HUBUNGAN SWAT FlSlK TANAH DElSGAW NILAI KOHDUKTIVITAS HIDROLIKA

(1)

(2)

HUBUNGAN SWAT FlSlK TANAH

DElSGAW NILAI KOHDUKTIVITAS HIDROLIKA

( HYDRAULIC CONDUCTIVITY )

Oleh JOKO SUKAMTO

F 23. 0865

1 9 9 2

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR B O G O R

(3)

JOKO SUKAMTO. F 23. 0865. Hubungan sifat Fisik Tanah dengan Nilai Konduktivitas Hidrolika (Hydraulic Conduc-

tivity). Di bawah bimbingan Dr. Ir. Soedodo Hardjoamidjo-

jo, MSc.

RINGKASAN

Hubungan air dan tanah merupakan suatu proses yang dinamis. Di dalam tanah, air selalu bergerak karena berbagai gaya yang mempengaruhinya. Kecepatan pergerakan air di dalam tanah mempunyai arti yang cukup penting dalam praktek pertanian, karena akan mempengaruhi jumlah dan ketersediaan air bagi tanaman.

Salah satu parameter yang menentukan kecepatan pergerakan air di dalam tanah adalah konduktivitas hidrolika. Besar kecilnya nilai konduktivitas hidrolika

itu sendiri sangat dipengaruhi oleh beberapa sifat fisik yang terbentuk dalam suatu padatan tanah. Bertolak dari alasan di atas maka tujuan masalah khusus di sini adalah untuk mengamati hubungan (pengaruh) yang terjadi antara beberapa sifat fisik tanah dengan nilai konduktivitas hidrolika, sekaligus menduga parameter sifat fisik tanah yang paling dominan berperan didalam menentukan nilai konduktivitas hidrolika.

Konduktivitas hidrolika dapat diukur di laboratorium dan juga di lapangan. Pengukuran di laboratorium dapat dilakukan dengan dua metode yaitu metode "constant head"

(4)

yang digunakan untuk tanah bertekstur kasar, dan metode "falling head" yang digunakan untuk tanah bertekstur lebih halus

.

Untuk masalah khusus ini, sebagian percobaan dilakukan di Laboratorium Fisika dan Mekanika Tanah, Jurusan Mekanisasi Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Sebagian lagi dilakukan di Laboratorium Fisika Tanah, Pusat Penelitian Tanah dan Agroklimat Bogor. Dengan waktu pelaksanaan mulai bulan Agustus sampai dengan November- 1991.

Bahan yang digunakan dalam percobaan adalah berupa contoh tanah utuh (undisturbed soil sample), contoh agregat utuh (undisturbed aqreqate sample) dan contoh tanah terganggu (disturbed soil sample) yang diambil dari jenis tanah Latosol Darmaga dan Regosol Sindang Barang, masing-masing pada dua unit kedalaman, yaitu lapisdn A

(kedalaman 0

-

20 cm) dan lapisan B (kedalaman 20

-

40

cm). Dari contoh tanah terganggu ditetapkan tekstur tanahnya dengan cara "hydrometri", contoh agregat utuh digunakan untuk menetapkan indeks stabilitas agregat (ISA) dengan cara pengayakan basah pengayakan kering dan indeks COLE dengan cara seperti yang dikemukakan oleh Holmsgreen (1968). Sedangkan dari contoh tanah utuh dianalisa bobot isi dan porositas total dengan cara llgravimetrin, distribusi ukuran pori dengan "pressure membrane apparatus", dan nilai konduktivitas. hidrolika dengan metode "falling head".

(5)

Pendekatan statistik dilakukan melalui analisa regresi, yang meliputi regresi linier sederhana (simple linear regression) dan regresi linier berganda (multiple linear regression)

.

Dari hasil percobaan diperoleh nilai konduktivitas hidrolika yang bervariasi. Untuk tanah Latosol Darmaga berkisar dari 0.21 cm/jam sampai 3.12 cm/jam, dengan nilai konduktivitas hidrolika rata-rata 1.28 cmjjam. Sedangkan untuk tanah Regosol Sindang Barang berkisar dari 0.99

cm/jam sampai 3.06 cm/jam, dengan nilai konduktivitas hidrolika rata-rata sebesar 1.84 cm/jam. Adanya variasi nilai konduktivitas hidrolika ini kemungkinan dipengaruhi oleh beberapa sifat fisik tanah yang dapat menghambat ataupun mendukung terhadap konduktivitas hidrolika.

Berdasarkan hasil analisa regresi, diantara parameter sifat fisik tanah yang diamati, yang berkorelasi positif (mendukung) terhadap nilai konduktivitas hidrolika adalah kadar pasir dan pori makro, sedangkan sifat fisik tanah yang berkorelasi negatif (menghambat) adalah kadar liat, bobot isi, pori mikro, indeks stabilitas agregat dan indeks COLE. Secara keseluruhan, pada tanah Latosol Darmaga yang paling dominan berperan menentukan nilai konduktivitas hidrolika adalah pori makro (r = 0.806), sedangkan pada tanah Regosol Sindang Barang yang paling berperan adalah kadar liat (r = -0.816).

(6)

HUBUNGAN SIFAT FISM TANAH

DENGAN

NILAI

KONDIJKTJMTAS HIDROLIKA

(HYDRAUWC CONDU-)

Oleh

J O K O S U K A M T O

F

23.0865

MASAIAH KHUSUS

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN pada Jurusan MEKANLSASI PERTANIAN,

Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor

1 9 9 2

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTlTUT PERT- BOGOR

(7)

IISlXUT

PFRTANIAN BOGOR

FAWLTAS TEJCNOLOGI PERT-

HUBUNGAN SIFAT FISIK TANAH

DENGAN

NILAI

KONDUKTlVlTAS HIDROLJKA

( r n R Q U W Z :

c o r n u r n )

MASALAH

KHUSUS

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN

pada Jurusan MEKANISMI PERTANIAN,

Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor

Oleh

J O K O S U K A M T O

F

23.0865

do Hardjoamidjojo, MSc

(8)

Puji syukur k e hadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan karuniaNya sehingga tugas masalah khusus ini dapat penulis selesaikan.

Dengan tersusunnya masalah khusus ini penulis mengucapkan banyak terimakasih kepada :

1. Bapak Dr. 1 Soedodo Hardjoamidjojo, MSc., selaku Dosen Pembimbing yang telah memberikan koreksi, petunjuk dan sarannya dalam penyusunan masalah khusus in.i

.

2. Bapak Ir. Asep Sapei, MS dan Bapak Ir. Imam Hidayat, selaku Dosen Penguji dalam penyajian masalah khusus ini.

3. Bapak Dr. Ir. M. Azron Dhalhar, MSAE., selaku penanggung jawab Laboratorium Fisika dan Mekanika Tanah, Jurusan Mekanisasi Pertanian, yang telah berkenan memberikan izin tempat penelitian.

4. Staf dan karyawan Laboratorium Fisika Tanah, Pusat Penelitian Tanah dan Agroklimat Bogor, yang telah membantu penulis dalam pelaksanaan penelitian.

5 . Serta semua pihak yang telah turut memberi dorongan dan bantuan baik moril maupun materiil hingga masalah khusus ini dapat penulis selesaikan.

Penulis menyadari bahwa masalah khusus ini mungkin masih banyak kekurangannya. Untuk itu demi perbaikan langkah' selanjutnya saran dan kritik yang sifatnya membangun, sangat penulis harapkan.

Bogor, Juni 1992

PENDAHULUAN

PENGARUH C O L E (Coefficient of Linear

Extensibility)

...

3 4

V

.

KESIMPULAN DAN SARAN

...

3 8

. . .

A

.

KESIMPULAN 3 8

...

.

B SARAN 4 0 DAFTAR PUSTAKA

...

4 1

...

LAMPIRAN 4 3

(11)

halaman 1. ~ l a s i f i k a s i konduktivitas hidrolika tanah

(Uhland dan O'neal, 1951)

...

5 2. Klasifikasi stabilitas agregat berdasarkan

indeks stabilitas agregat (Sitorus et al.,

1980)

...

12 3. Model analisa varians (Steel dan Torrie,

(12)

DAFTAR GAMBAR

halaman Klasifikasi tekstur (USDA, 1951)

...

8

Segi-tiga tekstur (USDA, 1951)

. . .

9

"Falling head permeameter"

(Sapei et al., 1990)

. . .

DAFTAR LAMPIRAN

halaman

. . .

Peta lokasi pengambilan contoh tanah 4 3

Data hasil pengukuran tekstur pada tanah

Latosol Darmaga

46 Data hasil pengukuran kurva pF pada tanah

Regosol Sindang Barang

...

46 Data hasil pengukuran distribusi ukuran

pori pada tanah Latosol Darmaga

. . .

47 Data hasil pengukuran distribusi ukuran

50

Data hasil pengukuran sifat-sifat fisik tanah clan nilai konduktivitas hidrolika

(14)

Analisa regresi linier sederhana hubungan antara beberapa sifat fisik tanah (Latosol Darmaga) sebagai variabel bebas (X) dengan konduktivitas hidrolika sebagai variabel

tak bebas (Y)

53 Analisa varians regresi linier sederhana

hubungan antara beberapa sifat fisik tanah (Latosol Darmaga) sebagai variabel bebas (X) dengan konduktivitas hidrolika sebagai

...

variabel tak bebas (Y) 5 4

Analisa varians regresi linier sederhana hubungan antara beberapa sifat fisik tanah (Regosol Sindang Barang) sebagai variabel bebas (X) dengan konduktivitas hidrolika

...

sebagai variabel tak bebas (Y) 55

Analisa varians regresi linier berganda hubungan antara'beberapa sifat fisik tanah (Latosol Darmaga) sebagai variabel bebas (X) dengan konduktivitas hidrolika sebagai

...

variabel tak bebas (Y) 5 6

Analisa varians regresi linier berganda hubungan antara beberapa sifat fisik tanah (Regosol Sindang Barang) sebagai variabel bebas (X) dengan konduktivitas hidrolika

(15)

I. PENDAHULUAN

Tanah dan air merupakan dua sumber daya dari lingkungan hidup tempat kita berpijak. Tanah juga merupakan media bagi pertumbuhan dan produksi tanaman. sebagai media pertumbuhan, tanah mempunyai dua fungsi utama yaitu sebagai sumber unsur hara bagi tanaman dan sebagai matriks tempat akar tumbuh berjangkar, air tanah tersimpan, dan tempat unsur hara dan air ditambahkan (Arsyad, 1985).

Pertumbuhan dan produksi tanaman yang optimum tidak hanya ditentukan oleh jumlah dan tingkat ketersediaan unsur hara, tetapi juga sangat tergantung pada sifat fisik tanahnya. Seperti yang dikemukakan oleh Yogaswara (1977) bahwa sifat fisik tanah merupakan faktor lingkungan yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman. Sifat fisik ini dapat menentukan kemampuan tanah' untuk berproduksi. Oleh sebab itu sifat fisik tanah sangat penting artinya dalam hubungannya dengan ketersediaan air bagi tanaman, aerasi serta aspek-aspek mekanik bagi perkembangan akar tanaman.

Disamping pengaruh langsung terhadap cukup tidaknya ketersediaan air untuk pertumbuhan tanaman, air tanah juga berpengaruh secara tidak langsung

(16)

terhadap sifat-sifat fisik tanah yang berhubungan dengan pertumbuhan tanaman, seperti difusi udara di dalam tanah, pengembangan dan penqerutan tanah, sifat- sifat mekanik tanah (kegemburan, plastisitas, dan lain sebagainya), mudah tidaknya tanah tersebut diolah, serta permeabilitas udara dalam tanah (Ochse et al., 1961).

Hubungan air - tanah merupakan suatu proses yang dinamis. Di dalam tanah, air selalu bergerak karena berbagai gaya yang mempengaruhinya. Kecepatan pergerakan air di dalam tanah mempunyai arti yang penting dalam praktek pertanian, karena akan mempengaruhi jumlah dan ketersediaan air bagi tanaman. Disamping itu, data kecepatan aliran air di dalam tanah juga diperlukan dalam menstimulasi drainase suatu lahan (Hillel, 1980).

Konduktivitas hidrolika merupakan parameter sifat fisik tanah yang menentukan kecepatan pergerakan air di dalam tanah.' Nilai konduktivitas hidrolika tanah ditentukan oleh beberapa sifat fisik tanah seperti tekstur, struktur, kemantapan agregat, porositas total dan distribusi ukuran pori (Hillel, 1980). Berbagai sifat fisik tersebut pengaruhnya tidak sama, bisa positif (mendukung) dan juga bisa neqatif (menghambat).

(17)

B. TUJUAN MASALAH KHUSUS

Masalah khusus ini bertujuan untuk :

1. Melihat hubungan berbagai sifat fisik tanah dengan nilai konduktivitas hidrolika.

2. Menduga parameter sifat fisik tanah yang paling berperan dalam menentukan nilai konduktivitas hidrolika.

(18)

If. TINJAUAN PUSTAKA

A. ALIRAN AIR DALAM MEDIA JENUH

Di dalam media (tanah), air jarang dalam keadaan diam. Arah dan kecepatan pergerakannya mempunyai arti yang fundamental untuk berbagai proses yang terjadi di biosfir (Baver et al., 1978).

Dalam keadaan jenuh, menurut hukum Darcy (1856 dalam Hillel, 1980 ; Soedarmo dan Djojoprawiro, 1985) volume air yang mengalir melalui satu satuan irisan melintang suatu luasan per satuan waktu (disebut fluk, q) adalah sebanding dengan konduktivitas hidrolika (k) dan gradien tinggi hidrolika ( Ah/l

,

dimana A h adalah perbedaan tinggi hidrolika dan 1 adalah panjang kolom tanah). Secara sederhana, persamaan Darcy untuk satu dimensi adalah :

Persamaan di atas berlaku dengan asumsi :

1. Pergerakan aliran air dalam kondisi suhu yang sama

.

2. Nilai konduktivitas hidrolika tetap di sepanjang contoh tanah.

Baver et al. (1978) melukiskan fenomena ini identik dengan hukum Ohm untuk arus listrik.

(19)

Soedarmo dan Djojoprawiro (1985) menjelaskan pentingnya pengetahuan tentang konduktivitas hidrolika, karena untuk dapat mengetahui kecepatan aliran atau fluk aliran air, maka perlu diketahui gradien hidrolika dan konduktivitas hidrolika tanah yang bersangkutan.

B. KONDUKTIVITAS HIDROLIKA

Konduktivitas hidrolika merupakan parameter sifat fisik tanah yang berperan dalam pengelolaan air pada lahan pertanian dan penambahan air di bawah tanah (ground water). Secara kuantitatif, konduktivitas hidrolika diartikan sebagai kecepatan bergeraknya suatu cairan pada media berpori dalam keadaan jenuh, atau didefinisikan juga sebagai kecepatan air untuk menembus tanah pada periode waktu tertentu yang dinyatakan dalam sentimeter per jam (Baver, 1959 dan Foth, 1978).

Konduktivitqs hidrolika merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi kapasitas infiltrasi

(infiltrabili ty) tanah, dimana makin tinggi

konduktivitas hidrolika makin tinggi pula kapasitas infiltrasi yang akan terjadi. Konstanta konduktivitas hidrolika juga menentukan dalam persamaan untuk mendisain sistem drainase. Beberapa persamaan, baik empiris maupun teoritis telah dikembangkan untuk

(20)

menentukan kedalaman dan penempatan pipa dalam kondisi tanah dan ground water yang berbeda (Hillel, 1980).

Konduktivitas hidrolika dapat diukur d i laboratorium, dan juga di lapangan. Untuk pengukuran di laboratorium, dilakukan dengan dua metode, yaitu metode "constant head1' yang digunakan untuk tanah bertekstur pasir dengan selang konduktivitas hidrolika sampai cm/det, dan metode "falling head" yang digunakan untuk tanah bertekstur lebih halus dengan selang konduktivitas hidrolika antara

sampai low6 cm/det (Sapei et al., 1990).

