LAPORAN
PRAKTIKUM
KONSERVASI DAN
REKLAMASI LAHAN (PNA3522)
ACARA
2
HANTARAN HIDROLIK (HIDRAULIC CONDUCTIVITY)
Qonita
NIM
A1L113059
Rombongan 11
KEMENTERIAN
RISET, TEKNOLOGI, DAN PENDIDIKAN TINGGI
UNIVERSITAS
JENDERAL SOEDIRMAN
FAKULTAS
PERTANIAN
AGROTEKNOLOGI
PURWOKERTO
I.
PENDAHULUAN
A.
Latar
Belakang
Air adalah sesuatu yang sangat dibutuhkan oleh makhluk hidup di bumi.
Secara umum banyaknya air yang ada di planet ini adalah sama walaupun manusia,
binatang dan tumbuhan banyak menggunakan air untuk kebutuhan hidupnya. Jumlah
air bersih sepertinya tidak terbatas, namun sebenarnya air mengalami siklus
hidrologi di mana air yang kotor dan bercampur dengan banyak zat dibersihkan
kembali melalui proses alam.
Air dalam tanah berasal dari air hujan yang ditahan oleh tanah sehingga
tidak meresap ke tempat lain, disamping campuran bahan mineral dengan bahan
organik, maka dalam proses pembentukan tanah terbentuk pula lapisan-lapisan
tanah atau horizon – horison. Tanah akan kehilangan bahan – bahan mineral
tersebut jika tanah dipergunakan secara terus - menerus tanpa memperhatikan
kaedah – kaedah konservasi maupun pengelolaan tanah yang baik.
Sumber daya alam utama, yaitu tanah dan air, mudah mengalami kerusakan
atau degradasi. Kerusakan tanah dapat terjadi oleh kehilangan unsur hara dan
bahan organik dari daerah perakaran, terkumpulnya garam didaerah perakaran
(salinisasi), terkumpulnya atau terungkapnya unsur atau senyawa yang merupakan
racun bagi tanaman, penjenuhan tanah oleh air, dan erosi. Kerusakan tanah oleh
satu atau lebih proses tersaebut menyebabkan berkurangnya kemampuan tanah untuk
mendukung pertumbuhan tumbuhan atau menghasilkan jasa atau barang.
Perbuatan manusia yang mengelola tanahnya dengan cara yang salah telah
menyebabkan intensitas erosi semakin meningkat. Misalnya pembukaan hutan,
pembukaan areal lain untuk tempat tanaman, perladangan dan lain sebagainya.
Kenyataan ini tidak dapat dipungkiri selagi manusia tidak bersedia untuk
mengubah sikap dan tindakannya sebagaimana mestinya, demi mencegah atau menekan
laju erosi. Pada akhirnya manusialah yang menentukan apakah tanah yang
diusahakan akan rusak atau tidak berproduksi atau justru menjadi baik.
B.
Tujuan
Praktikum Konservasi
dan Reklamasi Lahan acara Hantara Hidrolik (Hidraulic
Conductivity) bertujuan untuk mengetahui kemampuan suatu tanah untuk
meloloskan atau melewatkan air.
II.
TINJAUAN
PUSTAKA
Secara kuantitatif hantaran hidrolik
adalah kecepatan bergeraknya suatu cairan pada media berpori dalam keadaan
jenuh atau didefinisikan sebagai kecepatan air untuk menembus tanah pada
periode waktu tertentu yang dinyatakandalam sentimeter per jam (Baver dalam
Winarni, 2007). Hillel dalam Darmansyah
(2004) menyatakan bahwa hantaran hidrolik dipengaruhi oleh tekstur, struktur,
porositas total dan distribusi ukuran pori. Hal tersebut didukung oleh Hillel dalam Darmansyah, 2004) yang menyatakan
bahwa hantaran hidrolik tanah dipengaruhi oleh ukuran serta bentuk ruang pori
yang dilalui airdan viskositas cairan tanah. Hantaran hidrolik nyata
dipengaruhi oleh struktur dan tekstur tanah. Semakin sarang (porous) suatu
tanah, serta mengandung retakan-retakan akan semakin besar nilai hantaran
hidroliknya dengan yang kompak. Hantaran hidrolik dipengaruhi oleh total
porositas, kondisi ukuran pori, pengembangan dan pengerutan tanah, jenis kation
dalam tanah (kimia tanah) serta aktivitas biologi tanah. Tanah liat memiliki hantaran
hidrolik yang lebih kecil daripada tanah berpasir (Gardner dalam Mariana,
2000). Menurut Foth (1984), hantaran hidrolik dipengaruhi oleh ukuran dan
bentuk ruang pori yang dilalui air, dimana hantaran hidrolik yang mempunyai
porositas tinggi dengan jumlah pori besar sedikit akan lebih rendah daripada
tanah-tanah yang mempunyai porositas rendah dengan jumlah pori besar banyak.
