Unjuk Kerja Lysimeter Otomatis dengan Bantuan Tipping Bucket

UNJUK KERJA LYSIMETER OTOMATIS DENGAN

BANTUAN

TIPPING BUCKET

JEFFRY SETIAWAN

DEPARTEMEN GEOFISIKA DAN METEOROLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN

SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Unjuk Kerja Lysimeter Otomatis dengan Bantuan Tipping Bucket adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum pernah diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.

Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.

Bogor, Februari 2014

Jeffry Setiawan

ABSTRAK

JEFFRY SETIAWAN. Unjuk Kerja Lysimeter Otomatis dengan Bantuan Tipping Bucket. Dibimbing oleh BREGAS BUDIANTO.

Evapotranspirasi dapat diukur dengan menggunakan lysimeter. Tujuan penelitian ini adalah untuk melakukan uji rancang bangun lysimeter dengan flowmeter tipping bucket. Lysimeter yang diujicobakan dengan luas penampang 2600 cm2 dan 5200 cm2.Pengukuran evapotranspirasi didapatkan dengan sistem neraca air tertutup pada lysimeter otomatis. Lysimeter otomatis akan merekam kejadian perkolasi dari tipping bucket. Hasil pengukuran evapotranspirasi dengan menggunakan lysimeter otomatis menunjukkan karakter yang sama dengan evaporasi pada panci kelas A. Lysimeter otomatis dapat memberikan informasi tentang karakter tanah lysimeter dan karakter laju perkolasi lysimeter selama turun hujan. Lysimeter otomatis dengan luas penampang 2600 cm2 dan 5200 cm2 memiliki unjuk kerja yang sama untuk mengukur evapotranspirasi potensial sehingga desain yang direkomendasikan untuk digunakan adalah lysimeter dengan luas penampang 2600 cm2.

Kata kunci: evapotranspirasi potensial, lysimeter otomatis, tipping bucket

ABSTRACT

JEFFRY SETIAWAN. Performance Automatic Lysimeter with Help of Tipping Bucket. Supervised by BREGAS BUDIANTO.

Evapotranspiration can be measured using lysimeter. The purpose of this study was to test lysimeter design with tipping bucket flowmeter. Lysimeter are tested with size of 2600 cm2 and 5200 cm2. Measurement of evapotranspiration made with closed water balance on the lysimeter. Lysimeter automatically record the drainage water from the tipping bucket signal. Measurement result of the lysimeter indicating similar with evaporation on class A pan evaporimeter. Lysimeter automatically can provide information on the character of soil infiltration and character of rate drainage lysimeter during rain. Lysimeter automatically with size of 2600 cm2 and 5200 cm2 having character the same performance to measure potential evapotranspiration which the design is recommended for use with the lysimeter size of 2600 cm2.

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains

pada

Departemen Geofisika dan Meteorologi

UNJUK KERJA LYSIMETER OTOMATIS DENGAN

BANTUAN

TIPPING BUCKET

JEFFRY SETIAWAN

DEPARTEMEN GEOFISIKA DAN METEOROLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR

Judul Skripsi : Unjuk Kerja Lysimeter Otomatis dengan Bantuan Tipping Bucket

Nama : Jeffry Setiawan

NIM : G24100070

Disetujui oleh

Ir Bregas Budianto, Ass.Dpl Pembimbing

Diketahui oleh

Dr Ir Tania June, M.Sc Ketua Departemen

PRAKATA

Segala puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini dapat diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian ini adalah Unjuk Kerja Lysimeter Otomatis dengan Bantuan Tipping Bucket. Penelitian dilaksanakan sejak bulan Oktober 2013 dan diselesaikan pada bulan Januari 2014. Penelitian ini merupakan bagian dari penelitian GFM-IPB dimana Ir Bregas Budianto, Ass. Dpl merupakan counterpart

peneliti GFM-IPB.

Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Ir Bregas Budianto, Ass. Dpl selaku pembimbing skripsi yang telah banyak memberikan ide, kritik, saran, dan masukannya sehingga karya tulis ini dapat diselesaikan. Terima kasih juga penulis ucapkan kepada Ahmad Shalahuddin dan Khabib Dhunka yang telah mengajarkan dasar-dasar elektronika.

Penulis ucapkan terima kasih kepada seluruh staf pengajar yang telah banyak memberi ilmu dan membimbing penulis selama menjalani perkuliahan di Departemen Geofisika dan Meteorologi. Ucapan terima kasih juga penulis ucapkan kepada seluruh staf pegawai GFM yang telah membantu dalam administrasi selama penulis menjalani perkuliahan. Terimakasih juga penulis ucapkan kepada Nita Tri Damayanti, Mulyana Saputra, Dhanu Tri Atmanto, F Aprian Harjo, Suriansyah, Hendi Rohendi, dan seluruh teman-teman GFM 47 dan GFM 48 serta kerabat karib yang telah memberikan banyak ilmu dan pengalaman selama menjalani perkuliahan di IPB.