Nilai konduktivitas hidrolika tanah sangat bervariasi, berkisar antara kurang dari 0.125 cm/jam sampai lebih dari 25.000 cm/jam (Uhland dan O'neal,

1951). Tanah-tanah dengan nilai konduktivitas

hidrolika kurang dari 0.125 cm/jam umumnya sulit didrainase. Sedangkan tanah-tanah yang mempunyai nilai konduktivitas hidrolika lebih dari 25.000 cm/jam tidak dapat menahan air yang cukup untuk mendukung pertumbuhan tanaman dengan baik (Kramer, 1969).

Untuk mengetahui klasifikasi konduktivitas hidrolika tanah dapat dilihat pada Tabel 1 (Uhland dan O'neal, 1951).

(21)

Tabel 1. Klasifikasi konduktivitas hidrolika tanah (Uhland dan O1neal, 1 9 5 1 )

Kelas Konduktivitas Hidrolika

(cm/jam) Sangat lambat < 0 . 1 2 5 Lambat 0 . 1 2 5 - 0 . 5 0 0 Agak lambat 0 . 5 0 0

-

2.000 Sedang 2 . 0 0 0 - 6 . 2 5 0 Agak cepat 6 . 2 5 0

-

1 2 . 5 0 0 Cepat 1 2 . 5 0 0

-

2 5 . 0 0 0 Sangat cepat > 2 5 . 0 0 0

C. FAKTOR Y?iNG MEMPENGARUHI KONDUKTIVITAS HIDROLIKA

Air bergerak dalam suatu volume tanah melalui ruang pori tanah. Dengan demikian, berbagai faktor yang mempengaruhi keadaan ruang pori tanah pada akhirnya juga akan berpengaruh terhadap konduktivitas hidrolika tanah..

Hillel ( 1 9 8 0 ) mengatakan bahwa konduktivitas hidrolika tidak selalu tetap. Akibat berbagai proses kimia, fisika dan biologi tanah, konduktivitas hidrolika dapat berubah ketika air merembes dan mengalir dalam tanah. Dijelaskan pula bahwa konduktivitas hidrolika dipengaruhi oleh tekstur, struktur, kemantapan agregat, porositas total dan

(22)

distribusi ukuran pori, kekentalan fluida, serta peristiwa yang terjadi selama proses aliran.

1. Tekstur tanah

Tekstur tanah menunjukkan perbandingan relatif dari berbagai kelompok ukuran partikel individual atau butir-butir primer. Kelompok ukuran partikel tersebut adalah pasir, debu dan liat (Foth, 1978).

Klasifikasi ukuran partikel menurut Depar- temen Pertanian Amerika (USDA) dan International Soil Science Society (ISSS) secara skematis terlihat pada Gambar 1.

US,DEPARTMENT OF AGRICULTURE C L A S S I F I C A T I O N (USDA)

Gambar 1. Klasifikasi tekstur (USDA, 1951).

Suatu klasifikasi tanah didasarkan pada hanya 3 kelas ukuran partikel : pasir, debu dan liat

S I L T

diterapkan dengan segi-tiga tekstur (seperti pada Gambar 2). Segi-tiga tekstur dipakai untuk tanah mineral berdasarkan klasifikasi USDA.

SAND

GRAVEL Fine C o a r s e

(23)

% kandungan p a s i r

Gambar 2. Segi-tiga tekstur (USDA, 1951)

Tekstur tanah mempunyai hubungan yang erat dengan konduktivitas hidrolika, karena tekstur berhubungan dengan distribusi ukuran pori. Tanah yang bertekstur pasir (lebih kasar) akan mempunyai konduktivitas hidrolika yang tinggi dibandingkan dengan tanah yang bertekstur lebih halus, karena tanah dengan tekstur lebih kasar mempunyai pori makro dan pori aerasi yang lebih baik (Schwab et al., 1981)

2. Struktur tanah

Struktur tanah didefinisikan sebagai susunan partikel-partikel tanah. Pengertian partikel-

(24)

partikel tanah ini meliputi partikel primer (pasir, debu, dan liat) dan juga partikel sekunder (agregat)

.

Dengan demikian struktur tanah menunjukkan suatu susunan partikel-partikel primer dan sekunder ke dalam suatu pola struktural tertentu (Baver, 1959).

Berbeda dengan tekstur tanah yang relatif kekal, struktur tanah merupakan sifat fisik tanah yang sangat dinamis. Struktur tanah dapat berubah dari waktu ke waktu karena perubahan kondisi alam, aktivitas biologi, serta tindakan-tindakan pengelolaan tanah. Struktur tanah juga merupakan sifat yang sulit diukur dan sulit dikendalikan di dalam praktek (Hillel, 1971).

Struktur tanah sangat penting peranannya dalam menentukan konduktivitas hidrolika, karena struktur yang mantap dapat mempertahankan kemantapan ruang pori sehingga air akan lebih mudah bergarak (Hillel, 1971). Pendapat ini sesuai dengan yang dikemukakan Schwab et al. (1981) bahwa tanah yang berstruktur baik akan lebih permeabel dari pada tanah yang bertekstur sama tetapi berstruktur jelek. Hal ini terjadi karena terbentuknya agregat akan meningkatkan ruang pori aerasi yang efektif melewatkan air dan udara

.

(25)

3. Kernantapan agregat

Aqreqat didefinisikan sebaqai unit struktural dari massa tanah yang terbentuk akibat interaksi dari partikel-partikel primer membentuk partikel sekunder (Hillel, 1980). Pembentukan agreqat tanah dipengaruhi oleh besarnya persentase partikel-partikel primer yanq mempengaruhi aqregasi, koagulasi atau flokulasi dari partikel- partikel dan sementasi dalam koaqulasi partikel- partikel ke dalam agreqat yanq mantap (Baver,

1959).

Tinqkat kemantapan aqreqat tanah dapat ditunjukkan oleh indeks stabilitas agreqat, yang merupakan selisih antara rata-rata bobot diameter agreqat tanah hasil penqayakan basah denqan rata- rata bobot diameter aqregat tanah hasil penqayakan kering (Sitorus et al., 1980). Semakin besar indeks stabilitas aqreqat, maka agreqat tanah semakin mantgp, demikian juqa sebaliknya.

Klasifikasi stabilitas aqregat berdasarkan indeks stabilitas aqreqat dilakukan denqan kriteria seperti yanq tertera pada Tabel 2.

(26)

Tabel 2. Klasifikasi stabilitas aqreqat berdasarkan indeks stabilitas agregat (Sitorus et al., 1980)

Kelas Indeks Stabilitas Agreqat

Sangat stabil sekali Sangat stabil

Stabil

Agak stabil Kurang stabil Tidak stabil

4. Bobot isi (Bulk density)

Bobot isi tanah adalah berat kering tanah pada suatu volume tertentu dalam keadaan lapang

(Van Beers, 1972). Dirumuskan :

berat kering tanah (g)

Bobot isi =

....

(2)

volume tanah tertentu (cc)

Berat kering tanah ditetapkan setelah tanah tersebut dikerinqkan pada suhu 105 OC sampai beratnya tetap, sedangkan volumenya adalah volume contoh tanah pada saat penqambilan di lapanqan

(Blake

dalam

Black et al., 1965).

Bobot isi tanah dapat menunjukkan tinqkat kepadatan tanah sebagai akibat mengembang dan

(27)

mengkerutnya volume tanah (Hillel, 1972). Makin padat suatu tanah makin tinggi bobot isinya, yang berarti makin sulit meneruskan air atau ditembus akar tanaman (Hardjowigeno, 1986). Larson dan Clapp (1984) menyatakan bahwa kepadatan tanah cukup penting dalam mempengaruhi kejadian-kejadian yang terjadi dalam tanah, tetapi tidak selalu merupakan indikator yang baik dari perilaku sifat fisik tanah, sebab ini merupakan pengukuran makro dan tidak cukup menggambarkan susunan pori dan kekontinuannya.

5. Porositas total dan distribusi ukuran pori

Sitorus et al. (1980) mengatakan bahwa porositas total atau ruang pori total didefinisikan sebagai banyaknya pori dalam suatu volume tanah utuh. Ruang pori total terdiri atas ruang pori diantara partikel pasir, debu dan liat, . serta ruang diantara agregat-agregat tanah.

Menurut' ukurannya, ruang pori total tanah dapat dikelompokkan kedalam : (1) ruang pori kapiler (pori mikro) yang dapat menghambat pergerakan air menjadi pergerakan kapiler, dan (2)

ruang pori non-kapiler (pori makro) yang memperlancar pergerakan udara dan perkolasi air secara cepat, sehingga disebut juga sebagai pori drainase. Selanjutnya pori drainase ini dapat

(28)

dikelompokkan kedalam : (1) pori drainase sangat cepat dengan diameter lebih besar dari 300 mikron dan akan kosong pada pada pF 1, (2) pori drainase cepat dengan diameter 3 0

-

3 0 0 mikron dan akan kosong pada pF 1 sampai pF 2, dan (3) pori drainase lambat dengan diameter 9 - 3 0 mikron dan akan kosong pada pF 2.54 (Soedarmo dan Djojoprawiro, 1985).

Distribusi pori menunjukkan persentase sebaran ukuran pori tanah dan didasarkan pada persentase volume udara tanah pada berbagai nilai kurva pF (Hillel, 1971), dan akan beragam menurut ukuran partikel dan tingkat agregasi tanah (Baver et al., 1981). Porositas dan distribusi ukuran pori mempunyai hubungan yang erat dengan konduktivitas hidrolika, ha1 ini menurut Schwab et al. (1981) terutama berhubungan dengan pergerakan air di dalam tanah melalui pori-pori makro. ~onduktivita; hidrolika sangat dipengaruhi oleh jumlah dan distribusi pori makro yang ada.

Persentase ruang pori total (RPt) dapat di- hitung dengan persamaan berikut (Soedarmo dan Djojoprawiro, 1985) :

bobot isi

RPt = (1 - ) X 100 %

..

.

(3) bobot jenis partikel

(29)

Kesukaran timbul dalam mendapatkan bobot jenis partikel, karena ini merupakan fungsi dari perbandingan antara komponen mineral dan bahan organik tanah. Untuk komponen mineral tanpa memperhatikan banyaknya besi dan mineral-mineral berat maka bobot jenis partikel diambil rata-rata 2.65 g/cm3, untuk bahan organik dari tanah normal (bukan gambut) diambil rata-rata 1.45 g/cm3. Jika banyaknya bahan organik lebih dari 1% maka bobot jenis partikel harus dikurangi dengan 0.02 untuk tiap persen bahan organik. Tetapi ini tidak berlaku untuk tanah-tanah gambut dan perlu diadakan pengukuran langsung terhadap bobot jenis partikelnya (Bagian Konservasi Tanah dan Air, 1979).

6. COLE (Coefficient of Linear Extensibility)

Jika tanah kering dibasahi maka ia akan mengembang, sebaliknya bila tanah basah menjadi kering ia' akan mengkerut. Ukuran dari pengembangan dan pengerutan tanah karena perubahan kandungan air disebut Coefficient of Linear Extensibility (Foth, 1978 dan Holmsgreen, 1968). COLE merupakan suatu koefisien yang menyatakan panjang pengembangan suatu kisi liat sebagai akibat adanya pengaruh air atau benda cair lainnya. Menurut Bolt dan Miller (1953 dalam

(30)

Soedarmo dan Djojoprawiro, 1 9 8 5 ) pengembangan liat dapat diterangkan dengan dasar penyebaran ion dalam lapisan ganda. Sedangkan Baver et al.

( 1 9 7 8 ) menjelaskan proses pengembangan berdasarkan

dua tipe hidrasi koloid. Pertama, molekul air diorientasi pada permukaan liat sebagai akibat dari sifat elektris dari cairan, kation dan permukaan. Kedua, air diadsorpsi karena gaya osmotik. Selanjutnya dijelaskan pula bahwa pengembangan koloid liat ini bervariasi tergantung pada tipe liat dan sifat kation yang diadsorpsi. Pengembangan liat ini berakibat tertutupnya pori makro, sehingga akan mempengaruhi konduktivitas hidrolika tanah tersebut.

Untuk menghitung nilai COLE dapat digambarkan dalam persamaan sebagai berikut :

Lrn - Ld Lrn

COLE = - -

- -

1

. . .

.

_{( 4 )}

.

Ld Ld dimana :

Lm = panjang bongkah tanah pada keadaan lembab,

1/3 atmosfir

Ld = panjang bongkah tanah pada keadaan kering oven, 105 OC

Menurut Brasher

(w

Grossman et al., 1968)

persamaan (5) berlaku untuk COLE yanq diukur dengan struktur tanah berbentuk gumpalan-gumpalan

(31)

tidak teratur, berdiameter kira-kira 5

-

8 cm (2

-

3 inchi). Holmsgreen (1968) menjelaskan bahwa pada keadaan diameter tanah tanpa material lebih besar dari 2 mm (tanah halus), persamaan menjadi :

COLE = ( 5 )

Vd Dbm

dimana :

Vm = volume bongkah tanah pada keadaan lembab,

113 atmosf ir

Vd = volume bongkah tanah pada keadaan kering oven, 105 OC

Dbd = bobot isi tanah pada keadaan kering oven,

105 OC

Dbm = bobot isi tanah pada keadaan lembab, 1/3

(32)

111. BAHAN DAN METODE

A . TEMPAT DAN WAKTU

Percobaan ini sebagian dilakukan di Laboratorium Fisika dan Mekanika Tanah, Jurusan Mekanisasi Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Sebagian lagi dilakukan di Laboratorium Fisika Tanah, Pusat Penelitian Tanah dan Agroklimat Bogor. Waktu pelaksanaan mulai bulan Agustus sampai dengan November 1991.

B . BAHAN DAN ALAT

Bahan yang dipergunakan dalam masalah khusus ini adalah berupa tanah dari beberapa jenis dan kelas tekstur yang diambil dari daerah sekitar Bogor, yaitu dari Darmaga dengan jenis tanah Latosol Coklat Kemerahan, dan dari Sindang Barang dengan jenis tanah Regosol Coklat Kekelabuan.

Alat-alat kang dipergunakan adalah : beberapa buah ring sample, gelas ukur, stop watch, thermometer, mistar, neraca

,

"falling head permeameter" (seperti terlihat pada Gambar 3), serta peralatan lain untuk analisa sifat fisik tanah.

(33)

pipa gelas

air

wadah

Gambar 3. "Falling head permeameter" (Sapei et al., 1990).

C . METODE

1) Pengambilan contoh tanah

Contoh tanah yang diambil meliputi contoh tanah utuh (undisturbed soil sample), contoh agregat utuh (undisturbed agregate sample), dan contoh tanah terganggu (disturbed soil sample) pada dua unit kedalaman, yaitu lapisan A kedalaman 0

-

20 cm dan lapisan B kedalaman 20

-

40 cm. Contoh tanah utuh diambil dengan menqgunakan ring sample, sedangkan contoh agregat utuh dan contoh tanah biasa masing-masing diambil dengan meng- gunakan kotak (box) dan kantong plastik.

(34)

2) Pengukuran

~ a r i contoh tanah terganggu ditetapkan tekstur tanahnya dengan cara "hydrometri". Contoh agregat utuh digunakan untuk penetapan indeks stabilitas agregat (ISA) dengan cara pengayakan basah pengayakan kering dan indeks COLE dengan cara seperti yang dikemukakan oleh Holmsgreen (1968). Sedangkan dari contoh tanah utuh dianalisa : (1) bobot isi dan porositas total dengan cara "gravimetri" ; (2) distribusi ukuran pori dengan "pressure membrane apparatus" ; dan

(3) konduktivitas hidrolika dalam keadaan jenuh denqan metode "falling head".

3) Perhitungan nilai konduktivitas hidrolika

a). Untuk metode "falling headv diqunakan persamaan :

kT = 2.3 (a. l/A. t)

x

loglO (hl/h2)

.

. . . .

(6) dimana : '

kT = nilai konduktivitas hidrolika pada

suhu T

PC

2

a = luas permukaan pipa gelas (cm ) 2

A = luas permukaan contoh tanah (cm ) 1 = tebal contoh tanah (cm)

t = waktu pengukuran (det)

hl, h2 = tinqgi permukaan air dalam pipa qelas (cm)

(35)

b). Untuk nilai konduktivitas hidrolika pada suhu standar (20 OC) digunakan persamaan :

dimana :

Kzo = Nilai konduktivitas hidrolika pada suhu standar 20°c

pT = viskositas air pada suhu T OC p20 = viskositas air pada suhu 20 OC

Hubungan antara suhu air dengan viskositas dapat dilihat pada Gambar 4.

Suhu air

Gambar 4. Hubungan suhu air dengan viskositas (Sapei et al., 1990).

(36)

D. PENDEXATAN S T A T I S T I K

Pendekatan statistik yang dipergunakan dalam percobaan ini dilakukan melalui analisa regresi, yang meliputi regresi linier sederhana (simple linear regression) dan regresi linier berganda (mu1 tiple linear regression). Model persamaannya berturut-turut adalah sebagai berikut :

₊

_bkXk ₍₉ dimana : a = konstanta b = koefisien regresj

X = nilai dari salah satu parameter sifat fisik tanah

Y = nilai konduktivitas hidrolika

Tingkat keeratan regresi tersebut dinyatakan dengan koefisien korelasi (r untuk regresi sederhana dan R untuk regresi berganda).

-

(37)

Untuk mengetahui pengaruh parameter sifat fisik tanah terhadap nilai konduktivitas hidrolika, digunakan analisa varians (keragaman), dengan model analisa seperti pada Tabel 3.

Tabel 3. Model analisa varians

Sumber Variasi db JK KT F-hit

Regresi 1 biCxiyi JKreg KTreg/KTreL

Residu n-2 sisa JKres/n-2

Total n-1 Cy; 2

Hipotesa uji :

HO : b = 0 ; berarti X (nilai salah satu parameter sifat .fisik tanah) tidak berpengaruh nyata terhadap Y (nilai konduktivitas hidrolika) pada tingkat kepercayaan tertentu.

H1 : b f 0 ; berarti X Berpengaruh nyata terhadap Y pada tingkat kepercayaan tertentu.

Kriteria keputusan uji :

Jika F-hit 5 F-tab ; maka terima HO Jika F-hit > F-tab ; maka terima H1

(38)

IV. HASII, DAN PEMBAHASAN

Untuk mengetahui data hasil pengukuran parameter sifat-sifat fisik tanah baik pada tanah Latosol Darmaga maupun pada tanah Regosol Sindang Barang, dapat dilihat pada Lampiran 2 sampai dengan 11, atau secara lengkapnya dapat dilihat pada Lampiran 12 dan 13.

Dari data tersebut terlihat bahwa pada kedua jenis tanah yang diamati menunjukkan adanya variasi dan pengaruh yang berbeda terhadap nilai konduktivitas hidrolika, sesuai dengan kondisi masing-masing sifat fisik tanahnya. Untuk mengetahui sejauh mana sifat fisik tanah dalam mempengaruhi nilai konduktivitas hidrolika, maka berdasarkan hasil pengamatan dapat dijelaskan sebagai ber ikut

.

Kadar liat dan pasir merupakan dua partikel yang penting dalam membentuk tekstur tanah dalam hubungannya dengan nilai konduktivitas hidrolika.

Untuk melihat hubungan antara tekstur tanah dengan konduktivitas hidrolika maka dibuat persamaan dan grafik yang menggambarkan hubungan antara kadar liat dengan konduktivitas hidrolika dan antara kadar pasir dengan konduktivitas hidrolika.

(39)

Pada tanah Latosol Darmaga, hubungan antara kadar pasir dengan konduktivitas hidrolika memberikan persamaan linier Y = 0 . 0 6 4 X

+

0 . 1 2 3 (r = 0 . 6 2 5 ) dan pada tanah Regosol Sindang Barang memberikan persamaan linier Y = 0 . 1 0 2 X

-

0 . 0 0 2 (r = 0 . 8 0 5 ) , kedua persaman tersebut membentuk grafik seperti pada Gambar 5 .

Kond. Hldrolika (cm/Jam) 3.6 1

I

0 5 10 16 20 26 30

Kadar Pasir

(%I

I

- Latoaol Darmaga + Regosol Sdg. Barsng

1

Gambar 5 . Grafik regresi linier sederhana hubungan antara kadar pasir dengan konduktivitas hidro'lika.

-0.8161 Ir

-

-0.6011 - -

.

*

- I

dengan konduktivitas hidrolika pada tanah Regosol

0 20 40 60 80 100

Kadar

Liat

(%I

Sindang Barang sekaligus menunjukkan bahwa kadar liat pada tanah Regosol Sindang Barang merupakan parameter sifat fisik tapah yang paling tinggi korelasinya dengan konduktivitas hidrolika.

Kedua grafik dari masing-masing jenis tanah ini cukup menarik, karena dua jenis partikel (pasir dan liat) yang berbeda sifat dan ukurannya memberikan pengaruh yang berlawanan terhadap konduktivitas hidrolika. Dari hasil analisa varians, baik pada tanah Latosol Darmaga maupun pada tanah Regosol

(41)

Sindang Barang, peningkatan kadar pasir berpengaruh nyata meningkatkan konduktivitas hidrolika masing- masing pada taraf 10% dan 1%

,

sedangkan pada taraf yang sama

,

peningkatan kadar liat berpengaruh menurunkan konduktivitas hidrolika.

Terjadinya korelasi negatif antara kadar liat dengan konduktivitas hidrolika dan korelasi positif antara kadar pasir dengan konduktivitas hidrolika adalah karena semakin tinggi kadar liat, tekstur semakin halus dan ruang antar partikel tanah semakin sempit sehingga air sulit melewatinya. Sebaliknya, semakin tinggi kadar pasir berarti tekstur tanah semakin kasar dan semakin besar ruang antar partikel tersebut, sehingga air mudah melewatinya.

B. PENGARUH BOBOT IS1

Hubungan antara bobot isi dengan konduktivitas hidrolika pada tanah Latosol Darmaga memberikan persamaan linier Y = 3.018 - 1.586 X (r = -0.212) sedangkan pada tanah Regosol Sindang Barang memberikan persamaan linier Y = 3.897 - 1.944 X (r = -0.319)

dan kedua persamaan tersebut membentuk grafik seperti terlihat pada Gambar 7.

Dari kedua persamaan linier dan grafik di bawah,

_.

menggambarkan bahwa antara bobot isi dengan konduktivitas hidrolika berkorelasi secara negatif,

(42)

/

- Latoaol Darmaga + Regosol Sdg. Barang

1

Kond. Hldrolika (cm/jaml

Gambar 7. Grafik regresi linier sederhana hubungan antara bobot isi dengan konduktivitas hidrolika. 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0

artinya semakin tinggi bobot isi suatu padatan tanah

maka konduktivitas hidrolika semakin rendah. Meskipun dari hasil analisa varians, baik pada tanah Latosol Darmaga maupun tanah Regosol Sindang Barang pengaruh

0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 1.4

Bobot lsi (g/cm3)

yang diperlihatkannya tidak nyata masing-masinq pada taraf 1% dan 10%. Terjadinya korelasi negatif ini adalah karena makin tinggi bobot isi, volume padatan tanah akan semakin tinggi pula, yang berakibat semakin sulit tanah tersebut meneruskanjmelewatkan air.

Rendahnya korelasi antara bobot isi dengan konduktivitas hidrolika kemungkinan disebabkan oleh beberapa faktor, diantaranya adalah terjadinya

(43)

perubahan pori-pori tanah ketika proses aliran berlangsung. Sebagaimana diketahui bahwa volume tanah yang diukur dalam percobaan di sini termasuk juga volume pori tanah. Dimana pori tanah terutama pori makro yang berisi udara atau air gravitasi adalah mudah hilang oleh pengaruh gaya gravitasi. Dengan demikian jika ha1 ini terjadi maka volume tanah yang akan mempengaruhi bobot isi juga menjadi berubah. Disamping itu, bisa juga disebabkan oleh kesalahan pada waktu pengambilan contoh tanah (tanah utuh) di lapang yang menyebabkan kerusakan pada contoh tanah tersebut, sehingga volume yang terukur menjadi tidak sesuai dengan volume scsungguhnya.

C . PENGARUH POROSITAS TANAH

Air bergerak dalam solum tanah melalui celah- celah atau ruang antar partikel padatan tanah yang disebut porositas tanah. Seperti telah diketahui bahwa porositas (ruang pori) tanah terbentuk dari dua ukuran pori tanah, yaitu pori makro dan pori mikro.

