KAPILARITAS AIR DAN KAPASITAS LAPANG TAN
Kapilaritas Air dan Kapasitas Tanah Lapang
KEMAMPUAN TANAH MENGIKAT AIR DAN LAJU GERAK
KAPILARITAS AIR PADA BEBERAPA JENIS TANAH YANG TERDAPAT
DI SEKITAR UNIVERSITAS RIAU
Yunita Sari
NIM : 1405112576
Program Studi Pendidikan Biologi Jurusan PMIPA FKIP
Universitas Riau Pekanbaru 28293
E-mail : yunita.sari@student.unri.ac.id
ABSTRACT
Penelitian dilakukan untuk mengetahui laju gerak kapilaritas air dan kemampuan
beberapa jenis tanah dalam mengikat air pada tanggal 18 Maret 2016. Penelitian
dilakukan dengan metode eksperimen. Data yang diperoleh disajikan dalam
bentuk tabel dan grafik serta di analisis secara deskriptif. Data hasil penelitian
mengenai percobaan kapilaritas air dengan melakukan perbandingan ketinggian
air (cm) pada kapiler tabung pada ketiga jenis sampel tanah dalam waktu t
menunjukkan hasil bahwa tanah humus mempunyai kemampuan kapilaritas air
lebih besar daripada kedua sampel tanah lainnya yaitu 5 cm/menitnya. Sedangkan
data hasil kedua yaitu mengukur volume air yang tertahan untuk menentukan
kapasitas tanah lapang pada setiap jenis tanah yaitu tanah hitam, tanah humus dan
tanah pasir, didapat hasil bahwa tanah hitam memilki kemampuan kapasitas
lapang yang lebih besar dibandingkan dua sampel tanah lainnya yaitu mampu
menahan 12 ml air dari 20 ml volume air yang dituangkan.
Key Words: Gerak Kapilaritas Air, Kapasitas Lapang Tanah
PENDAHULUAN
karena adanya gaya-gaya adhesi,
Air mempunyai fungsi yang
kohesi, dan gravitasi.
penting dalam tanah. Menurut Majid
Tekstur tanah bergantung
(2011) bahwa air terdapat dalam
pada ukuran partikel-partikelnya.
tanah karena ditahan (diserap) oleh
Partikel tanah dapat berkisar dari
massa tanah, tertahan oleh lapisan
pasir yang kasar ( 0,02-2 mm ) ,
kedap air, atau karena keadaan
lempung ( 0,002-0,02 ) hingga
drainase yang kurang baik. Air dapat
partikel mikroskopis yakni tanah liat
meresap atau ditahan oleh tanah
( kurang dari 0,002 mm ) . Partikelpartikel tanah yang berbeda ini
1
Kapilaritas Air dan Kapasitas Tanah Lapang
muncul karena pengikisan bebatuan.
Pembekuan air di dalam retakan
bebatuan menyebabkan bebatuan
pecah secara mekanis, dan asam
lemah
di
dalam
tanah
menghancurkan bebatuan secara
kimiawi.
Ketika
organismeorganisme menembus batu, mereka
mempercepat penghancuran melalui
agen agen mekanis dan kimiawi.
(Campbell, 2008 )
Tanah-tanah yang bertekstur
pasir mempunyai luas permukaan
yang kecil sehingga sulit untuk
menahan air maupun unsur hara.
Tanah-tanah
yang
bertekstur
lempung mempunyai luas permukaan
yang besar sehingga kemampuan
menahan air dan menyediakan unsur
hara tinggi. Tanah bertekstur halus
lebih aktif dalam reaksi kimia
daripada tanah yang bertekstur kasar.
Tanah-tanah yang bertekstur halus
mempunyai kemampuan menyimpan
air dan hara makanan bagi tanaman
(Kay, 2000)
Kapilaritas adalah pergerakan
air dari situs yang berkadar tinggi ke
situs yang berkadar air rendah akibat
kenaikan
energy
retensinya.
Kapilaritas air pada tanah ini
dipengaruhi oleh struktur tanah.
Struktur tanah merupakan sifat fisik
tanah yang menggambarkan susunan
ruangan partikel-partikel tanah yang
bergabung satu dengan yang lain
membentuk agregat dari hasil proses
pedogenesis. Struktur
tanah
berhubungan dengan cara dimana
partikel pasir, debu, dan liat relatif
disusun satu sama lain (Dani, 2000)
Menurut
Hardjowigeno
(2003) tekstur tanah menunjukkan
kasar halusnya tanah. Tekstur tanah
merupakan perbandingan antara
butir-butir pasir, debu dan liat. Untuk
membedakan masing-masing tekstur
tanah dapat dilihat ciri–ciri dari
ketiga tekstur tanah tersebut. Selain
itu, setiap tekstur tanah mempunyai
karakteristiknya
masing–masing.
Karateristik tekstur pasir yaitu daya
menahan air rendah, ukuran yang
besar menyebabkan ruang pori besar
lebih banyak, perkolasi cepat,
sehingga aerasi dan drainase tanah
pasir relative baik. Partikel pasir ini
berbentuk bulat dan tidak lekat satu
sama lain. Karakteristik tekstur debu
yaitu pasir kecil, yang tanah
keringnya menggumpal tetapi mudah
pecah jika basah, empuk dan
menepung. Fraksi debu mempunyai
sedikit sifat plastis dan kohesi yang
cukup baik. Karateristik tekstur liat
yaitu berbentuk lempeng, punya sifat
lekat yang tinggi sehingga bila
dibasahi amat lengket dan sangat
plastis, sifat mengembang dan
mengkerut yang besar.
Struktur tanah berhubungan
dengan cara dimana partikel pasir,
debu, dan liat relatif disusun satu
sama lain. Kisaran air tanah tersedia
bagi tanaman merupakan air yang
terikat antara kapasitas lapang dan
titik layu permanen yang besarnya
bervariasi tergantung pada tekstur
tanah, makin halus tekstur makin
2
Kapilaritas Air dan Kapasitas Tanah Lapang
besar kisarannya (Hakim et all.
1986). Kapasitas lapang adalah
keadaan tanah yang cukup lembab
yang menunjukan air terbanyak yang
dapat ditahan oleh tanah terhadap
gaya
tarik
gravitasi.
Tinggi
rendahnya
kapasitas
lapang
tergantung pada jenis tanah dan
ruang pori-pori total pada setiap jenis
tanah berbeda sebab ruang pori-pori
total pada tanah berpasir semakin
rendah, tetapi sebagian dari pori-pori
itu terdiri dari pori-pori yang besar
dan sangat efisien dalam lalu lintas
air maupun udara. Faktor-faktor yang
mempengaruhi kadar air di dalam
tanah adalah tekstur tanah, kadar
bahan organik tanah, kedalaman
solum atau lapisan tanah, iklim dan
tumbuhan, senyawa kimiawi, pori
tanah, dan permeabilitas tanah.
Kapasitas lapang adalah
keadaan tanah yang cukup lembab
yang menunjukan air terbanyak yang
dapat ditahan oleh tanah terhadap
gaya
tarik
gravitasi. Tinggi
rendahnya
kapasitas
lapang
tergantung pada jenis tanah dan
ruang pori-pori total pada setiap jenis
tanah berbeda sebab ruang pori-pori
total pada tanah berpasir semakin
rendah, tetapi sebagian dari pori-pori
itu terdiri dari pori-pori yang besar
dan sangat efisien dalam lalu lintas
air maupun udara. (Rohmat dan
Soekarno, 2006)
Berdasarkan
hal
diatas,
terdapat rumusan permasalahan yaitu
bagaimana
kemampuan
tanah
mengikat air dan gerak kapilaritas air
pada beberapa jenis tanah. Maka
perlu dilakukan percobaan dengan
tujuan
untuk
mengetahui
kemampuan tanah mengikat air dan
gerak kapilaritas air pada beberapa
jenis tanah.
BAHAN DAN METODE
Percobaan ini dilaksanakan di
laboratorium
PMIPA
FKIP
Universitas Riau pada tanggal 17
Maret 2016. Alat yang digunakan
pada percobaan ini adalah; pipa gelas
(semprong kaca) yang berdiameter 5
cm dan tinggi 25 cm sebanyak 3
buah, beker glass 3 buah, gabus
stereofoam 3 buah , kain kasa, dan
karet gelang sebanyak 3 buah.
Sedangkan bahan yang digunakan
pada percobaan ini adalah: empat
jenis tekstur tanah yakni tanah pasir,
tanah humus, tanah hitam dan tanah
liat.
Cara
kerja
praktikum
mengamati gerak kapilaritas air
adalah sebagai berikut; Pertama
keringkan ketiga sampel tanah yang
akan kita amati sehingga tidak
mengandung air. Kemudian, sumbat
salah satu ujung tabung kaca dengan
kain kasa sebagai alasnya. Lalu,
masukkan sampel tanah ke dalam
pipa sampai diisi 2/3 bagiannya.
Tegakkan pipa di atas gelas beaker
yang telah diisi air setinggi 5 cm dan
diganjal gabus sterofoam. Amati
perambatan air pada ketiga jenis
tekstur tanah dari menit ke menit dan
lihat pada bagian mana air paling
cepat merambat. Ukur ketinggian air
3
Kapilaritas Air dan Kapasitas Tanah Lapang
setiap 5 menit selama 30 menit.
Masukkan data hasil pengamatan ke
dalam tabel.
Cara kerja praktikum kedua
untuk mengetahui kapasitas lapang
tanah adalah sebagai berikut; (1)
Keringkan ke-3 sampel tanah sampai
tidak mengandung air (2) tutuplah
salah satu lubang pipa kaca lampu
(semprong) dengan karet penyumbat
yang telah diberi saluran buangan air
kasa. Timbanglah beratnya (3)
Masukkan sampel tanah ke dalamnya
sampai ketingian 5 cm dari dasar
kaca, lalu timbanglah berat totalnya
(4) Hitung berat tanahnya dan hitung
pula volumenya (5) tegakkan pipa
(6) Tuangkan 20 ml air melalui
mulut pipa dan biarkan air meresap
ke dalam tanah (7) Ukur kecepatan
tanah
melakukan
air
dengan
mencatat waktu yang dibutuhkan
dari awal penuangan air sampai tetes
pertama muncul (8) Biarkan air terus
lalu sampai tidak ada lagi air yang
menetes keluar keluar. Keadaan air
tanah itu disebut dalam keadaan
“kapasitas lapang” (field capacity)
(9) dicatat volume yang dilalukan
(tertampung dalam beker) dan hitung
berapa air tertahan oleh partikel
tanah (volume mula-mula – volume
dilalukan) dan (10) Masukkan data
hasil pengamatan kemampuan tanah
mengikat air dalam tabel yang sudah
disediakan.
HASIL DAN PEMBAHASAN
1.
Gerak Kapilaritas Air
Gerak kapilaritas air pada tanah pasir, tanah humus dan tanah liat
berdasarkan hasil percobaan dapat dilihat pada Tabel 1 dan Grafik 1 berikut ini.
Tabel 1. Tabel ketinggian air (cm) kapiler pada tabung pada ketiga jenis tanah
Menit ke :
1
2
3
4
5
6
Tanah Pasir
3,5 cm
3,7 cm
4 cm
4,2 cm
4,6 cm
4,8 cm
Tanah Humus
4 cm
4,5 cm
4,8 cm
5,1 cm
5,5 cm
5,8 cm
Tanah Liat
1,5 cm
1,8 cm
2 cm
2,9 cm
3,2 cm
3,5 cm
4
Kapilaritas Air dan Kapasitas Tanah Lapang
Grafik 1. Grafik ketinggian air (cm) kapiler pada tabung ketiga jenis tanah
6
5
4
Ketinggian (cm)
Tanah Pasir
3
Tanah Humus
2
Tanah Liat
1
0
5
10
15
20
25
30
Menit ke-
Dari grafik di atas didapatkan
hasil dari ketiga sampel tanah yang
digunakan, tanah yang memiliki
kapilaritas lebih besar adalah tanah
humus. Hal ini di karenakan humus
memiliki struktur yang tidak rapat
dan memiliki banyak pori-pori
sehingga memungkinkan aliran air
yang cepat kedalam tanah. Hal
tersebutlah yang menyebabkan tanah
humus lebih cepat menyerap air
dibandingkan dengan tanah-tanah
yang lain. Dapat dilihat pada tabel
pada 5 menit pertama tanah humus
sudah mampu menyerap air hingga
ketinggian 4 cm, sedangkan tanah
pasir menyerap air hingga 3,5 cm
serta tanah liat 1,5 cm. Tanah liat
memiliki daya kapilaritas terendah
karena tanah liat memiliki pori mikro
sehingga kecepatan air untuk
merambat lebih lambat dibanding
dengan kecepatan rambat air pada
tanah humus dan tanah pasir.Urutan
kecepatan gerak kapilaritas pada
ketiga jenis tanah yaitu tanah humus,
tanah pasir dan tanah liat. Tekstur
tanah
akan
mempengaruhi
kemampuan tanah dalam menyimpan
dan menyediakan unsure hara bagi
tanaman (Tambunan, 2008).
2. Kemampuan Tanah Mengikat Air
Kadar air tanah pada kapasitas lapangan pada tanah pasir, tanah humus dan
tanah hitam dapat dilihat pada tabel 2 berikut ini
5
Kapilaritas Air dan Kapasitas Tanah Lapang
Tabel 2. Tabel Kadar Air Tanah (G) Pada Kapasitas Lapangan Pada Tiga Jenis
Tanah
Ulangan
Tanah Hitam
Tanah Humus
Tanah Pasir
Waktu
Volume
Waktu
Volume
Waktu
Volume
tetes
air
tetes
air
tetes
air
tertahan
tertahan
tertahan
1
15 detik
20 ml
2 detik
20 ml
10 detik
20 ml
2
1 menit 7
12 ml
44 detik
8 ml
1 menit
10 ml
detik
Rerata
41 detik
16 ml
23 detik
14 ml
35 detik
15 ml
Berdasarkan Tabel 2 tersebut,
dapat dilihat bahwa waktu yang
dibutuhkan untuk tetes pertama pada
masing-masing tanah berbeda. Pada
tanah hitam dibutuhkan waktu 15
detik, pada tanah humus dibutuhkan
waktu 2 detik dan pada tanah pasir
dibutuhkan waktu 10 detik. Secara
berurutan tetes pertama dimulai dari
tanah humus, tanah pasir dan
kemudian tanah hitam.
Sesuai dengan sifatnya, tanah
dapat menahan air. Sehingga saat air
yang dituangkan sebanyak 20 ml ke
masing-masing
tanah,
terdapat
beberapa volume yang tertahan oleh
tanah. Berdasarkan Tabel 2 volume
air yang tertahan pada masingmasing tanah berbeda. Pada tanah
hitam paling banyak menahan air
dibanding 2 jenis tanah lainnya yaitu
sebanyak 12 ml, pada tanah humus
menahan air sebanyak 8 ml dan pada
tanah pasir menahan air sebanyak 10
ml. Dari data tersebut dapat
disimpulkan bahwa tanah hitam lebih
banyak menahan air.