Terima kasih penulis ucapkan kepada ayah, ibu, serta seluruh keluarga, atas segala doa, bantuan, motivasi, dan kasih sayangnya. Terima kasih juga kepada seluruh kerabat karib atas segala bantuan yang telah diberikan selama menjalani masa perkuliahan di Institut Pertanian Bogor. Terima kasih kepada Kementrian Pendidikan dan Kebudayaan RI yang telah memberikan beasiswa dan motivasi untuk menjalani perkuliahan di Institut Pertanian Bogor.

Saya berharap semoga tulisan ini bermanfaat dan dapat menambah khasanah ilmu pengetahuan.

Bogor, Februari 2014

DAFTAR ISI

DAFTAR TABEL vi

DAFTAR GAMBAR vi

DAFTAR LAMPIRAN vi

PENDAHULUAN 1

Latar Belakang 1

Tujuan Penelitian 1

METODE 2

Waktu dan Tempat Penelitian 2

Bahan 2

Alat 2

Prosedur Penelitian 2

HASIL DAN PEMBAHASAN 7

Pengukuran Evapotranspirasi Potensial 7

Karakter Infiltrasi Tanah Lysimeter 8

Laju Perkolasi Lysimeter Selama Turun Hujan 9

SIMPULAN DAN SARAN 10

Simpulan 10

Saran 11

DAFTAR PUSTAKA 11

LAMPIRAN 12

DAFTAR TABEL

1 Hasil persamaan regresi kalibrasi dinamik 5

DAFTAR GAMBAR

1 Konstruksi lysimeter tampak atas 3

2 Konstruksi tipping bucket tampak samping 3

3 Pengaturan tinggi rendah sekrup tipping bucket saat kalibrasi statik

dilakukan pada bidang datar 4

4 Kalibrasi dinamik tipping bucket. Warna biru tua menunjukkan tipping bucket 1, merah menunjukkan tipping bucket 2, hijau menunjukkan

tipping bucket 3, ungu menunjukkan tipping bucket 4 dan biru muda

menunjukkan tipping bucket 5 5

5 Peletakkan lysimeter tampak samping 6

6 Pemasangan tipping bucket pada lysimeter tampak atas 6 7 Pengujian data evapotranspirasi potensial dengan membandingkan data

evaporasi pada panci kelas A. Warna hijau menunjukkan lysimeter 1-2, biru menunjukkan lysimeter 3, merah menunjukkan lysimeter 4 dan ungu

menunjukkan lysimeter 5-6 7

8 Karakter infiltrasi tanah lysimeter otomatis. Warna biru menunjukkan lysimeter 1-2, merah menunjukkan lysimeter 3, hijau menunjukkan

lysimeter 4 dan ungu menunjukkan lysimeter 5-6 9

9 Karakter laju perkolasi lysimeter selama turun hujan. Warna merah menunjukkan perkolasi dan biru menunjukkan curah hujan 10

DAFTAR LAMPIRAN

1 Kalibrasi statik tipping bucket 12

2 Kalibrasi dinamik tipping bucket 12

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Air merupakan faktor yang sangat penting bagi tanaman. Tanaman membutuhkan air untuk proses pertumbuhan dan perkembangan. Ketersediaan air yang cukup digunakan oleh tanaman untuk melakukan proses fotosintesis. Tanpa kehadiran air, tanaman tidak dapat melakukan proses fotosintesis sehingga tanaman akan cepat layu dan mati.

Kehilangan air pada tanaman disebabkan oleh proses evapotranspirasi. Evapotranspirasi merupakan salah satu komponen neraca air yang terbagi menjadi evaporasi dan transpirasi. Evaporasi adalah peristiwa air menjadi uap naik ke udara dan berlangsung terus menerus dari permukaan air, permukaan tanah, padang rumput, persawahan, hutan dan lain-lain. Sedangkan transpirasi adalah peristiwa perpindahan air dari tanah ke atmosfer melalui akar, batang dan daun (Sosrodarsono dan Takeda 1985).

Menurut Doorenbos dan Pruitt (1977), untuk mengetahui evapotranspirasi tanaman dapat diduga dengan evapotranspirasi acuan dari data iklim setempat. Evapotranspirasi dapat di ukur secara langsung dengan menggunakan lysimeter. Lysimeter merupakan wadah besar yang di tanam dalam tanah dengan ditumbuhi tanaman diatasnya sehingga dapat dihitung air yang masuk dan keluar dari dalamnya. Unsur yang diamati adalah nilai penguapan yang berlangsung pada sebidang tanah yang bervegetasi rumput pendek. Lysimeter yang ideal untuk mengukur evapotranspirasi tanaman dengan akurasi 0,1 mm air (Aboukhaled et al. 1986).

Seiring berkembangnya teknologi, untuk mempermudah dalam pengambilan data perkolasi, maka digunakan lysimeter otomatis dengan bantuan tipping bucket

yang menggunakan perangkat elektronik. Alat bantu yang digunakan untuk merekam jumlah perkolasi pada lysimeter otomatis yaitu PC (Personal Computer).

Menurut Goss dan Ehlers (2009), lysimeter yang biasa digunakan untuk mengukur evapotranspirasi memiliki kedalaman tanah 1-2,5 m. Pada dasarnya kedalaman tanah yang tinggi berfungsi untuk gerakan air di dalam tanah akibat gaya gravitasi yang disebut perkolasi. Kendala menggunakan lysimeter dengan kedalaman tanah 1-2,5 m adalah lysimeter tidak dapat dipindahkan ke tempat yang berbeda. Untuk itu, kedalaman tanah yang tinggi, pengukuran evapotranspirasi tanaman tidak dapat dilakukan di tempat yang berbeda.

Kebutuhan air tanaman pada lysimeter otomatis diberikan dengan hujan alami, irigasi atau artifisal air permukaan (lapisan air konstan). Sistem drainase gravitasi lebih murah, mudah untuk diinstal dan hampir tidak memerlukan pemeliharaan.

Tujuan Penelitian

2

METODE

Waktu dan Tempat Penelitian

Peralatan pendukung penelitian disiapkan bulan Oktober 2013 di Workshop Instrumentasi Meteorologi dan Laboratorium Terpadu Meteorologi. Kemudian lysimeter diujicobakan pada bulan November 2013 di Taman Meteorologi, Departemen Geofisika dan Meteorologi, Institut Pertanian Bogor.

Bahan

Bahan-bahan yang digunakan adalah sebagai berikut :  Pipa PVC (panjang : 200 cm, diameter : 13 cm)  Sensor hall effect ATS 177 dan ATS 276  Kabel

 Rumput

 Lem PVC dan lem panas (hot melt glue)  Gelas ukur

Alat

Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah seperangkat komputer beserta perangkat lunak pembantu yaitu Event Logger sebagai perekam kejadian jungkitan tipping bucket pada penakar hujan tipe tipping bucket dan perkolasi lysimeter.

Prosedur Penelitian

Penelitian dilakukan dalam beberapa proses tahapan. Langkah pertama yang dilakukan adalah mempersiapkan alat dan bahan. Setelah itu dilakukan pengujian lysimeter dan tipping bucket. Proses pengujian dilanjutkan dengan kalibrasi

tipping bucket, pemasangan alat ukur dan metode analisa unjuk kerja lysimeter.

Persiapan Lysimeter dan Tipping Bucket

3

Gambar 1 Konstruksi lysimeter tampak atas

Tipping bucket disiapkan dari bahan PVC. Tipping bucket yang tersedia di Workshop Instrumentasi Meteorologi berbentuk T dengan pipa yang dibelah sama panjang dan ujungnya dibuat sedikit meruncing seperti ditunjukkan pada Gambar 2. Dengan volume satu kali jungkitan tipping bucket adalah 3,5 ml (Kibtiah 2009). Untuk mengurangi gaya gesek yang besar pada poros tipping bucket maka digunakan jarum jahit yang berdiameter kecil.

Proses Kalibrasi Tipping Bucket

Tipping bucket harus dikalibrasi terlebih dahulu sebelum digunakan untuk mendapatkan data yang akurat. Kalibrasi yang dilakukan adalah kalibrasi statik dan dinamik. Kalibrasi dilakukan pada semua tipping bucket yang digunakan pada lysimeter dan penakar hujan.

Kalibrasi statik merupakan suatu cara untuk mengatur tipping bucket agar memiliki kapasitas penampung yang diharapkan. Kalibrasi statik dilakukan dengan memasukkan air demi sedikit menggunakan pipet ke sisi penampung sampai bejana berjungkit. Metode ini dilakukan berulang-ulang untuk setiap sisi penampung bejana dan dihitung nilai rataan pada masing-masing sisi penampung bejana tersebut.

Apabila air telah dituangkan semua ke dalam sisi bejana tapi tipping bucket

belum berjungkit, atau air belum tertuang semua namun tipping bucket telah berjungkit, maka dalam hal ini harus dilakukan pengaturan kedudukan tinggi rendahnya penyangga tipping bucket.

4

Berdasarkan pengaturan tinggi rendah sekrup sebagai penyangga tipping bucket pada kalibrasi statik yang telah dilakukan secara berulang dan diambil nilai rataan memiliki variasi nilai volume yang berkisar antara 3,4 ml sampai 3,6 ml seperti ditunjukkan pada Gambar 3. Perbedaan nilai antar tipping bucket tidak menjadi masalah karena nilai kalibrasi akan disertakan dalam perhitungan dan analisis hasil pengukuran. Sehingga perhitungan yang dilakukan tetap menghasilkan data yang akurat.

Kalibrasi dinamik merupakan suatu cara untuk mengetahui jumlah air yang tidak terhitung akibat dari mekanisme tipping bucket pada saat terjadi jungkitan. Kalibrasi dinamik dilakukan dengan menentukan nilai parameter V dan T, yaitu dengan melakukan pengukuran laju aliran (Q). Jika T merupakan waktu yang dibutuhkan bejana untuk berjungkit diplotkan dengan nilai berbanding terbalik dengan laju aliran (1/Q), maka dari slope tersebut dapat diketahui besarnya volume bejana (V) dan intercept dapat diketahui nilai T (Calder dan Kidd 1978).

Kalibrasi dinamik dilakukan dengan memberikan laju aliran air yang berbeda-beda menggunakan kran air. Laju aliran air yang diberikan untuk tipping bucket yaitu 0,3 ml/detik hingga 2 ml/detik. Kalibrasi ini dilakukan pada empat buah tipping bucket perkolasi dan satu buah penakar hujan seperti ditunjukkan pada Gambar 4.

Sensor magnetik yang dipasang pada tipping bucket akan mengirimkan sinyal ke PC melalui software Event Logger. Waktu antar jungkitan akan diperoleh dari data perekaman yang terdapat di Microsoft Excel. Laju aliran air diatur menggunakan kran air dan dilakukan dengan aliran yang berbeda. Nilai yang dihasilkan dari kalibrasi dinamik akan digunakan dalam melakukan perhitungan data hasil pengukuran di lapang.

Gambar 3 Pengaturan tinggi rendah sekrup

5

Tabel 1 Hasil persamaan regresi kalibrasi dinamik

Tipping Bucket Persamaan Regresi

Volume takaran tipping bucket hasil kalibrasi dinamik diperoleh dari nilai

slope hubungan 1/Q (axis) dengan T (ordinat). Sedangkan waktu jungkitan

tipping bucket diperoleh dari nilai intercept persamaan hasil kalibrasi dinamik. Berdasarkan persamaan Tabel 1 menunjukkan bahwa performa unjuk kelima

tipping bucket telah seragam. Secara teoritis, ketika tipping bucket menjungkit dengan laju aliran yang besar, maka nilai 1/Q semakin kecil sehingga nilai

intercept akan mencapai nol.

Pemasangan Lysimeter dan Tipping Bucket

Enam buah lysimeter diletakkan sejajar dengan permukaan tanah bervegetasi rumput. Salah satu ujung lysimeter diletakkan pada tanah miring dan ujung lainnya diberi penyangga agar terjadi kemiringan. Hal ini dilakukan untuk menghindari air yang menggenang di ujung lysimeter. Ujung lubang perkolasi dilapisi kain goni dan dibawah keluaran air tersebut diletakkan sebuah tipping bucket untuk menghitung jumlah volume air perkolasi yang keluar dari lysimeter seperti ditunjukkan pada Gambar 5.

6

Gambar 5 Peletakkan lysimeter tampak samping

Di lingkungan sekitar lysimeter diletakkan penakar hujan otomatis tipping bucket untuk mengukur masukan air hujan.

Metode Analisa Unjuk Kerja Lysimeter

Perlakuan yang dilakukan adalah pemberian air irigasi setiap hari sebesar 2000 cm3 untuk masing-masing lysimeter (1, 2, 3, 4, 5, 6) dengan asumsi jumlah tersebut adalah kapasitas simpan air tanah lysimeter. Asumsi lain pemberian irigasi adalah untuk menjenuhkan tanah sehingga kapasitas lapang tanah dapat dicapai maka ΔS akan sama dengan nol (Handoko 1994). Untuk melihat karakter lysimeter maka dilakukan pengulangan dengan cara sebagai berikut (Gambar 6): Lysimeter 1 dan 2 : dipasang TB1

Lysimeter 3 : dipasang TB2 Lysimeter 4 : dipasang TB3 Lysimeter 5 dan 6 : dipasang TB 4

Semua komponen neraca air lysimeter harus diubah ke dalam satuan tinggi kolom air. Resolusi penakar hujan tipping bucket mencapai 0,2 mm. Nilai tersebut didapatkan setelah kalibrasi tipping bucket penakar hujan yang mencapai 3,5 ml dengan cara membagi volume bucket dengan luas penampang penakar hujan yang

Keterangan :

TB : Tipping Bucket

Gambar 6 Pemasangan tipping bucket

7 luasnya ±154 cm2. Sedangkan resolusi tipping bucket untuk lysimeter 2600 cm2 mencapai 0,01 mm dan lysimeter 5200 cm2 mencapai 0,006 mm. Nilai tersebut didapatkan setelah kalibrasi tipping bucket untuk perkolasiyang mencapai 3,5 ml dengan cara membagi volume bucket dengan luas penampang lysimeter masing-masing.

Nilai evapotranspirasi didapatkan dari asumsi neraca air lahan tertutup, yakni selisih antara input dan output. Nilai input adalah volume air irigasi dan air hujan. Sedangkan nilai output adalah air perkolasi yang keluar dari lysimeter. Penampang lysimeter dibuat terbuka karena ada input yang berupa volume air hujan yang masuk ke dalam lysimeter.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengukuran Evapotranspirasi Potensial

Pengukuran evapotranspirasi potensial selama penelitian dengan menggunakan lysimeter otomatis dilakukan selama 30 hari pencatatan. Nilai evapotranspirasi pada lysimeter otomatis dengan luas penampang 5200 cm2 berkisar dari 2,6 mm sampai 6,1 mm. Total keseluruhan nilai evapotranspirasi potensial selama penelitian yaitu 265,7 mm. Sedangkan rata-rata nilai evapotranspirasi potensial yaitu 4,4 mm.

Berdasarkan data yang terekam di PC, terlihat bahwa penggunaan 2 buah talang untuk mengukur evapotranspirasi tanaman dapat dikatakan cukup mewakili kondisi vegetasi rumput dengan luas penampang 5200 cm2 seperti yang

Panci Kelas A Baranang Siang IPB (mm) Gambar 7 Pengujian data evapotranspirasi

8

Karakter yang sama ditunjukkan oleh lysimeter otomatis dengan luas penampang 2600 cm2. Selama penelitian nilai evapotranspirasi berkisar dari 2,8 mm sampai 6,2 mm. Total nilai evapotranspirasi potensial sebesar 265,3 mm. Hasil rata-rata nilai evapotranspirasi selama penelitian yaitu 4,4 mm. Perbedaan nilai evapotranspirasi antara lysimeter otomatis 5200 cm2 dengan 2600 cm2 tidak jauh berbeda yaitu 0,4 mm.

Hasil pengujian data evapotranspirasi dengan data evaporasi menunjukkan keragaman data yang tidak jauh berbeda antara pengukuran menggunakan lysimeter otomatis dengan panci kelas A. Namun, masih terdapat dua hari data evapotranspirasi yang jauh berbeda dengan data evaporasi. Perbedaan ini tidak menjadi masalah karena secara keseluruhan data evapotranspirasi yang di ukur dengan menggunakan lysimeter otomatis tidak mengalami kendala di lapangan. Salah satu faktor yang berpengaruh terhadap nilai evapotranspirasi adalah curah hujan yang masuk ke dalam lysimeter.

Penggunaan lysimeter otomatis memiliki kelebihan dibanding lysimeter konvensional. Penggunaan tipping bucket dapat memberikan informasi awal kejadian hujan hingga awal keluarnya air sebagai air perkolasi yang keluar dari lysimeter. Air perkolasi yang keluar melalui lubang perkolasi dapat menggambarkan sisa jumlah air yang digunakan oleh tanah maupun tanaman untuk melakukan proses evapotranspirasi ke atmosfer.

Secara teknis selama penelitian tidak terdapat hambatan, baik alat penakar hujan maupun tipping bucket untuk mengukur air perkolasi dari lysimeter. Namun, terdapat beberapa faktor yang harus diperhatikan dalam memaksimumkan kehilangan air melalui evapotranspirasi (Allen et al. 1998). Vegetasi rumput harus dalam keadaan pendek untuk meminimumkan tahanan gerakan air. Penutupan tajuk yang rapat sehingga mampu mengurangi laju evaporasi dari tanah secara langsung. Ketersediaan air tanah yang cukup untuk meminimumkan aktivitas stomata terhadap transpirasi. Vegetasi rumput yang digunakan pada lysimeter adalah rumput gajah mini. Rumput gajah mini (Axonopus Sp) memiliki ciri berdaun tebal dengan tepian yang agak keriting, panjang daun sekitar 5 cm dan panjang akar 5-8 cm. Daunnya pendek dan tak cepat panjang sehingga tidak repot untuk mencukur setiap bulan (Steenis dkk. 1992).

Karakter Infiltrasi Tanah Lysimeter

9

Menurut Handoko (1994), pada suatu waktu tertentu laju infiltrasi relatif konstan. Kapasitas infiltrasi yang diuji pada lysimeter 2600 cm2 dengan lysimeter 5200 cm2 memiliki karakter yang sama, yakni mencapai 0,0005 mm/jam. Jika air irigasi meresap ke dalam tanah maka kadar lengas tanah akan meningkat hingga mencapai kapasitas lapang. Pada kondisi kapasitas lapang, air yang masuk ke dalam lysimeter akan keluar sebagai air perkolasi.

Karakter Laju Perkolasi Lysimeter Selama Turun Hujan

Pencatatan data perkolasi dengan bantuan tipping bucket dapat memberikan informasi mengenai karakter laju perkolasi lysimeter selama turun hujan. PC akan merekam setiap kejadian perkolasi yang berasal dari jungkitan tipping bucket

melalui Event Logger. Perekaman data yang tersedia pada PC berupa waktu kejadian dan jumlah jungkitan tipping bucket. Hasil perekaman data ini dapat memberikan informasi mengenai kapan awal turun hujan sampai terjadinya perkolasi yang keluar dari lysimeter.

10

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Hasil penelitian menunjukkan bahwa lysimeter otomatis dengan bantuan

tipping bucket dapat digunakan untuk mengukur neraca air tertutup pada permukaan bervegetasi. Penggunaan lysimeter otomatis untuk mengukur evapotranspirasi potensial (ETp) dengan luas penampang 2600 cm2 dan 5200 cm2 menunjukkan unjuk kerja yang sama sehingga desain yang direkomendasikan untuk digunakan adalah lysimeter dengan luas penampang 2600 cm2.

11

Saran

Teknik penambahan air pada lysimeter dapat dikembangkan dengan menggunakan pompa air kecil. Penggunaan tipping bucket tidak hanya sebatas digunakan untuk perhitungan volume air perkolasi. Namun, tipping bucket dapat dikembangkan untuk menghitung volume penambahan air lysimeter.

DAFTAR PUSTAKA

Aboukhaled, A., A. Alfaro dan M. Smith. 1986. Lysimeters - FAO Irrigation and Drainage Paper, 39 (68p). Food and Agriculture Organization of the United Nations. Rome

Allen, R.G., Pereira L., S., Raes D. and Smith, M. 1998. Crop Evapotranspiration – Guidelines for Computing Crop Water Requirements – FAO Irrigation and Drainage Paper, 56. Food and Agriculture Organization of the United Nations. Rome

Calder I.R., Kidd C.H.R. 1978. A Note on The Dynamic of Tipping-Bucket Gauges. Journal Hydrology 39: 383-385.

Doorenbos, J. And W.O. Pruitt, 1984. Guidelines for Predicting Crop Water Requirement. Paper No. 33. FAO. Rome

Goss, M. J., Ehlers W. 2009. The Role of Lysimeters in The Development of Our Understanding of Soil Water and Nutrient Dynamics in Ecosystems. Soil Use and Management. 25: 213-223. Doi: 10.1111/j.1475-2743.2009.00230.x

Handoko. 1994. Evapotranspirasi. In: Handoko (Eds), Klimatologi Dasar. Pustaka Jaya. Bogor. Pp: 9-11.

Handoko. 1994. Sifat Fisik Tanah. In : Handoko (Eds), Dasar Penyusunan dan Aplikasi Model Simulasi Komputer untuk Pertanian. Pustaka Jaya. Bogor. Pp: 47-60.

Kibtiah M. 2009. Implementasi Sensor Hall Effect Pada Tipping Bucket. [Skripsi]. Bogor. Departemen Geofisika dan Meteorologi. Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor.

Sostrodarsono, S. dan Takeda. 1985. Hidrologi untuk Pengairan. Pradnya Paramita. Jakarta.

LAMPIRAN

Lampiran 1 Kalibrasi statik tipping bucket

Ulangan TB 1 TB 2 TB 3 TB 4 TB 5 (CH)

Lampiran 2 Kalibrasi dinamik tipping bucket

13

200 131 40 3 180 1,37 0,7

4

50 82 11 7 40 0,49 2,1

100 49 21 2 80 1,63 0,6

200 101 48 2 180 1,78 0,6

5 (CH)

50 138 11 13 40 0,29 3,5

100 60 25 2 80 1,33 0,8

200 130 39 3 180 1,38 0,7

Lampiran 3 Hasil pengukuran dengan menggunakan lysimeter otomatis 5200 cm2

Hari

Irigasi Hujan

Total Input (mm)

Perkolasi ETP Stasiun Baranang

Siang

ml mm ml mm TB 1 TB 4 TB 1 TB 4 CH evaporasi

ml mm ml mm mm mm mm mm

1 4000 7,7 129,5 8,4 16,1 5999 11,5 5866 11,3 4,6 4,8 9,1 4,7

2 4000 7,7 0 0 7,7 1060,5 2,0 1102,5 2,1 5,7 5,6 0 5,6

3 4000 7,7 38,5 2,5 10,2 2453,5 4,7 2453,5 4,7 5,5 5,5 2 6,1

4 4000 7,7 101,5 6,6 14,3 4938,5 9,5 4998 9,6 4,8 4,7 7,3 4,6

5 4000 7,7 126 8,2 15,9 5691 10,9 5747 11,1 4,9 4,8 10,3 5,2

6 4000 7,7 0 0 7,7 1060,5 2,0 1088,5 2,1 5,7 5,6 0 5,7

7 4000 7,7 731,5 47,5 55,2 27153 52,2 27132 52,2 3,0 3,1 58

8 4000 7,7 21 1,4 9,1 2782,5 5,4 2800 5,4 3,7 3,7 1 3,4

9 4000 7,7 49 3,2 10,9 3325 6,4 3300,5 6,3 4,5 4,5 - 4,7

10 4000 7,7 52,5 3,4 11,1 3766 7,2 3773 7,3 3,9 3,8 4,1 4,2

11 4000 7,7 175 11,4 19,1 7245 13,9 7290,5 14,0 5,1 5,0 26 4,8

12 4000 7,7 203 13,2 20,9 9156 17,6 9173,5 17,6 3,3 3,2 16,4 3,6

13 4000 7,7 94,5 6,1 13,8 5355 10,3 5302,5 10,2 3,5 3,6 12,5 2,4

14 4000 7,7 171,5 11,1 18,8 7714 14,8 7644 14,7 4,0 4,1 14 4,5

15 4000 7,7 710,5 46,2 53,9 26579 51,1 26638,5 51,2 2,8 2,6 44

16 4000 7,7 56 3,6 11,3 4112,5 7,9 4053 7,8 3,4 3,5 4,2 2,4

17 4000 7,7 434 28,2 35,9 16996 32,7 16982 32,7 3,2 3,2 26,5 3,4

18 4000 7,7 108,5 7,1 14,7 5092,5 9,8 5008,5 9,6 5,0 5,1 - 5,2

19 4000 7,7 0 0,0 7,7 836,5 1,6 854 1,6 6,1 6,1 - 7,8

20 4000 7,7 185,5 12,1 19,7 7700 14,8 7591,5 14,6 4,9 5,1 - 5,4

21 4000 7,7 126 8,2 15,9 5897,5 11,3 5915 11,4 4,5 4,5 - 4,8

22 4000 7,7 73,5 4,8 12,5 3846,5 7,4 3885 7,5 5,1 5,0 - 6,5

23 4000 7,7 17,5 1,1 8,8 1862 3,6 1844,5 3,5 5,2 5,3 - 6,5

24 4000 7,7 21 1,4 9,1 2387 4,6 2390,5 4,6 4,5 4,5 2 4,5

25 4000 7,7 189 12,3 20,0 8781,5 16,9 8711,5 16,8 3,1 3,2 10,5 2,8

26 4000 7,7 455 29,6 37,3 17829 34,3 17871 34,4 3,0 2,9 - 1,4

27 4000 7,7 171,5 11,1 18,8 7728 14,9 7717,5 14,8 4,0 4,0 - 4,5

28 4000 7,7 0 0,0 7,7 1085 2,1 1078 2,1 5,6 5,6 - 5,6

29 4000 7,7 14 0,9 8,6 2065 4,0 2135 4,1 4,6 4,5 1 4,8

30 4000 7,7 0 0,0 7,7 1057 2,0 1120 2,2 5,7 5,5 - 6,5

Lampiran 4 Hasil pengukuran dengan menggunakan lysimeter otomatis 2600 cm2

Hari

Irigasi Hujan

Total Input (mm)

Perkolasi ETP Stasiun Baranang

Siang

ml mm ml mm TB 2 TB 3 TB 2 TB 3 CH evaporasi

ml mm ml mm mm mm mm mm

1 2000 7,7 129,5 8,4 16,1 3010 11,6 2989 11,5 4,5 4,6 9,1 4,7

2 2000 7,7 0 0,0 7,7 556,5 2,1 560 2,2 5,6 5,5 0 5,6

3 2000 7,7 38,5 2,5 10,2 1260 4,8 1295 5,0 5,3 5,2 2 6,1

4 2000 7,7 101,5 6,6 14,3 2537,5 9,8 2555 9,8 4,5 4,5 7,3 4,6

5 2000 7,7 126 8,2 15,9 2901,5 11,2 2870 11,0 4,7 4,8 10,3 5,2

6 2000 7,7 0 0,0 7,7 542,5 2,1 556,5 2,1 5,6 5,6 0 5,7

7 2000 7,7 731,5 47,5 55,2 13496 51,9 13527,5 52,0 3,3 3,2 58

8 2000 7,7 21 1,4 22,7 4900 18,8 4921 18,9 3,9 3,8 1 3,4

9 2000 7,7 49 3,2 8,6 1069,2 4,1 1004,5 3,9 4,5 4,7 - 4,7

10 2000 7,7 52,5 3,4 11,1 1848 7,1 1872,5 7,2 4,0 3,9 4,1 4,2

11 2000 7,7 175 11,4 19,1 3650,5 14,0 3696 14,2 5,0 4,9 26 4,8

12 2000 7,7 203 13,2 20,9 4578 17,6 4613 17,7 3,3 3,1 16,4 3,6

13 2000 7,7 94,5 6,1 13,8 2698,5 10,4 2663,5 10,2 3,5 3,6 12,5 2,4

14 2000 7,7 171,5 11,1 18,8 3811,5 14,7 3832,5 14,7 4,2 4,1 14 4,5

15 2000 7,7 710,5 46,2 53,9 13265 51,0 13286 51,1 2,9 2,8 44

16 2000 7,7 56 3,6 11,3 2047,5 7,9 2044 7,9 3,5 3,5 4,2 2,4

17 2000 7,7 434 28,2 35,9 8505 32,7 8505 32,7 3,2 3,2 26,5 3,4

18 2000 7,7 108,5 7,1 14,7 2492 9,6 2478 9,5 5,2 5,2 - 5,2

19 2000 7,7 0 0,0 7,7 392 1,5 420 1,6 6,2 6,1 - 7,8

20 2000 7,7 185,5 12,1 19,7 3857 14,8 3822 14,7 4,9 5,0 - 5,4

21 2000 7,7 126 8,2 15,9 2982 11,5 2971,5 11,4 4,4 4,5 - 4,8

22 2000 7,7 73,5 4,8 12,5 1932 7,4 1921,5 7,4 5,0 5,1 - 6,5

23 2000 7,7 17,5 1,1 8,8 906,5 3,5 899,5 3,5 5,3 5,4 - 6,5

24 2000 7,7 21 1,4 9,1 1172,5 4,5 1232 4,7 4,5 4,3 2 4,5

25 2000 7,7 189 12,3 20,0 4361 16,8 4375 16,8 3,2 3,1 10,5 2,8

26 2000 7,7 455 29,6 37,3 8872,5 34,1 8946 34,4 3,1 2,9 - 1,4

27 2000 7,7 171,5 11,1 18,8 3867,5 14,9 3874,5 14,9 4,0 3,9 - 4,5

28 2000 7,7 0 0,0 7,7 542,5 2,1 563,5 2,2 5,6 5,5 - 5,6

29 2000 7,7 14 0,9 8,6 1067,5 4,1 1050 4,0 4,5 4,6 1 4,8

30 2000 7,7 0 0,0 7,7 525 2,0 525 2,0 5,7 5,7 - 6,5

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Tegal pada tanggal 29 Juni 1992 dari Ayah Surono dan Ibu Ratna Febriyani. Penulis merupakan putra tunggal. Penulis menyelesaikan pendidikan sekolah dasar pada tahun 2004 di SDN Slawi Kulon 08. Tahun 2007 penulis lulus dari jenjang pendidikan menengah pertama di SMPN Negeri 03 Slawi. Penulis menyelesaikan pendidikan menengah atas di SMAN 01 Slawi pada tahun 2010. Penulis melanjutkan pendidikan di IPB pada tahun 2010 melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI) dan diterima di Departemen Geofisika dan Meteorologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Penulis juga mendapatkan Beasiswa Bidik Misi yang diprogramkan oleh Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan Nasional Republik Indonesia (KEMENDIKBUD) selama 8 semester. Penulis mendalami unjuk kerja lysimeter otomatis dengan bantuan tipping bucket sebagai bidang khusus penelitian di Departemen Geofisika dan Meteorologi IPB.

Selama menjalani perkuliahan, penulis menjadi asisten praktikum Sosiologi Umum TPB pada tahun ajaran 2012/2013 dan 2013/2014, asisten praktikum Hidrometeorologi pada tahun ajaran 2013/2014. Penulis juga aktif mengajar mata pelajaran Matematika dan Fisika SD/SMP di bimbingan belajar dan privat siswa PRIVAT Studies. Penulis pernah aktif sebagai staf Departemen Advokasi dan Kesejahteraan Mahasiswa (ADKESMAH) BEM FMIPA IPB pada tahun 2011/2012. Penulis melanjutkan organisasi sebagai Kepala Departemen Koperasi Meteorologi (KOMET) HIMAGRETO IPB pada tahun 2012/2013. Penulis juga pernah aktif sebagai staf Kementerian Pengembangan Sumber Daya Mahasiswa (PSDM) BEM KM IPB pada tahun 2013/2014. Bulan Juni-Juli 2013 penulis mengikuti IPB Goes To Field (IGTF) di Kabupaten Tegal dengan tema Pengembangan Cyber Extension di Sentra Hortikultura Kabupaten Tegal. Bulan Februari-Maret 2014 penulis juga mengikuti Six University Initiative Japan Indonesia

(SUIJI) di Kabupaten Tegal dengan tema Service Learning Program (SLP) bersama Internasional IPB Goes To Field (IIGTF).