NILAI KADAR AIR KAPASITAS LAPANG BERDASARKAN
METODE DRAINASE BEBAS PADA TANAH ULTISOL
MENGGUNAKAN KOMPOS BERTANAMAN PAKCOY
(Brassica rapa L.)
SKRIPSI
MUHAMMAD LUTHFI FAISAL
140308011
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2019
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
NILAI KADAR AIR KAPASITAS LAPANG BERDASARKAN METODE
DRAINASE BEBAS PADA TANAH ULTISOL MENGGUNAKAN
KOMPOS BERTANAMAN PAKCOY (Brassica rapa L.)
SKRIPSI
OLEH:
MUHAMMAD LUTHFI FAISAL
140308011/KETEKNIKAN PERTANIAN
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk dapat memperoleh
gelar sarjana di Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara
[
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2019
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Panitia Penguji Skripsi
Prof. Dr. Ir. Sumono, MS
Dr. Taufik Rizaldi, STP, MP
Dr. Ir. Edi Susanto, M.Si
Sulastri Panggabean, STP, M.Si
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
i
ABSTRAK
MUHAMMAD LUTHFI FAISAL : Nilai Kadar Air Kapasitas Lapang Berdasarkan
Metode Drainase pada Tanah Ultisol menggunakan Kompos Bertanaman Pakcoy
(Brassica rapa L.), dibimbing oleh. SUMONO.
Nilai Kadar air kapasitas lapang (KAKL) merupakan salah satu faktor penting bagi
pertumbuhan tanaman yang dipengaruhi oleh keadaan tanahnya seperti tekstur dan bahan
organik tanah. Tujuan penelitian ini adalah memperoleh nilai KAKL menggunakan
metode Drainase Bebas pada tanah Ultisol menggunakan kompos dengan tekstur tanah
yang berbeda dan pengaruhnya terhadap pertumbuhan tanaman pakcoy. Penelitian dalam
skala rumah kaca menggunakan rancangan acak lengkap non faktorial terdiri dari 4
perlakuan dan 4 ulangan yaitu tekstur lempung berpasir dan lempung liat berpasir
masing-masing menggunakan metode drainase bebas (DB) 24 jam dan DB 48 jam.
Parameter yang diamati meliputi tekstur tanah, bahan organik, P-tersedia, N-total, pH,
porositas, KAKL, evapotranspirasi, bobot basah tanaman. Hasil pengukuran KAKL
metode DB 24 jam dan DB 48 jam pada tekstur tanah lempung berpasir dan lempung liat
berpasir berpengaruh tidak nyata terhadap nilai KAKL. Pengaruh nilai KAKL DB 24 jam
dan DB 48 jam pada tanah tekstur lempung berpasir menunjukkan hasil yang lebih tinggi
dan berbeda nyata terhadap bobot basah batang,daun dan akar tanaman pakcoy
dibandingkan tanah tekstur lempung liat berpasir. Bobot basah tanaman pakcoy yang di
tanam padah tanah ultisol menghasilkan berat rata-rata 47,11-69,93 g.
Kata kunci: Kapasitas lapang, drainase bebas, tekstur, pakcoy
ABSTRACT
MUHAMMAD LUTHFI FAISAL : Levels of Water Field Capacity based on Free
Drainage Methods at Ultisol Land using Compost using pakcoy (Brassica rapa L.),
supervised by SUMONO.
Field capacity is one of the important factors for plant’s growth that affected by texture
and organic matter. The objective of this research was to study the levels of field capacity
using Drainage methods at Ultisol soil with different textures and their effect on pakcoy’s
growth. Research was held on greenhouse scale using a completely non factorial
randomized design, consisting of 4 treatments and 4 replications, i.e. sandy loam and
sandy clay loam with free drainage method 24 hours, free drainage method 48 hours
method respectively. Observed parameters were soil texture, organic matter, available P,
total N, pH, porosity, field capacity, evapotranspiration, wet weight and dry weight of the
plant.The measurement results of KAKL 24-hour DB method and 48-hour DB on the
texture of sandy clay and sandy clay clay have no significant effect on KAKL values. The
effect of 24-hour DB KAKL and 48-hour DB on sandy clay texture soil shows higher and
significantly different results the wet weight of the stem, leaves and roots of the pakcoy
plant compared to the soil texture of sandy clay clay. The wet weight of pakcoy plants
planted with ultisol soil produced an average weight of 47.11-69.93 g.
Keywords: field capacity, free drainage, texture, pakcoy
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
ii
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Medan pada tanggal 25 November 1996 dari ayah
Ir.Indrayana dan Ibu Dra Umi Kalsum. Penulis merupakan anak kedua dari tiga
bersaudara.
Tahun 2014 penulis lulus dari SMA Negeri 13 Medan dan pada tahun
yang sama masuk ke Fakultas Pertanian USU melalui jalur SNMPTN dan lulus
pada pilihan pertama di Program Studi Keteknikan Pertanian.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis pernah menjabat sebagai Wakil
Gubernur Fakultas Pertanian Periode 2017-2018. Selain itu juga pernah menjabat
sebagai Ketua Wilayah Sumatera Ikatan Mahasiswa Pertanian Indonesia
(IMATETANI) pada tahun 2015 dan tahun 2016, dan sebagai Ketua Badan
Pengawas Organisasi IMATETANI pada tahun 2017, dan sebagai Ketua Dewan
Penasehat Organisasi IMATETANI pada tahun 2018. Dan penulis juga aktif
sebagai anggota Ikatan Mahasiswa Teknik Pertanian (IMATETA).
Penulis melaksanakan Praktek Kerja Lapangan (PKL) di Kantor Irigasi
Namu Sira-sira Kabupaten Langkat pada bulan Juli sampai Agustus 2017.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
iii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT atas rahmat dan
karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi ini
sebagai tugas akhir untuk memperoleh gelar sarjana di Program Studi Keteknikan
Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.Adapun judul dari
skripsi ini adalah “Nilai Kadar Air Kapasitas Lapang Berdasarkan Metode
Drainase Bebas pada Tanah Ultisol menggunakan Kompos Bertanaman Pakcoy
(Brassica rapa L.)”
Penulis menyadari bahwa skripsi ini dapat diselesaikan dengan bantuan
banyak pihak. Oleh karena itu, penulis ucapkan terima kasih kepada papa dan
mama serta keluarga tercinta atas dukungan moral dan materil serta limpahan do’a
dan kasih sayang. Penulis ucapkan terima kasih kepada bapak Prof. Dr. Ir.
Sumono, MS selaku komisi pembimbing atas segala bimbingan, pengarahan dan
saran yang telah diberikan kepada penulis, dan terimakasih juga kepada bapak Dr.
Ir. Edi Susanto, M.Si, bapak Dr.Taufik Rizaldi, STP, MP dan ibu Sulastri
Panggabean, STP, M,Si yang telah banyak memberikan bimbingan dan masukkan
kepada saya serta terimakasih kepada teman teman TEP 2014 yang telah banyak
membantu saya dari awal sampai akhir masa perkuliahan dan sama sama melewati
suka dan duka selama masa perkuliahan.
Akhir kata, penulis ucapkan terima kasih, semoga skripsi ini bermanfaat
bagi pihak yang membutuhkan.
Medan, September 2019
Penulis
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
iv
DAFTAR ISI
Hal
ABSTRAK ............................................................................................................... i
ABSTRACT ............................................................................................................. i
RIWAYAT HIDUP ................................................................................................. ii
KATA PENGANTAR ........................................................................................... iii
DAFTAR ISI .......................................................................................................... iv
DAFTAR TABEL .................................................................................................. vi
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... viii
DAFTAR LAMPIRAN .......................................................................................... ix
PENDAHULUAN
Latar Belakang ............................................................................................... 1
Tujuan Penelitian ........................................................................................... 5
Manfaat Penelitian ......................................................................................... 5
TINJAUAN PUSTAKA
Kebutuhan Air Tanaman................................................................................ 6
Tanah ............................................................................................................ 6
Tanah Ultisol ................................................................................................. 7
Tekstur Tanah ................................................................................................ 8
Bahan Organik Tanah .................................................................................. 10
P-tersedia ..................................................................................................... 12
N-total .......................................................................................................... 13
Reaksi Tanah ............................................................................................... 13
Kerapatan Masa Tanah ................................................................................ 14
Kerapatan Partikel Tanah ............................................................................ 15
Porositas Tanah ............................................................................................ 16
Kadar Air Kapasitas Lapang ....................................................................... 17
Evapotranspirasi .......................................................................................... 19
Metode Penetapan Kadar Air Kapasitas Lapang ......................................... 22
Tanaman Pakcoy (Brassica rapa L.) ........................................................... 23
Kompos ........................................................................................................ 24
METODOLOGI PENELITIAN
Waktu dan Tempat Penelitian ...................................................................... 26
Alat dan Bahan Penelitian ........................................................................... 26
Metode Penelitian ........................................................................................ 26
Prosedur Penelitian dan Parameter Penelitian ............................................. 28
HASIL DAN PEMBAHASAN
Tekstur Tanah .............................................................................................. 34
Bahan Organik Tanah .................................................................................. 35
P tersedia, N total, pH Tanah ....................................................................... 36
Kerapatan Massa Tanah (Bulk Density), Kerapatan Partikel Tanah (Particle Density) dan Porositas Tanah ....................................................... 37
Evapotranspirasi .......................................................................................... 40
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
v
DAFTAR ISI (Lanjutan)
Uji t Kadar Air Kapasitas Lapang ............................................................... 41
Bobot Basah Tanaman Pakcoy (Brassica rapa L.) ..................................... 41
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan .................................................................................................. 45
Saran ............................................................................................................ 45
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
vi
DAFTAR TABEL
No Hal
1. Beberapa karakteristik dari separat tanah ........................................................ 9
2. Kriteria nilai kandungan C-organik tanah ...................................................... 12
3. Kriteria nilai kandungan P-tersedia tanah ...................................................... 13
4. Kriteria nilai kandungan N-total tanah .......................................................... 13
5. Batasan kisaran nilai pH ................................................................................ 14
6. Kelas porositas tanah ..................................................................................... 17
7. Hasil analisis tekstur tanah ............................................................................. 35
8. Bahan Organik Tanah .................................................................................... 36
9. Hasil analisis sifat kimia berbagai tekstur tanah ............................................ 37
10. Hasil analisis kerapatan massa tanah, kerapatan partikel tanah dan porositas
tanah ............................................................................................................... 38
11. Hasil pengukuran ETc lempung berpasir dan ETc lempung liat berpasir ..... 41
12. Hasil pengukuran bobot basah batang,daun dan akar tanaman pakcoy
(brassica rapa L.) .................................................................................................. 42
13. Uji DMRT pengujian nilai KAKL pada berbagai tekstur tanah yang
diukur dengan metode drainase bebas terhadap bobot basah batang, daun
dan akar tanaman pakcoy (g) ................................................................................ 43
14. Uji DMRT pengujian nilai KAKL pada berbagai tekstur tanah yang
diukur dengan metode berbeda terhadap bobot basah akar
tanaman pakcoy (g) ............................................................................................... 44
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
vii
DAFTAR GAMBAR
No Hal
1. Diagram segitiga tekstur tanah menurut USDA ............................................... 10
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
viii
DAFTAR LAMPIRAN
No Hal
1. Flowchart penelitian ..................................................................................... 50
2. Peta Kabupaten Deliserdang ......................................................................... 51
3. Tekstur tanah berdasarkan segitiga USDA .................................................... 52
4. Hasil analisis tanah......................................................................................... 54
5. Perhitungan bulk density dan particle density ................................................ 55
6. Perhitungan pemberian air awal pada tanah ultisol tekstur
lempung berpasir ............................................................................................ 59
7. Perhitungan pemberian air awal pada tanah ultisol tekstur
lempung liat berpasir ...................................................................................... 61
8. Perhitungan pemberian air setelah evapotranspirasi pada tanah
Ultisol tekstur lempung berpasir .................................................................... 61
9. Perhitungan pemberian air setelah evapotranspirasi pada tanah
Ultisol tekstur lempung liat berpasir .............................................................. 65
10. Hasil pengukuran suhu harian ruangan dan evapotranspirasi ........................ 67
11. Data pemberian air pada tanah lempung berpasir bertanaman
pakcoy (Brassica rapa L.) ............................................................................. 68
12. Data pemberian air pada tanah lempung liat berpasir bertanaman
pakcoy (Brassica rapa L.) ............................................................................. 69
13. Uji t penentuan KAKL berdasarkan metode drainase bebas 24 jam
dan drainase bebas 48 jam ............................................................................. 70
14. Data berat bobot batang dan daun tanaman pakcoy (Brassica rapa L.) ....... 71
15. Dokumentasi penelitian ................................................................................... 73
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Air sangat dibutuhkan oleh tanaman karena air merupakan komponen
utama dalam menyusun sel-sel jaringan tanaman. Pentingnya air untuk kehidupan
tanaman adalah untuk membantu proses fotosintesis yang terjadi pada daun. Pada
proses fotosintesis, air dibawa oleh akar untuk menuju ke pada batang agar
disampaikan pada daun. Oleh sebab itu, air dikatakan sebagai sumber kehidupan
bagi tanaman (Islami dan Utomo, 1995). Air yang diserap tanaman adalah air
yang berada pada pori-pori tanah. Setiap jenis tanah memiliki distribusi dan
ukuran pori yang berbeda-beda, yang akan mempengaruhi ketersediaan air di
dalam tanah. Tekstur tanah sangat mempengaruhi kemampuan tanah dalam
memegang air (Haridjaja, 2013).
Kemampuan tanah menahan air dianggap setara dengan kadar air kapasitas
lapang. Ketersediaan kapasitas lapang tercapai apabila potensial matriks tanah
sama dengan potensial gravitasi, yang menunjukkan air drainase bebas berhenti.
Jury dkk., (1991) mengatakan bahwa secara umum kadar air kapasitas lapang
didefinisikan sebagai kadar air tanah di lapang pada saat air drainase sudah
berhenti atau hampir berhenti mengalir karena adanya gaya gravitasi setelah
sebelumnya tanah tersebut mengalami jenuh sempurna. Kadar air kapasitas lapang
dapat ditetapkan dengan beberapa metode diantaranya adalah metode Alhricks,
Drainase bebas, dan Pressure plate. Ketiga metode tersebut memiliki prinsip yang
berbeda. Biasanya metode yang digunakan adalah drainase bebas yang ditentukan
berdasarkan hilangnya air dan gravitasi, dan metode Pressure plate berdasarkan
tekanan setara pF 2.54 (1/3 atm) (Sulaeman, 2011).
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2
Kemampuan tanah dalam menahan pada kondisi kapasitas lapang berbeda-
beda bergantung pada tanahnya dan unsur-unsurnya. Penentuan kadar air
kapasitas lapang ini penting terutama bagi lahan yang terbatas kesediaan airnya
atau lahan kering. Di Indonesia lahan kering meliputi 63,4 juta Ha atau sekitar
33,7% dari total luas Indonesia (BPS, 2017), umumnya meliputi tanah ultisol.
