Analisis Hujan pada Lahan Kelapa Sawit dengan Model Keseimbangan Air di Kebun PTP Nusantara II Tanjung Garbus

ANALISIS HUJAN PADA LAHAN KELAPA SAWIT DENGAN MODEL KESEIMBANGAN AIR (WATER BALANCE) DI KEBUN PTP. NUSANTARA II TANJUNG GARBUS SKRIPSI OLEH : CANDRA KIRANA 090308063
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2013
Universitas Sumatera Utara

ANALISIS HUJAN PADA LAHAN KELAPA SAWIT DENGAN MODEL KESEIMBANGAN AIR (WATER BALANCE) DI KEBUN PTP. NUSANTARA II TANJUNG GARBUS
SKRIPSI OLEH : CANDRA KIRANA 090308063/KETEKNIKAN PERTANIAN
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk untuk memperoleh gelar sarjana di Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2013
Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK
CANDRA KIRANA : Analisis hujan pada lahan kelapa sawit dengan model keseimbangan air di Kebun PTP Nusantara II Tanjung Garbus, dibimbing oleh SUMONO dan NAZIF ICHWAN.
Deforestasi, keanekaragaman hayati dan rakus air yang terus diisukan dan memanas akhir-akhir ini telah memojokkan perkebunan minyak sawit di Indonesia karena dituding sebagai penyebab utamanya, sehingga perlu penelitian dengan model keseimbangan air untuk menyusun dan menganalisis parameter hujan sebagai sumber air di Kebun PTP Nusantara II Tanjung Garbus. Keseimbangan air terdiri dari komponen curah hujan, hujan lolos, aliran batang, intersepsi, evapotranspirasi aktual dan aliran permukaan.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa tanah di lapangan memiliki ordo entisol dengan kedalaman efektif 78 cm, bertekstur lempung berpasir, kerapatan massa 1,363 g/cm3, kerapatan partikel 2,639 g/cm3, porositas 48% dengan bahan organik tanah 2,67%.Besarnya evapotranspirasi aktual selama penelitian 99,039 mm/bulan sedangkan curah hujan pada periode tersebut rata-rata 57,1 mm/bulan dan yang menjadi throughfall dan stemflow 45,397 mm/bulan. Sedangkan besarnya intersepsi 11,72 mm/bulan dan limpasannya 0 mm/bulan. Berdasarkan curah hujan 10 tahunan dari BMKG pada bulan-bulan yang sama diperoleh ratarata curah hujan sebesar 115 mm/bulan. Ketinggian air tanah selama 4 bulan penelitian adalah 159,8 mm dan pada kapasitas lapang adalah sebesar 321,36 mm, sehingga terjadi defisit air sebesar 161,56 mmnamun masih dapat ditolerir untuk pertumbuhan kelapa sawit.
Kata kunci : curah hujan, kelapa sawit, keseimbangan air, defisit air
ABSTRACT
CANDRA KIRANA: Rainfall analysis at the oil palm are Kebun PTP. Nusantara II Tanjung Garbus with water balance model, supervised by SUMONO and NAZIF ICHWAN.
Oil palm plantation is rumoured as the main causes of deforestation, various damages of biodiversity and too much water consumption, therefore a research is needed with water balance model to arrange and analyze rainfall parameters as a water source at Kebun PTP. Nusantara II Tanjung Garbus, which carried out from April to July 2013. Water balance model consist of rainfall, throughfall, stemflow, interception, actual evapotranspiration and surface runoff.
The result showed that the soil at the site was entisols with effective depth of 78 cm, sandy loam soil texture, bulk density of 1,363 g/cm3, particle density of 2,639 g/cm3, porosity of 48% and soil organic matter of 2,67%. The recent actual evapotranspiration during research was 99,039 mm/month whereas rainfall at the period was an average of 57,1 mm/month and becaming throughfall and stemflow of 45,397 mm/month, the interception was 11,72 mm/month and the surface run off was 0 mm/month. Height of ground water during 4 months research was 159,8 mm and in field capacity was 321,36 mm, so that 161,56 mm water deficit occurred. Based on 10 years annual rainfall of BMKG at the same months, the average of rainfall was 115/month.

Keywords: rainfall, oil palm, water balance, water deficit
Universitas Sumatera Utara

RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Beringin pada tanggal 12 Desember 1989 dari ayah Senimo dan ibu Rumiati. Penulis merupakan anak pertama dari dua bersaudara.
Tahun 2009 penulis lulus dari SMA Dharma Karya dan pada tahun yang sama masuk ke Fakultas Pertanian USU melalui jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negri (SNMPTN). Penulis memilih program studi Keteknikan Pertanian.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif sebagai anggota Badan Kenaziran Musholla (BKM) Fakultas Pertanian USU. Selain itu penulis juga pernah bekerja di YP Hajja Kasih mulai dari bulan Januari 2013 sampai Agustus 2013.
Penulis melaksanakan praktek kerja lapangan (PKL) di PKS Turangie Palm Oil PT. PP. London Sumatera.Tbk-Langkat Sumatera Utara dari tanggal 7 Juli sampai 7 Agustus 2012.
Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT, karena atas berkat

rahmat dan limpahan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Skripsi

ini dengan judul “Analisis Hujan Pada Lahan Kelapa Sawit Dengan Model

Keseimbangan Air (Water Balance) Di Kebun PTP. Nusantara II Tanjung

Garbus” yang merupakan salah satu syarat untuk mendapat gelar sarjana di

Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.

Pada kesempatan ini penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada

Bapak Prof. Dr. Ir. Sumono, MS selaku ketua pembimbing skripsi ini dan Bapak

Nazif Ichwan, STP, MSi selaku anggota pembimbing yang telah membimbing dan

memberi masukan, kritik, dan saran kepada penulis sehingga skripsi ini dapat

diselesaikan dengan baik. Tak lupa pula ucapan terima kasih penulis ucapkan

kepada kedua orang tua yang telah mendukung penulis baik secara moril dan

materil.

Disamping itu penulis juga mengucapkan terima kasih kepada semua staf

pengajar dan pegawai di Program Studi Keteknikan Pertanian, serta semua rekan

mahasiswa yang telah membantu penulis dalam menyusun skripsi ini.

Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih, semoga dengan adanya

penelitian ini nantinya dapat memberikan informasi bagi pihak-pihak yang

membutuhkan.

Medan,

September 2013

Penulis
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI
Hal. ABSTRAK ..........................................................................................................i RIWAYAT HIDUP.............................................................................................ii KATA PENGANTAR ........................................................................................iii DAFTAR ISI.......................................................................................................iv DAFTAR TABEL...............................................................................................v DAFTAR GAMBAR ..........................................................................................vi DAFTAR LAMPIRAN.......................................................................................vii PENDAHULUAN Latar Belakang ....................................................................................................1 Tujuan Penelitan..................................................................................................4 Kegunaan Penelitian ...........................................................................................4 TINJAUAN PUSTAKA Kebun PTP Nusantara II Tanjung Garbus ..........................................................5 Kelapa Sawit .......................................................................................................6 Hidrologi dan Model Keseimbangan Air............................................................8 Presipitasi ............................................................................................................9 Intersepsi .............................................................................................................12 Throughfall dan Stemflow ...................................................................................13 Run off (Limpasan)............................................................................................. 15 Suhu .. .................................................................................................................15 Evapotranspirasi Aktual ......................................................................................17 Tanah Entisol ......................................................................................................19 Tekstur Tanah .....................................................................................................20 Kerapatan Massa Tanah (Bulk Density)..............................................................21 Kerapatan Partikel Tanah(Particle Density) .......................................................23 Porositas Tanah ...................................................................................................23 Bahan Organik ....................................................................................................24 Kapasitas Lapang ................................................................................................24 Infiltrasi ...............................................................................................................25 Air Tanah ............................................................................................................26 BAHAN DAN METODE PENELITIAN Tempat Dan Waktu Penelitian ............................................................................29 Bahan Dan Alat Penelitian ..................................................................................29 Metode Penelitian ...............................................................................................30 Prosedur Penelitian .............................................................................................30 HASIL DAN PEMBAHASAN Curah Hujan ........................................................................................................34 Throughfall (hujan lolos) ....................................................................................36 Stemflow (aliran batang)......................................................................................37 Intersepsi .............................................................................................................38 Run Off ................................................................................................................39 Evapotranspirasi aktual .......................................................................................39 Keseimbangan air tanah ......................................................................................41 Kerapatan Massa Tanah (Bulk Density)..............................................................45
Universitas Sumatera Utara

Kerapatan Partikel Tanah(Particle Density) .......................................................45 Porositas Tanah ...................................................................................................45 Tekstur Tanah .....................................................................................................46 Bahan Organik ....................................................................................................46 Kapasitas Lapang ................................................................................................47 KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan .........................................................................................................50 Saran ...................................................................................................................50 DAFTAR PUSTAKA .........................................................................................51
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL
No. Hal. 1. Curah hujan mingguan ................................................................................. 34 2. Rata-rata Throughfall mingguan.................................................................. 36 3. Rata-rata stemflow mingguan....................................................................... 37 4. Intersepsi mingguan ..................................................................................... 38 5. Nilai evapotranspirasi aktual mingguan....................................................... 40 6. Ketinggian air tanah mingguan .................................................................... 44 7. Ketinggian air dalam tanah beserta komponen
masukan dan keluaran air............................................................................. 48
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR
No. Hal. 1. Komponen keseimbangan air pada kelapa sawit...………………………….41 2. Komponen masukan dan keluaran air pada kelapa sawit ............................ 43 3. Ketinggian air dalam tanah beserta komponen
masukan dan keluaran air…………………………………………………...48
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR LAMPIRAN
No. Hal.
1. Flowchart penelitian ................................................................................... 54 2. Data curah hujan, throughfall, stemflow, dan run of.................................55 3. Perhitungan curah hujan............................................................................... 59 4. Perhitungan throughfall ............................................................................... 60 5. Perhitungan stemflow ................................................................................... 62 6. Data curah hujan 10 tahun terakhir .............................................................. 64 7. Data suhu...................................................................................................... 67 8. Data Jam siang Lintang Utara (%)............................................................... 69 9. Perhitungan evapotranspirasi aktual ............................................................ 71 10. Perhitungan ketinggian air tanah awal ......................................................... 75 11. Perhitungan ketinggian air tanah.................................................................. 79 12. Data curah hujan efektif, evapotranspirasi, ketinggian air tanah, dan
perubahan simpanan air tanah......................................................................81 13. Perhitungan Bulk Density...................................................... .............. .86 14. Perhitungan Partikel Density ....................................................................... 88 15. Perhitungan Porositas................................................................................... 91 16. Tekstur ......................................................................................................... 93 17. Perhitungan ketinggian air tanah dalam kondisi kapasitas lapang............... 94 18. Foto penakar curah hujan............................................................................. 95 19. Foto penampung throughfall (lolosan tajuk).............................................. .96 20. Foto penampung stemflow (aliran batang)................................................. ..97 21. Foto pengukuran runoff................................................................................ 98
Universitas Sumatera Utara

22. Foto pengukuran kedalaman efektif tanah…………………………………..99
Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK
CANDRA KIRANA : Analisis hujan pada lahan kelapa sawit dengan model keseimbangan air di Kebun PTP Nusantara II Tanjung Garbus, dibimbing oleh SUMONO dan NAZIF ICHWAN.
Deforestasi, keanekaragaman hayati dan rakus air yang terus diisukan dan memanas akhir-akhir ini telah memojokkan perkebunan minyak sawit di Indonesia karena dituding sebagai penyebab utamanya, sehingga perlu penelitian dengan model keseimbangan air untuk menyusun dan menganalisis parameter hujan sebagai sumber air di Kebun PTP Nusantara II Tanjung Garbus. Keseimbangan air terdiri dari komponen curah hujan, hujan lolos, aliran batang, intersepsi, evapotranspirasi aktual dan aliran permukaan.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa tanah di lapangan memiliki ordo entisol dengan kedalaman efektif 78 cm, bertekstur lempung berpasir, kerapatan massa 1,363 g/cm3, kerapatan partikel 2,639 g/cm3, porositas 48% dengan bahan organik tanah 2,67%.Besarnya evapotranspirasi aktual selama penelitian 99,039 mm/bulan sedangkan curah hujan pada periode tersebut rata-rata 57,1 mm/bulan dan yang menjadi throughfall dan stemflow 45,397 mm/bulan. Sedangkan besarnya intersepsi 11,72 mm/bulan dan limpasannya 0 mm/bulan. Berdasarkan curah hujan 10 tahunan dari BMKG pada bulan-bulan yang sama diperoleh ratarata curah hujan sebesar 115 mm/bulan. Ketinggian air tanah selama 4 bulan penelitian adalah 159,8 mm dan pada kapasitas lapang adalah sebesar 321,36 mm, sehingga terjadi defisit air sebesar 161,56 mmnamun masih dapat ditolerir untuk pertumbuhan kelapa sawit.
Kata kunci : curah hujan, kelapa sawit, keseimbangan air, defisit air
ABSTRACT
CANDRA KIRANA: Rainfall analysis at the oil palm are Kebun PTP. Nusantara II Tanjung Garbus with water balance model, supervised by SUMONO and NAZIF ICHWAN.
Oil palm plantation is rumoured as the main causes of deforestation, various damages of biodiversity and too much water consumption, therefore a research is needed with water balance model to arrange and analyze rainfall parameters as a water source at Kebun PTP. Nusantara II Tanjung Garbus, which carried out from April to July 2013. Water balance model consist of rainfall, throughfall, stemflow, interception, actual evapotranspiration and surface runoff.
The result showed that the soil at the site was entisols with effective depth of 78 cm, sandy loam soil texture, bulk density of 1,363 g/cm3, particle density of 2,639 g/cm3, porosity of 48% and soil organic matter of 2,67%. The recent actual evapotranspiration during research was 99,039 mm/month whereas rainfall at the period was an average of 57,1 mm/month and becaming throughfall and stemflow of 45,397 mm/month, the interception was 11,72 mm/month and the surface run off was 0 mm/month. Height of ground water during 4 months research was 159,8 mm and in field capacity was 321,36 mm, so that 161,56 mm water deficit occurred. Based on 10 years annual rainfall of BMKG at the same months, the average of rainfall was 115/month.
Keywords: rainfall, oil palm, water balance, water deficit
Universitas Sumatera Utara

PENDAHULUAN
Latar Belakang Kelapa sawit (Elaeis guinensis Jack) merupakan tumbuhan tropis yang
diperkirakan berasal dari Nigeria (Afrika Barat) karena pertama kali ditemukan di hutan belantara negara tersebut. Namun ada juga yang mengatakan bahwa komoditi ini berasal dari Amerika Selatan tepatnya Brazil karena di kawasan ini lebih banyak ditemukan spesies kelapa sawit. Pada kenyataannya kelapa sawit hidup lebih subur di luar daerah asalnya seperti Malaysia, Indonesia, Thailand dan Papua Nuginea. Bahkan mampu memberikan hasil produksi per hektar yang lebih tinggi. Kelapa sawit pertama masuk ke Indonesia pada tahun 1948, dibawa dari Mauritius dan Amsterdam oleh seorang warga Belanda. Bibit kelapa sawit yang berasal dari kedua tempat tersebut masing-masing berjumlah dua batang dan pada tahun itu juga ditanam di Kebun Raya Bogor (Hadi, 2004).
Kelapa sawit merupakan salah satu tanaman industri yang diyakini bisa membantu pemerintah untuk mengentaskan kemiskinan di Indonesia. Hal ini dikarenakan industri kelapa sawit merupakan sumber daya yang dapat diperbaharui, berupa lahan yang subur, tenaga kerja yang produktif, dan sinar matahari yang melimpah sepanjang tahun. Kelapa sawit merupakan tanaman yang paling produktif dengan produksi minyak per ha yang paling tinggi dari seluruh tanaman penghasil minyak nabati lainnya (Pahan, 2006).
Di Indonesia dikenal tiga bentuk utama usaha perkebunan, yaitu Perkebunan Rakyat (PR), Perkebunan Besar Swasta (PBS), dan Perkebunan Besar Negara (PBN). Bentuk lain yang relatif baru, yaitu bentuk Perusahaan Inti Rakyat

Universitas Sumatera Utara

(PIR), yang pada dasarnya merupakan bentuk gabungan antara Perkebunan Rakyat dengan Perkebunan Besar Negara atau dengan Perkebunan Besar Swasta, dengan tata hubungan yang bersifat khusus (Mangoensoekarjo, 2003).
Tanjung Garbus Pagar Merbau merupakan salah satu lahan perkebunan yang dimiliki perusahaan PTPN II yang memiliki komoditas kelapa sawit. Daerah Tanjung Garbus memiliki jenis tanah Ultisol dan Entisol (Simanjuntak, 2007).Ultisol mempunyai kandungan liat yang tinggi sehingga bobot isi tanah menjadi kedap air, laju infiltrasi rendah dan aliran permukaan atau erosi meningkat (Utomo, 2008). Tanah entisol didominasi oleh tekstur yang kasar dan sedikit sekali kandungan pasir halus yang berliat pada kedalaman sampai 1 meter dari permukaan. Konsekuensinya adalah tanah entisol mempunyai laju infiltrasi yang relatif lebih tinggi serta rendahnya kapasitas menahan air yang tersedia (Bowen dan Lobato, 1988).
Menurut Kallarackal, Jeyakumar & George (2004) perkebunan kelapa sawit sangat mengganggu persediaan air tanah untuk tanaman lain di luar kebun kelapa sawit. Sebab pengurasan air tanah oleh perkebunan sawit sangat banyak. Satu batang pohon kelapa sawit memerlukan 20 sampai 40 liter air dalam sehari dan dapat menyerap air sampai kedalaman 5,2 meter seperti yang diamati di Pantai Gading, Afrika Barat (Anonimous, 2011).
Deforestasi, keanekaragaman hayati dan rakus air yang terus diisukan dan memanas akhir-akhir ini telah memojokkan perkebunan minyak sawit di Indonesia karena dituding sebagai penyebab utamanya. Konservasi keanekaragaman hayati dan air ini seharusnya dilihat dan dicermati secara bijak.
Universitas Sumatera Utara

Oleh karena itu perlu dilakukan penelitian mengenai dinamika air pada perkebunan sawit melalui pendekatan neraca air tanaman (Rusmayadi, 2009). Pardede (2012) telah melakukan analisis hujan berdasarkan model keseimbangan air dengan komoditi pinus dan menunjukkan bahwa adanya tanaman tersebut berpengaruh positif terhadap ketersediaan air pada lahan tersebut.
Kelapa sawit adalah tanaman yang banyak mengkonsumsi air (Murtilaksono, dkk., 2007). Sehingga perlu dilakukan pengelolaan kebutuhan air pada saat periode kering dengan model keseimbangan air dengan menganalisis siklus hidrologi dimana parameter hujan sebagai sumber acuannya. Analisa dilakukan terhadap curah hujan, throughfall, stemflow, intersepsi, run off (limpasan), kedalaman air tanah awal, evapotranspirasi aktual dan kapasitas lapang tanah.
Mempertimbangkan adanya dugaan kebun kelapa sawit banyak mengkonsumsi air, maka perlu kajian lebih mendalam tentang dinamika kadar air tanah yang terjadi di kebun kelapa sawit dan kebutuhan air pada tanaman kelapa sawit agar tercukupi sehingga produktivitas tetap terjaga dengan baik, sehingga diperoleh jawaban yang pasti tentang keadaan tata air dan kebutuhan air yang terjadi di dalam tanah kebun kelapa sawit. Untuk mengetahui kebutuhan air pada tanaman ini salah satu cara yang dapat dilakukan adalah dengan model keseimbangan air (water balance).
Universitas Sumatera Utara

Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk menyusun model keseimbangan air dan
menganalisis parameter hujan pada tanaman kelapa sawit di Lahan PT Perkebunan Nusantara II Tanjung Garbus berdasarkan model keseimbangan air. Kegunaan Penelitian
1. Sebagai bahan bagi penulis untuk menyusun skripsi yang merupakan syarat untuk menyelesaikan pendidikan di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara
2. Sebagai bahan informasi bagi mahasiswa yang ingin melakukan penelitian lebih lanjut tentang kelapa sawit
3. Sebagai bahan informasi bagi pihak yang membutuhkan
Universitas Sumatera Utara

TINJAUAN PUSTAKA
Kebun PTN NUSANTARA II Tanjung Garbus Perusahaan Perseroan PT Perkebunan II bergerak dibidang usaha
Pertanian dan Perkebunan didirikan dengan Akte Notaris GHS Loemban Tobing, SH No. 12 tanggal 5 April 1976 yang diperbaiki dengan Akte Notaris No. 54 tanggal 21 Desember 1976 dan pengesahan Menteri Kehakiman dengan Surat Keputusan No. Y.A. 5/43/8 tanggal 28 Januari 1977 dan telah diumumkan dalam Lembaran Negara No. 52 tahun 1978 yang telah didaftarkan kepada Pengadilan Negeri Tingkat I Medan tanggal 19 Pebruari 1977 No. 10/1977/PT. Perseroan Terbatas ini bernama Perusahaan Perseroan (Perseroan) PT Perkebunan II disingkat “PT Perkebunan II" merupakan perubahan bentuk dan gabungan dari PN Perkebunan II dengan PN Perkebunan Sawit Seberang (PTPN II, 2008).
Menurut letak geografis, kebun TGP terletak di Kabupaten Deli Serdang dengan pusat kota Lubuk Pakam,disebelah timur kota Medan dengan jarak kebun TGP ke kota Medan sekitar 27 km. Kebun TGP meliputi 5 (lima) wilayah kecamatan:
a. Kecamatan Tanjung Morawa b. Kecamatan Lubuk Pakam c. Kecamatan Beringin d. Kecamatan Pagar Merbau e. Kecamatan Galang (PTPN II, 2008).
Hamparan lahan kebun TGP mempunyai topografi dominan rata, hanya sekitar 15% berbukit yaitu di Afdeling I dan II dengan kemiringan 300.
Universitas Sumatera Utara

Jumlah curah hujan 1 tahun di kebun TGP pada status sedang sampai dengan cukup yaitu berkisar 1.500 mm – 2.500 mm/tahun. Curah hujan terendah pada tahun 2005 sekitar 1.513 mm /tahun dan tertinggi pada tahun 2001 sekitar 2.993 mm/tahun (PTPN II, 2008).

Kelapa Sawit

Klasifikasi botani kelapa sawit menurut Hadi (2004) adalah sebagai

berikut:

Divisio

: Tracheophyta

Subdivisio : Pteropsida

Kelas

: Angiospermae

Sub kelas

: Monocotiledonae

Ordo

: Cocoideae

Familia

: Palmae

Genus

: Elaeis

Spesies

: Elaeis guinensis

Varietas

: Dura, Psifera, Tenera

Kelapa sawit tumbuh dengan baik pada dataran rendah di daerah tropis yang beriklim basah, yaitu sepanjang garis khatulistiwa antara 23,50LU-23,50LS. Adapun persyaratan untuk tumbuh pada tanaman kelapa sawit sebagai berikut:
− Curah hujan ≥ 2.000 m/tahun dan merata sepanjang tahun dengan periode bulankering (< 100 mm/bulan) tidak lebih dari 3 bulan.
− Temperatur siang hari rata-rata 29-330 C dan malam hari 22-240 C. − Ketinggian tempat dari permukaan laut < 500 m.

Universitas Sumatera Utara

− Matahari bersinar sepanjang tahun, minimal 5 jam per hari (Pahan, 2006).
IRHO menyusun klasifikasi defisit air tahunan pada budidaya kelapa sawit menjadi beberapa kelas:
1. 0-150 mm (optimal) 2. 150-250 mm (masih sesuai) 3. 250-350 mm (intermedier) 4. 350-400 mm (batas limit) 5. 400-500 mm (kritis) 6. >500 mm (tidak sesuai) (Mangoensoekarjo, dkk., 2003).
Tanaman kelapa sawit berakar serabut yang terdiri atas akar primer, sekunder, tersier dan kuartier. Akar kuartier berfungsi menyerap unsur hara dan air dari dalam tanah. Akar-akar kelapa sawit banyak berkembang di lapisan tanah atas sampai kedalaman ± 1,5 meter dan semakin ke bawah semakin sedikit. Perakarannya yang paling padat terdapat pada kedalaman 25 cm. Panjang akar yang tumbuh ke samping dapat mencapai 6 m. Tanaman kelapa sawit tidak boleh terendam air. Oleh karena itu, permukaan air tanah harus diupayakan sekitar kedalaman 80 – 100 cm (Risza, 1994).

Daun kelapa sawit mirip kelapa yaitu membentuk susunan daun majemuk, bersirip genap dan bertulang sejajar. Jumlah pelepah, panjang pelepah dan jumlah anak daun tergantung pada umur tanaman. Tanaman yang berumur tua, jumlah pelepah dan anak daun lebih banyak (Fauzi, dkk., 2008).
Universitas Sumatera Utara

Kelapa sawit merupakan tumbuhan monokotil, yaitu batangnya tidak memiliki kambium dan tidak bercabang. Batang berungsi sebagai penyangga tajuk serta menyimpan dan mengangkut bahan makanan. Batang kelapa sawit berbentuk silinder dengan diameter 20-75 cm (Fauzi, dkk., 2008).
Hidrologi dan Model Keseimbangan Air Hidrologi membahas tentang air yang ada dibumi, yaitu kejadian, sirkulasi
dan penyebaran, sifat-sifat fisis dan kimiawi serta reaksinya terhadap lingkungan, termasuk hubungannya dengan kehidupan. Daur hidrologi dimulai dengan penguapan air. Uap yang dihasilkan dibawa oleh udara yang bergerak. Dalam kondisi yang memungkinkan, uap tersebut terkondensasi membentuk awan, yang pada akhirnya dapat menghasilkan presipitasi. Presipitasi yang jatuh kebumi menyebar dengan arah yang berbeda-beda dalam beberapa cara. Sebagian besar dari presipitasi tertahan di tanah dan akhirnya kembali ke atmosfer dengan evaporasi dan transpirasi oleh tanaman. Daur hidrologi memperlihatkan empat fase yaitu presipitasi, evaporasi dan transpirasi, aliran permukaan dan air tanah (Linsley, dkk., 1989).
Gerakan air yang berdaur dari lautan ke atmosfer dan dari sana karena pencurahan ke bumi, tempat air berkumpul, disebut daur hidrologi. Air yang tertinggal di permukaan dari proses presipitasi ada sebagian yang menguap kembali menjadi uap, tetapi sebagian terbesar melimpas sebagai larian atau limpasan permukaan ke alur sungai (Wilson, 1993).
Darmadi, dkk., (2004) mengemukakan model keseimbangan air merupakan fungsi dari (i) kadar air tanah pada hari sebelumnya, (ii) hujan efektif
Universitas Sumatera Utara

pada hari yang bersangkutan, (iii) aliran permukaan pada hari yang bersangkutan, (iv) evapotranspirasi aktual pada hari yang bersangkutan.
Secara rinci dapat dituliskan sebagai berikut : KAT (i) = KAT(i-1) + Pe(i) - RO(i) - ETc(i)............................................ (1) KAT (i) = KAT(i-1) + [P(i) – Ic(i)] – RO(i) – ETc(i) .............................. (2) KAT (i) = KAT(i-1) + Tf(i) + Sf(i) – RO(i) – ETc(i) .............................. (3) dimana : KAT (i) = ketinggian air tanah pada hari yang bersangkutan (mm) KAT (i-1) = ketinggian air tanah pada hari sebelumnya (mm) Pe (i) = hujan efektif pada hari yang bersangkutan (mm) Tf(i) = hujan lolos (throughfll) pada hari yang besangkutan (mm) Sf(i) = aliran batang(stemflow) pada hari yang bersangkutan (mm) RO (i) = aliran permukaan pada hari yang bersangkutan (mm) ETc (i) = evapotranspirasi aktual pada hari yang bersangkutan (mm) Sedangkan perubahan simpanan air tanah (∆Sm) dapat ditulis sebagai berikut : KAT(i) – KAT (i-1) = Tf(i) + Sf(i) – RO(i) – ETc(i) ............................... (4)
Presipitasi
Presipitasi adalah produk dari awan yang turun berbentuk air hujan ataupun salju. Untuk terjadinya hujan diperlukan beberapa mekanisme guna mendinginkan udara sehingga cukup menjadikan jenuh atau mendekati jenuh. Pendinginan yang diperlukan oleh hujan dalam jumlah besar diperoleh dari pengangkatan udara. Pengangkatan ini terjadi oleh suatu sistem konvektif yang dihasilkan dari ketidaksamaan pemanasan atau pendinginan daripermukaan bumi dari atmosfer atau oleh konvergensi rintangan-rintangan orografik. Hujan (rain)
Universitas Sumatera Utara

terdiri dari tetes-tetes air yang mempunyai diameter lebih besar dari 0,5 mm (0,02

inci). Curah hujan (rainfall) umumnya menunjukkan jumlah presipitasi air. Di

Amerika Serikat, hujan mempunyai 3 intensitas :

1. Ringan

: kecepatan jatuh sampai 0,1 inci/jam (2,5 mm/jam)

2. Menengah : dari 0,11 sampai 0,3 inci/jam (2,8 sampai 7,6 mm/jam)

3. Lebat

: lebih dari 0,3 inci/jam (7,6 mm/jam)

(Linsley, dkk., 1989).

Presipitasi yang jatuh pada suatu tajuk hutan didistribusikan kembali dan berkurang kuantitasnya jika presipitasi bergerak menuju lantai hutan. Jumlah pengurangan (intersepsi tajuk) ditentukan oleh jumlah dan frekwensi presipitasi, dan oleh kapasitas cadangan tajuk dan laju pengeringan. Pengkajianpengkajian empiris telah menunjukkan bahwa hal tersebut sangat bervariasi, tidak hanya di antara wilayah-wilayah klimatologi dan tipe-tipe hutan, dan dengan kerapatan dan umur tegakan, tetapi juga dengan posisi relatif terhadap batangbatang pohon pada suatu tegakan tertentu. Air yang diintersepsi oleh tajuk-tajuk pohon juga penting secara hidrologi karena menyebabkan pembasahan tanah hutan yang tidak merata, menghambat transpirasi dan mengurangi pengambilan air tanah, berevaporasi secara lebih cepat daripada transpirasi dalam iklim mikro yang sama dan menambah kehilangan penguapan total secara nyata (Lee, 1990).
Intersepsi air hujan adalah proses ketika air hujan jatuh pada permukaan vegetasi, tertahan beberapa saat, untuk kemudian diuapkan kembali ke atmosfer. Proses intersepsi terjadi selama berlangsungnya curah hujan dan setelah hujan berhenti sampai permukaan tajuk vegetasi menjadi kering kembali. Setiap kali hujan jatuh di daerah bervegetasi, ada sebagian air yang tak pernah mencapai

Universitas Sumatera Utara

permukaan tanah. Air tersebut akan kembali lagi ke udara sebagai air intersepsi tajuk, seresah dan tumbuhan bawah (Asdak, 2007).
Presipitasi yang ada dibumi berupa hujan, embun, kondensasi, kabut, salju dan es. Besarnya angka presipitasi antara suatu tempat tidaklah sama. Jika membicarakan data hujan, Soemarto (1995) menjelaskan ada 5 unsur yang harus diperhatikan yaitu:
a. Intensitas (i), adalah laju curah hujan = tinggi air per satuan waktu, misalnya mm/menit, mm/jam, mm/hari.
b. Lama waktu atau durasi (t), adalah lamanya curah hujan terjadi dalam menit atau jam.
c. Tinggi hujan (d), adalah banyaknya atau jumlah hujan yang dinyatakan dalam ketebalan air di atas permukaan datar dalam mm.
d. Frekuensi terjadinya hujan, biasanya dinyatakan dengan waktu ulang (T), misalnya sekali dalam T tahun.
e. Luas geografis curah hujan (A) dalam km2.
Tiga jenis alat-ukur hujan yang sering digunakan adalah alat-ukur tipe ember terbalik (tipping-bucket gage), alat-ukur timbangan (weighting gage), dan alat-ukur tipe apung (float gage). Pada alat ukur tipe apung, naiknya pelampung yangdisebabkan oleh bertambahnya curah hujan yang tertampung dicatat. Beberapa alat ukur ini harus dikosongkan secara manual, sementara lainya dapat dikosongkan secara otomatis oleh suatu selang pipa yang bekerja sendiri. (Linsley, dkk., 1989).
Menurut Soemarto (1995) frekwensi pengukuran atau pengamatan curah hujan dapat dilakukan sebanyak:
Universitas Sumatera Utara

a. Sekali dalam sehari, misalnya pada setiap jam 7.00 atau jam 8.00 pagi hari. Banyaknya penangkapan diukur dengan gelas pengukur.
b. Sekali dalam seminggu atau sebulan, dilakukan dengan alat pencatat otomatis dengan penggantian kertas setiap minggu atau setiap bulan.
Tujuan utama setiap metode pengukuran presipitasi adalah untuk mendapatkan contoh yang benar-benar mewakili curah hujan di seluruh kawasan tempat pengukuran dilakukan. Karena itu di dalam memasang suatu penakar presipitasi menurut Seychan (1990) haruslah dijamin bahwa: - Percikan tetesan hujan ke dalam dan keluar penampung harus dicegah - Kehilangan air dari resevoir oleh penguapan haruslah seminimal mungkin - Jika ada, salju haruslah melebur
Presipitasi di atas suatu tajuk hutan dapat mencapai lantai hutan dengan dua jalan, langsung jatuh (throughfall) yaitu bagian dari presipitasi yang mencapai lantai secara langsung atau dengan penetesan dari daun dan cabang, dan suatu volume yang kurang nyata, yaitu aliran batang (stemflow), yang menurun sepanjang permukaan-permukaan batang-batang pohon. Kedalaman throughfall bervariasi secara terbalik dengan kerapatan tegakan-tegakan hutan, dan umumnya semakin jarang tegakan hutan maka throughfall akan semakin besar (Lee, 1990).
Intersepsi Bagian presipitasi yang tetap pada permukaan vegetasi disebut intersepsi.
Air ini diuapkan kembali dan tidak memberikan pengaruh terhadap kelembaban (Seychan, 1990).
Universitas Sumatera Utara

Intersepsi air hujan adalah proses ketika air hujan jatuh pada permukaan vegetasi, tertahan beberapa saat, untuk kemudian diuapkan kembali ke atmosfer. Proses intersepsi terjadi selama berlangsungnya curah hujan dan setelah hujan berhenti sampai permukaan tajuk vegetasi menjadi kering kembali. Setiap kali hujan jatuh di daerah bervegetasi, ada sebagian air yang tak pernah mencapai permukaan tanah. Air tersebut akan kembali lagi ke udara sebagai air intersepsi tajuk, seresah dan tumbuhan bawah (Asdak, 2007).
Intersepsi tajuk adalah bagian presipitasi yang tidak mencapai lantai hutan secara kuantitatif hal tersebut merupakan perbedaan antara presipitasi dan jumlah troughfall dan aliran batang, yaitu:
Ic=(P-(T+S))..................................................................(5) Dimana :
Ic = intersepsi yang terjadi di tajuk tegakan kelapa sawit (mm) P = curah hujan yang masuk ke dalam tegakan kelapa sawit (mm) T =Throughfall (hujan lolos) yang terjadi di dalam tegakan kelapa sawit
(mm) S =Stemflow (aliran batang) yang terjadi di dalam tegakan kelapa sawit
(mm) Intersepsi tajuk adalah penting secara hidrologik, karena intersepsi tersebut memodifikasikan neraca air dan menaikkan kehilangan penguapan (evaporation) total dan mengurangi aliran sungai (Lee, 1990).
Throughfall dan Stemflow
Throughfall adalah bagian presipitasi yang jatuh di sela-sela daun tanaman sampai ke permukaan tanah. Bagian air ini dapat langsung merupakan air hujan
Universitas Sumatera Utara

yang tertahan pohon, akan tetapi telah melebihi kapasitas tampungan (interception storage). Stemflow merupakan bagian air yang mengalir melalui ranting, dahan dan selanjutnya ke batang pohon dan jatuh ke tanah (Harto, 1993).
Throughfall adalah bagian presipitasi yang mencapai lantai hutan secara langsung atau dengan penetesan dari daun, ranting dan cabang, secara kuantitatif throughfall merupakan perbedaan antara presipitasi dan penjumlahan intersepsi tajuk dan aliran batang. Throughfall dapat dihitung dengan meletakkan alat penakar hujan (ombrometer) yang terbuat dari plat seng di bawah tajuk kelapa sawit terakhir 100 cm (1 m) dari atas permukaan tanah dengan diameter 11,3 cm dan tinggi 40 cm. Dimana volume hujan yang tertampung dibagi dengan luas penampang dari ombrometer tersebut. Intensitas rata-rata troughfall lebih kecil dibandingkan dengan intensitas curah hujan, namun ukuran-ukuran tetesannya adalah lebih besar dan dampak potensial totalnya sebagai suatu kekuatan erosi adalah lebih besar (Lee, 1990).
Aliran batang (stemflow) diperoleh dengan cara langsung dengan cara memasang lempengan seng atau plastik melingkar atau melilit batang pohon agar aliran yang melalui penebangan dan batang tersebut keseluruhannya dapat dialirkan dan ditampung ke dalam bak penampung. Ukuran lebar plastik atau seng yang digunakan adalah 20-30 cm. Pada salah satu sisi plastik atau seng ini dibuat saluran yang akan mengalirkan air yang tertampung tersebut ke bak penampungan. Cara lain yang bisa dilakukan untuk mengukur besarnya aliran batang adalah dengan menggunakan pipa plastik yang dibelah menjadi dua. Salah satu belahan pipa plastik tersebut kemudian dililitkan pada batang pohon. Salah satu cara untuk melekatkan pipa tersebut adalah dengan menggunakan paku yang
Universitas Sumatera Utara

kemudian dilapisi bahan perekat agar aliran air tersebut yakni dari batang bagian atas dapat masuk ke dalam belahan pipa plastik yang dipasang melingkar batang tersebut (Asdak, 2007).
Run off (Limpasan) Pengaruh terbesar iklim adalah pada kelebatan dan lamanya curahan
hujan. Kelebatan curahan hujan mempunyai pengaruh langsung pada limpasan karena sekali kapasitas resap itu terlampaui semua hujan yang berlebih itu tersedia dan mengalir ke alur air permukaan (Wilson, 1993).
Limpasan permukaan merupakan sebagian dari air hujan yang mengalir diatas permukaan tanah. Jumlah air yang menjadi limpasan ini sangat bergantung kepadajumlah air hujan persatuan waktu (intensitas), keadaan penutupan tanah, topografi (terutama kemiringanlereng), jenis tanah dan ada atau tidaknya hujan yang terjadi sebelumnya (kadar air tanah sebelum terjadinya hujan) (Rahim, 2003).
Suhu Suhu adalah derajat panas atau dingin yang diukur berdasarkan skala
tertentu. Pada umumnya temperatur udara permukaan cenderung paling tinggi pada garis lintang rendah. Namun kecenderungan ini terganggu oleh adanya pengaruh-pengaruh dari massa air dan tanah, topografi, dan tumbuh-tumbuhan (Linsley, dkk., 1989).
Keragaman suhu harian berkisar dari suatu minimum di sekitar matahari terbit hingga suatu maksimum dari 1/2 hingga 3 jam setelah matahari mencapai
Universitas Sumatera Utara

puncaknya. Setelah itu terjadi penurunan secara terus-menerus melewati malam hari hingga fajar lagi. Maka dari itu, pengamatan terhadap maksimum dan minimum yang terbaik ialah dalam waktu antara pukul 8 dan 9 pagi, setelah minimum terjadi (Wilson, 1993).
Menurut Guslim (2009), beberapa faktor yang mempengaruhi penyebaran suhu antara lain:
1. Jumlah radiasi yang diterima per hari, per musim, dan per tahun 2. Pengaruh daratan dan lautan 3. Pengaruh altitude 4. Pengaruh dari arah kemiringan 5. Pengaruh panas laten 6. Pengaruh angin
Suhu rataan harian adalah rerata yang diperoleh dari maksimum dan minimum itu dan biasanya dalam jangka sederajat rerata sebenarnya, sebagaimana direkam secara terus-menerus.Umumnya, makin dekat letak suatu tempat dengan khatulistiwa, makin panaslah tempat itu. Pengaruh bahang jenis yang berbedabeda pada bumi dan air, pola arus samudera dan atmosfer, musim pada tahun, rupa bumi, tumbuhan dan ketinggian, semuanya cenderung menimbulkan keragaman pada sebaran suhu (Wilson, 1993).
Di dalam “Glossary of Meteorology” suhu disebutkan sebagai derajat panas atau dingin yang diukur berdasarkan skala tertentu dengan menggunakan berbagai tipe termometer. Suhu merupakan ukuran energi kinetis rata-rata dari pergerakan molekul. Penyebaran suhu dengan waktu berkaitan dengan semua
Universitas Sumatera Utara

data rata-rata bulanan, semusim, setahun atau periode tahun yang panjang dibentuk dari rata-rata harian sebagai satuan dasar.Suhu rata-rata harian dapat dihitung dengan berbagai cara misalnya dengan menjumlahkan suhu maksimum dan suhu minimum kemudian dibagi dua atau didapat dari rata-rata pembacaan 24 jam dari jejak tanda suatu termogram. Pengaruh suhu terhadap pertumbuhan tanaman, pengambilan data suhu yang benar adalah sangat penting. Suhu yang sering dipergunakan adalah suhu udara atau suhu tanah sedangkan suhu yang benar-benar mempengaruhi pertumbuhan tanaman adalah suhu tanaman itu sendiri (Guslim, 2008).
Evapotranspirasi Aktual Evaporasi sangat mempengaruhi konsumtif air untuk tanaman. Laju
evaporasi akan berubah-ubah menurut warna dan sifat pemantulan permukaan (albedo)dan berbeda pada permukaan yang langsung tersinari matahari (air bebas) dan yang terlindung. Faktor yang mempengaruh besarnya evaporasi adalah radiasi matahari, angin, kelembaban udara (relative humidity) dan suhu (Soemarto, 1995).
Evapotranspirasi adalah penguapan dari seluruh air, tanah, salju, es, tumbuh-tumbuhan, permukaan-permukaan lain ditambah transpirasi. Evapotranspirasi potensial yang dikenalkan oleh thornthwaite didefinisikan sebagai kehilangan air yang akan terjadi, bila tidak pernah terdapat kekurangan air di dalam tanah untuk digunakan oleh tanaman. Evapotranspirasi potensial tidak bergantung pada sifat ataupun keadaan permukaanya, kecuali berkenaan dengan
kelengasan yang tersedia ataupun harus ditetapkan dalam besaran permukaan yang khusus (Linsley, dkk., 1989).
Universitas Sumatera Utara

Evapotranspirasi akan terjadi jika terpenuhi adanya dua kondisi utama, yaitu faktor energi yang menyebabkan terjadinya evapotranspirasi dan faktor air yang dapat dievapotranspirasikan. Faktor-faktor tersebut ialah radiasi matahari, angin, kelembaban relatif, dan temperatur (Kustamar dan Yulianti, 2009).
Evaporasi adalah penguapan air dari permukaan air, tanah, dan bentuk permukaan bukan vegetasi lainnya. Sedangkan transpirasi adalah penguapan air dari daun dan dari cabang tanaman melalui pori-pori daun (Asdak, 2007).
Daerah-daerah yang bervegetasi seperti hutan, mekanisme kehilangan air yang paling besar bukanlah melalui evaporasi tanah, tetapi melalui transpirasi. Hal ini disebabkan karena penutup vegetasi mengurangi radiasi yang masuk ke dalam hutan sehingga memperendah suhu-suhu udara dan tanah (Seyhan, 1990).
Untuk evapotranspirasi aktual, perbedaan antara signifikansi keragaman waktu dan ruang hanyalah kecil sekali. Walaupun pengetahuan tentang keragaman ruang evaporasi yang berskala kecil sangat terbatas, hal tersebut tidak banyak beragam seperti presipitasi (Seychan, 1990).
Menurut Soemarto (1995) jumlah kadar air yang hilang dari tanah oleh evapotranspirasi tergantung pada:
a. Persediaan air yang cukup (hujan dan lain-lain). b. Faktor-faktor iklim seperti suhu, kelembaban dan lain-lain. c. Tipe dan cara kultivasi tumbuh-tumbuhan tersebut.
Menurut Kartasapoetra dkk (1994), nilai evapotranspirasi aktual dapat dihitung denganmenggunakan metode Blaney-Criddle yang telah mendapat perubahandengan rumus sebagai berikut :
Universitas Sumatera Utara

K.P.(45,7t + 813) U = ....................................(6)
100 K = Kt x Kc........................................................(7) Kt = 0,0311t + 0,240...........................................(8) Dimana : U = Evapotranspirasi bulanan (mm) P = persentase jam siang bulanan t = suhu rata-rata bulanan (0C) Kc = koefisien tanaman Menurut Pasaribudkk(2012), melalui penelitian yang telah dilakukan dalam selang waktu 3 tahun dari tahun 2009-2012 di perkebunan kelapa sawit di PPKS sub unit Kalianta Kabun Riau diperoleh evapotranspirasi yang terjadi pada kelapa sawit rata-rata 92,05 mm/bulan atau setara 1.104,5 mm/tahun.
Tanah Entisol
Konsep pemikiran dari entisol adalah (recent=umur geologi Holosin, solum=tanah) adalah tanah mineral yang masih muda (Holosin), tanah yang baru diendapkan, belum atau masih sedikit mengalami pelapukan atau berasal dari sisa erosi (Hardjowigeno,1993).
Proses pembentukan entisol dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya iklim yang sangat kering sehingga proses pelapukan berjalan lambat, erosi yang kuat sehingga mampu membawa bahan endapan yang lebih banyak dari yang dibentuk melaui proses pedogenik, pengendapan terus-menerus, bahan induk yang sukar melapuk dan tidak subur, selalu jenuh air dan selalu tergenang (Hardjowigeno,1993).
Universitas Sumatera Utara

Tekstur Tanah Tekstur tanah adalah merujuk pada tingkat kekasaran atau kehalusan dari
tanah. Secara spesifik, tekstur adalah bagian relatif dari pasir, debu dan liat dalam suatu massa tanah. Partikel-partikel tanah primer mempunyai bentuk dan ukuran yang berbeda-beda dan dapat digolongkan ke dalam tiga fraksi. Ada yang berdiameter besar sehingga dengan mudah dapat dilihat dengan mata telanjang, tetapi ada pula yang sedemikian halusnya sehingga tidak dapat dilihat dengan mata telanjang (Sarief, 1986).
Hubungan tekstur tanah dengan daya menahan air dan ketersediaan hara tanah yaitu tanah dengan tekstur liat mempunyai luas permukaan yang lebih besar sehingga kemampuan menahan air dan menyediakan unsur hara tinggi, sebaliknya tanah yang bertekstur pasir mempunyai luas permukaan yang kecil sehingga sulit menyerap (menahan) air dan unsur hara. Tanah bertesktur halus lebih aktif dalam reaksi kimia daripada tanah bertekstur kasar (Hadjowigeno 2007).
Tekstur sangat mempengaruhi permeabilitas tanah. Hal ini dikarenakan permeabilitas itu adalah melewati tekstur tanah. Misalnya tanah yang bertekstur pasir akan mudah melewatkan air dalam tanah. Hal ini terkait dengan pengaruh tekstur terhadap proporsi bahan koloidal, ruang pori dan luas permukaan adsorbsi, yang semakin halus teksturnya akan makin banyak, sehingga semakin besar kapasitas simpan airnya, hasilnya berupa peningkatan kadar dan ketersediaan air tanah (Hanafiah, 2005).
Universitas Sumatera Utara

Kerapatan Massa Tanah (Bulk Density)

Kerapatan massa atau bulk density merupakan perbandingan massa suatu

partikel tanah kering oven terhadap volume total tanah.Kerapatan massa lebih

kecil nilainya dibanding dengan kerapatan partikel ( ρb < ρs ).Bulk density dapat dihitung menggunakan rumus sebagai berikut:

ρb = M p Vt

ρb =

Mp (Vu

+ Va

+ Vp)..................................................................(9)

Dimana : Va: Volume air (cm3)

Vp: Volume partikel (cm3)

Vu: Volume udara (cm3)

ρb : bulk density = rasio antara berat partikel tanah kering oven dengan volume total tanah (g/cm3)

Mp : Massa partikel tanah kering oven (g) Vt : Volume total (cm3)

(Hardiyatmo,1994).

Nilai bulk density semakin menurun dengan semakin besarnya ukuran agregat tanah. Sebaliknya porositas tanah meningkat dengan semakin menurunnya bulk density tanah. Porositas tanah mencapai 52% pada nilai bulk density 1,27 g/cm3, sedangkan pada bulk density 1,57g/cm3 porositas tanah hanya 41%. (Hasanah, 2009).

Tanah yang lebih padat mempunyai bulk density yang lebih besar. Pada tanah mineral bagian atas mempunyai kandungan bulk density yang lebih rendah

Universitas Sumatera Utara

dibandingkan tanah dibawahnya. Bulk density dilapangan tersusun atas tanahtanah mineral yang umumnya berkisar 1,0 – 1,6 g/cm3. Tanah organik memiliki nilai bulk density yang lebih rendah, misalnya dapat mencapai 0,1 – 0,9 g/cm3 pada bahan organik. Bulk density atau kerapatan massa tanah banyak mempengaruhi sifat fisik tanah, seperti porositas, kekuatan, daya dukung, kemampuan tanah menyimpan air drainase dan lain-lain. Sifat fisik tanah ini banyak bersangkutan dengan penggunaan tanah dalam berbagai keadaan (Hardjowigeno, 2003).
Bulk density sangat berhubungan dengan particle density, jika particle density tanah sangat besar maka bulk density juga besar. Hal ini dikarenakan partikel density berbanding lurus dengan bulk density, namun apabila tanah memiliki tingkat kadar air yang tinggi maka particle density dan bulk density akan rendah. Dapat dikatakan bahwa particle density berbanding terbalik dengan kadar air. Hal ini terjadi jika suatu tanah memiliki tingkat kadar air yang tinggi dalam menyerap air tanah, maka kepadatan tanah menjadi rendah karena pori-pori di dalam tanah besar sehingga tanah yang memiliki pori besar akan lebih mudah memasukkan air di dalam agregat tanah (Hanafiah, 2005).
Menurut Nurmidkk (2009), nilai bulk density berbanding terbalik dengan ruang pori total tanah. Nilai bulk density yang tinggi menunjukkan bahwa tanah tersebut lebih padat dibandingkan dengan tanah-tanah yang memiliki nilai bulk density yang lebih rendah. Semakin padat suatu ta