PENGARUH PENAMBAHAN BAHAN ORGANIK TERHADAP LAJU INFILTRASI
PENGARUH PENAMBAHAN BAHAN ORGANIK
TERHADAP LAJU INFILTRASI
(Laporan
Teknik Konservasi Tanah dan Air)
Oleh:
Kelompok
2
1.
Della Eka Putri 1214071024
2.
Fara Kurnia Dewi 1214071030
3.
Hanang Agung Prastyo 1214071036
4.
Heri Febriyanto 1214071039
5.
Danesta Ayu Saputri 1314071012
6.
Dyah Isworo 1314071017
7.
Fanya Alfacia Arafat 1314071022
8.
Hendri Setiawan 1314071028
JURUSAN TEKNIK PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS LAMPUNG
2016
I.
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Infilrasi merupakan proses masuknya air dari permuakan
kedalam tanah. Infiltarasi berpengaruh terhadap saat mulai terjadinya aliran
permukaan atau run off. Infiltrasi dari segi hidrologi penting, karena hal ini
menandai peralihan air permukaan yang bergerak cepat ke air tanah yang bergerak
lambat dari air tanah ( Hardjowigeno,1993).
Kemampuan tanah menahan air dipengaruhi
oleh tekstur tanah. Tanah-tanah tekstur kasar mempunyai daya menahan air lebih
kecil daripada tanah bertekstur halus. Oleh karena itu, tanaman yang ditanam
pada tanahpasir umumnya lebih mudah kekeringan daripada tanah bertekstur
lempung atau liat (Hardjowigeno, 2003). Pada tanah yang memiliki campuran bahan
lain tentunya akan memiliki pori-pori yang lebih besar dibandingkan tanah tanpa
bahan campuran. Seperti halnya, jika tanah ditambahkan bahan organik seperti
arang sekam, serbuk gergaji, maka tanah akan memiliki pori-pori yang lebih
besar. Pemadatan tanah juga dapat mempengaruhi besarnya pori-pori tanah. Tanah
yang padat akan memiliki pori-pori yang kecil sehingga dapat menghambat laju
infiltrasi. Oleh karena itu, pada praktikum ini mahasiswa akan melakukan
praktikum tentang pengaruh penambahan bahan organik terhadap laju infiltrasi.
1.2 Tujuan
Adapun tujuan dari praktikum ini adalah:
- Mengetahui laju infiltrasi pada campuran tanah dan arang
sekam yang dipadatkan dan tidak dipadatkan.
-- Membandingkan laju infiltrasi antara campuran tanah dan
arang sekam yang dipadatkan dan tidak dipadatkan.
II.
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Definisi Infiltrasi
Infiltrasi adalah peristiwa masuknya
air ke dalam tanah, yang umumnya (tetapi tidak mesti) melaliu permukaan dan
secara vertical (Arsyad, 2010). Jika cukup air, maka air infiltrasi akan
bergerak terus kebawah yaitu kedalam profil tanah. Gerakan air kebawah di dalam
profil tanah disebut perkolasi.
Infiltrasi adalah proses meresapnya
air atau proses meresapnya air dari permukaan tanah melalui pori-pori tanah.
Dari siklus hidrologi, jelas bahwa air hujan yang jatuh di permukaan tanah sebagian
akan meresap ke dalam tanah, sabagian akan mengisi cekungan permukaan dan
sisanya merupakan overland flow. Sedangkan yang dimaksud dengan daya infiltrasi
(Fp) adalah laju infiltrasi maksimum yang dimungkinkan, ditentukan oleh kondisi
permukaan termasuk lapisan atas dari tanah. Besarnya daya infiltrasi dinyatakan
dalam mm/jam atau mm/hari. Laju infiltrasi (Fa) adalah laju infiltrasi yang
sesungguhnya terjadi yang dipengaruhi oleh intensitas hujan dan kapasitas
infiltrasi.
Laju infiltrasi adalah banyaknya air
persatuan waktu yang masuk melalui permukaan tanah dinyatakan dalam mm jam-1 atau
cm jam-1. Pada saat tanah masih kering, laju infiltrasi cenderung
tinggi. Setelah tanah menjadi jenuh air, maka laju infiltrasi akan
menurun dan menjadi konstan. Kondisi permukaan, seperti sifat pori dan kadar
air tanah, sangat menentukan jumlah air hujan yang diinfiltrasikan dan jumlah
runoff (Hakim, et al, 1986).