Ultisol merupakan salah satu jenis tanah di Indonesia yang mempunyai sebaran
luas mencapai 45.794.000 ha atau sekitar 25% dari total luas daratan Indonesia
(Prasetyo dan Suriadikarta, 2006). Ditinjau dari luasnya, tanah Ultisol mempunyai
potensi yang tinggi untuk pengembangan pertanian lahan kering.Namun
demikian, pemanfaatan tanah ini juga menghadapi kendala berdasarkan
karakteristik tanahnya yang dapat menghambat pertumbuhan tanaman, bila tidak
dikelola dengan baik. Beberapa kendala yang umum pada tanah Ultisol adalah
kemasaman tanah tinggi, kejenuhan Al tinggi, miskin kandungan hara makro
terutama P, K, Ca, dan Mg, dan kandungan bahan organik rendah. Selain itu,
tanah Ultisol merupakan tanah kritis yang ketersediaan air tanahnya terbatas.Hal
ini disebabkan ketersediaan air pada tanah ini yang masih mengandalkan curah
hujan sebagai sumber air utamanya (Baskoro dan Tarigan, 2007).
Ketersediaan air tanah pada tanah kering ordo Ultisol merupakan salah
satu faktor penting untuk meningkatkan hasil tanaman pangan (Junedi, 2014).
Konsep kapasitas lapang sangat berguna dalam mendapatkan sejumlah air yang
tersedia dalam tanah untuk digunakan oleh tanaman (Hansen dkk., 1992). Untuk
itu, penentuan kadar air kapasitas lapang perlu diketahui, karena pada tanaman
yang tumbuh pada kondisi tidak jenuh pemberian air yang optimal umumnya
sampai pada kondisi kapasitas lapang. Akan tetapi, kadar kapasitas lapang
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
3
berbeda-beda sesuai dengan tekstur tanahnya. Hal ini dikarenakan tekstur tanah
sangat mempengaruhi kemampuan tanah dalam memegang air. Setiap jenis
tekstur tanah memiliki ukuran pori yang berbeda, dimana air yang berada dalam
pori-pori tanah adalah air yang diserap oleh tanaman.
Mengingat pentingnya mengetahui ketersediaan air tanah Ultisol pada
kapasitas lapang untuk berbagai macam tekstur tanah, maka perlu pengkajian
terus menerus. Namun karena mahalnya dan keterbatasan alat pengukuran kadar
air tanah, maka perlu mengetahui alat sederhana dan metode pengukuran kadar air
kapasitas lapang. Metode yang umum digunakan diantaranaya adalah metode
Drainase bebas dan Pressure plate (Baskoro dan Tarigan, 2007).
Selain terbatasnya ketersediaan air, tanah kering Ultisol juga miskin akan
sumber unsur hara, maka salah satu upaya untuk mengendalikan kepadatan tanah
dan kesuburan tanah adalah dengan pemberian bahan organik. Pemberian bahan
organik tidak hanya meningkatkan unsur hara dan aktivitas mikroorganisme
dalam tanah tetapi juga memegang peranan penting dalam memperbaiki sifat fisik
tanah (Sudirja, 2006).
Peran bahan organik terhadap sifat fisik tanah ialah merangsang granulasi,
memperbaiki aerasi tanah, dan meningkatkan kemampuan menahan air.
Pemberian bahan organik seperti kompos akan mampu memperbaiki struktur
tanah sehingga tanah menjadi gembur (Prihandini dan Teguh, 2007). Penggunaan
kompos sebagai pupuk sangat baik karena dapat memberikan beberapa manfaat
yaitu menyediakan unsur hara mikro bagi tanaman, menggemburkan tanah,
memperbaiki stuktur tanah, meningkatkan porositas, aerasi dan komposisi
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
4
mikroorganisme tanah, meningkatkan daya ikat tanah terhadap air serta
memudahkan pertumbuhan akar tanaman (Murbandono, 2007).
Pengembangan tanah Ultisol sebagai penyediaan lahan dalam mengatasi
beralih fungsinya lahan-lahan yang produktif dapat dimanfaatkan untuk tanaman
pangan dan hortikultura yang pada saat ini juga banyak dibutuhkan oleh
masyarakat, seperti tanaman padi, kedelai, jagung, kacang tanah, pakcoy, selada
dan lain-lain. Diantara tanaman tersebut, Pakcoy (Brassica rapa L.) adalah
tanaman sayuran daun yang satu genus dengan sawi. Pakcoy merupakan tanaman
yang berumur pendek memiliki kandungan gizi. Pakcoy merupakan salah satu
tanaman yang memiliki nilai ekonomis tinggi, untuk itu perlu adanya peningkatan
produksi pakcoy. Produksi Sawi-sawian di Indonesia pada tahun 2007-2009 yaitu
564.912, 565.636, 562.838 ton. Tanaman pakcoy dapat tumbuh di dataran tinggi
dan dataran rendah (Wahyuningsih, 2016).
Dengan demikian, untuk meningkatkan produktivitas tanah Ultisol dan
pengaruhnya terhadap pertumbuhan tanaman pakcoy, maka perlu mengetahui
keakuratan dari metode drainase bebas 24 jam dan 48 jam sehingga dapat
menentukan pemberian air yang tepat dengan cara menguji beberapa faktor yang
dapat mempengaruhi keakuratan dari metode tersebut seperti tekstur tanah dan
waktu drainasenya. Diharapkan kedua cara tersebut dapat menunjukkan perbedaan
keakuratan yang tidak signifikan, sehingga kedua cara tersebut dapat digunakan
untuk menentukan kadar air kapasitas lapang.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
5
Tujuan Penelitian
Untuk memperoleh nilai kadar air kapasitas lapang tanah Ultisol
menggunakan kompos menggunakan metode pengukuran drainase bebas 24 jam
dan 48 jam serta pengaruhnya terhadap pertumbuhan tanaman Pakcoy (Brassica
rapa L.)
Manfaat Penelitian
1. Bagi penulis yaitu sebagai bahan untuk menyusun skripsi yang merupakan
syarat untuk dapat menyelesaikan pendidikan di Program Studi Keteknikan
Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.
2. Bagi mahasiswa, sebagai informasi pendukung untuk melakukan penelitian
lebih lanjut mengenai nilai kadar air kapasitas lapang berdasarkan metode
drainase bebas pada tanah Ultisol dengan tekstur tanah yang berbeda.
3. Bagi masyarakat, untuk membantu petani dalam pengembangan dan
pengelolaan jenis tanaman pada tanah Ultisol dengan menggunakan kompos
sesuai metode pengukuran yang telah ditetapkan.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
6
TINJAUAN PUSTAKA
Kebutuhan Air Tanaman
Pemberian air harus disesuaikan dengan kebutuhan air tanaman (crop water
requirement) agar irigasi menjadi efisien. Kebutuhan air tanaman adalah jumlah
air yang digunakan untuk memenuhi evapotranspirasi tanaman agar dapat tumbuh
normal atau dengan kata lain merupakan air irigasi yang diperlukan untuk
memenuhi evapotranspirasi dikurangi curah hujan efektif (Haryati, 2014).
Evapotranspirasi merupakan kebutuhan air tanaman yang dinyatakan dalam
kedalaman air yang dibutuhkan untuk pertumbuhan tanaman yang optimal, bebas
penyakit, didukung oleh lingkungan yang baik (tumbuh tanpa stagnasi dari kadar
air tanah dan kondisi media tumbuh yang subur). Evapotranspirasi dipengaruhi
oleh iklim, karakteristik tanaman (jenis dan tingkat pertumbuhan), dan kondisi
media tumbuh (Prastowo dan Hardjoamidjojo, 2007).
Tanah
Salah satu media tumbuh tanaman adalah tanah yang merupakan benda
alam yang terdapat dipermukaan kulit bumi, yang tersusun dari bahan-bahan
mineral sebagai hasil pelapukan batuan, dan bahan-bahan organik sebagai hasil
pelapukan sisa-sisa tumbuhan dan hewan. Tanah tempat tumbuhnya tanaman
dengan sifat-sifat tertentu, yang terjadi akibat dari pengaruh kombinasi faktor-
faktor iklim, bahan induk, jasad hidup, bentuk wilayah dan lamanya waktu
pembentukan (Yuliprianto, 2010).
Tanah merupakan suatu sistem yang dinamis. Bahan penyusun tanah
berbeda komposisinya untuk setiap jenis tanah, kadar air, dan perlakuan terhadap
tanah. Sebagai suatu sistem yang dinamis, tanah dapat berubah keadaannya dari
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
7
waktu ke waktu, sesuai sifat-sifatnya yang meliputi; sifat fisik, sifat kimia, dan
sifat mekanis, serta keadaan lingkungan yang keseluruhannya menentukan
produktifitas tanah (Yunus, 2004).
Tanah Ultisol
Konsepsi pokok dari Ultisol adalah tanah-tanah berwarna merah kuning
yang sudah mengalami proses hancuran iklim lanjut sehingga merupakan tanah
berpanampang dalam sampai sangat dalam (>2m), menunjukkan adanya kenaikan
liat dengan bertambahnya kedalaman yaitu terbentuknya horixon bawah
akumulasi liat (disebut horizon B argilik), dengan reaksi agak masam sampai
masam dengan kandungan basa-basa yang rendah (Subagyo dkk., 2000).
Ultisol tergolong tanah mineral masam yang mempunyai sebaran cukup
luas. Di Indonesia, luas Ultisol diperkirakan sekitar 51 juta ha atau sekitar 29,7%
dari luas daratan Indonesia. Di mana sekitar 48,3 juta ha atau sekitar 95% berada
di luar Pulau Jawa (Munir, 1996). Tanah ini sudah berkembang lanjut di bentang
lahan yang tua dan stabil atau bahan induk yang terlapuk lanjut. Ultisol
mempunyai tingkat pelapukan dan pembentukan yang berjalan cepat pada daerah-
daerah yang beriklim humid dengan suhu dan curah hujan yang tinggi. Hal ini
menunjukkan bahwa Ultisol telah mengalami proses pencucian paling akhir
sehingga menyebabkan tingkat kejenuhan basa yang sangat rendah dan kadar
mineral lapuknya juga sangat rendah. Karena itu Ultisol miskin secara fisik
dengan adanya horizon argilik yang membatasi pertumbuhan dan penetrasi akar
tanaman (Sutanto, 2005).
Secara umum tanah Ultisol mempunyai kendala untuk pengembangan
usaha tani, hal tersebut dikarenakan miskin kandungan bahan organik, pH rendah,
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
8
C-Organik sangat rendah, dan N-total sangat rendah sedangkan kejenuhan Al
termasuk tinggi. Tanah ini juga miskin kandungan hara lainnya terutama P dan
kation-kation dapat tertukar lainnya, seperti Ca, Mg, Na dan K, kapasitas tukar
kation (KTK) rendah, dan peka terhadap erosi (Sudaryono, 2009). Tanah Ultisol
memiliki kandungan bahan organik sangat rendah, kemasaman tanah, kejenuhan
basa kurang dari 35%, kejenuhan Al tinggi, KTK rendah dan peka terhadap erosi
(Karo-Karo, 2017).
Tekstur Tanah
Tekstur adalah perbandingan fraksi pasir, debu, dan liat dalam massa tanah
yang ditentukan dilaboratorium. Definisi dari Tekstur tanah adalah susunan relatif
dari tiga ukuran zarah tanah, yaitu : pasir berukuran 2mm–50µm, debu berukuran
50–2µm, dan liat berukuran < 2µm. Terdapat 13 kelas tekstur tanah, yaitu: pasir,
debu, liat, pasir berlembung, lempung berpasir, lempung, lempung berdebu,
lempung berliat, lempung liat berpasir, lempung liat berdebu, liat berpasir, dan
liat berdebu. Berdasarkan atas perbandingan banyaknya butir-butir kerikil, pasir,
debu, maka krokos dikelompokkan kedalam kelas tekstur kerikil
(Hardjowigeno, 2003).
Tekstur tanah merupakan salah satu sifat tanah yang sangat menentukan
kemampuan tanah untuk menunjang pertumbuhan tanaman. Tekstur tanah yang
berbeda akan mempengaruhi kemampuan tanah menyimpan dan menghantarkan
air, menyimpan dan menyediakan hara tanaman yang berbeda pula. Tanah
bertekstur pasir yaitu tanah dengan kandungan pasir > 70 %, prositasnya rendah
(<40%), sebagian ruang pori berukuran besar sehingga airasinya baik, daya hantar
air cepat, tetapi kemampuan menyimpan zat hara rendah. Tanah pasir juga disebut
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
9
tanah ringan.Tanah disebut bertekstur berliat jika liatnya >35% kemampuan
menyimpan air dan hara tanaman tinggi. Air yang ada diserap dengan energi yang
tinggi, sehingga liat sulit dilepaskan terutama bila kering sehingga kurang tersedia
untuk tanaman. Tanah liat disebut juga disebut tanah berat. Tanah berlempung,
merupakan tanah dengan proporsi pasir, debu, dan liat sedemikian rupa sehingga
sifatnya berada diantara tanah berpasir dan berliat. Jadi aerasi dan tata udara serta
udara cukup baik, kemampuan menyimpan dan menyediakan air untuk tanaman
tinggi (Islami dan Utomo, 1995).
Klasifikasi ukuran, jumlah dan luas permukaan fraksi-fraksi tanah menurut
sistem USDA dan Sistem Internasional tertera pada Tabel 1.
Tabel 1 Beberapa karakteristik dari separat tanah
Separat tanah
Diameter (mm) Jumlah partikel
(g-1
)
Luas
permukaan
(cm2 g
-1)
USDA Internasional
Pasirsangat
kasar 2,00-1,00 - 90 11
Pasir kasar 1,00-0,50 - 720 23
Pasir sedang 0,50-0,25 - 5.700 45
Pasir - 2,00-0,20 4.088 29
Pasir halus 0,25-0,10 - 46.000 91
Pasir sangat
halus 0,10-0,05 - 722.000 227
Debu 0,05-0,002 - 5.776.000 454
Debu - 0,02-0,002 2.334.796 271
Liat <0,002 <0,002 90.250.853.000 8.000.000
(Foth, 1991)
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
10
Secara skematis klasifikasi tanah tersebut dapat dilihat melalui klasifikasi
segituga USDA, seperti terlihat pada Gambar 1
Gambar 1 Diagram segitiga tekstur tanah menurut USDA (Foth, 1994).
Bahan Organik Tanah
Bahan organik tanah adalah suatu bahan yang kompleks dan dinamis,
berasal dari sisa tanaman dan hewan yang terdapat di dalam tanah dan mengalami
perombakan secara terus menerus. Bahan organik tanah memberi pengaruh yang
dominan dalam fungsi tanah pertanian. Bahan organik tanah dianggap sebagai
indikator yang baik dari sistem tanah yang sehat, karena berperan penting dalam
berbagai sifat tanah. Peran bahan organik tanah dapat menjadi lebih baik dengan
penambahan bahan organik. Peningkatan bahan organik tanah dapat dilakukan
dengan pemberian pupuk dan hara yang penting untuk pengurangan kerentanan
tanaman terhadap hama, serta untuk nutrisi tanaman (Hatta dan Nurhayati, 2006).
