BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Pengamatan pada permeabilitas tanah sangat tinggi. Karena

setiap jenis tanah mempunyai permaebilitas yang berbeda. Selain

itu pengukuran permeabilitas amat sangat penting untuk

pengukuran beberapa aspek pertanian, masuknya air ke dalam

tanah, alir air drainase, evaporasi air dari permukaan tanah dan

penentuan besarnya erosi tanah dengan factor permeabilitas

tanah merupakan beberapa keadaan yang nyata dimana hantaran

hidro memainkan perannya.

Untuk mempelajari konsep permeabilitas ini diperlukan

adanya materi dan praktikum yang menunjang agar mahasiswa

dapat mengerti tentang materi permeabilitas tanah ini.

1.2. Tujuan

Adapun tujuan dari praktikum permeabilitas tanah adalah

membedakan dan membandingkan permeabilitas yang terjadi

pada penggunaan lahan yang berbeda, yaitu lahan kebun

semusim dan hutan produksi.

1.3. Manfaat Praktikum

Adapun manfaat diadakannya praktikum ini adalah untuk

menambah wawasan dan ilmu pengetahuan tentang dasar-dasar

ilmu tanah dan cara menentukan permeabilitas tanah dengan

cara yang sederhana dan mudah untuk dipraktekkan.

1

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

1.1. Pengertian Permeabilitas

a. Permeabilitas tanah adalah kemampuan tanah untuk

mengalirkan air atau udara dinyatakan dalam cm/jam.

(Handayanto,2009)

b. Kualitas tanah untuk meloloskan air atau udara yang diukur

berdasarkan besarnya aliran melalui satuan tanah yang telah

dijenuhi terlebih dahulu persatuan waktu tertentu.

(Susanto,1994)

2.2Hubungan Hukum Darcy terhadap Kondisi Permeabilitas

Tanah

Lebih dari seabad yang lalu, HENRY DARCY, ahli bangunan air

aqre Dijon (Perancis), telah melakukan penyelidikan terhadap

aliran air lewat lapisan pasir horizontal yang digunakan sebagai

filter air. Hukum Darcy dan permeabilitas di media berpori

ditunjukkan pada disertasi ini. Formulasi permeabilitas

menyediakan suatu model untuk memprediksi permeabilitas dari

suatu media berpori. Ketaklinearan viskositas, ketakseragaman

dari media berpori pada skala mikro, dan beda tekanan pada

skala makro harus diperhatikan pada formulasi hukum Darcy dan

permeabilitas. Pendekatan matematis yang digunakan adalah

ekspansi asimtotik dua skala sebagai ide dasar pada metode

penyeragaman.

Formulasi hukum Darcy diperoleh dengan mempertimbangkan

bahwa fenomena makro dan fenomena mikro dapat dipisahkan.

Fenomena makro ditentukan oleh beda tekanan antara sumur

injeksi dan sumur produksi pada perolehan minyak. Fenomena

mikro ditentukan oleh kecepatan fluida pada sakla mikroskopik.

2

Dengan menggunakan penyelesaian pada sampel mikroskopik,

didefinisikan permeabilitas effektif sebagai hasil integral

kecepatan fluida pada sampel mikro.

Rumus :

Rumus DARCY, menyatakan bahwa kecepa-tan aliran V sama

dengan perkalian antara konstanta k (= koefisien permeabilitas)

dengan gradient hidrolik (dh / dL).

(Sari Lubis, 2007)

2.3. Pengaruh Permeabilitas Tanah Terhadap Kondisi

Drainase dan Porositas Tanah

Tabel 1. Kelas Permeabilitas

Kelas Pori-pori Permeabilitas(mm/

jam)

LAMBAT : 1. Sangat

Lambat

2. Lambat

Pori Mikro < 1,25

1,25 – 5,0

SEDANG : 1. Agak Lambat

2. Sedang

3. Agak cepat

Pori Meso 5,0 – 16

16 – 50

50 – 160

CEPAT : 1. Cepat

2. Sangat

Cepat

Pori Makro 160 – 250

> 250

Apabila dikaitkan dengan porositas dan drainase maka

permeabilitas pada kelas :

Lambat / tidak permeabel merupakan dominasi fraksi liat

menyebabkan terbentuknya banyak pori-pori mikro, sehingga

luas permukaan sentuhnya menjadi sangat luas. Dengan

demikian daya pegang terhadap air sangat kuat. Kondisi ini

menyebabkan air yang masuk kepori-pori segera terperangkap

3

V=k .dhdL

dan udara sulit masuk. Pada kondisi ini, sebagian besar ruang

pori terisi air, sehingga poripori mikro ini disebut juga pori

kapiler karena proses kehilangan airnya berlangsung lambat

( drainase lambat ).