2.2 Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi
Infiltrasi
Laju infiltrasi ditentukan oleh besarnya
kapasitas infiltrasi dan laju penyediaan air. Selama intensitas hujan lebih
kecil dari kapasitas infiltrasi, maka laju infiltrasi
sama dengan intensitas hujan. Jika
intensitas hujan melampaui kapasitas infiltrasi, maka terjadilah genangan air dipermukaan
tanah atau aliran permukaan (Arsyad, 2010).
Lebih lanjut Hakim, et al (1986),
menyatakan bahwa pergerakan air kebawah sangat ditentukan oleh sifat pori,
atabilitas agregat, terkstur, kedalaman lapisan impermesbel, serta ada tidaknya
liat yang mengembang. Oleh karena itu, pada masing-masing jenis tanah laju
infiltrasinya akan berbeda-beda. Misalnya saja tanah berpasir yang dalam
umumnya menahan sedikit air dan sebaliknya memungkinkan banyak hilang melalui
perkolasi.
2.3 Pentingnya Mengetahui Laju
Infiltrasi
Dengan mengetahui data dapat
digunakan untuk menduga kapan terjadi runoff akan terjadi bila suatu jenis
tanah telah menerima sejumlah air tertentu baik melalui curah
hujan ataupun irigasi dari suatu tendon air di permukaan tanah
(Siradz, et al, 2007). Selain itu dari hasil penelitian Siswanto
dan Joleha (2001), disebutkan bahwasannya dengan mengetahui infiltrasi maka
pada setiap rumah dengan sadar membuat sumur resapan. Seperti halnya daearah
perkotaan yang sangat memerlukannya. Sehingga denganhal ini dapat dihindari air
limpasan dan juga banjir.
2.4 Definisi Bahan Organik
Bahan organik adalah bagian dari tanah
yang merupakan suatu sistem kompleks dan dinamis, yang bersumber
dari sisa tanaman dan atau binatang yang terdapat
di dalam tanah yang terus menerus mengalami perubahan bentuk, karena dipengaruhi oleh faktor biologi, fisika,
dan kimia (Kononova, 1961). Menurut Stevenson
(1994), bahan organik tanah adalah semua jenis senyawa organik yang terdapat di dalam tanah, termasuk
serasah, fraksi bahan organik ringan, biomassa mikroorganisme,
bahan organik terlarut di dalam air, dan bahan organik yang stabil atau humus.
2.5 Pengukuran Infiltrasi
Infiltrasi dapat diukur dengan cara
berikut :
-
Dengan infiltrometer
Infiltrometer
dalam bentuk yang paling sederhana terdiri atas tabung baja yang ditekankan
kedalam tanah.Permukaan tanah di dalam tabung diisi air.Tinggi air dalam tabung
akan menurun, karena proses infiltrasi. Kemudian banyaknya air yang ditambahkan
untuk mempertahankan tinggi air dalam tabung tersebut harus diukur. Makin kecil
diameter tabung makin besar gangguan akibat aliran ke samping di bawah tabung.
Dengan cara ini infiltrasinya dapat dihitung dari banyaknya air yang
ditambahkan kedalam tabung sebelah dalam per satuan waktu.
-
Dengan testplot
Pengukuran
infiltrasi dengan infiltrometer hanya dapat dilakukan terhadap luasan yang
kecil saja, sehingga sukar untuk mengambil kesimpulan terhadap besarnya
infiltrasi bagi daerah yang lebih luas. Untuk mengatasi hal ini dipilih tanah datar yang dikelilingi
tanggul dan digenangi air. Daya infiltrasinya didapat dari banyaknya air yang
ditambahkan agar permukaannya konstan. Jadi testplot sebenarnya adalah
infiltrometer yang berskala besar.
-
Lysimeter
Lysimeter
merupakan alat pengukur berupa tangki beton yang ditanam dalam tanah diisi
tanah dan tanaman yang sama dengan sekelilingnya, dilengkapi dengan fasilitas
drainage dan pemberian air. Untuk mencapai tujuan ini lebih baik digunakan
lysimeter timbang, dengan lysimeter timbang besarnya infiltrasi dengan kondisi
curah hujan yang sebenarnya dapat dipelajari. Curah hujan harus diukur dengan
alat pencatat hujan (recording rain gauge) yang harus ditemptkan di dekat
lysimeter tersebut.
III. METODOLOGI
3.1 Waktu dan Tempat
Praktikum ini dilaksanakan
pada Selasa, 12 April 2016 pukul 10:00-12:00 WIB yang bertempat di Laboratorium
Rekayasa Sumberdaya Air dan Lahan Jurusan Teknik Pertanian, Fakultas Pertanian,
Universitas Lampung.
3.2 Alat dan Bahan
Adapun alat dan
bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah infiltrometer, ember, karung,
kamera, tanah, arang sekam, ATK, stopwatch, gelas ukur.
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil
Adapun hasil dari
praktikum ini dapat dilihat pada tabel di bawah ini:
Tabel 1. Data laju infiltrasi campuran tanah dan arang sekam tanpa
pemadatan
|
Tinggi
Permukaan Tanah (ml)
|
Waktu Laju
Infiltrasi
(s)
|
|
400
|
0
|
|
350
|
11
|
|
300
|
31
|
|
250
|
37
|
|
200
|
40
|
|
150
|
49
|
|
100
|
67
|
|
50
|
94
|
|
Air menetes / 0
|
141
|
|
Air tidak menetes
|
407
|
*Air yang
tertampung sebanyak 800 ml pada gelas ukur
Tabel 2. Data laju infiltrasi campuran tanah dan arang sekam dengan
pemadatan
|
Tinggi Permukaan
Tanah (ml)
|
Waktu Laju
Infiltrasi
(s)
|
|
400
|
0
|
|
350
|
21
|
|
300
|
93
|
|
250
|
244
|
|
200
|
413
|
|
150
|
597
|
|
100
|
772
|
|
50
|
957
|
|
Air menetes / 0
|
1307
|
|
Air tidak menetes
|
1743
|
* Air yang
tertampung sebanyak 200 ml pada gelas ukur
4.2 Pembahasan
Berdasarkan
praktikum yang telah dilakukan, didapat hasil data pengukuran laju infiltrasi
pada tabel di atas. Perlakuan yang diberikan yaitu dengan memadatkan bahan dan
tanpa pemadatan bahan. Dari data yang dihasilkan, campuran bahan arang sekam
dengan pemadatan atau tanpa pemadatan memberikan hasil yang berbeda. Pada
campuran tanah dan arang sekam yang tanpa pemadatan waktu yang dibutuhkan
sebesar 141 detik untuk air menembus tanah setinggi 400 ml. Sedangkan pada
campuran tanah dan arang sekam yang dipadatkan waktu yang dibutuhkan air
menembus tanah setinggi 400 ml sebesar 1307 detik. Artinya, pemadatan sangat
mempengaruhi laju infiltrasi dikarenakan pori-pori setelah dipadatkan akan
mengecil sehingga akan menghambat laju air. Hasil di atas dapat kita lihat pada
grafik perbandingan di bawah ini.
Grafik 1. Perbandingan Laju Infiltrasi dan Waktu pada
campuran tanah dan arang sekam tanpa pemadatan
Grafik 2.
Perbandingan Laju Infiltrasi dan Waktu pada campuran tanah dan arang sekam
dengan pemadatan
Dari grafik di
atas, dapat dilihat bahwa rata-rata grafik mengalami penurunan laju infiltrasi
pada setiap waktunya. Rata-rata laju infiltrasi tercepat berada pada kondisi
awal, namun akan semakin menurun seketika bertambahnya waktu. Untuk mendapatkan
nilai laju infiltrasi tentunya menggunakan rumus:
Keterangan:
F = Laju
infiltrasi (ml/jam)
Fc = Laju
infiltrasi konstan (ml/jam)
Fo = Laju
infiltrasi awal (ml/jam)
K =
Konstanta
T = Waktu (jam)
Pada
perhitungan data praktikum, persamaan linear regrasi y = mx+C atau y = t dan x
= log(f-fc) dengan memplotkan hubungan t dan log (f-fc). Pada campuran arang
sekam dan tanah tanpa pemadatan didapat persamaan regresi y = -23,11x+4,518.
Dari persamaan tersebut diperoleh m = -23,11 dan nilai K dengan rumus K =
-1/0,434m, didapat nilai K sebesar 0,0997. Sedangkan Untuk campuran arang sekam
dan tanah yang dipadatkan didapat persamaan regresi y = -2,393x+3,507. Dari
persamaan tersebut diperoleh m = -2,393 dan nilai K dengan rumus K = -1/0,434m,
didapat nilai K sebesar 0,963.
Pada praktikum
ini dilakukan pengisian air pada tabung secara perlahan dan terjaga. Hal ini
untuk menstabilkan infiltrasi yang terjadi. Dari praktikum yang sudah dilakukan
bahwa bahan organik yang dalam hal ini adalah arang sekam dapat memperbesar
pori-pori tanah sehingga laju infiltrasi cukup cepat. Selain itu, proses
pemadatan tanah juga dapat menghambat laju infiltrasi karena mengecilnya
pori-pori tanah. Faktor lain yang dapat menghambat maupun mempercepat laju
infiltrasi yaitu jenis tanah. Pada praktikum ini kami menggunakan jenis tanah
yang memiliki agregat butiran kecil. Jiika semakin kecil ukuran tanah maka
tanah akan semakin padat. Dengan bertambahnya kepadatan tanah maka laju infiltrasi
pun akan terhambah. Terlihat pada grafik di atas, bahawa rentang waktu antara
pemadatan dan tanpa pemadatan cukup tinggi karena proses pemadatan. Jika tanah
yang dipadatkan tidak ditambah bahan organik mungkin hasilnya bisa lebih lama
waktu yang dibutuhkan untuk satu rentang nilai tinggi.
V.
KESIMPULAN
Adapun
kesimpulan yang dapat kita ambil dari praktikum ini adalah:
1.
Pemadatan terhadap tanah dapat menghambat laju
infiltrasi.
2.
Penambahan bahan organik dapat memperbesar pori-pori
tanah sehingga dapat mempercepat laju infiltrasi.
3.
Salah satu faktor yang dapat menghambat maupun
mempercepat laju infiltrasi yaitu jenis tanah.
4.
Pada campuran arang sekam dan tanah yang dipadatkan
membutuhkan waktu sebesar 1307 detik untuk air menembus lapisan tenah.
Sedangkan pada campuran yang tanpa dipadatkan membutuhkan waktu sebesar 141
detik untuk air menembus lapisan tanah.
5.
Pada praktikum ini didapat persamaan regrasi untuk
campuran arang sekam dan tanah yang tanpa pemadatan dan dipadatkan berturut-turut
yaitu y = -23,11x+4,518 dan y = -2,393x+3,507.
DAFTAR PUSTAKA
Arsyad, Sitanala. 2010. Konservasi
Tanah dan Air. Insitut Pertanian Bogor Press.
Bogor
Hakim, Nurhajati, dkk. 1986. Dasar-Dasar
Ilmu Tanah. Penerbit Universitas
Lampung.
Lampung
Hardjowigeno,
S. 1993. Klasifikasi Tanah dan
Pedogenesis, Edisi Pertama.
Akademika Presindo. Jakarta.
Kononova, M.
M. 1961. Soil Organic Matter. T. Z. Nowakowski and greenwood
(trans). Pergamon, Oxford.
Siradz, Syamsul., Bambang DK dan Suci
Handayani. 2007. Peranan Uji In Situ
Laju
Infiltrasi dalam Pengelolaan DAS Grindulu-Pacitan.
Jurnal Ilmu Tanah dan Lingkungan Vol. 7 No. 2 : 122-126
Siswanto dan Joleha. 2001. System
Drainase Untuk Meningkatkan Pengisisn
(Recharge)
Air Tanah. Jurnal Natur Indonesia III (2) : 129-137
Stevenson, F. J. 1994. Humus Chemistry: Genesis, Composition, Reactions. 2th
ed. John Wiley
& Sons, inc. New York.