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
11
Bahan organik mempunyai peranan penting sebagai bahan pemicu
kesuburan tanah, baik secara langsung sebagai pemasok hara bagi organisme
authotrof (tanaman) juga sebagai sumber energi bagi organisme heterotrof (fauna
dan mikroorganisme tanah). Meningkatnya aktivitas biologi tanah akan
mendorong terjadinya kebaikan kesuburan tanah, baik kesuburan fisik, kimia dan
biologi tanah. Perbaikan sifat fisik, kimia dan biologi tanah yang searah dengan
kebutuhan tanaman (plant requirement) tanaman target akan mampu memperbaiki
pertumbuhan dan produksi tanaman (Subowo, 2010).
Penetapan bahan organik di laboratorium dapat dilakukan dengan metode
Pembakaran, metode Walkley & Black, dan metode Colorimetri (Walkley &
Black Modifikasi). Prinsip Metode Walkley & Black adalah C-organik
dihancurkan oleh oksidasi Kalium bikromat yang berlebih akibat penambahan
asam sulfat. Kelebihan kromat yang tidak direduksi oleh C-organik tanah
kemudian ditetapkan dengan jalan titrasi dengan larutan ferro.
Bahan organik dapat dihitung dengan persamaan:
Bahan organik = % C Organik x 1,724 ............................................................... (1)
(Mukhlis, 2007).
Unsur hara yang diserap oleh tanaman berasal dari 3 sumber sebagai
berikut: (1) bahan organik, sebagian besar unsur hara terkandung di dalam bahan
organik. Sebagian dapat langsung digunakan oleh tanaman, sebagian lagi
tersimpan untuk jangka waktu yang lebih lama. Bahan organik harus mengalami
dekomposisi (pelapukan) terlebih dahulu sebelum tersedia bagi tanaman, (2)
mineral alami, setiap jenis batuan mineral yang membentuk tanah mengandung
bermacam-macam unsur hara. Mineral alami ini berubah menjadi unsur hara yang
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
12
tersedia bagi tanaman setelah mengalami penghancuran oleh cuaca, (3) unsur hara
yang terikat, unsur hara ini terikat di permukaan dan sebagai sumber utama dari
unsur hara yang dapat diatur oleh manusia. Unsur hara yang terikat ini biasanya
tidak dapat digunakan oleh tanaman, karena pHnya terlalu ekstrim atau terdapat
ketidakseimbangan jumlah unsur hara. Lewat pengaturan pH tanah, unsur hara ini
dapat diubah menjadi unsur hara yang tersedia bagi tanaman (Novizan, 2005).
Kriteria penilaian sifat-sifat tanah dapat dilihat pada Tabel 2 dibawah ini:
Tabel 2 Kriteria nilai kandungan C-organik tanah
Nilai C-organik (%) Kategori
< 1 Sangat rendah
1 – 2 Rendah
2 – 3 Sedang
3 – 5 Tinggi
> 5 Sangat tinggi
(Pusat Penelitian Tanah, 1983).
P-tersedia
Unsur hara P merupakan salah satu nutrisi utama yang sangat penting dalam
pertumbuhan tanaman. Pada tanah pH rendah, fosfor akan bereaksi dengan ion
besi dan aluminium. Reaksi ini membentuk besi fosfat atau aluminium fosfat yang
sukar larut dalam air sehingga tidak dapat digunakan oleh tanaman. Pada tanah
ber-pH tinggi, fosfor akan bereaksi dengan ion kalsium. Reaksi ini membentuk
ion kalsium fosfat yang sukar larut dan tidak dapat digunakan oleh tanaman.
Dengan demikian, tanpa memperhatikan pH tanah, pemupukan fosfat tidak akan
berpengaruh bagi pertumbuhan tanaman (Pribadi, 2015). Leiwakabessy dkk.,
(2003) mengatakan bahwa pH memiliki pengaruh yang sangat besar terhadap
retensi P, dimana peningkatan pH akan mengurangi retensi P.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
13
Kriteria nilai kandungan P-tersedia dalam tanah dapat dilihat pada Tabel 3
dibawah ini:
Tabel 3 Kriteria nilai kandungan P-tersedia tanah
Nilai P-tersedia (%) Kategori
< 4,4 Sangat rendah
4,5 – 6,6 Rendah
7,0 – 11,0 Sedang
11,4 – 15,3 Tinggi
>15,3 Sangat tinggi
(Pusat Penelitian Tanah, 1993).
N-total
Manfaat dari nitrogen adalah untuk memacu pertumbuhan tanaman pada
fase vegetatif, serta berperan dalam pembentukan klorofil, asam amino, lemak,
enzim, dan persenyawaan lain, kadar nitrogen tanah biasanya sebagai indikator
dasar untuk menentukan dosis pemupukan urea. Fungsi N adalah memperbaiki
sifat negatif tanaman, tanaman yang tumbuh pada tanah yang cukup N berwarna
lebih hijau, sedangkan tanaman yang tumbuh pada tanah kekurangan N tanaman
tumbuh kerdil dan daun-daun gugur (Susanto, 2005).
Kriteria nilai kandungan N-total dalam tanah dapat dilihat pada Tabel 4
dibawah ini:
Tabel 4 Kriteria nilai kandungan N-total tanah
Nilai N-total (%) Kategori
< 0,1 Sangat rendah
0,1 – 0,2 Rendah
0,21 – 0,5 Sedang
0,51 – 0,75 Tinggi
>0,75 Sangat tinggi
(Pusat Penelitian Tanah, 1993).
Reaksi Tanah (pH)
Pentingnya pH tanah menentukan mudah tidaknya unsur-unsur hara diserap
tanaman, umumnya unsur hara mudah diserap akar tanaman pada pH tanah sekitar
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
14
netral, karena kebanyakan unsur hara mudah larut dalam air pada tanah dengan
pH tersebut. Bakteri jamur yang bermanfaat bagi tanah dan tanaman akan
berkembang baik pada pH > 5,5 apabila pH tanah terlalu rendah maka akan
terhambat aktivitasnya (Hardjowigeno, 2003).
Tabel 5 Batasan kisaran nilai pH
Nilai pH Kategori
< 4,4 Sangat masam (Ekstrim)
4,5 – 5,0 Sangat masam
5,1 – 6,5 Asam
6,6 – 7,3 Netral
7,4 – 8,4 Alkalin
8,8 – 9,0 Sangat Alkalin
>9,1 Sangat Alkalin (Ekstrim)
(Pusat Penelitian Tanah, 1993).
Kerapatan Massa Jenis Tanah
Kerapatan massa jenis tanah (Bulk Density) adalah suatu volume tanah yang
mencakup benda-benda padat dan pori-pori kandungan batuan yang ada dalam
tanh yang mempengaruhi kerapatan massa tanah. Semakin tinggi kandungan
bahan organik tanah maka semakin rendah kerapatan massa tanah. Pengukuran
berat volume diperlukan sebagai petunjuk untuk mengetahui kepadatan tanah.
Nilai berat volume dipengaruhi oleh tekstur tanah, semakin halus tekstur tanah
maka nilai kerapatan massa jenis tanah semakin besar (Martin dkk., 2016).
Bulk density merupakan parameter yang paling penting yang digunakan
untuk menghitung penyimpanan karbon organik tanah.Sebagai dasar sifat fisik
tanah, bulk density tidak hanya mempengaruhi ketersediaan soil moisture dan
nutrisi, tetapi juga secara tidak langsung mencerminkan kualitas tanah dan
produktivitas. Bulk density adalah parameter kunci untuk menghitung
penyimpanan karbon organik tanah, tetapi juga salah satu sumber penting dalam
memperkirakan penyimpanan karbon organik pada skala besar (Xu dkk., 2016).
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
15
Secara keseluruhan, perbedaan nilai bulk density diantara tanah disebabkan
oleh perbedaan ukuran partikel (particle density) (Martin dkk., 2016). Tanah yang
lebih padat mempunyai bulk density yang lebih besar dari tanah yang sama tetapi
kurang padat. Pada umumnya tanah lapisan atas (top soil) pada tanah mineral
mempunyai nilai bulk density yang lebih rendah dibandingkan dengan tanah di
bawahnya. Nilai bulk density tanah mineral berkisar 1—1,6 gr/cc, sedangkan
tanah organik umumnya memiliki nilai bulk density antara 0,1—0,9 gr/cc. Bulk
density banyak mempengaruhi sifat fisik tanah, seperti porositas, kekuatan, daya
dukung, kemampuan tanah menyimpan air, drainase, dll (Hardjowigeno, 2003).
Kerapatan massa tanah dihitung dengan persamaan :
ρb = p
................................................................................................................... (2)
Dimana : Pb : Kerapatan massa tanah (g/m3)
Mp : Massa padatan tanah (g)
Vt : Volume total (m3)
(Hossaindkk., 2015).
Kerapatan Partikel Tanah
Kerapatan partikel tanah menunjukkan perbandingan antara massa partikel
tanah terhadap volume partikel tanah dengan persamaan:
ρ =
............................................................................................................. (3)
Dimana: ρ = kerapatan partikel (gr/cm
3)
Ms= massa partikel tanah (gr)
Vs= volume partikel tanah (cm3)
(Hillel, 1980).
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
16
Kerapatan patikel tanah (partikel density) adalah berat suatu volume
kepadatan tanah, yang maksud tanah di sini adalah volume tanah saja, jadi tidak
termasuk volume ruang-ruang pori yang terdapat diantara partikel tanah. Partikel
density dinyatakan dalam berat volume tanah. Pada umumnya kisaran partikel
density pada tanah mineral kecil adalah 2,6 – 2,93 gr/cm3. Besarnya ukuran
partikel tanah berpengaruh kepada partikel density, dan kandungan bahan organik
memberi pengaruh pada kerapatan partikel tanah. Faktor – faktor yang
mempengaruhi partikel density yaitu bulk density, bahan organik tanah, tekstur
tanah, dan struktur tanah (Hanafiah, 2005).
Porositas Tanah
Porositas adalah proporsi ruang pori total (ruang kosong) yang dapat
ditempati oleh udara dan air, serta merupakan indikator kondisi drainase dan
aerasi tanah. Pori-pori tanah dapat dibedakan menjadi pori-pori kasar (makro) dan
pori-pori halus (mikro). Pori-pori kasar berisi udara atau air gravitasi (air yang
mudah hilang karena gaya gravitasi), sedangkan pori-pori halus berisi air kapiler
atau udara. Tanah-tanah pasir mempunyai pori-pori kasar lebih banyak daripada
tanah liat. Tanah yang banyak mengandung pori-pori kasar sulit menahan air
sehingga tanahnya mudah kekeringan. Tanah liat mempunyai pori total (jumlah
pori-pori makro + mikro), lebih tinggi daripada tanah pasir. Porositas tanah
dipengaruhi oleh kandungan bahan organik, struktur tanah, dantekstur tanah.
Porositas tanah tinggi kalau bahan organik tinggi (Hanafiah, 2005).
Porositas merupakan indikator penting untuk kesuburan tergantung pada
ukuran partikel, struktur, bahan organik. Porositas total dapat dilakukan dengan
persamaan :
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
17
= ( -
) ........................................................................................(4)
di mana :
Pt = total porositas (%)
ρb = Kerapatan massa tanah (g/cm
3)
ρ = Kerapatan partikel tanah (g/cm
3)
(Sutanto, 2005).
Tabel 6 Kelas porositas tanah
Porositas (%) Kelas
100 Sangat porous
60-80 Porous
50-60 Baik
40-50 Kurang baik
30-40 Buruk
< 30 Sangat buruk
(Arsyad, 1989).
Kadar Air Kapasitas Lapang
Kemampuan tanah menahan air dianggap setara dengan kadar air kapasitas
lapang. Secara umum kadar air kapasitas lapang didefenisikan sebagai kadar air
tanah di lapang pada saat air drainase sudah berhenti atau hampir berhenti
mengalir karena adanya gaya grafitasi setelah sebelumnya tanah tersebut
mengalami jenuh sempurna (Jury dkk., 1991). Kapasitas lapang (field capacity)
adalah kapasitas menahan air yang maksimum dimana banyaknya dinyatakan
dalam persen (%), karena keadaan ini sama dengan keadaan kondisi menahan air
dari tanah yang kering dengan permukaan air tanah yang rendah sesudah
mendapatkan curah hujan yang cukup selama 1 sampai 2 hari
(Sosrodarsono dan Takeda, 2003).
Menurut Abdurachman dkk., (2006) metode gravimetrik adalah metode
yang paling sederhana secara konseptual dalam menentukan kadar air tanah. Pada
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
18
prinsipnya mencakup pengukuran kehilangan air dengan menimbang contoh tanah
sebelum dan sesudah dikeringkan pada suhu 105-110oC dalam oven. Hasilnya
dinyatakan dalam presentase air dalam tanah, yang dapat diekspresikan dalam
presentase terhadap berat kering, berat basah atau terhadap volume. Masing-
masing dari presentase berat ini dapat dihitung dengan menggunakan persamaan
sebagai berikut:
n n n n = b b b n
b n
Berat basah tanah dalam pengukuran kadar air kapasitas lapang merupakan
kadar air dalam kondisi tanah mencapai kapasitas lapang. Pengukuran secara
gravimetri didasarkan pada bobot (massa) analit dengan cara penimbangan. Alat
ukur yang utama adalah timbangan atau neraca analitik. Umumnya pengukuran
cara ini dilakukan terhadap hasil ekstraksi yang telah dipisahkan secara fisik. Bila
pemisahan secara pengeringan atau pembakaran, maka penimbangan dilakukan
terhadap bahan sisa sedangkan analitnya telah hilang. Dengan demikian bobot
(massa) analit diperoleh dari pengurangan bobot bahan awal dengan bobot bahan
yang telah dikeringkan atau dibakar. Tetapi jika pemisahan secara pengendapan
maka yang ditimbang adalah analitnya. Analisis tanah yang pengukurannya secara
gravimetri adalah kadar air tanah, baik dalam keadaan kering udara maupun
dalam keadaan kapasitas lapang, kadar bahan organik tanah metode pembakaran,
kadar pasir, debu dan liat (tekstur) tanah (Mukhlis, 2007).
Klasifikasi kadar air tanah meliputi air tersedia, air tidak tersedia, air
higroskopis dan air adhesi. Air tersedia terdapat pada kisaran kapasitas lapang dan
titik layu permanen (pF 2,54-4,17), air tidak tersedia yaitu air yang berada pada
tegangan diatas titik layu permanen (pF > 4,17), air higroskopis yaitu air yang
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
19
diikat oleh partikel tanah dengan sangat kuat sehingga tidak dapat digunakan oleh
tanaman, air adhesi juga air yang terikat kuat antara tanah dan air sehingga tidak
dapat digunakan oleh air dan tanaman (Ichsan dkk., 2010).
