ANALISIS EMPIRIK KONST ANT A PERSAMAAN INFIL TRASI KOSTIAKOV DAN PHILIP P ADA T ANAH REGOSOL COKLAT KEKELABUAN

Transkripsi

1 ANALISIS EMPIRIK KONST ANT A PERSAMAAN INFIL TRASI KOSTIAKOV DAN PHILIP P ADA T ANAH REGOSOL COKLAT KEKELABUAN Oleh: JUFRI NAPITUPULU F JURUSAN TEKNIK PERTANlAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANlAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR

2 I dedicated this little gift to my lovely family: Dad, Mom, my sisters Endang, Ririn, Lora, Linche and my brothers Poltak, Sailing. With much love to my girl, Evayanti. Tak ada anugrah lebih mulia dari salib, mahkota dan hati yang luka. Maka diamlah, jangan berkeluh kesah. Semuanya itu adalah kunci surgao Tuhan mengajqr kita tentang jalan-j<flannya supaya kita berjalan menempuhnya. Yesaya 2.3

3 ,Jufri Napitupulu. F ANALISIS EMPIRTK KONST ANTA PERSATlI.AA.'\: INFILTRASI KOSTIAKOV DAN PHILIP PADA TANAH REGOSOL COKL.-\ T KEKELABUAN. Di bawah bimbingan DR. [r. Nora H. Pandjaitan. DEA dan DR. Ir. Asep Sapei. MS. RINGKASAN Intiltrasi merupakan suatu proses masuknya air ke dalam tanah dan mengisl sebagian pori-pori tanah. Kapasitas intiltrasi dapat diketahui besarnya dengan menggunakan persamaan infiltrasinya dan nantinya digunakan untuk menghitung besarnya ketersediaan air tanah, debit aliran pada musim kemarau, kemungkinan banjir sel1a erosi. Persamaan infiltrasi berbeda untuk setiap kondisi dan jenis tanah. oleh sebab itu perlu dilakukan sejumlah penelitian untuk memperoleh persal11aannva yang dapat berlaku seeara UI1lUIll pada berbagai kondisi dan jenis tanah. Tujuan dari penelitian ini adalah menganalisis konstanta persal11aan intiltrasi Kostiakov dan Philip dengan menggunakan metode pengepasan <ii/lillg process) untuk selanjutnya dievaluasi terhadap kadar air tanah dan porositas tanah. yang nantinya dapat digunakan untuk menyusun persamaan infiltrasi yang dapat berlaku seeara llmlll11 pada berbagai kondisi dan jenis tanah. Kapasitas intiltrasi diukur pada lahan bervegetasi dan lahan tidak bervegetasi pada kedalaman 0-10 em em dan kedalaman rata-rata 0-20 cm dengan terlebih dahulu mengukur kadar air tanah dan sifat fisik tanah yang dalam hal ini adalah tekstllr tanah sel1a porositas tanah. Kadar air tanah awal diukur dengan menggunakan g)1's11ii1 h/ock yang sudah dikalibrasi terlebih dahllill terhadap s"ala 1ll11ltitester yang akan digunakan pad a pengukuran kadar air tanah di lapangan. Pendllgaan kapasitas infiltrasi dilakukan dengan menggunakan persal11aan intiltrasi Kostiakov dan Philip. Pada penentuan persamaan infiltrasi Kostiakoy. pengukuran infiltrasi yang l11enghasilkan infiltrasi akumulatif akan digunakan untuk Illenghitllng konstanta-konstantanya dengan cara regresi linier. Pada persal11aan intiltrasi Philip konstanta dihasilkan dari kombinasi pemilihan titik-titik yang paling mendekati persamaan Kostiakoy. Persal11aan intiltrasi yang dihasilkan dari

4 kombinasi tersebut, kemudian diplotkan pada kertas grafik untuk selanjutnya dipilih berdasarkan kurva yang paling mendekati persamaan infiltrasi Kostiakov. Selanjutnya konstanta persamaan infiltrasi Kostiakov dan Philip dievaluasi terhadap Kadar air tanah untuk setiap kondisi lahan dan kedalamannya, kemudian mencari hubungannya dengan menggunakan regresi linier. Hasil dari evaluasi konstanta persamaan infiltrasi Kostiakov dan Philip terhadap kadar air tanah awal, yang mel1lpunyai hubungan erat, ditentukan oleh nilai koefisien determinasinya (R-) yang lebih besar dari 0.5. Pada lahan bervegetasi, hubungan yang paling erat antara konstanta persal1laan infiltrasi Kostiakov terhadap kadar air tanah adalah : untuk konstanta K pada kedalal1lan rata-rata 0-20 em, K = R ; konstanta II pada kedalal1lan 0-10 em, II = Sedangkan pada persal1laan Philip konstanta C pada kedalaman rata-rata 0-20 cm, C = R+l2.973, menunjukkan hubungan yang erat sedangkan pada konstanta D tidak. Pada lahan tidak bervegetasi, hubungan yang paling erat antal'a konstanta persal1laan infiltrasi Kostiakov terhadap Kadar air tanah adalah : untuk konstanta K pada kedalaman 0-10 em, K = ; konstanta II pad a kedalal11an Il- 10 cm, II = Dan pada persal11aan Philip konstanta C pada kedalal1lan rata-rata 0-10 cm, C = ; dan konstanta D pada kedalal11an 0-20 em, D = R menunjukkan hubungan yang paling erat Konstanta-konstanta dari persal1laan infiltrasi Kostiakov dan Philip juga di evaluasi terhadap porositas tanah yang dalam hal ini menyangkut porositas total dan porositas drainase tanah. Hubungan antara konstanta persamaan infiltrasi Kostiakov dan Philip seeara umum menunjukkan pola hubungan yang sama, yaitu berkorelasi positif terhadap porositas tanah. Semakin keeil nilai porositas tanah maka nilai konstanta persal11aan infiltrasi Kostiakov dan Philip yang dihasilkan semakin kecil pula.

5 ANALISIS EMPIRIK KONSTANTA I'ERSAMAAN INFILTRASI KOSTIAKOV DAN PHILIP PADA TANAH REGOSOL COKLAT KEKELABUAN Oleh: JUFRI NAPITUPULU F Skripsi Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Jurusan Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor 1998 JURUSAN TEKNIK PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR

6 FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR ANALISIS EMPIRIK KONSTANTA PERSAMAAN INFILTRASI KOSTIAKOV DAN PHILIP PADA TANAH REGOSOL COKLA T KEKELABUAN Skripsi Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Jurusan Teknik Peltanian Fakultas Teknologi Pertanian lnstitut Pertanian Bogor Oleh: JUFRI NAPITUPULU F Tanggal lulus : 3 September 1998 \... /!, -----n.--cr:j..l!\;~ ~ DR.lr. Asep Sapei, MS. Dosen Pembimbing II

7 KATA PENGANTAR Segala puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Allah Yang Maha Kasih atas karunia dan penyertaan-nya, sehingga penulisan skripsi ini dapat terselesaikan dengan baik. Dengan segala ketulusan dan kerendahan hati, penulis mgm mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : I. DR. Ir Nora H. Pandjaitan, DEA. selaku Dosen Pembimbing Akademik yang telah banyak membimbing penulis dalam penyelesaian skripsi ini. 2. DR. Ir. Asep Apei, M.S. sebagai Dosen Pembimbing II yang telah memberikan perhatiannya untuk penyempurnaan skripsi ini. 3. DR. Ir. I Nengah Suastawa, MSc. yang telah bersedia menjadi penguji pada saat dilaksanakannya ujian sidang dan turut serta dalam penyempurnaan skripsi ini. 4. Bapak M.B. Napitupulu dan Mama S. br. Samosir, Kak Duma, Kak Ririn, Bang Poltak sel1a Dek Lora, Linche dan Sailing tercinta yang senantiasa memberikan dukungan, semangat dan doa kepada penulis selama penyelesaian skripsi ini. S. Evayanti Perangin-angin terkasih, yang selalu setia menemani dan membantu penulis selama menyelesaikan skripsi ini. 6. Kak Irma, Kak Tetty, Sherly, Nando, Mas Hary, Mbak Lies dan Joab atas perhatian dan dorongan yang telah diberikan selama ini. 7. Keluarga besar eks VANESA, eks FLINSTONE, eks CAROKA, SEROJA dan SRlKAND! untuk kebersamaannya. 8. Rekan-rekan seperjuangan di Mekanisasi Pertanian dan META FN! 81). J MHz Selvi, Andar, Mitha, So'Mad, Botik, Jules, Hanny, Yudhi, Cha', Fidonk, Nouval, Heidi, Pande, Leni, Kusni, Poppy, Vera, Rio, Bogel, Rukhay, Ndang, Ina, Ntoet, Rara, Jejenk, Uchin dan yang lainnya untuk persahabatan yang manis selama ini. 9. Teman-teman di UK PMK IPB khususnya Komisi Kesenian, untuk doanya yang indah. Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh sebab itu kritik dan saran sang at diharapkan guna menyempurnakannya. Semoga karya tulis ini dapa! bermanfaat dan berkenan di hati kita semua. Bogor, September 1998 Penulis

