Laporan praktikum irigasi dan drainase pengukuran kadar air aktual
1. LAPORAN PRAKTIKUM
IRIGASI DAN DRAINASE
“Pengukuran Kadar Air (KA) Aktual”
Oleh :
Nama
: Prihanti Panditia Kamukten
NIM
: 105040201111095
Kelas
:D
Asisten
: Yasminiar Sambayu
PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS BRAWIJAYA
MALANG
APRIL 2012
2. PENDAHULUAN
Air tanah hampir seluruhnya berasal dari udara atau atmosfer. Terutama di daerah topis
air hujan merupakan sumber yang terbanyak yang jatuh di permukaan bumi. Sebagian dari air
itu dapat merembes ke dalam tanah yang disebut air infiltrasi. Sedangkan sisanya mengalir di
permukaan tanah sebagai aliran air permukaan (run off). Air infiltrasi tadi, bila dalam jumlah
banyak dan terus merembes ke dalam tanah secara vertikal dan meninggalkan daerah
perakaranya disebut air perkolasi, yang akhirnya sampai di lapisan yang kedap air, kemudian
berkumpul disitu menjadi air tanah (ground water). Mengetahui banyaknya air di dalam tanah
yang tersedia bagi tanaman adalah penting sekali terutama dalam hal penentuan pemberian air
(pengairan) pada tanaman agar supaya tidak berlebihan atau kekurangan.
Kondisi kelebihan air ataupun kekurangan air dapat mengganggu pertumbuhan
tanaman. Beberapa fungsi air bagi pertumbuhan tanaman adalah: sebagai unsur hara tanaman,
sebagai pelarut unsur hara tanaman, dan sebagian bagian dari sel-sel tanaman. Untuk itu,
informasi mengenai ketersediaan air untuk bidang pertanian sangat penting demi keberhasilan
usaha tani. Informasi kadar air tanah diperlukan mulai dari perencanaan, praktek irigasi
maupun pengendalian mutu hasil panen. Ketersediaan air dalam tanah dipengaruhi: banyaknya
curah hujan atau air irigasi, kemampuan tanah menahan air, besarnya evapotranspirasi
(penguapan langsung melalui tanah dan melalui vegetasi), tingginya muka air tanah, kadar
bahan organik tanah, senyawa kimiawi atau kandungan garam-garam, dan kedalaman solum
tanah atau lapisan tanah.
Ada banyak metode yang selama ini dapat digunakan untuk mengetahui kadar air dalam
tanah, dapat dilakukan secara langsung melalui pengukuran perbedaan berat tanah (disebut
metode Gravimetri) dan secara tidak langsung melalui pengukuran sifat-sifat lain yang
berhubungan erat dengan air tanah. Dalam praktek irigasi kali ini, kami menggunakan metode
Gravimetri dengan pengambilan sampel ring, Theta Probe, dan Neutron probe. Ketiga metode
tersebut umum digunakan karena merupakan metode yang sederhana dan relatif mudah dalam
pengaplikasiannya.
Theta probe adalah alat ukur kadar air volumetrik (θv) dengan dasar respon terhadap
perubahan konstanta dielektrik dari tanah kondisi lembab. Meter ini mensuplai arus ke sensor
yang digunakan dan mengukur voltase signal yang kembali. Tampilannya langsung dalam mV
dan atau dikonversi ke dalam unit lain tergantung sensor yang digunakan dan informasi yang
tersedia. HH2 meter mengkonversi bacaan mV menjadi unit kadar lengas dengan menggunakan
tabel konversi dan parameter spesifik tanah
Neutron probe atau neutron moisture meter (NMM) merupakan metode tidak langsung
untuk mengukur kadar lengas tanah. Kadar lengas dihitung dengan mengukur air dalam
thermalisasi neutron cepat yang diemisikan oleh sumber radioaktif. Sumber radioaktif terdiri
dari kombinasi 241AmBe, 241Am mengemisi partikel dan kemudian menghasilkan reaksi nuklir
dengan Be. Pancaran neutron terjadi ketika partikel alpha dari Amiricium memancar mengenai
serbuk Beryllium.
Masing-masing dari ketiga jenis metode memiliki kelebihan dan kekurangan yang dapat
menjadi pertimbangan dalam pemilihan metode yang tepat menentukan kadar air tanah dalam
suatu lahan, khususnya lahan untuk pertanian.
3. CARA KERJA
Metode Gravimetri
Alat dan Bahan
1. Kaleng timbang
2. Timbangan
3. Oven
4. Desikator
Cara Kerja
Timbang kaleng timbang kosong
Ambil contoh tanah, masukkan dalam kaleng timbang dan timbang
Keringkan dalam oven dengan suhu 105 oC selama 24 jam
Keluarkan dari oven dan dinginkan dalam desikator
Setelah dingin timbang berat keringnya
Hitung kadar airnya dengan rumus :
Kadar lengas = (Massa Air) / (Massa Tanah Kering).....g g-1
(Prijono, 2012)
Metode Neutron Probe
Komponen; Neutron probe atau neutron moisture meter terdiri dari :
1. Sumber neutron berenergi tinggi (241AmBe).
2. Detektor neutron thermal (tabung berisi gas Helium).
3. Amplifier dan sirkuit untuk mendeteksi pancaran partikel neutron thermal.
4. Ratescaler untuk menghasilkan display jumlah pulsa (cacah) per detik pada waktu yang
ditentukan.
5. Penahan polypropylene untuk mereduksi pancaran radiasi saat penyimpanan dan kotak
pengangkut yang bisa mereduksi pancaran sinar gamma.