Evapotranspirasi
Evapotranspirasi merupakan proses yang melibatkan dua proses terpisah
yang berlangsung simultan yaitu berupa hilangnya air dari permukaan tanah
melalui evaporasi dan hilangnya air dari tanaman melalui transpirasi. Pada
kondisi tanaman yang masih rendah/ kecil, kehilangan air melalui evaporasi
lebih dominan daripada transpirasi. Akan tetapi proses transpirasi berangsur-
angsur menjadi dominan dengan berkembangnya tanaman. Pada kondisi air yang
berlimpah, tanah tidak terpengaruh proses evapotranspirasi, sehingga iklim
menjadi satu-satunya faktor yang berpengaruh (Allen dkk., 1998).
Evapotranspirasi tanaman dapat ditentukan secara tidak langsung dan secara
langsung. Salah satu cara penentuan evapotranspirasi tanaman secara tidak
langsung adalah metode Blaney and Criddle yang telah diubah seperti berikut:
=
..................................................................................................... (6)
= ............................................................................................................ (7)
= ............................................................................................... (8)
Dimana:
U = Evapotranspirasi tanaman bulanan (mm/bulan)
Kt = Koefisien suhu
Kc = Koefisien tanaman
P = Persentase jam siang Lintang Utara (%)
(Sosrodarsono dan Takeda, 2003).
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
20
Cara penentuan evapotranspirasi secara langsung yang paling banyak
digunakan untuk mengetahui besarnya evaporasi dari permukaan air bebas adalah
dengan menggunakan panci evaporasi. Beberapa percobaan yang telah dilakukan
menunjukkan bahwa evaporasi yang terjadi dari panci evaporasi lebih cepat
dibanding dari permukaan air yang luas. Untuk itu hasil pengukuran dari panci
evaporasi harus dikalikan dengan suatu koefisien seperti terlihat pada rumus
dibawah ini
E = k x Ep .............................................................................................................. (9)
Dimana : E = evaporasi dari badan air (mm/hari)
k = koefisien panci (0,7)
Ep= evaporasi dari panci (mm/hari)
Koefisien panci bervariasi menurut musim dan lokasi, yaitu berkisar
antara 0,6 sampai 0,8. Biasanya digunakan koefisien panci tahunan sebesar 0,7
(Triatmodjo, 2009). Nilai evapotranspirasi dapat diperoleh dengan pengukuran di
lapangan atau dengan rumus-rumus empirik. Untuk keperluan perhitugan
kebutuhan air irigasi dibutuhkan nilai evapotranspirasi potensial (Et0) yaitu
evapotranspirasi terjadi apabila tersedia cukup air. Kebutuhan air untuk tanaman
adalah nilai Et0 dikalikan dengan suatu koefisien tanaman.
ET = kc x Eto ...................................................................................................... (10)
atau
kc =
................................................................................................................ (11)
Dimana : ET = Evapotranspirasi tanaman (mm/hari)
Eto= Evaporasi tetapan / tanaman acuan (mm/hari)
kc= Koefisien tanaman. (Limantara, 2010).
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
21
Sosrodarsono dan Takeda (2003) menyatakan bahwa alat penguapan air di
Jepang dengan diameter 20 cm dan dalamnya 10 cm besarnya air yang menguap 2
kali dari jumlah penguapan air pada permukaan air yang luas. Dengan perkataan
lain bahwa besarnya penguapan air pada permukaan air yang luas 0,50 kali hasil
yang dicapai dengan alat tersebut.
Nilai evapotranspirasi di lapangan dapat ditentukan berdasarkan
berkurangnya kadar air tanah dari kapasitas lapang dalam jangka waktu tertentu.
Melalui pengukuran kadar air tanah secara gravimetri diperoleh kadar air tanah
basis kering, kemudian dirubah menjadi kadar air volumetrik. Untuk menghitung
besarnya kehilangan air karena evapotranspirasi digunakan persamaan :
= W x ρb
ρ
.............................................................................................................. (12)
dan
ET =
................................................................................................................ (13)
Dimana :
ET = Evapotranspirasi (cm/hari)
= kadar air volumetrik (%)
W = kadar air basis kering (%)
ρb = kerapatan massa tanah (g/cm
3)
ρ
= berat jenis air (g/cm3)
hT = kedalaman tanah (cm)
T = waktu (hari)
(James, 1988).
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
22
Metode Penetapan Kadar Air Kapasitas Lapang
Kadar air kapasitas lapang dapat ditetapkan di laboratorium dengan tiga
metode yang berbeda-beda, yaitu metode Alhricks, Drainase bebas, dan Pressure
plate. Metode Alhricks menganggap terjadinya pengisian pori-pori kapiler oleh
air yang bergerak secara gravitasi. Prinsip metode drainase bebas adalah dengan
member air pada tanah hingga jenuh atau hingga ada air yang terdrainase pada
kasa strimin (penutup wadah). Metode pressure plate yaitu dengan memberikan
tekanan dalam alat yang disebut pressure plate. Tekanan dapat dinyatakan dalam
cm tinggi kolom air yaitu sebesar 346 cm kolom air atau pF 2,54
(Setianingsih dkk., 2013).
Kadar air kapasitas lapang metode drainase bebas ditetapkan pada saat air
berhenti atau hampir berhenti yaitu pada saat potensial matriks sama dengan
po n l v p n m l on n Δ A/Δ =
Sosrodarsono dan Takeda (2003) menyatakan bahwa kapasitas lapang terjadi
ketika tanah kering dengan permukaan tanah yang rendah mendapatkan curah
hujan yang cukup selama 1 sampai 2 hari. Menurut Hillel (1980) bahwa kapasitas
lapang menunjukkan jumlah air yang tertahan pada tanah setelah air berlebih
terdrainase dan laju gerakan kebawah berkurang yang biasanya terjadi 2-3 hari
(48 jam – 72 jam) setelah terjadi presipitasi atau hujan. Namun, dalam hal ini
waktu yang dibutuhkan tanah untuk mencapai kapasitas lapang berbeda-beda
karena dipengaruhi oleh bahan organik, tekstur tanah dan ukuran pori tanah
dimana makin tinggi bahan organik tanah, air tersedia makin tinggi dan makin
kasar tanah air tersedia makin rendah, serta makin besar ukuran pori, makin
mudah air dilepaskan (Baskoro dan Tarigan, 2007).
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
23
Pengukuran kadar air kapasitas lapang menggunakan metode pressure plate
adalah dengan cara pemberian tekanan 1/3 atm atau pF 2,54 setelah tanah
dijenuhkan selama ±24 jam. Kadar air pada tekstur liat lebih besar daripada
tekstur lempung liat berpasir dan lempung berpasir, disebabkan karena kapasitas
menahan air (water holding capacity) tanah bertekstur liat lebih besar daripada
tanah bertekstur lempung liat berpasir dan lempung berpasir
(Setianingsih dkk., 2013).
Menurut Baskoro dan Tarigan (2007) pemberian tekanan 1/3 atm pada
penetapan dengan metode Pressure plate sebenarnya hanya merupakan
pendekatan, kadar air kapasitas lapang untuk tanah berpasir lebih sesuai jika
disetarakan dengan KA pF 2 dari pada KA pF 2,54, contoh tanah utuh yang
digunakan dalam penetapan kadar air kapasitas lapang dengan metode Pressure
plate hanya setebal + 1 cm, air yang ada pada contoh tanah tersebut lebih mudah
hilang dibandingkan dengan air dalam tanah dengan kolom yang tebal seperti
pada metode drainase bebas, pengukuran dengan metode Pressure plate
mengabaikan karakteristik profil tanah secara keseluruhan yang tentunya akan
menyebabkan proses pelepasan air cenderung lebih mudah.
Tanaman Pakcoy (Brassica rapaL.)
Klasifikasi tanaman pakcoy adalah sebagai berikut:
Kingdom : Plantae
Divisio : Spermatophyta
Kelas : Dicotyledonae
Ordo : Rhoeadales
Famili : Cruciferae (Brassicaceae)
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
24
Genus : Brassica
Spesies : Brassica rapaL
(Haryanto dkk., 2002).
Tanaman Pakcoy (Brassica chinensi) banyak dipilih petani karena
pembudidayaannya yang reltif mudah. Masa panen pakcoy cukup singkat, hanya
sekitar 42 hari. Masyarakat pun kini semakin banyak yang mengenal dan
menyukai sawi pakcoy ini dibandingkan dengan sawi atau sayuran lain. Karena
pakcoy memiliki kandungan vitamin yang cukup dan mudah dalam
pengolahannya. Teknik budidaya yang mudah dan minat pasar yang cukup tinggi
ini membuat banyak petani menanam pakcoy sebagai tanaman selingan
(Khanafi, 2016).
Pertumbuhan pakcoy yang baik membutuhkan suhu udara yang berkisar
antara 19oC-21
oC. Keadaan suhu suatu daerah atau wilayah berkaitan erat dengan
ketinggian tempat dari permukaan laut (dpl). Pertumbuhan tanaman dipengaruhi
suhu udara, misalnya proses perkecambahan, pertunasan, pertumbuhan, dan lain-
lain (Cahyono, 2003).
Kompos
Kompos merupakan pupuk yang berasal dari sisa-sisa bahan organik yang
dapat memperbaiki sifat fisik dan struktur tanah, meningkatkan daya menahan air,
kimia tanah dan biologi tanah. Sumber bahan pupuk kompos antara lain berasal
dari limbah organik seperti sisa-sisa tanaman (jerami, batang, dahan), sampah
rumah tangga, kotoran ternak (sapi, kambing, ayam, itik), arang sekam, abu dapur
dan lain-lain (Rukmana, 2007).
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
25
Pengomposan merupakan proses penguraian bahan organik atau proses
dekomposisi bahan organik dimana didalam proses tersebut terdapat berbagai
macam mikrobia yang membantu proses perombakan bahan organik tersebut
sehingga bahan organik tersebut mengalami perubahan baik struktur dan
teksturnya. Bahan organik merupakan bahan yang berasal dari mahluk hidup baik
itu berasal dari tumbuhan maupun dari hewan. Adapun prinsip dari proses
pengomposan adalah menurunkan C/N bahan organik hingga sama atau hampir
sama dengan nisbah C/N tanah (<20), dengan demikian nitrogen dapat dilepas dan
dapat dimanfaatkan oleh tanaman (Indriani, 2002).
Kompos ibarat multi-vitamin untuk tanah pertanian. Kompos akan
meningkatkan kesuburan tanah, merangsang perakaran yang sehat. Kompos
memperbaiki struktur tanah dengan meningkatkan kandungan bahan organik
tanah dan akan meningkatkan kemampuan tanah untuk mempertahankan
kandungan air tanah. Aktivitas mikroba tanah yang bermanfaat bagi tanaman akan
meningkat dengan penambahan kompos. Aktivitas mikroba ini membantu
tanaman untuk menyerap unsur hara dari tanah dan menghasilkan senyawa yang
dapat merangsang pertumbuhan tanaman.Aktivitas mikroba tanah juga diketahui
dapat membantu tanaman menghadapi serangan penyakit.lewat proses alamiah.
Namun proses tersebut berlangsung lama sekali padahal kebutuhan akan tanah
yang subur sudah mendesak. Oleh karenanya proses tersebut perlu dipercepat
dengan bantuan manusia. Dengan cara yang baik, proses mempercepat pembuatan
kompos berlangsung wajar sehingga bisa diperoleh kompos yang berkualitas baik
(Murbandono, 2007).
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
26
METODOLOGI PENELITIAN
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Agustus sampai dengan Oktober
2018 di Rumah Kaca, di Laboratorium Riset Fakultas Pertanian Universitas
Sumatera Utara. Pengambilan sampel tanah Ultisol di Desa Tanah Abang,
Kecamatan Galang, Deli Serdang.
Alat dan Bahan Penelitian
Adapun alat yang digunakan pada penelitian ini antara lain ring sampel
untuk menghitung berat tanah, oven untuk mengeringkan tanah, timbangan digital
untuk menghitung berat tanah, erlenmeyer sebagai wadah untuk mengukur
volume padatan tanah, pressure plate apparatus digunakan untuk mengukur
kadar air kapasitas lapang. Ayakan 10 mesh digunakan untuk menyaring tanah
agar lebih halus, gelas ukur untuk mengukur volume air yang diberikan ke
tanaman.
Adapun bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah sampel tanah
Ultisol digunakan sebagai objek yang diteliti, pereaksi kimia, benih tanaman
pakcoy sebagai bahan yang akan ditanam pada tanah, air sebagai bahan untuk
penyiraman, kompos dan polybag sebagai wadah untuk tanah.
Metode Penelitian
Metode penelitian menggunakan metode eksperimen di Rumah Kaca dan
analisa tanah dilakukan di Laboratorium Riset dan Teknologi Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara dan Pusat Penelitian Kelapa Sawit. Penelitian ini
dilakukan dengan menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) faktorial
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
27
dengan perlakuan metode penentuan nilai kadar air kapasitas lapang sebagai
berikut:
P1 = Tanah bertekstur lempung berpasir
P2 = Tanah bertekstur lempung liat berpasir
J1 = KAKL metode Drainase bebas 24 jam
J2 = KAKL metode Drainase bebas 48 jam
Total perlakuan adalah 4 perlakuan metode penentuan nilai kadar air kapasitas
lapang dan masing-masing perlakuan diulang sebanyak 4 kali, sehingga terdapat
16 satuan percobaan.
Dengan persamaan rancangan percobaan sebagai berikut :
Yij = µ+αi+ϵij.......................................................................................(13)
Dimana:
Yij = nilai pengamatan yang mendapat perlakuan metode pemberian air
berdasarkan penentuan nilai kadar air kapasitas lapang ke-i dan
ulangan ke-j
μ = nilai tengah pengamatan
αi = pengaruh perlakuan metoda pemberian air berdasarkan penentuan
nilaikadar air kapasitas lapang.
ϵij = galat percobaan
yang mana:
j = ulangan
Analysis Of Variance (ANOVA) dilakukan untuk menguji hasil berat
basah dan berat kering tanaman.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
28
Prosedur Penelitian dan Parameter Penelitian
1. Mengambil Sampel di Lapangan dan Penelitian di Rumah Kaca
a. Menentukan titik pengambilan sampel tanah ultisol di lapangan
b. Mengambil sampel tanah ultisol dengan tekstur liat berpasir, lempung liat,
lempung liat berpasir sebanyak ± 300 kg dan kompos ± 128,57 kg ,
kemudian dikeringanginkan, dipecah/digerus dan diayak dengan ayakan
10 mesh.
c. Memasukkan tanah dan kompos kedalam polybag ukuran 10 kg dengan
perbandingan 7 kg tanah dan 3 kg kompos, kemudian di airi selama 24 jam
terus-menerus sampai kondisinya mantap. Artinya tidak terjadi lagi
penurunan ketebalan tanah.
d. Menanam benih tanaman pakcoy (Brassica rapa L.) sebanyak 3 benih per
polybag.
e. Mengambil contoh tanah setelah masa semai untuk ditentukan sifat fisika
tanahnya di laboratorium.
f. Menyiram tanah yang telah ditanami tanaman pakcoy (Brassica rapa L.)
setiap hari dengan nilai kadar air kapasitas lapang berdasarkan besarnya
nilai evapotranspirasi tanaman sesuai dengan metode penentuan kadar
airnya.