Hubungan antara pori makro dengan konduktivitas hidrolika pada tanah Latosol Darmaga memberikan persamaan linier Y = 0.118 X - 0.025 (r = 0.806) dan pada tanah Regosol Sindang Barang memberikan persamaan linier Y = 0.132 X + 0.022 (r = 0.692), kedua persamaan tersebut secara bersama membentuk grafik seperti pada Gambar 6.

(44)

1

- Latosol Darmaga + Regosol Sdg Barang

1

Kond. Hidrolika (cm/lam)

Gambar 8. Grafik regresi linier sederhana hubungan antara pori makro dengan konduktivitas hidrolika. 3.5 3 2.5 2 1.6 1 0.5 0

Dari berbagai sifat fisik tanah yang dianalisa

-

*

,

.-'

- -

6 '

Y

.

0.132 X + 0 022 __.- - -

.

+ Y

-

0 118 X - 0.026 lr

-

0.806) - I I

pada tanah Latosol Darmaga, parameter pori makro

0 5 10 15 20 25

Pori Makro (Yo)

ternyata paling tinggi korelasinya dengan konduktivitas hidrolika dan dari analisa varians juga diperlihatkan bahwa pori makro berpengaruh nyata terhadap konduktivitas hidrolika pada taraf 1%

,

sedangkan pada tanah Regosol Sindang Barang pengaruh tersebut nyata pada taraf 10%. Dengan demikian dapat dikatakan bahwa secara spesifik pada tanah Latosol Darmaga, pori makro sangat berperan dalam menentukan konduktivitas hidrolika, dan secara umum dapat dikatakan pula bahwa semakin meningkat persentase pori makro maka konduktivitas hidrolika semakin meningkat.

(45)

Berbeda dengan pori makro, pada pori mikro berlaku sebaliknya, yaitu peningkatan persentase pori mikro berpenqaruh nyata menurunkan konduktivitas hidrolika pada taraf 10% yang berlaku baik pada tanah Latosol. Darmaqa maupun Reqosol Sindang Barang. Sebagaimana terlihat pada Gambar 9 yang terbentuk dari persamaan linier Y = 6.650 - 0.117 X (r = -0.670) untuk tanah Latosol Darmaga dan Y = 7.247 - 0.119 X (r = -0.533) untuk tanah Regosol Sindang Barang.

Kond. Hidrolika (cm/jam)

3.5 1

_I

35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57 59

Pori Mikro (90)

Gambar 9. Grafik regresi linier sederhana hubungan antara pori mikro dengan konduktivitas hidrolika.

Gejala ini membuktikan bahwa pori makro dapat memperlancar pergerakan udara dan perkolasi air secara cepat, sedangkan pori mikro dapat menghambat pergerakan air menjadi pergerakan kapiler (Soedarmo dan Djojoprawiro, 1985).

(46)

D. PENGARUH S T A B I L I T A S AGREGAT

Tingkat kestabilan agregat ditunjukkan oleh indeks stabilitas agregat (ISA). Hubungan antara ISA dengan konduktivitas hidrolika pada tanah Latosol Dar- maga memberikan persamaan linier Y = 2 . 9 3 2 - 0 . 0 1 3 X

(r = - 0 . 2 2 6 ) sedangkan pada tanah Regosol Sindang Barang memberikan persamaan linier Y = 2 . 4 7 5

-

0 . 0 0 7 X

(r = - 0 . 2 6 9 ) dan kedua persamaan tersebut membentuk grafik seperti pada Gambar 1 0

Kond. Hidrolika (cm/lam)

3.5

_I

/

- ~a;osol Oarmaga + Regosol Sdg. Barang

I

2.5 2 1.5 1 0.6 0

40 50 60 70 80 90 100 ,110 120 130 140 150 150

lndeks Stab. Agregat

(47)

analisa varians) baik pada tanah Latosol Darmaga maupun tanah Regosol Sindang Barang adalah karena pengaruh stabilitas agregat yang bersifat statis yaitu hanya mempertahankan jumlah dan distribusi ukuran pori, sehingga pengaruh indeks stabilitas agregat tidak dapat dibandingkan secara umum seperti parameter yang lainnya. Sedangkan nilai korelasinya negatif, ha1 ini terjadi karena secara keseluruhan baik pada tanah Latosol Darmaga maupun pada tanah Regosol Sindang Barang, rata-rata persentase ukuran pori makro rendah dan rata-rata indeks stabilitas agregat tinggi sehingga nilai konduktivitas hidrolika menjadi rendah. Keterangan ini lebih jelas dapat dilihat pada Lampiran

1 2 dan 13, dimana untuk pori makro yang paling tinggi

baik pada tanah Latosol Darmaga maupun Regosol Sindang Barang yaitu sebesar 24.16 % dan 16.21 % dengan indeks stabilitas agregat yang tinggi yaitu 122 dan 93 memberikan nilai konduktivitas hidrolika yang cukup tinggi yaitu 2.32 cm/jam dan 3.06 cm/jam. Untuk pori makro yang paling rendah baik pada tanah Latosol Darmaga maupun Regosol Sindang Barang yaitu sebesar

3.65 % dan 10.66% dengan indeks stabilitas agregat

yang tinggi pula yaitu 98 dan 97 memberikan nilai konduktivitas hidrolika yang agak rendah yaitu 0.53 cm/jam dan 1.51 cm/jam.

(48)

Dengan demikian maka dapat dikatakan bahwa pada tanah-tanah yang mempunyai indeks stabilitas agregat tinggi (stabil/sangat stabil) tidak menjamin akan mempunyai nilai konduktivitas hidrolika yang tinggi terutama jika tanah tersebut mempunyai persentase pori makro yang rendah, karena kestabilan agregat tidak menambah jumlah aliran tetapi hanya mempertahankan jumlah dan distribusi pori yang ada. Tetapi sebaliknya tanah-tanah yang mempunyai indeks stabilitas agregat rendah (tidak/kurang stabil) dapat menyebabkan nilai konduktivitas hidrolika menjadi rendah walaupun persentase pori makro cukup tinggi. Hal ini dapat terjadi pada tanah yang agregasinya tidaklkurang stabil, ketika proses aliran berlangsung sebagian agregat akan hancur dan terdispersi, sehingqa distribusi pori berubah dan jumlah pori makro berkurang. Disamping itu partikel yang lepas terbawa bersama aliran akan menyumbat pori-pori tanah. Dengan berkurangnya pori makro dan tersumbatnya pori tanah ini akan menyebabkan berkurangnya aliran air.

E. PENGARUH COLE (Coefficient of Linear Extensibility)

COLE merupakan suatu koefisien yang menyatakan panjang pengembangan partikel tanah karena pengaruh perubahan kandungan air. Dari hasil analisa, COLE

(49)

berperan dalam menentukan nilai konduktivitas hidrolika, yaitu setelah pori makro pada tanah Latosol Darmaga dan setelah kadar pasir pada tanah Regosol Sindang Barang.

Hubungan antara COLE dengan konduktivitas hidrolika pada tanah Latosol Darmaga diperlihatkan oleh persamaan linier Y = 2 . 0 0 7

-

5 . 5 3 1 X (r =

- 0 . 7 0 8 ) sedangkan pada tanah Regosol Sindang Barang diperlihatkan oleh persamaan Y = 2 . 6 6 3 - 6 . 4 5 4 X (r = - 0 . 7 8 9 ) , dimana kedua persamaan tersebut secara bersama membentuk grafik seperti pada Gambar 11.

Kond. Hldrollka (cm/jam)

3.5

1 _I

lndeks COLE

Gambar 11. Grafik regresi linier sederhana hubungan antara indeks COLE dengan konduktivitas hidrolika.

(50)

Dua persamaan linier di atas memberikan nilai koefisien korelasi negatif, yang menunjukkan bahwa meningkatnya nilai COLE akan berpengaruh menurunkan nilai konduktivitas hidrolika. Berdasarkan analisa varians, pengaruh tersebut nyata pada taraf 1% baik pada tanah Latosol Darmaga maupun tanah Regosol Sindang Barang. Hal ini terjadi karena proses pengembangan partikel tanah akan mendesak dan mengisi ruang pori antar partikel, sehingga jumlah dan ukuran pori berkurang. Pori-pori yang lebih besar (pori makro) akan menyempit. Dengan demikian semakin besar COLE menyebabkan makin banyak pori yang terdesak sehingga jumlah aliran berkurang, dan sebaliknya semakin kecil COLE menyebabkan semakin sedikit pori yang terdesak sehingga jumlah aliran bertambah.