Faktor-faktor yang mempengaruhi
infiltrasi dan hantaran hidrolik tanah antara lain karakteristik tanah
(tekstur, struktur, jenis mineral liat, stabilitas agregat, pemadatan tanah,
bahan organik serta kadar air tanah) dan penggunaan lahan.
1.
Karakteristik
tanah
Tekstur tanah merupakan
salah satu karakteristik tanah yang mempengaruhi infiltrasi. Tanah berpasir
mempunyai proporsi pori makro yang lebih besar, sedangkan tanah bertekstur liat
didominasi oleh pori-pori mikro. Pori tanah yang berukuran makro lebih berperan
dalam proses pertukaran air dan udara di dalam tanah di bandingkan dengan tanah
yang berukuran mikro (Baver et al.,1972). Kapasitas infiltrasi pada
fraksi pasir lebih besar daripada fraksi liat karena liat banyak mengandung
pori mikro, sedangkan fraksi pasir pori mikronya sedikit (Kartasapoetra dalam
Darmansyah, 2004).
2.
Penggunaan
Lahan
Penggunaan lahan juga
merupakan faktor yang mempengaruhi infiltrasi dan hantaran hidrolik karena
berkaitan dengan vegetasi dan teknik pengelolaan lahan. Perbedaan jenis dan
kerapatan vegetasi serta teknik pengelolaan lahan yang berbeda pada penggunaan
lahan hutan dan kebun teh menyebabkan pengaruh yang berbeda terhadap infiltrasi
dan hantaran hidrolik tanah. Vegetasi berperan menghalangi butiran air hujan
supaya tidak langsung di permukaan tanah sehingga kekuatan menghancurkan tanah
berkurang, menghambat aliran permukaan dan meningkatkan infiltrasi (Mariana,
2000).
Hukum dasar tentang pergerakan air di dalam tanah adalah
hukum Darcy. Hukum ini
memberikan hubungan antara flux, q, dan konduktivitas hidrolik, K, dan beda tinggi hidrolik (hydraulic
head gradient),∇H:
q = - K .∇H
Untuk gerakan air satu dimensi berlaku persamaan:
∆H = (hi + zi )- (ho + zo ) / L
dimana: hi + zi = Hi = tinggi hidrolik pada titik dimana air
memasuki kolom atau lapisan
tanah
ho + zo= Ho =
adalah tinggi hidrolik pada titik dimana air keluar dari kolom tanah
L = panjang kolom tanah
Hantaran hidrolik memiliki manfaat,
diantaranya adalah :
1. Untuk membandingkan kecepatan hantaran
hidrolik pada horizon – horizon tanah
tanah yang berbeda sebagai petunjuk pergerakan air dan permasalahan drainase
yang mungkin terdapat dalam profil tanah tersebut (Rohmat,
2009).
2. Dengan mengetahui hantaran hidrolik, maka
dapat dirancang sistem drainase lapangan terutama kedalaman dan jarak antar
saluran (Rohmat, 2009).
Sebagai suatu sistem yang dinamis,
tanah akan selalu mengalami perubahan-perubahan yaitu perubahan segi fisik,
kimia ataupun biologi. Perubahan-perubahan ini terutama terjadi karena pengaruh
berbagai unsur iklim, tetapi tidak sedikit pula yang dipercepat oleh tindakan
atau perlakuan manusia.Kerusakan tubuh tanah mengakibatkan berlangsungnya
perubahan-perubahan yang berlebihan misalnya kerusakan dengan lenyapnya lapisan
olah tanah yang dikenal dengan istilah erosi tanah ( Irianto, G., 2006 ).
Daerah yang paling banyak mengalami
erosi umumnya terbatas pada daerah di antara 40o Lintang Utara dan
40o Lintang Selatan. Keadaan iklim menentukan kecenderungan
terjadinya erosi yang mencerminkan keadaan pola hujan. Selain pola hujan,
jenis, dan pertumbuhan vegetasi serta jenis tanah juga mempengaruhi erosi di
daerah tropis. Dalam buku yang sama, juga mengatakan bahwa hujan merupakan
merupakan faktor yang paling berpengaruh terhadap erosi di Indonesia, dalam hal
ini besarnya curah hujan, intensitas, dan distribusi hujan menentukan kekuatan
dispersi hujan terhadap tanah, jumlah dan kecepatan aliran permukaan dan
kerusakan erosi (Harsono, 1995 ).