2. Pengujian di laboratorium
a. Menganalisis tekstur tanah dengan metode hydrometer dan menentukan
tekstur tanah menggunakan segitiga USDA. Adapun cara kerjanya sebagi
berikut:
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
29
1. Menimbang 50 g tanah kering udara yang telah diayak dengan
ayakan10 mesh, kemudian masukkan ke Erlenmeyer 1 liter.
2. Menambahkan air biasa sampai dengan 250 ml, 10 ml Na4P2O710H2O
1 N, dikocok sampai rata, dibiarkan semalam.
3. Menggoncang selama 15 menit pada alat pengoncang
4. Memindahkan tanah ke dalam silinder 500 cc dan menambahkan
aquadest sampai tanda garis.
5. Mengocok selinder sebanyak 20 kali sebelum pembacaan, bila perlu
tambahkan Amyl alkohol untuk menghilangkan buih yang dapat
mengganggu pembacaan
6. Memasukan Hydrometer ke dalam silinder dengan hati-hati untuk
pembacaan I setelah 40 detik dari saat pengocokan.
7. Setelah 2 jam masukan lagi Hydrometer untuk pembacaan II, untuk
memperoleh liat.
8. Hitung persentase pasir, liat dan debu
9. Menganalisis hasil (% pasir, debu dan liat) dengan menggunakan
segitiga USDA.
b. Menganalisis bahan organik dengan metode Walkley &Black
1. Menimbang 0,5 g tanah kering udara, kemudian dimasukan tanah
kedalam Erlenmeyer 500 cc.
2. Menambahkan 5 ml K2Cr2O7 N (pergunakan pipet) lalu digoncang
dengan tangan.
3. Menambahkan 10 ml H2SO4 pekat, kemudian digoncang 3-4 menit,
selanjutnya diamkan selama 30 menit.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
30
4. Menambahkan 100 ml air suling dan 5 ml H3PO4 85 %, NaF 4 % 2,5
ml, kemudian menambahkan 5 tetes diphenylamine, digoncang
sampai larutan berwarna biru tua.
5. Mentitrasikan dengan Fe(NH4)2(SO4)2 0,5 N dari buret hingga warna
berubah menjadi hijau.
6. Melakukan kerja No. 2 s/d 5 (tanpa tanah) untuk mendapatkan vol.
titrasi Fe(NH4)2(SO4)2 0,5 N untuk blanko.
7. Menghitung menggunakan Persamaan (1)
c. Menganalisis P tersedia
1. Masukkan dalam botol kocok 2,0 g tanah kering udara yang telah
dihaluskan
2. Menambahkan 20 ml Bray II lalu dikocok dengan alat pengocok
selama 2 jam
3. Menyaring larutan dengan saringan WHATMAN No. 42 dalam
Erlemeyer 250 ml
4. Masukkan 5 ml ekstrak kedalam tabung reaksi 50 ml
5. Menambahkan 10 ml Asam Ascorbat yang telah dilarutkan dengan
reagent Posfat A
6. Kocok tunggu 30 menit, ukur Absorbance panjang gelombang 660 nm
dengan spektronik.
d. Menganalisis N-total
1. Masukkan 0,5 g tanah kering udara yang telah dihaluskan ke dalam
tabung reaksi
2. Menambahkan 1 g campuran Selen , 2,5 ml Asam Sulpat (pekat)
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
31
3. Panaskan suhu 350°C (3-4 jam) sampai warna pekat
4. Memindahkan semua ekstrak ketabung Destilat bilas dengan H2O
lalu hasil destilat ditampung dengan Erlenmeyer 250 ml.
5. Mereaksikan hasil destilat dengan 10 ml Boric Acid (H3BO3) dan3
tetes indikator Conway (warna merah) sehingga hasil destilat
berwarna hijau.
6. Menitrasi hasil destilat dengan H2SO4 0,05 N (warna merah muda)
e. Menganalisis pH
1. Menimbang10 g tanah sebanyak dua kali, masing-masing
dimasukkan ke dalam botol kocok
2. Menambah 50 ml air bebas ion ke botol yang satu (pH H2O) dan 50
ml KCL 1 M ke dalam botol lainnya (pH KCL).
3. Kocok dengan mesin pengocok selama 30 menit.
4. Mengukur pH tanah dengan pH meter yang telah dikalibrasi
menggunakan larutan buffer pH 7 dan pH 4
f. Kerapatan massa tanah (bulk density)
1. Mengambil sampel tanah dari polybag yang sudah dijenuhi
menggunakan ring sampel
2. Mengeringkan sampel tanah dengan oven pada suhu 110°C selama
24 jam.
3. Mencatat volume ring sampel tanah tersebut.
4. Menimbang sampel tanah dan ring sampel
5. Menentukan Bulk Density tanah tersebut dengan menggunakan
Persamaan (2).
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
32
g. Menganalisis kerapatan partikel tanah (particle density)
1. Mencampurkan tanah kering oven dengan 500 cc air dan diaduk
untuk melepaskan udaranya
2. Mencatat volume air
3. Menentukan volume padatan menggunakan pengurangan 500 cc
dikurang volume air
4. Menghitung kerapatan partikel dengan Persamaan (3)
h. Menganalisis kadar air kapasitas lapang
1. Metode Drainase Bebas
a. Mengambil sampel menggunakan ring sampel pada 6 polybag
setiap perlakuan.
b. Menimbang setiap sampel
c. Mengeringkan sampel dengan oven selama 24 jam pada suhu
105°C.
d. Menimbang setiap sampel berat tanah kering oven
e. Menimbang ring sampel
f. Menghitung kadar air kapasitas lapang
i. Mengukur evapotranspirasi
1. Sampel tanah dan tanaman yang sudah diberi air dan telah mencapai
kapasitas lapang diukur kadar air tanahnya (W1)
2. Sampel tanah dan tanaman lain yang identik dibiarkan untuk
mengalami evapotranspirasi selama waktu tertentu (W2)
3. Masing-masing kadar air dalam persentase basis kering diubah
menjadi persentase volumetrik berdasarkan Persamaan (6)
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
33
4. S l n Ɵ2-Ɵ1 menunjukkan air terevapotranspirasi
5. Besarnya evapotranspirasi ditentukan berdasarkan Persamaan (7)
6. Pada saat awal mengukur evapotranspirasi dicatat data suhu
lingkungan atau ruangan
7. Untuk menentukan nilai evapotranspirasi pada hari-hari berikutnya
didasarkan kepada nilai awal pengukuran evapotranspirasi pada
butir (f), kemudian diselaraskan dengan perubahan suhu harian.
j. Mengukur bobot basah tanaman.
k. Menimbang bobot basah batang, daun dan akar tanaman pakcoy
Analisa data dilakukan :
1. Untuk uji penentuan kadar air kapasitas lapang berdasarkan metode drainase
bebas 24 jam dan 48 jam dengan uji t.
2. Untuk pengujian hasil pengukuran bobot basah tanaman dengan ANOVA pada
tingkat signifikasi α = n n po :
Ho: Tidak ada perbedaan bobot basah tanaman yang signifikasi diantara 4
perlakuan yang diuji
Hi : Ada perbedaan bobot basah tanaman yang signifikasi diantara 4 perlakuan
yang diuji. Dilanjutkan dengan uji Duncan Multiple Range Test (DMRT),
apabila terdapat perbedaan yang signifikasi diantara perlakuan.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
34
HASIL DAN PEMBAHASAN
Tekstur Tanah
Hasil pengukuran tekstur tanah dapat dilihat pada Tabel 7
Tabel 7 Hasil analisis tekstur tanah
Tanah Pasir (%) Debu (%) Liat (%) Tekstur
Ultisol 60,00 21,56 18,56 Lempung
berpasir
Ultisol 51,84 16,56 31,60 Lempung liat
berpasir
Tekstur tanah Ultisol bervariasi dan dipengaruhi oleh bahan induk
tanahnya. Prasetyo dan Suriadikarta (2006) bahwa tanah Ultisol dari granit yang
kaya akan mineral kuarsa umumnya mempunyai tekstur yang kasar dan tanah
Ultisol dari batu kapur, batuan andesit dan tufa cenderung mempunyai tekstur
yang halus. Syahputra dkk., (2015) juga menyatakan bahwa tanah Ultisol yang
tersebar di permukaan bumi memiliki sifat dan karakteristik yang berbeda-beda,
hal ini di pengaruhi faktor-faktor geografis saat pembentukan tanah seperti bahan
induk, topografi, iklim, organisme, dan waktu.
Hasil analisis sifat fisik tanah awal menunjukkan bahwa tanah Ultisol
memiliki tekstur lempung berpasir dan tekstur lempung liat berpasir dilihat dari
perbandingan fraksi (pasir, debu, dan liat) dan ditentukan dengan menggunakan
segitiga USDA (Lampiran 3.). Sarbini dan Qoriansyah (2013) menyatakan bahwa
tanah bertekstur lempung berpasir tergolong tanah agak kasar dan tanah lempung
liat berpasir termasuk dalam kelompok tanah agak halus,
Tanah bertekstur lempung pasir lebih sulit menahan air dan unsur hara
dibanding tanah bertekstur lempung liat berpasir (Hardjowigeno, 2007; Haridjaja
dkk., 2013). Hal ini akan menyebabkan pemberian air yang diberikan pada tanah
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
35
serta air yang berada dalam tanah bertekstur lempung berpasir lebih mudah
dimanfaatkan oleh tanaman, akan tetapi kemampuan tanah dalam menyimpan air
lebih sedikit sehingga tanah lebih mudah mengalami kekeringan, dibanding tanah
Ultisol bertekstur lempung liat berpasir, namun tanah lempung liat berpasir lebih
sulit melepaskan air atau lebih kuat menahan air.
Bahan Organik Tanah
Hasil pengukuran bahan organik dan C-organik tanah dapat dilihat dari
Tabel 8
Tabel 8 Hasil analisis bahan organik tanah setelah penambahan kompos
Tekstur tanah C-Organik (%) Bahan organik
(%)
Kategori
Lempung berpasir 1,52 2,62 Rendah
Lempung liat
berpasir
2,48 4,27 Sedang
Pada Tabel 8 menunjukkan bahwa nilai bahan organik pada tanah
bertekstur lempung liat berpasir lebih tinggi dibandingkan dengan tanah
bertekstur lempung berpasir. Hal ini disebabkan karena liat yang lebih tinggi
pada tekstur lempung liat berpasir memiliki tingkat oksidasi yang rendah di
bandingkan dengan lempung berpasir, sehingga keberadaan bahan organik di
dalam tanah dapat dipertahankan dengan baik dan tidak cepat habis, dimana liat
dan bahan organik saling berinteraksi membentuk kompleks liat-organik di dalam
tanah. Dari analisis bahan organik yang telah dijelaskan. Foth (1951) bahwa
tanah-tanah dengan kadar liat tinggi umumnya kadar bahan organiknya lebih
tinggi dibandingkan dengan tanah-tanah yang kandungan liatnya rendah. Kadar
bahan organik didalam tanah mineral secara umum tidak lebih dari 5%, dimana
bahan organik dalam tanah akan berbentuk C-organik bebas, berikatan dengan
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
36
fraksi liat. C-organik yang terikat liat akan menyebabkan C-organik bebas sangat
rendah (Sunanto, 2010).
Hasil analisis bahan organik tanah menunjukkan bahwa tanah Ultisol
memiliki kandungan C-organik dan bahan organik yang tergolong rendah dan
sedang yaitu C-organik tanah lempung berpasir 1,52 % dan bahan organik sebesar
2,62% sedangkan kadar C-organik tanah lempung liat berpasir sebesar 2,48%
tergolong sedang dan bahan organik sebesar 4,27%.
P tersedia, N total dan pH Tanah
Hasil analisis sifat kimia tanah dapat dilihat pada Tabel 9
Tabel 9 Hasil analisis sifat kimia berbagai tekstur tanah
Parameter Satuan Nilai Kategori
Tekstur lempung berpasir
P tersedia Ppm 338,30 Sangat tinggi
N total % 0,23 Sedang
pH - 6,07 Asam
Tekstur lempung liat berpasir
P tersedia Ppm 283,66 Sangat tinggi
N total % 0,40 Sedang
pH - 6,93 Netral
(Djajakirana, 2002) mengemukakan bahwa pengaruh bahan organik
terhadap sifat fisik, kimia dan biologi tanah, yaitu sebagai penyedia unsur hara
seperti N, P dan S bagi tanaman, sebagai sumber energi bagi organisme tanah,
sebagai penyangga (buffer) terhadap perubahan pH, dapat mengkelat logam-
logam, berkombinasi dengan mineral liat memperbaiki struktur tanah, dan
meningkatkan kapasitas tukar kation.
Dari Tabel 9 di dapat hasil pengukuran kandungan N-total dari kedua jenis
tekstur tanah termasuk ke dalam kategori sedang namun kandungan P tersedia
pada tanah lempung liat berpasir lebih tinggi dari pada tekstur lempung berpasir.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
37
Hal itu dikarenakan pada tanah bertekstur lempung liat berpasir memiliki pH yang
lebih tinggi. Selain itu tingginya P tersedia pada kedua jenis tekstur tanah
dikarenakan adanya penambahan bahan organik yang berupa kompos untuk
meningkatkan unsur hara tanah. Penggunaan kompos sebagai bahan pembenah
yang dapat menghasilkan keseragaman dalam memperbaiki kesuburan tanah, sifat
fisika tanah, kemampuan tanah menyimpan air dan ketersediaan air. Rachman
dkk., (2008) yang menyatakan penambahan bahan organik yang berasal dari sisa
tanaman dan kotoran hewan selain menambah bahan organik tanah juga
memberikan konstribusi terhadap ketersedian hara N, P, dan K.
Kerapatan Massa Tanah (Bulk Density), Kerapatan Partikel Tanah(Particle
Density) dan Porositas Tanah
Hasil analisis Kerapatan massa tanah, kerapatan partikel tanah dan
porositas dapat dilihat pada Tabel 10
Tabel 10 Hasil analisis kerapatan massa tanah, kerapatan partikel tanah dan
porositas tanah
Tekstur tanah Kerapatan massa
tanah (g/cm3)
Kerapatan partikel
tanah (g/cm3)
Kategori
Lempung berpasir 1,08 2,19 50,66
Lempung iat
berpasir
0,89 1,80 50,23
Berdasarkan Tabel 10 terlihat bahwa kerapatan massa tanah dengan
tekstur lempung berpasir lebih besar daripada tanah bertekstur lempung liat
berpasir. Hal ini dikarenakan kerapatan massa tanah ditentukan oleh jumlah
ruang pori dan padatan tanah, tanah bertekstur lempung liat berpasir memiliki
ruang pori total yang lebih banyak dibandingkan dengan tanah bertekstur lempung
berpasir sehingga kerapatan massa tanah bertekstur lempung liat berpasir lebih
kecil. Sebaliknya, tanah dengan tekstur kasar, walaupun ukuran porinya besar,
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
38
namun total ruang porinya lebih kecil sehingga kerapatan massanya menjadi lebih
besar (Kurnia dkk., 2006).
