ANALISIS KONDUKTIVITAS HIDROLIK JENUH PADA BATANG BAMBU
KUNING (
Bambusa vulgar is schard Es.J.C
)
THE ANALYSI S OF SATURATED HYDRAULI C CONDUCTI VI TY ON YELLOW
BAMBOO
(
Bambusa vulgar is schard Es.J.C
)
STI CK
Jenni Aulia Perucha1, Ahmad Tusi2, Sugeng Triyono2, Iskandar Zulkarnain2
1Mahasiswa Jur usan Teknik Per tanian, Fakultas Per tanian, Univer sitas Lampung 2Dosen Jur usan Teknik Per tanian, Fakultas Per tanian, Univer sitas Lampung
komunikasi penulis, email: jenniauliaper ucha@gmail.com Naskah i ni dit er i ma pada 06 Jul i 2015; revisi pada 14 Agustus 2015;
d isetuj ui untuk d ipubl i kasi kan pada 07 Sept ember 2015
ABSTRACT
This r esear ch aims to deter mine the value of satur ated hydr aulic conductivit y (Ks) yellow bamboo in var ious tr eatments as a t ool for subsur face ir r igation pur poses. This r esear ch has been conducted on Mar ch until Apr il 2015. This r esear ch w as conducted in the Labor ator y of Pow er and Agr icultur al Machiner y, Agr icultur al Engineer ing Depar tment , Facult y of Agr icultur e, Univer sit y of Lampung. The Ks of yellow bamboo r esear ch conducted on 6 tr eatments , those ar e the epider mis and endoder mis that not scr aped ( C1 ); layer s of the epidermis and endoder mis scr aped until 0,5 cm thickness ( C2 ); layer s of the epider mis and endoder mis scr aped up as t hick as 0,7 cm ( C3 ); layer s of the epider mis and endoder mis scr aped up as thick as 0,9 cm ( C4 ); layer s of the epider mis and endoder mis scr aped up as t hick as 1,1 cm ( C5 ); layer s of the epider mis and endoder mis scr aped up as thick as 1,3 cm ( C6 ), then all tr eatments is per for med in thr ee r epetitions and endur ance for 5 w eeks. Based on the r esear ch that has been done , the Ks of yellow bamboo w ith C1 tr eatment is 0 cm/ sec, C2 w as 7,24 x 10-8 cm/
sec; C3 w as 6,87 x 10-8 cm/ sec; C4 w as 8,56 x 10-8 cm/ sec; C5 w as 6,93 x 10-8 cm/ sec; and C6 w as 7,06 x 10-8 cm/
sec. It can be show that the higher bamboo’s w ater absor bing abilit y the higher hydr olic conductivit y’s value that obtained. Wher eas, the low er bamboo’s w ater absor bing abilit y the low er hydr olic conductivit y’s value t hat obtained.
Keywor ds : hydr aulic conductivit y , endur ance , yellow bamboo
ABST RAK
Penelit ian ini ber tujuan untuk mengetahui nilai kondukt ivitas hidrolik jenuh (Ks) bambu kuning pada ber bagai per lakuan sebagai alat untuk keper luan irigasi bawah permukaan. Penelitian ini telah dilaksanakan pada bulan Mar et sampai dengan Apr il 2015. Penel it ian ini dilakukan di Laborator ium Daya dan Alat Mesin Per tani an, Jur usan Teknik Pertanian, Fakultas Pertanian Univer sitas Lampung. Penelitian Ks bambu kuning dilakukan pada 6 perlakuan, yaitu lapisan epider mis dan endoder mis t idak dikikis (C1); lapisan epider mis dan endodermis dikikis sampai setebal 0,5 cm (C2) ; lapisan epider mis dan endoder mi s dikikis sampai setebal 0,7 cm ( C3); lapi san epidermis dan endoder mis dikikis sampai setebal 0,9 cm (C4); lapisan epider mis dan endodermis dikikis sampai setebal 1,1 cm (C5); lapisan epider mis dan endoder mis dikikis sampai setebal 1,3 cm (C6), kemudian keenam per lakuan ini dilakukan 3 kali pengulangan dan endurance selama 5 minggu. Berdasarkan hasil penelit ian yang telah dilakukan, Ks bambu kuning dengan per lakuan C1 adalah 0 cm/ det ik; C2 adalah 7,24 x 10-8 cm/ det ik; C3 adalah 6,87 x 10-8 cm/ det ik; C4 adalah 8,56 x 10-8 cm/ det ik; C5 adalah 6,93 x 10-8 cm/ det ik; dan C6 adalah 7,06 x 10-8 cm/ detik. Hal ini menunjukkan bahwa, semakin tinggi kemampuan bambu dalam mengikat air maka semakin t inggi pula nilai kondukt ivitas hidroliknya. Sebaliknya, semakin rendah kemampuan bambu dalam mengikat air maka semakin rendah pula nilai kondukt ivitas hidroliknya.