Sedang / cukup permeabel merupakan dominasi fraksi debu

menyebabkan terbentuknya pori-pori mesodalam jumlah

sedang, sehingga luas situs sentuhanmenjadi cukup luas,

menyebabkan daya pegang terhadap air cukup kuat. Hal ini

menyebabkan air dan udara cukup mudah masuk-keluar tanah,

sebagian air akan tertahan. Dalam kondisi ini, sebagian besar

ruang pori terisi udara dan air dalam jumlah yang seimbang,

sehingga pori-pori meso termasuk juga pori drainase karena

proses kehilangan air cukup cepat.

Cepat / permeabel merupakan dominasi fraksi pasir akan

menyebabkan sedikit pori-pori makro, sehingga luas permukaan

yang disentuh bahan menjadi sangat sempit, sehingga daya

pegang tergadap air sangat lemah. Kondisi ini menyebabkan air

dan udara mudah masuk keluar tanah, hanya sedikit air yang

tertahan. Sebagian besar ruang pori terisi oleh udara sehingga

pori-pori makro disebut juda pori drainase tinggi karena proses

kehilangan airnya sangat cepat.

(Hanafiah,2007)

2.4.Keterkaitan Antara Sifat Permeabilitas Tanah Terhadap

Tingkat Penentuan Erosi Tanah

Berbagai tipe tanah mempunyai kepekaan terhadap erosi

yang berbeda-beda. Kepekaan erosi tanah yaitu mudah atau

tidaknya tanah tererosi adalah fungsi berbagai interaksi sifat-sifat

fisik dan kimia tanah. Empat sifat tanah yang penting dalam

menentukan erodibilitas tanah (mudah atau tidaknya tanah

tererosi) adalah: tekstur tanah, unsur organik, struktur tanah, dan

4

permeabilitas tanah. Setiap jenis tanah mempunyai kepekaan

yang berbeda-beda terhadap erosi.

Kepekaan tanah terhadap erosi dapat diartikan sebagai

mudah tidaknya tanah tererosi atau erodibilitas. Faktor-faktor

yang mempengaruhi erodibilitas yaitu sifat fisik, tofografi dan

pengelolaan tanah oleh manusia. Sifat tanah yang mempengaruhi

aliran permukaan dan erosi adalah kapasitas infiltrasi dan

erodibilitasnya. Infiltrasi adalah banyaknya air yang merembes ke

dalam tanah melalui permukaan tanah yang dinyatakan dalam

mm/jam, sedangkan kapasitas infiltrasi adalah kemampuan tanah

menginfiltrasikan air. Kapasitas infiltrasi tanah sangat

menentukan banyak tidaknya air yang mengalir di atas

permukaan tanah sebagai aliran permukaan.

Sifat-sifat tanah yang mempengaruhi terjadinya erosi adalah

tekstur, struktur, bahan organik, kedalaman, sifat lapisan tanah,

dan tingkat kesuburan tanaman.

a. Tekstur adalah ukuran proporsi kelompok ukuran butir-butir

primer bagian mineral tanah. Tanah-tanah yang bertekstur

kasar (tanah-tanah berpasir) mempunyai kapasitas dan laju

infiltrasi yang tinggi sehingga jika tanah tersebut dalam maka

erosi dapat diabaikan, demikian pula dengan tanah bertekstur

pasir halus juga mempunyai kapasitas infiltrasi yang tinggi

tetapi jika terjadi aliran permukaan maka butir-butir halus ini

akan mudah sekali terangkut. Tekstur tanah yang paling peka

terhadap erosi adalah debu , pasir sangat halus.

b. Struktur tanah adalah susunan butir-butir primer menjadi butir-

butir sekunder atau agregat. Susunan butir-butir primer sangat

halus menentukan tipe struktur. Tanah yang berstruktur kersai

atau garanular lebih terbuka dan lebih jarang sehingga akan

menyerap air lebih cepat dan lebih banyak dibandingkan tanah

5

yang berstruktur dengan susunan butir-butir primernya lebih

rapat.

