PENGARUH SISTEM OLAH TANAH DAN PEMUPUKAN NITROGEN TERHADAP PERMEABILITAS TANAH PADA LAHAN PERTANAMAN
JAGUNG (Zea mays L.) DI POLITEKNIK NEGERI LAMPUNG
Skripsi
Oleh Siti Nur Rohmah
FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS LAMPUNG
ABSTRAK
PENGARUH SISTEM OLAH TANAH DAN PEMUPUKAN NITROGEN TERHADAP PERMEABILITAS TANAH PADA LAHAN PERTANAMAN
JAGUNG (Zea mays L.) DI POLITEKNIK NEGERI LAMPUNG Oleh
SITI NUR ROHAMH
Penelitian bertujuan untuk mengetahui 1). pengaruh sistem tanpa olah tanah pada
lahan pertanaman jagung (Zea mays L.) terhadap permeabilitas tanah dibanding
dengan sistem olah tanah minimum dan sistem olah tanah intensif, 2). Untuk
mengetahui pengaruh pemupukan Nitrogen 200 kg ha-1 terhadap permeabilitas
tanah pada lahan pertanaman jagung (Zea mays L.) dibanding dengan tanpa
pemupukan Nitrogen dan 3). Untuk mengetahui interaksi antara sistem olah tanah
dan pemupukan Nitrogen terhadap permeabilitas tanah pada lahan pertanaman
jagung (Zea mays L.). Penelitian dilakuan di kebun percobaan Politeknik Negeri
Lampung dan analisis tanah dilakukan di laboratorium Ilmu Tanah, Fakultas
Pertanian, Universitas Lampung. Penelitian dilaksanakan pada Oktober 2016 –
Maret 2017.
Penelitian dilakukan dengan menggunakan Rancangan Acak Kelompok
(RAK)yang disusun secara faktorial dengan 4 ulangan. Faktor pertama adalah
sistemolah tanah jangka panjang yaitu T1 = Olah Tanah Intensif (OTI), T2 = Olah
adalahpemupukan nitrogen jangka panjang yaitu No = 0 kg N ha-1 dan N1 = 200
kg N ha-1.Data yang diperoleh akan diuji homogenitasnya dengan uji Bartlet dan
aditivitas data diuji dengan Uji Tukey. Jika asumsi terpenuhi data dianalisis
dengan sidik ragam dan analisis lanjutan dengan uji BNT pada taraf 5%. Akan
tetapi jika asumsi tidak terpenuhi, data nilai tengah permeabilitas di
interpretasikan secara kualitatif menurut Uhlan dan O’neal (1951) pada buku Soil
permeability determinations for use in soil and water conservation. Hasil
penelitian menunjukan bahwa 1) permeabilitas tanah tidak dipengaruhi oleh
sistem olah tanah dan pemupukan nitrogen dan tidak terjadi interaksi antara kedua
perlakuan, 2) Kelas permeabilitas tanah pada kombinasi perlakuan olah tanah
minimum dan pemupukan nitrogen 200 kg ha-1 sebesar 3,62 cm jam-1termasuk
kedalam kelas sedang, sedangkan pada perlakuan yang lain termasuk dalam kelas
agak lambat.
Kata kunci : pemupukan nitrogen, permeabilitas tanah, sistem olah tanah
PENGARUH SISTEM OLAH TANAH DAN PEMUPUKAN NITROGEN TERHADAP PERMEABILITAS TANAH PADA LAHAN PERTANAMAN
JAGUNG (Zea mays L.) DI POLITEKNIK NEGERI LAMPUNG
Oleh Siti Nur Rohmah
Skripsi
Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar SARJANA PERTANIAN
Pada
Jurusan Agroteknologi
Fakultas Pertanian Universitas Lampung
FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS LAMPUNG
Judul Slripsi
Nama Mahasiswa
Nomor Pokok-Mahasiswa
Jurusan
Fakultas
: PENGARIIH SISTEM
OLAII
TANAII DAN PEMI]PI]KAI\I MTROGEN TERHADAPPERMbABILITAS TANAH PAI)A
LAIIAN
PERTAIYAMAN JAGIING (Zea nrys L.)DI
POLITEKI\IIK NEGERI LAMPT]NG,$ttt
cl{t" rctonnh
:
t3l4l2ll7l
: Agroteknologi
: Pertanian
Prof. Dn
Ir.
Muhajir Utomo, M.Sc" NIP 19500716197603rc02MEI\IYETUJtn
l. Komisi
Pembimbi4gDr.If.
Afendio M.P. NrP tB66l 103 19880310022. Kefira Jwgsan Agroteknologi
Prof.
Dr.Ir.
Sri Yusnaini M.Stl- Tun Penguji
Kefira
MENGESAHKAN
: Frof.
Ilr.
Ir.
Muhajir Utomor ll{.Sc.:
Dr.In
Afandi, h[-P.F€nguji
BdrmPembimbing : prof,, Dr. rr. rrwan sukri Bannwa,
*.#..
-'. Irwan
Suhi
Bannwa, M.Si.0201986031002
$T'RAT FERNYATAAN
Saya yang bcrtrndtffitgar! di barnfil ini menyafakan hahwa skripsi st{ra yang
berjrdrl *PENGARUH SISTEil,f SLAH TANAH DAN PEII,IUruKAN
NTTROCSN TERHADAP PERMEABILITAS TANAH PADA LAHAN
PERTAF.SAMAN -fACUhIC (Zea
*vr*
L-)Dl FOLITEKNIK NEGERI LAMPUNC-nrcrupakan hcsil katlra sap yang dibimbing olch KomisiPcmhirnbing I)
ft'of
Dr. Ir, Mrfiajir U'fiwnc, M-Sc.fuiz|
tlr. Ir. Afandl M.P. bcrdasarkan poda pengg{rhuan dm infortnasi;angrelah sala dapatkan- Karyailmiah ini berisi mdrrhl ymg dibud srdiri &n ha$il nrjukan beberape sumber lain {h*n-iurml" dll.} fqffrgrclsh dtxfrliktsi Sehmrnya atau br*srlah hasil dari
phglu k rJn orerg lain. lika pel:q@*t ini diksmrdi.n hari tcrbolai bahwa $lffip$r ini marpcken hasil salirsm dau dib$tf sang lain, maka seya ber*cdia
memirna sanksi $srai dengan ketsltuan akdsnik yang bcrlaku.
Seer
Lanprng !,fcvembcr 201EYeng
Siti Nur Rdrnneh
RIWAYAT HIDUP
Penulis bernama lengkap Siti Nur Rohmah, dilahirkan pada 09 Mei 1995 di
Seputih Banyak, Kabupaten Lampung Tengah. Penulis adalah anak tunggal dari
pasangan Bapak Sujiman dan Ibu Siti Mibaroh.
Penulis menyelesaikan pendidikan di SDN 1 Sri Sawahan pada 2007, SMP N 1
Kotagajah pada 2010, dan SMA Muhammadiyah 2 Metro pada 2013. Pada 2013,
penulis melanjutkan pendidikan di Jurusan Agroteknologi, Fakultas Pertanian,
Universitas Lampung melalui jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi
Negeri (SNMPTN). Pada Januari sampai Maret 2016, penulis melaksanakan
Kuliah Kerja Nyata (KKN) di Kampung Tri Mulya Jaya, Kecamatan Banjar
Agung, Kabupaten Tulang Bawang. Penulis melaksanakan kegiatan Praktik
Umum (PU) di BALITTANAH KP Taman Bogo pada Juli sampai Agustus 2016.
Selama menjadi mahasiswa, penulis pernah aktif dalam UKM PERMA AGT
(Persatuan Mahasiswa Agroteknologi) dan menjadi anggota Bidang Penelitian dan
Pengembangan (Litbang) pada periode 2014 – 2015 dan anggota Bidang Dana
dan Usaha (Danus) pada periode 2015 – 2016. Penulis juga pernah menjadi
asisten dosen mata kuliah Pengelolaan Kesuburan Tanah pada Semester Genap
“Dan janganlah kamu membuat kamu membuat kerusakan di muka bumi, sesudah (Allah) memperbaikinya dan berdoalah kepada-Nya dengan rasa takut (tidak akan diterima) dan harapan (akan dikabulkan), sesungguhnya rahmat Allah sangat dengat dengan orang-orang yang berbuat baik. Dan
Dialah yang meniupkan angin sebagai pembawa berita gembira sebelumkedatangan rahmat-Nya (hujan), hingga apabila angin itu telah membawa awan mendung, Kami halau kesuatu daerah yang tandus, lalu
Kami turunkan hujan didaerah itu, maka Kami keluarkan dengan sebab hujan itu berbagai buah-buahan, seperti itulah Kami membangkitkan orang-orang yang telah mati, semoga kamu mengambil pembelajaran. Dan tanah yang baik tanaman-tanamannya tumbuh subur dengan seizin
Allah; dan tanah yang tidak subur, tanaman-tanamannya hanya tumbuh merana, demikianlah Kami mengulah tanda-tanda kebesaran (Kami) bagi
orang-orang yang bersyukur.” (QS. Al-A’raf : 56 – 58)
“Sebaik baiknya manusia adalah yang paling banyak manfaat bagi orang lain”
PERSEMBAHAN
Assalamu’alaikum warahmatullahi wabarakatuh Alhamdulillahirabbil’alamin... Alhamdulillahirabbil’alamin...
