Variabilitas Data Sifat Fisik Tanah Sebagai Akibat Penggunaan Dua Ukuran Ring Sampler Berbeda Pada Latosol Dramaga
VARIABILITAS DATA SIFAT FISIK TANAH SEBAGAI
AKIBAT PENGGUNAAN DUA UKURAN RING SAMPLER
BERBEDA PADA LATOSOL DRAMAGA
ROYEKA PRATAMA
DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Variabilitas Data Sifat
Fisik Tanah Sebagai Akibat Penggunaan Dua Ukuran Ring Sampler Berbeda Pada
Latosol Dramaga adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing
dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun.
Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun
tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan
dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, April 2015
Royeka Pratama
NIM A14090054
ABSTRAK
ROYEKA PRATAMA. Variabilitas Data Sifat Fisik Tanah Sebagai Akibat
Penggunaan Dua Ukuran Ring Sampler Berbeda Pada Latosol Dramaga.
Dibimbing oleh WAHYU PURWAKUSUMA dan ENNI DWI WAHJUNIE.
Perbedaan ukuran diameter ring sampler dapat mempengaruhi tingkat
gangguan pada contoh tanah utuh. Adanya gangguan pada contoh tanah dapat
memberikan sumbangan variasi terhadap data sifat fisik tanah yang dihasilkan
yang pada gilirannya dapat mempengaruhi validitas data. Penelitian bertujuan
menganalisis variabilitas data sifat fisik tanah akibat penggunaan dua ukuran ring
sampler berbeda dan faktor yang mempengaruhinya. Penelitian dilakukan pada
Latosol Dramaga, di kebun percobaan IPB, Cikabayan Dramaga, Bogor. Contoh
tanah utuh diambil secara systemic sampling pada kedalaman 0-20 cm pada
petakan tanah seluas 50m2 menggunakan ring sampler berdiameter 4.8cm dan
7.4cm. Hasil analisis menunjukkan bahwa tidak terdapat perbedaan signifikan
data sifat fisik tanah akibat penggunaan ring sampler berbeda dimensi.
Penggunaan ring sampler kecil menghasilkan variasi data sifat fisik tanah yang
lebih rendah dibandingkan dengan penggunaan ring sampler besar. Secara umum
bentuk distribusi data sifat fisik tanah pada ring sampler kecil dan ring sampler
besar tidak simetris. Dominasi distribusi data tidak berada pada nilai rataannya.
Kata kunci : Ring sampler, latosol, sifat fisik tanah, variabilitas
ABSTRACT
ROYEKA PRATAMA. Variability Data of Physical Soil Properties as The Effect
of Using Two Different Size of Ring Sampler on Latosol Dramaga. Supervised by
WAHYU PURWAKUSUMA and ENNI DWI WAHJUNIE.
Different ring sampler diameter may affect level of disturbance on
undisturbed soil sample. The disturbance on soil sample could contribute to the
variation of soil physical properties data. Therefore may influence the validity of
data. The aims of this research is to analyze the variability of soil physical data
resulted by two different size of ring sampler and factors that influence it.
Research was done on Latosol Dramaga, Cikabayan research field, Dramaga,
Bogor. Undisturbed soil sample was taken sistemically of 0-20 cm depth on 50m2
land plot using 4,8 cm and 7,4 cm ring sampler diameter. The result of analysis
shows that generally the use of different size of ring sampler does not indicate
significant difference in physical soil properties data. Generally, smaller ring
sampler has smaller data variation than the bigger one. Smaller ring sampler tend
to produce lower bulk density and water content at various pF than than the bigger
one. Whereas, it has higher total pore space and soil permeability. Generally, soil
physical properties data distribution on smaller and bigger ring sampler are not
symetric. Domination of data distribution is not on the average value.