c. Peranan bahan organik dalam pembentukan agregat tanah

sangatlah besar. Fungsi bahan organik dalam pencegahan

terjadinya erosi antara lain dapat memperbaiki daerah

perakaran. Selanjutnya dikatakan bahwa pengaruh bahan

organik dalam mengurangi aliran permukaan, peningkatan

infiltrasi dan pemantapan agregat tanah. Tanah-tanah dengan

kandungan bahan organik kurang dari 2 % umumnya peka

terhadap erosi.

d. Sifat lapisan tanah yang menentukan kepekaan erosi tanah

adalah permeabilitas lapisan tersebut. Permeabilitas ditentuken

oleh struktur dan tekstur tanah. Tanah yang lapisan bawahnya

bertekstur granular dan permeabel, kurang peka erosi

dibandingkan dengan tanah yang lapisan bawahnya padat dan

oermeabilitasnya rendah. Kepekaan tanah terhadap daya

menghancurkan dan menghanyutkan oleh air curah hujan

disebut erodibilitas. Erodibilitas tanah tinggi berarti tanah

tersebut peka atau mudah tererosi dan erodibilitas tanah

rendah berarti bahwa resistensi atau daya tahan tanah tersebut

kuat, dengan kata lain tanah tanah (resisten) terhadap erosi.

(Anynomous A,2010)

6

Penyiapan alat dan bahan (Sampel tanah kebun semusim dan hutan produksi)

Mengukur tinggi dan diameter ring tanah

Sampel tanah dengan ring dipindahkan kealat penetapan konduktifitas hidraulik

jenuh

Isilah pipa dengan air sampai penuh dan lubang alat

penetapan KHJ ditutup menggunakan jari tangan selama 1

menit

Catat hasil pengukuran dan hitung KHJ

Setelah tingginya air dalam alat pengukur konstan, ukurlah air yang menetes selama 1 menit, dan

ulangi percobaan tersebut sebanyak 3x tiap masing-masing sampel tanah

BAB III

HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1 Cara Kerja

7

3.2. Hasil Praktikum & PerhitunganTabel 2. Data Hasil Praktikum

Tanah d(cm)

tinggi

tanah

(cm)

tinggi air

(cm)

waktu

(s)

V terkumpu

l

Volume

rata2

(cm3)

L.Permukaan (cm2)

KHJcm/s)

1 2 3

Kebun semusim

5,8 5,8 24 60 5 6,8

4,4

5,4 26,4 8.10-4

Hutan produksi

5,45

5,5 21,7 60 9,5

3 2 4,83 23,31 9.10-4

Volume rata-rata

a) Hutan produksi = Volume1+2+3

3

= 9,5+3+2

3

= 4,83 cm3

Kebun semusim = Volume1+2+3

3

= 5+6,8+4,4

3

= 5,4 cm3

Luas permukaan

a) Hutan produksi = ¼ πd2

= ¼ x 3,14 x (5,45 )2

= 23,31 cm2

b) Hutan semusim = ¼ πd2

= ¼ x 3,14 x ( 5,8 )2

= 26,4 cm2

KHJ

a) Hutan Produksi = Rata−rata vol x t tanahLuas permukaanx t air

x1

waktu

= 4,83 x5,5

23,31x 21,7x

160

= 9.10-4cm/s

8

b) Hutan semusim = Rata−rata vol x t tanahLuas permukaanx t air

x1

waktu

= 5,4 x5,826,4 x24

x1

60 = 8.10-4cm/s

9

3.3. Pembahasan

3.3.1 Perbandingan Nilai KHJ antara jenis tanah yang digunakan

Dari praktikum yang telah kami lakukan diperoleh data

seperti di atas dan untuk nilai KHJ antara hutan produksi dan

hutan semusim nilai yang diperoleh adalah bahwa nilai KHJ

yang terdapat pada hutan produksi lebih tinggi yaitu 9.10-4

dibanding dengan nilai KHJ yang ada pada hutan semusim

yang hanya sekitar 8.10-4. Hal itu terjadi karena pada tanah di

hutan produksi tanahnya memiliki pori yang besar

dibandingkan dengan tanah yang ada di hutan semusim.

Sehingga air yang masuk kedalam tanah yang ada dihutan

produksi dapat meresap dan masuk ketanah dalam jumlah

yang banyak. Karena dapat diketahui bahwa laju air yang

keluar dari pipa tanah hutan produksi lebih cepat dan banyak

dari pada tanah hutan semusim. Porositas pada tanah hutan

semusim kebanyakan di isi oleh pori mikro, sehingga air sulit

untuk meresap dari pada tanah yang ada di hutan produksi,

sehingga nilai KHJ nya tinggi. Dengan demikian volume

terkumpul, volume rata-rata dan luas permukaan tanah hutan

produksi lebih besar dibanding dengan tanah hutan semusim,

sehingga nilai KHJ pada tanah hutan produksi lebih besar pula

dari tanah hutan semusim.