Alhamdulillahirabbil’alamin...
Segala puji dan syukur,
Kupersembahkan karya sederhanaku ini kepada ayah dan ibuku tercinta yang telah mencurahkan kasih sayang dan dukungan yang tiada hentinya.
Serta
Almamater tercinta Universitas Lampung,
Semoga karya ini bermanfaat bagi banyak orang Aamiin
SANWACANA
Assalamu’alaikum warahmatullahi wabarakatuh
Alhamdulillah, puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, karena berkat
rahmat dan karunia-Nya sehingga dapat menyelesaikan seluruh proses penelitian
yang dituangkan dalam karya ilmiah (Skripsi) dengan judul “Pengaruh Sistem
Oalh Tanah dan Pemupukan Nitrogen terhadap Permeabilitas Tanah pada Lahan Pertanaman Jagung (Zea mays L.) Di Politeknik Negeri Lampung”
Selama melaksanakan penelitian dan penulisan skripsi ini, penulis banyak
mendapat bantuan, bimbingan, dan dukungan dari berbagai pihak. Pada
kesempatan ini dengan kerendahan hati, penulis ingin menghaturkan terima kasih
kepada:
1. Bapak Prof. Dr. Ir. Muhajir Utomo, M. Sc., selaku pembimbing utama, yang
selalu sabar membimbing, memberi motivasi, masukan, saran, kritik, arahan
dalam penyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi,
2. Bapak Dr. Ir. Afandi, M.P., selaku pembimbing II, yang selalu sabar
membimbing, memberikan saran, kritik, masukan, dan motivasi dalam
menyelesaikan penulisan skripsi,
3. Ibu Ir. Yayuk Nurmiyati, M.S., selaku pembimbing akademik yang telah
4. Bapak Prof. Dr. Ir. Irwan Sukri Banuwa, M.Si.selaku Dekan Fakultas
Pertanian, Universitas Lampung dan selaku penguji yang telah memberikan
masukan, saran, dan kritik dalam penyempurnaan skripsi,
5. Ibu Prof. Dr. Ir. Sri Yusnaini, M.Si., selaku Ketua Jurusan Agroteknologi,
Fakultas Pertanian, Universitas Lampung,
6. Ibu Prof. Dr. Ir. Ainin Niswati, M.S., M.Agr.Sc., selaku Ketua Bidang Ilmu
Tanah Fakultas Pertanian, Universitas Lampung,
7. Bapak Selamet yang telah banyak membantu selama proses penelitian
8. Ayah dan Ibu yang selalu memberikan motivasi, limpahan kasih sayang, dan
dukungan kepada penulis,
9. Sahabat-sahabatku Mayora, Steffy, Umi, Isti, Wiwin, May, Dewi, Sukma,
Tari, Vina, Rully, dan Istna serta Ratna dan Wahyu atas segala dukungan dan
kebersamaannya selama ini,
10. Teman-teman Agroteknologi angkatan 2013, atas dukungandan kebersamaan
selama menjalani perkuliahan,
11. Semua pihak yang telah banyak membantu penulis dalam penyelesaian
penelitian dan penulisan skripsi.
Semoga Allah SWT dapat membalas semua kebaikan yang telah diberikan kepada
penulis dan semoga skripsi ini bermanfaat bagi seluruh pembaca. Aamiin
Wassalamu’alaikum warahmatullahi wabarakatuh
Bandar Lampung, Penulis,
i DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR ISI ... i
DAFTAR TABEL ... iii
DAFTAR GAMBAR ... v
I. PENDAHULUAN ... 1
1.1. Latar Belakang dan Masalah ... 1
1.2. Tujuan Penelitian ... 5
1.3. Kerangka Pemikiran ... 5
1.4. Hipotesis ... 10
II. TINJAUAN PUSTAKA ... 11
2.1. Jagung (Zea mays L.) ... 11
2.2. Sistem Olah Tanah ... 13
2.3. Pemupukan Nitrogen ... 15
2.4. Permeabilitas Tanah ... 16
2.5. Faktor – Faktor Yang Mempengaruhi Permeabilitas ... 19
III. BAHAN DAN METODE ... 28
3.1. Tempat Dan Waktu Pelaksanaan ... 28
3.2. Bahan dan Alat ... 28
3.3. Metode Penelitian ... 29
3.4. Pelaksanaan Penelitian ... 30
3.4.1. Pengolahan Tanah ... 31
3.4.2. Pembuatan petak percobaan dan penanaman ... 31
3.4.3. Pemupukan ... 31
3.4.4. Pemeliharaan ... 32
3.4.5. Panen ... 32
3.4.6. Pengambilan Contoh Tanah ... 32
3.5. Variabel Pengamatan ... 33
3.5.1. Variabel Utama ... 33
ii
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 37
4.1 Rekapitulasi Analisis Ragam Variabel Penelitian ... 37
4.2 Permeabilitas Tanah ... 37
4.3 Karbon organik Tanah ... 42
4.4 Berat Volume Tanahdan Porositas Tanah ... 45
4.5 Tekstur Tanah ... 46
4.6 Struktur Tanah ... 48
4.7 Produksi Tanaman ... 49
V. SIMPULAN DAN SARAN ... 50
5.1 Simpulan ... 50
5.2 Saran ... 50
[image:14.595.135.509.86.198.2]DAFTAR PUSTAKA ... 52 LAMPIRAN
iii
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
Tabel 1. Perbedaan sistem olah tanah pada indikator kualitas lingkungan ... 15
Tabel 2. Klasifikasi permeabilitas tanah ... 19
Tabel 3. Rekapitulasi analisis ragam pengaruh sistem olah tanah dan pemupukan N terhadap sifat tanah ... 37
Tabel 4. Kelas Permeabilitas Tanah beberapa kombinasi sistem olah tanah dan pemupukan N ... 39
Tabel 5. Pengaruh sistem olah tanah dan pemupukan N terhadap Karbon Organik Tanah... 43
Tabel 6. Berat volume tanah dan porositas tanah akibat penerapan berbagai sistem olah tanah dan pemupukan Nitrogen pada kedalaman 5 cm ... 45
Tabel 7. Tekstur tanah pada kedalaman 0--20 cm dan 20--40 cm ... 47
Tabel 8. Tipe atau bentuk struktur tanah pada berbagai sistem pengolahan tanah dan residu pemupukan N ... 48
Tabel 9. Pengaruh sistem olah tanah dan pemupukan nitrogen terhadap produksi tanaman jagung. ... 50
Tabel 10. Data pengukuran permeabilitas tanah di laboratorium akibat penerapan berbagai sistem olah tanah dan pemupukan Nitrogen ... 58
Tabel 11. Hasil analisis permeabilitas tanah di laboratorium akibat penerapan berbagai sistem olah tanah dan pemupukan Nitrogen ... 60
Tabel 12. Rata-rata kecepatan permeabilitas tanah pada jam ke 7, 8, 9, dan 10 akibat penerapan berbagai sistem olah tanah dan pemupukan Nitrogen 61
iv
Tabel 14. Analisis ragam rata-rata kecepatan permeabilitas tanah pad jam ke 7, 8, 9, dan 10 akibat penerapan berbagai sistem olah tanah dan pemupukan Nitrogen ... 62
Tabel 15. C-organik tanah akibat penerapan berbagai sistem olah tanah dan pemupukan Nitrogen ... 62
Tabel 16. Uji bartlett C-organik tanah akibat penerapan berbagai sistem olah tanah dan pemupukan Nitrogen pada kedalaman 5 cm ... 63
Tabel 17. Analisis ragam C-organik tanah akibat penerapan berbagai sistem olah tanah dan pemupukan Nitrogen pada kedalaman 5 cm ... 63
Tabel 18. Data bulk density akibat penerapan berbagai sistem olah tanah dan pemupukan Nitrogen kedalaman 5 cm ... 64
Tabel 19. Bulk density akibat penerapan berbagai sistem olah tanah dan
pemupukan Nitrogen pada kedalaman 5 cm ... 65
Tabel 20. Uji bartlett bulk density akibat penerapan berbagai sistem olah tanah dan pemupukan Nitrogen pada kedalaman 5 cm ... 65
Tabel 21. Analisis ragam bulk density akibat penerapan berbagai sistem olah tanah dan pemupukan Nitrogen pada kedalaman 5 cm ... 66
Tabel 22. Data porositas tanah akibat penerapan berbagai sistem olah tanah dan pemupukan Nitrogen pada kedalaman 5 cm ... 67
Tabel 23. Porositas tanah akibat penerapan berbagai sistem olah tanah dan
pemupukan Nitrogen pada kedalaman 5 cm ... 68
Tabel 24. Uji bartlett porositas tanah akibat penerapan berbagai sistem olah tanah dan pemupukan Nitrogen pada kedalaman 5 cm ... 68
v
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
Gambar 1. Laju permeabilitas tanah dari jam pertama pengukuran sampai konstan pada kombinasi perlakuan olah tanah dan pemupukan nitrogen... 40
Gambar 2. Proses perendaman sample tanah dalam ring sample yang bertujuan untuk penjenuhan sample tanah ... 70
Gambar 3. Proses penyambungan ring sample berisi tanah dengan head
permeameter ... 70
Gambar 4. Proses pengukuran permeabilitas tanah dengan mengunakan
permeameter dengan metedo aliran tetap ... 71
I. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang dan Masalah
Jagung merupakan salah satu tanaman pangan yang memiliki peranan strategis
dan bernilai ekonomis serta mempunyai peluang untuk dikembangkan, karena
kedudukannya sebagai sumber utama karbohidrat dan protein setelah beras (food),
disamping itu juga jagung berperan sebagai bahan baku industri pangan, industri
pakan (feed), dan bahan bakar (fuel) (Siregar, 2009). Tanaman jagung sangat
bermanfaat bagi kehidupan manusia dan hewan. Di Indonesia, jagung merupakan
komoditi tanaman pangan kedua terpenting setelah padi. Berdasarkan urutan
bahan makanan pokok di dunia, jagung menduduki urutan ke-3 setelah gandum
dan padi (Badan Pusat Statistik, 2016).