Keywords: Ring sampler, physical soil properties, variability
VARIABILITAS DATA SIFAT FISIK TANAH SEBAGAI
AKIBAT PENGGUNAAN DUA UKURAN RING SAMPLER
BERBEDA PADA LATOSOL DRAMAGA
ROYEKA PRATAMA
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Pertanian
pada
Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan
DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Judul yang
dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Oktober 2013 hingga Juni
2014 ini ialah Variabilitas Data Sifat Fisik Tanah Sebagai Akibat Penggunaan
Dua Ukuran Ring Sampler Berbeda Pada Latosol Dramaga
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesarbesarnya kepada Ibu, Ayah, dan Nenek tercinta atas do’a, kasih sayang, dukungan,
dan semangat yang tiada henti-hentinya kepada penulis. Ucapan terima kasih
diucapkan kepada Ir. Wahyu Purwakusuma, M.Sc dan Dr. Ir. Enni Dwi Wahjunie,
M.Si selaku pembimbing dan Dr. Ir. Yayat Hidayat, M.Si yang telah banyak
memberi saran. Ucapan terima kasih juga diucapkan kepada rekan-rekan MSL
serta seluruh staf Laboratorium dan Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya
Lahan, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, April 2015
Royeka Pratama
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
vi
DAFTAR GAMBAR
vi
DAFTAR LAMPIRAN
vi
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Tujuan Penelitian
1
METODE
2
Waktu dan Tempat Penelitian
2
Alat dan Bahan
2
Tahapan Penelitian
3
HASIL DAN PEMBAHASAN
7
Bobot Isi
7
Kurva pF
9
Ruang Pori Total dan Distribusi Pori Tanah
10
Permeabilitas
12
KESIMPULAN
14
Kesimpulan
14
DAFTAR PUSTAKA
14
Lampiran
16
DAFTAR TABEL
1
2
3
4
Metode analisis sifat fisik tanah
Variabilitas data bobot isi
Variabilitas data kadar air pada tekanan pF 1, pF 2, pF 2.54 dan pF 4.2
Variabilitas data ruang pori total (RPT), pori drainase (PD), pori air
tersedia (PAT) dan pori air tidak tersedia (PATT) tanah
5 Variabilitas data permeabilitas
4
7
9
11
13
DAFTAR GAMBAR
1 Lokasi pengambilan sampel tanah: Lahan kebun percobaan Cikabayan
2 Ring sampler yang digunakan dalam penelitian a) diameter 7.4 cm dan
b) diameter 4.8 cm
3 Peralatan pengukuran sifat fisik tanah: A) pressure plate, B) oven, C)
timbangan digital, D) gelas ukur, dan E) alat ukur permeabilitas tanah
4 Systemic sampling dalam bentuk segi empat dengan luas 1m2 pada
masing-masing cluster
5 Boxplot data bobot isi
6 Boxplot data pF 1, pF 2, pF 2.54 dan pF 4.2
7 Boxplot data ruang pori total
8 Boxplot data permeabilitas
2
2
3
4
8
9
11
12
DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4
5
Hasil pengukuran sifat fisik tanah ring kecil (RK) dan ring besar (RB)
Data boxplot bobot isi (BI)
Data boxplot ruang pori total (RPT)
Data boxplot pF 1, pF 2, pF 2.54 dan pF 4.2
Data boxplot permeabilitas
16
19
19
19
20
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Informasi mengenai tanah merupakan komponen utama dalam
menentukan pengambilan keputusan suatu perencanaan penggunaan lahan.
Keakuratan data mengenai sifat-sifat tanah sebagai dasar penyusunan informasi
tanah sangat diperlukan. Oleh karena itu, keakuratan data sifat-sifat tanah sangat
ditentukan oleh keakuratan cara pengambilan, alat yang digunakan dan kesesuaian
persyaratan pengambilan contoh tanah.
Pengambilan contoh tanah harus dilakukan dengan baik dan benar.
Diperlukan cara-cara tertentu dalam proses pengambilan contoh tanah agar contoh
tanah tersebut dapat mewakili sifat-sifat tanah dilapangan. Hasil analisis tanah
akan bernilai baik dan secara tepat menggambarkan sifat-sifat tanah yang sedang
diteliti jika contoh tanah tidak berubah sebelum dianalisis dan contoh tanah yang
diambil tepat mewakili keseluruhan tanah. Untuk dapat memperoleh contoh tanah
yang representatif diperlukan pemahaman terhadap faktor-faktor pembentuk tanah,
yaitu: bahan induk, iklim, topografi, organisme dan waktu.
Analisis sifat fisik tanah seperti bobot isi, ruang pori total, permeabilitas
dan kadar air (KA) pada berbagai tekanan memerlukan contoh tanah utuh. Contoh
tanah utuh adalah contoh tanah yang kondisinya persis seperti kondisi dilapangan.
Untuk itu diperlukan alat bantu khusus untuk mendapatkan contoh tanah ini yaitu
berupa ring sampler.
Ring sampler merupakan alat berupa tabung berbahan kuningan atau besi
stainless. Perbedaan ukuran diameter ring akan mempengaruhi tingkat gangguan
pada contoh tanah. Ring sampler dengan diameter besar akan lebih efektif
dibanding ring sampler dengan diameter lebih kecil dalam mengurangi gangguan
pada contoh tanah utuh. Hal ini dikarenakan volume tanah yang dapat diambil
menggunakan ring kecil lebih sedikit dibanding penggunaan ring besar sehingga
tingkat heterogenitas tanah akan lebih tinggi (Bagarello dan Sgroi, 2004). Adanya
gangguan pada contoh tanah dapat memberikan sumbangan variasi terhadap data
sifat fisik tanah yang dihasilkan yang pada gilirannya dapat mempengaruhi
validitas data. Untuk meminimalisir terjadinya variabilitas data diperlukan
pengetahuan mengenai ukuran diameter ring sampler yang tepat dalam
pengambilan contoh tanah utuh. Berdasarkan uraian tersebut, maka dipandang
perlu untuk dilakukan penelitian dan kajian terkait pengaruh ukuran ring sampler
sebagai alat pengambil contoh tanah utuh di lapang terhadap variabilitas dan nilai
sifat-sifat fisik tanah yang menggunakan ring sampler dalam penetapannya.
Tujuan Penelitian
Penelitian bertujuan menganalisis variabilitas dan nilai data sifat fisik tanah
akibat penggunaan dua ukuran ring sampler berbeda dan faktor yang
mempengaruhinya.
2
METODE
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian dilakukan sejak bulan Oktober tahun 2013 sampai Juni tahun
2014. Penelitian dilakukan pada Latosol Dramaga, di kebun percobaan Cikabayan
(Gambar 1) dan laboratorium fisika tanah Departemen Ilmu Tanah dan
Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Gambar 1. Lokasi pengambilan sampel tanah: Lahan kebun percobaan Cikabayan
Alat dan Bahan
Alat yang digunakan adalah ring sampler dengan ukuran diameter ± 4.8 cm
(ring kecil) dan 7.4 cm (ring besar) (Gambar 2), cangkul, pisau, sedangkan alat
analisis sifat-sifat fisik tanah yang digunakan antara lain pressure plate,
timbangan digital, bak perendam, gelas ukur, gelas piala, oven, dan peralatan
pendukung lainnya (Gambar 3).
a)
b)
Gambar 2. Ring sampler yang digunakan dalam penelitian a) diameter 7.4 cm dan
b) diameter 4.8 cm
3
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
Gambar 3. Peralatan pengukuran sifat fisik tanah: A) pressure plate, B) oven, C)
timbangan digital, D) gelas ukur, dan E) alat ukur permeabilitas tanah
Tahapan Penelitian
1. Pengambilan contoh tanah utuh
Pengambilan contoh tanah utuh di lapang dilakukan secara hati-hati pada
petakan lahan seluas 50 m2 secara systemic sampling (Gambar 4). Teknik systemic
sampling yang dilakukan adalah dengan meng-clusterkan (mengelompokkan)
lahan dalam bentuk segi empat dengan jarak 1 m secara teratur agar contoh tanah
yang diambil mewakili keadaan tanah sebenarnya. Pada masing-masing cluster
diambil satu contoh tanah utuh untuk tiap ukuran ring sampler. Secara
keseluruhan sample tanah utuh yang diambil sebanyak 50 sample untuk tiap
ukuran ring sampler (Kurnia et al, 2006).
4
Gambar 4. Systemic sampling dalam bentuk segi empat dengan jarak 1m
2. Pengukuran sifat fisik tanah
Contoh tanah utuh yang telah diambil dilapang dianalisis sifat-sifat fisik
tanahnya yaitu seperti tersaji pada tabel 1:
Tabel 1.Metode analisis sifat fisik tanah
Sifat Fisik Tanah
Bobot Isi (g/cm3)
3
Porositas (g/cm )
Kurva pF
Permeabilitas
Alat
Oven, desikator,
timbangan
Oven, desikator,
timbangan
pressure plate
apparatus,plate,
pressure
membrane
apparatus,
timbangan, oven
Bak perendam,
alat permeabilitas,
gelas ukur, gelas
piala, jam, mistar
Metode
Core (Blake &Hartge, 1986)
Kalkulasi dari Bobot Isi dan Bobot
Jenis Partikel (Danielson &
Sutherland, 1986)
Pressure plate (Klute A, 1986)
Constant Head (Klute & Dirksen,
1986)
3. Analisis variabilitas datasifat fisik tanah
Analisis variabilitas sifat fisik tanah dilakukan dengan membandingkan data
masing-masing sifat fisik tanah setiap ring sampler. Parameter yang dianalisis
adalah rataan, standar deviasi dan koefisien variasinya.
Jika ada n sampel yang memiliki nilai dari x1, x2,... xn maka nilai rata-rata
( ̅ ) dan standar deviasinya (Sd) dapat ditentukan dengan persamaan berikut ini
(Sugiyono, 2011):
̅ =∑
dimana:
Sd = √
∑
̅
Xi = Nilai x ke-i sampai ke-n
n = jumlah pengamatan
5
Nilai rata-rata menyatakan nilai rataan dari data dan nilai standar deviasi
menunjukkan seberapa besar penyimpangan data dari rataanya tersebut.
Sementara koefisien variasi (KV) menunjukkan variasi data atau sebaran data dari
rata-ratanya, artinya semakin kecil KV maka data semakin seragam (Homogen).
Sebaliknya semakin besar KV maka data semakin heterogen. Koefisien variasi
ditentukan dengan persamaan berikut (Riduwan, 2011):
KV = ̅
4. Boxplot data
Distribusi nilai-nilai data sifat fisik tanah disajikan dalam bentuk boxplot
yang dibuat dengan menggunakan Software SPSS. Boxplot digunakan agar
bentuk distribusi data (skewness), ukuran tendensi sentral dan ukuran penyebaran
(keragaman) data pengamatan dapat tergambarkan. Ukuran statistik yang dapat
terbaca dari boxplot, yaitu:
Nilai minimum: nilai observasi terkecil
Q1: 25% data pengamatan lebih kecil atau sama dengan nilai Q1
Median: 50% data pengamatan lebih kecil atau sama dengan nilai median
Q3: 75% data pengamatan lebih kecil atau sama dengan nilai Q1
Nilai maksimum: nilai observasi terbesar.
IQRange: Box yang berisi 50% dari nilai data pengamatan. Semakin
panjang bidang IQRange menunjukkan data semakin menyebar. IQRange
= Q3 – Q1
Whisker: Garis perpanjangan dari box. Nilai whisker tertinggi didapat dari
rumus = Q3 + (1.5 × IQR). Nilai whisker terendah didapat dari rumus =
Q1 – (1.5 × IQR)
Nilai outlier: Nilai data yang berada diluar boxplot dan whisker.
5. Uji t
Uji t digunakan untuk menguji apakah terdapat perbedaan yang berarti
tehadap data sifat fisik tanah yang dihasilkan dari penggunaan ring kecil dan ring
besar. Uji persyaratan yang perlu diperhitungkan sebelum melakukan uji t ialah
uji normalitas dan uji homogenitas. Uji normalitas digunakan untuk menguji
kenormalan data, apakah data sifat fisik tanah yang dihasilkan dari penggunaan
ring kecil maupun ring besar menyebar normal atau tidakdan dinyatakan sebagai
berikut:
H0 : Data sifat fisik tanah menyebar normal
H1 : Data sifat fisik tanah tidak menyebar normal
Metode yang digunakan yaitu uji Kolmogorov-Smirnov menggunakan tabel
pembanding sebagai berikut (Irianto, 2010):
No
Xi
F
F/n
Z
P≤Z
Dhitung
1
2
dst
Keterangan:
Xi = Nilai x ke-i sampai ke-n
n = Jumlah data
F = Frekuensi komulatif
6
F/n = Frekuensi komulatif dibagi jumlah data
̅
Z =
P ≤ Z = Probabilitas dibawah nilai Z dicari pada tabel Z
Dhitung= F/n P ≤ Z
Kriteria pengujian ini adalah terima H0 (Menyebar normal) jika nilai Dhitung
tertinggi ≤ Dtabel. Taraf signifikansi α=0,05.
dimana:
Dtabel = D(α,db)
n = Jumlah data
db = n
Uji homogenitas digunakan untuk menguji kesamaan varian antara data sifat
fisik tanah yang dihasilkan dari penggunaan ring kecil dan ring besar dan
dinyatakan sebagai berikut:
H0 : Varian data sifat fisik tanah penggunaan ring sampler yang berbeda ukuran
homogen
H1 : Varian data sifat fisik tanah penggunaan ring sampler yang berbeda ukuran
heterogen
Metode yang digunakan yaitu uji Harley dengan rumus sebagai berikut (Irianto,
2010):
Varian terbesar Varian terkecil
Kriteria pengujian ini adalah terima H0 jika nilai
α=0,05.
dimana:
Ftabel = F(α,db1,db2)
n = Jumlah data
db1 = db pembilang = n 1
db2 = db penyebut = n 1
< Ftabel. Taraf signifikansi
Uji t dinyatakan sebagai berikut:
H0 : Tidak ada perbedaan data sifat fisik tanah akibat penggunaan ring sampler
yang berbeda ukuran
H1 : Ada perbedaan data sifat fisik tanah akibat penggunaan ring sampler yang
berbeda ukuran
Terdapat dua keadaan dimana apabila varian homogen dan varian heterogen. Pada
varian homogen rumus uji t sebagai berikut (Irianto, 2010):
̅
̅
dimana:
√
̅̅̅ = Rataan data pengamatan Ring Kecil
̅̅̅ = Rataan data pengamatan Ring Besar
= VarianRing Kecil
= Varian Ring Besar
= Jumlah data Ring Kecil
= Jumlah data Ring Besar
Kriteria pengujian ini adalah terima H0 jika nilai
signifikansi α=0,05.
ttabel
AKIBAT PENGGUNAAN DUA UKURAN RING SAMPLER
BERBEDA PADA LATOSOL DRAMAGA
ROYEKA PRATAMA
DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Variabilitas Data Sifat
Fisik Tanah Sebagai Akibat Penggunaan Dua Ukuran Ring Sampler Berbeda Pada
Latosol Dramaga adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing
dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun.
Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun
tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan
dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, April 2015
Royeka Pratama
NIM A14090054
ABSTRAK
ROYEKA PRATAMA. Variabilitas Data Sifat Fisik Tanah Sebagai Akibat
Penggunaan Dua Ukuran Ring Sampler Berbeda Pada Latosol Dramaga.
Dibimbing oleh WAHYU PURWAKUSUMA dan ENNI DWI WAHJUNIE.
Perbedaan ukuran diameter ring sampler dapat mempengaruhi tingkat
gangguan pada contoh tanah utuh. Adanya gangguan pada contoh tanah dapat
memberikan sumbangan variasi terhadap data sifat fisik tanah yang dihasilkan
yang pada gilirannya dapat mempengaruhi validitas data. Penelitian bertujuan
menganalisis variabilitas data sifat fisik tanah akibat penggunaan dua ukuran ring
sampler berbeda dan faktor yang mempengaruhinya. Penelitian dilakukan pada
Latosol Dramaga, di kebun percobaan IPB, Cikabayan Dramaga, Bogor. Contoh
tanah utuh diambil secara systemic sampling pada kedalaman 0-20 cm pada
petakan tanah seluas 50m2 menggunakan ring sampler berdiameter 4.8cm dan
7.4cm. Hasil analisis menunjukkan bahwa tidak terdapat perbedaan signifikan
data sifat fisik tanah akibat penggunaan ring sampler berbeda dimensi.
Penggunaan ring sampler kecil menghasilkan variasi data sifat fisik tanah yang
lebih rendah dibandingkan dengan penggunaan ring sampler besar. Secara umum
bentuk distribusi data sifat fisik tanah pada ring sampler kecil dan ring sampler
besar tidak simetris. Dominasi distribusi data tidak berada pada nilai rataannya.
Kata kunci : Ring sampler, latosol, sifat fisik tanah, variabilitas
ABSTRACT
ROYEKA PRATAMA. Variability Data of Physical Soil Properties as The Effect
of Using Two Different Size of Ring Sampler on Latosol Dramaga. Supervised by
WAHYU PURWAKUSUMA and ENNI DWI WAHJUNIE.
Different ring sampler diameter may affect level of disturbance on
undisturbed soil sample. The disturbance on soil sample could contribute to the
variation of soil physical properties data. Therefore may influence the validity of
data. The aims of this research is to analyze the variability of soil physical data
resulted by two different size of ring sampler and factors that influence it.
Research was done on Latosol Dramaga, Cikabayan research field, Dramaga,
Bogor. Undisturbed soil sample was taken sistemically of 0-20 cm depth on 50m2
land plot using 4,8 cm and 7,4 cm ring sampler diameter. The result of analysis
shows that generally the use of different size of ring sampler does not indicate
significant difference in physical soil properties data. Generally, smaller ring
sampler has smaller data variation than the bigger one. Smaller ring sampler tend
to produce lower bulk density and water content at various pF than than the bigger
one. Whereas, it has higher total pore space and soil permeability. Generally, soil
physical properties data distribution on smaller and bigger ring sampler are not
symetric. Domination of data distribution is not on the average value.
Keywords: Ring sampler, physical soil properties, variability
VARIABILITAS DATA SIFAT FISIK TANAH SEBAGAI
AKIBAT PENGGUNAAN DUA UKURAN RING SAMPLER
BERBEDA PADA LATOSOL DRAMAGA
ROYEKA PRATAMA
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Pertanian
pada
Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan
DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Judul yang
dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Oktober 2013 hingga Juni
2014 ini ialah Variabilitas Data Sifat Fisik Tanah Sebagai Akibat Penggunaan
Dua Ukuran Ring Sampler Berbeda Pada Latosol Dramaga
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesarbesarnya kepada Ibu, Ayah, dan Nenek tercinta atas do’a, kasih sayang, dukungan,
dan semangat yang tiada henti-hentinya kepada penulis. Ucapan terima kasih
diucapkan kepada Ir. Wahyu Purwakusuma, M.Sc dan Dr. Ir. Enni Dwi Wahjunie,
M.Si selaku pembimbing dan Dr. Ir. Yayat Hidayat, M.Si yang telah banyak
memberi saran. Ucapan terima kasih juga diucapkan kepada rekan-rekan MSL
serta seluruh staf Laboratorium dan Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya
Lahan, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, April 2015
Royeka Pratama
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
vi
DAFTAR GAMBAR
vi
DAFTAR LAMPIRAN
vi
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Tujuan Penelitian
1
METODE
2
Waktu dan Tempat Penelitian
2
Alat dan Bahan
2
Tahapan Penelitian
3
HASIL DAN PEMBAHASAN
7
Bobot Isi
7
Kurva pF
9
Ruang Pori Total dan Distribusi Pori Tanah
10
Permeabilitas
12
KESIMPULAN
14
Kesimpulan
14
DAFTAR PUSTAKA
14
Lampiran
16
DAFTAR TABEL
1
2
3
4
Metode analisis sifat fisik tanah
Variabilitas data bobot isi
Variabilitas data kadar air pada tekanan pF 1, pF 2, pF 2.54 dan pF 4.2
Variabilitas data ruang pori total (RPT), pori drainase (PD), pori air
tersedia (PAT) dan pori air tidak tersedia (PATT) tanah
5 Variabilitas data permeabilitas
4
7
9
11
13
DAFTAR GAMBAR
1 Lokasi pengambilan sampel tanah: Lahan kebun percobaan Cikabayan
2 Ring sampler yang digunakan dalam penelitian a) diameter 7.4 cm dan
b) diameter 4.8 cm
3 Peralatan pengukuran sifat fisik tanah: A) pressure plate, B) oven, C)
timbangan digital, D) gelas ukur, dan E) alat ukur permeabilitas tanah
4 Systemic sampling dalam bentuk segi empat dengan luas 1m2 pada
masing-masing cluster
5 Boxplot data bobot isi
6 Boxplot data pF 1, pF 2, pF 2.54 dan pF 4.2
7 Boxplot data ruang pori total
8 Boxplot data permeabilitas
2
2
3
4
8
9
11
12
DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4
5
Hasil pengukuran sifat fisik tanah ring kecil (RK) dan ring besar (RB)
Data boxplot bobot isi (BI)
Data boxplot ruang pori total (RPT)
Data boxplot pF 1, pF 2, pF 2.54 dan pF 4.2
Data boxplot permeabilitas
16
19
19
19
20
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Informasi mengenai tanah merupakan komponen utama dalam
menentukan pengambilan keputusan suatu perencanaan penggunaan lahan.
Keakuratan data mengenai sifat-sifat tanah sebagai dasar penyusunan informasi
tanah sangat diperlukan. Oleh karena itu, keakuratan data sifat-sifat tanah sangat
ditentukan oleh keakuratan cara pengambilan, alat yang digunakan dan kesesuaian
persyaratan pengambilan contoh tanah.
Pengambilan contoh tanah harus dilakukan dengan baik dan benar.
Diperlukan cara-cara tertentu dalam proses pengambilan contoh tanah agar contoh
tanah tersebut dapat mewakili sifat-sifat tanah dilapangan. Hasil analisis tanah
akan bernilai baik dan secara tepat menggambarkan sifat-sifat tanah yang sedang
diteliti jika contoh tanah tidak berubah sebelum dianalisis dan contoh tanah yang
diambil tepat mewakili keseluruhan tanah. Untuk dapat memperoleh contoh tanah
yang representatif diperlukan pemahaman terhadap faktor-faktor pembentuk tanah,
yaitu: bahan induk, iklim, topografi, organisme dan waktu.
Analisis sifat fisik tanah seperti bobot isi, ruang pori total, permeabilitas
dan kadar air (KA) pada berbagai tekanan memerlukan contoh tanah utuh. Contoh
tanah utuh adalah contoh tanah yang kondisinya persis seperti kondisi dilapangan.
Untuk itu diperlukan alat bantu khusus untuk mendapatkan contoh tanah ini yaitu
berupa ring sampler.
Ring sampler merupakan alat berupa tabung berbahan kuningan atau besi
stainless. Perbedaan ukuran diameter ring akan mempengaruhi tingkat gangguan
pada contoh tanah. Ring sampler dengan diameter besar akan lebih efektif
dibanding ring sampler dengan diameter lebih kecil dalam mengurangi gangguan
pada contoh tanah utuh. Hal ini dikarenakan volume tanah yang dapat diambil
menggunakan ring kecil lebih sedikit dibanding penggunaan ring besar sehingga
tingkat heterogenitas tanah akan lebih tinggi (Bagarello dan Sgroi, 2004). Adanya
gangguan pada contoh tanah dapat memberikan sumbangan variasi terhadap data
sifat fisik tanah yang dihasilkan yang pada gilirannya dapat mempengaruhi
validitas data. Untuk meminimalisir terjadinya variabilitas data diperlukan
pengetahuan mengenai ukuran diameter ring sampler yang tepat dalam
pengambilan contoh tanah utuh. Berdasarkan uraian tersebut, maka dipandang
perlu untuk dilakukan penelitian dan kajian terkait pengaruh ukuran ring sampler
sebagai alat pengambil contoh tanah utuh di lapang terhadap variabilitas dan nilai
sifat-sifat fisik tanah yang menggunakan ring sampler dalam penetapannya.
Tujuan Penelitian
Penelitian bertujuan menganalisis variabilitas dan nilai data sifat fisik tanah
akibat penggunaan dua ukuran ring sampler berbeda dan faktor yang
mempengaruhinya.
2
METODE
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian dilakukan sejak bulan Oktober tahun 2013 sampai Juni tahun
2014. Penelitian dilakukan pada Latosol Dramaga, di kebun percobaan Cikabayan
(Gambar 1) dan laboratorium fisika tanah Departemen Ilmu Tanah dan
Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Gambar 1. Lokasi pengambilan sampel tanah: Lahan kebun percobaan Cikabayan
Alat dan Bahan
Alat yang digunakan adalah ring sampler dengan ukuran diameter ± 4.8 cm
(ring kecil) dan 7.4 cm (ring besar) (Gambar 2), cangkul, pisau, sedangkan alat
analisis sifat-sifat fisik tanah yang digunakan antara lain pressure plate,
timbangan digital, bak perendam, gelas ukur, gelas piala, oven, dan peralatan
pendukung lainnya (Gambar 3).
a)
b)
Gambar 2. Ring sampler yang digunakan dalam penelitian a) diameter 7.4 cm dan
b) diameter 4.8 cm
3
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
Gambar 3. Peralatan pengukuran sifat fisik tanah: A) pressure plate, B) oven, C)
timbangan digital, D) gelas ukur, dan E) alat ukur permeabilitas tanah
Tahapan Penelitian
1. Pengambilan contoh tanah utuh
Pengambilan contoh tanah utuh di lapang dilakukan secara hati-hati pada
petakan lahan seluas 50 m2 secara systemic sampling (Gambar 4). Teknik systemic
sampling yang dilakukan adalah dengan meng-clusterkan (mengelompokkan)
lahan dalam bentuk segi empat dengan jarak 1 m secara teratur agar contoh tanah
yang diambil mewakili keadaan tanah sebenarnya. Pada masing-masing cluster
diambil satu contoh tanah utuh untuk tiap ukuran ring sampler. Secara
keseluruhan sample tanah utuh yang diambil sebanyak 50 sample untuk tiap
ukuran ring sampler (Kurnia et al, 2006).
4
Gambar 4. Systemic sampling dalam bentuk segi empat dengan jarak 1m
2. Pengukuran sifat fisik tanah
Contoh tanah utuh yang telah diambil dilapang dianalisis sifat-sifat fisik
tanahnya yaitu seperti tersaji pada tabel 1:
Tabel 1.Metode analisis sifat fisik tanah
Sifat Fisik Tanah
Bobot Isi (g/cm3)
3
Porositas (g/cm )
Kurva pF
Permeabilitas
Alat
Oven, desikator,
timbangan
Oven, desikator,
timbangan
pressure plate
apparatus,plate,
pressure
membrane
apparatus,
timbangan, oven
Bak perendam,
alat permeabilitas,
gelas ukur, gelas
piala, jam, mistar
Metode
Core (Blake &Hartge, 1986)
Kalkulasi dari Bobot Isi dan Bobot
Jenis Partikel (Danielson &
Sutherland, 1986)
Pressure plate (Klute A, 1986)
Constant Head (Klute & Dirksen,
1986)
3. Analisis variabilitas datasifat fisik tanah
Analisis variabilitas sifat fisik tanah dilakukan dengan membandingkan data
masing-masing sifat fisik tanah setiap ring sampler. Parameter yang dianalisis
adalah rataan, standar deviasi dan koefisien variasinya.
Jika ada n sampel yang memiliki nilai dari x1, x2,... xn maka nilai rata-rata
( ̅ ) dan standar deviasinya (Sd) dapat ditentukan dengan persamaan berikut ini
(Sugiyono, 2011):
̅ =∑
dimana:
Sd = √
∑
̅
Xi = Nilai x ke-i sampai ke-n
n = jumlah pengamatan
5
Nilai rata-rata menyatakan nilai rataan dari data dan nilai standar deviasi
menunjukkan seberapa besar penyimpangan data dari rataanya tersebut.
Sementara koefisien variasi (KV) menunjukkan variasi data atau sebaran data dari
rata-ratanya, artinya semakin kecil KV maka data semakin seragam (Homogen).
Sebaliknya semakin besar KV maka data semakin heterogen. Koefisien variasi
ditentukan dengan persamaan berikut (Riduwan, 2011):
KV = ̅
4. Boxplot data
Distribusi nilai-nilai data sifat fisik tanah disajikan dalam bentuk boxplot
yang dibuat dengan menggunakan Software SPSS. Boxplot digunakan agar
bentuk distribusi data (skewness), ukuran tendensi sentral dan ukuran penyebaran
(keragaman) data pengamatan dapat tergambarkan. Ukuran statistik yang dapat
terbaca dari boxplot, yaitu:
Nilai minimum: nilai observasi terkecil
Q1: 25% data pengamatan lebih kecil atau sama dengan nilai Q1
Median: 50% data pengamatan lebih kecil atau sama dengan nilai median
Q3: 75% data pengamatan lebih kecil atau sama dengan nilai Q1
Nilai maksimum: nilai observasi terbesar.
IQRange: Box yang berisi 50% dari nilai data pengamatan. Semakin
panjang bidang IQRange menunjukkan data semakin menyebar. IQRange
= Q3 – Q1
Whisker: Garis perpanjangan dari box. Nilai whisker tertinggi didapat dari
rumus = Q3 + (1.5 × IQR). Nilai whisker terendah didapat dari rumus =
Q1 – (1.5 × IQR)
Nilai outlier: Nilai data yang berada diluar boxplot dan whisker.
5. Uji t
Uji t digunakan untuk menguji apakah terdapat perbedaan yang berarti
tehadap data sifat fisik tanah yang dihasilkan dari penggunaan ring kecil dan ring
besar. Uji persyaratan yang perlu diperhitungkan sebelum melakukan uji t ialah
uji normalitas dan uji homogenitas. Uji normalitas digunakan untuk menguji
kenormalan data, apakah data sifat fisik tanah yang dihasilkan dari penggunaan
ring kecil maupun ring besar menyebar normal atau tidakdan dinyatakan sebagai
berikut:
H0 : Data sifat fisik tanah menyebar normal
H1 : Data sifat fisik tanah tidak menyebar normal
Metode yang digunakan yaitu uji Kolmogorov-Smirnov menggunakan tabel
pembanding sebagai berikut (Irianto, 2010):
No
Xi
F
F/n
Z
P≤Z
Dhitung
1
2
dst
Keterangan:
Xi = Nilai x ke-i sampai ke-n
n = Jumlah data
F = Frekuensi komulatif
6
F/n = Frekuensi komulatif dibagi jumlah data
̅
Z =
P ≤ Z = Probabilitas dibawah nilai Z dicari pada tabel Z
Dhitung= F/n P ≤ Z
Kriteria pengujian ini adalah terima H0 (Menyebar normal) jika nilai Dhitung
tertinggi ≤ Dtabel. Taraf signifikansi α=0,05.
dimana:
Dtabel = D(α,db)
n = Jumlah data
db = n
Uji homogenitas digunakan untuk menguji kesamaan varian antara data sifat
fisik tanah yang dihasilkan dari penggunaan ring kecil dan ring besar dan
dinyatakan sebagai berikut:
H0 : Varian data sifat fisik tanah penggunaan ring sampler yang berbeda ukuran
homogen
H1 : Varian data sifat fisik tanah penggunaan ring sampler yang berbeda ukuran
heterogen
Metode yang digunakan yaitu uji Harley dengan rumus sebagai berikut (Irianto,
2010):
Varian terbesar Varian terkecil
Kriteria pengujian ini adalah terima H0 jika nilai
α=0,05.
dimana:
Ftabel = F(α,db1,db2)
n = Jumlah data
db1 = db pembilang = n 1
db2 = db penyebut = n 1
< Ftabel. Taraf signifikansi
Uji t dinyatakan sebagai berikut:
H0 : Tidak ada perbedaan data sifat fisik tanah akibat penggunaan ring sampler
yang berbeda ukuran
H1 : Ada perbedaan data sifat fisik tanah akibat penggunaan ring sampler yang
berbeda ukuran
Terdapat dua keadaan dimana apabila varian homogen dan varian heterogen. Pada
varian homogen rumus uji t sebagai berikut (Irianto, 2010):
̅
̅
dimana:
√
̅̅̅ = Rataan data pengamatan Ring Kecil
̅̅̅ = Rataan data pengamatan Ring Besar
= VarianRing Kecil
= Varian Ring Besar
= Jumlah data Ring Kecil
= Jumlah data Ring Besar
Kriteria pengujian ini adalah terima H0 jika nilai
signifikansi α=0,05.
ttabel