Pendahuluan
$SOLNDVL VLVWHP SHUWDQLDQ SUHVLVL GDODP NHJLDWDQ produksi pertanian bertujuan untuk mendapatkan
hasil yang optimum dan mengurangi dampak buruk terhadap lingkungan sehingga terwujud kegiatan pertanian yang berkelanjutan. Sistem pertanian presisi memanfaatkan informasi dan
Technical Paper
Pengembangan Model Pendugaan Kadar Hara Tanah Melalui
Pengukuran Daya Hantar Listrik Tanah
Model Development for Estimating Soil Nutrient Levels Using Soil Electrical Conductivity Measurement +DVEL 0XEDURN 6XXG 3URJUDP 6WXGL 7HNQLN 0HVLQ 3HUWDQLDQ GDQ 3DQJDQ ,QVWLWXW 3HUWDQLDQ %RJRU
(PDLO KDVEL PXEDURN#JPDLO FRP
0 )DL] 6\XDLE 'HSDUWHPHQ 7HNQLN 0HVLQ GDQ %LRVLVWHP ,QVWLWXW 3HUWDQLDQ %RJRU , :D\DQ $VWLND 'HSDUWHPHQ 7HNQLN 0HVLQ GDQ %LRVLVWHP ,QVWLWXW 3HUWDQLDQ %RJRU
Abstract
7KH NH\ RI SUHFLVLRQ IDUPLQJ LV WKH ULJKW GHFLVLRQ LQ WHUPV RI WLPH TXDOLW\ TXDQWLW\ DQG VSHFL¿F ORFDWLRQ LQ WKH IDUPLQJ DFWLYLWLHV 6RLO HOHFWULFDO FRQGXFWLYLW\ (& LV D YDULDEOH WKDW LV ERWK SUDFWLFDO DQG HI¿FLHQW
to implement precision farming. Several methods of EC measurement for precision farming have been developed and applied in precision farming, but inaccuracy on the interpretation of measurement result frequently encountered due to complexity of soil conditions and various geospatial condition. This paper presents a study on EC interpretation by focusing on interaction between moisture content, soil density, and soil N, P, K ratio which affect soil EC measurement. Soil samples of various levels of water, compaction, and N, P, K ratio are measured using a soil box resistivity. The levels of moisture contents were devided into low
PRLVWXUH FRQWHQW WKDW KDYH PRLVWXUH FRQWHQW OHVV WKHQ DQG KLJK PRLVWXUH FRQWHQW WKDW KDYH PRLVWXUH FRQWHQW PRUH WKDQ ZKLOH WKH OHYHOV RI VRLO FRPSDFWLRQ ZHUH GHYLGHG LQWR KLJK GHQVLW\ FRQGLWLRQ DQG
low density condition. Regression equations for N, P, and K ratio prediction have been generated and the
FRHI¿FLHQW RI GHWHUPLQDWLRQ 5 ZHUH REWDLQHG UDQJLQJ EHWZHHQ DQG IRU ORZ PRLVWXUH FRQWHQW DQG
0.81 and 0.95 for high moisture content.
Keywords: soil electrical conductivity, nutrient level, EC measurement Abstrak
.HJLDWDQ SHUWDQLDQ SUHVLVL PHQLWLNEHUDWNDQ SDGD NHWHSDWDQ ZDNWX NXDOLWDV NXDQWLWDV GDQ VSHVL¿N ORNDVL SDGD NHJLDWDQ XVDKD SHUWDQLDQ 1LODL GD\D KDQWDU OLVWULN WDQDK (& GDSDW GLJXQDNDQ VHEDJDL YDULDEHO SHQGXJDDQ NRQGLVL WDQDK \DQJ SUDNWLV GDQ H¿VLHQ GDODP DSOLNDVL SHUWDQLDQ SUHVLVL %HEHUDSD PHWRGH pengukuran EC tanah telah banyak dibuat dan dikembangkan dalam lingkup pertanian presisi namun hasil pengukurannya masih sulit diinterpretasi untuk menjelaskan kondisi suatu lahan diakibatkan sifat tanah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¿VLHQ GHWHUPLQDVL 5 \DQJ GLGDSDWNDQ GDUL SHUVDPDDQ UHJUHVL SHQGXJDDQ NDGDU 1 3 GDQ . FXNXS EDLN \DLWX DQWDUD KLQJJD SDGD WLQJNDW NDGDU DLU UHQGDK GDQ KLQJJD SDGD WLQJNDW NDGDU DLU WLQJJL
Kata kunci:GD\D KDQWDU OLVWULN WDQDK NDGDU KDUD WDQDK SHQJXNXUDQ (& Diterima: 06 April 2015; Disetujui: 27 Juli 2015
9RO 1R S KWWS MRXUQDO LSE DF LG LQGH[ SKS MWHS
WHNQRORJL XQWXN PHQJLGHQWL¿NDVL GDQ PHQJDQDOLVD keragaman spasial dan temporal pada lahan pertanian. Kecepatan dan ketepatan pengambilan informasi menjadi poin penting dalam aplikasi sistem pertanian. Salah satu metode yang berkembang dalam sistem pertanian presisi untuk mengambil informasi kondisi lahan adalah melalui pengukuran QLODL VRLO HOHFWULFDO FRQGXFWLYLW\ DWDX GD\D KDQWDU OLVWULN WDQDK (& 'D\D KDQWDU OLVWULN WDQDK DGDODK kemampuan tanah untuk menghantarkan arus listrik. Daya hantar listrik tanah terjadi karena eksistensi kandungan garam bebas yang terdapat pada kadar air tanah dan kandungan ion dapat ditukar yang terdapat pada permukaan partikel SDGDW WDQDK 5KRDGHV HW DO 3HQJXNXUDQ EC tanah untuk pendugaan kondisi tanah memiliki beberapa kelebihan antara lain kemudahan RSHUDVLRQDO ELD\D RSHUDVLRQDO UHQGDK GDQ OHELK cepat dibandingkan dengan metode pengukuran WDQDK ODLQQ\D )DUDKDQL HW DO
Nilai EC tanah memiliki korelasi dengan kadar KDUD 1LWURJHQ 1 3KRVSRU 3 GDQ .DOLXP . Namun seringkali tingkat korelasi dan hubungan QLODL (& WDQDK PHPLOLNL WLQJNDW YDULDVL \DQJ EHVDU sehingga sulit untuk melakukan interpretasi hasil SHQJXNXUDQ GHQJDQ WHSDW &RUZLQG GDQ /HVFK
PHQ\DWDNDQ EDKZD VLIDW NHKDQGDODQ GDUL pemetaan spasial nilai EC tanah telah diketahui GDQ GLSDKDPL VHFDUD OXDV QDPXQ LQWHUSUHWDVL kondisi tanah melalui pengukuran EC tanah masih sering salah dipahami dan diartikan. Tantangan terbesar dalam mengaplikasikan pengukuran EC untuk memprediksi kondisi suatu lahan bukan pada WHNQLN SHPHWDDQ QLODL (& Q\D PHODLQNDQ SDGD pemahaman yang mendalam terhadap tingkat YDULDELOLWDV VSDVLDO GDQ WHPSRUDO GDUL QLODL (& LWX sendiri dan pemahaman yang mendalam terhadap interaksi yang kompleks antara berbagai parameter sifat tanah dengan nilai EC tanah.
(LJHQEHUJ HW DO WHODK PHQHOLWL EDKZD QLODL (& PHPLOLNL NRUHODVL WHUKDGDS NDGDU 1 WHUVHGLD WDQDK GHQJDQ NRH¿VLHQ NRUHODVL U EHUYDULDVL DQWDUD KLQJJD GDQ PHPLOLNL NRUHODVL WHUKDGDS NDGDU 3 GHQJDQ NRH¿VLHQ NRUHODVL EHUYDULDVL DQWDUD KLQJJD SDGD EHUEDJDL NRQGLVL WDQDK 7DUU HW DO MXJD WHODK PHQHOLWL EDKZD QLODL (& WDQDK GDQ NDGDU .DOLXP . PHPLOLNL NRUHODVL \DQJ FXNXS NXDW GHQJDQ QLODL NRH¿VHQ NRUHODVL OHELK GDUL GDQ QLODL (& WDQDK PHPLOLNL NRUHODVL \DQJ OHPDK WHUKDGDS NDGDU IRVIRU 3 GHQJDQ QLODL NRH¿VHQ NRUHODVL NXUDQJ GDUL 7LQJNDW NRUHODVL QLODL (& GHQJDQ NDGDU 1 3 GDQ . PHPLOLNL QLODL \DQJ EHUYDULDVL GLVHEDENDQ NDUHQD DGDQ\D YDULDEHO ODLQ \DQJ PHPSHQJDUXKL QLODL (& GDODP WDQDK 9DULDEHO \DQJ PHPLOLNL YDULDVL WLQJJL GDQ mempengaruhi nilai EC untuk pendugaan kondisi tanah antara lain adalah tingkat kadar air tanah GDQ WLQJNDW NHSDGDWDQ WDQDK 9DULDVL WLQJNDW NDGDU air dan kepadatan tanah pada suatu lahan dapat GLVHEDENDQ NDUHQD SHUEHGDDQ WRSRJUD¿ YHJHWDVL
dan pengolahan tanah. Penelitian ini bertujuan XQWXN PHQJNDML OHELK GDODP LQWHUDNVL YDULDEHO UDVLR NDGDU KDUD UDVLR NDGDU DLU GDQ NHSDGDWDQ WDQDK dalam mempengaruhi hasil pengukuran nilai EC.