I. PENDAHULUAN
Bambu mer upakan tumbuhan alam yang sejak zaman dahulu telah membantu manusia sebagai penggant i kayu untuk keper luan sehar i -har i . Bambu adalah tanaman jenis r umput-r umputan yang di dalam batangnya terdapat rongga-rongga dan r uas. Bambu memiliki per tumbuhan sangat cepat karena memiliki sistem r hizoma-dependen yang unik. Di Indonesia t erdapat seki tar 200
spesies bambu yang produktivitasnya t inggi dan
keter sediaannya melimpah.
Bambu memiliki banyak manfaat , salah satunya sebagai w adah p en am p un g ni r a. Ni r a yan g b er ada d i dalam bam bu har us seger a d ipindahkan ke wadah yang lain, karena jika lapi san epider mis dan lapi san endoder mis pada bambu ter kikis maka bambu akan mengalami kebocoran dan air nira akan merembes keluar. Hal tersebut didasar kan bahwa bambu memiliki ser at dan j ar i n gan -j ar i n gan yan g dap at melewatkan air. Oleh karena itu hal tersebut dapat d i j ad i k an dasar p em i k i r an bahw a bam b u
memil i ki potensi sebagai selang atau emit ter
un tuk keper luan i r i gasi baw ah per m uk aan, sep er t i p r i n si p ker j a i r i gasi ken d i , yai tu member ikan air ir igasi langsung di daerah zona perakaran dan member ikan keseragaman kadar air tanah. Selain itu bambu juga memiliki har ga yang jauh lebih murah jika dibandingkan dengan kendi.
Namun, sampai saat ini belum ada keter sediaan infor masi yang mengkaji mengenai sistem kerja dan nilai kondukt ivi tas hi dr oli knya. Untuk i tu per lu d i adakan kaji an lebi h lanjut mengenai pemanfaatan bambu untuk keper luan i r i gasi b aw ah p er m uk aan . Pada p en el i t i an i n i digunakan bambu dengan varietas bambu kuning
(Bambusa vulgar is schar d.Es J.C) kar ena bambu
kun i ng mem i l i k i p er tum buhan yang cep at , m udah d i p er b anyak , dap at tu m b u h b ai k d it empat yang ker ing, dan batangnya sangat kuat , serta bambu kuning banyak dibudidayakan d i negar a Indonesi a sehi ngga sangat mudah un tuk d i jumpai ( Ber l i an dan Rahayu, 1995, hal.7) .
II. BAHAN DAN METODA
Penel i t ian ini t elah di laksanakan pada bulan Mar et 2015 sampai Apr il 2015 ber tempat di Labor at or i um Daya dan Alat Masin Per tani an (DAMP) dan Laborator ium Rekayasa Sumber Daya Ai r dan Lahan ( RSDAL) Pr ogr am Stud i Teknik Per tanian, Fakultas Pertanian, Univer sitas L am p un g. Alat-alat yan g d i gun ak an p ada penelitian ini adalah ember sebagai tempat untuk air dan bambu, selang plast ik, penggar is ukur, penggar is, ger gaji, ember kecil, pisau, gelas ukur, tabung mar iot te, meteran, kamera, dan alat tulis. Bahan-bahan yang digunakan pada penelit ian ini
adalah bambu var ietas bambu kuning (Bambusa
vulgar is schar d ES. J.C) sebanyak 18 r uas, ai r,
kayu, dan lapisan penutup.
Peneli t ian dilakukan dengan memotong bambu set i ap r uas dengan panjang di atas buku 25 cm dan d i baw ah buku 2,5 cm sebagai tumpuan, kemudian bambu diber i 6 per lakuan yaitu: 1. Sebagai kontrol, yaitu t idak d ikikis selur uh
lapisan epider mis dan lapisan endoder misnya (C1).