Provinsi Lampung adalah salah satu provinsi penghasil jagung terbesar di
Indonesia. Pada 2017, Lampung menduduki peringkat ketiga penghasil jagung di
Indonesia setelah Jawa Timur dan Jawa Tengah. Pada 2016 produksi jagung
sebesar 1,7 juta ton, sedangkan pada 2017 produksi jagung Lampung meningkat
menjadi 2,4 juta ton. Secara nasional, Lampung menyumbang sebesar 8,59 %
produksi jagung. Salah satu program pendukung dari peningkatan produksi
jagung Lampung yakni fasilitasi pengembangan jagung 189 ribu hektar dan
2
lahan jagung di seluruh sentra kini mencapai 464.712 hektar (Kumpastuntas,
2018).
Lahan kering adalah salah satu sumberdaya alam yang berpotensi untuk
meningkatkan produksi pertanian di Indonesia. Namun, potensi tersebut belum
dimanfaatkan secara optimal. Kendala-kendala yang sering ditemui pada lahan
kering diantaranya adalah tingkat kesuburan tanah yang rendah, erosi yang tinggi
dan kekeringan di musim kemarau (Utomo, dkk., 1993). Untuk memberdayakan
lahan kering secara maksimum perlu teknik budidaya yang cocok dalam
pemecahan masalah penggunaan lahan kering untuk tanaman semusim. Olah
tanah konservasi merupakan salah satu pendekatan sistem produksi tanaman yang
memperhatikan konservasi lahan (Utomo, dkk.,1989).
Di Indonesia cara persiapan lahan yang memenuhi kriteria olah tanah konservasi
adalah pengolahan tanah minimum dan tanpa pengolahan tanah (Utomo, 1999).
Penerapan olah tanah konservasi memiliki beberapa keuntungan antara lain dapat
(1) meningkatkan kualitas mulsa in situ, (2) meningkatkan N dan hara tanah, dan
(3) memanfaatkan residu pupuk dari tanaman sebelumnya secara efisien (Utomo,
dkk., 1989). Pada sistem olah tanah konservasi, tanah diolah seperlunya saja atau
bila perlu tidak diolah sama sekali, dan mulsa dari residu tanaman sebelumnya
dibiarkan menutupi permukaan lahan minimal 30%.
Menurut Abdurachman, dkk. (1998), olah tanah konservasi (OTK) merupakan
cara penyiapan lahan yang dapat mengurangi kehilangan tanah dan air kerena
erosi dan penguapan dibandingkan dengan cara-cara penyiapan lahan secara
3
pemberian bahan organik dalam bentuk mulsa yang cukup (Rachman, dkk., 2004).
Mulsa dapat menekan pertumbuhan gulma dan mengurangi laju pemadatan tanah.
Hakim, dkk. (1986) menyatakan bahwa dari semua sumber unsur hara, Nitrogen
dibutuhkan paling banyak, tetapi ketersediaannya selalu rendah karena
mobilitasnya yang sangat tinggi. Pasokan N dalam tanah merupakan faktor yang
sangat penting dalam kaitannya dengan pemeliharaan atau peningkatan kesuburan
tanah yang akan mempengaruhi pertumbuhan tanaman. Pemupukan N merupakan
salah satu kegiatan yang dilakukan dalam budidaya pertanian, karena kebutuhan
N untuk pertumbuhan tanaman tidak tersedia begitu saja dan N-organik yang ada
di dalam tanah tidak akan cukup untuk memenuhi kebutuhan tanaman (Sanchez,
1992).
Pemupukan bertujuan untuk menambah unsur hara yang dibutuhkan tanaman
untuk dapat meningkatkan mutu dan produksi tanaman (Mulyani, 2003).
Pemupukan N yang dilakukan terus-menerus pada musim tanam sebelumnya
dengan sistem olah tanah konservasi memiliki kandungan N tanah yang lebih
tinggi dibandingkan dengan olah tanah intensif (Niswati, dkk., 1994).
Salah satu sifat fisik tanah yang penting adalah kemampuan untuk meloloskan
aliran air melalui ruang pori yang disebut dengan permeabilitas tanah.
Permeabilitas adalah kualitas tanah untuk meloloskan air atau udara yang diukur
berdasarkan besarnya aliran melalui satuan tanah yang telah dijenuhi terlebih
dahulu per satuan waktu tertentu (Susanto, 1994). Permeabilitas sangat
dipengaruhi oleh sifat-sifat fisik tanah. Perubahan pada suhu air sedikit
4
bervariasi di antara limit yang luas, mulai kurang dari 25 cm tiap tahun pada tanah
liat yang padat sampai dengan beberapa ribu meter per tahun dalam formasi
kerikil. Untuk tanah yang tak jenuh air kadar kelembaban (moisture content)
adalah salah satu dari faktor dominan yang mempengaruhi nilai laju permeabilitas
tanah (Israelsen danHansen, 1962 dalam Siregar, dkk., 2013).
Pengukuran permeabilitas tanah sangat penting untuk beberapa kepentingan di
bidang pertanian, misalnya masuknya air ke dalam tanah, gerak air ke akar
tanaman, aliran air drainase, evaporasi air pada permukaan tanah, kesemuanya itu
dapat dipengaruhi oleh permeabilitas tanah yang mana berkaitan pula dengan
peranan konduktivitas hidroliknya (Soepardi, 1975 dalam Siregar, dkk., 2013).
Permeabilitas dapat mempengaruhi kesuburan tanah. Permeabilitas berbeda
dengan drainase yang lebih mengacu pada proses pengaliran air saja,
permeabilitas dapat mencakup bagaimana air, bahan organik, bahan mineral,
udara dan partikel–partikel lainnya yang terbawa bersama air yang akan diserap
masuk ke dalam tanah (Rohmat, 2009).
Penelitian ini dilaksanakan untuk dapat menjawab masalah yang dirumuskan
dalam pertanyaan sebagai berikut :
1. Apakah sistem olah tanah konservasi pada lahan pertanaman jagung (Zea
mays L.) mempunyai permeabilitas tanah yang lebih cepat daripada sistem
olah tanah intensif
2. Apakah lahan pertanaman jagung (Zea mays L) dengan pemupukan Nitrogen
200 kg ha-1 mempunyai permeabilitas tanah yang lebih cepat dibanding
5
3. Apakah terjadi interaksi antara sistem olah tanah dan pemupukan Nitrogen
terhadap permeabilitas tanah pada lahan pertanaman jagung (Zea mays L.)
1.2. Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah
1. Untuk mengetahui pengaruh sistem olah tanah konservasi pada lahan
pertanaman jagung (Zea mays L.) terhadap permeabilitas tanah dibanding
dengan sistem olah tanah intensif
2. Untuk mengetahui pengaruh pemupukan Nitrogen 200 kg ha-1 terhadap
permeabilitas tanah pada lahan pertanaman jagung (Zea mays L.) dibanding
dengan tanpa pemupukan Nitrogen
3. Untuk mengetahui interaksi antara sistem olah tanah dan pemupukan
Nitrogen terhadap permeabilitas tanah pada lahan pertanaman jagung
(Zea mays L.)
1.3. Kerangka Pemikiran
Jagung merupakan salah satu tanaman pangan yang memiliki peranan strategis
dan bernilai ekonomis serta mempunyai peluang untuk dikembangkan, karena
kedudukannya sebagai sumber utama karbohidrat dan protein setelah beras (food),
disamping itu jagung berperan sebagai bahan baku industri pangan, industri pakan
(feed), dan bahan bakar (fuel) (Siregar, 2009). Tanaman jagung sangat
bermanfaat bagi kehidupan manusia dan hewan. Di Indonesia, jagung merupakan
6
bahan makanan pokok di dunia, jagung menduduki urutan ke-3 setelah gandum
dan padi (Badan Pusat Statistik, 2016).
Pengolahan tanah tanpa didukung dengan tindakan konservasi tanah akan
menyebabkan menurunnya produktivitas lahan secara cepat. Tanpa olah tanah,
lahan tidak diolah sama sekali kecuali alur kecil atau lubang tugalan untuk
penempatan benih dan pupuk serta gulma dikendalikan dengan herbisida. Akibat
dari adanya mulsa dan tidak adanya manipulasi maka pada lahan tersebut akan
terjadi penambahan bahan organik tanah, serta tingkat erosi menjadi lebih rendah
(Utomo, 1990).