8 DAFTAR lsi DAFTAR lsi DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR... DAFT AR LAlVIPIRAN I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang... B. TlIjllan Penelitian II. II II I IV TINJAUAN PUSTAKA A. Intiltrasi.... B. Faktor-faktor yang Mempengamhi Intiltrasi c:. Persamaan Infiltrasi D. Penentuan Kapasitas Infiltrasi.... E. Sifat Fisik Tanah F. Tanah Regosol.... Ill. METODE PENELITIAN A. Tempat dan Waktu Penelitian.... B. Bahan dan Alat.... c:. D. Metode Penelitian.... Pendekatan Persamaan lnfiltrasi... Penentllan Persamaan Philip.... E. F. Eyaillasi Konstanta Persamaan lnfiltrasi Kostiakov dan Philip Terhadap Kaelar air Tanah Awal.... G. E"aluasi Konstanta Persamaan lnfiltrasi Kostiakov dan Philip Terhadap Porositas Tanah.... IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Hasil Kalibrasi Alat Ukur Kelembaban Tanah (Gypsum Block)... B Hasil Analisis Sifat Fisik Tanah C. Hasi I Pengllkuran Infiltrasi D. Hasil Pengepasan (Filling) Persamaan lnfiltrasi... '.... E. Hubungan Antara Konstanta dari Persamaan Intiltrasi Kostiakov Philip elengan Faktor Kadar Air Tanah Awal (8)... '".... F. HlIbllngan Antara Konstanta dari Persamaan lnfiltrasi Kostiakov Philip clengan Porositas Tanah (11) V. KESI:\IPliLAN DAN SARAN A. Kesimpulan B. Saran DAFT AR P{;STAKA LAMPIR.-\\" dan dan I I ") -,

9 DAFTAR TABEL Tabel 1. Hasil anal isis tekstur tanah Regosol dalam tiga fraksi Tabel2. Tabel3. Tabel4. Tabel5. Tabel6. Tabel7. Tabel 8. Hasil analisis porositas total tanah (%volume) sebelum dan sesudah percobaan infiltrasi Hasil analisis porositas drainase tanah (%volume) sebelllll1 dan seslldah percobaan infiltrasi Hasil pehitungan Konstanta K dan n serta persamaan infiltrasi Kostiakov pada lahan bervegetasi Hasil perhitllngan konstanta K dan n serta persalllaan infiltrasi Kostiakov pada lahan tidak bervegetasi Hasil perhitungan konstanta C dan D sel1a persamaan intiltrasi pada lahan bervegetasi Hasil perhitungan konstanta C dan D serta persamaan infiltrasi pada lahan tidak bervegetasi... HlIbungan antara konstanta K dengan kadar air tanah awal Tabel 9. Hubungan antara konstanta n dengan kadar air tanah awal.... Philip Philip Tabel 10 Hubungan antara konstanta C dengan kadar air tanah awal Tabel 11. HlIbungan antara konstanta D dengan kadar air tanah awal.. Tabel 12. Data porositas total dan porositas drainase tanah hasil analisis I aboratoriulll Tabel 13. Hubllngan antara konstanta K dengan porositas tanah (porositas total, porositas drainase tanah) Tabel 14. HlIbungan antara konstanta n dengan porositas tanah (porositas total, porositas drainase tanah) Tabel 15. Hubllngan antara konstanta C dengan porositas tanah (porositas total. 24 : '7 0_ 36 4s porositas drainase tanah) Tabel 16. Hubungan antara konstanta D dengan porositas tanah (porositas total, porositas drainase tanah) 'i I 52 II

10 DAFTAR GAMBAR Gambar 1. Kapasitas infiltrasi sebagai fungsi waktu Gambar 2. Laju infiltrasi pada kondisi tanah awal Gambar 3. Pemasangan Alat Pengukur Infiltrasi (Double Ring Infiltrometer) Gambar 4. Diagram segitiga tekstur GambaI' 5. Kllrva regresi linier hubllngan alltara konstanta K dengan kadar air tallah awal pada kedalaman 0-10 em ".".".".".".".".."".".."". 33 GambaI' 6. Kurva regreasi lillier hubllngall antara konstanta K dengan kadar air tallah awal pada kedalaman em... '" "'"'''''' 34 GambaI' 7. Kllrva regreasi lillier hllbllngan antara konstanta K dengan kadar air tanah awal pada kedalaman rata-rata 0-20 em... ' Gambar 8. Kllrva regresi linier hllbllngan antara konstanta n dengan kadar air tanah awal pada kedalaman 0-10 em GambaI' 9. Kllrva regresi linier hubllngan antara konstanta n dengan kadar air tanah awal pada kedalaman em GambaI' 10. Kllrva regreasi linier hubungan antara konstanta n dengan kadar air tanah awal pada kedalaman rata-rata 0-20 em GambaI' II. Kllrva regresi linier hllbllngan antara konstanta C dengan kadar air tanah awal pada kedalaman 0-10 em... " Gambar 12 Kurva regresi linier hllbllngan antara konstanta C dengan kadar air tanah awal pada kedalaman em Gambar 13. Kllrva regreasi linier hubllngan antara konstanta C dengan kadar air tanah awal pada kedalaman rata-rata 0-20 em GambaI' 14. Kllrva regreasi linier hubllngan antara konstanta D dengan kadar air tanah awal pad a kedalaman 0-10 em. 45 Gambar 15. Kllrva regreasi lillier hllbllngan antara konstanta D dengall kadar air tanah awal pada kedalaman em... "... " Gambar 16. Kurva regreasi linier hubllngan antara konstanta D dengan kadar air tanah awal pad a kedalaman rata-rata 0-20 em...'"'''' 47 III

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

50

51

52

53

54

55

56

57

58

59

60

61

62

63

64

65

66

67

68

69

70

71

72

73

74

75

76

77

78

79

80

81

82

83