Adanya
tanaman yang selalu tumbuh di atas tanah akan selalu menutupi permukaan tanah
dari daya perusak butir hujan. Di samping itu tanaman yang ada di
lapangan dapat meninggalkan residu, yang merupakan sumber bahan organik.
besarnya proporsi curah hujan
yang diintersepsi oleh tanaman yang telah dilepaskan
kembali sebagai tetesan gravitasi yang besar dimana lebih erosive. Namun
tetesan butir hujan yang jatuh pada ketinggian kurang dari 30 cm di atas
permukaan tanah memiliki erosivitas yang dapat diabaikan, sehingga penutupan
serasah dan sisa tanaman dapat mengubah raindrops menjadi impact
droplets yang hampir tidak erosive karena kecilnya kecepatan jatuh dan
ukuran butir hujan. Penutupan ruang diameter antara 1-3 mm oleh bahan
tanaman (misalnya rumput, daun-daun dan serasah) terutama efektif dalam
mengurangi crusting akibat hujan (Enni Dwi Wahjunie, 2003).
Pertumbuhan tanaman di lapangan juga
dapat mempengaruhi stabilitas agregat makro tanah oleh pengaruh perakaran, hifa
fungi, dan eksudat yang dihasilkan, baik oleh mikroba maupun perakaran
tanaman. Dekompossi sisa tanaman menyebabkan lingkungan di sekitarnya
membentuk agregat akibat terikatnya partikel-partikel tanah oleh hifa fungi
maupun mucilages oleh mikroba dekompuser Perubahan dari bera menjadi system
pertanaman telah merubah agregasi tanah yang dicerminkan oleh banyaknya
fraksi berukuran besar (>2 mm) ( Asdak, C. 2002).
Beberapa penelitian dengan
menggunakan splash-cup menunjukan bahwa butir-butir air yang jatuh di
bawah tegakan hutan menghasilkan dampak erosi percikan (splash erosion)
yang lebih besar dibandingkan butir air hujan yang jatuh bebas di luar hutan.
Implikasinya, kegiatan pengambilan serasah hutan sebagai pengganti bahan bakar
kayu atau untuk keperluan lainya, serta pembakaran / kebakaran hutan
berpengaruh sangat besar pada fungsi hutan sebagai pengendali banjir ( Edi Suharto. 2007).
III.
METODE
PAKTIKUM
A.
Alat
dan Bahan
Bahan dan alat
yang digunakan pada praktikum kali ini antara lain bor tanah, pelampung, mistar
rol 2 meteran, tali, ember, gayung, dan stopwatch.
B.
Prosedur
Kerja
1.
Alat Tanah dibor sampai kedalaman tertentu (
kira – kira mencapai horizon B).
2.
Lubang
dan tanah disekitar lubang disiram oleh air.
3.
Lubang
diisi dengan air hingga jenuh.
4.
Alat
pelampung diturunkan untuk mengukur infiltrasi.
5.
Penurunan
permukaan air untuk tiap periode waktu tertentu dihitung.
IV.
HASIL
DAN PEMBAHASAN
A.
Hasil
Tabel 1. data hasil
pengamatan hantaran hidrolik :
|
No |
t |
Δt |
H (cm) |
Δh (cm) |
|
1 |
1 |
1 |
28 |
3 |
|
2 |
2 |
1 |
34 |
6 |
|
3 |
3 |
1 |
37 |
3 |
|
4 |
4 |
1 |
40 |
3 |
|
5 |
5 |
1 |
42 |
2 |
|
6 |
7 |
2 |
46 |
4 |
|
7 |
10 |
3 |
50 |
4 |
|
8 |
13 |
3 |
53 |
3 |
|
9 |
16 |
3 |
57 |
4 |
|
10 |
21 |
5 |
67 |
10 |
|
11 |
26 |
5 |
76 |
9 |
|
12 |
31 |
5 |
84 |
8 |
Tabel 2. Tabulasi data pengamatan hantaran
hidrolik lanjut
|
X |
Y |
X² |
XY |
|
1 |
28 |
1 |
28 |
|
2 |
34 |
4 |
68 |
|
3 |
37 |
9 |
111 |
|
4 |
40 |
16 |
160 |
|
5 |
42 |
25 |
210 |
|
7 |
46 |
49 |
322 |
|
10 |
50 |
100 |
500 |
|
13 |
53 |
169 |
689 |
|
16 |
57 |
256 |
912 |
|
21 |
67 |
441 |
1407 |
|
26 |
76 |
676 |
1976 |
|
31 |
84 |
961 |
2604 |
|
∑ = 139 |
∑ = 614 |
∑ = 2707 |
∑ = 8987 |
𝚺xy = 𝚺XY
– ∑x² = ∑x² -
=
8987 – 
=
2707 - 
= 8987 – 7112,17 =
2707 – 1610,08
=
1874,83 =
1096,92
tan
α = 
= 
= 1,70
K = 1,5 . r . tan α
= 1,15 x 6 x 1,70
= 8,85
Kesimpulan
: Jadi, besaran hantaran hidrolik pada tanah menggunakan metode inverse auger
hole adalah 8,85 cm/ menit
B.