3.3.2 Hubungan Permeabilitas (KHJ) ini dengan Kondisi Jenis

Tanah yang Lain

Hubungan permeabilitas ini dengan kondisi jenis tanah

yang berstruktur mantap atau lempeng akan menurun

tingkat permeabilitasnya karena pada tanah yang memiliki

struktur mantap mengandung pori yang kecil dan cukup

sedikit sehingga daya tahan air yang ada pada tanah akan

tinggi. Untuk kondisi tanah yang berstruktur kurang mantap

10

atau pasir maka permeabilitasnya akan tinggi atau naik

karena pada tanah yang kurang mantap ini mengandung

banyak pori makro sehingga ruang antar agregat besar serta

permeabilitasnya akan cepat. Selain itu apabila tekstur tanah

yang kasar maka permeabilitasnya akan tinggi, karena pada

tanah yang bertekstur kasar memiliki pori yang besar

sehingga pada tanah ini kemampuan tanah untuk menahan

air itu sangat kecil. Lain halnya dengan tanah yang bertekstur

halus, tingkat permeabilitasnya akan menurun karena pada

tanah yang bertekstur halus memiliki pori tanah yang kecil .

untuk tingkat porositasnya pada tanah pasir permeabilitasnya

naik karena tekstur dari pada tanah tersebut kasar dan

memiliki pori makro sehingga porositasnya rendah. Pada

tanah liat pemeabilitasnya menurun karena pada tanah ini

memiliki pori kecil sehingga porositasnya tinggi dan tingkat

permeabilitasnya rendah serta air akan mudah meresap

ketanah ini.

11

BAB V

PENUTUP

5.1..................................................................................Kes

impulan

Dari data yang di peroleh dari hasil praktikum yang kita

lakukan dapat kita simpulkan bahwa permeabilitas tanah dihutan

produksi dan hutan semusim berbeda. Permeabilitas pada tanah

yang ada di hutan produksi dan hutan semusim tingkat

permeabilitasnya yang lebih tinggi adalah pada tanah di hutan

produksi. Sedangkan untuk tanah yang ada di hutan semusim

tingkat permeabilitasnya sangat rendah. Hal itu dikarenakan pada

tanah di hutan produksi tanahnya memiliki pori yang besar

dibandingkan dengan tanah yang ada di hutan semusim.

Sehingga air yang masuk kedalam tanah yang ada dihutan

produksi dapat meresap dan masuk ketanah dalam jumlah yang

banyak. Sedangkan untuk air yang masuk kedalam tanah yang

ada dihutan semusim tidak dapat meresap dengan baik dan

cukup sulit meresap. Hal itu dikarenakan ada perbedaan pada

tanah di hutan semusim dan hutan produksi yaitu memiliki

tekstur, struktur, porositas, fiskositas dan lain-lain yang berbeda

antara tanah di hutan semusim dan tanah di hutan produksi.

5.2 Saran

Pada praktikum permeabilitas tanah ini cukup menarik dan

penjelasan dari asisten juga cukup memuaskan. Semoga pada

minggu berikutnya dapat lebih baik lagi.

12

DAFTAR PUSTAKA

Anynomous A.2010.http://www.membuatblog.web.id/2010/03 permeabilitas-tanah.html. Diakses tanggal 28 April 2010

Handayanto, E. 2009. Dasar Ilmu Tanah. FP. UB. Malang.

Hanafiah, Ali Kemas. 2007. Dasar – dasar Ilmu Tanah. PT. Raja Grafindo Persada.Jakarta

Susanto. 1994. Sifat dan Ciri Tanah. Akademik Pressindo : Jakarta.

Sari Lubis. 2007. Keterhantaran Hidraulik dan Permeabilitas. Fakultas

Pertanian Universitas Sumatra Utara : Sumatra Utara.

13

LAMPIRAN

Gambar 1.Air Gambar 2.Wadah air Gambar

3.Stopwatch

Gambar 4.Tempat Ring Gambar 5.Ring KHJ Gambar 4.Gelas

Ukur

Gambar 5.Sampel Tanah Gambar 6.Pengukuran Gambar

7.Pemberian air

14

Gambar 8.Apir mengalir Gambar 9.Pemindahan Gambar

10.Pengukuran

15