulin box, untuk kondisi lapang Tanah dijenuhkan ditimbang (bb=kondisi jenuh) kaulin ditimbang (BB=kapasitas lapang)
) ditimbang (BKO=kapasitas lapang dan kondisi jenuh) 2. Presure plate, agar titik layu permanen tanah PF= 4,2 Cara kerja singkatnya : Hancuran tanah Presure plate Ditimbang (BB)
) Dikeluarin dan ditimbang (BKO)
Cara kerja secara lengkap yaitu : Sampel Ring tanah ditaruh pada piringan Sampel+ air dimasukkan Masuk presure plate Tekanan 4,2 (4,2=15 bar= 15000 cm) Air dalam ring akan masuk media pori (ditahan karet bawah) Keluar lewat selang Tekstur kasar membutuhkan waktu cepat (3-5 hari) Tekstur liat membutuhkan waktu lama (5-10 hari) Diambil pindah ke kaleng Ditimbang (tanah+kaleng) Oven timbang b) Metode newtron probe Untuk mengukukur kadar air aktual Alat ini dapat digunakan dalam jangka waktu yang lama\ Komponen newtron probe: - Prov : sumber - Rickskeler : untuk menunjukkan bacaan berbentuk pulsa - Fonter : untuk mengkur kedalaman tanah - Amerisum berium : sumber tenaga Alur kerja : Program Sinar gama akan menumbuk semua atom seperti H2O Dilemahkan (kecepatan tinggi) Ditangkap detektor Pulsa Dicatat rickskeler Catatan : - Kedalaman 10 cm : radioaktif masih berada pada permukaan tanah - Kedalaman 20 cm : radioaktif berada 10 cm dibawah permukaan tanah
c) Metode theta probe Untuk mengukukur kadar air aktual Alur kerja : Siapkan peralatan thetra probe Tancapkan alat thetra probe ke dalam tanah sebatas besinya Kemudian tekan ESC Tekan tekan read Didapatkan nilai kadar air
Ciri-ciri kejenuhan a. Salah satu sisi dicolek bila ada air lengket dijari b. Jenuh warna tanah coklat gelap hingga hitam
Pasir membutuhkan waktu lebih cepat karena pori makro lebih banyak Liat membutuhkan waktu lebih lama karena pori mikro lebih banyak
Cara pengambilan sampel tanah Siapkan 2 ring dan palu serta pisau Pilih tanah yang datar dan gembur agar memudahkan kita dalam pengambilan sampel tanah dan tidak merusak ring itu sendiri Ring pertama yang digunakan adalah ring yang berbentuk runcing pada salah satu sisinya. Hal ini memudahkan ring untuk menembus tanah Setelah hampir ¾ ring terbenam dalam tanah tumpuk dengan ring kedua. Palu hingga semua ring terbenam dalam tanah Ambil ring tersebut menggunakan pisau dengan cara mencongkel-congkel tanah yang berada disekitar tanah. Kedua ring tidak boleh lepas karena dapat menebabkan tanah patah. Bawa sampel tanah dalam ring ke laboraturium