Pembahasan
Sumber daya alam utama, yaitu tanah
dan air, mudah mengalami kerusakan atau degradasi. Kerusakan tanah dapat
terjadi oleh (1) kehilangan unsur hara dan bahan organik dari daerah perakaran,
(2) terkumpulnya garam didaerah perakaran (salinisasi), terkumpulnya atau
terungkapnya unsur atau senyawa yang merupakan racun bagi tanaman, (3)
penjenuhan tanah oleh air, (4) erosi. Kerusakan tanah oleh satu atau lebih
proses tersaebut menyebabkan berkurangnya kemampuan tanah untuk mendukung
pertumbuhan tumbuhan atau menghasilkan jasa atau barang (Riquer, 1977).
Kerusakan air berupa hilangnya atau
mengeringnya sumber air dan menurunnya kualitas air.Hilangnya atau mengeringnya
sumber air berkaitan erat dengan peristiwa erosi, hilangnya secara berlebihan
satu atau beberapa unsur hara dari daerah perakaran menyebabkan merosotnya
kesuburan tanah sehingga tanah tidak mampu menyediakan unsur hara yang cukup
dan seimbang untuk mendukung pertumbuhan tanaman yang normal sehingga
produktivitas tanah menjadi sangat rendah.Kerusakan bentuk ini terjadi sebagai
akibat perombakan bahan organik dan pelapukan mineral serta pencucian unsur
hara yang berlangsung dengan cepat dibawah iklim tropika panas dan basah dan
kehilangan unsur hara terangkut melalui panen tanpa ada usaha untuk
mengembalikannya. (Baver, 1959)
Arsyad (1989) mengemukakan bahwa
dengan adanya vegetasi penutup tanah yang baik, seperti rumput yang tebal dan
hutan yang lebat dapat menghilangkan pengaruh topografi terhadap erosi.Tanaman
yang menutup permukaan tanah secara rapat tidak saja memperlambat limpasan,
tetapi juga menghambat pengangkutan partikel tanah.Perakaran tanaman dapat
berperan sebagai pemantap agregat tanah. Dengan demikian tanah akan mempunyai
perakaran banyak dan akan menentukan jumlah air yang diserap dalam tanah
tergantung dari kemampuan akar untuk menembus lapisan tanah, sehingga merupakan
faktor penunjang yang penting dalam hubunganya dengan pengendalian erosi.
HC (hidraulic conductivity) dapat
ditentukan dengan metode pendugaan (metode kolerasi) dan dapat melalui
pengukuran.Pendugaan HC melalui metode kolerasi dilakukan dengan memakai metode
distribusi ukuran butir atau metode permukaan spesifik. Kedua metode dapat
digunakan untuk pendugaan HC karena adanya hubungan yang erat antara ukuran dan
jumlah pori serta ukuran butir dengan HC. Penetapan nilai HC melalui pengukuran
dapat dapat dilakukan di laboratorium atau lapangan.Metode yang sering
digunakan adalah metode Constand Head, Falling Head, dan Ring Sample (di
laboratorium).Sedangkan di lapangan dipergunakan metode Auger Hole, Inverse
Auger Hole dan Peizometer.(Franklin and Hubao Zhang, 2002).
Metode constant head merupakan
metode yang digunakan untuk menentukan permeabilitas tanah yang memiliki
butiran kasar dan memiliki koefisien permeabilitas yang tinggi. Metode constant
head lebih sesuai untuk batuan yang mempunyai angka pori yang besar dengan
jumlah aliran yang besar untuk mempertinggi ketepatan perhitungan (Pongtuluran,
2013). Constant head dilakukan berdasarkan penurunan tinggi air di
permeameter yang sudah ditentukan
dan waktu yang dibutuhkan. Metode constant head merupakan metode pengukuran dengan
tinggi genangan air di dalam infiltrometer dipertahankan atau tinggi genangan air konstan. Tinggi genangan yang
konstan menyebabkan besarnya tekanan air di dalam infiltrometer konstan (Fadhli, 2013). Rumus uji ini adalah:
Q
= k.A.i.t
k = (Q.L) / (h.A.t)
Dengan :
Q = Debit (cm3)
k = Koefisien Permeabilitas (cm/detik)
A = Luas Penampang (cm2)
i = Koefisien Hidrolik = h/L
t = Waktu (detik)
Metode falling headdigunakan untuk
mengukur tanah yang memiliki butiran
halus dan memiliki koefisien permeabilitas yang rendah. Metode ini lebih
ekonomis dan untuk pengujian berjangka waktu lama (Pongtuluran,
2013).Prinsip metode ini adalah mengukur dengan tinggi genangan dibiarkan
menurun. Penurunan tinggi
genangan pada saat pengukuran menyebabkan penurunan besarnya tekanan air
terhadap permukaan tanah. Penurunan besarnya tekanan air dapat menurunkan laju
infiltrasi tanah (Fadhli, 2013).
Rumus uji ini adalah:
k
= 2,303.(a.L / A.L).log (h1/h2)
Dengan :
k = Koefisien Permeabilitas (cm/detik)
a = Luas Penampang Pipa (cm2)
L = Panjang/Tinggi Sampel (cm)
A = Luas Penampang Sampel Tanah (cm2)
t = Waktu Pengamatan (detik)
h1 = Tinggi Head Mula-mula (cm)
h2 = Tinggi Head Akhir (cm)
Metode falling head merupakan
metode yang digunakan saat praktikum. Pada pelaksanaannya pengukuran dilakukan
dengan terlebih dahulu membuat lubang biopori, kemudian lubang diisi dengan air
dan diberi pelampung dan di biarkan pelampung turun mengikuti turunnya
permukaan air. Penurunan inilah yang diukur selama beberapa periode waktu, yang
kemudian dilanjutkan dengan penghitungan hantaran hidrolik.
Di sektor pertanian dan kehutanan,
nilai konduktivitas hidrolik tanah dapat digunakan untuk mengevaluasi mudah
tidaknya tanah tersebut menghasilkan aliran permukaan (run off) atau
tergenang bila hujan turun. Bila nilai konduktivitas hidroliklebih rendah dari
intesitas hujan maka tanah tersebut cenderung akan mengalami runoff dan
tererosi bila lahanya miring dan tergenang bila lahannya datar atau cekung.
Pengukuran konduktivitas hidrolik juga penting dalam menentukan laju kehilangan
air dari tubuh tanah melalui perembesan seperti yang ditemui pada saluran
irigasi dan petak-petak sawah. Oleh sebab itu, penetapan konduktivitas hidrolik
sangat penting diilakukan di daerah-daerah tropis yang memiliki curah hujan
yang sangat tinggi.
Biopori (biophore) merupakan
ruangan atau pori dalam tanah yang dibentuk oleh makhluk hidup, seperti fauna
tanah dan akar tanaman. Bentuk biopori menyerupai liang (terowongan kecil) dan
bercabang-cabang yang sangat efektif untuk menyalurkan air ke dan di dalam
tanah. Liang pada biopori terbentuk oleh adanya pertumbuhan dan perkembangan
akar tanaman di dalam tanah serta meningkatnya aktivitas fauna tanah, seperti
cacing tanah, rayap, dan semut yang menggali liang di dalam tanah. Jumlah dan
ukuran biopori akan terus bertambah mengikuti pertumbuhan akar tanaman serta
peningkatan populasi dan aktivitas organisme tanah (Brata dan Nelistya, 2008)
Manfaat biopori dibidang pertanian
adalah antara lain (1) menyediakan liang yang mudah ditembus akar tanaman
(Wang, Hesketh, dan Woolley dalam Brata dan Nelistya, 2008), (2) lebih
mantap karena dilapisi oleh senyawa organik yang dikeluarkan oleh tubuh cacing
(Leedalam Brata dan Nelistya, 2008), dan (3) menyediakan saluran bagi
peresapan air (infiltrasi) yang lancar ke dalam tanah (Smettemdalam
Brata dan Nelistya, 2008). Selain itu manfaat lainnya menurut Publikasi Tim
Biopori IPB (2007) adalah biopori dapat meningkatkan
daya resapan air. Karena kehadiran
lubang resapan biopori secara langsung akan menambah bidang resapan air,
setidaknya sebesar luas kolom/dinding lubang.
Kemudian biopori mengubah Sampah Organik menjadi Kompos
karena lubang resapan biopori "diaktifkan" dengan
memberikan sampah organik kedalamnya.
Cara pembuatan biopori menurut Tim Biopori IPB
(2007) adalah sebagai berikut:
1. Buat lubang
silindris secara vertikal ke dalam tanah dengan diamter 10-30 cm. Kedalaman
kurang lebih 80-100 cm atau tidak sampai melampaui muka air tanah bila air
tanahnya dangkal. Jarak antar lubang antara 50 - 100 cm.
2. Mulut lubang
dapat diperkuat dengan semen selebar 2 - 3 cm dengan tebal 2 cm di sekeliling
mulut lubang.
3. Isi lubang
dengan sampah organik yang berasal dari sampah dapur, sisa tanaman, dedaunan,
atau pangkasan rumput.
4. Sampah
organik perlu selalu ditambahkan ke dalam lubang yang isinya sudah berkurang
dan menyusut akibat proses pelapukan.
5. Kompos yang
terbentuk dalam lubang dapat diambil pada setiap akhir musim kemarau bersamaan
dengan pemeliharaan lubang resapan.
Sampah organik dalam lubang biopori
tersebut berfungsi sebagai makanan bagi cacing dan mikroorganisma tanah
lainnya, yang akan beraktifitas dan membuat lubang-lubang kecil (biopori) pada
dinding LRB yang dibuat. Keberadaan lubang-lubang inilah yang akan meningkatkan
dan mempercepat daya resap tanah terhadap air. Untuk mencegah masuknya tikus
atau hewan lain kedalam lubang atau agar anak kecil tidak terperosok, maka
dapat diberikan alternatif dengan menutup lubang biopori denganloster yang
sebelumnya diberi penutup kasa.
Dalam
hukum Darcy hantaran
hidrolik dinyatakan sebagai faktor K dalam persamaan sebagai
berikut :
V = -K dH/dz
dimana : V
= kecepatan aliran (LT-1)
K =
hantaran hidrolik (lT-1)
DH/dz =
gradien potensial hidrolik
Dalam hukum ini
tanah dianggap sebagi
sekelompok tabung kapiler halus
dan lurus denga
jari-jari yang seragam. Sehingga gerakan
air dalam tabung
tersebut dianggap mempunyai
kecepatan yang sama.Disamping dipengaruhi oleh porositas, hantaran hidrolik
juga tergantung dari
viskositas dan berat
jenis air tanah. Hubungan ini
dapat ditunjukkan dengan
persamaan sebagai berikut :
K = (K” η ) / (g p ),
dimana
K = hantaran hidrolik jenuh (m s-1)
K”=
permeabilitas tergantung berat oleh jenis dan viskositas (m2)
p = berat jenis
cairan (gas) (kg m-3)
g = percepatan
grafitasi (m s-2)
n = viskositas
cairan (gas) (kg m-1s-1)
Batas suatu horison dengan horison lain dalam suatu profil tanah
dibedakan kedalam beberapa tingkatan yaitu nyata
( lebar peralihan kurang dari 2,5 cm ), jelas
( lebar peralihan 2,5 – 6,5 cm), berangsur
( lebar peralihan 6,5 – 12,5 cm), dan baur
( lebar peralihan lebih dari 12,5 cm ). Bentuk tofografi dari batas horison
dapat rata, berombak, tidak teratur atau terputus (Marshal, 1998).
Konduktivitas
hidrolik adalah
properti dari tumbuhan vaskular, tanah atau batu, yang menggambarkan kemudahan
yang air dapat bergerak melalui ruang pori atau patah tulang. Hal ini
tergantung pada permeabilitas intrinsik bahan dan pada tingkat kejenuhan. Ada
dua kategori besar untuk menentukan konduktivitas hidrolik:
1.
Pendekatan empiris oleh
konduktivitas hidrolik yang berkorelasi dengan sifat tanah seperti ukuran pori dan ukuran partikel (ukuran butir) distribusi, dan tekstur tanah.
2.
Pendekatan eksperimental
dimana konduktivitas hidrolik ditentukan dari percobaan hidrolik menggunakan hukum Darcy's
Sifat-sifat tanah yang berhubungan
dengan tindakan pengolahan tanah
(angka Atterberg) adalah batas
mengalir / liquid limit (jumlah air terbanyak yang dapat ditahan tanah), batas
melekat (kadar air dimana tanah mulai tidak dapat melekat pada benda lain),
batas menggolek (kadar air dimana gulungan tanah mulai tidak dapat
digolek-golekkan lagi), indesk plastisitas / palsticity indeks (perbedaan kadar
air pada batas mengalir dengan batas menggolek), jangka olah (besarnya
perbedaan kandungan air pada batas melekat dengan batas menggolek), dan batas
ganti warna / titik ubah (batas terendah kadar air yang dapat diserap tanaman)
(Subagyo, 1990).
Pendekatan eksperimental
secara luas diklasifikasikan menjadi:
a.
Laboratorium pengujian menggunakan sampel tanah dikenakan
hidrolik percobaan.
b.
Lapangan tes (lokasi) yang dibedakan menjadi:
1)
Uji lapangan skala kecil, dengan menggunakan
pengamatan tingkat air di rongga – rongga dalam tanah.
2)
Besar tes skala lapangan, seperti tes pompa di sumur atau dengan mengamati fungsi yang ada horizontal drainase sistem.
Pengukuran HC di lapangan dapat
dilakukan dengan metode Auger Hole, Inverse Auger Hole dan Peizometer.
1. Metode
Auger Hole
Metode
ini biasanya dipakai untuk daerah-daerah yang permukaan air tanahnya (ground
water) berada agak dangkal (tidak terlalu dalam) dengan demikian pengukuran
hanya sedalam profil. Metode ini biasanya digunakan untuk daerah pertanian.
Prinsip metode ini ialah pengukuran kenaikan permukaan air (Marshal, 1998).
Metode
ini kurang sesuai jika dipakai pada profil tanah yang homogen, tekstur kasar
dan berbatu, dan pada tempat – tempat dimana terdapat sumber artesis. Komponen
– komponen yang diukur dalam metode ini adalah kedalaman lubang, kedalaman muka
air tanah, jari – jari lubang, jarak
dasar lubang denagn lapisan kedap air, jarak atas mula – mula dengan permukaan air, jarak atas dengan
permukaan air setelah ditimba, dan kedalaman lubang dikurangi kedalaman muka
air tanah (Subagyo, 1990).
2. Metode
Inverse Auger Hole (kebalikan
Auger Hole)
Metode
ini digunakan jika permukaan air sangat dalam, pada metode ini yang diukur
adalah penurunan permukaan air pada lubang setelah tanah dibuat dalam keadaan
jenuh. Jadi pengukuran hantaran hidrolik pada horizon tanah diatas permukaan
tanah (ground water). Persyaratan daerah sama dengan metode Auger Hole
(Marshal, 1998).
3. Metode
Piezometer
Untuk tanah yang mempunyai
permukaan air tanah tinggi (tergenang) dan tanah dengan nilai hantaran hidrolik
sangat tinggi. Dengan demikian banyak dipakai untuk daerah pasang surut. Pipa
paralon yang dipasang di dinding lubang bor adalah untuk mengurangi kecepatan
kenaiakan permuakan air tanah dalam lubang (kenaikan air diusahakan tidak
melalui sisa-sisa lubang) (Marshal, 1998).
Pengujian lapangan kecil
kemudian dibagi lagi menjadi:
a)
Infiltrasi tes di rongga di atas tabel air.
b)
Slug tes di rongga bawah
meja air.
Faktor konduktivitas ini pada suatu
tanah atau batuan besarnya dipengaruhi oleh beberapa faktor fisik termasuk
porositas, agihan dan ukuran dapat ditulis dalam persamaan sebagai berikut:
dimana :
R = jari – jari hidrolik ruang pori
n = porositas
Ks = faktor bentuk dari ruang pori
T = efek kelokan dari lintasan
g =
berat spesifik fluida (air)
m =
kekentalan dinamis fluida (air)
(Rohmat, 2009)
Konduktivitas hidrolik merupakan salah satu sifat hidrolik tanah, yang
lain melibatkan's retensi cairan karakteristik tanah. Properti ini menentukan
perilaku fluida tanah dalam sistem tanah dalam kondisi tertentu. Lebih khusus,
konduktivitas hidrolik menentukan kemampuan tanah fluida mengalir melalui tanah
sistem matriks di bawah gradien hidrolik ditentukan; tanah karakteristik
retensi cairan menentukan kemampuan sistem tanah untuk mempertahankan cairan
tanah di bawah kondisi tekanan tertentu (Marshal, 1998).
Konduktivitas hidrolik tergantung
pada ukuran butir tanah, struktur tanah matriks, jenis cairan tanah, dan jumlah
relatif fluida tanah (jenuh) yang ada di tanah matriks. Sifat – sifat penting
yang relevan dengan matriks padat tanah meliputi distribusi ukuran pori, bentuk
pori, ketidakjujuran, permukaan spesifik, dan porositas. Sehubungan dengan
cairan tanah, sifat penting adalah densitas fluida, dan viskositas fluida
(Marshal, 1998).
Harga konduktivitas hidrolik biasanya
menunjukkan keragaman dalam suatu sistem ruang pada formasi geologi yang
ditinjau (horizon tanah). Konduktivitas hidrolik juga akan bearagam dengan arah
pengukuran yang dilakukan pada sembarang titik di formasi geologi tersebut.
Jika harga konduktivitas hidrolik tersebut bebas (tidak dipengaruhi) oleh
posisi di dalam formasi geologi tersebut maka dikatakan formasi geologi
tersebut adalah homogen. Sebaliknya jika harga konduktivitas hidrolik tersebut
dipengaruhi oleh posisi di dalam formasi geologi, maka dikatakan formasi
tersebut bersifat homogen. Atau dikatakan bahwa dalam sistem koordinat xyz dari
suatu formasi geologis, keadaan homogen terjadi apabila K (x,y,z) = c, dengan c
adalah konstanta, sebaliknya apabila K (x,y,z) ¹
c maka, formasi tersebut dikatakan heterogen (Marshal, 1998).
Praktikum ini diperoleh nilai
hantaran hidrolik jenuh sebesar 9,92. Menurut Uhland and O’neil (1951) dalam
Darmansyah (2004) nilai hantaran hidrolik ini tergolong agak cepat. Hal ini
berhubungan dengan sifat-sifat pori tanah pada lahan praktikum yang cenderung
gembur sehingga mempunya kandungan pori yang banyak. Sebagaimana pendapat Raja
(2009) hantaran hidrolik jenuh tidak berkaitan erat dengan sifat-sifat fisika
tanah.Secara umum hantaran hidrolik jenuh dipengaruhi oleh tekstur, struktur,
porositas,ukuran pori, kemantapan agregat serta peristiwa yang terjadi selama
proses aliran.Akan tetapi pengaruh sifat fisika tanah terhadap hantaran
hidrolik jenuh tidak sama. Penggunaan lahan sangat mempengaruhi karakteristik
hantaran hidrolik jenuhtanah. Penggunaan lahan yang bijaksana dapat menjamin
kerusakan sifat fisika tanahminimum, sedangkan penggunaan lahan yang buruk
dapat merusak sifat fisika tanahsehingga mengganggu hantaran hidrolik jenuh
tanah. Penetapan hantaran hidrolik tanah baik vertikal maupun horizontal sangat
penting peranannya dalam pengolahan tanah dan air. Baver dalam
Darmansyah (2004) mengemukakan bahwa tanah dengan hantaran hidrolik lambat
lebih mudah tererosi daripada tanah dengan hantaran hidrolik cepat. Namun
sebaliknya hantaran hidrolik yang terlalu besar akan menurunkan produktivitas
lahan pertanian akibat proses pencucian unsur hara tanah. Oleh karena itu perlu
adanya pengaturan jumlah, waktu aliran, dan kualitas air sejauh mungkin melalui
cara pengelolaan dan penggunaan tanah yang baik.
V.
KESIMPULAN
DAN SARAN
A.
Kesimpulan
Berdasarkan praktikum dan hasil
pengamatan dapat disimpulkan bahwa besarnya hantaran hidrolik pada tanah
disekitar stasiun percobaan dengan metode inverse auger hole yang mampu
meloloskan atau melewatkan air adalah 8,85 cm/menit.
B.
Saran
Praktikum harus dilaksanakan dengan
teliti sehingga data yang diperoleh lebih valid.
DAFTAR
PUSTAKA
Agus,
F. dan Suganda. 2006. Sifat Fisik Tanah
dan Metode Analisinya. Balai Besar Litbang Sumberdaya Lahan Pertanian
Departemen Pertanian. Jakarta.
Arsyad,
Sitanala. 2010. Konservasi Tanah dan Air.
IPB press, Bogor.
Brata, K. R. 2008. Implementasi Sistem Peresapan Biopori Untuk
Konservasi Sumber Daya Air . Makalah.disampaikan pada Paparan
Sistem Peresapan Biopori. Direktorat Bina Pengelolaan Sumberdaya Air,
Direktorat Jenderal SDA. Jakarta, 9 Februari 2008.
Baver,
L.D. 1959. Soil Physics.John Wiley
and Sons, Inc. New York.
Darcy,
H.P.G. 1856. Les Fontaines Publuques de
la Ville de dijon. Victor dalmont :pris.
Darmansyah, A. 2004. Hantaran
Hidrolik Jenuh Tanah sebagai Akibat Berbagai Pengelolaan Lahan. Skripsi.
Jurusan Tanah, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Bogor.
Fadhli, A. 2013. Studi metode infiltrasi falling
head dan constant headpada beberapa variasi ketinggian genangan air.
Skripsi. Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian,
Institut Pertanian Bogor. Bogor.
Foth, D. H. 1984. Dasar-dasar Ilmu Tanah. Terjemahan Fundamental of Soil Science. Gajah Mada University Press.
Yogyakarta.
Frankli
W.S. and Hubao Zhang. 2002. Fundamental
of Ground Water. John Wiley &
Sons : INC.
Gembala, Russell G. 1989.Korelasi Permeabilitas Dan Butir-UkuranAir. Ground27 (5):
633-638. DOI : 10.1111/j.1745-6584.1989.tb00476.x.
Mariana, Z. T. 2000. Pergerakan Air pada Tanah Bertekstur Halus
dan Kasar Akibat Pengaruh Kapur
dan Senyawa Humat dari Air Gambut. Tesis. Program Pascasarjana. Institut Pertanian Bogor. Bogor.
Marshal,
T. J., and W. Holmes. 1998. Soil Physics.
Cambridg University Press. New York.
Pongtuluran, E. H. 2013. Uji
Laboratorium Resapan Berpori Sebagai Penanggulangan Banjir Daerah Genangan Kota
Makassar. http://repository.unhas.ac.id/handle/123456789/8168. Diakses 25
Desember 2015.
Raja, C. P. 2009. Hantaran
Hidrolik Jenuh dan Kaitannya dengan Beberapa Sifat Fisika Tanah pada Tegalan
Hutan Bambu. Skripsi. Fakultas
Pertanian Institut Pertanian Bogor, Bogor.
Rohmat,
dede. 2009. Tipikal Kuantitas Infiltrasi Menurut
karaktereristik lahan. Bandung.
Riquer,
J. 1977. Philosophy of the World
Assessment of Soil Degradation and Items for Discussion : FAO Soil Bull.
34. Rome : 36-38.
Subagyo,
S. 1990. Dasar – dasar Hidrologi.
Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.
Tim Biopori IPB, 2007. Keunggulan
dan Manfaat Biopori, http://www.biopori.com/keunggulan_lbr.php, diunduh
25 Desember 2015.
Winarni,
M. 2007. Karakteristik Infiltrasi dan
Hantaran Hidrolik Tanah di Sub DAS Ciliwung Hulu. Skripsi. Fakultas
Pertanian Institut Pertanian Bogor.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar