Kajian Penyebaran Air di Daerah Perakaran Pada Beberapa Jenis Tanah Dan Tanaman Dalam Skala Laboratorium

KAJIAN PENYEBARAN AIR DI DAERAH PERAKARAN
PADA BEBERAPA JENIS TANAH DAN TANAMAN
DALAM SKALA LABORATORIUM

SKRIPSI

OLEH
HILMAN MURASA

PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2015

KAJIAN PENYEBARAN AIR DI DAERAH PERAKARAN
PADA BEBERAPA JENIS TANAH DAN TANAMAN
DALAM SKALA LABORATORIUM

SKRIPSI

OLEH :

HILMAN MURASA
100308052/KETEKNIKAN PERTANIAN

Skripsi Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Dapat Meraih Gelar Sarjana
Di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara

Disetujui Oleh :
Komisi Pembimbing

Prof. Dr. Ir. Sumono, MS
Ketua

Nazif Ichwan, STP, M.Si
Anggota

PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

2015

ABSTRAK
HILMAN MURASA : Kajian Penyebaran Air di Daerah Perakaran Pada Beberapa Jenis
Tanah Dan Tanaman Dalam Skala Laboratorium, dibimbing oleh SUMONO dan NAZIF
ICHWAN.
Mengetahui penyebaran air di daerah perakaran cukup penting sebagai salah satu
pertimbangan dalam memberikan irigasi. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji
penyebaran air di daerah perakaran pada beberapa jenis tanah dan tanaman dalam skala
Laboratorium. Parameter yang diamati adalah sifat fisik tanah, evapotranspirasi,
perkolasi, efisiensi pemakaian air dan penyimpanan air, berat basah dan berat kering
tanaman. Hasil penelitian menunjukkan tanah Inceptisol bertekstur Liat, tanah Latosol
bertekstur Liat, dan tanah Andepts bertekstur Lempung Liat Berpasir. Evapotranspirasi
tanaman sawi terbesar pada fase tengah sebesar 1,92 mm/hari dan tanaman kedelai juga
pada fase tengah sebesar 1,84 mm/hari. Perkolasi terbesar untuk tanaman sawi adalah
pada tanah Andepts sebesar 1,85 cm/hari dan perkolasi terbesar untuk tanaman kedelai
adalah pada tanah Inceptisol sebesar 0,41 cm/hari. Efisiensi pemakaian terbesar tanaman
sawi adalah pada tanah Latosol sebesar 100% baik fase tengah maupun fase akhir,
efisiensi pemakaian terbesar tanaman kedelai adalah pada tanah Latosol sebesar 100%
baik fase tengah maupun fase akhir. Efisiensi penyimpanan terbesar tanaman sawi adalah

pada tanah Inceptisol dan Andepts sebesar 100% pada fase tengah, efisiensi penyimpanan
terbesar tanaman kedelai adalah pada tanah Inceptisol dan Andepts sebesar 100%. Bobot
tanaman sawi terbesar adalah pada tanah Inceptisol dengan berat basah sebesar 44,42 g
berat kering sebesar 9,97 g. Bobot tanaman kedelai terbesar adalah pada tanah Inceptisol
yaitu dengan berat basah sebesar 26,67 g berat kering sebesar 7,96 g.
Kata Kunci : Efisiensi, Penyebaran, Tanaman Sawi, Tanaman Kedelai Tanah Inceptisol,
Tanah Latosol, Tanah Andepts

ABSTRACT
HILMAN MURASA : Inspect about water spreading in root area for variety of soil and
plant with laboratory scale, supervised by SUMONO and NAZIF ICHWAN.
We know about water spreading in root area important for one of our opinion to
give the irrigation. This research purpose to inspect water spreading in root area for
variety of soil and plant with laboratory scale. The parameters was observed about soil
physics character, evapotranspiration, percolation, water efficiency, and water storage,
wet weight and dry weight plant. The result of this research shawn Inceptisol soil clay
textural, Latosol soil clay textural, and Andepts soil sand clay loam textural. The biggest
evapotranspiration for mustard green plant in middle phase 1,92 mm/day and soya bean
plant 1,84 mm/day. The biggest percolation for mustard green plant in Andepts soil 1,85
cm/day and the biggest percolation for soya bean plant in Inceptisol soil 0,41 cm/day.

The biggest water use efficiency for mustard green plant in Latosol soil 100% that’s for
middle and last phase, the biggest water use efficiency for soya bean plant in Latosol soil
100%, that’s for middle and last phase. The biggest water storage efficiency for mustard
green plant in Inceptisol and Andepts soil 100% for middle phase, the biggest water
storage efficiency for soya bean in Inceptisol and Andepts soil 100%. The biggest weight
for mustard green plant in Inceptisol soil with weight 44,42 g and dry weight 9,97 g. The
biggest weight for soya bean plant in Inceptisol with wet weight 26,67 g and dry weight
7,96 g.
Key Words : Efficiency, Spreading, Mustard Green, Soya Bean, Inceptisol Soil, Latosol
Soil, Andepts Soil

RIWAYAT HIDUP

Hilman Murasa, dilahirkan di Medan pada tanggal 5 Januari 1992, dari
Ayah Karmali, SH dan Sakdah. Penulis merupakan anak kedua dari tiga
bersaudara.
Tahun 2010 penulis lulus dari SMA Negeri 4 Takengon dan pada tahun
2010 lulus seleksi masuk Universitas Sumatera Utara melalui jalur Mandiri.
Penulis memilih Program Studi Keteknikan Pertanian, Fakultas Pertanian.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif sebagai Kepala Biro Bidang

Pengabdian Masyarakat Ikatan Mahasiswa Teknik Pertanian (IMATETA)
FP USU.
Penulis juga melaksanakan Praktek Kerja Lapangan (PKL) selama satu
bulan di PT RAPALA (Raya Padang Langkat) Gebang, Sumatera Utara pada
bulan Juli sampai Agustus 2013.

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa atas
berkat dan rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Skripsi ini.
Adapun judul dari Skripsi ini yaitu “Kajian Penyebaran Air Di Daerah
Perakaran Pada Beberapa Jenis Tanah dan Tanaman

Dalam Skala

Laboratorium” yang merupakan salah satu syarat untuk dapat meraih gelar
sarjana di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas
Sumatera Utara, Medan.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada
Bapak Prof. Dr. Ir. Sumono, MS selaku ketua komisi pembimbing dan kepada

Bapak Nazif Ichwan, STP, M.Si selaku anggota komisi pembimbing yang telah
banyak membimbing penulis sehingga dapat menyelesaikan Skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa Skripsi ini masih jauh dari sempurna. Oleh
karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari para pembaca yang bersifat
membangun untuk kesempurnaan pada masa yang akan datang.
Akhir kata, penulis mengucapkan terima kasih, semoga Skripsi ini
bermanfaat bagi pihak yang membutuhkan.

Medan, Maret 2015

Penulis

DAFTAR ISI

Hal
Kata Pengantar ...................................................................................................... i
Daftar Isi ............................................................................................................... ii
Daftar Gambar....................................................................................................... iv
Daftar Tabel .......................................................................................................... vi
Daftar Lampiran .................................................................................................... vii

Pendahuluan
Latar Belakang ...................................................................................................... 1
Tujuan Penelitian .................................................................................................. 3
Manfaat Penelitian ................................................................................................ 3
Tinjauan Pustaka
Distribusi Air di Daerah Perakaran ....................................................................... 4
Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Distribusi Air Pada Daerah Perakaran
Infitrasi .................................................................................................................. 6
Evapotranspirasi .................................................................................................... 7
Tanah .................................................................................................................... 8
Tanah Inceptisol .................................................................................................... 8
Tanah Latosol ........................................................................................................ 9
Tanah Andepts ...................................................................................................... 9
Kerapatan Massa Tanah (Bulk Density) ................................................................ 10
Kerapatan Partikel Tanah (Particel Density) ........................................................ 11
Porositas Tanah ..................................................................................................... 12
Bahan Organik ...................................................................................................... 13
Perkolasi ................................................................................................................ 13
Kadar Air Tanah.................................................................................................... 14
Kapasitas Lapang .................................................................................................. 16

Efisiensi Irigasi ..................................................................................................... 16
Efisiensi pemakaian air ......................................................................................... 17
Efisiensi penyimpanan air ..................................................................................... 17
Botani Tanaman Sawi ........................................................................................... 18
Botani Tanaman Kedelai ....................................................................................... 19
Berat Kering Tanaman Sawi dan Kedelai ............................................................. 21
Bahan Dan Metode
Waktu Dan Tempat Penelitian .............................................................................. 22
Bahan Dan Alat Penelitian .................................................................................... 22
Metode Penelitian ................................................................................................. 22
Prosedur Penelitian ............................................................................................... 22
Parameter Penelitian ............................................................................................. 24
Hasil Dan Pembahasan
Sifat Fisik Tanah ................................................................................................... 26
Kadar Air Kapasitas Lapang ................................................................................. 28
Evapotranspirasi .................................................................................................... 29
Perkolasi ................................................................................................................ 31
Penyebaran Air Di Daerah Perakaran ................................................................... 32

Efisiensi Pemakaian Air ........................................................................................ 32

Efisiensi Penyimpanan Air.................................................................................... 33
Kecukupan Air Irigasi ........................................................................................... 34
Berat Kering Tanaman Sawi Dan Kedelai ............................................................ 41
Kesimpulan Dan Saran.......................................................................................... 43
Daftar Pustaka ....................................................................................................... 44
Lampiran

DAFTAR GAMBAR

Gambar

Hal

1. Distribusi akar alfalfa dengan kedalaman air tanah yang dangkal
pada 75 cm di bawah permukaan tanah ................................................................ 5
2. Penggunaan air oleh alfalfa dari setiap meter tanah daerah akar
pada daerah tandus dengan permukaan air tanah yang dalam .............................. 6
3. Grafik evapotranspirasi (etc) pada fase tengah dan akhir
pertumbuhan tanaman sawi ................................................................................... 29
4. Grafik evapotranspirasi (etc) pada fase tengah dan akhir

pertumbuhan tanaman kedelai............................................................................... 30
5. Kecukupan air irigasi fase tengah dan fase akhir pertumbuhan
tanaman sawi pada tanah Inceptisol ...................................................................... 35
6. Kecukupan air irigasi fase tengah dan fase akhir pertumbuhan
tanaman sawi pada tanah Latosol.......................................................................... 35
7. Kecukupan air irigasi fase tengah dan fase akhir pertumbuhan
tanaman sawi pada tanah Andepts ........................................................................ 35
8. Kecukupan air irigasi fase tengah dan fase akhir pertumbuhan
tanaman kedelai pada tanah Inceptisol.................................................................. 37
9. Kecukupan air irigasi fase tengah dan fase akhir pertumbuhan
tanaman kedelai pada tanah Latosol ..................................................................... 37
10. Kecukupan air irigasi fase tengah dan fase akhir pertumbuhan
tanaman kedelai pada tanah Andepts .................................................................... 37
11. Penyebaran akar tanaman sawi dengan kedalaman air tanah yang
dangkal pada 20 sentimeter di bawah permukaan tanah Inceptisol
pada fase akhir pertumbuhan ................................................................................ 39
12. Penyebaran akar tanaman sawi dengan kedalaman air tanah yang
dangkal pada 20 sentimeter di bawah permukaan tanah Latosol
pada fase akhir pertumbuhan ................................................................................ 39
13. Penyebaran akar tanaman sawi dengan kedalaman air tanah yang

dangkal pada 20 sentimeter di bawah permukaan tanah Andepts
pada fase akhir pertumbuhan ................................................................................ 39

14. Penyebaran akar tanaman kedelai dengan kedalaman air tanah
yang dangkal pada 20 sentimeter di bawah permukaan tanah
Inceptisol pada fase akhir pertumbuhan................................................................ 40
15. Penyebaran akar tanaman kedelai dengan kedalaman air tanah
yang dangkal pada 20 sentimeter di bawah permukaan tanah
Latosol pada fase akhir pertumbuhan ................................................................... 40
16. Penyebaran akar tanaman kedelai dengan kedalaman air tanah
yang dangkal pada 20 sentimeter di bawah permukaan tanah
Andepts pada fase akhir pertumbuhan .................................................................. 41

DAFTAR TABEL

Tabel

Hal

1. Kerapatan Partikel dari Berbagai Jenis Tanah ................................................. 12
2. Laju Perkolasi pada Berbagai Jenis Aliran....................................................... 14
3. Koefisien Tanaman (Kc) Tanaman Kedelai ................................................... 20
4. Stadia Tumbuh Tanaman Kedelai .................................................................... 21
5. Hasil Analisa Tekstur Tanah ............................................................................ 26
6. Nilai Kerapatan Massa, Kerapatan Partikel dan Porositas ............................... 27
7. Kadar Air Kapasitas Lapang Volumetrik dan Ketebalan ................................. 28
8. Evapotranspirasi Pada Fase Tengah dan Fase Akhir Tanaman Sawi ............... 29
9. Evapotranspirasi Pada Fase Tengah dan Fase Akhir Tanaman Kedelai .......... 30
10. Perkolasi pada fase tengah dan fase akhir pertumbuhan tanaman sawi ........... 31
11. Perkolasi pada fase awal dan fase tengah pertumbuhan tanaman kedelai ....... 32
12. Nilai Efisiensi Pemakaian Air Tanaman Sawi dan Kedelai ............................. 32
13. Nilai Efisiensi Penyimpanan Air Tanaman Sawi dan Kedelai ......................... 33
14. Berat Tanaman Sawi dan Kedelai .................................................................... 41

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran

Hal

1. Flowchart penelitian ........................................................................................ 46
2. Data suhu harian rumah kaca ........................................................................... 47
3. Kerapatan massa, kerapatan partikel dan porositas ......................................... 48
4. Evaporasi sawi ................................................................................................. 49
5. Evapotranpirasi sawi ........................................................................................ 49
6. Evaporasi kedelai ............................................................................................. 50
7. Evapotranspirasi kedelai .................................................................................. 50
8. Data kadar air tanah ......................................................................................... 51
9. Data kadar air kapasitas lapang ........................................................................ 67
10. Kadar air kapasitas lapang volumetrik dan ketebalan ..................................... 67
11. Perkolasi pada fase tengah pertumbuhan tanaman sawi ................................. 68
12. Perkolasi pada fase akhir pertumbuhan tanaman sawi .................................... 68
13. Perkolasi pada fase tengah pertumbuhan tanaman kedelai ............................. 69
14. Perkolasi pada fase akhir pertumbuhan tanaman kedelai ............................... 69
15. Efisiensi pemakaian fase tengah tanaman sawi .............................................. 70
16. Efisiensi Pemakaian Fase Akhir Tanaman Sawi ............................................ 70
17. Efisiensi pemakaian fase tengah tanaman kedelai .......................................... 71
18. Efisiensi pemakaian fase akhir tanaman kedelai............................................. 71
19. Efisiensi penyimpanan fase tengah tanaman sawi .......................................... 72
20. Efisiensi penyimpanan fase akhir tanaman sawi ............................................. 72
21. Efisiensi penyimpanan fase tengah kedelai..................................................... 73
22. Efisiensi penyimpanan fase akhir kedelai ....................................................... 73

23. Berat awal dan berat kering tanaman sawi...................................................... 74
24. Berat awal dan berat kering tanaman kedelai ................................................. 74
25. Dokumentasi penelitian................................................................................... 75