Pengolahan tanah yang berlebihan mempunyai pengaruh buruk yaitu dapat
menurunkan kandungan bahan organik tanah, menyebabkan hilangnya permukaan
tanah yang dapat menimbulkan erosi, kekeringan tanah, dan agregasi tanah
menurun. Dengan sistem pertanian tanpa olah tanah, erosi dapat ditekan, bahan
organik dan air tanah dapat ditingkatkan, serta suhu tanah dapat diturunkan
(Utomo, 1997).
Pengolahan tanah intensif secara keseluruhan selain kurang efisien juga akan
menyebabkan terjadinya degradasi lahan sehingga daya dukung dan produktivitas
tanah menurun yang akhirnya untuk jangka panjang menyebabkan sistem
pertanian tersebut tidak berkelanjutan. Kerugian yang ditimbulkan olah tanah
intensif dalam jangka panjang adalah merugikan pembutiran tanah permukaan,
mempercepat oksidasi dan pelaksanaan pengolahan tanah dengan alat-alat berat
7
organik didalam tanah. Pengolahan tanah yang berlebihan dapat mempercepat
kemerosotan kesuburan tanah dan merusak sifat fisik tanah (Rafiudin, dkk., 2006).
Olah tanah secara minimum atau tanpa olah tanah dalam jangka panjang secara
umum dapat memperbaiki sifat fisik dan kimia tanah (Utomo, 1991). Karena
kandungan bahan organik pada OTM (olah tanah minimum) dan TOT ( tanpa olah
tanah) cukup tinggi sehingga agregasi yang terbentuk semakin mantap berakibat
menurunkan kerapatan isi dan kekerasan tanah (Subiantoro, dkk., 1995).
Pengolahan tanah minimum dalam barisan tanaman disertai dengan pemberian
mulsa dapat memelihara atau bahkan memperbaiki struktur tanah. Hal tersebut
dikarenakan adanya peningkatan bahan organik yang menyebabkan terjadinya
perbaikan struktur tanah. Struktur tanah yang baik menunjukan bahwa terdapat
penyebaran pori yang baik yaitu terdapat ruang pori di dalam dan diantara agregat
yang diisi air dan udara dan sekaligus menunjukkan kemantapan agregatnya
(Wirosoedarmo, 2005).
Kontribusi penerapan olah tanah minimum dengan pemberian mulsa terlihat pada
penurunan kepadatan tanah. Hal ini disebabkan karena olah tanah minimum
menciptakan kondisi struktur tanah tidak mudah hancur oleh tumbukan butir-butir
hujan sehingga permeabilitas tanah dapat ditingkatkan. Demikian juga peranan
mulsa, dengan pemberian mulsa maka permukaan tanah akan terlindungi dari
daya rusak butir-butir hujan, sehingga porositas tanah tetap baik dan permeabilitas
8
Arsyad (2010), mengemukakan bahwa pengolahan tanah konservasi relatif lebih
menguntungkan untuk pertanian jangka panjang, di antaranya memelihara atau
memperbaiki struktur tanah dan kandungan bahan organik tanah, meningkatkan
ketersediaan air, memperbaiki infiltrasi dan mengurangi kerusakan lingkungan,
serta dapat meningkatkan hasil tanaman. Hasil pengamatan menunjukkan bahwa
teknik olah tanah konservasi yang disertai pemberian mulsa berpengaruh terhadap
penurunanan ketahanan penetrasi tanah dan meningkatkan permeabilitas tanah
(Soepardi, 1983 dalam Endriani, 2010).
Bahan organik lebih ringan daripada bahan mineral. Disamping itu bahan organik
akan memperbesar pori tanah. Nilai bulk density lebih rendah, maka bahan
organik penyusun tanah tinggi karena bahan organik dapat memperkecil berat
tanah dan dapat memperbesar porositas tanah serta memiliki berat yang kecil
dibanding dengan bahan mineral (Pairunan, dkk., 1985).
Ketahanan penetrasi berhubungan erat dengan bobot isi, total ruang pori, dan
kandungan bahan organik tanah. Semakin tinggi kandungan bahan organik maka
semakin rendah bobot isi tanah, sehingga ketahanan penetrasi berkurang. Hal ini
sesuai dengan pendapat Sarief (1986) bahwa penurunan ketahanan penetrasi tanah
diikuti menurunnya bobot isi tanah dan meningkatnya total ruang pori tanah,
peningkatan ketahan penetrasi akan meningkatkan bobot isi tanah, menurunkan
pori aerase dan menurunkan permeabilitas tanah.
Berbagai sistem olah tanah akan berpengaruh terhadap kadar bahan organik tanah
dan laju mineralisasi N tanah. Handayani (1999), menyatakan bahwa sistem olah
9
yang termineralisasi. Sistem olah tanah konvensional membuat struktur tanah
menjadi gembur, aerasi baik sehingga dapat meningkatkan aktivitas
mikroorganisme dan laju mineralisasi N sehingga N menjadi tersedia. Hal ini
akan mempercepat kehilangan N dalam tanah, karena N terabsorbsi oleh tanaman,
tercuci dan menguap sehingga kadar N tanah cepat berkurang. Sedangkan pada
tanah yang diolah terbatas dan tidak diolah sama sekali, laju mineralisasi N
berjalan sedang dan agak lambat, sehingga kadar N organik tanah lebih dapat
dipertahankan.
Penambahan pupuk nitrogen (N) ke dalam tanah pada dasarnya tidak dapat
digunakan semuanya oleh tanaman. Hal ini di sebabkan karena sifat N yang
sangat mobil sehingga akan mudah hilang dari dalam tanah, terimmobilisasi oleh
jasad renik, tercuci dan tererosi (Hakim, dkk., 1986).
Hasil penelitian Rauf dan Ritonga (1989) membuktikan bahwa tanah yang diolah
terbatas mempunyai kadar N total yang lebih tinggi dibandingkan pada tanah yang
diolah konvensional. Keadaan tanah yang ideal adalah adanya keseimbangan
antara pelepasan N untuk tanaman dengan N organik tanah. Dengan adanya
sistem olah tanah konservasi dengan pemupukan N, kesuburan tanah dapat
ditingkatkan, yakni dengan bertambahnya bahan organik akibat pemberian mulsa
pada lahan (Utomo, 2004).
Menurut penelitian Akbar, dkk. (2012), dosis pupuk urea yang diuji cobakan pada
lahan pertanaman kedelai berpengaruh sangat nyata terhadap rata-rata
permeabilitas tanah (cm jam-1). Dosis pupuk urea 25 kg ha-1 dan 50 kg ha -1 pada
10
dengan dosis pupuk 0 kg ha -1. Peningkatan nilai laju permeabilitas tanah diduga
sebagai akibat menurunnya berat volume tanah dan meningkatnya total porositas
tanah. Sifat fisika tanah yang berpengaruh terhadap permeabilitas tanah yaitu
kandungan air tanah, berat volume tanah, porositas total, pori drainase cepat, pori
drainase lambat, kandungan pasir kasar, kandungan pasir halus, kandungan debu
dan kandungan liat. Pemberian dosis pupuk pupuk urea 25 kg ha-1 dan 50 kg ha -1
diduga mampu memperbaiki struktur tanah yang semula padat menjadi lebih
gembur.
1.4. Hipotesis
1. Sistem olah tanah konservasi pada lahan pertanaman jagung (Zea mays L.)
mempunyai permeabilitas tanah yang lebih cepat daripada sistem olah tanah
intensif
2. Pada lahan pertanaman jagung (Zea mays L.) dengan pemupukan Nitrogen
200 kg ha-1 memberikan permeabilitas tanah yang lebih cepat dibanding
dengan tanpa pemupukanNitrogen
3. Terdapat interaksi antara sistem olah tanah dan pemupukan Nitrogen terhadap
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Jagung (Zea mays L.)
Jagung (Zea mays L.) merupakan tanaman berrumah dua yang termasuk dalam
kelompok tanaman C4. Daun tanaman C4 berfungsi sebagai agen penghasil
fotosintat yang didistribusikan ke seluruh jaringan tanaman. Jalur lintasan
fotosintesis C4 menjelaskan bahwa daun tanaman ini memiliki laju fotosintesi
yang tinggi, tingkat kompensasi CO2 yang rendah dan tidak jenuh cahaya untuk
fotosintesis sekalipun dalam cahaya matahari penuh (Goldsworthy, 1992 dalam
Larasati, 2011). Klorofil pada tanaman ini sebagian besar berada pada seludang
pembuluh (bundle sheat cell). Di dalam sel ini terjadi dekarboksilasi asam malat
dan aspartat yang menghasilkan CO2 kemudian masuk pada siklus Kelvin
membentuk pati dan selulosa (Muhajir, 1998).
Jagung merupakan tanaman serealia yang paling produktif di dunia, sesuai
ditanam di wilayah bersuhu tinggi, dan pematangan tongkol ditentukan oleh
akumulasi panas yang diperoleh tanaman. Luas pertanaman jagung di seluruh
dunia lebih dari 100 juta ha, menyebar di 70 negara, termasuk 53 negara
berkembang. Penyebaran tanaman jagung sangat luas karena mampu beradaptasi
dengan baik pada berbagai lingkungan. Jagung tumbuh baik di wilayah tropis
12
permukaan laut (dpl), dengan curah hujan tinggi, sedang, hingga rendah sekitar
500 mm per tahun (Dowswell, 1996 dalam Larasati, 2011).
Pusat produksi jagung di dunia tersebar di negara tropis dan subtropis. Tanaman
jagung tumbuh optimal pada tanah yang gembur, drainase baik, dengan
kelembaban tanah cukup, dan akan layu bila kelembaban tanah kurang dari 40%
kapasitas lapang atau bila batangnya terendam air. Pada dataran rendah, umur
jagung berkisar antara 3 -- 4 bulan, tetapi di dataran tinggi di atas 1000 m dpl
berumur 4 -- 5 bulan. Umur panen jagung sangat dipengaruhi oleh suhu, setiap
kenaikan tinggi tempat 50 m dari permukaan laut, umur panen jagung akan
mundur satu hari (Hyene, 1987).
Areal dan agroekologi pertanaman jagung sangat bervariasi, dari dataran rendah
sampai dataran tinggi, pada berbagai jenis tanah, berbagai tipe iklim dan
bermacam pola tanam. Tanaman jagung dapat ditanam pada lahan kering
beriklim basah dan beriklim kering, sawah irigasi dan sawah tadah hujan, toleran
terhadap kompetisi pada pola tanam tumpang sari, sesuai untuk pertanian
subsistem, pertanian komersial skala kecil, menengah, hingga skala sangat besar.
Suhu optimum untuk pertumbuhan tanaman jagung rata-rata 26 o -- 30 oC dan pH
tanah 5,7 -- 6,8 (Subandi, 1988 dalam Larasati, 2011).
Tanaman jagung memiliki susunan tubuh (morfologi) terdiri dari akar, batang,
daun bunga dan buah. Perakaran tanaman jagung terdiri dari akar utama, akar
cabang, akar lateral, dan akar rambut. Sistem perakaran serabut yang berfungsi
sebagai alat untuk menghisap air serta garam-garam yang terdapat dalam tanah,
13
dan alat pernafasan. Batang jagung beruas-ruas (berbuku-buku) dengan jumlah
ruas bervariasi antara 10 -- 40 ruas. Tanaman jagung tidak bercabang. Panjang
batang jagung berkisar antara 60 cm -- 300 cm (Rukmana, 1997).
2.2. Sistem Olah Tanah
Teknologi pengolahan tanah merupakan salah satu dari pengelolaan tanah dalam
pertanian. Pengolahan tanah adalah setiap manipulasi mekanik terhadap tanah
untuk menciptakan keadaan tanah yang baik bagi pertumbuhan tanaman dengan
tujuan pokok menciptakan daerah persemaian yang baik, membenamkan sisa
tanaman, dan mengendalikan tumbuhan pengganggu (Arsyad, 2010).
Ada dua sistem olah tanah, yaitu olah tanah intensif (OTI) dan olah tanah
konservasi (OTK). Menurut Nugroho (1991), pengolahan tanah secara intensif
berarti mengubah tempat pertanaman dengan menggunakan alat pertanian,
sehingga diperoleh susunan tanah yang baik ditinjau dari struktur dan porositas
tanah. Olah tanah intensif umumnya bertujuan untuk memperoleh hasil yang
maksimal tanpa memperhitungkan faktor berkelanjutannya (daya dukung dan
kelestarian lahan). Pengolahan tanah yang dilakukan secara intensif terus
menerus dalam jangka waktu yang panjang akan menurunkan daya dukung lahan,
sebagai akibat dari terjadinya degradasi tanah.
Olah tanah konservasi merupakan teknologi penyiapan lahan yang berwawasan
lingkungan. Utomo (1995) mendefinisikan olah tanah konservasi (OTK) sebagai
suatu cara pengolahan tanah yang bertujuan untuk menyiapkan lahan agar
14
aspek konservasi tanah dan air. Pada sistem OTK, tanah diolah seperlunya saja
atau bila perlu tidak sama sekali, dan mulsa dari residu tanaman sebelumnya
dibiarkan menutupi permukaan lahan minimal 30%. Sistem olah tanah yang
masuk dalam rumpun OTK antara lain olah tanah bermulsa (OTB), olah tanah
minumum (OTM) dan tanpa olah tanah (TOT) (Utomo, 2004).
Sistem olah tanah minimum merupakan sistem pengolahan tanah dengan
pengolahan seperlunya saja. Gulma dapat dikendalikan secara manual dan
kimiawi. Seperti halnya sistem tanpa olah tanah sisa-sisa tanaman pada musim
tanam sebelumnya digunakan untuk menutupi permukaan tanah, agar menjaga
kelembaban aerasi yang baik, dan menyimpan air untuk kebutuhan tanaman
(Utomo, 1989).
Pengolahan tanah intensif secara keseluruhan selain kurang efisien juga akan
menyebabkan terjadinya degradasi lahan sehingga daya dukung dan produktivitas
tanah menurun yang akhirnya untuk jangka panjang menyebabkan sistem
pertanian tersebut tidak berkelanjutan. Kerugian yang ditimbulkan olah tanah
intensif dalam jangka panjang adalah: merugikan pembutiran tanah permukaan,
mempercepat oksidasi dan pelaksanaan pengolahan tanah dengan alat-alat berat
cenderung merusak agregat tanah yang mantap dan mempercepat oksidasi bahan
organik didalam tanah. Pengolahan tanah yang berlebihan dapat mempercepat
kemerosotan kesuburan tanah dan merusak sifat fisik tanah (Rafiudin, dkk., 2006).
Adapun perbedaan sistem olah tanah pada indikator kualitas lingkungan adalah
15
Tabel 1. Perbedaan sistem olah tanah pada indikator kualitas lingkungan Olah Tanah Konservasi Olah Tanah Intensif Infiltrasi meningkat
Erosi tanah menurun
Bahan organik tanah meningkat Sifat fisika, kimia, dan biologi tanah meningkat
Produktivitas tanaman meningkat Biaya produksi menurun
Pendapatan petani jangka panjang meningkat
Pencemaran air (sedimen, pupuk, pestisida) menurun
Pemanasan global menurun
Infiltrasi menurun Erosi tanah meningkat
Bahan organik tanah menurun Sifat fisika, kimia, dan biologi tanah meningkat
Produktivitas tanaman menurun Biaya produksi meningkat
Pendapatan petani jangka panjang menurun
Pencemaran air (sedimen, pupuk, pestisida) meningkat
Pemanasan global meningkat Sumber : Utomo (2006)
2.3. Pemupukan Nitrogen
Nitrogen merupakan salah satu unsur hara makro bagi pertumbuhan tanaman yang
sangat diperlukan untuk pembentukan atau pertumbuhan seperti daun, batang, dan
akar (Hakim, dkk., 1986). Nitrogen diserap oleh tanaman dengan jumlah
terbanyak yaitu 55 -- 60% dibandingkan dengan unsur lain yang didapatkan dari
tanah (Krisna, 2002). Sumber nitrogen di dalam tanah adalah dari fiksasi oleh
mikroorganisme, air irigasi dan hujan, absorpsi amoniak, perombakan bahan
organik, dan pemupukan. Nitrogen di dalam tanah mempunyai dua bentuk utama,
yaitu nitrogen organik dan nitrogen anorganik berupa amonium (NH4+), amoniak
(NH3), nitrit (NO2-) dan nitrat (NO3-) (Stevenson, 1982 dalam Krisna, 2002).
Mineralisasi merupakan proses konversi nitrogen bentuk organik menjadi bentuk
16
Nitrogen merupakan salah satu unsur yang paling luas penyebarannya di alam.
Unsur N juga paling banyak dibutuhkan oleh tanaman sebagai komponen
produksi, kecuali untuk tanaman yang produksinya berupa buah berair atau
umbi/akar. Menurut Hakim, dkk., (1986) nitrogen merupakan penyusun setiap sel
hidup, karenanya terdapat pada seluruh bagian tanaman.
Nitrogen di dalam tanah berasal dari bahan organik, hasil pengikatan N dari udara
oleh mikroba, pupuk, dan air hujan. Nitrogen yang dikandung tanah pada
umumnya rendah, sehingga harus selalu ditambahkan dalam bentuk pupuk atau
sumber lainnya pada setiap awal pertanaman. Selain rendah, nitrogen di dalam
tanah mempunyai sifat yang dinamis (mudah berubah dari satu bentuk ke bentuk
lain seperti NH4+ menjadi NO3-, NO, N2O, dan N2 dan mudah hilang tercuci
bersama air drainase (Taufan, 2003 dalam Ardiansyah, 2013).
Suplai nitrogen di dalam tanah merupakan faktor yang sangat penting dalam
kaitannya dengan pemeliharaan atau peningkatan kesuburan tanah. Peranan N
terhadap pertumbuhan tanaman adalah jelas, karena senyawa organik di dalam
tanaman pada umumnya mengandung N anatara lain asam-asam amino, enzim
dan bahan lainnya yang menyalurkan energi (Hakim, dkk., 1986).
2.4. Permeabilitas Tanah
Permeabilitas tanah adalah kemampuan tanah untuk meloloskan atau melewatkan
air. Permeabilitas tanah juga merupakan suatu kesatuan yang meliputi infiltrasi
tanah dan bermanfaat dalam mempermudah pengolahan tanah. Tanah dengan
17
larian (Rohmat, 2009). Permeabilitas tanah adalah kemampuan tanah untuk
meneruskan air atau udara. Permeabilitas tanah biasanya diukur dengan istilah
kecepatan air yang mengalir dalam waktu tertentu yang ditetapkan dalam satuan
cm jam-1 (Hakim, dkk, 1986).
Selain itu permeabilitas juga merupakan pengukuran hantaran hidraulik tanah.
Hantaran hidraulik tanah timbul adanya pori kapiler yang saling bersambungan
dengan satu dengan yang lain. Secara kuantitatif hantaran hidraulik jenuh dapat
diartikan sebagai kecepatan bergeraknya suatu cairan pada media berpori dalam
keadaan jenuh. Dalam hal ini sebagai cairan adalah air dan sebagai media pori
adalah tanah. Penetapan hantaran hidraulik didasarkan pada hukum Darcy.
Dalam hukum ini tanah dianggap sebagai kelompok tabung kapiler halus dan
lurus dengan jari – jari yang seragam. Sehingga gerakan air dalam tabung
tersebut dianggap mempunyai kecepatan yang sama (Rohmat, 2009).
Permeabilitas tanah jenuh sangat bervariasi. Di dalam studi irigasi dan drainase,
permeabilitas adalah variabel yang dominan, beberapa tanah memiliki
permeabilitas yang berbeda. Pengetahuan permeabilitas tanah sangat penting
untuk kemajuan dalam studi ketersediaan air dan efisiensi aplikasi air, dan dalam
desain sistem drainase untuk reklamasi tanah salin dan alkali. Untuk aplikasi
irigasi biasa, tidak praktis untuk mengukur semua faktor yang mempengaruhi
permeabilitas, tetapi praktis dan sangat penting untuk mengukur permeabilitas
tanah di laboratorium dan di lapangan (Israelsen dan Hansen, 1962 dalam Siregar,
18
Permeabilitas sangat mempengaruhi irigasi, permeabilitas merupakan kemampuan
tanah untuk menahan air, jika kemampuan tanah dalam menahan air lemah maka
akan mempengaruhi air yang ada dalam saluran irigasi, dengan demikian tanah
pada saluran irigasi yang mempunyai permeabilitas lemah akan menyebabkan
tinggi air yang akan hilang (merembes) (Sunardi, 2006).
Koefisien permeabilitas terutama tergantung pada ukuran rata-rata pori yang
dipengaruhi oleh distribusi ukuran partikel, bentuk partikel dan struktur tanah.
Secara garis besar, makin kecil ukuran partikel, makin kecil pula ukuran pori dan
makin rendah koefisien permeabilitasnya. Berarti suatu lapisan tanah berbutir
kasar yang mengandung butiran-butiran halus memiliki harga k yang lebih rendah
dan pada tanah ini koefisien permeabilitas merupakan fungsi angka pori. Kalau
tanahnya berlapis-lapis permeabilitas untuk aliran sejajar lebih besar dari pada
permeabilitas untuk aliran tegak lurus. Lapisan permeabilitas lempung yang
bercelah lebih besar dari pada lempung yang tidak bercelah (unfissured) (Seta,
1994).
Dalam menghitung pemindahan air melalui tanah pada kondisi jenuh dikenal
hukum Darcy yang biasa digunakan dalam menghitung permeabilitas. Hukum
Darcy merupakan satu ukuran pengaliran air pada tanah jenuh dan dirumuskan
sebagai berikut:
k=Q L/A Δh t...(1)
atau
19
di mana:
k = koefisien permeabilitas (cm jam-1)
Q = debit air ( cm3 jam-1)
A = luas permukaan tanah (cm2)
Δh = tinggi muka air dan tebal tanah (cm)
L = tebal/kedalaman tanah (cm)
t = waktu
(Israelsen dan Hansen, 1962 dalam Siregar, dkk., (2013), Kirkham, dan Powers,
(1971)).
Permeabilitas tanah dapat dikelompokkan berdasarkan kelas kecepatannya.
Uhland dan O’neal (1951) mengelompokkan kelas permeabilitas tanah seperti
[image:36.595.118.457.445.611.2]yang terlihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Klasifikasi permeabilitas tanah
Kelas Permeabilitas (cm jam-1) Sangat lambat
Lambat Agak lambat
Sedang Agak cepat
Cepat Sangat cepat
< 0,125 0,125 – 0,50 0,50 – 2,00 2,00 – 6,25 6,25 – 12,50 12,50 – 25,00 >25,00 Sumber : Uhland dan O’neal (1951).
2.5. Faktor – Faktor Yang Mempengaruhi Permeabilitas
Permeabilitas timbul karena adanya pori kapiler yang saling bersambungan satu
20
kecepatan bergeraknya suatu cairan pada media berpori dalam keadaan jenuh.
Permeabilitas ini merupakan suatu ukuran kemudahan aliran melalui suatu media
porous. Secara kuantitatif permeabilitas diberi batasan dengan koefisien
permeabilitas (Hanafiah, 2005).
Beberapa faktor yang mempengaruhi permeabilitas di antaranya tekstur tanah,
bahan organik tanah, bulk density, dan porositas tanah.
Tekstur Tanah
Tekstur tanah adalah perbandingan relatif (dalam bentuk persentase) fraksi–fraksi
pasir, debu, dan liat. Partikel-partikel pasir memiliki luas permukaan yang kecil
dibandingkan debu dan liat tetapi ukurannya besar. Semakin banyak ruang pori
diantara partikel tanah semakin dapat memperlancar gerakan udara dan air. Luas
permukaan debu jauh lebih besar dari permukaan pasir, dimana tingkat pelapukan
dan pembebasan unsur hara untuk diserap akar lebih besar dari pasir. Tanah yang
memiliki kemampuan besar dalam memegang air adalah Fraksi Liat (Hanafiah,
2005).
Menurut Hardjowigeno (2003), kelas tekstur tanah menunjukkan perbandingan
butir-butir pasir (0,005 mm -- 2 mm), debu (0,002 mm -- 0,005 mm), dan liat
(< 0,002 mm) di dalam fraksi tanah halus. Tekstur menentukan tata air, tata
udara, kemudahan pengelolaan, dan struktur tanah. Penyusun tekstur tanah
berkaitan erat dengan kemampuan memberikan zat hara untuk tanaman,
kelengasan tanah, perkembangan akar tanaman, dan pengelolaan tanah.
Berdasarkan persentase perbandingan fraksi – fraksi tanah, maka tekstur tanah
21
tekstur tanah mengakibatkan kualitas tanah semakin menurun karena
berkurangnya kemampuan tanah dalam menghisap air.
Tekstur tanah merupakan salah satu sifat tanah yang sangat menentukan
kemampuan tanah untuk menunjang pertumbuhan tanaman. Tektur tanah akan
mempengaruhi kemampuan tanah menyimpan dan menghantarkan air,
menyimpan dan menyediakan hara tanaman. Tanah bertekstur pasir yaitu tanah
dengan kandungan pasir > 70 %, porositasnya rendah (< 40%), sebagian ruang
pori berukuran besar sehingga aerasinya baik, daya hantar air cepat, tetapi
kemampuan menyimpan zat hara rendah. Tanah pasir mudah diolah, sehingga
juga disebut 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 juga disebut tanah berat
karena sulit diolah, 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. Mineral liat merupakan
kristal yang terdiri dari susunan silika tetrahedral dan alumia oktahedral. Didalam
tanah selain dari mineral liat, muatan negatif juga berasal dari bahan organik.
Muatan negatif ini berasal dari ionisasi hidrogen pada gugusan karboksil atau
penolik (Islami dan Utomo, 1995).
Tekstur sangat mempengaruhi permeabilitas tanah. Hal ini dikarenakan
22
pasir akan mudah melewatkan air dalam tanah. Hal ini terkait dengan pengaruh
tekstur terhadap proporsi bahan koloidal, ruang pori dan luas permukaan adsorbsi,
yang semakin halus teksturnya akan makin banyak, sehingga makin besar
kapasitas simpan airnya, hasilnya berupa peningkatan kadar dan ketersediaan air
tanah (Hanafiah, 2005).
Bahan Organik Tanah
Bahan organik tanah adalah komponen tanah yang berasal dari makhluk hidup
(tumbuhan atau hewan) yang telah mati. Umumnya bahan organik di tanah
mineral berkisar 0,5 -- 5,0 %. Terlepas dari kadarnya yang sangat rendah di tanah
mineral, fraksi organik sangat mempengaruhi sifat–sifat tanah, fungsi ekosistem,
dan banyak proses ekosistem. Sifat–sifat tanah yang dipengaruhinya meliputi
sifat biologi, kimia, dan fisika tanah (Mukhlis, dkk., 2011).
Berdasarkan kandungan bahan organiknya tanah dapat dikelompokkan menjadi
kelompok tanah mineral dan tanah organik. Tanah mineral meliputi tanah – tanah
yang kandungan bahan organiknya kurang dari 20 % atau tanah yang mempunyai
lapisan organik dengan ketebalan kurang dari 30 cm (diukur dari permukaan
tanah) dan tanah organik adalah tanah yang kandungan bahan organiknya lebih
dari 65 % (hingga kedalaman 1 meter apabila tanah belum diolah) (Kartasapoetra
dan Sutedjo, 2005).
Komponen organik tanah adalah residu tumbuhan dan hewan di dalam tanah pada
berbagai tingkat dekomposisi. Kadarnya ± 5 % dari total volume tanah.
Konsentrasi C organik berkisar dari < 5 g/kg C tanah (0,5 % C) hingga > 130 g/kg
23
0 cm -- 10 cm, pada lahan lempung padang pasir (Aridisol). Bahan organik terdiri
atas organisme hidup (10 %), akar tanaman (10 %), dan humus (80 %). Unsur
penyusun utama dari bahan organik tanah adalah C (52 -- 58 %), O (34 -- 39 %),
H (3,3 -- 4,8 %), dan N (3,7 -- 4,1 %) (Mukhlis, dkk., 2011).
Bahan organik pada umumnya ditemukan di atas permukaan tanah, jumlahnya
tidak besar, sekitar 3-5% tetapi pengaruhnya sangat besar terhadap sifat-sifat
tanah. Dapat dilihat bahwa bahan organik dapat berfungsi sebagai granulator
memperbaiki srtuktur tanah, sebagai sumber unsur hara N, P, S, kapasitas
meningkatkan nilai KTK tanah merupakan sumber energi bagi mikroorganisme
tanah dan menambah kemampuan tanah menahan air (Hardjowigeno, 2003).
Berat Volume Tanah
Berat volume tanah menyatakan berat volume tanah, dimana seluruh ruang tanah
diduduki butir padat dan pori yang masuk dalam perhitungan. Berat volume
dinyatakan dalam massa suatu kesatuan volume tanah kering. Volume yang
dimaksudkan adalah menyangkut benda padat dan pori yang terkandung di dalam
tanah. Berat volume tanah dipengaruhi oleh padatan tanah, pori-pori tanah,
struktur, tekstur, ketersediaan bahan organik, serta pengolahan tanah sehingga
dapat dengan cepat berubah akibat pengolahan tanah dan praktek budidaya
(Hardjowigeno, 2003).
Tanah lebih padat mempunyai berat volume tanah yang lebih besar dari pada
tanah mineral yang bagian atasnya mempunyai kandungan berat volume tanah
yang lebih rendah dibandingkan tanah dibawahnya. Berat volume tanahdi
24
cm-3. Tanah organik memiliki nilai berat volume tanah yang lebih mudah,
misalnya dapat mencapai 0,1 g cm-3 -- 0,9 g cm-3 pada bahan organik. Berat
volume tanah atau kerapatan massa tanah banyak mempengaruhi sifat fisik tanah,
seperti porositas, kekuatan, daya dukung, kemampuan tanah menyimpan air
drainase dan lain-lain. Sifat fisik tanah ini banyak bersangkutan dengan
penggunaan tanah dalam berbagai keadaan (Hardjowigeno, 2003).
Bahan organik lebih ringan daripada bahan mineral. Disamping itu bahan organik
akan memperbesar pori tanah. Nilai berat volume tanah akan lebih rendah bahan
organik penyusun tanah tinggi karena bahan organik dapat memperkecil berat
tanah dan dapat memperbesar porositas tanah serta memiliki berat yang kecil
dibanding dengan bahan mineral. Tanah dengan nilai berat volume tanah yang
kecil baik untuk lahan pertanian sebab bulk density yang kecil bahan organik yang
dikandungnya akan semakin besar sehingga akan menyebabkan aerasi dalam
tanah tersebut menjadi lebih baik. Tanah yang memiliki berat volume tanah
tinggi atau besar mempunyai kandungan bahan mineral yang banyak, namun
porositasnya rendah karena semakin tinggi nilai berat volume tanahnya maka
porositasnya akan berkurang (Pairunan, dkk., 1985).
Menurut Hakim, dkk (1986), berat volume tanah pada pertumbuhan sedang dan
pertumbuhan kecil (1,05 -- 1,32) relatif tinggi dibandingkan pertumbuhan baik
(1,04 -- 1,18). Hal ini menunjukkan semakin tinggi berat volume tanah
menyebabkan kepadatan tanah meningkat, aerasi dan drainase terganggu,
sehingga perkembangan akar menjadi tidak normal. Nilai berat volume tanah
25
organik dan mineral, porositas, daya memegang air, sifat drainase, dan
kemudahan tanah ditembus akar.
Berat volume tanah sangat berhubungan dengan particle density, jika particle
density tanah sangat besar maka berat volume tanah juga besar. Hal ini
dikarenakan partikel density berbanding lurus dengan berat volume tanah, namun
apabila tanah memiliki tingkat kadar air yang tinggi maka partikel density dan
berat volume tanah akan rendah. Dapat dikatakan bahwa particle density
berbanding terbalik dengan kadar air. Hal ini terjadi jika suatu tanah memiliki
tingkat kadar air yang tinggi dalam menyerap air tanah, maka kepadatan tanah
menjadi rendah karena pori-pori di dalam tanah besar sehingga tanah yang
memiliki pori besar akan lebih mudah memasukkan air di dalam agregat tanah
(Hanafiah, 2005).
Berat volume tanah menunjukkan perbandingan berat tanah terhadap volume total
(udara, air, dan padatan) yang dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut:
ρb=Ms / Vt ...(3)
di mana :
ρb = berat volume tanah (g cm-3 )
Ms = massa tanah (g)
Vt = volume total ( cm3 )
(Hillel, 1981)
Porositas Tanah
Porositas adalah proporsi ruang pori total (ruang kosong) yang terdapat dalam
26
indikator kondisi drainase dan aerasi tanah. Porositas dapat ditentukan melalui 2
cara, yaitu menghitung selisih bobot tanah jenuh dengan bobot tanah kering dan
menghitung ukuran volume tanah yang ditempati bahan padat. Komposisi
pori-pori tanah ideal terbentuk dari kombinasi fraksi debu, pasir, dan lempung.
Porositas itu sendiri mencerminkan tingkat kesarangan untuk dilalui aliran massa
air (permeabilitas, jarak per waktu) atau kecepatan aliran air untuk melewati
massa tanah (perkolasi, waktu per jarak). Kedua indikator ini ditentukan oleh
semacam pipa berukuran non kapiler (yang terbentuk dari pori–pori makro dan
meso yang berhubungan secara kontinu) di dalam tanah. Hal tersebut
menekankan bahwa tanah permukaan yang berpasir memiliki porositas lebih kecil
daripada tanah liat. Sebab tanah pasir memiliki ruang pori total yang mungkin
rendah tetapi mempunyai proporsi yang besar yang disusun oleh komposisi
pori-pori yang besar yang efisien dalam pergerakan udara dan airnya. Ini berarti
karena persentase volume yang terisi pori-pori kecil pada tanah pasir
menyebabkan kapasitas menahan airnya rendah. Maka tanah–tanahyang memiliki
tekstur halus, memiliki ruang pori lebih banyak dan disusun oleh pori–pori kecil
karena proporsinya relatif besar (Susanto, 1994).
Porositas menunjukkan indeks dari volume pori relatif dalam tanah. Nilai
porositas umumnya berkisar antara 0,3 -- 0,6 (30 % -- 60 %). Porositas juga
berhubungan dengan kerapatan massa tanah (bulk density) sesuai dengan
persamaan sebagai berikut:
f =(1−ρb/ρs) 100 %...(4)
di mana :
27
ρb = kerapatan massa tanah (g cm-3 )
ρs = kerapatan partikel tanah (g cm-3 )
(Hillel, 1981).
Porositas atau ruang pori adalah rongga antar tanah yang biasanya diisi air atau
udara. Pori sangat menentukan sekali dalam permeabilitas tanah, semakin besar
pori dalam tanah tersebut, maka semakin cepat pula permeabilitas tanah tersebut
(Hanafiah, 2005). Tanah bertekstur kasar mempunyai persentase ruang pori total
lebih rendah dari pada tanah bertekstur halus, meskipun rataan ukuran pori
bertekstur kasar lebih besar dari pada ukuran pori tanah bertekstur halus (Arsyad,
III. BAHAN DAN METODE
3.1. Tempat Dan Waktu Pelaksanaan
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Oktober 2016 sampai dengan bulan Januari
2017 pada tahun ke-29. Penelitian dilakukan di kebun percobaan Politeknik
Negeri Lampung dengan koordinat 105o 13’ 45,5‖ -- 105o 13’ 48,0‖ E dan 05o 21’
19,6‖ -- 05o
21’ 19,9‖ S. Dengan penerapan olah tanah konservasi dan perlakuan
pemupukan N jangka panjang yang berlangsung sejak tahun 1987 (Utomo, 2012)
sampai dengan 2016. Pada musim ke-38 (tahun 2008) lahan diberakan selama
satu tahun. Analisis contoh tanah dilakukan di Laboratorium Jurusan Ilmu Tanah
Fakultas Pertanian Universitas Lampung.