Selain tekstur tanah dan jumlah ruang pori, Martin dkk., (2016) kerapatan
massa tanah juga dipengaruhi oleh kandungan bahan organik pada tanah. Pada
Tabel 8 menunjukkan bahwa kadar C-organik pada tanah bertekstur lempung
berpasir lebih rendah dibandingkan dengan tanah bertekstur lempung liat berpasir.
Tanah dengan kandungan bahan organik yang rendah memiliki kerapatan massa
yang relatif lebih besar. Dengan adanya bahan organik pada tanah akan
mengurangi kerapatan massa tanah sehingga melarutkan mineral tanah
(Yulipriyanto, 2010).
Tanah Ultisol tekstur lempung berpasir memiliki kerapatan massa sebesar
1,08 g/cm3, sedangkan tekstur lempung liat berpasir memiliki kerapatan massa
0,89 g/cm3. Hardjowigeno (2007) nilai kerapatan massa tanah mineral berkisar 1-
1,6 g/cm3. Kisaran antara 1,20-1,80 g/cm
3 umumnya ditemukan pada tanah
berteksur pasir dan lempung berpasir. Hal ini dikarenakan adanya pengayakan dan
penggerusan tanah sebelum pemantapan tanah untuk mendapatkan butir yang
seragam.
Kerapatan partikel tanah menyatakan berat partikel-partikel padat tanah
yang terkandung di dalam tanah. Menghitung kerapatan partikel tanah, berarti
menentukan kerapatan partikel tanah dimana pertimbangan hanya diberikan untuk
partikel yang solid. Kandungan bahan organik di dalam tanah sangat
mempengaruhi kerapatan partikel tanah, akibatnya tanah permukaan biasanya
kerapatan partikel lebih kecil dari subsoil. Walau demikian kerapatan partikel
tanah tidak berbeda banyak pada tanah yang berbeda, jika tidak, akan terdapat
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
39
suatu variasi yang harus mempertimbangkan kandungan tanah organik atau
komposisi mineral (Foth, 1984).
Berdasarkan Tabel 10 terlihat bahwa kerapatan partikel tanah dengan
tekstur lempung liat berpasir lebih kecil daripada tanah bertekstur lempung
berpasir. Tekstur lempung berpasir memiliki kerapatan partikel tanah yang lebih
besar dibandingkan tekstur lempung liat berpasir. Hasil ini berbanding lurus
dengan kerapatan massa tanah Ultisol, dimana tanah yang mengandung
kandungan organik yang lebih banyak memiliki nilai kerapatan massa yang
semakin rendah begitupun dengan kerapatan partikel. Hanafiah (2005) yang
menyatakan bahwa semakin banyak kandungan bahan organik yang terkandung
dalam tanah, maka makin kecil nilai kerapatan partikelnya.
Tanah ultisol termasuk tanah mineral, dimana umumnya nilai kerapatan
partikel pada tanah mineral ialah 2,65 g/cm3. Dari hasil pengukuran, tanah Ultisol
tekstur lempung berpasir memiliki nilai kerapatan partikel sebesar 2,19g/cm3
dan
nilai kerapatan partikel tekstur lempung liat berpasir sebesar 1,80 g/cm3. Hal ini
disebabkan oleh tanah yang digunakan dalam percobaan adalah tanah yang
terganggu karena tanah harus digerus dan diayak terlebih dahulu sebelum
dimasukkan dalam polybag guna mendapatkan butiran yang seragam, setelah itu
tanah perlu melalui proses pemantapan, sehingga kepadatannya tidak sama
dengan kondisi di lapangan (struktur tanahnya berbeda). Siregar dkk., (2016)
mengenai kajian distribusi air pada tanah Andosol menggunakan tanaman cabai
rawit (Capsicum frutescens) dengan jumlah pemberian air yang berbeda, yang
menghasilkan nilai kerapatan partikel yaitu 1,41-1,61 g/cm3, karena adanya
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
40
pengayakan dan penggerusan tanah sebelum pemantapan tanah untuk
mendapatkan butiran yang seragam.
Tabel 10 menunjukkan bahwa tanah ultisol dengan tekstur lempung
berpasir dan lempung liat berpasir memiliki porositas yang baik dengan nilai rata-
rata porositasnya 50,66 % dan 50,23% sehingga udara dan air dapat bergerak
lebih bebas keluar masuk ke dalam tanah dan akan memberikan kondisi
pertumbuhan tanaman yang lebih baik.
Evapotranspirasi Tanaman
Hasil pengukuran nilai evapotranspirasi dapat dilihat pada Tabel 11
Tabel 11 Hasil pengukuran ETc lempung berpasir dan ETc lempung liat berpasir
Fase
pertumbuhan
tanaman
Suhu
rata-rata
(°C)
ETc LP
24 Jam
(mm/hari)
ETc LLP
24 Jam
(mm/hari)
ETc LP 48
Jam
(mm/hari)
ETc LLP
48 Jam
(mm/hari)
Fase tengah
(23-29 hari)
30,33 3,82
3,19
1,93 2,75
Fase akhir
(30-36 hari)
30,23
3,70
3,07
1,87
2,68
Keterangan: ETc : Evapotranspirasi
LLP : Lempung Liat Berpasir
LP : Lempung berpasir
Dari Tabel 11 diketahui bahwa evapotranspirasi tanah lempung berpasir
metode drainase bebas 24 jam lebih besar dibanding dengan evapotranspirasi
tanah lempung liat berpasir metode drainase bebas 24 jam. Akan tetapi,
evapotranspirasi tanah lempung berpasir metode drainase bebas 48 jam lebih kecil
dari pada evapotranspirasi tanah lempung liat berpasir metode drainase 48 jam.
Hal ini disebabkan, tanah lempung berpasir lebih sulit menyimpan air dibanding
tanah lempung liat berpasir, tanah lempung berpasir akan banyak melepaskan air
selama 24 jam dan ketika 48 jam air pada tanah lempung berpasir semakin sedikit
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
41
sehingga tanah lempung liat berpasir yang sifatnya lebih baik menyimpan air akan
lebih banyak melepaskan air saat waktu 48 jam.
Evapotranspirasi pada fase akhir lebih kecil dibanding dengan
evapotranspirasi fase tengah, hal ini disebabkan karena suhurata-rata pada fase
tengah lebih tinggi dibanding suhu rata-rata fase akhir. Selain itu tanaman sudah
mulai menua sehingga proses transpirasi pada akar mengalami penurunan.
Uji t Kadar Air Kapasitas Lapang
Hasil uji t penentuan kadar air kapasitas lapang berdasarkan metode
drainase bebas 24 jam dan drainase bebas 48 jam didapatkan bahwa penentuan
kadar air kapasitas lapang drainase bebas 24 jam menunjukan perbedaan yang
tidak nyata dengan penentuan kadar air kapasitas lapang drainase bebas 48 jam.
Hasil analisa perhitunganya dapat dilihat pada Lampiran 13 menunjukkan bahwa t
hitung lebih kecil daripada t tabel 0,05.
Bobot basah tanaman pakcoy (Brassica rapaL.)
Hasil pengukuran bobot basah batang, daun dan akar tanaman pakcoy (Brassica
rapa L) dapat dilihat pada tabel 12
Tabel 12 Hasil pengukuran bobot basah batang, daun dan akar tanaman pakcoy
(Brassica rapa L)
Perlakuan Bobot basah (g)
Batang & Daun Akar
LP DB 24 Jam 69,93 4,32
LP DB 48 Jam 62,82 3,88
LLP DB 24 Jam 53,86 3,48
LLP DB 48 Jam 47,11 3,00
LP :Lempung Berpasir
LLP :Lempung Liat Berpasir
DB :Drainase Bebas
Tabel 12 menunjukkan bahwa perlakuan pengukuran KAKL drainase
bebas 24 jam dan drainase bebas 48 jam pada tekstur tanah lempung berpasir dan
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
42
lempung liat berpasir memberikan respon hasil yang berbeda. Untuk mengetahui
secara signifikan perbedaan tersebut perlu dilanjutkan dengan uji DMRT.
Hasil pengujian nilai KAKL pada berbagai tekstur tanah terhadap bobot
basah batang dan daun tanaman pakcoy (g) dapat dilihat pada Tabel 13
Tabel 13 Uji DMRT pengujian nilai KAKL pada berbagai tekstur tanah yang
diukur dengan metode drainase bebas terhadap bobot basah batang dan
daun tanaman pakcoy (g).
Jarak DMRT
Perlakuan Rataan Notasi
0,05 0,05
- - LP DB 24 jam 69,93 a
2 6,06 LP DB 48 jam 62,82 b
3 6,35 LLP DB 24 jam 53,86 c
4 6,54 LLP DB 48 jam 47,11 d
Keterangan :Angka-angka yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama
tidak berbeda nyata berdasarkan DMRT pada taraf 5%
LLP : lempung liat berpasir
LP : lempung berpasir
DB : drainase bebas
Dari daftar sidik ragam (Lampiran 14) dapat diketahui bahwa nilai KAKL
pada berbagai tekstur tanah yang diukur dengan metode yang berbeda memberi
pengaruh nyata terhadap bobot basah batang dan daun tanaman pakcoy. Hasil uji
DMRT pada tekstur lempung berpasir metode drainase bebas 24 jam berbeda
nyata dengan perlakuan tekstur lempung liat berpasir metode drainase bebas 24
jam, tekstur lempung liat berpasir metode drainase bebas 48 jam, dan tekstur
lempung berpasir metode drainase bebas 48 jam. Hal ini menunjukkan bahwa
tekstur tanah yang berbeda memberikan hasil yang berbeda nyata terhadap bobot
basah batang, daun dan akar tanaman pakcoy. Tanah bertekstur lempung liat
berpasir menunjukkan hasil yang lebih rendah. Karena kemampuannya mengikat
air lebih besar dibandingkan dengan tekstur lempung berpasir yang
mengakibatkan energi tanaman dipakai untuk menyerap air lebih besar, sehingga
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
43
energi untuk pertumbuhan dan perkembangan pakcoy sedikit dan berdampak
terhambatnya pertumbuhan dan perkembangan sel tanaman. Selain itu tanaman
akan memiliki ukuran yang lebih kecil akibat penyusutan luas daun dan
fotosintesis (Nio dan Torey, 2013).
Nilai KAKL tanah tekstur lempung berpasir metode drainase bebas 48 jam
lebih kecil daripada metode drainase bebas 24 jam. Hal ini disebabkan karena
tanah lempung berpasir lebih mudah melepaskan air dari tanah lempung liat
berpasir, semakin berkurangnya air maka cekaman semakin besar sehingga
penurunan kadar air tekstur lempung berpasir lebih tajam pada hari pertama.
Haridjaja dkk., (2016) tanah tekstur kasar mempunyai pori makro yang dominan
sehingga pada kondisi kadar air tinggi proses drainasenya jauh lebih cepat.
Tabel 14 Uji DMRT pengujian nilai KAKL pada berbagai tekstur tanah yang
diukur dengan metode drainase bebas terhadap bobot basah akar tanaman
pakcoy (g)
Jarak DMRT
Perlakuan Rataan Notasi
0,05 0,05
- - LP DB 24 jam 4,32 a
2 0,35 LP DB 48 jam 3,88 b
3 0,37 LLP DB 24 jam 3,48 c
4 0,38 LLP DB 48 jam 3,00 d
Keterangan :Angka-angka yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama
tidak berbeda nyata berdasarkan DMRT pada taraf 5%
LLP : lempung liat berpasir
LP : lempung berpasir
DB : drainase bebas
Dari hasil uji DMRT pada perlakuan tekstur lempung berpasir metode
drainase bebas 24 jam berbeda nyata dengan tekstur lempung berpasir metode
drainase bebas 48 jam. Lempung liat berpasir metode drainase bebas 24 jam
berbeda nyata dengan lempung liat berpasir metode drainase bebas 48 jam. karena
perbedaan tekstur tanah data menunjukkan hasil yang sejalan dengan bobot basah
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
44
batang dan daun tanaman selain itu bobot basah akar yang lebih rendah
kemungkinan sel-sel akarnya kurang dapat mempertahankan turgor. ( Nio dan
Torey, 2013)
.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
45
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
1. Pengukuran KAKL metode drainase bebas 24 jam dan metode drainase
bebas 48 jam pada tekstur tanah lempung berpasir dan lempung liat
berpasir berpengaruh tidak nyata terhadap nilai KAKL.
2. Nilai KAKL pada tanah ultisol menggunakan kompos dengan metode
drainase bebas 24 jam memiliki rata-rata 48,24%, nilai ini lebih besar
dibandingkan metode drainase bebas 48 jam dengan nilai rata-rata
46,91%.
3. Bobot tanaman pakcoy yang di tanam pada tanah ultisol menghasilkan
berata-rata 47,11-69,93 g, yang masih jauh dari kondisi ideal, disebabkan
diantaranya suhu lingkungan yang tinggi mencapai 30oC tidak sesuai
dengan syarat tumbuh untuk tanaman pakcoy.
Saran
1. Perlu penelitian lanjutan pada kondisi lingkungan yang sesuai seperti
kandungan bahan organik, kandungan kimia N, dan P, suhu dan energy
matahari.
2. Perlu penelitian lebih lanjut meneliti KAKL dengan metode drainase bebas
24 jam dan drainase bebas 48 jam untuk tekstur tanah lain.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
46
DAFTAR PUSTAKA
Abdurachman, A., U. Kurnia, F. Agusdan, dan A. Dariah. 2006. Sifat Fisik Tanah
dan Metode Analisisnya. http://pustaka.litbang.pertanian.go. [26 Mei
2019].
Allen, RG. Pereira, L. Raes, D. dan Smit, M. 1998. Crop Evapotranspiration
Guidelines for Computing Crop Water Requirements. Food and Agriculture
Organization of the United Nations. Rome.
Arsyad, S. 1989. Konservasi Tanah dan Air. IPB Press. Bogor.
Baskoro, D.P.T. dan S.D. Tarigan. 2007. Karakteristik Kelembaban Tanah Pada
Beberapa Jenis Tanah. J Tanah Lingk. 9:77-81.
[BPS] Badan Pusat Statistik. 2017. Statistik Indonesia. Badan Pusat Statistik
Indonesia. Jakarta
Cahyono, B. 2003. Teknik dan Strategi Budidaya Sawi Hijau. Yayasan Pustaka
Nusantara. Yogyakarta.
Foth, H.D. 1994. Fundamentals Of Soil Science Eight Edition. John Willey &
Sons. New York.
Djajakirana. G 2002. Pemanfaatan Bahan Organik Untuk Meningkatkan
Produktivitas Tanaman. Jurnal Tanah dan Iklim 20:35-46.
Hanafiah, K.A. 2005. Dasar - Dasar Ilmu Tanah. PT. Raja Grafindo Persada.
Jakarta.
Hansen V.E, Israelsen O.W. , Stringham G.E. 1992. Dasar-Dasar dan Praktek
Irigasi. Jakarta
Hardjowigeno, S. 2003. Ilmu Tanah. Akademika Presindo. Jakarta.
Haridjaja, O. 2013. Perbedaan Nilai Kadar Air Kapasitas Lapang Berdasarkan
Metode Alhricks, Drainase Bebas, dan Pressure Plate Pada Berbagai
Tekstur Tanah dan Hubungannya Dengan Pertumbuhan Bunga Matahari
(Helianthus annuus L.). Skripsi. Institut Pertanian Bogor. Bogor.
Haryanto, T., Suhartini, dan E. Rahayu. 2002. Tanaman Sawi dan Selada. Penebar
Swadaya. Depok.
Haryati, Umi. 2014. Teknologi Irigasi Suplemen Untuk Adaptasi Perubahan Iklim
Pada Pertanian Lahan Kering. ejurnal.litbang.pertanian.go.id/. [22 Juli
2018].
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
47
Hatta, M. dan Nurhayati, 2006. Pengaruh Penambahan Bahan Organik pada
Tanah Bekas Tsunami Terhadap Pertumbuhan dan Produksi Beberapa
Varietas Kacang Hijau di Desa Blang Krueng. Jurnal Floratek. 2:100-106.
Hillel, D. 1980. Applications of Soil Physics. Academic Press. New York.
Hossain, M.F., W. Chen, dan Y. Zhang, 2015. Bulk density of mineral and
o n o l n C n ’ n b-arctic. Information Processing in
Agriculture. 10:183-190.
Ichsan, C.N., M. Hayati,dan S.P. Mashtura. 2010. Respon Kedelai Kultivar Kipas
Putih dan Wilis Pada Kadar Air Tanah Yang Berbeda Terhadap
Pertumbuhan dan Hasil. Jurnal unsyah. 6:65-69.
Indriani, Y.H. 2002. Membuat Kompos Secara Kilat. Jakarta. Penebar Swadaya.
Islami, T. dan W. H. Utomo. 1995. Hubungan Tanah, Air dan Tanaman. IKIP
Semarang Press. Semarang.
James, L.G., 1988. Principles of Farm Irrigation System Design. John Wiley &
Sons, Inc. Kanada.
Jury, W.A., W.R. Gardner, dan W.H. Gredner. 1991. Soil Physics. John Willey
and Sans, Inc. New York.
Karo-Karo, A., Lubis, dan A. Fauzi. 2017. Perubahan Beberapa Sifat Kimia
Tanah Ultisol Akibat Pemberian Beberapa Pupuk Organik dan Waktu
Inkubasi. Agroekoteknologi FP USU. 5: 277-283.
Kurnia U., Agus, F., Adimihardja, A., dan Dariah, A. 2006. Sifat Fisik Tanah dan
Metode Analisisnya. BBSDL-Litbang Deptan. Bogor
Leiwakabessy, F.M., U.M. Wahjudin, dan Suwarno. 2003. Kesuburan Tanah.
Departemen Ilmu Tanah. Fakultas Pertanian. Institut Pertanian Bogor.
Bogor.
Limantara, L.M. 2010. Hidrologi Teknik Dasar. CV. Citra Malang. Malang.
Martin, M.A., M. Reyes, dan F.J. Taguas. 2016. Estimating Soil Bulk Density
with Information Metrics of Soil Texture.Geoderma. 287:66-70.
Mukhlis. 2007. Analisis Tanah Tanaman. USU Press. Medan.
Munir, M. 1996. Tanah – Tanah Utama Indonesia Karakteristik : Klasifikasi dan
Pemanfaatannya. Pustaka Jaya. Jakarta.
Murbandono, L. 2007. Membuat Kompos. Penebar Swadaya. Jakarta.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
48
Nio, S.A. dan Torey, P. 2013. Karakter Morfologi Akar Sebagai Indikator
Kekuranagan Air pada Tanaman. Bioslogos. 10:80-85.
Novizan. 2005. Petunjuk Pemupukan yang Efektif. Agromedia Pustaka. Jakarta.
Prasetyo, B.H dan D.A. Suriadikarta. 2006. Karakteristik, Potensi, dan Teknologi
Pengelolaan Tanah Ultisol untuk Pengembangan Pertanian Lahan Kering di
Indonesia. Jurnal Litbang Pertanian. 25:39-46.
Prastowo, S dan Hardjoamidjojo. 2007. Rancangan Hidrolika Irigasi Tetes Untuk
Tanaman Semangka di Lahan Kelompok Tani Seropan Makmur, Kabupaten
Gunung Kidul. Yogyakarta.
Pribadi, R.G. 2015. Analisis Kesuburan Tanah pada Lahan Perkebunan Kelapa
Sawit Usia 28 Tahun Di PT. Asam Jawa Kecamatan Torgamba Kabupaten
Labuhan Batu Selatan. http://repository.uin-suska.ac.id.[17 Juli 2018].
Prihandini, P., Wahyu, Purwanto, dan Teguh. 2007. Pembuatan Kompos
Berbahan Kotoran Sapi. Pusat Penelitian dan Pengembangan Peternakan.
[ PPT] Pusat Penelitian Tanah. 1993. Jenis dan Macam Tanah di Indonesia untuk
Keperluan Survei dan Pemetaan Tanah daerah Transmigrasi. Badan
Penelitian dan Pengembangan Pertanian Bogor.
Rachman, I.A., S. Djuniwati, dan K. Idris. 2008. Pengaruh Bahan Organik dan
Pupuk NPK Terhadap Serapan Haradan Produksi jagung di
Inceptisolternate. Jurnal Tanah dan Lingkungan. 10:7-13.
Rukmana, R. 2007. Bertanam Petsai dan sawi. Kanisus. Yogyakarta.
Sarbini M. dan Qoriansyah, A. 2013. Karakterisasi Sifat Fisik Tanah Ultisol yang
Mengandung Krokos Di Terbanggi Besar Lampung Tengah. Universitas
Lampung. Lampung.
Setianingsih, M., O. Haridjaja, dan D.P T. Baskoro. 2013. Perbedaan Nilai Kadar
Air Kapasitas Lapang Berdasarkan Metode Alhricks, Drainase Bebas dan
Pressure Plate pada Berbagai Tekstur Tanah dan Hubungannya dengan
Pertumbuhan Bunga Matahari (Helianthus annuus L.). J. Tanah Lingk. 15:
52-59.
Siregar, I.K., Sumono, dan S. Panggabean. 2016. Kajian Distribusi Air pada
Tanah Andosol Menggunakan Tanaman Cabai Rawit (Capsicum
frutescens) dengan Jumlah Pemberian Air yang Berbeda. Rekayasa
Pangan dan Pert..5:390-396.
Sosrodarsono, S dan K. Takeda. 2003. Hidrologi untuk Pengairan. Pradnya
Paramita. Jakarta.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
49
Subagyo, H., N. Suharta, Agus, dan B. Siswanto. 2000. Tanah-tanah pertanian di
Indonesia. dalam Buku Sumber daya Lahan Indonesia dan Pengelolaannya.
Pusat Penelitian Tanah dan Agroklimat. Bogor.
Subowo, G. 2010. Strategi Efisiensi Penggunaan Bahan Organik untuk Kesuburan
dan Produktivitas Tanah Melalui Pemberdayaan Sumberdaya Hayati Tanah.
Jurnal Sumberdaya Lahan. 4:78-85.
Sudaryono. 2009. Tingkat Kesuburan Tanah Ultisol Pada Lahan Pertambangan
Batubara Sangatta, Kalimantan Timur. J. Tek. Ling. 10:256-264
Sudirja R. 2007. Respons Beberapa Sifat imia Inceptisol Asal Rajamandala dan
hasil Bibit Kakao Melalui Pemberian Pupuk Organik dan Pupuk Hayati.
Lembaga Penelitian Universitas Padjajaran. Bandung.
Sulaeman, D. 2013. Pengelolaan Limbah Ternak Untuk Peningkatan Kualitas
Produk Susu dan Lingkungan Hidup. Dirjan Pengolahan dan Pemasaran
Hasil Pertanian.
Sulaeman, D. 2011. Efek Kompos Limbah Baglog Jamur Tiram Putih Terhadap
Sifat Fisik Tanah Serta Pertumbuhan Bibit Markisa Kuning. Skripsi. IPB.
Bogor.
Sunanto, A. 2010. Distribusi Bentuk C-organik Tanah pada Vegetasi yang
Berbeda. Ilmu Pertanian Indonesia. 5: 6-12.
Sutanto, R. 2005. Dasar-Dasar Ilmu Tanah Konsep dan Kenyataan. Kanisius.
Yogyakarta.
Syahputra, Fauzi dan Razali. 2015. Karakteristik Sifat Kimia Sub Grup Tanah
Ultisol di Beberapa Wilayah Sumatera Utara. Universitas Sumatera Utara.
Medan.
Triatmodjo, B. 2009. Hidrologi Terapan. Beta Offset. Yogyakarta
Wahyuningsih, A. 2016. Komposisi Nutrisi dan Media Tanam Terhadap
Pertumbuhan dan Hasil Tanaman Paksoy ( Brassica rapa L.) Sistem
Hidroponik. Universitas Brawijaya.
Xu, L., N. He, dan G. Yu. 2016. Methods of evaluating soil bulk density: impact
on estimating large scale soil organic carbon storage. Catena .144: 94-101.
Yulipriyanto, H. 2010. Biologi Tanah dan Strategi Pengelolaannya. Graha Ilmu.
Yogyakarta.
Yunus, Y. 2004. Tanah dan Pengolahan. CV. Alfabeta. Bandung.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
50
LAMPIRAN
Lampiran 1. Flowchart Penelitian
Mulai
Penentuan titik
Pengamatan
dilapangan
Pengambilan
sampel tanah
Ultisol di
lapangan
Pelaksanaan
penelitian di
rumah kaca
Pengujiansamp
el di
laboratorium
Dianalisis
data yang
diperoleh
Selesai
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
51
Lampiran 2. Peta Kabupaten Deli Serdang
Lokasi Pengambilan Tanah
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
52
Lampiran 3.Tekstur tanah berdasarkan segitiga USDA
Gambar 1.Segitiga USDA TeksturLempungBerpasir
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
53
Gambar 2.Segitiga USDA TeksturLempungLiatBerpasir
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
54
Lampiran 4.HasilAnalisis Tanah
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
55
Lampiran 5.Perhitungan bulk density dan particle density
Dimana :
BTKO = Berat tanah kering oven (massa tanah kering)
Volume Total = volume ring sampel
Tinggi ring = 4,9 cm maka
Volume Total = ¼
= ¼ (3,14) (4,7 cm)2 (4,9 cm)
= ¼ (339,877 cm3)
= 84,97 cm3
Tinggi ring 5,05 cm maka,
Volume Total = ¼
= ¼ (3,14) (4,7 cm)2 (5,05 cm)
= ¼ (350,28 cm3)
= 87,57 cm3
Tinggi ring 4,85 cm maka,
Volume Total = ¼
= ¼ (3,14) (4,7 cm)2 (4,85 cm)
= ¼ (336,40 cm3)
= 84,10 cm3
Tinggi ring 4,87 cm maka,
Volume Total = ¼
Perlakuan BTKO
(g)
Diameter
ring
sampel
(cm)
Tinggi
ring
sampel
(cm)
Volume
total
(cm3)
Bulk
density
(g/cm3)
Volume
padatan
(ml)
Particle
density
(g/cm3)
P1J1U1 97,47 4,70 4,90 84,97 1,10 44 2,21
P1J1U2 95,92 4,70 4,90 88,97 1,08 44 2,18
P1J1U3 93,8 4,70 5,05 87,57 1,06 43 2,18
Rata-rata 95,75 4,70 4,95 87,17 1,08 43,7 2,19
P2J1U1 83,52 4,70 4,90 84,97 0,94 45 1,85
P2J1U2 76,58 4,70 4,85 84,10 0,86 44 1,74
P2J1U3 79,46 4,70 4,87 84,44 0,89 44 1,81
Rata-rata 79,85 4,70 4,87 84,50 0,89 44,3 1,80
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
56
= ¼ (3,14) (4,7 cm)2 (4,87 cm)
= ¼ (337,79 cm3)
= 84,44 cm3
Kerapatan massa (Bulk density)
b =
P1J1U1 =
g/cm
3
= 1,103 g/cm
3
P1J1U2 =
g/cm
3
P1J1U3 =
g/cm
3
= 1,06 g/cm
3
Rata-rata = 1,08g/cm3
P2J1U1 =
g/cm
3
= 0,94 g/cm
3
P2J1U2 =
g/cm
3
= 0,86 g/cm
3
P2J1U3 =
g/cm
3
= 0,89 g/cm
3
Rata-rata = 44,3g/cm3
Volume air = 100 ml
Volume tanah (Vs)
P1J1U1 = 44 ml
P1J1U2 = 44 ml
P1J1U3 = 43 ml
P2J1U1 = 45 ml
P2J1U2 = 44 ml
P2J1U3 = 44 ml
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
57
s =
P1J1U1 =
g/cm
3
= 2,21 g/cm
3
P1J1U2 =
g/cm
3
= 2,18 g/cm
3
P1J1U3 =
g/cm
3
= 2,18 g/cm
3
Rata-rata = 2,19 g/cm3
P2J1U1 =
g/cm
3
= 1,85 g/cm
3
P2J1U2 =
g/cm
3
= 1,74 g/cm
3
P2J1U3 =
g/cm
3
= 1,81 g/cm
3
Rata-rata = 1,8 g/cm3
- Porositas (f)
F = (1 -
) x 100%
P1J1U1 = (1 –
)x 100%
= 50,1 %
P1J1U2 = (1 –
) x 100%
= 50,5 %
P1J1U3 = (1 –
) x 100%
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
58
= 51,4 %
Rata-rata = 50,66 %
P2J1U1 = (1 -
) x 100%
= 49,2 %
P2J1U2 = (1 -
) x 100%
= 50,6 %
P2J1U3 = (1 -
) x 100%
= 50,9%
Rata-rata = 50,23 %
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
59
Lampiran 6. PerhitunganPemberian Air Awal Pada Tanah Ultisol Lempung
Berpasir
- Perhitungan pemberian air di awal Metode Drainase Bebas 24 jam
Ulangan A
(cm2)
