ABSTRACT
ANALYSIS ON PATTERN WETTING
SUBSURFACE IRRIGATION MORTAR CHARCOAL HUSK RICE
By
Nando Septiando Lakova
In the dry season, the availability of water to irrigate crops becomes a major problem for farmers. Selection of irrigation system is one of the steps to make efficient use of water. Mortar as subsurface irrigation tool made from rice husk with a mixture ratio of cement: sand: rice husk 1: 3: 4, capable of leaking water and have the strength to withstand the pressure. This study aims to determine the pattern of wetting and wetting pattern differences on subsurface irrigation system mortar rice husk ratio of different soil textures.
Results from this study is the texture of the soil used is loam, sandy loam and sand. The treatment of the data P1 moisture changes which is an average of 0,2%, the data P2 changes in water levels at an average of 0,1%, and the data P3
moisture changes which is an average of 0,0%. The pattern of wetting the soil (P1) which is textured loam to form an ellipse with a diameter of 15 cm mortar center point. Added water levels could still grow at a greater distance from 15 cm with more than 8 hours. Wetting pattern on sandy soil (P2) textured sandy loam formed as a tube with a diameter of 14 cm mortar center point. Wetting patterns on sand (P3) not seen any pattern or form.
ABSTRAK
ANALISA POLA PEMBASAHAN PADA
SISTEM IRIGASI BAWAH PERMUKAAN (SUBSURFACE IRRIGATION) MORTAR ARANG SEKAM PADI
Oleh
Nando Septiando Lakova
Pada saat musim kemarau, ketersediaan air untuk mengairi tanaman menjadi masalah utama pada petani. Pemilihan sistem irigasi merupakan salah satu langkah untuk mengefisienkan penggunaan air. Mortar sebagai alat irigasi bawah permukaan yang terbuat dari arang sekam padi dengan perbandingan campuran antara semen:pasir:arang sekam padi 1:3:4, mampu merembeskan air dan memiliki kekuatan untuk menahan tekanan. Penelitian ini bertujuan untuk
mengetahui pola pembasahan dan perbedaan pola pembasahan pada sistem irigasi bawah permukaan mortar arang sekam padi dengan perbandingan tekstur tanah yang berbeda.
menggunakan alat Soil Moisture Digital dengan interval waktu pengambilan selama 40 menit. Data yang sudah didapat kemudian diolah menggunakan software Surfer 11 untuk membuat pola pembasahan.
Hasil dari penelitian ini adalah tekstur tanah yang digunakan yaitu tanah lempung, lempung berpasir, dan pasir. Perlakuan P1 data perubahan kadar air yaitu rata-rata 0,2%, P2 data perubahan kadar air yaitu rata-rata-rata-rata 0,1%, dan P3 data
perubahan kadar air yaitu rata-rata 0,0%. Pola pembasahan pada tanah (P1) yang bertekstur lempung membentuk seperti elips dengan diameter dari titik pusat mortar 15 cm. Pertambahan kadar air masih bisa bertambah pada jarak lebih dar 15 cm dengan waktu lebih dari 8 jam. Pola pembasahan pada tanah berpasir (P2) yang bertekstur lempung berpasir membentuk seperti tabung dengan diameter dari titik pusat mortar 14 cm. Pola pembasahan pada pasir (P3) tidak terlihat
membentuk pola atau sembarang.
ANALISA POLA PEMBASAHAN PADA
SISTEM IRIGASI BAWAH PERMUKAAN (SUBSURFACE IRRIGATION) MORTAR ARANG SEKAM PADI
(Skripsi)
Oleh
NANDO SEPTIANDO LAKOVA
FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS LAMPUNG
ABSTRACT
ANALYSIS ON PATTERN WETTING
SUBSURFACE IRRIGATION MORTAR CHARCOAL HUSK RICE
By
Nando Septiando Lakova
In the dry season, the availability of water to irrigate crops becomes a major problem for farmers. Selection of irrigation system is one of the steps to make efficient use of water. Mortar as subsurface irrigation tool made from rice husk with a mixture ratio of cement: sand: rice husk 1: 3: 4, capable of leaking water and have the strength to withstand the pressure. This study aims to determine the pattern of wetting and wetting pattern differences on subsurface irrigation system mortar rice husk ratio of different soil textures.
Results from this study is the texture of the soil used is loam, sandy loam and sand. The treatment of the data P1 moisture changes which is an average of 0,2%, the data P2 changes in water levels at an average of 0,1%, and the data P3
moisture changes which is an average of 0,0%. The pattern of wetting the soil (P1) which is textured loam to form an ellipse with a diameter of 15 cm mortar center point. Added water levels could still grow at a greater distance from 15 cm with more than 8 hours. Wetting pattern on sandy soil (P2) textured sandy loam formed as a tube with a diameter of 14 cm mortar center point. Wetting patterns on sand (P3) not seen any pattern or form.