Selanjutnya untuk mengetahui hubungan atau korelasi secara keseluruhan dari parameter sifat fisik tanah terhadap nilai konduktivitas hidrolika dapat dilihat dari hasil analisa regresi linier berganda, dimana untuk tanah Latosol Darmaga dan Regosol Sindang Barang hubungan antara kadar pasir (XI), kadar liat (X2), bobot isi (X3), pori makro (X4), pori mikro (X5), indeks stabilitas agregat (X6) dan indeks COLE (X7) dengan nilai konduktivitas hidrolika (Y), masing-masing memberikan persamaan :

(51)

Dari kedua persamaan di atas terlihat bahwa secara keseluruhan, baik pada tanah Latosol Darmaga maupun Regosol Sindang Barang, beberapa parameter sifat fisik tanah tesebut berkorelasi secara positif, dan berdasarkan analisa varians berpengaruh nyata terhadap nilai konduktivitas hidrolika masing-masing pada taraf 10% dan 1%.

(52)

V. KESIMPULAN DAN SARAN

A. KESIMPULAN

Dari uraian di atas, maka secara umum dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut :

1. Berdasarkan analisa regresi, parameter sifat fisik tanah yang berkorelasi positif (mendukung) terhadap nilai konduktivitas hidrolika adalah : kadar pasir dan pori makro. Sedangkan yang berkorelasi negatif (menghambat) terhadap nilai konduktivitas hidrolika adalah : kadar liat, bobot isi, pori mikro, indeks stabilitas agregat dan indeks COLE. 2. Berdasarkan analisa varians, parameter bobot isi

dan indeks stabilitas agregat tidak berpengaruh nyata terhadap konduktivitas hidrolika. Sedangkan secara keseluruhan pada tanah Latosol Darmaga, parameter sifat fisik tanah tersebut berpengaruh nyata pada taraf 10 persen dan pada tanah Regosol Sindang Barang berpengaruh nyata pada taraf 1

persen.

3. Pengaruh tidak nyata dari parameter bobot isi dan indeks stabilitas agregat terhadap konduktivitas hidrolika diperlihatkan juga dengan nilai koefisien korelasi (r) yang kecil, masing-masing sebesar -0.212 dan -0.226 untuk tanah Latosol Darmaga

,

-0.319 dan -0.269 untuk tanah Regosol

(53)

Sindang Barang. Rendahnya korelasi antara bobot isi dengan konduktivitas hidrolika diantaranya disebabkan oleh perubahan pori-pori tanah terutama pori makro ketika proses aliran berlangsung. Sedangkan rendahnya korelasi antara indeks stabilitas agregat dengan konduktivitas hidrolika disebabkan karena pengaruh stabilitas agregat yang bersifat statis yaitu hanya mempertahankan jumlah dan distribusi ukuran pori ketika proses aliran berlangsung.

4. Pada tanah Latosol Darmaga, pori makro merupakan parameter yang paling berperan didalam menentukan besarnya nilai konduktivitas hidrolika. Sedangkan pada tanah Regosol Sindang Barang, yang paling berperan menentukan nilai konduktivitas hidrolika adalah kadar liat.

5. Secara keseluruhan, pada tanah Latosol Darmaga dan tanah Regosol Sindang Barang diperoleh rata-rata nilai konduk$ivitas hidrolika masing-masing sebe-

sar 1.28 cm/jam dan 1.84 cm/jam, dimana menurut

klasifikasi konduktivitas hidrolika dari Uhland dan O'neal ( 1 9 5 1 ) termasuk kategori agak lambat.

6. Persamaan regresi linier berganda hubungan antara kadar pasir ( X l ) , kadar liat ( X 2 ) , bobot isi ( X 3 ) ,

pori makro ( X 4 ) , pori mikro ( X 5 ) , indeks stabilitas agregat ( X G ) dan indeks COLE ( X 7 ) dengan nilai

(54)

konduktivitas hidrolika (Y) pada tanah Latosol Darmaga dan tanah Regosol Sindang Barang masing- masing adalah :

B. SARAN

Adapun yang perlu disarankan dari hasil masalah khusus di sini adalah :

1. sebagaimana telah disinggung pada bab terdahulu, bahwa selain dipengaruhi oleh sifat fisik yang membentuk padatan tanah, nilai konduktivitas hidrolika juga dipengaruhi oleh berbagai proses kimia dan biologi tanah. Untuk itu demi kesempurnaan penelitian selanjutnya disarankan supaya mengamati aspek kimia dan biologi tersebut.

2. Di samping 'itu, cara pengambilan contoh tanah terutama untuk contoh tanah utuh (undisturbed soil sample) juga perlu hati-hati (perhatikan cara pengambilan yang benar) untuk menghindari kesalahan atau ketidaktepatan nilai yang didapat dalam pengukuran.

(55)

DAFrAR PUSTAKA

Arsyad, S. 1 9 8 5 . Pengawetan Tanah dan Air. Departemen Ilmu-Ilmu Tanah, Fakultas Pertanian, IPB, Bogor.

Bagian Konservasi Tanah dan Air. 1 9 7 9 . Penuntun Analisa Fisika Tanah. Lembaga Penelitian Tanah, Bogor.

Baver, L.D. 1 9 5 9 . Soil Physics. John Wiley and Sons, Inc., New York.

Baver, L.D., W.H. Gardner and W.R. Gardner. 1 9 7 8 . Soil Physics. 4th ed. John Wiley and Sons, Inc., New York

-

Toronto.

Black, C.A., D.D. Evans, J.L. White, L.E. Ensmenger and F.E. Clark. 1 9 6 5 . Methods of Soil Analysis. Part I. Amer. Soc. Agron. Inc., Publisher, Madison, Wisconsin USA. 7 9 2 p.

Edwards, A.L. 1 9 7 6 . An Introduction to Linear Regression and Correlation. W.H. Freeman and Company, San Fransisco.

Foth, H.D. 1 9 7 8 . Fundamentals of Soil Science. 6th ed. John Wiley and Sons. Inc., New York.

Grossman, R.B., B.R. Brasher, D.P. Franzmeier and J.L. Walker. 1 9 6 8 . Linear Extensibility as Calculated from Natural Clod Bulk Density Measurement Soil Sci. soc. Am. Proc. 32 : 5 7 0

-

5 7 3 .

Hardjowigeno, S. 1 9 8 6 . Ilmu Tanah. Jurusan Tanah, Fakultas Pertanian, IPB, Bogor.

San Fransisco.

Holmsgreen, G.E.S. 1 9 6 8 . Nomographic Calculation of Linear Extensibility in soil Containing Coarse Fragmen. Soil Sci. Soc. Am. Proc. 32 : 5 6 8 - 5 7 0 .

(56)

Kramer, P.J. 1969. Plant and Soil Water Relationship A Modern Synthesis. Tata McGraw Hill Publishing Co. Ltd., New Delhi.

Larson, W.E. and C.E. Clapp. 1984. Effect of Organic Matter on Soil Physical Properties Ip Organic Matter and Rice. IRRI, Los Banos and Laguna.

Ochse, J.J., M.J. Soule, M.J. Dijkman, and C. Wehlburg. 1961. Tropical and Subtropical Agriculture. Vol I. The Macmillan Co., New York. 760 p.

Sapei, A., M.A. Dhalhar, K. Fujii, S. Miyauchi, dan S. Sudou. 1990. Pengukuran Sifat-Sifat Fisik dan ~ e k a n i k Tanah. JICA

-

DGHE / IPB Project : JTA

-

9 a

(132)

,

Bogor.

Schwab, G.O., R.K. Prevert, T.W. Edminster and K.K. Barnes. 1981. Soil and Water Conservation Engineering. 3rd ed. John Wiley and Sons. Inc., New York.

Sitorus, R.P., 0. Haridjaja dan K.R. Brata. 1980. Penuntun Praktikum Fisika Tanah. Departemen Ilmu- Ilmu Tanah, Fakultas Pertanian, IPB, Bogor.