Bahan dan Metode
3HQHOLWLDQ LQL GLODNXNDQ SDGD EXODQ 0DUHW KLQJJD 6HSWHPEHU 3HQJXNXUDQ (& SDGD pada penelitian ini dilakukan pada berbagai YDULDVL VDPSHO WDQDK \DQJ WHODK GLEHUL SHUODNXDQ SHPXSXNDQ SHPEHULDQ DLU GDQ NHSDGDWDQ WDQDK Sampel tanah diambil di lahan laboratorium lapangan Siswadhi Supardjo IPB dan analisa kadar air dan kadar hara pada sampel tanah dan pupuk GLODNXNDQ GL /DERUDWRULXP 7DQDK 'HSDUWHPHQ ,OPX WDQDK GDQ 6XPEHU 'D\D /DKDQ ,3%
Bahan
Sampel tanah dikeringkan dan diayak hingga memiliki kadar air dan tekstur yang seragam. Sampel tanah yang telah dikeringkan lalu diberi SHUODNXDQ GHQJDQ EHUEDJDL YDULDVL GDQ NRPELQDVL perlakuan penambahan air dan pemupukan. 3HUODNXDQ SHPXSXNDQ PHOLSXWL SHPXSXNDQ XUHD .&O GDQ 63 GHQJDQ UDVLR SHPXSXNDQ VHEHVDU
GDQ Perlakuan penambahan air berupa penambahan DLU DTXDGHV SDGD VDPSHO WDQDK KLQJJD PHQFDSDL NDGDU DLU SHUODNXDQ VHEHVDU
GDQ 3HUODNXDQ SHQDPEDKDQ air dan pemupukan pada sampel tanah kering WHUVHEXW GLNRPELQDVLNDQ VHKLQJJD WHUGDSDW VDPSHO WDQDK GHQJDQ EHUEDJDL YDULDVL WLQJNDW NDGDU air dan pemupukan yang siap diukur nilai EC nya. Metode Pengukuran EC
Pengukuran EC tanah dilakukan pada selang waktu tiga hari setelah perlakuan pemupukan dan pemberian air. Pengukuran EC tanah dilakukan dengan menggunakan metode kotak ukur UHVLVWLYLWDV WDQDK 0HWRGH NRWDN XNXU UHVLVWLYLWDV tanah telah banyak digunakan untuk mengukur QLODL GD\D KDQWDU OLVWULN WDQDK DWDXSXQ UHVLVWLYLWDV OLVWULN WDQDK VHSHUWL GLODNXNDQ ROHK $ELGLQ HW DO
\DQJ PHQHOLWL KXEXQJDQ NDGDU DLU WDQDK GHQJDQ QLODL UHVLVWLYLWDV OLVWULN WDQDK 0HWRGH NRWDN XNXU UHVLVWLYLWDV WDQDK MXJD GLJXQDNDQ XQWXN mengukur daya hantar listrik tanah dalam analisa NDUDNWHULVWLN NRURVL ORJDP GDODP WDQDK $KPDG
6HODLQ LWX PHWRGH NRWDN XNXU UHVLVWLYLWDV LQL dapat diaplikasikan menggunakan arus listrik DC dari baterai secara langsung yang dihubungkan GHQJDQ YROW PHWHU GDQ DPSHUH PHWHU 0F0LOOHU
3DGD SHQHOLWLDQ LQL KDVLO SHQJXNXUDQ QLODL (& PHQJJXQDNDQ PHWRGH NRWDN XNXU UHVLVWLYLWDV ini telah dilbandingkan sebelumnya dengan hasil pengukuran EC menggunakan instrumen soil EC WHVWHU +, +DQQD ,QVWUXPHQ SDGD UHQWDQJ QLODL
(& GDUL 6 P KLQJJD 6 P GDQ PHQXQMXNNDQ QLODL (& \DQJ VDPD GHQJDQ NRH¿VLHQ NRUHODVL U PHQFDSDL
.RWDN XNXU UHVLVWLYLWDV WDQDK SDGD SHQHOLWLDQ LQL WHUEXDW GDUL EDKDQ ÀH[LJODVV GHQJDQ NHWHEDODQ PP $UXV OLVWULN GLDOLUNDQ PHODOXL SODW HOHNWURGD \DQJ terbuat dari plat baja stainless. Tegangan listrik GLXNXU PHQJJXQDNDQ YROW PHWHU \DQJ GLKXEXQJNDQ pada pin probe yang terbuat dari batang kuningan GHQJDQ GLDPHWHU PP -DUDN DQWDU SLQ SUREH GLWHQWXNDQ VHEHVDU FP MDUDN DQWDU SODW HOHNWURGD VHEHVDU FP GDQ OXDV SODW HOHNWURGD VHEHVDU cm .
Kotak ukur yang telah terisi oleh sampel tanah yang akan diukur dihubungakan pada catu daya DNL GHQJDQ VSHVL¿NDVL WHJDQJDQ OLVWULN 9 GDQ NDSDVLWDV $+ $PSHUH PHWHU GLVXVXQ VHUL dengan catu daya dan dua plat elektroda untuk pembacaan arus listrik masuk seperti ditunjukkan SDGD *DPEDU %HVDUQ\D QLODL (& GLKLWXQJ GHQJDQ SHUVDPDDQ
GLPDQD / DGDODK MDUDN DQWDU SLQ SUREH P $ DGDODK OXDV SODW HOHNWURGD P , DGDODK DUXV OLVWULN \DQJ WHUEDFD SDGD DPSHUH PHWHU $ 9 DGDODK WHJDQJDQ \DQJ WHUEDFD SDGD YROW PHWHU 9 GDQ (& DGDODK GD\D KDQWDU OLVWULN WDQDK $ 9P DWDX 6 P
Perhitungan Kadar Air dan Kadar Hara Potensial Setelah Perlakuan
Kadar air dan kadar hara sampel tanah dianalisa GL ODERUDWRULXP WDQDK +DVLO DQDOLVD WHUVHEXW digunakan untuk menghitung rasio kadar air dan rasio kadar hara potensial setelah diberi perlakuan SHPEHULDQ DLU DTXDGHV GDQ SHPXSXNDQ 6DPSHO tanah yang telah diberi perlakuan penambahan air dapat dihitung rasio kadar air akhir dengan SHUVDPDDQ
GLPDQD 5.$ DGDODK UDVLR NDGDU DLU EDVLV NHULQJ VDPSHO WDQDK VHWHODK SHUODNXDQ %$ DGDODK EHUDW DLU DTXDGHV \DQJ GLWDPEDKNDQ J GDQ %7 DGDODK EHUDW VDPSHO WDQDK NHULQJ WHUPDVXN VDPSHO WDQDK \DQJ WHODK GLEHUL SHUODNXDQ SHPXSXNDQ J
5DVLR NDGDU KDUD SRWHQVLDO 5.+ 1LWURJHQ 1 3KRVSRU 3 DWDX .DOLXP . VDPSHO WDQDK yang telah diberi perlakuan dapat dihitung dengan SHUVDPDDQ
GLPDQD 5.+ DGDODK UDVLR NDGDU KDUD WDQDK SRWHQVLDO 1 3 DWDX . VHWHODK SHUODNXDQ SHPXSXNDQ %3 DGDODK EHUDW SXSXN \DQJ GLWDPEDKNDQ J %7N adalah berat tanah kering sebelum diberi perlakuan SHPXSXNDQ J .+3 DGDODK NDGDU KDUD WRWDO
SXSXN .+7 DGDODK NDGDU KDUD WRWDO WDQDK 3HUKLWXQJDQ 5.+ KDQ\D GLODNXNDQ SDGD VDWX MHQLV kadar hara saja. Sedangkan berat tanah kering WDQSD SHUODNXDQ SHUPXSXNDQ %7N GLKLWXQJ GDUL SHUVDPDDQ
BTk = BTb[ KA)
GLPDQD .$ DGDODK NDGDU DLU DZDO VDPSHO WDQDK J J GDQ %7E DGDODK EHUDW WDQDK DZDO J %HVDUQ\D QLODL .+3 .+7 GDQ .$ GLGDSDWNDQ GDUL KDVLO XML laboratorium .
5DVLR NDGDU KDUD WDQDK SRWHQVLDO 5.+ KDVLO SHUKLWXQJDQ PHQJJXQDNDQ SHUVDPDDQ EXNDQODK UDVLR NDGDU KDUD GDODP EHQWXN LRQ LRQ \DQJ VLDS GLVHUDS WDQDPDQ PHODLQNDQ UDVLR NDGDU KDUD potensial dalam bentuk senyawa bukan ion yang berasal dari pemupukan. Densitas tanah dalam NRWDN XNXU UHVLVWLYLWDV MXJD GLXNXU SDGD VHWLDS SHQJXNXUDQ (& PHQJJXQDNDQ SHUVDPDDQ
dimana D adalah densitas tanah dalam kotak ukur J FP %7 DGDODK EHUDW VDPSHO WDQDK NHULQJ \DQJ WHODK GLEHUL SHUODNXDQ SHPXSXNDQ J %$ DGDODK EHUDW DLU \DQJ GLWDPEDKNDQ GDODP SHUODNXDQ J GDQ 97E DGDODK YROXPH WDQDK GDODP NRWDN XNXU
FP
*DPEDU 6XVXQDQ SHQJXNXUDQ (& PHQJJXQDNDQ NRWDN XNXU UHVLVWLYLWDV *DPEDU .RWDN XNXU UHVLVWLYLWDV WDQDK
Analisis Data
Data yang didapatkan pada setiap pengukuran PHOLSXWL QLODL (& NDGDU DLU NDGDU SHPXSXNDQ GDQ GHQVLWDV WDQDK 'DWD NDGDU SHPXSXNDQ GLNRQYHUVL PHQMDGL GDWD UDVLR NDGDU KDUD SRWHQVLDO 1 3 DWDX . PHQJJXQDNDQ SHUVDPDDQ 'DWD WHUVHEXW GLJXQDNDQ VHEDJDL YDULDEHO XQWXN PHQ\XVXQ PRGHO persamaan regresi pendugaan rasio kadar hara tanah potensial melalui pengukuran EC.
Hasil dan Pembahasan
Hasil Uji Laboratorium Sampel Tanah dan Pupuk Sampel tanah yang digunakan dalam penelitian ini memiliki tekstur liat dengan kandungan liat NDQGXQJDQ SDVLU NDQGXQJDQ GHEX GDQ NDGDU DLU DZDO 6HGDQJNDQ KDVLO uji kadar hara awal sampel tanah dan pupuk yang digunakan untuk menghitung rasio kadar hara SRWHQVLDO 1 3 GDQ . VHWHODK SHUODNXDQ SHPXSXNDQ GLVDMLNDQ GDODP 7DEHO
Pengukuran EC tanah dilakukan pada kondisi kepadatan tanah tinggi dan kepadatan tanah rendah. Kondisi kepadatan tanah tinggi adalah kondisi dimana sampel tanah dalam kotak ukur UHVLVWLYLWDV GLSDGDWNDQ KLQJJD NHSDGDWDQ WDQDK maksimal sedangkan kondisi kepadatan tanah rendah merupakan kondisi dimana sampel tanah tanpa dilakukan pemadatan dalam kotak ukur UHVLVWLYLWDV WDQDK 'DWD KDVLO SHQJDPDWDQ PHOLSXWL QLODL (& WDQDK GHQVLWDV WDQDK ' UDVLR NDGDU DLU 5.$ UDVLR NDGDU KDUD SRWHQVLDO 1LWURJHQ 1 3KRVSRU 3 GDQ .DOLXP .
$VXPVL \DQJ GLJXQDNDQ GDODP PHQJNRQYHUVL data pemupukan menjadi data rasio kadar hara tanah
SRWHQVLDO 5.+ DGDODK ELOD WHUGDSDW SHQDPEDKDQ satu jenis pupuk maka yang bertambah adalah MXPODK NDGDU KDUD VSHVL¿N SXSXN WHUVHEXW VDMD sedangkan jumlah kadar hara yang lain tetap. Penambahan pupuk urea akan meningkatkan rasio NDGDU KDUD SRWHQVLDO 1 VHGDQJNDQ UDVLR NDGDU KDUD 3 GDQ . WHWDS 3HQDPEDKDQ SXSXN 63 DNDQ PHQLQJNDWNDQ UDVLR NDGDU KDUD SRWHQVLDO 3 sedangkan kadar hara N dan K tetap. Begitu juga dengan penambahan pupuk KCl akan meningkatkan rasio kadar hara potensial K sedangkan rasio kadar hara potensial P dan N tetap. Deskripsi data statistik KDVLO SHQJXNXUDQ GLWDPSLONDQ GDODP 7DEHO
Nilai rasio skewness dapat menunjukkan tingkat NHWLGDNVLPHWULVDQ VHEDUDQ GDWD WHUKDGDS QLODL UDWD ratanya dan nilai rasio kurtosis dapat menunjukkan WLQJNDW NHUDWDDQ ÀDWQHVV VXDWX GLVWULEXVL GDWD terhadap distribusi normal. Satu set data yang memiliki sebaran data yang terdistribusi normal jika memiliki rasio skewness dan kurtosis antara KLQJJD 7ULWRQ 0DND EHUGDVDUNDQ UDVLR skewness dan kurtosis yang ditampilkan pada Tabel
WHUGDSDW LQGLNDVL EDKZD GDWD KDVLO SHQJXNXUDQ yang didapatkan tidak terdistribusi normal sehingga SHUOX GLODNXNDQ WUDQVIRUPDVL YDULDEHO GDODP penyusunan persamaan regresi dalam penelitian ini agar dapat memenuhi syarat asumsi klasik regresi. Pengaruh Pemupukan, Kadar Air, dan
Kepadatan Tanah Terhadap Nilai EC
Nilai EC semua sampel tanah pada penelitian ini dapat terukur seluruhnya pada tingkat perlakuan NDGDU DLU GDQ PXODL QHQXQMXNNDQ SROD NHQDLNDQ QLODL (& \DQJ VLJQL¿NDQ SDGD SHUODNXDQ NDGDU DLU 1LODL (& WDQDK FHQGHUXQJ PHPLOLNL pola kenaikan positif pada kisaran kadar kadar air 7DEHO .DGDU KDUD 1 3 GDQ . SDGD VDPSHO WDQDK GDQ SXSXN
7DEHO 'HVNULSVL GDWD KDVLO SHQJXNXUDQ (& GHQVLWDV ' UDVLR NDGDU DLU 5.$ UDVLR NDGDU KDUD 1LWURJHQ 1 UDVLR NDGDU KDUD 3KRVSRU 3 GDQ UDVLR NDGDU KDUD .DOLXP .
GL EDZDK GDQ PHPLOLNL NHFHQGHUXQJDQ SROD penurunan nilai EC pada kisaran kadar air tanah di DWDV VHSHUWL GLVDMLNDQ ROHK JUD¿N SDGD *DPEDU
3ROD SHUXEDKDQ QLODL (& WHUKDGDS NDGDU DLU tersebut dapat ditemui pada semua sampel tanah dengan perlakuan pemupukan ataupun sampel tanah tanpa pemupukan. Kadar air dalam tanah akan membantu kadar hara potensial untuk larut dan terhidrolisis sehingga dapat membentuk ion dan kation dalam tanah. Namun saat kandungan air dalam tanah sudah terlalu jenuh maka pengukuran EC tanah lebih didominasi oleh nilai daya hantar listrik yang diakibatkan kandungan air jenuh daripada nilai daya hantar listrik akibat kandungan ion hara yang telah terhidrolisis.
Pola hubungan nilai EC dan kadar air dalam penelitian ini serupa seperti pola yang didapatkan SDGD KDVLO SHQHOLWLDQ \DQJ GLODNXNDQ ROHK 5RJHUR et al. GLPDQD QLODL (& WDQDK GHQJDQ WHNVWXU loam memiliki nilai EC tertinggi berada pada kadar DLU SHUODNXDQ GDQ QLODL Q\D FHQGHUXQJ WXUXQ kembali pada perlakuan kadar air yang lebih besar GDUL
Tingkat pemupukan berkorelasi positif terhadap QLODL (& VHSHUWL GLWXQMXNNDQ SDGD JUD¿N GL *DPEDU
.HQDLNDQ QLODL (& NDUHQD SHQJDUXK SHPXSXNDQ urea dan KCl cenderung menunjukkan pola regresi linier sedangkan kenaikan nilai EC karena pengaruh SHPXSXNDQ 63 FHQGHUXQJ PHQXQMXNNDQ SROD UHJUHVL ORJ OLQLHU +XEXQJDQ UHVSRQ QLODL (& terhadap jenis pemupukan dari yang terkuat hingga
WHUOHPDK EHUWXUXW WXUXW WHUMDGL SDGD VDPSHO WDQDK GHQJDQ SHPXSXNDQ .&O XUHD GDQ 63
Kenaikan nilai EC dipengaruhi oleh jumlah ion yang terkandung dalam tanah namun nilai EC tidak dapat menentukan jenis ion yang dominan GDODP VDPSHO WDQDK 5HVSRQ NHQDLNDQ QLODL (& mempunyai korelasi dengan karakteristik dan kemampuan pupuk untuk terionisasi dalam tanah. Pupuk KCl merupakan senyawa yang memiliki tingkat ionisasi sempurna sehingga sampel tanah dengan pemupukan KCl memiliki respon kenaikan nilai EC yang paling tinggi dibandingkan sampel tanah dengan jenis pemupukan lainnya. Pupuk urea memiliki sifat higroskopis dan dapat terurai menjadi senyawa ion dengan tingkat ionisasi tinggi namun memiliki tahapan reaksi yang lebih panjang dibanding pupuk KCl. Oleh karena itu respon kenaikan nilai EC terhadap rasio pemupukan urea
*DPEDU 3ROD NHQDLNDQ QLODL (& WDQDK SDGD tiap perlakuan kadar air pada sampel tanah tanpa
pemupukan.
D E F
*DPEDU 1LODL (& SDGD WLDS UDVLR NDGDU DLU GDQ SDGD WLDS SHUODNXDQ SHPXSXNDQ GHQJDQ SXSXN D XUHD E 63 GDQ F .&
WHUKDGDS MXJD FXNXS WLQJJL 3XSXN 63 PHPLOLNL respon perubahan nilai EC yang paling rendah NDUHQD NDUDNWHULVWLN SXSXN 63 VXOLW ODUXW GDODP air dan ion orthophospat yang terhidrolisis dari SXSXN 63 PHPLOLNL WLQJNDW LRQLVDVL UHQGDK
Sampel tanah dengan kepadatan tanah tinggi memiliki nilai EC lebih tinggi daripada nilai EC pada sampel tanah dengan kepadatan tanah UHQGDK VHSHUWL GLVDMLNDQ SDGD GDWD GDODP 7DEHO Perbedaan nilai EC antara kepadatan tanah tinggi dan kepadatan tanah rendah paling besar terdapat pada sampel tanah dengan perlakuan kadar air 6HPDNLQ WLQJJL NHSDGDWDQ WDQDK PDND OXDV YROXPH XGDUD VHPDNLQ NHFLO GDQ OXDV NRQWDN antara partikel padat dan kandungan air menjadi VHPDNLQ EHVDU +DO WHUVHEXW PHQ\HEDENDQ OXDV permukaan kontak yang menjadi lintasan arus listrik juga semakin luas sehingga nilai EC juga semakin meningkat. Namun pada saat kondisi tanah mulai jenuh air maka pengaruh kepadatan tanah terhadap kadar air kembali berkurang. Pada saat kondisi WDQDK PXODL MHQXK GDQ SRUL SRUL PDNUR WDQDK VXGDK terisi penuh oleh air maka nilai EC pada saat itu OHELK GLSHQJDUXKL ROHK LRQ LRQ \DQJ WHUNDQGXQJ dalam kadar air tanah dibanding faktor kepadatan WDQDK 6HODGMLet al
Pendugaan Rasio Kadar Hara Potensial Tanah Melalui Pengukuran EC
5DVLR NDGDU KDUD SRWHQVLDO 1 3 GDQ . PHPLOLNL korelasi positif terhadap pengukuran nilai EC tanah. +DO WHUVHEXW GLVHEDENDQ NDUHQD SHQDPEDKDQ MXPODK rasio kadar hara potensial akan meningkatkan jumlah kadar hara yang terionisasi sehingga dapat meningkatkan nilai EC tanah. Sedangkan tingkat UDVLR NDGDU DLU 5.$ PHPLOLNL NRUHODVL QHJDWLI GHQJDQ UDVLR NDGDU KDUD SRWHQVLDO WDQDK +DO tersebut disebabkan semakin besar rasio kadar air maka akan meningkatkan jumlah kadar hara potensial yang terionisasi dalam tanah. Semakin besar jumlah kadar hara potensial dalam tanah
yang terionisasi juga menyebabkan rasio kadar hara potensial tanah tersebut berkurang. Tingkat NRUHODVL VHWLDS YDULDEHO SHQ\XVXQ SHUVDPDDQ UHJUHVL GLVDMLNDQ VHFDUD OHQJNDS SDGD 7DEHO
0HWRGH SHUVDPDDQ UHJUHVL OLQLHU EHUJDQGD digunakan untuk menyusun persamaan pendugaan kadar hara tanah. Bentuk persamaan regresi terbaik GLGDSDWNDQ GHQJDQ PHQWUDQVIRUPDVL YDULDEHO QLODL GD\D KDQWDU OLVWULN WDQDK (& UDVLR NDGDU DLU 5.$ UDVLR NDGDU KDUD SRWHQVLDO 1LWURJHQ 1 3KRVSRU
3 GDQ .DOLXP . GDODP EHQWXN ORJDULWPD QDWXUDO 9DULDEHO 5.$ GDQ (& GLJXQDNDQ VHEDJDL YDULDEHO bebas dalam persamaan regresi untuk pendugaan VHWLDS UDVLR NDGDU KDUD SRWHQVLDO 1 3 DWDX . 8QWXN mengetahui pengaruh faktor kepadatan tanah maka penyusunan persamaan regresi pendugaan kadar KDUD GLODNXNDQ SDGD GXD MHQLV NHSDGDWDQ WDQDK yaitu kepadatan tanah tinggi dan kepadatan tanah UHQGDK +DVLO SHQ\XVXQDQ SHUVDPDDQ UHJUHVL pada tingkat kepadatan tanah tinggi disajikan pada 7DEHO VHGDQJNDQ SHUVDPDDQ UHJUHVL SDGD WLQJNDW NHSDGDWDQ WDQDK UHQGDK GLVDMLNDQ SDGD 7DEHO
Persamaan regresi disusun pada dua tingkat kadar air yaitu pada kadar air rendah dan kadar air tinggi. Kategori kadar air rendah meliputi sampel tanah dengan perlakuan kadar air kurang dari GDQ NDGDU DLU WLQJJL PHOLSXWL VDPSHO WDQDK GHQJDQ SHUODNXDQ NDGDU DLU NXUDQJ GDUL Pembagian dua kategori kadar air ini berdasarkan kecenderungan sebaran data nilai pengukuran EC WDQDK \DQJ PHPLOLNL QLODL YDULDVL \DQJ EDLN SDGD EDWDV SHUODNXDQ NDGDU DLU WHUVHEXW 1LODL NRH¿VLHQ GHWHUPLQDVL 5 \DQJ GLGDSDWNDQ GDUL SHUVDPDDQ regresi lebih besar nilainya pada kondisi kadar air tinggi daripada kondisi kadar air rendah. Pendugaan persamaan regresi pendugaan rasio kadar hara SRWHQVLDO .DOLXP . PHPLOLNL NRH¿VLHQ GHWHUPLQDVL
5 \DQJ OHELK EHVDU GLEDQGLQJNDQ SHUVDPDDQ regresi kadar hara potensial yang lain. Pada model persamaan regresi rasio kadar hara potensial 3KRVSRU 3 SDGD WLQJNDW NDGDU DLU UHQGDK YDULDEHO 7DEHO .RUHODVL SDUVLDO DQWDUD QLODL (& NDGDU DLU 5.$ GDQ UDVLR NDGDU KDUD SRWHQVLDO 1 3 GDQ .
UDVLR NDGDU DLU 5.$ WLGDN VLJQL¿NDQ +DO LQL GDSDW GLVHEDENDQ NDUHQD WLQJNDW NHODUXWDQ SXSXN 63 yang sangat rendah pada tingkat kadar air rendah.
+XEXQJDQ NRH¿VLHQ UHJUHVL VHWLDS YDULDEHO NDGDU DLU 5.$ GDQ QLODL GD\D KDQWDU OLVWULN WDQDK (& VHVXDL GHQJDQ KXEXQJDQ NRUHODVLQ\D GLPDQD YDULDEHO 5.$ PHPLOLNL KXEXQJDQ QHJDWLI GDQ YDULDEHO (& PHPLOLNL KXEXQJDQ SRVLWLI WHUKDGDS UDVLR NDGDU KDUD SRWHQVLDO WDQDK 1 3 GDQ . 6HWLDS penambahan air akan memicu kadar hara potensial tanah untuk terionisasi dan meningkatkan nilai EC. Semakin banyak kadar hara potensial tanah yang terionisasi maka akan semakin mengurangi besar rasio kadar hara potensial tanah. Perbandingan UDVLR NDGDU KDUD SRWHQVLDO WDQDK 5.+ KDVLO pengukuran dan hasil pendugaan dengan model regresi pada tingkat kepadatan tinggi dan rendah GLVDMLNDQ SDGD JUD¿N *DPEDU GDQ
%HUGDVDUNDQ JUD¿N SDGD *DPEDU GDQ GDSDW GLDPDWL EDKZD PHVNLSXQ NRH¿VLHQ GHWHUPLQDVL 5 persamaan regresi pendugaan kadar hara potensial 3KRVSRU 3 PHPLOLNL QLODL \DQJ FXNXS WLQJJL SDGD WLQJNDW NDGDU DLU UHQGDK QDPXQ SROD NHQDLNDQ 5.+ 3 SHQGXJDDQ GDUL PRGHO SHUVDPDDQ UHJUHVL tidak responsif terhadap perlakuan pemupukan SDGD NDGDU DLU UHQGDK 1LODL NRH¿VLHQ GHWHUPLQDVL yang tinggi tersebut diakibatkan oleh nilai residual regresi yang rendah namun pada kenyataannya YDULDEHO QLODL (& EHOXP GDSDW PHUHSUHVHQWDVLNDQ UDVLR NDGDU KDUD SRWHQVLDO 3KRVSRU 3 GDODP WDQDK SDGD NDGDU DLU UHQGDK +DO LQL GDSDW GLVHEDENDQ NDUHQD WLQJNDW NHODUXWDQ SXSXN 63 GDODP WDQDK VDQJDW UHQGDK VHKLQJJD QLODL SHQJXNXUDQ (& nya juga rendah pada tingkat kadar air rendah. 1DPXQ YDULDEHO .$ GDQ YDULDEHO (& VXGDK FXNXS baik untuk merepresentasikan rasio kadar hara SRWHQVLDO 1LWURJHQ 1 GDQ .DOLXP . GDODP WDQDK VHSHUWL GLWXQMXNNDQ SDGD JUD¿N GDODP *DPEDU GDQ *DPEDU
*Nilai EC dan nilai KA harus lebih besar dari nol.
7DEHO 3HUVDPDDQ UHJUHVL SHQGXJDDQ UDVLR NDGDU KDUD SDGD UDVLR NHSDGDWDQ WDQDK UHQGDK 7DEHO 3HUVDPDDQ UHJUHVL SHQGXJDDQ UDVLR NDGDU KDUD SDGD UDVLR NHSDGDWDQ WDQDK WLQJJL
F
*DPEDU 5DVLR NDGDU KDUD SRWHQVLDO 5.+ KDVLO SHQJXNXUDQ GDQ 5.+ KDVLO SHQGXJDDQ GHQJDQ
PRGHO SHUVDPDDQ UHJUHVL SDGD VDPSHO WDQDK GHQJDQ SHPXSXNDQ D XUHD E 63 GDQ F .&O
pada tingkat kepadatan tanah tinggi. D
Simpulan dan Saran Simpulan
Pengukuran EC terbukti dapat memberikan gambaran kondisi kadar hara dan kadar air tanah. Pengukuran EC paling ideal dilakukan pada NLVDUDQ NDGDU DLU GLPDQD KDVLO SHQJXNXUDQ EC menunjukkan nilai paling tinggi pada semua MHQLV SHUODNXDQ VDPSHO WDQDK 9DULDEHO UDVLR NDGDU KDUD SRWHQVLDO 1LWURJHQ 1 3KRVSRU 3 DWDX .DOLXP . PHPLOLNL NRUHODVL QHJDWLI GHQJDQ QLODL (& VHGDQJNDQ YDULDEHO NDGDU DLU PHPLOLNL NRUHODVL SRVLWLI GHQJDQ QLODL (& 0RGHO SHUVDPDDQ UHJUHVL SHQGXJDDQ NDGDU KDUD SRWHQVLDO 1 3 DWDX . yang disusun pada tingkat kadar air tinggi atau pada NDGDU DLU GL DWDV PHPLOLNL NRH¿VLHQ GHWHUPLQDVL yang lebih baik daripada model persamaan regresi pada tingkat kadar air rendah. Kepadatan tanah juga berpengaruh terhadap hasil pengukuran EC tanah dimana pada tingkat kepadatan tanah tinggi hasilpengukuan EC memiliki nilai yang lebih tinggi dibandingkan pada tingkat kepadatan tanah rendah SDGD WLDS SHUODNXDQ SHPXSNDQ GDQ YDULDVL NDGDU DLU Saran
Perlu dilakukan kajian lebih lanjut untuk mengetahui interaksi EC pada kisaran kadar air kapasitas lapang dan pada kisaran kadar air jenuh
tanah secara lebih detail agar dapat diketahui karakteristik perubahan nilai EC yang pada tanah GHQJDQ NRQGLVL VDQJDW NHULQJ OHPEDE EDVDK GDQ MHQXK VHFDUD OHELK VSHVL¿N
Daftar Pustaka
$ELGLQ 0RKG + = :LMH\HVHNHUD ' & $KPDG )DX]LDK 6DDG 5RVOL %DKDUXGGLQ 0RKG ) 7 &RUUHODWLRQ RI VRLO UHVLVWLYLW\ WHVW RQ D different moisture content and density for silt VDQG DQG JUDYHO\ VDQG Information Engineering
Letters GRL LHO YRO
LVVXH $KP
$KPDG =DNL Principles of corrosion engineering and corrosion control 2[IRUG 8. %XWWHUZRUWK +HLQHPDQQ
&RUZLQG ' / GDQ /HVFK 6 0 $SSOLFDWLRQ RI VRLO HOHFWULFDO FRQGXFWLYLW\ WR SUHFLVLRQ DJULFXOWXUH WKHRU\ SULQFLSOHV DQG JXLGOLQHV $JURQRP\ -XUQDO RI 86'$ 9RO
(LJHQEHUJ 5 $ 'RUDQ - : 1LHQDEHU - $ )HUJXVRQ 5 % :RRGEXU\ % / (OHFWULFDO FRQGXFWLYLW\ PRQLWRULQJ RI VRLO FRQGLWLRQ DQG DYDLODEOH 1 ZLWK DQLPDO PDQXUH DQG D FRYHU FURS $JULFXOWXUH (FRV\VWHPV DQG (QYLURQPHQW 9RO
)DUDKDQL + - %XFKOHLWHU * : %URGDKO 0 . &KDUDFWHULVWLF RI DSSDUHQW VRLO HOHFWULFDO FRQGXFWLYLW\ YDULDELOLW\ LQ LUULJDWHG VDQG\ DQG QRQ VDOLQH ¿HOG LQ &RORUDGR $PHULFDQ 6RFLHW\ RI $JULFXOWXUDO (QJLQHHUV 9RO
0FPLOOHU 6RLO ER[ LQVWUXFWLRQ 0DQXDO RSHUDWLRQ VRLO ER[ 0FPLOOHU 0DQ >,QWHUQHW@ >GLXQGXK PDUHW @ 7HUVHGLD SDGD K W W S Z Z Z P F P L O O H U F R P S G I P D Q X D O V VRLO 0$1 6RLO %R[ ,QVWUXFWLRQV SGI 5KRDGHV - ' &KDQGXYL ) GDQ /HVFK 6 6RLO 6DOLQLW\ $VVHVPHQW 0HWKRG DQG ,QWHUSUHWDWLRQ RI (OHFWULFDO &RQGXFWLYLW\ 0HDVXUHPHQW 5RPD
,7 )$2 8QLWHG 1DWLRQV
5RJHUR 2 0 %DVD &KULVWLDQ $ & (PHULWR 5 2WDGR\ GDQ 9LRODQGD 5 ,QYHVWLJDWLRQ of the effect of water content on the bulk soil HOHFWULFDO FRQGXFWLYLW\ (& RI ORDP XVLQJ ZHQQHU DUUD\ PHWKRG $3-60( 9RO
6HODGML 6 &RVHQ]D 3 7DEEDJK $ 5DQJHU - GDQ 5LFKDUG * 7KH HIIHFW RI FRPSDFWLRQ RQ VRLO HOHFWULFDO UHVLVWLYLW\ D ODERUDWRU\ LQYHVWLJDWLRQ (XURSHDQ -RXUQDO RI 6RLO 6FLHQFH 9RO
GRL M [
7DUU $ % 0RRUH . - 'L[RQ 3 0 %XUUDV & / GDQ :LHGHQKRIW 0 + 8VH RI VRLO HOHFWURFRQGXFWLYLW\ LQ D PXOWLVWDJH VRLO VDPSOLQJ VFKHPH &URS 0DQDJHPHQW GRL &0
56
7ULWRQ 3 % 6366 5LVHW 6WDWLVLWLN
3DUDPHWULN <RJ\DNDUWD ,' 3HQHUELW $QGL *DPEDU 5DVLR NDGDU KDUD SRWHQVLDO 5.+ KDVLO
SHQJXNXUDQ GDQ 5.+ KDVLO SHQGXJDDQ GHQJDQ PRGHO SHUVDPDDQ UHJUHVL SDGD VDPSHO WDQDK GHQJDQ SHPXSXNDQ D XUHD E 63 GDQ F .&O
pada tingkat kepadatan tanah tinggi. D
E