BTA
(g)
BTKO
(g)
hT
(cm)
Vt
(cm3)
( )
P1J1U1 490,63 136,75 88,86 18,75 102,05 0,87
P1J1U2 490,63 137,04 91,18 19 104,61 0,87
P1J1U3 490,63 130,53 84,27 17,05 92,16 0,79
Rata-rata 490,63 130,53 84,27 18,27 99,40 0,84
- Kadar Air Basis Kering (Wd)
Wd = -
x 100%
= –
x 100%
= 54,89%
- Pemberian Air Awal Tanaman Pakcoy
θ = Wd x
= 54,89% x
= 46,11%
- Volume Pemberian Atas
= x h x θ
= 490,63 cm2 x 18,27 cm x 46,11%
= 4.133,21 cm3
= 4.133,21 ml
Jadi, jumlah air yang harus diberikan pada tanaman Pakcoy sebanyak
4.133,21 ml.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
60
- Perhitungan pemberian air di awal Metode Drainase Bebas 48 Jam:
Ulangan A
(cm2)
BTA
(g)
BTKO
(g)
hT
(cm)
Vt
(cm3)
( )
P2J1U1 490,63 133,48 85,51 19,13 100,09 0,85
P2J1U2 490,63 132,25 79,54 18,25 98,01 0,81
P2J1U3 490,63 142,85 91,08 19,13 99,89 0,91
Rata-rata 490,63 136,19 89,22 18,84 99,33 0,86
- Kadar Air Basis Kering (Wd)
Wd = -
x 100%
= –
x 100%
= 52,65%
- Pemberian air tanaman pakcoy di awal:
θ = Wd x
= 52,65% x
= 45,28%
- Volume pemberian air
V = x h x θ
= 490,63 cm2 x 18,84 cm x 45,28%
= 4.185,44 cm3
= 4.185,44 ml
Jadi, jumlah air yang harus diberikan pada tanaman Pakcoy sebanyak 4.185,44 ml
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
61
Lampiran 7. Perhitungan Pemberian Air Awal Pada Tanah Ultisol Tekstur
Lempung Liat Berpasir
- Perhitungan pemberian air di awal Metode Drainase Bebas 24 Jam:
Ulangan A
(cm2)
BTA
(g)
BTKO
(g)
hT
(cm)
Vt
(cm3)
( )
P2J1U1 490,63 131,21 83,06 16,63 90,47 0,92
P2J1U2 490,63 125,26 76,22 15,50 98,13 0,78
P2J1U3 490,63 135,92 85,06 16,25 98,01 0,87
Rata-rata 490,63 130,80 81,45 16,13 84,97 0,86
- Kadar Air Basis Kering (Wd)
Wd = -
x 100%
= –
x 100%
= 60,59%
- Pemberian air tanaman pakcoy di awal:
θ = Wd x
= 60,59% x
= 52,11%
- Volume pemberian air
V = x h x θ
= 490,63 cm2 x 16,13 cm x 52,11%
= 4.123,91 cm3
= 4.123,91 ml
Jadi, jumlah air yang harus diberikan pada tanaman pakcoy sebanyak
4.123,91 ml.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
62
- Perhitungan pemberian air di awal Metode Drainase Bebas 48 Jam:
Ulangan A
(cm2)
BTA
(g)
BTKO
(g)
hT
(cm)
Vt
(cm3)
( )
P2J2U1 490,63 131,26 81,38 16,38 92,35 0,88
P2J2U2 490,63 128,34 79,62 16,50 96,16 0,83
P2J2U3 490,63 127,83 79,54 17,88 98,13 0,81
Rata-rata 490,63 129,14 80,18 16,92 95,55 0,84
- Kadar Air Basis Kering (Wd)
Wd = -
x 100%
= –
x 100%
= 61,06%
- Pemberian air tanaman pakcoy di awal:
θ = Wd x
= 61,06% x
= 51,29%
- Volume pemberian air
V = x h x θ
= 490,63 cm2 x 16,92 cm x 51,29%
= 4.257,82 cm3
= 4.257,82ml
Jadi, jumlah air yang harus diberikan pada tanaman pakcoy sebanyak 4.257,82 ml
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
63
Lampiran8. Perhitungan pemberian air setelah evapotranspirasi pada tanah Ultisol
tekstur lempung berpasir
- Perhitungan pemberian air di awal Metode Drainase Bebas 24 Jam:
Ulangan A
(cm2)
BTA
(g)
BTKO
(g)
hT
(cm)
Vt
(cm3)
( )
P1J1U1 490,63 126,09 79,28 18,75 94,24 0,79
P1J1U2 490,63 121,15 82,34 19 104,61 0,74
P1J1U3 490,63 113,02 67,97 17,05 92,35 0,74
Rata-rata 490,63 120,09 76,53 18,27 97,07 0,76
- Kadar Air Basis Kering (Wd)
Wd = -
x 100%
= –
x 100%
= 56,92%
- Pemberian air tanaman pakcoy di awal:
θ = Wd x
= 56,92% x
= 44,01%
Δ θ = 46,11% - 44,01%
= 2,10%
- Evapotranspirasi Aktual
ET = θ x h
= x
h
=0,38 cm/hari
= 3,8 mm/hari
- V = ET x A
= 0,38 cm/hari x 490,63 cm2
= 186,44 ml/hari
Maka, jumlah air yang hilang setelah terjadi evapotranspirasi pada tanaman
pakcoy sebanyak 186,44 ml/hari.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
64
- Perhitungan pemberian air di awal Metode Drainase Bebas 48 Jam:
Ulangan A
(cm2)
BTA
(g)
BTKO
(g)
hT
(cm)
Vt
(cm3)
( )
P1J2U1 490,63 131,15 88,6 18,75 104,01 0,85
P1J2U2 490,63 123,02 78,58 19 92,35 0,85
P1J2U3 490,63 138,28 92,93 17,05 102,05 0,91
Rata-rata 490,63 130,82 86,70 18,27 99,47 0,87
- Kadar Air Basis Kering (Wd)
Wd = -
x 100%
= –
x 100%
= 50,89%
- Pemberian air tanaman pakcoy di awal:
θ = Wd x
= 50,89% x
= 44,26%
Δ θ = 45,28% - 44,26%
= 1,02%
- Evapotranspirasi Aktual
ET = θ x h
= x
h
=0,19 cm/hari
= 1,9 mm/hari
V = ET x A
= 0,19 cm/hari x 490,63 cm2
= 93,22 ml/hari
Maka, jumlah air yang hilang setelah terjadi evapotranspirasi pada tanaman
pakcoy sebanyak 93,22 ml/hari.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
65
Lampiran 9. Perhitungan pemberian air setelah evapotranspirasi pada tanah
Ultisol tekstur lempung liat berpasir
- Perhitungan pemberian air di awal Metode Drainase Bebas 24 Jam:
Ulangan A
(cm2)
BTA
(g)
BTKO
(g)
hT
(cm)
Vt
(cm3)
( )
P2J1U1 490,63 136,14 87,33 16,63 97,24 0,90
P2J1U2 490,63 131,88 83,03 15,5 100,09 0,83
P2J1U3 490,63 117,61 69,30 16,25 100,08 0,86
Rata-rata 490,63 128,54 81,22 16,13 99,14 0,86
- Kadar Air Basis Kering (Wd)
Wd = -
x 100%
= –
x 100%
= 58,26%
- Pemberian air tanaman pakcoy di awal:
θ = Wd x
= 58,26% x
= 50,10%
Δ θ = 52,11% - 50,10%
= 2,01%
- Evapotranspirasi Aktual
ET = θ x h
= x
h
= 0,32 cm/hari
= 3,2 ml/hari
V = ET x A
= 0,32 cm/hari x 490,63 cm2
= 157,00 ml/hari
Maka, jumlah air yang hilang setelah terjadi evapotranspirasi pada tanaman
pakcoy sebanyak 157,00 ml/hari.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
66
- Perhitungan pemberian air di awal Metode Drainase Bebas 48 Jam:
Ulangan A
(cm2)
BTA
(g)
BTKO
(g)
hT
(cm)
Vt
(cm3)
( )
P2J2U1 490,63 122,57 73,73 16,38 108,9 0,74
P2J2U2 490,63 137,3 87,23 16,30 98,01 0,89
P2J2U3 490,63 121,58 73,27 17,08 100,09 0,73
Rata-rata 490,63 127,16 78,08 16,92 99,39 0,79
- Kadar Air Basis Kering (Wd)
Wd = -
x 100%
= –
x 100%
= 62,86%
- Pemberian air tanaman pakcoy di awal:
θ = Wd x
= 62,86% x
= 49,66%
Δ θ = 51,29% - 49,66%
= 1,63%
- Evapotranspirasi Aktual
ET = θ x h
= x
h
= 0,28 cm/hari
= 2,8 ml/hari
V = ET x A
= 0,28 cm/hari x 490,63 cm2
= 137,38 ml/hari
Maka, jumlah air yang hilang setelah terjadi evapotranspirasi pada tanaman
pakcoy sebanyak 137,38 ml/hari.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
67
Lampiran 10.Hasil pengukuran suhu harian ruangan dan evapotranspirasi
Hari
Suhu (oC) Suhu
Rata-rata
(oC)
Etc lempung
berpasir 24 jam
(mm/hari)
Etc lempung liat
berpasir 24 jam
(mm/hari) Jam 7 Jam 12 Jam 5
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
26
27
26
26
26
27
26
26
27
27
26
26
27
26
33
33
33
33
34
34
34
33
34
34
33
34
34
34
31
32
31
30
32
32
31
31
30
32
31
30
30
30
30,00
30,66
30,00
29,66
30,66
31,00
30,33
30,00
30,33
31,00
30,00
30,00
30,33
30,00
-
3,86
3,90
3,81
3,76
3,80
3,84
3,78
3,70
3,74
3,69
3,73
3,60
3,72
-
3,25
3,28
3,17
3,13
3,16
3,19
3,15
3,08
3,11
3,07
3,10
2,90
3,26
Hari
Suhu (oC) Suhu
Rata-rata
(oC)
Etc lempung
berpasir 48 jam
(mm/hari)
Etc lempung liat
berpasir48 jam
(mm/hari) Jam 7 Jam 12 Jam 5
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
26
27
26
26
26
27
26
26
27
27
26
26
27
26
33
33
33
33
34
34
34
33
34
34
33
34
34
34
31
32
31
30
32
32
31
31
30
32
31
30
30
30
30,00
30,66
30,00
29,66
30,66
31,00
30,33
30,00
30,33
31,00
30,00
30,00
30,33
30,00
-
-
1,96
1,93
1,90
1,92
1,94
1,91
1,86
1,88
1,85
1,87
1,80
1,93
-
-
2,78
2,81
2,74
2,71
2,73
2,76
2,73
2,66
2,69
2,65
2,68
2,59
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
68
Lampiran 11. Data pemberian air pada tanah lempung berpasir bertanaman
pakcoy (Brassica rapa L.)
Hari
Volume pemberian air (ml)
P1J1
(24 jam)
P1J2
(48 jam)
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
4.133,21
-
186,40
190,33
186,20
183,85
189,60
191,40
187,20
184,80
182,50
182,50
184,40
182,00
4.185,44
-
-
95,20
94,10
91,60
92,30
91,10
91,80
88,60
94,70
94,70
95,60
94,20
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
69
Lampiran 12. Data pemberian air pada tanah lempung liat berpasir bertanaman
pakcoy (Brassica rapa L.)
Hari
Volume pemberian air (ml)
P2J1
(24 jam)
P2J2
(48 jam)
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
4.123,91
-
160,40
156,70
154,80
151,10
152,80
150,80
152,30
146,60
159.00
159,00
161.00
159.60
4.257,00
-
-
135,30
133,90
130,90
132,00
130,40
131,50
127,10
138,50
138,50
139,80
138,30
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
70
Lampiran 13. Uji t penentuan kadar air kapasitas lapang berdasarkan metode
drainase bebas 24 jam dan drainase bebas 48 jam
Ulangan
(N)
K A K L (%) D
24 Jam 48 Jam
1 46,64 40,82 5,82 33,872
2 34,87 48,07 -13,20 174,240
3 49,04 44,40 4,64 21,529
4 50,15 49,01 1,14 1,299
5 48,83 51,08 -2,25 5,062
6 59,95 48,13 11,82 139,712
Jumlah 284,48 281,51 7,97 375,716
Rata-rata 48,2467 46,918
= √∑
∑
=√∑
√
=√ = 7,801
√ ∑
√
=
√
1,0634
Tabel 0,05 = 2,75
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
71
Lampiran 14. Data berat bobot tanaman pakcoy (Brassica rapa L.)
(BatangdanDaun)
Perlakuan Ulangan
Total (g) Rataan (g) 1 2 3 4
P1J1 68,40 64,10 74,40 72,80 279,70 69,93
P1J2 66,94 61,28 58,02 65,04 251,28 62,82
P2J1 52,44 50,20 54,60 58,20 215,44 53,86
P2J2 46,84 42,20 50,50 48,90 188,44 47,11
Total 934,86
Rataan
58,43
Analisis sidik ragam
SK Db JK KT Fhitung F0,05
Perlakuan 3 1201,74 400,58 25,909 ** 3,49
Galat 12 185,53 15,46
Total 15 1387,27
Ket:
tn = tidak nyata
* = nyata
** = sangat nyata
Uji DMRT
Jarak DMRT
Perlakuan Rataan Notasi
0,05 0,01 0,05
- - - LP DB 24 jam 69,93 a
2 6,06 8,49 LP DB 48 jam 62,82 b
3 6,35 8,95 LLP DB 24 jam 53,86 c
4 6,54 9,2 LLP DB 48 jam 47,11 d
Keterangan :LLP: lempung liat berpasir LP: lempung berpasir
DB :drainase bebas
(Akar)
Perlakuan Ulangan
Total (g) Rataan (g) 1 2 3 4
P1J1 4,66 4,28 4,26 4,06 17,26 4,32
P1J2 3,80 3,92 3,86 3,95 15,53 3,88
P2J1 3,70 3,63 3,42 3,20 13,95 3,48
P2J2 3,20 3,08 2,89 2,85 12,02 3,00
Total 58,76
Rataan
3,67
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
72
Analisis sidik ragam
SK Db JK KT Fhitung F0,05
Perlakuan 3 3,74 1,24 34,44 ** 3,49
Galat 12 0,48 0,04
Total 15 4,18
Ket:
tn = tidak nyata
* = nyata
** = sangat nyata
Uji DMRT
Jarak DMRT
Perlakuan Rataan Notasi
0,05 0,01 0,05
- - - LP DB 24 jam 4,32 a
2 0,35 0,50 LP DB 48 jam 3,88 b
3 0,37 0,52 LLP DB 24 jam 3,48 c
4 0,38 0,54 LLP DB 48 jam 3,00 d
Keterangan :LLP: lempung liat berpasir LP: lempung berpasir
DB :drainase bebas
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
73
Lampiran 15.Dokumentasi Penelitian
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
74
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
75
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA