dimana ECa adalah daya hantar listrik (S/m), I adalah arus listrik yang terbaca pada ampere meter (A), V adalah tegangan listrik yang terbaca pada volt meter (V), L adalah jarak antar pin probe pada kotak ukur resistivitas (m), dan L adalah luas plat elektrode pada kotak ukur resistivitas (m2)
Instrumen Direct Soil EC Tester
Direct soil EC tester Hanna Instrumen tipe HI98331dapat digunakan untuk mengukur nilai ECa dan ECw tanah. Instrumen ini sesuaidigunakan pada lahan pertanian lahan kering karena akurat mengukur ECa pada range 0-4 mS/cm dan juga dapat mengukur suhu tanah pada range 0 – 50oC. Direct soil EC tester ditancapkan dalam sampel tanah untuk mengukur sampel tanah kering atau larutan sampel tanah. Pada penelitian ini pengukuran ECw dilakukan menggunakan larutan sampel tanah 1:1 dan 1:2 volume.
Gambar 7 Direct Soil EC Tester untuk mengukur ECa dan ECw Analisis Data
Untuk mengkaji karakteristik kotak ukur resistivitas tanah, maka dilakukan analisis hubunganpengukuran ECa terhadap karakterisitik variabel dimensi plat elektroda, diameter pin probe, jarak pin probe, dan jarak plat elektroda. Dengan melihat pola hubungan pengukuran ECa dan tingkat presisi pengukuran, maka dapat ditentukan karakteristik kotak ukur yang sesuai dengan arus dan tegangan input yang digunakan untuk pengukuran ECa dalam penelitian ini.
Data yang didapatkan pada setiap pengukuran meliputi nilai ECa, kadar air, kadar pemupukan, dan densitas tanah. Data kadar pemupukan dikonversi menjadi data rasio kadar haraN, P, dan K menggunakan persamaan (4). Data tersebut digunakan untuk membuat persamaan regresi pendugaan rasio kadar hara melalui variabel nilai ECa, kadar air, dan densitas tanah.
4 HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil Uji Laboratorium Sampel Tanah dan PupukHasil analisis sampel tanah kering menunjukkan bahwasampel tanah yang digunakan merupakan tanah latosol dengan tekstur liat dengan kandungan liat mencapai 68.33%, kandungan pasir mencapai 10.1%, dan kandungan debu mencapai 21.57%. Hasil analisis kadar air sampel tanah kering sebesar 3.6%, termasuk dalam kategori sangat kering. Hasil analisis kadar N-total, P-Total, K-Total, P-Tersedia, dan K-Tersedia berturut-turut sebesar 0.14%, 0.01952%, 0.2494%, 0.0013%, dan 0.00345%. Menurut klasifikasi dari staf peneliti PPT (1983), maka kondisi sampel tanah kering tersebut termasuk dalam klasifikasikadar N, P, dan K yang rendah.Rangkuman data pengujian tanah dapat dilihat pada Lampiran 2.
13
Pupuk yang digunakan dalam penelitian ini juga diuji kandungan kadar N, P, dan K nya dan hasilnya digunakan sebagai dasar penghitungan kadar hara pemupukan N, P, dan K total sampel tanah. Analisis uji pupuk urea menunjukkan kandungan kadar N sebesar 39.36%, masih dibawah dari standar SNI pupuk urea yaitu kandungan N minimal 46% (BSN 2010a). Kandunga P2O5 pada pupuk SP36 sebesar 27.46%, masih dibawah standar SNI pupuk SP36 yaitu minimal kandungan P2O5 sebesar 36% (BSN 2005a).Kandungan K2O pada pupuk KCl sebesar 59.94%, dan sudah memenuhi SNI pupuk KCl (BSN 2005b). Sedangkan kandungan N,P2O5, dan K2O pada pupuk NPK padat berturut-turut sebesar 13.31%, 12.80%, dan 13.74% telah sesuai dengan SNI pupuk NPK yang mensyaratkan kandungan minimal N, P2O5, dan K2O sebesar 8% (BSN 2010b). Rangkuman data pengujian pupuk dapat dilihat di Lampiran 3.
Karakteristik Kotak Ukur Resistivitas Tanah
Uji karakterisktik kotak ukur resistivitas tanah meliputi karakteristik jarak antar plat elektroda, jarak antar pin probe, diameter batang pin probe, dan luas plat elektroda.Sampel tanah yang digunakan pada uji karakteristik kotak ukur ini diberi perlakuan pemberian air aquades dengan kadar air sebesar 18.6 % dan pemupukan pupuk kalium dengan rasio pemupukan sebesar 20%. Densitas tanah pada kotak ukur diatur pada kerapatan maksimum hingga 1.12 gr/cm3.
Pada pengujian karakteristik jarak pin probe diketahui bahwa karakteristik arus listrik dan tegangan yang terbaca pada kotak ukur tersebut menyerupai karakteristik arus dan tegangan pada rangkaian resistor yang disusun seri.Semakin jauh jarak antar pin probe maka tegangan listrik yang terukur semakin besar dan arus listrik yang terukur cenderung konstan seperti ditunjukkan pada Gambar 8(a) dan 8 (b). Setiap penambahan jarak antar pin probe sejauh 5 cm akan diikuti dengan kenaikan tegangan output rata-rata sebeasar 1.4 V.
Perubahan jarak antar pin probe pada setiap kotak ukur akan merubah besaran nilai sel konstan.Pengaruh dari perubahan sel konstan kotak ukur resistivitas tanah pada penelitianini tidak banyak mempengaruhi pengukuran nilai ECa.Hal ini dapat disebabkan karena rentang nilai sel konstan yang digunakan tidak terlalu besar yaitu dari 0.25 cm-1 hingga 5 cm-1. Pada grafik Gambar 8 (c) dapat terlihat perbedaan nilai ECa yang kecilpada tiap perubahan jarak antar pin probe.Perbedaan nilai ECa tersebut relatif kecil dengan rentang hasil pengukuran ECa dari 0.003 S/m hingga 0.006 S/m.Perbedaan hasil pengukuran tersebut lebih diakibatkan oleh perubahan dan pergeseran partikel tanah pada kotak ukur resistivitas tanah.Beberapa literatur merekomendasikan beberapa nilai sel konstan yang sesuai dalam pengukuran ECa tanah.Nilai sel konstan 0.5 cm-1 sesuai untuk mengukur daya hantar listrik pada rentang nilai EC antara 0.01 S/m hingga 20 S/m (Rhoades 1996).Selain itu nilai sel konstan sebesar 1 cm-1 digunakan pada kotak ukur resistivitas tanahyang dibuat oleh MCM (McMiller, 2012).
Pengukuran ECa untuk mengetahui pengaruh perubahan jarak antar plat elektroda terhadap pembacaan nilai ECa dilakukan dengan menggunakan kotak ukur B dengan luas plat elektroda 12 cm2 dan jarak antar pin probe sebesar 10 cm. Hasil pengukuran menunjukkan bahwa nilai ECatidak berbeda jauh pada tiap variasi jarak plat elektroda. Nilai ECa yang terukur berkisar antara 0.019 S/m hingga 0.023 S/m. Berdasarkan data grafik pada Gambar 9 diketahui bahwa
14
semakin jauh jarak plat elektroda maka tingkat presisi pengukuran ECa semakin baikpada berbagai ukuran diameter pin probe.Semakin kecil diameter pin probe yang digunakan pada kotak ukur resistivitas tanah akan semakin memudahkan preparasi sampel tanahdan meminimalkan sampel tanah terganggu dalam dalam kotak ukur resistivitas tanah. Selain itu semakin besar diameter pin probe menyebabkan semakin besar nilai hambatan dalam pada sistem pengukuran ECa menggunakan kotak ukur resistivitas tanah. Semakin besar hambatan dalam dan semakin mudah tanah terganggu ketika preparasi sampel tanah pada kotak ukur dapat mengurangi tingkat presisi pengukuran ECa.
(a) (b)
(c)
Keterangan :
Gambar 8Nilai tegangan listrik (a), arus listrik output (b), dan nilai ECa (c) pada setiap jarak antar pin probe
Berdasarkan uji karakterisitik kotak ukur resistivitas tanah menggunakan tiga variasi kotak ukur yang telah dilakukan, maka pada pengukuran ECa selanjutnya dipilih kotak ukur resistivitas tanah dengan spesifikasi nilai sel konstan (Kc) sebesar 1 cm-1, jarak antar probe sebesar 12 cm, luas plat elektroda sebesar4 cm x 3 cm, jarak antar plat elektroda sebesar 22 cm,dan diameter pin probe sebesar 5 mm. 0 2 4 6 8 10 0 10 20 30 Te g a n g a n output (V)
Jarak antar pin probe (cm)
0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0 10 20 30 Ar u s lis trik output (mA )
Jarak antar pin probe (cm)
0 0.002 0.004 0.006 0.008 0 10 20 30 EC (S /m )
15 Keterangan : Gambar 9 Nilai ECa pada setiap perubahan jarak antar plat elektroda
Tingkat presisi dari pengukuran menggunakan set kotak ukur resistivitas juga sangat ditentukan oleh kualitas bahan pin probe, plat elektroda, dan sistem konektor nya. Bahan pin probe dan plat elektroda harus terbuat dari bahan yang memilikikonduktivitas yang tinggi dan tahan korosi karena fungsinya menghantarkan listrik padasampel tanah yang mengandung air. Pemasangan plat elektroda dan pin probe pada konektor juga harus kokoh karena pergeseran plat elektroda dan pin probe dalam kotak ukur dapat mengurangi presisi pengukuran.
Deskripsi Data Statistik Pengukuran ECa
Penelitian ini menggunakan 180 sampel tanah dalam polybagyang telah diberi variasi perlakuan pemupukan dan kadar air sehingga didapatkan 388 data nilai ECa yang merepresentasikan nilai ECa dalam berbagai kondisi kadar air, pemupukan, dan kepadatan tanah. Pengukuran ECa dilakukan pada selang 3 hari setelah perlakuan pemupukan dengan 3 kali ulangan pengukuran tanpa pengulangan sampel. Nilai simpangan baku dari tiga kali ulangan pengukuran ECa cukup kecil sehingga menunjukkan bahwa nilai rata-rata dari ketiga ulangan pengukuran tersebut dapat merepresentasikan seluruh data. Deskripsi data pengukuran dapat dilihat pada Tabel 2.
Data hasil pengamatan meliputi nilai ECa tanah, densitas tanah (d), kadar air (RKA), rasio kadar hara Nitrogen (N), Phospor (P), dan Kalium (K). Asumsi yang digunakan dalam mengkonversi data pemupukan menjadi data rasio kadar hara (RKH) sampel tanah adalah bila terdapat penambahan satu jenis pupuk maka yang bertambah adalah jumlah kadar hara yang terkandung dalam pupuk tersebut saja sedangkan jumlah kadar hara yang lain tetap. Penambahan pupuk urea akan meningkatkan rasio kadar hara (RKH)N pada sampel tanah, sedangkan rasio kadar
0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0 10 20 30 40 EC a (S /m )
16
hara P dan K tetap. Penambahan pupuk SP36 akan meningkatkan RKH P dalam sampel tanah, sedangkan rasio kadar hara N dan K tetap. Penambahan pupuk KCl akan meningkatkan RKH K dalam sampel tanah sedangkan rasio kadar hara P dan N tetap sedangkan penambahan pupuk NPK akan meningkatkan rasio kadar hara N, P, dan K dalam sampel tanah. RKH N, P, atau K merupakan hasil perhitungan rasio kadar hara setelah pemupukan menggunakan Persamaan (4).
Tabel 2 Deskripsi data statistik nilai ECa, densitas tanah (BD), kadar air (KA), rasio kadar hara pupuk N, P dan K
d (g/cm3) KA (%) N (%) P (%) K (%) ECa (S/m) Rata-rata 1.21 28.56 0.55 0.14 0.70 0.52 Minimum 0.83 3.35 0.13 0.018 0.23 0 Maksimum 1.71 66 4.2 1.26 5.37 7.1 Standar deviasi 0.22 19.86 0.99 0.3 1.16 1.12 Median 1.13 19.29 0.14 0.02 0.25 0.02 Rasio Skewness 2.20 2.43 21.9 19.67 23.83 23.54 Rasio Kurtosis -5.65 -4.86 29.26 23.11 34.62 37.38
Nilai rasio skewness dapat menunjukkan tingkat ketidaksimetrisan sebaran data terhadap nilai rata-ratanya dan nilai rasio kurtosis dapat menunjukkan tingkat kerataan (flatness) suatu distribusi data terhadap distribusi normal. Satu set data yang memiliki sebaran data yang terdistribusi normal jika memiliki rasio skewness dan kurtosis antara -2 hingga 2 (Triton, 2005). Maka berdasarkan rasio skewness dan kurtosis yang ditampilkan pada Tabel 2 terdapat indikasi bahwa data hasil pengukuran yang didapatkan tidak terdistribusi normal sehingga perlu dilakukan transformasi variabel dalam penyusunan persamaan regresi pendugaan kadar hara dalam penelitian ini agar dapat memenuhi syarat asumsi klasik regresi.
Pengukuran ECa Menggunakan Kotak Ukur Resistivitas dan Direct Soil ECTester
Hasil pengukuran ECa menggunakan direct soil EC tester dan kotak ukur resistivitas tanah memiliki korelasi yang signifikan pada rentang pengukuran nilai ECa dibawah0.4S/m. Rentang pengukuran tersebut adalah rentang pengukuran standar untuk direct soil EC tester yang ditentukan oleh pihak produsenkarenadirect soil EC tester dirancang untuk digunakan pada lahan pertanian yang memiliki batas kritis nilai ECa sebesar 0.4 S/m. Nilai batas kritis tersebut merupakan batas kandungan garam yang dapat ditolerir tanaman (Anonim 1991).
Hasil pengukuran ECa menggunakan kotak ukur resistivitas dan hasil pengukuran ECa menggunakan direct soil EC tester pada nilai ECa kurang dari 0.4 S/m memiliki korelasi yang sangat kuat dengan koefisien determinasi (r2) sebesar 0.94 danselisih rata-rata pengukuran keduanya sebesar 0.009 S/m. Hasil persamaan regresi dari grafik scatterplot pada gambar 11 (a) menunjukkan persamaan regresi linier Y = 0.951 X, dimana X adalah pengukuran ECa
Variabel Statistik
17
menggunakan direct soil EC tester dan Y adalah hasil pengukuran ECa menggunakan kotak ukur resistivitas tanah.
Grafik scatterplot antara nilai pengukuran ECa menggunakan kotak ukur resistivitas dan direct soil EC tester mulai tidak linier pada nilai ECa lebih dari 1 S/m seperti ditunjukkan pada Gambar 11 (b). Hasil pengukuran ECa menggunakan direct soil EC tester tidak bertambah setelah mencapai nilai1.3 S/m walaupun dilakukan penambahan dosis pupuk dan air pada sampel tanah. Sedangkan pengukuran ECa menggunakan kotak ukur resistivitas tanah menunjukkan hasil yang cenderung linier pada setiap penambahan dosis pupuk dan kadar air. Instrumen direct soil EC tester mempunyai keterbatasan pengukuran pada rentang yang disarankan sedangkan kotak ukur resistivitas dapat mengukur nilai ECa pada rentang dimana konfigurasi tegangan dan arus listrik input yang diaplikasikan lebih besar dari hambatan listrik tanah yang diukur.
Gambar 10 Pengukuran ECa sampel tanah menggunakan kotak ukur resistivitas
(a) (b) Gambar 11 Scatterplot pengukuran ECa menggunakan direct soil tester dan
kotak ukur pada nilai ECa kurang dari 0.4 S/m (a) dan pada nilai ECa lebih besar dari 0.4 S/m (b).
Pengukuran ECw Tanah PadaBerbagai Kadar Pemupukan
y = 0.951x R² = 0.939 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0 0.1 0.2 0.3 0.4 N ila i EC a so il EC tes ter (S /m )
Nilai ECa kotak ukur resistivitas (S/m)
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 0 2 4 6 8 N ila i EC a so il EC tes ter (S /m )
18
Pengukuran nilai ECw dilakukan pada larutan tanah dengan rasio tanah terhadap air sebesar 1:1 dan 1:2 volume.Penambahan air aquades dengan rasio tanah dibanding air 1:1 dan 1:2 volume ini bertujuan agar semua kadar hara yang tersimpan dalam pori-pori tanah dapat segera terlarut dan segera terukur nilai EC nya. Sampel tanah yang telah diberi perlakuan pemupukan dan tanpa penambahan air disimpan selama 6 jamsebelum sampel tersebut diukur nilai ECw nya menggunakan direct soil ECtester. Hasil pengukuran ECw pada tiap rasio pemupukan dengan rasio larutan tanah 1:1 volume dan 1:2 volume berturut-turut disajikan melalui grafik pada Gambar 12 (a) dan Gambar 12 (b).
Rasio pemupukan berkorelasi positif dengan pengukuran ECw baik pada metode penambahan air dengan rasio 1:1 volume atau rasio 1:2 volume. Kedua pengukuran tersebut juga mempunya pola kenaikan nilai EC yang sama, hanya saja pengukuran ECw pada larutan tanah dengan rasio 1:1 volume memiliki nilai EC yang lebih besar daripada pengukuran ECw pada rasio 1:2 volume. Rasio pemupukan dan nilai ECw tanah mempunyai korelasi yang kuat pada setiap penambahan semua jenis pupuk dengan koefisien korelasi (r) antara 0.97 hingga 0.99. Slope kenaikan nilai ECw dari yang terbesar hingga terkecil berturut-turut ditunjukkan oleh sampel tanah dengan pemupukan KCl, NPK, SP36, dan Urea.
(a) (b)
Gambar 12 Pengukuran (a) ECw 1:1 dan (b) ECw1:2 pada setiap rasio pemupukan
Perbandingan Pengukuran ECa Tanah Pada Selang Waktu Yang Berbeda Sebanyak 23 sampel tanah diukur nilai ECw dan ECa nya untuk mengetahui perbandingan nilai ECw dan ECa serta perbandingan pengukuran ECa pada selang waktu yang berbeda. Grafik pada Gambar 13 menampilkan perbandingannilai ECw danECayang dilakukan pada hari yang sama dan perbandingan nilai ECayang dilakukan pada hari berbeda.Pengukuran ECw dan ECa1dilakukan pada hari pertama setelah perlakuan pemupukan.Sedangkan nilai ECa2 dilakukan pada hari ke tiga setelah pemupukan.Pengukuran ECw dilakukan menggunakan larutan sampel tanah dengan rasio 1:2 sedangkan pengukuran ECa dilakukan pada sampel tanah dengan kadar air sebesar 63.6%.
Hasil pengukuran ECw dan ECa1 yang dilakukan pada hari pertama tidak
memiliki perbedaan yang signifikan seperti ditunjukkan pada grafik di Gambar 13.Hasil pengukuran ECayang dilakukan pada hari pertama dan ketiga
pada sampel tanah dengan pemupukan SP36, KCl, dan NPK juga tidak memiliki 0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0 2 4 6 8 10 12 EC w 1:1 (S /m ) Rasio pemupukan (%) 0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0 2 4 6 8 10 12 EC w 1 :2 (S /m ) Rasio pemupukan (%)
19
perbedaan yang dignifikan. Perbedaan yang signifikan terlihat pada pada nilai ECa1 dan ECa2pada sampel tanah dengan pemupukan urea.Nilai pengukuran ECa sampel tanah dengan pemupukan urea pada hari ketiga lebih besar daripada nilai ECa yang diukur pada hari pertama.
Adanya perbedaan hasil pengukuran ECa pada hari pertama dan hari ketiga menunjukkan setiap jenis pupuk yang diberikan pada sampel tanah membutuhkan waktu reaksi yang berbedasesuai dengan karakteristik pupuk agar dapat berubah menjadi bentuk-bentuk ion dalam tanah.Pupuk urea dalam tanah membutuhkan waktu reaksi yang lebih lama dibandingkan pupuk KCl untuk membentuk senyawa ion yang dapat terukur sebagai nilai daya hantar listrik.Meskipun pupuk urea memiliki sifat higroskopis dan dapat terurai menjadi senyawa ion dengan tingkat ionisasi tinggi namun memiliki tahapan reaksi yang lebih panjang dibanding pupuk KCl. Proses terurainya urea menjadi bentuk ion dan kation membutuhkan beberapa tahap reaksi sehingga waktu reaksi pupuk urea lebih lama jika dibandingkan pupuk KCl. Pupuk urea terhidrolisis menjadi senyawa amonium carbonat (CH8N2O3) terlebih dahulu sebelum membentuk ion dan kation dalam tanah. Senyawa amonium karbonat dapat bereaksi dengan unsur hidrogen (H+) dan membentukkation NH4+.Kation NH4+ dapat menguap ke udara dalam bentuk gas ammonia (NH3) dan membentuk ion NO3-.
Rasio pemupukan (%) Rasio pemupukan (%) Rasio pemupukan (%) Rasio pemupukan (%)
(a) (b) (c) (d)
Gambar 13 Nilai ECa dan ECw pada setiap rasio pemupukan sampel tanah dengan pupuk (a) urea, (b) SP36, (c) KCl, (d) NPK.
Berbeda dengan pupuk urea, pupuk KCl merupakansenyawa dengan tingkat ionisasi sempurna dan dapat langsung terionisasi seluruhnya membentuk kation K+ dan ion Cl- dalam waktu yang sangat cepat. Sedangkan pupuk SP36 memiliki sifat yang lebihsulit larut dalam tanah untuk dapat membentuk ion-ion orthopospat pada kondisi PH netral dan pupuk SP36 juga bersifat tidak higroskopis.Sedangkan tingkat kelarutan pupuk NPKsangat ditentukan oleh komponen penyusun campurannya. Pengaruh waktu reaksi terhadap hasil pengukuran ECa hanya terjadi pada sampel tanah dengan tingkat kadar air yang cukup tinggi sehingga pupuk lebih mudah terhidrolisis di dalam tanah. Hasil
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 0 0.2 2 6 EC (S /m ) 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 0 0.2 2 6 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 0 0.10.20.4 1 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 0 0.1 0.2 1 2 Pemupukan Urea Pemupukan SP36 Pemupukan KCl Pemupukan NPK
20
pengukuran ECa tanah dengan kadar air yang sangat rendah pada waktu yang berbeda tidak memiliki perbedaan yang berarti.
PengaruhKadar air Terhadap Pengukuran Nilai ECaTanah
Grafik pada Gambar 14 menyajikan hasil pengukuran ECa pada tiap tingkat kadar air menggunakan kotak ukur resistivitas dan soil EC tester. Pola kenaikan nilai ECa nya cenderung menunjukkan adanya hubungan yang unik antara pembacaan nilai ECa dengankadar air sampel tanah terutama pada tingkat kadar air tersedia tanah dan tingkat kadar air jenuh tanah. Nilai ECa semua sampel tanah pada penelitian ini dapat terukur seluruhnya pada kisarankadar air 10% dan mulai nenunjukkan pola kenaikan nilai ECa yang signifikan pada perlakuan kadar air 20% dan kadar air tersedia pada tanah bertekstur liat berada pada kisaran kadar air volumetrik 10% hingga 20% (NCRS 1998). Pada kisaran kadar air lebih besar dari 20% slope kenaikan nilai ECa meningkat hingga pada kisaran kadar air 50%. Nilai ECa tanah memiliki kecenderungan pola penurunan nilai ECa pada kisaran kadar air tanah di atas 50%. Pola perubahan nilai ECa terhadap kadar air tersebut dapat ditemui pada semua sampel tanah dengan perlakukan pemupukan ataupun sampel tanah tanpa pemupukan.
Ketikakadar air tanah sangat rendah, nilai ECa sulit terukur karena kandungan hara tidak dapat terhidrolisis menjadi ion dan kation yang dapat terukur dalam bentuk nilai ECa. Saat kadar air tanah masih dibawah kadar air jenuh, airdapat membantu melarutkan kadar hara tanah menjadi ion dan kation sehingga sensitivitas pengukuran ECa meningkat. Namunketika air sudah mengisi seluruh pori dan tanah tersebut sudah mulai jenuh oleh air, maka pengukuran nilai ECa akan lebih didominasi oleh pengaruh dari kandungan air daripada pengaruh dari ion dan kation dalam tanah sehingga sensitivitas pengukuran ECa menurun. Peningkatan kadar air tanah dapat meningkatkan sensitivitas pengukuran nilai ECa sekaligus juga dapat menurunkan sensitivitas pengukuran ECa tanah. Hal ini disebabkan air sebagai pelarut dan senyawa polar dapat mempercepat ionisasi dan hidrolis kadar hara dalam tanah namun air juga berperan sebagai senyawa elektrolit yang sangat lemah (Asikin 2001).
Gambar 14 Nilai ECa pada sampel tanah tanpa pemupukan pada tiap rasio perlakuankadar air.
Pola hubungan nilai ECa dan kadar air dalam penelitian ini serupa seperti pola yang didapatkan pada hasil penelitian yang dilakukan oleh Rogero et al. (2013) dimana nilai ECa tanah dengan tekstur loam memiliki nilai ECa tertinggi
0.000 0.002 0.004 0.006 0.008 0.010 0.012 0.014 0.016 0 20 40 60 80 EC a (S /m )
Rasio Kadar Air (%)
21
berada pada kadar air perlakuan 48.9% dan nilai nya cenderung turun kembali pada perlakuan kadar air yang lebih besar dari 48.9%.
Pengaruh Rasio Pemupukan Terhadap Nilai ECa Tanah
Perubahan nilai ECa tanah pada setiap tingkat kadar air dan rasio pemupukan ditampilkan oleh grafik pada Gambar 15. Densitas tanah dalam kotak ukur resistivitas diatur dengan tingkat kepadatan maksimal. Kenaikan nilai ECa karena pengaruh pemupukan urea, KCl, dan NPK cenderung menunjukkan pola regresi linier sedangkan kenaikan nilai ECa karena pengaruh pemupukan SP36 cenderung menunjukkan pola regresi power.Hubungan respon nilai ECa terhadap jenis pemupukan dari yang terkuat hingga terlemah berturut-turut terjadi pada sampel tanah dengan pemupukan KCl, NPK, urea, dan SP36.
Semua data dari sampel tanah dapat membentuk persamaan regresi kecuali sampel tanah dengan pemupukan SP36 pada tingkat kadar air 3.6% karena nilai ECa tidak dapat terukur. Pola hubungankadarpemupukan urea dan KCl terhadap kenaikan nilai ECamemiliki pola regresi linier kecuali pola hubungan pada tingkat kadar air 18.6% yang membentuk pola regresi power. Sedangkan hubungan nilai ECa antara sampel tanah dengan pemupukan SP36 memiliki bentuk pola regresi power pada semua tingkat kadar air. Tingkat kenaikan nilai ECa sangatdipengaruhioleh salinitas tanah namun nilai ECa tidak dapat menentukan jenis kadar garam yang dominan dalam sampel tanah (Hanlon 2012). Respon kenaikan nilai ECa mempunyai korelasi positif dengan karakteristik dan kemampuan pupuk untuk terionisasi dalam tanah namun nilai ECa tidak dapat menentukan jenis hara spesifik yang ada dalam tanah.
Karakteristik dan perilaku pupuk sangat mempengaruhi hasil pengukuran nilai ECa.Pupuk KCl merupakan senyawa yang memiliki tingkat ionisasi sempurna sehingga sampel tanah dengan pemupukan KCl memiliki respon kenaikan nilai ECa yang paling tinggi dibandingkan sampel tanah dengan jenis pemupukan lainnya.
Pupuk urea (CH4N2O) merupakan senyawa non elektrolit yang tidak menghantarkan listrik namun dapat terurai dalam air dan membentuk ion dengan tingkat ionisasi tinggi (Aljabri 2007).Oleh karena itu respon kenaikan nilai ECa terhadap rasio pemupukan urea terhadap juga cukup tinggi.Sampel tanah dengan pemupukan NPK memiliki nilai ECa rata-rata dan pola kenaikan nilai ECa yang hampir sama dengan pupuk urea. Pupuk NPK yang digunakan dalam penelitian ini