HUBUNGAN SWAT FlSlK TANAH
DElSGAW NILAI KOHDUKTIVITAS HIDROLIKA
( HYDRAULIC CONDUCTIVITY )
Oleh JOKO SUKAMTO
F 23. 0865
1 9 9 2
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
JOKO SUKAMTO. F 23. 0865. Hubungan sifat Fisik Tanah
dengan Nilai Konduktivitas Hidrolika (Hydraulic Conduc-
tivity). Di bawah bimbingan Dr. Ir. Soedodo Hardjoamidjo-
jo, MSc.
RINGKASAN
Hubungan air dan tanah merupakan suatu proses yang
dinamis. Di dalam tanah, air selalu bergerak karena
berbagai gaya yang mempengaruhinya. Kecepatan pergerakan
air di dalam tanah mempunyai arti yang cukup penting dalam praktek pertanian, karena akan mempengaruhi jumlah dan ketersediaan air bagi tanaman.
Salah satu parameter yang menentukan kecepatan
pergerakan air di dalam tanah adalah konduktivitas
hidrolika. Besar kecilnya nilai konduktivitas hidrolika
itu sendiri sangat dipengaruhi oleh beberapa sifat fisik yang terbentuk dalam suatu padatan tanah. Bertolak dari alasan di atas maka tujuan masalah khusus di sini adalah untuk mengamati hubungan (pengaruh) yang terjadi antara beberapa sifat fisik tanah dengan nilai konduktivitas hidrolika, sekaligus menduga parameter sifat fisik tanah yang paling dominan berperan didalam menentukan nilai konduktivitas hidrolika.
yang digunakan untuk tanah bertekstur kasar, dan metode "falling head" yang digunakan untuk tanah bertekstur lebih
halus
.
Untuk masalah khusus ini, sebagian percobaan
dilakukan di Laboratorium Fisika dan Mekanika Tanah,
Jurusan Mekanisasi Pertanian, Fakultas Teknologi
Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Sebagian lagi
dilakukan di Laboratorium Fisika Tanah, Pusat Penelitian
Tanah dan Agroklimat Bogor. Dengan waktu pelaksanaan
mulai bulan Agustus sampai dengan November- 1991.
Bahan yang digunakan dalam percobaan adalah berupa
contoh tanah utuh (undisturbed soil sample), contoh
agregat utuh (undisturbed aqreqate sample) dan contoh tanah terganggu (disturbed soil sample) yang diambil dari jenis tanah Latosol Darmaga dan Regosol Sindang Barang,
masing-masing pada dua unit kedalaman, yaitu lapisdn A
(kedalaman 0
-
20 cm) dan lapisan B (kedalaman 20-
40cm). Dari contoh tanah terganggu ditetapkan tekstur
tanahnya dengan cara "hydrometri", contoh agregat utuh digunakan untuk menetapkan indeks stabilitas agregat (ISA) dengan cara pengayakan basah pengayakan kering dan indeks
COLE dengan cara seperti yang dikemukakan oleh Holmsgreen
(1968). Sedangkan dari contoh tanah utuh dianalisa bobot
isi dan porositas total dengan cara llgravimetrin,
distribusi ukuran pori dengan "pressure membrane
apparatus", dan nilai konduktivitas. hidrolika dengan
Pendekatan statistik dilakukan melalui analisa regre- si, yang meliputi regresi linier sederhana (simple linear regression) dan regresi linier berganda (multiple linear
regression)
.
Dari hasil percobaan diperoleh nilai konduktivitas hidrolika yang bervariasi. Untuk tanah Latosol Darmaga berkisar dari 0.21 cm/jam sampai 3.12 cm/jam, dengan nilai
konduktivitas hidrolika rata-rata 1.28 cmjjam. Sedangkan
untuk tanah Regosol Sindang Barang berkisar dari 0.99
cm/jam sampai 3.06 cm/jam, dengan nilai konduktivitas
hidrolika rata-rata sebesar 1.84 cm/jam. Adanya variasi nilai konduktivitas hidrolika ini kemungkinan dipengaruhi oleh beberapa sifat fisik tanah yang dapat menghambat ataupun mendukung terhadap konduktivitas hidrolika.
Berdasarkan hasil analisa regresi, diantara parameter sifat fisik tanah yang diamati, yang berkorelasi positif (mendukung) terhadap nilai konduktivitas hidrolika adalah kadar pasir dan pori makro, sedangkan sifat fisik tanah yang berkorelasi negatif (menghambat) adalah kadar liat, bobot isi, pori mikro, indeks stabilitas agregat dan
indeks COLE. Secara keseluruhan, pada tanah Latosol
Darmaga yang paling dominan berperan menentukan nilai
konduktivitas hidrolika adalah pori makro (r = 0.806),
sedangkan pada tanah Regosol Sindang Barang yang paling
HUBUNGAN SIFAT FISM TANAH
DENGAN
NILAI
KONDIJKTJMTAS HIDROLIKA(HYDRAUWC CONDU-)
Oleh
J O K O S U K A M T O
F
23.0865MASAIAH KHUSUS
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
pada Jurusan MEKANLSASI PERTANIAN,
Fakultas Teknologi Pertanian,
Institut Pertanian Bogor
1 9 9 2
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTlTUT PERT- BOGOR
IISlXUT
PFRTANIAN BOGORFAWLTAS TEJCNOLOGI PERT-
HUBUNGAN SIFAT FISIK TANAH
DENGAN
NILAI
KONDUKTlVlTAS HIDROLJKA( r n R Q U W Z :
c o r n u r n )
MASALAH
KHUSUSSebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
pada Jurusan MEKANISMI PERTANIAN, Fakultas Teknologi Pertanian,
Institut Pertanian Bogor
Oleh
J O K O S U K A M T O
F
23.0865do Hardjoamidjojo, MSc
Puji syukur k e hadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan karuniaNya sehingga tugas masalah khusus ini dapat penulis selesaikan.
Dengan tersusunnya masalah khusus ini penulis
mengucapkan banyak terimakasih kepada :
1. Bapak Dr. 1 Soedodo Hardjoamidjojo, MSc., selaku
Dosen Pembimbing yang telah memberikan koreksi,
petunjuk dan sarannya dalam penyusunan masalah khusus in.i
.
2. Bapak Ir. Asep Sapei, MS dan Bapak Ir. Imam
Hidayat, selaku Dosen Penguji dalam penyajian masalah khusus ini.
3. Bapak Dr. Ir. M. Azron Dhalhar, MSAE., selaku
penanggung jawab Laboratorium Fisika dan Mekanika
Tanah, Jurusan Mekanisasi Pertanian, yang telah
berkenan memberikan izin tempat penelitian.
4. Staf dan karyawan Laboratorium Fisika Tanah, Pusat
Penelitian Tanah dan Agroklimat Bogor, yang telah membantu penulis dalam pelaksanaan penelitian.
5 . Serta semua pihak yang telah turut memberi dorongan dan bantuan baik moril maupun materiil hingga masalah khusus ini dapat penulis selesaikan.
Penulis menyadari bahwa masalah khusus ini mungkin masih banyak kekurangannya. Untuk itu demi perbaikan
langkah' selanjutnya saran dan kritik yang sifatnya
membangun, sangat penulis harapkan.
Bogor, Juni 1992
halaman
KATA PENGANTAR
...
iDAFTAR IS1
...
ii
DAFTAR TABEL
...
ivDAFTAR GAMBAR
...
V DAFTAR LAMPIRAN...
vi
I
.
PENDAHULUAN...
1A
.
LATAR BELAKANG...
1B
.
TUJUAN MASALAH KHUSUS...
3I1
.
TINJAUAN PUSTAKA...
4A
.
ALIRAN AIR DALAM MEDIA JENUH...
4B
.
KONDUKTIVITAS HIDROLIKA...
5C
.
FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KONDUKTIVITAS HIDROLIKA...
7I11
.
BAHAN DAN METODE...
18A
.
TEMPAT DAN WAKTU...
18B
.
BAHAN DAN ALAT...
18C
.
METODE...
19D
.
PENDEKATAN STATISTIK...
22IV
.
HASIL DAN PEMBAHASAN...
24A
.
PENGARUH TEKSTUR TANAH. . .
24B
.
PENGARUH BOBOT IS1...
27D
.
PENGARUH STABILITAS AGREGAT...
3 2E
.
PENGARUH COLE (Coefficient of LinearExtensibility)
...
3 4V
.
KESIMPULAN DAN SARAN...
3 8...
A
.
KESIMPULAN 38...
.
B SARAN 4 0
DAFTAR PUSTAKA
...
4 1...
halaman
1. ~ l a s i f i k a s i konduktivitas hidrolika tanah
(Uhland dan O'neal, 1951)
...
52. Klasifikasi stabilitas agregat berdasarkan indeks stabilitas agregat (Sitorus et al.,
1980)
...
123. Model analisa varians (Steel dan Torrie,
DAFTAR GAMBAR
halaman
Klasifikasi tekstur (USDA, 1951)
...
8Segi-tiga tekstur (USDA, 1951)
...
9"Falling head permeameter"
(Sapei et al., 1990)
...
19Hubungan suhu air dengan viskositas
[image:12.510.49.474.79.569.2](Sapei et al., 1990)
...
2 1Grafik regresi linier sederhana hubungan antara kadar pasir dengan konduktivitas
...
hidrolika 25
~ r a f i k regresi linier sederhana hubungan
antara kadar liat dengan konduktivitas
hidrolika
...
26 ~Grafik regresi linier sederhana hubungan antara bobot isi dengan konduktivitas
hidrolika
...
2 8Grafik regresi linier sederhana hubungan antara pori makro dengan konduktivitas
...
hidrolika 3 0
Grafik regresi linier sederhana hubungan antara pori mikro dengan konduktivitas
...
hidrolika 3 1
Grafik regresi linier .sederhana hubungan
antara indeks stabilitas agregat dengan
konduktivitas hfdrolika
...
3 2Grafik regresi linier sederhana hubungan
antara indeks COLE dengan konduktivitas
DAFTAR LAMPIRAN
halaman
. . .
Peta lokasi pengambilan contoh tanah 4 3
Data hasil pengukuran tekstur pada tanah
Latosol Darmaga
...
44Data hasil pengukuran tekstur pada tanah
Regosol Sindang Barang
...
44Data hasil pengukuran bobot isi, bobot jenis partikel dan porositas total pada
tanah Latoso? Darmaga
...
4 5Data hasil pengukuran bobot isi, bobot jenis partikel dan porositas total pada
tanah Regosol Sindang Barang
...
4 5Data hasil pengukuran kurva pF pada tanah
Latosol Darmaga
...
46Data hasil pengukuran kurva pF pada tanah
Regosol Sindang Barang
...
46Data hasil pengukuran distribusi ukuran
pori pada tanah Latosol Darmaga
...
47Data hasil pengukuran distribusi ukuran
...
pori pada tanah Regosol Sindang Barang 48
Data hasil pengukuran indeks stabilitas agregat dan indeks COLE pada tanah Latosol
...
Darmaga 4 9
Data hasil pengukuran indeks stabilitas agregat dan indeks COLE pada tanah Regosol
Sindang Barang
...
4 9Data hasil pengukuran sifat-sifat fisik tanah dan nilai konduktivitas hidrolika
pada tanah ~ a t o s o l Darmaga
...
50Data hasil pengukuran sifat-sifat fisik tanah clan nilai konduktivitas hidrolika
Analisa regresi linier sederhana hubungan antara beberapa sifat fisik tanah (Latosol Darmaga) sebagai variabel bebas (X) dengan konduktivitas hidrolika sebagai variabel
tak bebas (Y)
...
52Analisa regresi linier sederhana hubungan antara beberapa sifat fisik tanah (Regosol Sindang Barang) sebagai variabel bebas (X) dengan konduktivitas hidrolika sebagai
...
variabel tak bebas (Y) 52
Analisa regresi linier berganda hubungan antara beberapa sifat fisik tanah (Latosol Darmaga) sebagai variabel bebas (X) dengan konduktivitas hidrolika sebagai variabel
tak bebas (Y)
...
5 3Analisa regresi linier berganda hubungan antara beberapa sifat fisik tanah (Regosol Sindang Barang) sebagai variabel bebas (X) dengan konduktivitas hidrolika sebagai
variabel tak bebas (Y)
...
53Analisa varians regresi linier sederhana hubungan antara beberapa sifat fisik tanah (Latosol Darmaga) sebagai variabel bebas (X) dengan konduktivitas hidrolika sebagai
...
variabel tak bebas (Y) 5 4
Analisa varians regresi linier sederhana hubungan antara beberapa sifat fisik tanah (Regosol Sindang Barang) sebagai variabel bebas (X) dengan konduktivitas hidrolika
...
sebagai variabel tak bebas (Y) 55
Analisa varians regresi linier berganda hubungan antara'beberapa sifat fisik tanah (Latosol Darmaga) sebagai variabel bebas (X) dengan konduktivitas hidrolika sebagai
...
variabel tak bebas (Y) 5 6
Analisa varians regresi linier berganda hubungan antara beberapa sifat fisik tanah (Regosol Sindang Barang) sebagai variabel bebas (X) dengan konduktivitas hidrolika
I. PENDAHULUAN
Tanah dan air merupakan dua sumber daya dari
lingkungan hidup tempat kita berpijak. Tanah juga
merupakan media bagi pertumbuhan dan produksi tanaman. sebagai media pertumbuhan, tanah mempunyai dua fungsi
utama yaitu sebagai sumber unsur hara bagi tanaman dan sebagai matriks tempat akar tumbuh berjangkar, air
tanah tersimpan, dan tempat unsur hara dan air
ditambahkan (Arsyad, 1985).
Pertumbuhan dan produksi tanaman yang optimum
tidak hanya ditentukan oleh jumlah dan tingkat
ketersediaan unsur hara, tetapi juga sangat tergantung pada sifat fisik tanahnya. Seperti yang dikemukakan
oleh Yogaswara (1977) bahwa sifat fisik tanah
merupakan faktor lingkungan yang mempengaruhi
pertumbuhan tanaman. Sifat fisik ini dapat menentukan kemampuan tanah' untuk berproduksi. Oleh sebab itu
sifat fisik tanah sangat penting artinya dalam
hubungannya dengan ketersediaan air bagi tanaman, aerasi serta aspek-aspek mekanik bagi perkembangan akar tanaman.
Disamping pengaruh langsung terhadap cukup
terhadap sifat-sifat fisik tanah yang berhubungan dengan pertumbuhan tanaman, seperti difusi udara di dalam tanah, pengembangan dan penqerutan tanah, sifat- sifat mekanik tanah (kegemburan, plastisitas, dan lain
sebagainya), mudah tidaknya tanah tersebut diolah, serta permeabilitas udara dalam tanah (Ochse et al., 1961).
Hubungan air - tanah merupakan suatu proses yang
dinamis. Di dalam tanah, air selalu bergerak karena
berbagai gaya yang mempengaruhinya. Kecepatan
pergerakan air di dalam tanah mempunyai arti yang
penting dalam praktek pertanian, karena akan
mempengaruhi jumlah dan ketersediaan air bagi tanaman. Disamping itu, data kecepatan aliran air di dalam tanah juga diperlukan dalam menstimulasi drainase suatu lahan (Hillel, 1980).
Konduktivitas hidrolika merupakan parameter sifat
fisik tanah yang menentukan kecepatan pergerakan air di dalam tanah.' Nilai konduktivitas hidrolika tanah ditentukan oleh beberapa sifat fisik tanah seperti tekstur, struktur, kemantapan agregat, porositas total
dan distribusi ukuran pori (Hillel, 1980). Berbagai
sifat fisik tersebut pengaruhnya tidak sama, bisa po-
B. TUJUAN MASALAH KHUSUS
Masalah khusus ini bertujuan untuk :
1. Melihat hubungan berbagai sifat fisik tanah dengan
nilai konduktivitas hidrolika.
2. Menduga parameter sifat fisik tanah yang paling
berperan dalam menentukan nilai konduktivitas
If. TINJAUAN PUSTAKA
A. ALIRAN AIR DALAM MEDIA JENUH
Di dalam media (tanah), air jarang dalam keadaan diam. Arah dan kecepatan pergerakannya mempunyai arti yang fundamental untuk berbagai proses yang terjadi di biosfir (Baver et al., 1978).
Dalam keadaan jenuh, menurut hukum Darcy (1856
dalam Hillel, 1980 ; Soedarmo dan Djojoprawiro, 1985)
volume air yang mengalir melalui satu satuan irisan melintang suatu luasan per satuan waktu (disebut fluk, q) adalah sebanding dengan konduktivitas hidrolika (k)
dan gradien tinggi hidrolika ( Ah/l
,
dimana A h ada-lah perbedaan tinggi hidrolika dan 1 adalah panjang kolom tanah). Secara sederhana, persamaan Darcy untuk
satu dimensi adalah :
Persamaan di atas berlaku dengan asumsi :
1. Pergerakan aliran air dalam kondisi suhu yang
sama
.
2. Nilai konduktivitas hidrolika tetap di sepanjang
contoh tanah.
Soedarmo dan Djojoprawiro (1985) menjelaskan
pentingnya pengetahuan tentang konduktivitas
hidrolika, karena untuk dapat mengetahui kecepatan aliran atau fluk aliran air, maka perlu diketahui gradien hidrolika dan konduktivitas hidrolika tanah yang bersangkutan.
B. KONDUKTIVITAS HIDROLIKA
Konduktivitas hidrolika merupakan parameter sifat fisik tanah yang berperan dalam pengelolaan air pada lahan pertanian dan penambahan air di bawah tanah (ground water). Secara kuantitatif, konduktivitas
hidrolika diartikan sebagai kecepatan bergeraknya
suatu cairan pada media berpori dalam keadaan jenuh, atau didefinisikan juga sebagai kecepatan air untuk
menembus tanah pada periode waktu tertentu yang
dinyatakan dalam sentimeter per jam (Baver, 1959 dan Foth, 1978).
Konduktivitqs hidrolika merupakan salah satu
faktor yang mempengaruhi kapasitas infiltrasi
(infiltrabili ty) tanah, dimana makin tinggi
konduktivitas hidrolika makin tinggi pula kapasitas infiltrasi yang akan terjadi. Konstanta konduktivitas
hidrolika juga menentukan dalam persamaan untuk
mendisain sistem drainase. Beberapa persamaan, baik
menentukan kedalaman dan penempatan pipa dalam kondisi
tanah dan ground water yang berbeda (Hillel, 1980).
Konduktivitas hidrolika dapat diukur d i
laboratorium, dan juga di lapangan. Untuk pengukuran di laboratorium, dilakukan dengan dua metode, yaitu
metode "constant head1' yang digunakan untuk tanah
bertekstur pasir dengan selang konduktivitas hidrolika
sampai cm/det, dan metode "falling head"
yang digunakan untuk tanah bertekstur lebih halus dengan selang konduktivitas hidrolika antara
sampai low6 cm/det (Sapei et al., 1990).
Nilai konduktivitas hidrolika tanah sangat
bervariasi, berkisar antara kurang dari 0.125 cm/jam
sampai lebih dari 25.000 cm/jam (Uhland dan O'neal,
1951). Tanah-tanah dengan nilai konduktivitas
hidrolika kurang dari 0.125 cm/jam umumnya sulit
didrainase. Sedangkan tanah-tanah yang mempunyai
nilai konduktivitas hidrolika lebih dari 25.000 cm/jam
tidak dapat menahan air yang cukup untuk mendukung
pertumbuhan tanaman dengan baik (Kramer, 1969).
Untuk mengetahui klasifikasi konduktivitas
hidrolika tanah dapat dilihat pada Tabel 1 (Uhland dan
Tabel 1. Klasifikasi konduktivitas hidrolika tanah (Uhland dan O1neal, 1 9 5 1 )
Kelas Konduktivitas Hidrolika
(cm/jam)
Sangat lambat < 0 . 1 2 5
Lambat 0 . 1 2 5 - 0 . 5 0 0
Agak lambat 0 . 5 0 0
-
2.000Sedang 2 . 0 0 0 - 6 . 2 5 0
Agak cepat 6 . 2 5 0
-
1 2 . 5 0 0Cepat 1 2 . 5 0 0
-
2 5 . 0 0 0Sangat cepat > 2 5 . 0 0 0
C. FAKTOR Y?iNG MEMPENGARUHI KONDUKTIVITAS HIDROLIKA
Air bergerak dalam suatu volume tanah melalui ruang pori tanah. Dengan demikian, berbagai faktor
yang mempengaruhi keadaan ruang pori tanah pada
akhirnya juga akan berpengaruh terhadap konduktivitas hidrolika tanah..
Hillel ( 1 9 8 0 ) mengatakan bahwa konduktivitas
hidrolika tidak selalu tetap. Akibat berbagai proses
kimia, fisika dan biologi tanah, konduktivitas
hidrolika dapat berubah ketika air merembes dan
mengalir dalam tanah. Dijelaskan pula bahwa
konduktivitas hidrolika dipengaruhi oleh tekstur,
[image:21.513.63.466.85.496.2]distribusi ukuran pori, kekentalan fluida, serta peristiwa yang terjadi selama proses aliran.
1. Tekstur tanah
Tekstur tanah menunjukkan perbandingan
relatif dari berbagai kelompok ukuran partikel
individual atau butir-butir primer. Kelompok
ukuran partikel tersebut adalah pasir, debu dan liat (Foth, 1978).
Klasifikasi ukuran partikel menurut Depar-
temen Pertanian Amerika (USDA) dan International
Soil Science Society (ISSS) secara skematis
terlihat pada Gambar 1.
US,DEPARTMENT OF AGRICULTURE C L A S S I F I C A T I O N (USDA)
0 . 0 0 2 0 . 0 5 0 . 1 0.25 0 . 5 1 .O 2 . 0 mn
1
V e r y1
F i n e1
kl;t?~rn 1
C o a r s e1
V e r y1
f i n e C o a r s e
GRAVEL CLAY S l L l
2 2 0 2 0 0 2 0 0 0 irm
[image:22.510.68.477.65.684.2]INTERNATIONAL S O I L SCIENCE SOCIETY C L A S S I F I C A T I O N ( I S S S ) CLAY
Gambar 1. Klasifikasi tekstur (USDA, 1951).
Suatu klasifikasi tanah didasarkan pada hanya
3 kelas ukuran partikel : pasir, debu dan liat
S I L T
diterapkan dengan segi-tiga tekstur (seperti pada
Gambar 2). Segi-tiga tekstur dipakai untuk tanah
mineral berdasarkan klasifikasi USDA.
SAND
% kandungan p a s i r
Gambar 2. Segi-tiga tekstur (USDA, 1951)
Tekstur tanah mempunyai hubungan yang erat
dengan konduktivitas hidrolika, karena tekstur
berhubungan dengan distribusi ukuran pori. Tanah yang bertekstur pasir (lebih kasar) akan mempunyai konduktivitas hidrolika yang tinggi dibandingkan
dengan tanah yang bertekstur lebih halus, karena
tanah dengan tekstur lebih kasar mempunyai pori makro dan pori aerasi yang lebih baik (Schwab et al., 1981)
2. Struktur tanah
Struktur tanah didefinisikan sebagai susunan
partikel tanah ini meliputi partikel primer (pasir, debu, dan liat) dan juga partikel sekunder
(agregat)
.
Dengan demikian struktur tanahmenunjukkan suatu susunan partikel-partikel
primer dan sekunder ke dalam suatu pola
struktural tertentu (Baver, 1959).
Berbeda dengan tekstur tanah yang relatif kekal, struktur tanah merupakan sifat fisik tanah yang sangat dinamis. Struktur tanah dapat berubah
dari waktu ke waktu karena perubahan kondisi alam,
aktivitas biologi, serta tindakan-tindakan
pengelolaan tanah. Struktur tanah juga merupakan sifat yang sulit diukur dan sulit dikendalikan di dalam praktek (Hillel, 1971).
Struktur tanah sangat penting peranannya
dalam menentukan konduktivitas hidrolika, karena
struktur yang mantap dapat mempertahankan
kemantapan ruang pori sehingga air akan lebih
mudah bergarak (Hillel, 1971). Pendapat ini
sesuai dengan yang dikemukakan Schwab et al. (1981) bahwa tanah yang berstruktur baik akan lebih permeabel dari pada tanah yang bertekstur sama tetapi berstruktur jelek. Hal ini terjadi
karena terbentuknya agregat akan meningkatkan
3. Kernantapan agregat
Aqreqat didefinisikan sebaqai unit struktural dari massa tanah yang terbentuk akibat interaksi dari partikel-partikel primer membentuk partikel
sekunder (Hillel, 1980). Pembentukan agreqat
tanah dipengaruhi oleh besarnya persentase
partikel-partikel primer yanq mempengaruhi
aqregasi, koagulasi atau flokulasi dari partikel- partikel dan sementasi dalam koaqulasi partikel- partikel ke dalam agreqat yanq mantap (Baver,
1959).
Tinqkat kemantapan aqreqat tanah dapat
ditunjukkan oleh indeks stabilitas agreqat, yang merupakan selisih antara rata-rata bobot diameter agreqat tanah hasil penqayakan basah denqan rata- rata bobot diameter aqregat tanah hasil penqayakan
kering (Sitorus et al., 1980). Semakin besar
indeks stabilitas aqreqat, maka agreqat tanah semakin mantgp, demikian juqa sebaliknya.
Klasifikasi stabilitas aqregat berdasarkan indeks stabilitas aqreqat dilakukan denqan krite-
Tabel 2. Klasifikasi stabilitas aqreqat berdasar- kan indeks stabilitas agregat (Sitorus et al., 1980)
Kelas Indeks Stabilitas Agreqat
Sangat stabil sekali Sangat stabil
Stabil
Agak stabil Kurang stabil Tidak stabil
4. Bobot isi (Bulk density)
Bobot isi tanah adalah berat kering tanah
pada suatu volume tertentu dalam keadaan lapang
(Van Beers, 1972). Dirumuskan :
berat kering tanah (g)
Bobot isi =
....
(2)volume tanah tertentu (cc)
Berat kering tanah ditetapkan setelah tanah
tersebut dikerinqkan pada suhu 105 OC sampai
beratnya tetap, sedangkan volumenya adalah volume contoh tanah pada saat penqambilan di lapanqan
(Blake
dalam
Black et al., 1965). [image:26.513.74.469.66.744.2]mengkerutnya volume tanah (Hillel, 1972). Makin padat suatu tanah makin tinggi bobot isinya, yang berarti makin sulit meneruskan air atau ditembus
akar tanaman (Hardjowigeno, 1986). Larson dan
Clapp (1984) menyatakan bahwa kepadatan tanah cukup penting dalam mempengaruhi kejadian-kejadian yang terjadi dalam tanah, tetapi tidak selalu merupakan indikator yang baik dari perilaku sifat fisik tanah, sebab ini merupakan pengukuran makro dan tidak cukup menggambarkan susunan pori dan kekontinuannya.
5. Porositas total dan distribusi ukuran pori
Sitorus et al. (1980) mengatakan bahwa
porositas total atau ruang pori total
didefinisikan sebagai banyaknya pori dalam suatu volume tanah utuh. Ruang pori total terdiri atas ruang pori diantara partikel pasir, debu dan liat,
. serta ruang diantara agregat-agregat tanah.
Menurut' ukurannya, ruang pori total tanah
dapat dikelompokkan kedalam : (1) ruang pori
kapiler (pori mikro) yang dapat menghambat
pergerakan air menjadi pergerakan kapiler, dan (2)
ruang pori non-kapiler (pori makro) yang
memperlancar pergerakan udara dan perkolasi air secara cepat, sehingga disebut juga sebagai pori
dikelompokkan kedalam : (1) pori drainase sangat cepat dengan diameter lebih besar dari 300 mikron dan akan kosong pada pada pF 1, (2) pori drainase
cepat dengan diameter 30
-
3 0 0 mikron dan akankosong pada pF 1 sampai pF 2, dan (3) pori
drainase lambat dengan diameter 9 - 3 0 mikron dan
akan kosong pada pF 2.54 (Soedarmo dan
Djojoprawiro, 1985).
Distribusi pori menunjukkan persentase
sebaran ukuran pori tanah dan didasarkan pada persentase volume udara tanah pada berbagai nilai kurva pF (Hillel, 1971), dan akan beragam menurut ukuran partikel dan tingkat agregasi tanah (Baver et al., 1981). Porositas dan distribusi ukuran
pori mempunyai hubungan yang erat dengan
konduktivitas hidrolika, ha1 ini menurut Schwab et al. (1981) terutama berhubungan dengan pergerakan
air di dalam tanah melalui pori-pori makro.
~onduktivita; hidrolika sangat dipengaruhi oleh jumlah dan distribusi pori makro yang ada.
Persentase ruang pori total (RPt) dapat di- hitung dengan persamaan berikut (Soedarmo dan
Djojoprawiro, 1985) :
bobot isi
RPt = (1 - ) X 100 %
..
.
.
(3)Kesukaran timbul dalam mendapatkan bobot jenis partikel, karena ini merupakan fungsi dari perbandingan antara komponen mineral dan bahan
organik tanah. Untuk komponen mineral tanpa
memperhatikan banyaknya besi dan mineral-mineral berat maka bobot jenis partikel diambil rata-rata 2.65 g/cm3, untuk bahan organik dari tanah normal (bukan gambut) diambil rata-rata 1.45 g/cm3. Jika
banyaknya bahan organik lebih dari 1% maka bobot jenis partikel harus dikurangi dengan 0.02 untuk
tiap persen bahan organik. Tetapi ini tidak
berlaku untuk tanah-tanah gambut dan perlu
diadakan pengukuran langsung terhadap bobot jenis partikelnya (Bagian Konservasi Tanah dan Air, 1979).
6. COLE (Coefficient of Linear Extensibility)
Jika tanah kering dibasahi maka ia akan mengembang, sebaliknya bila tanah basah menjadi
kering ia' akan mengkerut. Ukuran dari
pengembangan dan pengerutan tanah karena perubahan
kandungan air disebut Coefficient of Linear
Extensibility (Foth, 1978 dan Holmsgreen, 1968).
COLE merupakan suatu koefisien yang menyatakan
panjang pengembangan suatu kisi liat sebagai
akibat adanya pengaruh air atau benda cair
Soedarmo dan Djojoprawiro, 1985) pengembangan liat dapat diterangkan dengan dasar penyebaran ion
dalam lapisan ganda. Sedangkan Baver et al.
(1978) menjelaskan proses pengembangan berdasarkan dua tipe hidrasi koloid. Pertama, molekul air diorientasi pada permukaan liat sebagai akibat
dari sifat elektris dari cairan, kation dan
permukaan. Kedua, air diadsorpsi karena gaya
osmotik. Selanjutnya dijelaskan pula bahwa
pengembangan koloid liat ini bervariasi tergantung pada tipe liat dan sifat kation yang diadsorpsi.
Pengembangan liat ini berakibat tertutupnya pori makro, sehingga akan mempengaruhi konduktivitas hidrolika tanah tersebut.
Untuk menghitung nilai COLE dapat digambarkan
dalam persamaan sebagai berikut :
Lrn - Ld Lrn
COLE = - -
- -
1. . .
.
.
( 4 ).
Ld Lddimana :
Lm = panjang bongkah tanah pada keadaan lembab,
1/3 atmosfir
Ld = panjang bongkah tanah pada keadaan kering
oven, 105 OC
Menurut Brasher
(w
Grossman et al., 1968)persamaan (5) berlaku untuk COLE yanq diukur
tidak teratur, berdiameter kira-kira 5
-
8 cm (2-
3 inchi). Holmsgreen (1968) menjelaskan bahwa
pada keadaan diameter tanah tanpa material lebih
besar dari 2 mm (tanah halus), persamaan menjadi :
COLE = ( 5 )
Vd Dbm
dimana :
Vm = volume bongkah tanah pada keadaan lembab,
113 atmosf ir
Vd = volume bongkah tanah pada keadaan kering
oven, 105 OC
Dbd = bobot isi tanah pada keadaan kering oven,
105 OC
Dbm = bobot isi tanah pada keadaan lembab, 1/3
111. BAHAN DAN METODE
A . TEMPAT DAN WAKTU
Percobaan ini sebagian dilakukan di Laboratorium
Fisika dan Mekanika Tanah, Jurusan Mekanisasi
Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut
Pertanian Bogor. Sebagian lagi dilakukan di
Laboratorium Fisika Tanah, Pusat Penelitian Tanah dan
Agroklimat Bogor. Waktu pelaksanaan mulai bulan
Agustus sampai dengan November 1991.
B . BAHAN DAN ALAT
Bahan yang dipergunakan dalam masalah khusus ini adalah berupa tanah dari beberapa jenis dan kelas tekstur yang diambil dari daerah sekitar Bogor, yaitu
dari Darmaga dengan jenis tanah Latosol Coklat
Kemerahan, dan dari Sindang Barang dengan jenis tanah Regosol Coklat Kekelabuan.
Alat-alat kang dipergunakan adalah : beberapa
buah ring sample, gelas ukur, stop watch, thermometer,
mistar, neraca
,
"falling head permeameter"(seperti terlihat pada Gambar 3), serta peralatan lain
pipa gelas
air
[image:33.567.93.528.60.757.2]wadah
Gambar 3. "Falling head permeameter"
(Sapei et al., 1990).
C . METODE
1) Pengambilan contoh tanah
Contoh tanah yang diambil meliputi contoh
tanah utuh (undisturbed soil sample), contoh
agregat utuh (undisturbed agregate sample), dan contoh tanah terganggu (disturbed soil sample) pada dua unit kedalaman, yaitu lapisan A kedalaman
0
-
20 cm dan lapisan B kedalaman 20-
40 cm.2) Pengukuran
~ a r i contoh tanah terganggu ditetapkan
tekstur tanahnya dengan cara "hydrometri". Contoh
agregat utuh digunakan untuk penetapan indeks stabilitas agregat (ISA) dengan cara pengayakan
basah pengayakan kering dan indeks COLE dengan
cara seperti yang dikemukakan oleh Holmsgreen
(1968). Sedangkan dari contoh tanah utuh
dianalisa : (1) bobot isi dan porositas total
dengan cara "gravimetri" ; (2) distribusi ukuran
pori dengan "pressure membrane apparatus" ; dan
(3) konduktivitas hidrolika dalam keadaan jenuh
denqan metode "falling head".
3) Perhitungan nilai konduktivitas hidrolika
a). Untuk metode "falling headv diqunakan per-
samaan :
kT = 2.3 (a. l/A. t)
x
loglO (hl/h2).
. . . .
(6)dimana : '
kT = nilai konduktivitas hidrolika pada
suhu T
PC
2
a = luas permukaan pipa gelas (cm )
2
A = luas permukaan contoh tanah (cm )
1 = tebal contoh tanah (cm)
t = waktu pengukuran (det)
hl, h2 = tinqgi permukaan air dalam pipa
b). Untuk nilai konduktivitas hidrolika pada suhu
standar (20 OC) digunakan persamaan :
dimana :
Kzo = Nilai konduktivitas hidrolika pada suhu
standar 20°c
pT = viskositas air pada suhu T OC
p20 = viskositas air pada suhu 20 OC
Hubungan antara suhu air dengan viskositas
dapat dilihat pada Gambar 4.
[image:35.516.193.409.371.636.2]Suhu air
Gambar 4. Hubungan suhu air dengan viskositas
D. PENDEXATAN S T A T I S T I K
Pendekatan statistik yang dipergunakan dalam
percobaan ini dilakukan melalui analisa regresi, yang
meliputi regresi linier sederhana (simple linear
regression) dan regresi linier berganda (mu1 tiple
linear regression). Model persamaannya berturut-turut
adalah sebagai berikut :
Y = a
+
bX...
( 8 )...
...
Y = a
+
blxl+
b2x2+
+
bkXk (9dimana :
a = konstanta
b = koefisien regresj
X = nilai dari salah satu parameter sifat fisik
tanah
Y = nilai konduktivitas hidrolika
Tingkat keeratan regresi tersebut dinyatakan
dengan koefisien korelasi (r untuk regresi sederhana
dan R untuk regresi berganda).
-
Untuk mengetahui pengaruh parameter sifat fisik tanah terhadap nilai konduktivitas hidrolika, diguna- kan analisa varians (keragaman), dengan model analisa
seperti pada Tabel 3.
Tabel 3. Model analisa varians
Sumber Variasi db JK KT F-hit
Regresi 1 biCxiyi JKreg KTreg/KTreL
Residu n-2 sisa JKres/n-2
Total n-1 Cy; 2
Hipotesa uji :
HO : b = 0 ; berarti X (nilai salah satu parameter
sifat .fisik tanah) tidak berpengaruh
nyata terhadap Y (nilai konduktivitas
hidrolika) pada tingkat kepercayaan
tertentu.
H1 : b f 0 ; berarti X Berpengaruh nyata terhadap Y
pada tingkat kepercayaan tertentu.
Kriteria keputusan uji :
Jika F-hit 5 F-tab ; maka terima HO
Jika F-hit > F-tab ; maka terima H1
[image:37.504.59.466.66.659.2]IV. HASII, DAN PEMBAHASAN
Untuk mengetahui data hasil pengukuran parameter sifat-sifat fisik tanah baik pada tanah Latosol Darmaga
maupun pada tanah Regosol Sindang Barang, dapat dilihat
pada Lampiran 2 sampai dengan 11, atau secara lengkapnya
dapat dilihat pada Lampiran 12 dan 13.
Dari data tersebut terlihat bahwa pada kedua jenis tanah yang diamati menunjukkan adanya variasi dan pengaruh
yang berbeda terhadap nilai konduktivitas hidrolika,
sesuai dengan kondisi masing-masing sifat fisik tanahnya. Untuk mengetahui sejauh mana sifat fisik tanah dalam
mempengaruhi nilai konduktivitas hidrolika, maka
berdasarkan hasil pengamatan dapat dijelaskan sebagai ber ikut
.
Kadar liat dan pasir merupakan dua partikel yang
penting dalam membentuk tekstur tanah dalam
hubungannya dengan nilai konduktivitas hidrolika.
Untuk melihat hubungan antara tekstur tanah
Pada tanah Latosol Darmaga, hubungan antara kadar pasir dengan konduktivitas hidrolika memberikan persa- maan linier Y = 0 . 0 6 4 X
+
0 . 1 2 3 (r = 0 . 6 2 5 ) dan pada tanah Regosol Sindang Barang memberikan persamaanlinier Y = 0 . 1 0 2 X
-
0 . 0 0 2 (r = 0 . 8 0 5 ) , kedua [image:39.510.54.460.59.717.2]persaman tersebut membentuk grafik seperti pada
Gambar 5 .
Kond. Hldrolika (cm/Jam)
3.6 1
I
I
0 5 10 16 20 26 30
Kadar Pasir
(%I
I
- Latoaol Darmaga + Regosol Sdg. Barsng1
Gambar 5 . Grafik regresi linier sederhana hubungan
antara kadar pasir dengan konduktivitas hidro'lika.
Sedangkan hubungan antara kadar liat dengan
konduktivitas hidrolika pada tanah Latosol Darmaga
memberikan persamaan linier Y = 3 . 4 5 2
-
0 . 0 3 7 X(r = - 0 . 5 9 1 ) dan pada tanah Regosol Sindang. Barang memberikan persamaan linier Y = 3 . 2 6 7 - 0 . 0 3 6 X (r =
- 0 . 8 1 6 ) , kedua persamaan tersebut membentuk grafik
/
- Latosol Darmaga ' + Regosol Sdg. Barang1
[image:40.510.84.474.88.491.2]Kond. Hidrolika Icm/jam)
Gambar 6. Grafik regresi linier sederhana hubungan
antara kadar liat dengan konduktivitas
hidrolika. 3.5 3 2.5 2 1.6 1 0.5 0
Persamaan linier hubungan antara kadar liat
*
-
-
-
Y
-
3.267 - 0.036 X Y-
3 . 4 6 2 - 0 . 0 3 7 X( r
.
-0.8161 Ir-
-0.6011-
-
.
*
-
I
dengan konduktivitas hidrolika pada tanah Regosol
0 20 40 60 80 100
Kadar
Liat(%I
Sindang Barang sekaligus menunjukkan bahwa kadar liat
pada tanah Regosol Sindang Barang merupakan parameter sifat fisik tapah yang paling tinggi korelasinya dengan konduktivitas hidrolika.
Kedua grafik dari masing-masing jenis tanah ini cukup menarik, karena dua jenis partikel (pasir dan liat) yang berbeda sifat dan ukurannya memberikan
pengaruh yang berlawanan terhadap konduktivitas
hidrolika. Dari hasil analisa varians, baik pada
Sindang Barang, peningkatan kadar pasir berpengaruh nyata meningkatkan konduktivitas hidrolika masing-
masing pada taraf 10% dan 1%
,
sedangkan pada tarafyang sama
,
peningkatan kadar liat berpengaruh me-nurunkan konduktivitas hidrolika.
Terjadinya korelasi negatif antara kadar liat dengan konduktivitas hidrolika dan korelasi positif antara kadar pasir dengan konduktivitas hidrolika adalah karena semakin tinggi kadar liat, tekstur semakin halus dan ruang antar partikel tanah semakin
sempit sehingga air sulit melewatinya. Sebaliknya,
semakin tinggi kadar pasir berarti tekstur tanah semakin kasar dan semakin besar ruang antar partikel tersebut, sehingga air mudah melewatinya.
B. PENGARUH BOBOT IS1
Hubungan antara bobot isi dengan konduktivitas
hidrolika pada tanah Latosol Darmaga memberikan
persamaan linier Y = 3.018 - 1.586 X (r = -0.212)
sedangkan pada tanah Regosol Sindang Barang memberikan
persamaan linier Y = 3.897 - 1.944 X (r = -0.319)
dan kedua persamaan tersebut membentuk grafik seperti
terlihat pada Gambar 7.
Dari kedua persamaan linier dan grafik di bawah,
.
menggambarkan bahwa antara bobot isi dengan
/
- Latoaol Darmaga + Regosol Sdg. Barang1
[image:42.510.63.463.82.720.2]Kond. Hldrolika (cm/jaml
Gambar 7. Grafik regresi linier sederhana hubungan
antara bobot isi dengan konduktivitas
hidrolika. 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0
artinya semakin tinggi bobot isi suatu padatan tanah
- A
-
*
-
*
Y-
3.897 - 1.044 X-
( r.
-0.310)-
Y
-
a.ora - r.aas x(r
.
-0.212) 8- ).
-
-
maka konduktivitas hidrolika semakin rendah. Meskipun
dari hasil analisa varians, baik pada tanah Latosol Darmaga maupun tanah Regosol Sindang Barang pengaruh
0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 1.4
Bobot lsi (g/cm3)
yang diperlihatkannya tidak nyata masing-masinq pada
taraf 1% dan 10%. Terjadinya korelasi negatif ini
adalah karena makin tinggi bobot isi, volume padatan tanah akan semakin tinggi pula, yang berakibat semakin sulit tanah tersebut meneruskanjmelewatkan air.
Rendahnya korelasi antara bobot isi dengan
konduktivitas hidrolika kemungkinan disebabkan oleh
perubahan pori-pori tanah ketika proses aliran
berlangsung. Sebagaimana diketahui bahwa volume tanah yang diukur dalam percobaan di sini termasuk juga volume pori tanah. Dimana pori tanah terutama pori makro yang berisi udara atau air gravitasi adalah
mudah hilang oleh pengaruh gaya gravitasi. Dengan
demikian jika ha1 ini terjadi maka volume tanah yang akan mempengaruhi bobot isi juga menjadi berubah.
Disamping itu, bisa juga disebabkan oleh kesalahan pada waktu pengambilan contoh tanah (tanah utuh) di lapang yang menyebabkan kerusakan pada contoh tanah tersebut, sehingga volume yang terukur menjadi tidak sesuai dengan volume scsungguhnya.
C . PENGARUH POROSITAS TANAH
Air bergerak dalam solum tanah melalui celah- celah atau ruang antar partikel padatan tanah yang
disebut porositas tanah. Seperti telah diketahui
bahwa porositas (ruang pori) tanah terbentuk dari dua ukuran pori tanah, yaitu pori makro dan pori mikro.
Hubungan antara pori makro dengan konduktivitas
hidrolika pada tanah Latosol Darmaga memberikan
persamaan linier Y = 0.118 X - 0.025 (r = 0.806) dan
pada tanah Regosol Sindang Barang memberikan persamaan
linier Y = 0.132 X + 0.022 (r = 0.692), kedua
persamaan tersebut secara bersama membentuk grafik
1
- Latosol Darmaga + Regosol Sdg Barang1
[image:44.562.127.508.119.778.2]Kond. Hidrolika (cm/lam)
Gambar 8. Grafik regresi linier sederhana hubungan
antara pori makro dengan konduktivitas
hidrolika.
3.5
3
2.5 2
1.6
1
0.5
0
Dari berbagai sifat fisik tanah yang dianalisa
-
*
,
.-'
-
-
6 '
Y.
0.132 X + 0 022 __.--
-
.
+ Y-
0 lr 118-
0.806) X - 0.026-
I I
pada tanah Latosol Darmaga, parameter pori makro
0 5 10 15 20 25
Pori Makro (Yo)
ternyata paling tinggi korelasinya dengan kon-
duktivitas hidrolika dan dari analisa varians juga
diperlihatkan bahwa pori makro berpengaruh nyata
terhadap konduktivitas hidrolika pada taraf 1%
,
sedangkan pada tanah Regosol Sindang Barang pengaruh
tersebut nyata pada taraf 10%. Dengan demikian dapat
dikatakan bahwa secara spesifik pada tanah Latosol Darmaga, pori makro sangat berperan dalam menentukan
Berbeda dengan pori makro, pada pori mikro berlaku sebaliknya, yaitu peningkatan persentase pori mikro berpenqaruh nyata menurunkan konduktivitas hidrolika pada taraf 10% yang berlaku baik pada tanah Latosol.
Darmaqa maupun Reqosol Sindang Barang. Sebagaimana
terlihat pada Gambar 9 yang terbentuk dari persamaan
linier Y = 6.650 - 0.117 X (r = -0.670) untuk tanah
Latosol Darmaga dan Y = 7.247 - 0.119 X (r = -0.533)
untuk tanah Regosol Sindang Barang.
Kond. Hidrolika (cm/jam)
3.5 1
I
[image:45.556.118.504.304.756.2]35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57 59 Pori Mikro (90)
Gambar 9. Grafik regresi linier sederhana hubungan
antara pori mikro dengan konduktivitas
hidrolika.
Gejala ini membuktikan bahwa pori makro dapat memperlancar pergerakan udara dan perkolasi air secara
cepat, sedangkan pori mikro dapat menghambat
D. PENGARUH S T A B I L I T A S AGREGAT
Tingkat kestabilan agregat ditunjukkan oleh
indeks stabilitas agregat (ISA). Hubungan antara ISA dengan konduktivitas hidrolika pada tanah Latosol Dar- maga memberikan persamaan linier Y = 2 . 9 3 2 - 0 . 0 1 3 X
(r = - 0 . 2 2 6 ) sedangkan pada tanah Regosol Sindang Barang memberikan persamaan linier Y = 2 . 4 7 5
-
0 . 0 0 7 X [image:46.550.123.505.154.739.2](r = - 0 . 2 6 9 ) dan kedua persamaan tersebut membentuk
grafik seperti pada Gambar 1 0
Kond. Hidrolika (cm/lam)
3.5
I
/
- ~a;osol Oarmaga + Regosol Sdg. BarangI
2.5 2 1.5 1 0.6 0
Gambar 1 0 . Grafik regresi linier sederhana hubungan
antara indeks stabilitas agregat dengan konduktivitas hidrolika.
*
-Y
-
2.47. - 0.007 X(r
-
-0.260)-
*
a -
a -
- Y
-
2.932 - 0.013 X( r -0.2261
-
Rendahnya nilai koefisien korelasi (r) dan
pengaruhnya yang tidak nyata dari indeks stabilitas
40 50 60 70 80 90 100 ,110 120 130 140 150 150 lndeks Stab. Agregat
analisa varians) baik pada tanah Latosol Darmaga maupun tanah Regosol Sindang Barang adalah karena pengaruh stabilitas agregat yang bersifat statis yaitu hanya mempertahankan jumlah dan distribusi ukuran pori, sehingga pengaruh indeks stabilitas agregat tidak dapat dibandingkan secara umum seperti parameter yang lainnya. Sedangkan nilai korelasinya negatif,
ha1 ini terjadi karena secara keseluruhan baik pada
tanah Latosol Darmaga maupun pada tanah Regosol
Sindang Barang, rata-rata persentase ukuran pori makro rendah dan rata-rata indeks stabilitas agregat tinggi sehingga nilai konduktivitas hidrolika menjadi rendah. Keterangan ini lebih jelas dapat dilihat pada Lampiran
12 dan 13, dimana untuk pori makro yang paling tinggi
baik pada tanah Latosol Darmaga maupun Regosol Sindang
Barang yaitu sebesar 24.16 % dan 16.21 % dengan indeks
stabilitas agregat yang tinggi yaitu 122 dan 93
memberikan nilai konduktivitas hidrolika yang cukup
tinggi yaitu 2.32 cm/jam dan 3.06 cm/jam. Untuk pori
makro yang paling rendah baik pada tanah Latosol Darmaga maupun Regosol Sindang Barang yaitu sebesar
3.65 % dan 10.66% dengan indeks stabilitas agregat
yang tinggi pula yaitu 98 dan 97 memberikan nilai
konduktivitas hidrolika yang agak rendah yaitu 0.53
Dengan demikian maka dapat dikatakan bahwa pada tanah-tanah yang mempunyai indeks stabilitas agregat tinggi (stabil/sangat stabil) tidak menjamin akan mempunyai nilai konduktivitas hidrolika yang tinggi terutama jika tanah tersebut mempunyai persentase pori makro yang rendah, karena kestabilan agregat tidak menambah jumlah aliran tetapi hanya mempertahankan
jumlah dan distribusi pori yang ada. Tetapi
sebaliknya tanah-tanah yang mempunyai indeks sta- bilitas agregat rendah (tidak/kurang stabil) dapat
menyebabkan nilai konduktivitas hidrolika menjadi
rendah walaupun persentase pori makro cukup tinggi. Hal ini dapat terjadi pada tanah yang agregasinya
tidaklkurang stabil, ketika proses aliran berlangsung sebagian agregat akan hancur dan terdispersi, sehingqa
distribusi pori berubah dan jumlah pori makro
berkurang. Disamping itu partikel yang lepas terbawa
bersama aliran akan menyumbat pori-pori tanah. Dengan berkurangnya pori makro dan tersumbatnya pori tanah ini akan menyebabkan berkurangnya aliran air.
E. PENGARUH COLE (Coefficient of Linear Extensibility)
COLE merupakan suatu koefisien yang menyatakan
panjang pengembangan partikel tanah karena pengaruh
perubahan kandungan air. Dari hasil analisa, COLE
berperan dalam menentukan nilai konduktivitas hidrolika, yaitu setelah pori makro pada tanah Latosol Darmaga dan setelah kadar pasir pada tanah Regosol Sindang Barang.
Hubungan antara COLE dengan konduktivitas
hidrolika pada tanah Latosol Darmaga diperlihatkan
oleh persamaan linier Y = 2 . 0 0 7
-
5 . 5 3 1 X (r =- 0 . 7 0 8 ) sedangkan pada tanah Regosol Sindang Barang diperlihatkan oleh persamaan Y = 2 . 6 6 3 - 6 . 4 5 4 X (r = - 0 . 7 8 9 ) , dimana kedua persamaan tersebut secara
bersama membentuk grafik seperti pada Gambar 11.
Kond. Hldrollka (cm/jam)
3.5
1
I
[image:49.559.130.506.283.663.2]lndeks
COLE
Gambar 11. Grafik regresi linier sederhana hubungan
Dua persamaan linier di atas memberikan nilai koefisien korelasi negatif, yang menunjukkan bahwa meningkatnya nilai COLE akan berpengaruh menurunkan
nilai konduktivitas hidrolika. Berdasarkan analisa
varians, pengaruh tersebut nyata pada taraf 1% baik
pada tanah Latosol Darmaga maupun tanah Regosol
Sindang Barang. Hal ini terjadi karena proses
pengembangan partikel tanah akan mendesak dan mengisi
ruang pori antar partikel, sehingga jumlah dan ukuran
pori berkurang. Pori-pori yang lebih besar (pori
makro) akan menyempit. Dengan demikian semakin besar COLE menyebabkan makin banyak pori yang terdesak
sehingga jumlah aliran berkurang, dan sebaliknya
semakin kecil COLE menyebabkan semakin sedikit pori yang terdesak sehingga jumlah aliran bertambah.
Selanjutnya untuk mengetahui hubungan atau
korelasi secara keseluruhan dari parameter sifat fisik
tanah terhadap nilai konduktivitas hidrolika dapat dilihat dari hasil analisa regresi linier berganda, dimana untuk tanah Latosol Darmaga dan Regosol Sindang
Barang hubungan antara kadar pasir (XI), kadar liat (X2), bobot isi (X3), pori makro (X4), pori mikro (X5), indeks stabilitas agregat (X6) dan indeks COLE
(X7) dengan nilai konduktivitas hidrolika (Y),
Dari kedua persamaan di atas terlihat bahwa
secara keseluruhan, baik pada tanah Latosol Darmaga
maupun Regosol Sindang Barang, beberapa parameter
sifat fisik tanah tesebut berkorelasi secara positif,
dan berdasarkan analisa varians berpengaruh nyata
terhadap nilai konduktivitas hidrolika masing-masing
V. KESIMPULAN DAN SARAN
A. KESIMPULAN
Dari uraian di atas, maka secara umum dapat
diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut :
1. Berdasarkan analisa regresi, parameter sifat fisik
tanah yang berkorelasi positif (mendukung) terha-
dap nilai konduktivitas hidrolika adalah : kadar
pasir dan pori makro. Sedangkan yang berkorelasi negatif (menghambat) terhadap nilai konduktivitas
hidrolika adalah : kadar liat, bobot isi, pori
mikro, indeks stabilitas agregat dan indeks COLE.
2. Berdasarkan analisa varians, parameter bobot isi dan indeks stabilitas agregat tidak berpengaruh nyata terhadap konduktivitas hidrolika. Sedangkan
secara keseluruhan pada tanah Latosol Darmaga, parameter sifat fisik tanah tersebut berpengaruh nyata pada taraf 10 persen dan pada tanah Regosol
Sindang Barang berpengaruh nyata pada taraf 1
persen.
3. Pengaruh tidak nyata dari parameter bobot isi dan indeks stabilitas agregat terhadap konduktivitas hidrolika diperlihatkan juga dengan nilai koe- fisien korelasi (r) yang kecil, masing-masing sebesar -0.212 dan -0.226 untuk tanah Latosol
Sindang Barang. Rendahnya korelasi antara bobot
isi dengan konduktivitas hidrolika diantaranya
disebabkan oleh perubahan pori-pori tanah terutama
pori makro ketika proses aliran berlangsung.
Sedangkan rendahnya korelasi antara indeks
stabilitas agregat dengan konduktivitas hidrolika disebabkan karena pengaruh stabilitas agregat yang bersifat statis yaitu hanya mempertahankan jumlah dan distribusi ukuran pori ketika proses aliran berlangsung.
4. Pada tanah Latosol Darmaga, pori makro merupakan
parameter yang paling berperan didalam menentukan besarnya nilai konduktivitas hidrolika. Sedangkan pada tanah Regosol Sindang Barang, yang paling berperan menentukan nilai konduktivitas hidrolika adalah kadar liat.
5. Secara keseluruhan, pada tanah Latosol Darmaga dan
tanah Regosol Sindang Barang diperoleh rata-rata nilai konduk$ivitas hidrolika masing-masing sebe-
sar 1.28 cm/jam dan 1.84 cm/jam, dimana menurut klasifikasi konduktivitas hidrolika dari Uhland
dan O'neal ( 1 9 5 1 ) termasuk kategori agak lambat.
6. Persamaan regresi linier berganda hubungan antara
kadar pasir ( X l ) , kadar liat ( X 2 ) , bobot isi ( X 3 ) ,
pori makro (X4), pori mikro ( X 5 ) , indeks stabili-
konduktivitas hidrolika (Y) pada tanah Latosol Darmaga dan tanah Regosol Sindang Barang masing-
masing adalah :
B. SARAN
Adapun yang perlu disarankan dari hasil masalah
khusus di sini adalah :
1. sebagaimana telah disinggung pada bab terdahulu,
bahwa selain dipengaruhi oleh sifat fisik yang
membentuk padatan tanah, nilai konduktivitas
hidrolika juga dipengaruhi oleh berbagai proses
kimia dan biologi tanah. Untuk itu demi
kesempurnaan penelitian selanjutnya disarankan
supaya mengamati aspek kimia dan biologi tersebut.
2. Di samping 'itu, cara pengambilan contoh tanah
terutama untuk contoh tanah utuh (undisturbed soil sample) juga perlu hati-hati (perhatikan cara
pengambilan yang benar) untuk menghindari
DAFrAR PUSTAKA
Arsyad, S. 1 9 8 5 . Pengawetan Tanah dan Air. Departemen
Ilmu-Ilmu Tanah, Fakultas Pertanian, IPB, Bogor.
Bagian Konservasi Tanah dan Air. 1 9 7 9 . Penuntun Analisa
Fisika Tanah. Lembaga Penelitian Tanah, Bogor.
Baver, L.D. 1 9 5 9 . Soil Physics. John Wiley and Sons,
Inc., New York.
Baver, L.D., W.H. Gardner and W.R. Gardner. 1 9 7 8 . Soil
Physics. 4th ed. John Wiley and Sons, Inc., New
York
-
Toronto.Black, C.A., D.D. Evans, J.L. White, L.E. Ensmenger and
F.E. Clark. 1 9 6 5 . Methods of Soil Analysis. Part
I. Amer. Soc. Agron. Inc., Publisher, Madison,
Wisconsin USA. 7 9 2 p.
Edwards, A.L. 1 9 7 6 . An Introduction to Linear Regression
and Correlation. W.H. Freeman and Company, San
Fransisco.
Foth, H.D. 1 9 7 8 . Fundamentals of Soil Science. 6th ed.
John Wiley and Sons. Inc., New York.
Grossman, R.B., B.R. Brasher, D.P. Franzmeier and J.L.
Walker. 1 9 6 8 . Linear Extensibility as Calculated
from Natural Clod Bulk Density Measurement Soil Sci. soc. Am. Proc. 32 : 5 7 0
-
5 7 3 .Hardjowigeno, S. 1 9 8 6 . Ilmu Tanah. Jurusan Tanah,
Fakultas Pertanian, IPB, Bogor.
Hillel, D. 1 9 7 1 . Soil and Water. Physical Principles
and Process. Academic Press. New York - London.
,
D. 1 9 7 2 . Optimizing the SoiL PhysicalEnviromental Toward Greater Crop Yield. Academic
Press, New York
-
London.,
D. 1 9 8 0 . Fundamental of Soil Physics. AcademicPress, New York
-
London - Toronto-
Sydney-
SanFransisco.
Holmsgreen, G.E.S. 1 9 6 8 . Nomographic Calculation of
Linear Extensibility in soil Containing Coarse
Kramer, P.J. 1969. Plant and Soil Water Relationship A Modern Synthesis. Tata McGraw Hill Publishing Co. Ltd., New Delhi.
Larson, W.E. and C.E. Clapp. 1984. Effect of Organic
Matter on Soil Physical Properties Ip Organic Matter
and Rice. IRRI, Los Banos and Laguna.
Ochse, J.J., M.J. Soule, M.J. Dijkman, and C. Wehlburg. 1961. Tropical and Subtropical Agriculture. Vol I. The Macmillan Co., New York. 760 p.
Sapei, A., M.A. Dhalhar, K. Fujii, S. Miyauchi, dan S.
Sudou. 1990. Pengukuran Sifat-Sifat Fisik dan
~ekanik Tanah. JICA
-
DGHE / IPB Project : JTA-
9 a(132)
,
Bogor.Schwab, G.O., R.K. Prevert, T.W. Edminster and K.K.
Barnes. 1981. Soil and Water Conservation
Engineering. 3rd ed. John Wiley and Sons. Inc.,
New York.
Sitorus, R.P., 0. Haridjaja dan K.R. Brata. 1980.
Penuntun Praktikum Fisika Tanah. Departemen Ilmu-
Ilmu Tanah, Fakultas Pertanian, IPB, Bogor.
Soedarmo, D.H. dan P. Djojoprawiro. 1985. Fisika Tanah
Dasar. Sagian Konservasi Tanah dan Air, Fakultas
Pertanian, IPB, Bogor.
Steel, R.G. and J.H. Torrie. 1981. Principles and
Procedures of Statistics A Biometrical Approach. McGraw Hill Kogakusha Ltd., Tokyo.
Uhland, R.E. and A.M. O'neal. 1951. Soil Permeability
~etermination for Use in Soil and Water Conservation.
USDA, SCS - TP - 101.
U.S. Department of Agriculture. 1951. From Soil survey Manual. USDA, Handbook. No. 18. P 207.
Van Beers, W.F.J. 1972. Soil and Soil Properties.
a
Van Staveren, M.J. (Ed). Drainage Principles and
Applications. Vol I. International Institute for
Land Reclamation and Improvement, Wageningen. p 123
- 151.
Lampiran 2 . Data h a s i l pengukuran t e k s t u r pada t a n a h L a t o s o l Darmaga
Ulangan L a p i s a n % P a s i r % Debu % L i a t T e k s t u r
H a l u s H a l u s
H a l u s H a l u s
H a l u s H a l u s
H a l u s H a l u s
H a l u s H a l u s
H a l u s H a l u s
Lampiran 3 . Data h a s i l pengukuran t e k s t u r pada t a n a h Regosol Sindang Barang
Ulangan L a p i s a n % P a s i r % Debu % L i a t T e k s t u r
Agak h a l u s Agak h a l u s
G O . 44
5 1 . 1 3
Sedang Sedang
H a l u s H a l u s
H a l u s H a l u s
Agak h a l u s H a l u s
Lampiran 4. Data hasil pengukuran bobot isi, bobot jenis partikel dan porositas total pada tanah Latosol Darmaga
Bobot Isi Bobot Jenis Porositas
Ulangan Lapisan (g/cm3) Partikel Total
(gIcm3) ( 2 )
Lampiran 5. Data hasil pengukuran bobot isi, bobot jenis partikel dan porositas total pada tanah Regosol Sindang Barang
Bobot Isi Bobot Jenis Porositas
Ulangan Lapisan (g/cm3) Partikel Total
(g/cm3) ( 8 )
GO. 2 9
Lampiran 6 . Data hasil pengukuran kurva pF pada tanah
Latosol Darmaga
K a d a r A i r ( % )
U l a n g a n L a p i s a n
PF 1 PF 2 pF 2 , 5 4 PF 3
Lampiran 7. Data hasil pengukuran kurva pF pada tanah Regosol Sindang Barang
K a d a r A i r ( a )
U l a n g a n L a p i s a n
Lampiran 8 . Data hasil penqukuran distribusi ukuran pori pada tanah Latosol Darmaga
Ulangan Lapisan 1 ) 2 ) 3 ) 4 ) 5 ) a PDSC a PDC % PDL a P M % ~m
Keterangan :
1 ) % POSC = % Pori drainase sangat cepat
2 ) % PDC = % Pori drainase cepat
3 ) % PDL = % Pori drainase lambat
4) % PM = % Pori makro
Lampiran 9 . Data hasil pengukuran distribusi ukuran pori pada tanah Regosol Sindang Barang
Ulangan L a p i s a n 1 ) 2 ) 3 ) 4 ) 5 )
% PDSC % PDC % PDL % PM % Prn
K e t e r a n g a n :
1) % PDSC = % P o r i d r a i n a s e s a n g a t c e p a t 2 ) % PDC = % P o r i d r a i n a s e c e p a t
3 ) 8 PDL = 8 P o r i d r a i n a s e l a m b a t 4 ) % PM = % P o r i rnakro
Lampiran 10. Data hasil pengukuran indeks stabilitas gregat dan indeks COLE pada tanah Latosol Darmaga
Ulangan Lapisan Indeks Stabilitas COLE
Agregat
Lampiran 11. Data hasil pengukuran indeks stabilitas
agregat dan indeks COLE pada tanah Regosol Sindang Barang
Ulangan Lapisan Indeks Stabilitas COLE
Lampiran 12. Data hasil pengukuran sifat-sifat fisik tanah dan nilai konduktivitas hidrolika pada tanah Latosol Darmaga
- - - -
Ulangan No Sifat Fisrk Lapisan
1 2 3 4 5 6
1 Kadar Pasir ( % ) A 20.10 26.34 27.06 4.98 15.11 4.53
B 24.30 23.74 27.92 10.51 11.28 21.24
2 Kadar Liat ( % ) A 48.67 45.28 47.90 73.48 71.43 64.83
B 45.40 41.50 45.81 80.74 70.90 65.08
3 Bobot Isi ' A 1.16 1.03 1.08 1.18 1.23 1.23
(gIcm3) B 1.20 0.96 0.83 1.01 0.98 1.17
4 Pori Makro ( % ) A 12.27 18.39 16.90 9.53 8.98 9.25
B 3.65 8.93 24.16 7.78 7.86 4.86
5 Pori Mikro ( % ) A 42.94 37.02 42.50 43.08 47.71 43.62
B 51.41 46.00 42.00 55.49 46.34 50.48
6 Indeks Stabili- A 112 114 125 131 143 138
tas Agregat B 9 8 123 122 126 145 103
7 Indeks COLE A 0.04 0.08 0.04 0.21 0.16 0.11
B 0.18 0.15 0.01 0.14 0.42 0.03
8 Kond. Hidrolika A 1.71 2.15 3.12 0.98 0.80 1.01
(cmljam) B 0.53 0.96 2.32 0.39 0.21 1.22
Keterangan :
Lapisan A = Kedalaman tanah 0 - 20 cm
Lampiran 13. Data hasil pengukuran sifat-sifat fisik tanah dan nilai
konduktivitas hidrolika pada tanah Regosol Sindang
Barang
Ulangan No Sifat Fisik Lapisan
1 2 3 4 5 6
1 Kadar Pasir ( % )
2 Kadar Liat ( % )
3 Bobot Isi (g/cm3)
4 Pori Makro ( 8 )
5 Pori Mikro ( 8 ) .
6 Indeks Stabili- tas Agregat
7 Indeks COLE
8 Kond. Hidrolika (cm/jam)
Keterangan :
Lapisan A = Kedalaman tanah 0 - 2 0 cm
Lampiran 14. Analisa regresi linier sederhana hubungan
antara beberapa sifat fisik tanah (Latosol
Darmaga) sebagai variabel bebas (X) dengan
konduktivitas hidrolika sebagai variabel tak bebas (Y)
V a r i a b e l B e b a s K o e f . R e g r e s i K o n s t a n t a K o e f . K o r e l a s i
( X I ( B ) ( A ) ( r )
K a d a r P a s i r 0.064 0.123 0 . 6 2 5
K a d a r L i a t - 0.037 3.452 - 0 . 5 3 1
B o b o t I s i - 1.586 3.018 - 0.212
P o r i M a k r o 0 . 1 1 8 - 0 . 0 2 5 0.806
P o r i M i k r o - 0.117 6 . 6 5 0 - 0.670
I S A
-
0.013 2.932-
0.226COLE
-
5.531 2.007 . - 0'. 7 0 8Lampiran 15. Analisa regresi linier sederhana hubungan
antara beberapa sifat fisik tanah (Regosol
Sindang Barang) sebagai variabel bebas (X)
dengan konduktivitas hidrolika sebagai
variabel tak bebas (Y)
V a r i a b e l B e b a s K o e f . R e g r e s i K o n s t a n t a K o e f . K o r e l a s i
( x ) ( B ) ( A ) ( r )
K a d a r P a s i r 0.102
-
0.002 0.805K a d a r L i a t - 0.036 3 . 2 6 7 - 0.816
B o b o t I s i - 1 . 9 4 4 3.897 - 0.319
P o r i M a k r o 0.132 0.022 0.632
P o r i M i k r o
-
0.119 7.247 - 0.533I S A -'0.007 2.475 - 0 . 2 6 3
Lampiran 16. Analisa regresi linier berganda hubungan
antara beberapa sifat fisik tanah (Latosol
Darmaga) sebagai variabel bebas (X) dengan konduktivitas hidrolika sebagai variabel tak
bebas (Y)
-
Variabel Bebas Koef. Regresi Konstanta Koef. Korelasi
(XI ( B ) ( A ) (R)
Kadar Pasir 0.050 Kadar Liat 0.012 ~ o b o t Isi 0.941 Pori Makro 0.042 Pori Mikro - 0.063
ISA 0.006
COLE
-
2.920 0.707Lampiran 17. Analisa regresi linier berganda hubungan
antara beberapa sifat fisik tanah (Regosol Sindang Barang) sebagai variabel bebas (X)
dengan konduktivitas hidrolika sebagai
variabel tak bebas (Y)
Variabel Bebas Koef. Regresi Konstanta Koef. Korelasi
(XI ( 8 ) (A) (R)
Kadar Pasir 0.004 Kadar Liat - 0.031 Bobot Isi - 0.580 Pori Makro
-
0.024 Pori Mikro-
0.053I S A '0.003
ran 18. Analisa varians regresi linier sederhana hubungan antara beberapa sifat fisik tanah (Latosol Darmaga) sebagai variabel bebas ( X ) dengan konduktivitas hidrolika sebagai variabel tak bebas (Y)
Kadar P a s i r Kadar L i a t Bobot I s i P o r i Makro P o r i M i k r o I SA COLE sunber V a r i a s i db
KT F-hi t KT F - h i t KT F-hit KT F-hit KT F-hi t KT F-hi t KT F-hi 1
Regresi 1 3.281 6.399 * -2.934 5.360 0.377 0.469 5.469 18.608 ** 3.775 8.148 * 0.431 0.540 4.219 10.072 ** Residu 10 0.5127 0.547