Soedarmo, D.H. dan P. Djojoprawiro. 1985. Fisika Tanah Dasar. Sagian Konservasi Tanah dan Air, Fakultas Pertanian, IPB, Bogor.

Steel, R.G. and J.H. Torrie. 1981. Principles and Procedures of Statistics A Biometrical Approach. McGraw Hill Kogakusha Ltd., Tokyo.

Uhland, R.E. and A.M. O'neal. 1951. Soil Permeability ~etermination for Use in Soil and Water Conservation. USDA, SCS - TP - 101.

U.S. Department of Agriculture. 1951. From Soil survey Manual. USDA, Handbook. No. 18. P 207.

Van Beers, W.F.J. 1972. Soil and Soil Properties.

a

Van Staveren, M.J. (Ed). Drainage Principles and Applications. Vol I. International Institute for Land Reclamation and Improvement, Wageningen. p 123 - 151.

Yogaswara, A.S. 1977. Seri-seri Tanah dari Tujuh Tempat di Jawa Barat. Skripsi. Departemen Ilmu-Ilmu Tanah, Fakultas Pertanian, IPB, Bogor.

(57)

(58)

(59)

Lampiran 2 . Data h a s i l pengukuran t e k s t u r pada t a n a h L a t o s o l Darmaga Ulangan L a p i s a n % P a s i r % Debu % L i a t T e k s t u r H a l u s H a l u s H a l u s H a l u s H a l u s H a l u s H a l u s H a l u s H a l u s H a l u s H a l u s H a l u s

Lampiran 3 . Data h a s i l pengukuran t e k s t u r pada t a n a h Regosol Sindang Barang

Ulangan L a p i s a n % P a s i r % Debu % L i a t T e k s t u r Agak h a l u s Agak h a l u s G O . 44 5 1 . 1 3 Sedang Sedang H a l u s H a l u s H a l u s H a l u s Agak h a l u s H a l u s H a l u s Ha l u s

(60)

Lampiran 4. Data hasil pengukuran bobot isi, bobot jenis partikel dan porositas total pada tanah Latosol Darmaga

Bobot Isi Bobot Jenis Porositas Ulangan Lapisan (g/cm3) Partikel Total

(gIcm3) ( 2 )

Lampiran 5. Data hasil pengukuran bobot isi, bobot jenis partikel dan porositas total pada tanah Regosol Sindang Barang

Bobot Isi Bobot Jenis Porositas Ulangan Lapisan (g/cm3) Partikel Total

(g/cm3) ( 8 )

G O . 2 9

(61)

Lampiran 6 . Data hasil pengukuran kurva pF pada tanah Latosol Darmaga

K a d a r A i r ( % )

U l a n g a n L a p i s a n

PF 1 PF 2 pF 2 , 5 4 PF 3

Lampiran 7. Data hasil pengukuran kurva pF pada tanah Regosol Sindang Barang

K a d a r A i r ( a )

U l a n g a n L a p i s a n

(62)

Lampiran 8 . Data hasil penqukuran distribusi ukuran pori pada tanah Latosol Darmaga

Ulangan Lapisan 1 ) 2 ) 3 ) 4 ) 5 )

a PDSC a PDC % PDL a P M % ~m

Keterangan :

1 ) % POSC = % Pori drainase sangat cepat 2 ) % PDC = % Pori drainase cepat

3 ) % PDL = % Pori drainase lambat 4) % PM = % Pori makro

(63)

Lampiran 9 . Data hasil pengukuran distribusi ukuran pori pada tanah Regosol Sindang Barang

Ulangan L a p i s a n 1 ) 2 ) 3 ) 4 ) 5 ) % PDSC % PDC % PDL % PM % Prn K e t e r a n g a n : 1) % PDSC = % P o r i d r a i n a s e s a n g a t c e p a t 2 ) % PDC = % P o r i d r a i n a s e c e p a t 3 ) 8 PDL = 8 P o r i d r a i n a s e l a m b a t 4 ) % PM = % P o r i rnakro 5 ) % Pm = % P o r i m i k r o

(64)

Lampiran 10. Data hasil pengukuran indeks stabilitas gregat dan indeks COLE pada tanah Latosol Darmaga

Ulangan Lapisan Indeks Stabilitas COLE

Agregat

Lampiran 11. Data hasil pengukuran indeks stabilitas agregat dan indeks COLE pada tanah Regosol Sindang Barang

Ulangan Lapisan Indeks Stabilitas COLE

(65)

Lampiran 12. Data hasil pengukuran sifat-sifat fisik tanah dan nilai konduktivitas hidrolika pada tanah Latosol Darmaga

- - - -

Ulangan No Sifat Fisrk Lapisan

1 2 3 4 5 6 1 Kadar Pasir ( % ) A 20.10 26.34 27.06 4.98 15.11 4.53 B 24.30 23.74 27.92 10.51 11.28 21.24 2 Kadar Liat ( % ) A 48.67 45.28 47.90 73.48 71.43 64.83 B 45.40 41.50 45.81 80.74 70.90 65.08 3 Bobot Isi ' A 1.16 1.03 1.08 1.18 1.23 1.23 (gIcm3) B 1.20 0.96 0.83 1.01 0.98 1.17 4 Pori Makro ( % ) A 12.27 18.39 16.90 9.53 8.98 9.25 B 3.65 8.93 24.16 7.78 7.86 4.86 5 Pori Mikro ( % ) A 42.94 37.02 42.50 43.08 47.71 43.62 B 51.41 46.00 42.00 55.49 46.34 50.48 6 Indeks Stabili- A 112 114 125 131 143 138 tas Agregat B 9 8 123 122 126 145 103 7 Indeks COLE A 0.04 0.08 0.04 0.21 0.16 0.11 B 0.18 0.15 0.01 0.14 0.42 0.03 8 Kond. Hidrolika A 1.71 2.15 3.12 0.98 0.80 1.01 (cmljam) B 0.53 0.96 2.32 0.39 0.21 1.22 Keterangan :

Lapisan A = Kedalaman tanah 0 - 20 cm Lapisan B = Kedalaman tanah 20 - 40 cm

(66)

Lampiran 13. Data hasil pengukuran sifat-sifat fisik tanah dan nilai konduktivitas hidrolika pada tanah Regosol Sindang Barang

Ulangan

No Sifat Fisik Lapisan

1 2 3 4 5 6 1 Kadar Pasir ( % ) 2 Kadar Liat ( % ) 3 Bobot Isi (g/cm3) 4 Pori Makro ( 8 ) 5 Pori Mikro ( 8 ) . 6 Indeks Stabili- t a s Agregat 7 Indeks COLE 8 Kond. Hidrolika (cm/jam) Keterangan :

Lapisan A = Kedalaman tanah 0 - 2 0 cm Lapisan B = Kedalaman tanah 2 0

-

4 0 cm

(67)

0.119 7.247 - 0.533 I S A -'0.007 2.475 - 0 . 2 6 3 COLE - 6.454 2.663 - 0 . 7 8 9

(68)

Lampiran 16. Analisa regresi linier berganda hubungan antara beberapa sifat fisik tanah (Latosol Darmaga) sebagai variabel bebas (X) dengan konduktivitas hidrolika sebagai variabel tak bebas (Y)

-

Variabel Bebas Koef. Regresi Konstanta Koef. Korelasi

(XI ( B ) ( A ) (R) Kadar Pasir 0.050 Kadar Liat 0.012 ~ o b o t Isi 0.941 Pori Makro 0.042 Pori Mikro - 0.063 ISA 0.006 COLE

-

2.920 0.707

Lampiran 17. Analisa regresi linier berganda hubungan antara beberapa sifat fisik tanah (Regosol Sindang Barang) sebagai variabel bebas (X) dengan konduktivitas hidrolika sebagai variabel tak bebas (Y)

Variabel Bebas Koef. Regresi Konstanta Koef. Korelasi

(XI ( 8 ) ( A ) ( R ) Kadar Pasir 0.004 Kadar Liat - 0.031 Bobot Isi - 0.580 Pori Makro

-

0.024 Pori Mikro

-

0.053 I S A '0.003 COLE - 3.495 6.489 0.989