6. Batery sebagai sumber tenaga sirkuit/pulsa.
7. Kunci untuk menahan probe di dalam penahan radiasi.
8. Komponen untuk pengisian batery.
Cara Kerja
Instalasi tabung dengan bor tanah
1. Buat lubang dengan bor tanah sampai kedalaman sekitar 100 cm.
2. Masukkan tabung PVC/Aluminium diameter 1½ inci yang bagian ujung bawah telah
ditutup dengan penutup dan sisakan 10 cm di atas permukaan tanah.
3. Isi rongga diantara tabung dan tanah dengan pasta tanah/lumpur, untuk mendapatkan
kontak yang baik antara tabung dan tanah.
4. Tutup bagian atas tabung dengan plastik atau penutup PVC dan beri label identitas.
Pengukuran Profil Lengas Tanah
Catat data pelengkap : lokasi penelitian, tanggal pengamatan, nama pengamat, kode probe dan
rate scaler, persamaan kalibrasi, kondisi lahan, dsb.
4. Ambil bacaan standart dalam air (RW) sebanyak lima kali dalam waktu masing-masing 64 detik
Buka tutup tabung
Tancapkan neutron probe di atas tabung, buka rate scaler, buka kunci probe dengan memutar
kunci ke posisi horisontal. Masukkan probe ke dalam tabung sesuai dengan kedalaman yang
dikehendaki. Kedalaman dapat dibaca pada counter depth dikurangi dengan tinggi pipa dari
permukaan tanah
Ambil bacaan 16 detik dan diulang tiga kali pada masing-masing kedalaman
Interpretasi datanya
(Prijono, 2012)
Metode Theta Probe
Cara Membaca Kadar Lengas Tanah pad Theta Probe
Setel Device menjadi ML2
Pilih kode plot (Plot ID) A sampai Z, kode alat (Device ID) yaitu 0 sampai 255, kedalaman
perakaran (Root Depth) nilainya dari 0 sampai 9950 dan kedalaman sensor (Sensor Depth)
nilainya dari 0 sampai 9999 mm
Masukkan data kapasitas lapangan (Field Capacity) dalam menu Soil Set-Up bila diinginkan
perhitungan defisit lengas tanah
Pilih nomor sampel (Sample) yaitu 0 sampai 2000, selanjutnya akan membuat urutan nomor
secara otomatis
Pilih nilai dan unit bacaan ML2x yang akan ditampilkan (Display) dan disimpan (m3.m-3; %vol)
Setel tanggal dan jam (Date and Time)
Kemudian hubungkan Sensor ML2x dengan HH2
(Prijono, 2012)
5. KEUNGGULAN dan KEKURANGAN
Theta Probe
Neutron Probe
Gravimetri
Metode
Keunggulan
Murah, karena tidak memerlukan
alat yang mahal.
Akurasinya sangat tinggi.
Metodenya sederhana, tidak perlu
setting atau kalibrasi alat.
Relatif
aman
karena
tidak
menggunakan radioaktif dan listrik.
Efisiensi waktu dan tenaga dalam
pengukuran kadar air.
Pembacaan langsung kadar air.
Pembacaan dapat diambil berulangulang pada satu tempat.
Pengukurannya sangat cepat.
Dapat dikalibrasikan dengan kadar
lengas volumetrik.
Efisiensi waktu dan tenaga.
Dapat dibaca dengan cepat.
Dapat digunakan untuk menghasilkan
data yang lebih terperinci.
Dapat
dilakukan
berulang-ulang
dalam satu tempat.
Pengukuran kadar air daapt dilakukan
secara interval waktu dan dalam
periode yang cukup panjang.
Output hasil pengukuran dapat dibaca
dan diolah dengan PC (bantuan
perangkat lunak DL6-SW1 dan
HH2Read).
Dapat
ditanam
pada
berbagai
kedalaman sesuai dengan keperluan
dan resistensi elektriknya.
Kekurangan
Membutuhkan waktu dan tenaga yang
lebih besar.
Memerlukan penghitungan kadar air
lebih lanjut.
Hanya dapat digunakan bila data
pengukuran kadar air yang diperlukan
jumlahnya sedikit.
Tidak dapat digunakan untuk
memperoleh data yang lebih rinci
(secara interval waktu dan dalam
periode yang cukup panjang).
Memakan waktu.
Tidak mungkin pengambilan contoh
tanah dilakukan berulang-ulang dalam
satu tempat.
Harga alat masih sangat mahal.
Sulit untuk pengukuran pada lapisan
dekat permukaan tanah sebab banyak
neutron yang hilang keluar.
Neutron thermal dapat diikat oleh
unsur-unsur B, Fe, dan Cl dalam tanah.
Menggunakan radioaktif yang dapat
berbahaya. Perlu memperhatikan
dengan benar prinsip proteksi radiasi,
yaitu : waktu pengukuran harus cepat,
perlu ada jarak antara operator dan
alat, serta perlu pelindung radiasi.
Harga alat masih sangat mahal.
Terbatas pada kepanhjangan kabel.
Sangat dipengaruhi oleh suhu dan
kadar garam dalam larutan tanah.
Memerlukan proses instalasi yang
rumit.
Memerlukan kalibrasi.
Kepekaan terbatas dalam volume tanah
tertentu.
SUMBER
Madjid, A. 2009. Fisika Tanah (Bagian 6: Air Tanah Dan Kadar Air Tanah). Available @
http://dasar2ilmutanah.blogspot.com, diakses pada 7 April 2012.
Prijono, S. 2012. Materi-1: Pengukuran Kadar Air Tanah. Modul Praktikum TPT. Malang:
Universitas Brawijaya.
Sujarwanto. 2012. BAB 2 Landasan Teori. JBPT. UNIKOM.