ABSTRAK
ANALISA POLA PEMBASAHAN PADA
SISTEM IRIGASI BAWAH PERMUKAAN (SUBSURFACE IRRIGATION) MORTAR ARANG SEKAM PADI
Oleh
Nando Septiando Lakova
Pada saat musim kemarau, ketersediaan air untuk mengairi tanaman menjadi masalah utama pada petani. Pemilihan sistem irigasi merupakan salah satu langkah untuk mengefisienkan penggunaan air. Mortar sebagai alat irigasi bawah permukaan yang terbuat dari arang sekam padi dengan perbandingan campuran antara semen:pasir:arang sekam padi 1:3:4, mampu merembeskan air dan memiliki kekuatan untuk menahan tekanan. Penelitian ini bertujuan untuk
mengetahui pola pembasahan dan perbedaan pola pembasahan pada sistem irigasi bawah permukaan mortar arang sekam padi dengan perbandingan tekstur tanah yang berbeda.
menggunakan alat Soil Moisture Digital dengan interval waktu pengambilan selama 40 menit. Data yang sudah didapat kemudian diolah menggunakan software Surfer 11 untuk membuat pola pembasahan.
Hasil dari penelitian ini adalah tekstur tanah yang digunakan yaitu tanah lempung, lempung berpasir, dan pasir. Perlakuan P1 data perubahan kadar air yaitu rata-rata 0,2%, P2 data perubahan kadar air yaitu rata-rata-rata-rata 0,1%, dan P3 data
perubahan kadar air yaitu rata-rata 0,0%. Pola pembasahan pada tanah (P1) yang bertekstur lempung membentuk seperti elips dengan diameter dari titik pusat mortar 15 cm. Pertambahan kadar air masih bisa bertambah pada jarak lebih dar 15 cm dengan waktu lebih dari 8 jam. Pola pembasahan pada tanah berpasir (P2) yang bertekstur lempung berpasir membentuk seperti tabung dengan diameter dari titik pusat mortar 14 cm. Pola pembasahan pada pasir (P3) tidak terlihat
membentuk pola atau sembarang.
ANALISA POLA PEMBASAHAN PADA
SISITEM IRIGASI BAWAH PERMUKAAN (SUBSURFACE IRRIGATION) MORTAR ARANG SEKAM PADI
Oleh
Nando Septiando Lakova
Skripsi
Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada
Jurusan Teknik Pertanian
Fakultas Pertanian Universitas Lampung
FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS LAMPUNG
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Desa Bandar Jaya, Kecamatan Terbanggi Besar, Kabupaten Lampung Tengah pada tanggal 18 September 1993, anak ke-2 dari 4 bersaudara keluarga Bapak Dodi Aprison dan Ibu Otin Oriyanti. Penulis menyelesaikan pendidikan mulai dari Taman Kanak-kanak Dharma Wanita Pertiwi Bandar Jaya diselesaikan pada tahun 1999, Sekolah Dasar (SD) di SDN 3 Bandar Jaya diselesaikan pada tahun 2005, Sekolah Menengah Pertama (SMP) di SMPN 1 Terbanggi Besar diselesaikan pada tahun 2008, Sekolah Menengah Atas (SMA) di SMAN 1 Kotagajah diselesaikan pada tahun 2011.
Pada tahun 2011, penulis terdaftar sebagai mahasiswa S1 Teknik Pertanian di Universitas Lampung melalui jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN) tertulis. Pada bulan Juli – Agustus 2014, penulis
melaksanakan Praktik Umum (PU) di Unit Pelaksana Teknis Dinas (UPTD) Balai Pengembangan Sumber Daya Air (BPSDA) Wilayah III (Mesuji – Tulang
dengan tema “Pos Pengembangan Keluarga (POSDAYA)”. Selama menjadi
mahasiswa, penulis terdaftar aktif sebagai Korps Muda BEM (KMB) VII Keluarga Besar Mahasiswa (KBM) Badan Eksekutif Mahasiswa (BEM) U Universitas Lampung periode 2011/2012, Anggota Dinas Penelitian dan
Pengembangan (Litbang) BEM Fakultas Pertanian Universitas Lampung periode 2012/2013, Anggota Komisi Hukum dan Perundang-undangan Dewan Perwakilan Mahasiswa Fakultas Pertanian (DPM FP) Universitas Lampung periode
PERSEMBAHAN
PERSEMBAHAN
Kepada Papah Dodi Aprison, Mamah Otin Oriyanti,
Yunda Nanda Jeni lakova, Adinda Nadio Domay
lakova dan adinda Nadia Orian Penta Lakova
SANWACANA
Alhamdulillah, Puji syukur kepada Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya sehingga skripsi yang berjudul “Analisa Pola Pembasahan Pada Sistem Irigasi Bawah Permukaan (Subsurface Irrigation) Mortar Arang
Sekam Padi” dapat diselesaikan sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana Teknologi Pertanian. Sepenuhnya disadari bahwa terdapat keterbatasan kemampuan dan pengetahuan yang dimiliki. Oleh karena itu, dukungan dan bimbingan dari berbagai pihak sangat membantu dalam penyelesaian skripsi ini. Ucapan terima kasih disampaikan kepada:
1. Bapak Prof. Dr. Ir. Irwan Sukri Banuwa, M.Si. selaku Dekan Fakultas Pertanian Universitas Lampung.
2. Bapak Dr. Ir. Agus Haryanto, M.P. selaku Ketua Jurusan Teknik Pertanian. 3. Bapak Ahmad Tusi, S.TP., M.Si. selaku Pembimbing I atas motivasi dan
kesediaannya dalam memberikan bimbingan dalam penyusunan skripsi. 4. Bapak Ir. Oktafri, M.Si. selaku Pembimbing II atas motivasi dan kesediannya
dalam memberikan bimbingan dalam penyusunan skripsi.
5. Bapak Ir. Budianto Lanya, M.T. selaku Pembahas dan Pembimbing Akademik atas motivasi, bimbingan, dan saran dalam penyusunan skripsi.
7. Mamah dan Papah tercinta. Terima kasih atas restu, dukungan, dan do’a yang
selalu Kalian ucapkan untuk kelancaran proses penelitian dan menyelesaikan studi di Jurusan Teknik Pertanian.
8. Yunda dan adik-adik tersayang serta seluruh keluarga besar Tjik Raden atas do’a, motivasi dan dukungan moril maupun materil.
9. Teman-teman TEP angkatan 2011, Adik-adik tingkat TEP Eny Supriyanti atas bantuan, motivasi dan do’anya.
Disadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, akan tetapi sedikit banyaknya semoga skripsi ini dapat bermanfaat khususnya bagi penulis sendiri dan umumnya bagi pembaca.
Bandar Lampung, November 2016 Penulis,
iv
2.3. Irigasi Bawah Permukaan ... 9
2.4. Mortar Arang Sekam Padi ... 11
2.5. Pola Pembasahan ... 12
III. METODOLOGI PENELITIAN ... 15
3.1. Waktu dan Tempat ... 15
3.2. Alat dan Bahan ... 15
v
3.3.1. Uji Sifat Fisik Tanah ... 16
3.3.2. Persiapan Alat dan Bahan ... 17
3.3.3. Pengamatan dan Pengukuran Data... 19
3.3.4. Pembuatan Profil Pola Pembasahan... 19
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 21
DAFTAR PUSTAKA ... 34
LAMPIRAN ... 36
PERHITUNGAN ... 37
TABEL ... 39
vi DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
1. Pengaruh ukuran partikel Arang Sekam Padi terhadap
kapasitas absorbsi Metilen Blue ... 11
2. Kerapatan jenis (bulk density) dan gaya tekan mortar ASP ... 12
3. Perlakuan penelitian ... 16
4. Kandungan partikel penyusun tanah ... 21
5. Perubahan kadar air terhadap waktu ... 22
6. Perubahan kadar air terhadap waktu (ulangan) ... 23
7. Perubahan kadar air pada perlakuan P(s,h) terhadap waktu ... 23
8. Perubahan kadar air pada perlakuan P(s,h) terhadap waktu (ulangan) ... 23
LAMPIRAN 9. Penambahan volume air mortar pada tanah (P1) ... 39
10. Penambahan volume air mortar pada tanah berpasir (P2) ... 39
11. Penambahan volume air mortar pada pasir (P3) ... 39
12. Kadar air tanah (P1) ... 40
13. Kadar air tanah (P1) ulangan ... 42
14. Kadar air tanah berpasir (P2) ... 44
15. Kadar air tanah berpasir (P2) ulangan ... 46
16. Kadar air pasir (P3) ... 48
vii DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
1. Penelitian sistem irigasi dengan perbedaan tekanan negatif ... 13 2. Tampak atas letak pipa poros dan sumbu untuk pengambilan data ... 13 3. Pola pembasahan untuk pipa poros dengan panjang pipa 11 cm ... 14 4. Diagram alir penelitian ... 17 5. Tampak atas bak penampung dengan mortar ... 18 6. Tampak depan bak penampung berisi tanah dan mortar ... 19 7. Bak penampung ... 22 8. Kadar air pada tanah (P1) selama 0 sampai dengan 480 menit ... 25 9. Kadar air pada tanah berpasir (P2) selama 0 sampai dengan 480 menit ... 26 10. Kadar air pada pasir (P3) selama 0 sampai dengan 480 menit ... 28 11. Pola pembasahan pada tanah (P1) ... 30 12. Pola pembasahan pada tanah berpasir (P2) ... 30
LAMPIRAN
13. Kadar air pada tanah (P1) ulangan selama 0 sampai dengan 480 menit ... 53 14. Kadar air pada tanah berpasir (P2) ulangan
1
1 I. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Air merupakan komponen yang sangat penting dalam proses kehidupan. Dalam bidang pertanian, air sangat diperlukan untuk pertumbuhan tanaman. Pada musim hujan, ketersediaan air untuk mengairi tanaman bukan menjadi masalah. Namun pada saat musim kemarau, ketersediaan air untuk mengairi tanaman menjadi masalah utama pada petani. Hal ini dikarenakan sulitnya menemukan sumber air dan banyaknya penggunaan air untuk bidang lain.
Penggunaan air pada bidang pertanian harus efesien untuk mengatasi masalah keterbatasan air. Pemilihan sistem irigasi merupakan salah satu langkah untuk mengefisienkan penggunaan air. Pada sistem irigasi permukaan, hanya 20% air yang dapat dimanfaatkan sedangkan 80% air tidak dimanfaatkan karena hilang akibat perkolasi dan evaporasi (Siyal dkk, 2008). Sistem irigasi bawah
permukaan lebih efesien dibandingkan dengan sistem irigasi permukaan (Nalliah, 2009).
2
2 tenaga kerja dalam hal penyiraman tanaman (Kasiran, 2006). Metode irigasi bawah tanah memerlukan alat yang mampu mendistribusikan dan merembeskan air ke daerah perakaran tanaman. Beberapa contoh aplikasi irigasi bawah permukaan yang mampu merembeskan air dalam tanah adalah pot/kendi, pipa poros, selang, dan pipa berlubang (perforated pipe). Faktor lain yang perlu dimiliki teknologi irigasi bawah permukaan tanah adalah faktor kekuatan untuk menahan beban dari dalam permukaan tanah maupun dari luar permukaan tanah.
Hermantoro dkk (2003) telah melakukan penelitian tentang fertigasi
menggunakan kendi. Kendi terbuat dari tanah liat yang dapat merembeskan air. Kendala untuk melakukan sistem irigasi bawah permukaan menggunakan kendi adalah sulitnya pada pembuatan kendi tersebut dan nilai konduktivitas hidrolik yang berasal dari alam (tanah bertekstur liat).
Penelitian terbaru yang telah dilakukan mengenai wadah air sebagai alat aplikasi irigasi bawah permukaan tanah adalah dengan menggunakan mortar berbahan campuran arang sekam padi (Suwito dkk, 2016). Mortar arang sekam padi dengan perbandingan campuran antara semen:pasir:arang sekam padi 1:3:4
3
3 1.2. Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
1) Mengetahui pola pembasahan pada sistem irigasi bawah permukaan mortar arang sekam padi
2) Mengetahui perbedaan pola pembasahan sistem irigasi bawah permukaan mortar arang sekam padi dengan perbandingan tekstur tanah yang berbeda.
1.3. Manfaat Penelitian
4
4 II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Tanah
Tanah adalah bagian kulit atas bumi yang telah mengalami pelapukan yang di dalamnya terdapat aktifitas biologi. Pada bidang pertanian, tanah dibatasi pada kedalaman 2,0 meter dan dengan ukuran partikel pasir kasar 1,0 – 2,0 mm. Tanah memiliki fungsi sebagai:
1) Tunjangan mekanis sebagai tempat tanaman tegak dan tumbuh; 2) Penyedia unsur hara dan air;
3) Lingkungan tempat akar atau batang dalam tanah melakukan aktifitas fisiologinya.
Tekstur tanah adalah persentase dari partikel penyusun tanah yaitu pasir, debu, dan liat. Peranan dari ketiga separate penyusun tanah tidak sama dalam menentukan sifat dan kemampuan tanah. Tekstur tanah merupakan salah satu sifat tanah yang sangat menentukan kemampuan tanah untuk menunjang pertumbuhan tanaman. Tekstur tanah mempengaruhi kemampuan tanah untuk menyimpan dan menghantarkan air, menyimpan dan menyediakan hara tanaman.
5
5 tanah berpasir baik, drainase cepat, tetapi kemampuan dalam menyimpan air dan zat hara rendah.
Tanah berliat adalah tanah yang kandungan liatny lebih dari 35%. Tanah berliat memiliki total porositas yang tinggi kisaran 60%, tetapi sebagian besar merupakan pori mikro. Drainase sangat lambat dan sirkulasi udara kurang lancar.
Kemampuan menyimpan air dan hara tanaman tinggi (Titiek dan Wani, 1995).
Tanah merupakan sistem disperse dari tiga fase yaitu padat, cair,dan gas dalam keadaan seimbang. Menurut Titiek dan Wani (1995), ketiga fase tersebut memiliki hubungan yang menghasilkan;
1) Bobot volume tanah (bulk density) yaitu nisbah antara massa total tanah dalam keadaan kering dengan volume tanah.
... (1) Keterangan : ρb = Bulk density (g/cm3)
M = Massa total tanah (g) V = Volume tanah (cm3)
2) Bobot jenis partikel tanah (particle density) yaitu nisbah antara massa padatan dengan volume padatan tanah.
... (2) Keterangan : ρp = Bobot jenis (g/cm3)
Mp = Massa padatan (g)
6
6 3) Porositas yaitu bagian tanah yang ditempati rongga pori-pori. Porositas
dinyatakan sebagai nisbah antara volume rongga pori dengan volume total tanah.
... (3)
Keterangan : = Porositas (%)
Vr = Volume rongga pori (cm3)
Vt = Volume tanah (cm3)
Porositas tanah juga dapat dinyatakan sebagai rasio rongga pori (e), yaitu nisbah antara volume rongga pori dengan volume padatan tanah.
... (4)
Keterangan : e = Rasio rongga pori
Vr = Volume rongga pori (cm3)
Vp = Volume padatan tanah (cm3)
Bobot volume (ρb) tanah beragam karena diperngaruhi oleh:
a) Tekstur tanah, hal ini ditentukan oleh ukuran dan kepadatan jenis partikel
b) Kandungan bahan organik tanah
c) Struktur tanah atau lebih khusus bagian rongga pori tanah.
7
7
... (5)
Keterangan : KATm= Kandungan air tanah basis massa (%)
Mc = Massa cairan (g)
Mp = Massa padatan (g)
Kandungan air volume ( ) yaitu nisbah antara volume cairan dan volume tanah:
... (6)
Keterangan : = Kandungan air tanah basis volume (%) Vc = Volume cairan (cm3)
Vt = Volume tanah (cm3)
Cara lain untuk menentukan kandungan air massa tanah adalah mengurangi bobot tanah basah dengan bobot tanah kering kemudian dibagi dengan bobot tanah kering. Bobot tanah kering adalah bobot tanah yang telah dioven pada suhu 1050C selama 24 jam.
... (7) Keterangan : KATm= Kandungan air tanah basis massa (%)
BB = Berat tanah basah (g) BK = Berat tanah kering (g)
8
Irigasi merupakan cara pemberian air dari sumber air ke tanaman atau secara lengkap didefinisikan sebagai satu kesatuan yang tersusun dari komponen yang terdiri dari upaya penyediaan, pembagian, pengelolaan, dan pengaturan air untuk meningkatkan produksi pertanian. Secara umum irigasi didefinisikan sebagai proses pemberian air atau penggunaan air tanah untuk keperluan penyediaan cairan yang dibutuhkan untuk pertumbuhan tanaman.
Irigasi mempunyai tujuan utama untuk memberikan menciptakan keadaan lengas tanah dalam tanah yang optimal bagi pertumbuhan tanaman. Pemberian air secara sistematis pada tanah olah adalah pemberian bahan atau pemberian air secara buatan pada tanah yang kekurangan kadar air tanah akibat adanya evaporasi dan transpirasi atau biasa disebut dengan evapotranspirasi. Pemberian air irigasi secara berlebihan dapat merusak pertumbuhan tanaman.
9
9 Sistem irigasi permukaan (surface irrigation) yaitu langsung memberikan air ke lahan pertanian dengan cara gravitasi atau penyiraman langsung. Irigasi dengan menggunakan cara gravitasi memiliki tingkat efisiensi pada petak sawah sebesar 55,70% (Akmal dkk, 2014).
2.3. Irigasi Bawah Permukaan
Sistem irigasi bawah permukaan (subsurface irrigation) adalah salah satu inovasi teknologi di bidang pertanian yang memberikan lebih efisien dan efektif dalam memenuhi kebutuhan air tanaman dengan cara memberikan air langsung pada tanaman sesuai dengan kebutuhan tanaman sehingga menghemat tenaga kerja dalam hal penyiraman tanaman (Kasiran, 2006).
Menurut Hermantoro (2006) keuntungan pada sistem irigasi bawah permukaan yaitu tanaman dapat langsung menerima air pada zona perakaran. Air yang hilang akibat evaporasi dan perkolasi bisa dikurangi dengan menggunakan sistem irigasi bawah permukaan.
10
10 irigasi bawah permukaan adalah pot/kendi, pipa poros, selang, dan lain
sebagainya.
Penggunaan alat aplikasi irigasi bawah permukaan mempunyai perbedaan antara satu dan lainnya. Pada alat aplikasi kendi berbeda dengan pipa poros, selang dan lainnya. Penelitian irigasi menggunakan kendi sudah dilakukan oleh Hermantoro (2006). Kendi terbuat dari tanah liat dapat merembeskan air secara konstan sehingga dapat memenuhi kebutuhan air tanaman. Proses irigasi bersamaan dengan pemupukan. Air yang telah dicampurkan dengan pupuk dimasukkan ke dalam kendi melalui mulut kendi. Kendi diletakkan di selah-selah tanaman sehingga rembesan air yang keluar dari kendi dapat langsung diserap oleh akar tanaman. Hasil penelitian didapatkan laju rembesan antara 0,56 – 1,3 liter/hari dengan rata-rata 0,81 liter/hari. Irigasi ini sangat efisien menghemat air dan pupuk sehingga penerapan irigasi ini disaranakan pada daerah yang mempunyai sumber daya air yang kurang.
Penelitian mengenai infiltrasi pipa dari tanah liat dengan dua jenis yang berbeda sebagai irigasi bawah tanah (subsurface irrigation) telah dilakukan oleh Ashrafi dkk (2002). Pipa dialiri air dan ditanam pada kedalaman 25 cm dari atas
11
11 2.4. Mortar Arang Sekam Padi
Mortar adalah campuran bahan pengikat dengan agregat halus dan air. Bahan pengikat yang biasa digunakan adalah semen. Agregat halus adalah bahan pengisi pada beton. Pasir, fly ash, kapur, sekam padi, arang sekam padi, tempurung kelapa, dan sebagaiannya merupakan agregat halus yang bisa digunakan (Suanirta, 2010).
Partikel arang sekam padi memiliki ukuran yang beragam. Pada tiap ukuran mempunyai kadar serapan yang berbeda. Semakin besar ukuran partikel arang sekam padi maka semakin besar kadar serapannya (Rozaine dkk, 2009).
Tabel 1. Pengaruh ukuran partikel Arang Sekam Padi terhadap kapasitas absorbsi Metilen Blue
Contoh Ukuran rata-rata partikel (μm) Kapasitas adsorbsi (g MB/kg ash)
RHA 1 525,0 19,8
RHA 2 324,9 16,2
RHA 3 443,8 16,1
RHA 4 524,9 13,7
Sumber: (Rozaine dkk, 2009)
Mortar dengan menggunakan arang sekam padi sebagai campuran cukup kuat untuk menahan beban tekanan. Mortar dengan perbandingan abu sekam padi 50:50 dapat menahan gaya tekan sebesar 0,6 N/mm2. Kuantitas komposisi arang sekam padi berbanding linier dengan tingkat kerapatan. Semakin tinggi
komposisi arang sekam padi dalam mortar maka tingkat kerapatan jenis (bulk density) mortar akan semakin tinggi. Kerapatan jenis mortar arang sekam padi
12
12 kerapatan jenis sebesar 1.807,3 kg/m3, 70% OPC dan 30% ASP kerapatan jenis sebesar 1.794,2 kg/m3, 60% OPC dan 40% ASP kerapatan jenis sebesar 1.775,5 kg/m3, dan 50% OPC dan 50% ASP sebesar 1.756,7 kg/m3 (Oyetolla, 2006).
Tabel 2. Kerapatan jenis (bulk density) dan gaya tekan mortar ASP
Perbandingan
Sumber : Oyetola dan Abdullahi M (2006).
2.5. Pola Pembasahan
13
13 Gambar 1. Penelitian sistem irigasi dengan perbedaan tekanan negatif
(Khan, 2015)
Gambar 2. Tampak atas letak pipa poros dan sumbu untuk pengambilan data (Khan, 2015)
14
14 Gambar 3. Pola pembasahan untuk pipa poros dengan panjang pipa 11 cm
15
15 III. METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Waktu dan Tempat
Penelitian dilaksanakan pada bulan Mei – Juni 2016. Analisa pola pembasahan dilakukan di Laboratorium Daya Alat Mesin Pertanian dan Laboratorium Rekayasa Sumber Daya Air dan Lahan, Jurusan Teknik Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Lampung.
3.2. Alat dan Bahan
Alat yang dibutuhkan dalam penelitian ini adalah bak penampung yang pada sisi depan terbuat dari akrilik sebagai wadah tanah, plastik coran, soil moisture digital, dan penggaris.
16
16 3.3. Pelaksanaan Penelitian
Penelitian ini terdiri dari dua perlakuan yaitu perbandingan antara tanah dengan pasir dan lama pemberian air irigasi, dua ulangan pada setiap perlakuannya. Adapun perlakuan akan dilakukan yaitu:
Table 3. Perlakuan penelitian Perlakuan (P) Waktu Irigasi (T)
T1 T2 T3
Diagram alir dari penilitian ini dapat dilihat pada Gambar 4.
3.3.1. Uji Sifat Fisik Tanah
Tekstur Tanah
Tanah yang digunakan dalam penelitian ini diuji tekstur terlebih dahulu dengan cara sampel tanah diambil menggunakan ring sample. Sampel tanah yang sudah diambil kemudian dilarutkan dengan air sebanyak tiga kali volume sampel tanah dan diberi satu sendok makan deterjen selanjutnya diaduk hingga rata dan didiamkan hingga air menjadi bening. Hasil
17
17 3.3.2. Persiapan Alat dan Bahan
Pada penelitian ini digunakan tanah dari Lab. Lapangan Terpadu Universitas Lampung. Tanah yang telah diambil kemudian dijemur di bawah sinar matahari hingga kering. Kemudian tanah diayak dengan diameter ayakan 2 mm dan 5 mm.
Mulai
Persiapan alat dan bahan
Pembuatan bak penampung
Bak penampung dengan bagian depan ditutup menggunakan akrilik
Penjemuran tanah dan pasir
Pengambilan data kadar air
Data kadar air
Analisis data
Penulisan skripsi
Skripsi
Selesai
18
18 Pada pasir juga dilakukan penjemuran dan pengayakan dengan diameter 50μm dan 2 mm. Tanah dan pasir yang sudah disiapkan kemudian dimasukkan ke dalam bak penampung yang telah disiapkan. Mortar dimasukkan ke dalam media dan diletakkan secara vertikal di bagian bak penampung. Mortar dihubungkan pada tabung marihot menggunakan selang plastik. Mortar yang sudah
dimasukkan ke dalam bak penampung digambarkan pada Gambar 4. Posisi mortar berada secara vertikal di dalam bak penampung dan berjarak 30 cm dari sisi kanan bak penampung. Hal itu dikarenakan untuk melihat pergerakan air secara horizontal ke kanan. Pergerakan air dianggap simetris.
Keterangan: 1. Bak penampung
2. Sensor Soil moisture digital 3. Mortar
Gambar 5. Tampak atas bak penampung dengan mortar 1
19
19 3.3.3. Pengamatan dan Pengukuran Data
Data dikumpulkan selama empat jam, enam jam, dan delapan jam dengan interval 40 menit. Data berupa kadar air tanah yang diukur dengan menggunakan Soil Moisture Digital. Soil Moisture Digital ditancapkan secara bergantian pada
lubang yang berada di akrilik bagian depan dari bak penampung. Penambahan volume air dilakukan setiap dua jam sekali. Penambahan volume bertujuan untuk mengetahui jumlah air yang berkurang di dalam mortar.
Ketarangan:
1. Selang 4. Koordinat titik pengamatan
2. Sensor soil moisture digital 5. Mortar
3. Bak penampung 6. Tanah
Gambar 6. Tampak depan bak penampung berisi tanah dan mortar
3.3.4. Pembuatan Profil Pola Pembasahan
Data kadar air tanah yang sudah didapat dari penelitian, diolah dengan
menggunakan software Surfer11. Data dimasukkan ke dalam software Surfer11, kemudian disimpan dengan format (nama file.dat). Gambar profil kadar air dibuat
20
20 pada lembar kerja (plot) dengan memasukkan data yang sudah disimpan.
32
32 V. SIMPULAN DAN SARAN
5.1. Simpulan
Dari hasil penelitian yang telah dilakukan, maka dapat diambil simpulan: 1. Pola pembasahan pada tanah (P1) yang bertekstur lempung membentuk
seperti elips dengan diameter dari dinding mortar 10 cm. Pertambahan kadar air masih bisa bertambah pada jarak lebih dar 10 cm dengan waktu lebih dari 8 jam.
2. Pola pembasahan pada tanah berpasir (P2) yang bertekstur lempung
berpasir membentuk seperti tabung dengan diameter dari dinding mortar 9 cm.
3. Pola pembasahan pada pasir (P3) tidak terlihat membentuk pola atau
sembarang.
5.2. Saran
Saran dari penelitian ini adalah:
1. Penggunaan sensor dan mikrokontroller untuk melihat dan merekam perubahan kadar air.
33
33 3. Pada pasir, perlu dilakukan kajian tentang pola pembasahan pada posisi
34
34 DAFTAR PUSTAKA
Akhoond-Ail, A.M. and M. Golabi. 2008. Subsurface Porous Pipe Irrigation with Vertical Option as a Suitable Irrigation Method for Light Soil. Asian Journal of Scientific Research . 1: 180-192
Akmal, Masimin, dan E. Melinda. 2014. Efisiensi Irigasi Pada Petak Tersier di Daerah Irigasi Lawe Bulan Kabupaten Aceh Tenggara. Jurnal Teknik Sipil Pascasarjana Universitas Syiah Kuala. 3 (3): 20-37
Arbat, G., J. Puig-Bargues, M. Duran-Ros, J. Barragan, and F.R.D. Cartagena. 2011. Soil Wetting Patterns Under Surface Drip Irrigation for Different Soil Conditions. Geophysical Research Abstract. 13.
Ashrafi, S., A.D. Gupta, M.S. Babel, M. Izumi, and R. Loof. 2002. Simulation of Infiltration from Porous Clay Pipe in Subsurface Irrigation. Hydrological Sciences-Journal-des Sciences Hydrologiques. 47 (2): 253-268.
Bhople, B.S., K. Adhikary, A. Kumar, A. Singh, and G. Singh. 2014. Sub-surface Method of Irrigation- Clay Pipe Irrigation System. IOSR Journal of Agricultural and Veterinary Science (IOSR-JAVS). 7 (11): 60-62
Foth, H.D. 1994. Dasar-Dasar Ilmu Tanah diterjemahkan oleh Adisoemarto Soenartono. Erlangga. Jakarta: 374 halaman.
Hanafiah, K.A. 2005. Dasar-Dasar Ilmu Tanah. Rajagrafindo Persada. Jakarta: 360 halaman.
Hermantoro. 2006. Pengembangan Sistem Irigasi Pipa Gerabah Bawah
Permukaan pada Lahan Kering. Seminar Nasional Mekanisasi Pertanian. STIPER Yogyakarta. Sleman Yogyakarta. 29-30 November 2006.
Hermantoro, B.I., Setiawan, S. Hardjoamidjojo, dan M.H. Bintoro. 2003. Efektivitas Sistem Fertigasi Kendi Pada Tanaman Perdu (Piper nigrum linn). Buletin Keteknikan Pertanian. 17 (1): 1-7.
35
35 Kasiran. 2006. Teknologi Irigasi Tetes “ Ro Drip” Untuk Budidaya Tanaman
Sayuran di Lahan Kering Dataran Rendah. Jurnal Sains dan Teknologi Indonesia. 8 (1): 26-30
Khan, N.N., M.M. Islam, S. Islam, and S.M. Moniruzzaman. 2015. Effect of Porous Pipe Characteristics on Soil Wetting Pattern in a Negative Pressure Difference Irrigation System. American Journal of Engineering Research (AJER). 4 (2): 1-12
Nalliah, V. 2009. Development and Evaluation of a Plant-Controlled Capillary-Irrigation System. The University of Manitoba. Canada.
Oyetola, E.B. dan M. Abdullahi. 2006. The Use of Rice Husk Ash in Low – Cost Sandcrate Block Production. Leonardo Electronic Journal of Practices and Technologies. 8: 58-70
Rozainee, M., S.P. Ngo, A. Johari, A.A. Salema, and K.G. Tan. 2009. Utilisation Of Rice Husk Waste And Its Ash (part 2). The Ingenieur. 42: 37-41. Siregar, N.A., Sumono, dan A.P. Munir. 2013. Kajian Permeabilitas Beberapa
Jenis Tanah di Lahan Percobaan Kwala Bekala USU Melalui Uji
Laboratorium dan Lapangan. J.Rekayasa Pangan dan Pert. 1 (4): 138-143. Siyal, A.A. and T.H. Skaggs. 2008. Measured and Simulated Soil Wetting Pattern
Under Porous Clay Pipe Sub-surface Irrigation. Agricultural Water Management.
Siyal, A.A., M.T.V. Genutchen, and T.H. Skaggs. 2009. Performance of Pitcher Irrigation System. Soil Science. 174 (6): 312-320
Suanirta, I.W. 2010. Karakteristik Beton Ringan Dengan Menggunakan Tempurung Kelapa Sebagai Bahan Pengganti Agregat Kasar. Jurnal SMARTek. 8 (1): 22-33.
Suharyatun, S., B. Purwantana, A. Rozaq, dan M. Mawardi. 2013. Sebaran Lengas Tanah Akibat Pembuatan Lorong Pengatus Dangkal Pada Tanah Sawah. Agritech. 33 (3): 355-361