LAMPIRAN
Tabel Perhitungan Praktikum
Perhitungan untuk campuran tanah dan arang sekam tanpa pemadatan
|
Ketinggian (ml)
|
Waktu (jam)
|
Selisih (h)
|
Selisih (t)
|
f (ml/jam)
|
fc (ml/jam)
|
f-fc
|
log (f-fc)
|
|
400
|
0
|
|
|
|
|
|
|
|
350
|
0.00305556
|
50
|
0.003055556
|
16363.63636
|
1
|
16362.64
|
4.21385328
|
|
300
|
0.00861111
|
50
|
0.005555556
|
9000
|
1
|
8999
|
3.95419425
|
|
250
|
0.01027778
|
50
|
0.001666667
|
30000
|
1
|
29999
|
4.47710678
|
|
200
|
0.01111111
|
50
|
0.000833333
|
60000
|
1
|
59999
|
4.77814401
|
|
150
|
0.01361111
|
50
|
0.0025
|
20000
|
1
|
19999
|
4.30100828
|
|
100
|
0.01861111
|
50
|
0.005
|
10000
|
1
|
9999
|
3.99995657
|
|
50
|
0.02611111
|
50
|
0.0075
|
6666.666667
|
1
|
6665.667
|
3.82384359
|
|
0
|
0.03916667
|
50
|
0.013055556
|
3829.787234
|
1
|
3828.787
|
3.58306123
|
|
(-kt)
|
e(-kt)
|
Waktu (jam)
|
Laju infiltrasi (f)
|
|
|
|
|
0
|
|
-0.00030464
|
0.99969541
|
0.003055556
|
16358.65243
|
|
-0.00085853
|
0.99914184
|
0.008611111
|
8992.277424
|
|
-0.00102469
|
0.99897583
|
0.010277778
|
29969.27594
|
|
-0.00110778
|
0.99889284
|
0.011111111
|
59933.57124
|
|
-0.00135703
|
0.99864389
|
0.013611111
|
19972.87921
|
|
-0.00185553
|
0.99814619
|
0.018611111
|
9981.46378
|
|
-0.00260328
|
0.99740011
|
0.026111111
|
6649.336652
|
|
-0.00390492
|
0.9961027
|
0.039166667
|
3814.865292
|
Perhitungan untuk campuran tanah dan arang sekam tanpa pemadatan
|
Ketinggian (ml)
|
Waktu (jam)
|
Selisih (h)
|
Selisih (t)
|
f (ml/jam)
|
fc (ml/jam)
|
f-fc
|
log (f-fc)
|
|
400
|
0
|
|
|
|
|
|
|
|
350
|
0.00583333
|
50
|
0.005833333
|
8571.428571
|
1
|
8570.429
|
3.93300254
|
|
300
|
0.02583333
|
50
|
0.02
|
2500
|
1
|
2499
|
3.39776626
|
|
250
|
0.06777778
|
50
|
0.041944444
|
1192.05298
|
1
|
1191.053
|
3.07593108
|
|
200
|
0.11472222
|
50
|
0.046944444
|
1065.088757
|
1
|
1064.089
|
3.02697785
|
|
150
|
0.16583333
|
50
|
0.051111111
|
978.2608696
|
1
|
977.2609
|
2.99001051
|
|
100
|
0.21444444
|
50
|
0.048611111
|
1028.571429
|
1
|
1027.571
|
3.01181202
|
|
50
|
0.26583333
|
50
|
0.051388889
|
972.972973
|
1
|
971.973
|
2.98765419
|
|
0
|
0.36305556
|
50
|
0.097222222
|
514.2857143
|
1
|
513.2857
|
2.71035918
|
|
(-kt)
|
e(-kt)
|
Waktu (jam)
|
Laju infiltrasi (f)
|
|
|
|
0
|
|
|
-0.0056175
|
0.99439825
|
0.005833333
|
8523.419162
|
|
-0.0248775
|
0.97542939
|
0.025833333
|
2438.598058
|
|
-0.06527
|
0.93681449
|
0.067777778
|
1116.795689
|
|
-0.1104775
|
0.89540648
|
0.114722222
|
953.7919651
|
|
-0.1596975
|
0.8524016
|
0.165833333
|
834.0187303
|
|
-0.20651
|
0.81341813
|
0.214444444
|
836.845227
|
|
-0.2559975
|
0.7741439
|
0.265833333
|
753.446952
|
|
-0.3496225
|
0.70495416
|
0.363055556
|
362.8428994
|
 Oleh: Kelompok ...){kind=link}
0 comments:
Post a Comment