2. Tebal bambu 0,5 cm dengan lapisan epider mis dan endodermis dikikis (C2).
3. Tebal bambu 0,7 cm dengan lapisan epider mis dan endodermis dikikis (C3).
4. Tebal bambu 0,9 cm dengan lapisan epider mis dan endodermis dikikis (C4).
5. Tebal bambu 1,1 cm dengan lapisan epider mis dan endodermis dikikis (C5).
6. Tebal bambu 1,3 cm dengan lapisan epider mis dan endodermis dikikis (C6).
Bambu yang telah d iber i per lakuan kemudian di kedapkan, pada bagian atas bambu d itutup dengan karet ban yang diikat serapat mungkin dan d i len gk ap i den gan adap t or seb agai sambungan al iran ai r ke tabung mar iot te. Pada bagian baw ah buku-buku r uas bambu diber ikan
lem silicone agar bambu kedap air dan air t idak
Pengujian kondukt ivi tas hidrol ik ( Ks) bambu kuning dilakukan dalam kondisi jenuh sehingga bambu direndam di dalam ember yang ber isi air dan sudah dilubangi sesuai dengan ket inggian air pada kondisi awal. Jika air dar i dalam bambu merembes keluar, maka muka air akan naik dan air akan tumpah melalui lubang pada ember yang
telah disambungan dengan selang water pass yang
kemudi an d itampung oleh ember keci l. Head
( ket i n ggi an ) ai r d i tab un g m ar i ot t e ak an member ikan tekanan ter hadap bambu sehingga ai r d i dalam bam bu ak an m er embes keluar melalui dinding bambu. Pengujian ini dilakukan dalam w aktu 24 jam pada set i ap per lakuan. Set elah selang waktu 24 jam, volume air yang m er embes ak an d i ukur, dan d i hi tung debi t air nya. Ber ikut ini adalah r umus yang digunakan untuk menghitung kondukt ivitas hi drolik (Ks) bambu:
.
Gambar 1. Gr afik hubungan antara ket inggian (head) dan volume
Dimana:
Ks = Kondukt ivitas hi drolik jenuh Q = debit r embesan bambu betung L = tebal dinding bambu
A = luas permukaan rembesan (dinding bambu) “H = beda t i nggi muka ai r d i tabung mar i ot dengan bak penampungan ai r. ( Her mant or o, 2010).
Untuk mengetahui pengar uh nilai kondukt ivitas h i dr ol i k den gan ker ap atan b am b u m ak a selan j u tn ya adalah m elak uk an p en gu j i an kerapatan bambu dengan cara mengoven set iap sampel per lakuan bambu dengan dimensi 1 cm x
1 cm pada suhu 105oC selama 1 x 24 jam. Rumus Ms. Excel dengan car a memasukkan r umus-r umus yang telah ditentukan.
III. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Tabung Mar iotte
Tabung mar i ot te di gunakan untuk mengisi air kedalam set i ap bambu dan ber fungsi un tuk memper tahankan t inggi muka air dalam set iap bambu selama masa pengukuran ber langsung. Tabung mar i ot te yang digunakan t er buat dar i pipa PVC ber ukur an 4 inchi sepanjang 60 cm dan 0,5 inchi sepanjang 50 cm. Ber ikut ini adalah
grafik hubungan antara ket inggian (head) dan
volume tabung mar iot te:
disesuaikan dengan kondisi tempat peneli t ian yang kur ang luas sehi ngga ket i nggi an yang digunakan.
3.2 Spesifik Bambu
Bam bu yan g d i p i l i h adalah bam bu var i etas
bambu kuning (Bambusa vulgar is schar d Es J.C).
Bambu kuning dipili h kar ena bambu kuning m emi l i ki p er tum buhan yan g cep at , m udah diper banyak, dapat tumbuh baik ditempat yang ker ing, dan batangnya sangat kuat , ser ta bambu k un i n g b anyak d i b ud i dayak an d i n egar a
Spesies bambu : Bambusa vulgar is schar d.Es J.C
Tinggi bambu : 20 cm
Diameter luar bambu : 8-9,4 cm
Luas per mukaan selubung luar : 545,83 cm2
Kondisi bambu : ber sih
Umur bambu : 4-5 tahun
Jumlah bambu : 18 r uas
Gambar 2. Spesifikasi Bambu Tabel 1. Karakter ist ik Bambu
P e r l a k u a n
T e b a l ( c m )
D i a m e t e r ( c m )
L u a s Se l u b u n g L u a r ( c m2)
C1 1 8 5 0 2 ,4
C2 0 ,5 8 , 2 5 5 1 8 ,1
C3 0 ,7 8 , 5 5 3 3 ,8
C4 0 ,9 8 , 8 5 5 2 ,6
C5 1 ,1 9 , 2 5 7 7 ,7
C6 1 ,3 9 , 4 5 9 0 ,3
3.3Nilai Konduktivitas Hidrolik ( Ks) Bambu Kuning (Bambusa vulgar is schar d Es J.C)
Pada penelit ian ini akan menguji kondukt ivitas hidr olik pada tanaman bambu spesies bambu
kuning (Bambusa vulgar is schar d Es J.C). Bambu
ter sebut akan dihi tung volume yang merembes ke luar pada set iap har inya (Tabel 2).
Tabel 2. Ni lai kondukt ivi tas hidrolik bambu kuning
P er l a k ua n M i n ggu 1 M i n ggu 2 M i n ggu 3 M i n ggu 4 M i n ggu 5
C1 0 0 0 0 0
C2 8 ,8 4 E -0 8 7 ,2 0 E- 0 8 6 ,9 2 E- 0 8 6 ,7 2 E- 0 8 6 ,4 9 E- 0 8
C3 8 ,1 7 E -0 8 7 ,0 5 E- 0 8 6 ,9 0 E- 0 8 6 ,6 0 E- 0 8 5 ,6 1 E- 0 8
C4 1 0 ,9 3 E -0 8 9 ,3 3 E- 0 8 8 ,2 3 E- 0 8 7 ,4 1 E- 0 8 6 ,9 1 E- 0 8
C5 8 ,0 4 E -0 8 7 ,6 3 E- 0 8 7 ,0 5 E- 0 8 6 ,6 8 E- 0 8 5 ,2 5 E- 0 8
C6 8 ,7 9 E -0 8 8 ,5 3 E- 0 8 7 ,4 7 E- 0 8 6 ,1 6 E- 0 8 4 ,3 3 E- 0 8
Keter angan: 1. nilai Ks dar i miggu per tama sampai minggu kelima menur un.
2. E-08 = 10-8. Sumber : Hasil Penelitian
Pada pengujian kondukt ivitas hidr olik, bambu yang d i gunakan t elah d i r en dam ai r samp ai kond isi jenuh selama 2 har i agar bambu benar -benar dalam keadaan jenuh. Berdasar kan tabel 2, ni lai kondukt i vi tas hi dr ol i k r ata-r ata dar i m asi n g-m asi n g p er lakuan sebagai ber i kut , per lakuan C1 dengan nilai kondukt ivitas hidrolik 0 cm / det p ada set i ap m i n ggun ya. Hal i n i disebabkan karena lapisan epider mis dan lapisan endoder mis t idak di kikis sehingga air didalam bambu ter tahan dan tidak bisa merembes keluar. Pada p er lak u an lai n n ya d i p er oleh n i lai kondukt ivitas hidrolik (Ks) ber beda-beda pada set iap minggunya. Nilai Ks ter t inggi yaitu pada per lakuan C2 dan C4, hal ini dikar enakan kadar air pada per lakuan C2 dan C4 lebih t inggi dar i per lakuan lainnya sehingga nilai kondukt ivitas hidroliknya t i nggi.
Tabel 3. Ni lai kerapatan bambu
Perlakuan
Kerapatan bambu meliput i nilai kadar air bambu dan bulk density (kerapatan bambu) yang diukur dengan cara mengoven sampel bambu dengan di mensi 1 cm x 1 cm yang kemudian di oven selama 1 x 24 jam dan diketahui berat ker ing
bambu, Kadar Air (KA) bambu, dan nilai Bulk
Densit y (BD).
Nilai kadar air yang diperoleh berbeda-beda pada set i ap p er laku an , h al i n i d i k ar en ak an kem am p uan m asi n g-m asi n g bam bu dalam menyer ap ai r ber beda-beda sehi ngga dap at mempengar uhi nilai kondukt ivitas hidrolik yang d i hasi l k an . Sem ak i n t i n ggi n i lai ker ap atan bambu, maka semaki n sedikit r uang por i yang kosong untuk mengikat air sehingga bambu sulit u n tu k m elolosk an ai r k elu ar, dem i k i an sebali knya.