Menurut Hakim et al (1986)
bahwa tanah yang didominasi pasir
akan banyak mempunyai pori-pori
makro, tanah yang didominasi debu
akan mempunyai pori-pori meso
(sedang), sedangkan didominasi liat
akan banyak mempunyai pori-pori
mikro. Hal ini berbanding terbalik
dengan luas permukaan yang
terbentuk,
luas
permukaan
mencerminkan luas situs yang dapat
bersentuhan dengan air, energi atau
bahan lain, sehingga makin dominan
fraksi pasir akan makin kecil daya
tahannya untuk menahan tanah.
Makin poreus tanah akan
makin
mudah
akar
untuk
berpenetrasi, serta makin mudah air
dan udara untuk bersirkulasi tetapi
makin mudah pula air untuk hilang
dari tanah dan sebaliknya, makin
tidak poreus tanah akan makin sulit
akar untuk berpenetrasi serta makin
sulit air dan udara untuk bersirkulasi.
Oleh karena itu, maka tanah yang
baik dicerminkan oleh komposisi
ideal dari kedua kondisi ini, sehingga
tanah bertekstur debu dan lempung
akan mempunyai ketersediaan yang
optimum bagi tanaman, namun dari
segi nutrisi tanah lempung lebih baik
6
Kapilaritas Air dan Kapasitas Tanah Lapang
ketimbang tanah bertekstur debu
(Nyakpa, 1989).
Dilihat dari kecepatan rambat
air pada masing-masing jenis tanah
tersebut, dapat dikaitkan dengan
peluang ketersediaan air bagi
tanaman untuk digunakan sebagai
media tanam. Tanah pasir tidak
cocok digunakan sebagai media
tanam karena tanah pasir cepat
menyerap air namun tidak dapat
menahan air lebih banyak sehingga
akan
menyebabkan
tanaman
kekurangan air. Selain itu, Kohnke
(1989) menyatakan bahwa, tanah
bertekstur kasar (pasir) mempunyai
kandungan bahan organik sangat
rendah. Tanah hitam lebih baik untuk
dijadikan sebagai media tanam
dibanding tanah pasir dan tanah
humus karena kecepatan penyerapan
air dan kemampuan tanah menahan
air yang sedang. Selain itu, tanah
hitam juga memiliki unsur hara yang
cukup untuk tanaman.
KESIMPULAN
Tanah merupakan media
penting bagi tumbuhan karena tanah
menyediakan berbagi kebutuhanya.
Tanah humus memiliki daya serap
yang lebih cepat dibandingkan tanah
pasir dan tanah liat. Hal ini
dipengaruhi oleh struktuh tanah
humus yang berongga dan ukuran
partikel yang relatif lebih besar.
Sedangkan untuk kemampuan tanah
mengikat air paling lama pada tanah
liat karena mengandung pori mikro
yang lebih banyak dan memiliki luas
permukaan yang besar. Namun yang
paling baik digunakan sebagai media
tanam adalah tanah humus.
Pada
kemampuan
tanah
mengikat air yang paling tinggi dari
ketiga jenis tanah adalah pada tanah
hitam, hal ini disebabkan oleh
partikel – partikel yang sangat kecil
berukuran koloid dengan banyak
permukaan hidrofilik, Jadi air yang
kadarnya lebih rendah daripada
kapasitas lapang sebagian besar di
tahan oleh daya tarik antara molekul
air dan permukaan partikel tanah liat.
Kemampuan tanah mengikat air yang
dari tinggi ke rendah secara berurut
adalah tanah hitam, tanah pasir dan
tanah kebun.
DAFTAR PUSTAKA
Campbell, dkk. 2008. Biologi Jilid
II Edisi kedelapan. Erlangga :
Jakarta
Dani, Or and J. M. Wrath. 2000.
Water movement in soil. In M.
E. Summer (ed.). Handbook of
Soil Science. CRC Press, Boca
Raton-London-New
YorkWashington D.C. p. A53-A86.
Hardjowigono, H.S. 2003. Ilmu
Tanah. Akademika Pressindo,
Jakarta.
Hakim,
N.M.Y.
Nyakpa,
A.M.Lubis,
S.Ghani,
Nugroho,
M.R.Soul,
M.A.Diha,
G.B.Hong,
N.H.Balley.,
1986.DasarDasar Ilmu Tanah.Universitas
Lampung, Lampung.
7
Kapilaritas Air dan Kapasitas Tanah Lapang
Kay, B. D. and D. A. Angers. 2000.
Soil structure. In M.E. Summer
(ed.). Handbook of Soil
Science. CRC Press, Boca
Raton-London-New
York
Washington D.C. p. A229A276.
Kohnke, H. 1989. Fisika Tanah.
TerjemahanB.D. Kertonegoro.
Jurusan Tanah Fak.Pertanian
UGM. Yogyakarta. 264
Madjid, 2011. Air Tanah dan Kadar
Air Tanah.
http://dasar2ilmutanah.blogspo
t.com/2009/04/fisika-tanah-
bagian-6-air-tanah-dan.html.
(19 Maret 2016)
Rohmat, D., I. Soekarno. 2006.
Formulasi Efek Sifat Fisik
Tanah terhadap Permeabilitas
dan Suction Head Tanah.
Jurnal BIOTURA, Vol. 8 No.1
Maret 2006.
Tambunan, W.A. 2008. Kajian Sifat
Fisik Tanah dan Kimia Tanah
Hubungannya
dengan
Produksi Kelapa Sawit. Tesis
Fakultas Pertanian Universitas
Sumatera Utara. Medan.
8
KEMAMPUAN TANAH MENGIKAT AIR DAN LAJU GERAK
KAPILARITAS AIR PADA BEBERAPA JENIS TANAH YANG TERDAPAT
DI SEKITAR UNIVERSITAS RIAU
Yunita Sari
NIM : 1405112576
Program Studi Pendidikan Biologi Jurusan PMIPA FKIP
Universitas Riau Pekanbaru 28293
E-mail : yunita.sari@student.unri.ac.id
ABSTRACT
Penelitian dilakukan untuk mengetahui laju gerak kapilaritas air dan kemampuan
beberapa jenis tanah dalam mengikat air pada tanggal 18 Maret 2016. Penelitian
dilakukan dengan metode eksperimen. Data yang diperoleh disajikan dalam
bentuk tabel dan grafik serta di analisis secara deskriptif. Data hasil penelitian
mengenai percobaan kapilaritas air dengan melakukan perbandingan ketinggian
air (cm) pada kapiler tabung pada ketiga jenis sampel tanah dalam waktu t
menunjukkan hasil bahwa tanah humus mempunyai kemampuan kapilaritas air
lebih besar daripada kedua sampel tanah lainnya yaitu 5 cm/menitnya. Sedangkan
data hasil kedua yaitu mengukur volume air yang tertahan untuk menentukan
kapasitas tanah lapang pada setiap jenis tanah yaitu tanah hitam, tanah humus dan
tanah pasir, didapat hasil bahwa tanah hitam memilki kemampuan kapasitas
lapang yang lebih besar dibandingkan dua sampel tanah lainnya yaitu mampu
menahan 12 ml air dari 20 ml volume air yang dituangkan.
Key Words: Gerak Kapilaritas Air, Kapasitas Lapang Tanah
PENDAHULUAN
karena adanya gaya-gaya adhesi,
Air mempunyai fungsi yang
kohesi, dan gravitasi.
penting dalam tanah. Menurut Majid
Tekstur tanah bergantung
(2011) bahwa air terdapat dalam
pada ukuran partikel-partikelnya.
tanah karena ditahan (diserap) oleh
Partikel tanah dapat berkisar dari
massa tanah, tertahan oleh lapisan
pasir yang kasar ( 0,02-2 mm ) ,
kedap air, atau karena keadaan
lempung ( 0,002-0,02 ) hingga
drainase yang kurang baik. Air dapat
partikel mikroskopis yakni tanah liat
meresap atau ditahan oleh tanah
( kurang dari 0,002 mm ) . Partikelpartikel tanah yang berbeda ini
1
Kapilaritas Air dan Kapasitas Tanah Lapang
muncul karena pengikisan bebatuan.
Pembekuan air di dalam retakan
bebatuan menyebabkan bebatuan
pecah secara mekanis, dan asam
lemah
di
dalam
tanah
menghancurkan bebatuan secara
kimiawi.
Ketika
organismeorganisme menembus batu, mereka
mempercepat penghancuran melalui
agen agen mekanis dan kimiawi.
(Campbell, 2008 )
Tanah-tanah yang bertekstur
pasir mempunyai luas permukaan
yang kecil sehingga sulit untuk
menahan air maupun unsur hara.
Tanah-tanah
yang
bertekstur
lempung mempunyai luas permukaan
yang besar sehingga kemampuan
menahan air dan menyediakan unsur
hara tinggi. Tanah bertekstur halus
lebih aktif dalam reaksi kimia
daripada tanah yang bertekstur kasar.
Tanah-tanah yang bertekstur halus
mempunyai kemampuan menyimpan
air dan hara makanan bagi tanaman
(Kay, 2000)
Kapilaritas adalah pergerakan
air dari situs yang berkadar tinggi ke
situs yang berkadar air rendah akibat
kenaikan
energy
retensinya.
Kapilaritas air pada tanah ini
dipengaruhi oleh struktur tanah.
Struktur tanah merupakan sifat fisik
tanah yang menggambarkan susunan
ruangan partikel-partikel tanah yang
bergabung satu dengan yang lain
membentuk agregat dari hasil proses
pedogenesis. Struktur
tanah
berhubungan dengan cara dimana
partikel pasir, debu, dan liat relatif
disusun satu sama lain (Dani, 2000)
Menurut
Hardjowigeno
(2003) tekstur tanah menunjukkan
kasar halusnya tanah. Tekstur tanah
merupakan perbandingan antara
butir-butir pasir, debu dan liat. Untuk
membedakan masing-masing tekstur
tanah dapat dilihat ciri–ciri dari
ketiga tekstur tanah tersebut. Selain
itu, setiap tekstur tanah mempunyai
karakteristiknya
masing–masing.
Karateristik tekstur pasir yaitu daya
menahan air rendah, ukuran yang
besar menyebabkan ruang pori besar
lebih banyak, perkolasi cepat,
sehingga aerasi dan drainase tanah
pasir relative baik. Partikel pasir ini
berbentuk bulat dan tidak lekat satu
sama lain. Karakteristik tekstur debu
yaitu pasir kecil, yang tanah
keringnya menggumpal tetapi mudah
pecah jika basah, empuk dan
menepung. Fraksi debu mempunyai
sedikit sifat plastis dan kohesi yang
cukup baik. Karateristik tekstur liat
yaitu berbentuk lempeng, punya sifat
lekat yang tinggi sehingga bila
dibasahi amat lengket dan sangat
plastis, sifat mengembang dan
mengkerut yang besar.
Struktur tanah berhubungan
dengan cara dimana partikel pasir,
debu, dan liat relatif disusun satu
sama lain. Kisaran air tanah tersedia
bagi tanaman merupakan air yang
terikat antara kapasitas lapang dan
titik layu permanen yang besarnya
bervariasi tergantung pada tekstur
tanah, makin halus tekstur makin
2
Kapilaritas Air dan Kapasitas Tanah Lapang
besar kisarannya (Hakim et all.
1986). Kapasitas lapang adalah
keadaan tanah yang cukup lembab
yang menunjukan air terbanyak yang
dapat ditahan oleh tanah terhadap
gaya
tarik
gravitasi.
Tinggi
rendahnya
kapasitas
lapang
tergantung pada jenis tanah dan
ruang pori-pori total pada setiap jenis
tanah berbeda sebab ruang pori-pori
total pada tanah berpasir semakin
rendah, tetapi sebagian dari pori-pori
itu terdiri dari pori-pori yang besar
dan sangat efisien dalam lalu lintas
air maupun udara. Faktor-faktor yang
mempengaruhi kadar air di dalam
tanah adalah tekstur tanah, kadar
bahan organik tanah, kedalaman
solum atau lapisan tanah, iklim dan
tumbuhan, senyawa kimiawi, pori
tanah, dan permeabilitas tanah.
Kapasitas lapang adalah
keadaan tanah yang cukup lembab
yang menunjukan air terbanyak yang
dapat ditahan oleh tanah terhadap
gaya
tarik
gravitasi. Tinggi
rendahnya
kapasitas
lapang
tergantung pada jenis tanah dan
ruang pori-pori total pada setiap jenis
tanah berbeda sebab ruang pori-pori
total pada tanah berpasir semakin
rendah, tetapi sebagian dari pori-pori
itu terdiri dari pori-pori yang besar
dan sangat efisien dalam lalu lintas
air maupun udara. (Rohmat dan
Soekarno, 2006)
Berdasarkan
hal
diatas,
terdapat rumusan permasalahan yaitu
bagaimana
kemampuan
tanah
mengikat air dan gerak kapilaritas air
pada beberapa jenis tanah. Maka
perlu dilakukan percobaan dengan
tujuan
untuk
mengetahui
kemampuan tanah mengikat air dan
gerak kapilaritas air pada beberapa
jenis tanah.
BAHAN DAN METODE
Percobaan ini dilaksanakan di
laboratorium
PMIPA
FKIP
Universitas Riau pada tanggal 17
Maret 2016. Alat yang digunakan
pada percobaan ini adalah; pipa gelas
(semprong kaca) yang berdiameter 5
cm dan tinggi 25 cm sebanyak 3
buah, beker glass 3 buah, gabus
stereofoam 3 buah , kain kasa, dan
karet gelang sebanyak 3 buah.
Sedangkan bahan yang digunakan
pada percobaan ini adalah: empat
jenis tekstur tanah yakni tanah pasir,
tanah humus, tanah hitam dan tanah
liat.
Cara
kerja
praktikum
mengamati gerak kapilaritas air
adalah sebagai berikut; Pertama
keringkan ketiga sampel tanah yang
akan kita amati sehingga tidak
mengandung air. Kemudian, sumbat
salah satu ujung tabung kaca dengan
kain kasa sebagai alasnya. Lalu,
masukkan sampel tanah ke dalam
pipa sampai diisi 2/3 bagiannya.
Tegakkan pipa di atas gelas beaker
yang telah diisi air setinggi 5 cm dan
diganjal gabus sterofoam. Amati
perambatan air pada ketiga jenis
tekstur tanah dari menit ke menit dan
lihat pada bagian mana air paling
cepat merambat. Ukur ketinggian air
3
Kapilaritas Air dan Kapasitas Tanah Lapang
setiap 5 menit selama 30 menit.
Masukkan data hasil pengamatan ke
dalam tabel.
Cara kerja praktikum kedua
untuk mengetahui kapasitas lapang
tanah adalah sebagai berikut; (1)
Keringkan ke-3 sampel tanah sampai
tidak mengandung air (2) tutuplah
salah satu lubang pipa kaca lampu
(semprong) dengan karet penyumbat
yang telah diberi saluran buangan air
kasa. Timbanglah beratnya (3)
Masukkan sampel tanah ke dalamnya
sampai ketingian 5 cm dari dasar
kaca, lalu timbanglah berat totalnya
(4) Hitung berat tanahnya dan hitung
pula volumenya (5) tegakkan pipa
(6) Tuangkan 20 ml air melalui
mulut pipa dan biarkan air meresap
ke dalam tanah (7) Ukur kecepatan
tanah
melakukan
air
dengan
mencatat waktu yang dibutuhkan
dari awal penuangan air sampai tetes
pertama muncul (8) Biarkan air terus
lalu sampai tidak ada lagi air yang
menetes keluar keluar. Keadaan air
tanah itu disebut dalam keadaan
“kapasitas lapang” (field capacity)
(9) dicatat volume yang dilalukan
(tertampung dalam beker) dan hitung
berapa air tertahan oleh partikel
tanah (volume mula-mula – volume
dilalukan) dan (10) Masukkan data
hasil pengamatan kemampuan tanah
mengikat air dalam tabel yang sudah
disediakan.
HASIL DAN PEMBAHASAN
1.
Gerak Kapilaritas Air
Gerak kapilaritas air pada tanah pasir, tanah humus dan tanah liat
berdasarkan hasil percobaan dapat dilihat pada Tabel 1 dan Grafik 1 berikut ini.
Tabel 1. Tabel ketinggian air (cm) kapiler pada tabung pada ketiga jenis tanah
Menit ke :
1
2
3
4
5
6
Tanah Pasir
3,5 cm
3,7 cm
4 cm
4,2 cm
4,6 cm
4,8 cm
Tanah Humus
4 cm
4,5 cm
4,8 cm
5,1 cm
5,5 cm
5,8 cm
Tanah Liat
1,5 cm
1,8 cm
2 cm
2,9 cm
3,2 cm
3,5 cm
4
Kapilaritas Air dan Kapasitas Tanah Lapang
Grafik 1. Grafik ketinggian air (cm) kapiler pada tabung ketiga jenis tanah
6
5
4
Ketinggian (cm)
Tanah Pasir
3
Tanah Humus
2
Tanah Liat
1
0
5
10
15
20
25
30
Menit ke-
Dari grafik di atas didapatkan
hasil dari ketiga sampel tanah yang
digunakan, tanah yang memiliki
kapilaritas lebih besar adalah tanah
humus. Hal ini di karenakan humus
memiliki struktur yang tidak rapat
dan memiliki banyak pori-pori
sehingga memungkinkan aliran air
yang cepat kedalam tanah. Hal
tersebutlah yang menyebabkan tanah
humus lebih cepat menyerap air
dibandingkan dengan tanah-tanah
yang lain. Dapat dilihat pada tabel
pada 5 menit pertama tanah humus
sudah mampu menyerap air hingga
ketinggian 4 cm, sedangkan tanah
pasir menyerap air hingga 3,5 cm
serta tanah liat 1,5 cm. Tanah liat
memiliki daya kapilaritas terendah
karena tanah liat memiliki pori mikro
sehingga kecepatan air untuk
merambat lebih lambat dibanding
dengan kecepatan rambat air pada
tanah humus dan tanah pasir.Urutan
kecepatan gerak kapilaritas pada
ketiga jenis tanah yaitu tanah humus,
tanah pasir dan tanah liat. Tekstur
tanah
akan
mempengaruhi
kemampuan tanah dalam menyimpan
dan menyediakan unsure hara bagi
tanaman (Tambunan, 2008).
2. Kemampuan Tanah Mengikat Air
Kadar air tanah pada kapasitas lapangan pada tanah pasir, tanah humus dan
tanah hitam dapat dilihat pada tabel 2 berikut ini
5
Kapilaritas Air dan Kapasitas Tanah Lapang
Tabel 2. Tabel Kadar Air Tanah (G) Pada Kapasitas Lapangan Pada Tiga Jenis
Tanah
Ulangan
Tanah Hitam
Tanah Humus
Tanah Pasir
Waktu
Volume
Waktu
Volume
Waktu
Volume
tetes
air
tetes
air
tetes
air
tertahan
tertahan
tertahan
1
15 detik
20 ml
2 detik
20 ml
10 detik
20 ml
2
1 menit 7
12 ml
44 detik
8 ml
1 menit
10 ml
detik
Rerata
41 detik
16 ml
23 detik
14 ml
35 detik
15 ml
Berdasarkan Tabel 2 tersebut,
dapat dilihat bahwa waktu yang
dibutuhkan untuk tetes pertama pada
masing-masing tanah berbeda. Pada
tanah hitam dibutuhkan waktu 15
detik, pada tanah humus dibutuhkan
waktu 2 detik dan pada tanah pasir
dibutuhkan waktu 10 detik. Secara
berurutan tetes pertama dimulai dari
tanah humus, tanah pasir dan
kemudian tanah hitam.
Sesuai dengan sifatnya, tanah
dapat menahan air. Sehingga saat air
yang dituangkan sebanyak 20 ml ke
masing-masing
tanah,
terdapat
beberapa volume yang tertahan oleh
tanah. Berdasarkan Tabel 2 volume
air yang tertahan pada masingmasing tanah berbeda. Pada tanah
hitam paling banyak menahan air
dibanding 2 jenis tanah lainnya yaitu
sebanyak 12 ml, pada tanah humus
menahan air sebanyak 8 ml dan pada
tanah pasir menahan air sebanyak 10
ml. Dari data tersebut dapat
disimpulkan bahwa tanah hitam lebih
banyak menahan air.
Menurut Hakim et al (1986)
bahwa tanah yang didominasi pasir
akan banyak mempunyai pori-pori
makro, tanah yang didominasi debu
akan mempunyai pori-pori meso
(sedang), sedangkan didominasi liat
akan banyak mempunyai pori-pori
mikro. Hal ini berbanding terbalik
dengan luas permukaan yang
terbentuk,
luas
permukaan
mencerminkan luas situs yang dapat
bersentuhan dengan air, energi atau
bahan lain, sehingga makin dominan
fraksi pasir akan makin kecil daya
tahannya untuk menahan tanah.
Makin poreus tanah akan
makin
mudah
akar
untuk
berpenetrasi, serta makin mudah air
dan udara untuk bersirkulasi tetapi
makin mudah pula air untuk hilang
dari tanah dan sebaliknya, makin
tidak poreus tanah akan makin sulit
akar untuk berpenetrasi serta makin
sulit air dan udara untuk bersirkulasi.
Oleh karena itu, maka tanah yang
baik dicerminkan oleh komposisi
ideal dari kedua kondisi ini, sehingga
tanah bertekstur debu dan lempung
akan mempunyai ketersediaan yang
optimum bagi tanaman, namun dari
segi nutrisi tanah lempung lebih baik
6
Kapilaritas Air dan Kapasitas Tanah Lapang
ketimbang tanah bertekstur debu
(Nyakpa, 1989).
Dilihat dari kecepatan rambat
air pada masing-masing jenis tanah
tersebut, dapat dikaitkan dengan
peluang ketersediaan air bagi
tanaman untuk digunakan sebagai
media tanam. Tanah pasir tidak
cocok digunakan sebagai media
tanam karena tanah pasir cepat
menyerap air namun tidak dapat
menahan air lebih banyak sehingga
akan
menyebabkan
tanaman
kekurangan air. Selain itu, Kohnke
(1989) menyatakan bahwa, tanah
bertekstur kasar (pasir) mempunyai
kandungan bahan organik sangat
rendah. Tanah hitam lebih baik untuk
dijadikan sebagai media tanam
dibanding tanah pasir dan tanah
humus karena kecepatan penyerapan
air dan kemampuan tanah menahan
air yang sedang. Selain itu, tanah
hitam juga memiliki unsur hara yang
cukup untuk tanaman.
KESIMPULAN
Tanah merupakan media
penting bagi tumbuhan karena tanah
menyediakan berbagi kebutuhanya.
Tanah humus memiliki daya serap
yang lebih cepat dibandingkan tanah
pasir dan tanah liat. Hal ini
dipengaruhi oleh struktuh tanah
humus yang berongga dan ukuran
partikel yang relatif lebih besar.
Sedangkan untuk kemampuan tanah
mengikat air paling lama pada tanah
liat karena mengandung pori mikro
yang lebih banyak dan memiliki luas
permukaan yang besar. Namun yang
paling baik digunakan sebagai media
tanam adalah tanah humus.
Pada
kemampuan
tanah
mengikat air yang paling tinggi dari
ketiga jenis tanah adalah pada tanah
hitam, hal ini disebabkan oleh
partikel – partikel yang sangat kecil
berukuran koloid dengan banyak
permukaan hidrofilik, Jadi air yang
kadarnya lebih rendah daripada
kapasitas lapang sebagian besar di
tahan oleh daya tarik antara molekul
air dan permukaan partikel tanah liat.
Kemampuan tanah mengikat air yang
dari tinggi ke rendah secara berurut
adalah tanah hitam, tanah pasir dan
tanah kebun.
DAFTAR PUSTAKA
Campbell, dkk. 2008. Biologi Jilid
II Edisi kedelapan. Erlangga :
Jakarta
Dani, Or and J. M. Wrath. 2000.
Water movement in soil. In M.
E. Summer (ed.). Handbook of
Soil Science. CRC Press, Boca
Raton-London-New
YorkWashington D.C. p. A53-A86.
Hardjowigono, H.S. 2003. Ilmu
Tanah. Akademika Pressindo,
Jakarta.
Hakim,
N.M.Y.
Nyakpa,
A.M.Lubis,
S.Ghani,
Nugroho,
M.R.Soul,
M.A.Diha,
G.B.Hong,
N.H.Balley.,
1986.DasarDasar Ilmu Tanah.Universitas
Lampung, Lampung.
7
Kapilaritas Air dan Kapasitas Tanah Lapang
Kay, B. D. and D. A. Angers. 2000.
Soil structure. In M.E. Summer
(ed.). Handbook of Soil
Science. CRC Press, Boca
Raton-London-New
York
Washington D.C. p. A229A276.
Kohnke, H. 1989. Fisika Tanah.
TerjemahanB.D. Kertonegoro.
Jurusan Tanah Fak.Pertanian
UGM. Yogyakarta. 264
Madjid, 2011. Air Tanah dan Kadar
Air Tanah.
http://dasar2ilmutanah.blogspo
t.com/2009/04/fisika-tanah-
bagian-6-air-tanah-dan.html.
(19 Maret 2016)
Rohmat, D., I. Soekarno. 2006.
Formulasi Efek Sifat Fisik
Tanah terhadap Permeabilitas
dan Suction Head Tanah.
Jurnal BIOTURA, Vol. 8 No.1
Maret 2006.
Tambunan, W.A. 2008. Kajian Sifat
Fisik Tanah dan Kimia Tanah
Hubungannya
dengan
Produksi Kelapa Sawit. Tesis
Fakultas Pertanian Universitas
Sumatera Utara. Medan.
8