3.5 Endurance
3.6 Hubungan antara Ketebalan dan Nilai Ks jenuh bambu kuning yaitu pada per lakuan C4 dengan ketebalan 0,9 cm dan nilai kondukt ivitas hidr olik jenuh (Ks) sebesar 8,56 x 10-8 cm/ det.
Gambar 4. Gr afik hubungan antara ketebalan dan nilai Ks
3.7 Hubungan antara Nilai Ks Bambu, Kendi, dan Tanah
Ber dasar k an dar i Tabel 4, dap at d i ketahui hubungan antara nilai Ks bambu kuning, kendi, dan tanah. Bambu kuning pada per lakuan C2, C3,
Tabel 4. Hubungan antara nilai Ks bambu, kend i, dan tanah
Perlakuan Ks (cm/ det) Keterangan
C1 0
Ks Tanah Lempung 2,31E-07 Todd (1980)
C4, dan C5 memiliki nilai kondukt ivi tas hidr olik berbeda jauh dengan nilai konduktivitas hidrolik kend i , kar ena ni lai ker apatan bambu kuni ng yang ber beda dengan ni lai ker ap atan kend i . Sedangkan nilai Ks bambu kuning juga ber beda jauh dengan nilai Ks tanah lempung, tetapi dalam kondisi tanah ker ing, bambu dapat mengalirkan air ditanah berlempung sedangkan dalam kondisi tan ah yan g j en u h , bam bu d i duga dap at menyi mpan air di dalam bambu dan ai r yang t er simpan akan keluar apabi la tanah sedang membutuhkan air. Dengan nilai Ks yang ber beda jauh dengan nilai Ks kendi dan ni lai Ks tanah lem p un g, bam bu kuni n g t i dak m em p unyai peluang untuk dapat d i gunakan sebagai alat i r i gasi baw ah per mukaan seper t i kend i, dan d i duga dapat ber pot en si sebagai alat un tuk pemur nian air.
IV. KESIMPULAN DAN SARAN
4.1 Saran
Ber dasar kan penel it ian yang t elah d ilakukan diperoleh kesimpulan yaitu, sebagai ber i kut:
1. Tanaman bambu kuni ng (Bambusa vulgar is
schar d Es J.C) memil iki nilai kondukt ivitas
hidr olik (Ks) yang lebih kecil d ibandingkan dengan nilai konduktivitas hidrolik kendi dan tanah lempung.
3. Ni lai kon dukt ivi tas hi dr ol i k r ata-r ata dar i
per lakuan C2 sampai C6 adalah 7,23 x 10-8
cm/ det; 6,87 x 10-8 cm/ det; 8,56 x 10-8 cm/ det; 6,93 x 10-8 cm/ det; dan 7,06 x 10-8 cm/ det. 4. Nilai konduktivitas hidrolik bambu kuning dar i
m i nggu per tama sam p ai m i n ggu kel i m a mengalami penur unan yang diakibatkan oleh p or i -por i bam bu t er sum bat oleh adanya cen daw an dan lum u t d i sek i tar d i n d i n g bambu.
4.2 Saran
Saran dar i hasil penel i t i an i ni yai tu, sebagai ber i kut:
1. Per lu diadakan kajian lebih lanjut mengenai nilai kondukt ivitas hidr olik tanaman bambu pada var ietas yang ber beda, sehingga hasil dari pengujian ini dapat dibandingkan dengan nilai Ks bambu hasil penelit ian lainnya. 2 . Di sar an k an agar p en el i t i an i n i dap at
dilanjutkan ke med ia tanah, sehingga dapat diketahui nilai kondukt ivias hidrolik tanaman bambu kuning dalam keadaan t idak jenuh.
DAFTAR PUSTAKA
Ber l ian, N.V.A dan E. Rahayu. 1995. Jenis dan
Pr ospek Bisnis Bambu. Edi si 1. Penebar
Sw adaya. Jakar ta.
Her mantoro. 2010. Teknik Fer tigasi Kendi untuk
Lahan Ker ing. STIPER Yogyakar ta. Sleman
Yogyakar ta. 66 hal.
Her mantor o. 2011. Teknologi Inovat i f Ir i gasi Lahan Ker ing dan Lahan Basah Studi Kasus
Tanaman Lada Perdu. Agr oteknose. Vol. V,
No. 1: 37-44.
Kr isdiant o, Sumar ni , dan Ismanto. 2000. Sar i
Hasil Penelitian Bambu. Pusat Penel it ian
dan Pengembangan Hasi l Hutan. Bogor. 15 hal.