3.2. Bahan dan Alat
Adapun alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah permeameter sebagai alat
untuk mengukur laju permeabilitas. Sebuah rak dari kayu atau metal dibuat untuk
menyangga 8 ring sampel, ditempatkan dalam satu baris. Air dialirkan melewati
siphon yang menghubungkan ring dengan ring berikutnya. Sistem aliran air dapat
dibuat satu arah atau secara berputar (circulating water-supply system). Pada
sistem satu arah, kelebihan air (over flow) langsung mengalir menuju saluran
pembuangan, sedangkan pada sistem beputar, kelebihan air ditampung dalam
29
menggunakan pompa. Air yang berhasil melalui masa tanah dari masing-masing
contoh tanah ditampung dalam wadah, misalnya gelas piala atau erlenmeyer untuk
selanjutnya diukur dengan menggunakan gelas ukur.
Alat-alat lain yang digunakan dalam penelitian ini adalah ring sampel yang akan
digunakan untuk sampel tanah tidak terganggu, timbangan sebagai alat penimbang
tanah, tabung ukur untuk mengukur air yang ditambahkan secara kontinu di
tabung permeameter, erlenmeyer sebagai penampung air yang berhasil melalui
massa tanah, stopwatch sebagai alat untuk menghitung waktu penambahan air
secara kontinu dalam tinggi muka air konstan, penggaris sebagai alat pengukur
tinggi air, kalkulator sebagai alat hitung, dan alat tulis sebagai pencatat data.
Adapun bahan yang digunakan dalam penelitian antara lain air, kertas label,
sampel tanah tidak terganggu, dan zat kimia yang dibutuhkan untuk analisis di
laboratorium.
3.3. Metode Penelitian
Penelitian dilakukan dengan menggunakan Rancangan Acak Kelompok (RAK)
yang disusun secara faktorial dengan 4 ulangan. Faktor pertama adalah sistem
olah tanah jangka panjang yaitu T1 = Olah Tanah Intensif (OTI), T2 = Olah
Tanah Minimum (OTM), T3 = Tanpa Olah Tanah (TOT), dan faktor kedua adalah
pemupukan nitrogen jangka panjang yaitu No = 0 kg N ha-1 dan N1 = 200 kg N
ha-1. Dengan demikian terbentuk 6 kombinasi perlakuan dengan 4 kelompok
sehingga diperoleh 24 satuan percobaan. Adapun kombinasi perlakuan yang
30
N0T1 = N 0 kg ha-1 + olah tanah intensif
N0T2 = N 0 kg ha-1 + olah tanah minimum
N0T3 = N 0 kg ha-1 + tanpa olah tanah
N1T1 = N 200 kg ha-1 + olah tanah intensif
N1T2 = N 200 kg ha-1 + olah tanah minimum
N1T3 = N 200 kg ha-1 + tanpa olah tanah
Selanjutnya data yang diperoleh akan diuji homogenitasnya dengan uji Bartlet dan
aditivitas data diuji dengan Uji Tukey. Jika asumsi terpenuhi data dianalisis
dengan sidik ragam dan analisis lanjutan dengan uji BNT pada taraf 5%. Akan
tetapi jika asumsi tidak terpenuhi, data nilai tengah permeabilitas di
interpretasikan secara kualitatif menurut Uhlan dan O’neal (1951) pada buku Soil
permeability determinations for use in soil and water conservation.
3.4. Pelaksanaan Penelitian
Penelitian ini merupakan penelitian jangka panjang yang telah berlangsung
selama 44 musim tanam sejak tahun 1987. Pola tanam yang diterapkan adalah
serealia (jagung dan padi gogo) -- legum (kedelai, kacang tanah, dan kacang
hijau), kemudian pada tahun 2008 musim ke-38 lahan diberakkan selama satu
tahun. Pemupukan N hanya dilakukan pada tanaman serealia dengan dosis antara
0 - 200 kg N ha-1. Pada musim tanam ke-17 (tahun 1997) dan musim tanam ke-28
(tahun 2002) telah dilakukan pengolahan tanah kembali pada petak perlakuan
tanpa olah tanah dan olah tanah minimum, karena telah terjadi penurunan
produksi. Pada musim tanam ke-31 (tahun 2004) semua petak perlakuan
31
3.4.1. Pengolahan Tanah
Pada saat dua minggu sebelum tanam lahan petak tanpa olah tanah (TOT), gulma
yang tumbuh dikendalikan dengan menggunakan herbisida campuran Lindomin
0,5-1 liter ha-1 dan Roundup 4 liter ha-1 kemudian gulma tersebut digunakan
sebagai mulsa. Pada petak tanpa olah tanah, lahan tidak diolah sama sekali
kecuali lubang tugal untuk penempatan benih. Pada petak olah tanah minimum
lahan cukup dibersihkan dari gulma dan sisa-sisa tanaman sebelumnya dengan
cara dikoret, dan gulma dibiarkan menjadi mulsa, (tanah dicangkul sekali sedalam
10 cm). Pada petak olah tanah intensif tanah dicangkul dua kali hingga
kedalaman 20 cm dan sisa tanaman gulma dibuang dari petak percobaan.
3.4.2. Pembuatan petak percobaan dan penanaman
Lahan dibagi menjadi 24 petak percobaan sesuai dengan perlakuan dan dengan
ukuran tiap petaknya 4 m x 6 m dengan jarak antar petak yaitu 1 meter. Dibuat
lubang tanam dengan jarak 75 cm x 25 cm, setelah itu ditanami benih jagung
varietas P-27 dengan 1 benih per lubang tanam.
3.4.3. Pemupukan
Pemupukan dilakukan dengan cara dilarik diantara baris tanaman. Aplikasi pupuk
N, P dan K dilakukan pada 1 minggu setelah tanam. Pupuk N diberikan 1/3 dosis
untuk pemupukan 1 minggu setelah tanam dan 2/3 dosis saat 8 minggu setelah
tanam. Sedangkan pupuk P dan K diberikan seluruh dosis pada saat pemupukan 1
minggu setelah tanam. Dosis pupuk N yang diberikan adalah 200 kg ha-1. Dosis
32
3.4.4. Pemeliharaan
Pemeliharaan tanaman jagung meliputi penyulaman, penyiangan, serta
pengendalian hama dan penyakit. Penyulaman dilakukan untuk benih jagung
yang tidak tumbuh dan dilaksanakan satu minggu setelah tanam. Penyiangan
dilakukan dengan mencabut dan mengoret gulma yang tumbuh di petak percobaan
dan melakukan pengendalian gulma secara kimia dengan herbisida Calaris 550 ml
dan ditambah semacam surfaktan. Dengan dosis 75 ml / 12 liter air. Herbisida
Calaris mengandung bahan aktif Mesotrion 50 g liter-1 dan Atrazin 500 g liter-1.
Pengendalian penyakit dilakukan dengan mencabut tanaman yang terinfeksi
penyakit dan membuangnya jauh dari lahan percobaan.
3.4.5. Panen
Panen dilakukan saat tanaman jagung berumur ±104 HST atau setelah tongkol
masak dengan ciri-ciri tongkol masak yaitu klobot telah mengering dan berwarna
kuning, biji mengkilap, kering, keras dan tidak membekas bila ditekan dengan
kuku. Panen dilakukan dengan cara mengupas kelobot jagung kemudian
memotong tongkol dari batang.
3.4.6. Pengambilan Contoh Tanah
Pengambilan sampel dilakukan pada plot dengan perlakuan tanpa olah tanah, olah
tanah minimum, dan olah tanah intensif yang dikombinasikan dengan pemupukan
nitrogen 0 kg/ha dan 200 kg N ha-1. Pengambilan sampel dilakukan satu kali
33
3.5. Variabel Pengamatan
3.5.1. Variabel Utama
Variabel utama dalam penelitian ini adalah permeabilitas tanah. Metode yang
digunakan untuk mengukur permeabilitas tanah adalah metode constant head
permebility test atau metode aliran tetap. Prosedur yang digunakan untuk
mengukur permeabilitas tanah berdasarkan buku sifat fisik tanah dan metode
analisisnya adalah
1. Contoh tanah di dalam ring direndam dalam air pada bak perendaman dengan
kedalaman sedikit di bawah bagian atas ring (misalnya jika ring yang
digunakan mempunyai ketinggian 4 cm, maka ketinggian air perendaman
kira-kira sampai setinggi 3 cm dari dasar bak). Maksud perendaman adalah
untuk mengeluarkan semua udara dari dalam pori-pori tanah, sehingga tanah
dapat dikondisikan dalam keadaan jenuh. Untuk membuat tanah dalam
keadaan jenuh, maka dibutuhkan waktu perendaman selama lebih dari 12 jam
atau sampai contoh tanah nampak basah (Klute dan Dirksen, 1986 dalam
Balittanah, 2006). LPT (1979 dalam Balittanah 2006), menggunakan waktu
perendaman lebih dari 24 jam untuk membuat kondisi tanah dalam keadaan
jenuh sempurna.
2. Ukur ring sampel dengan jangka sorong sebanyak 3 kali masing–masing pada
diameter, tinggi ring sampel, dan tinggi head, lalu ambil nilai rata–ratanya.
3. Setelah proses penjenuhan selesai, bagian atas dari ring yang berisi contoh
tanah dihubungkan dengan ring kosong, menggunakan pita atau gelang karet
34
penyambungan, contoh tanah tetap berada di dalam air rendaman.
Selanjutnya contoh tanah tersebut dipindahkan ke alat pengukuran, kemudian
air dialirkan ke alat tersebut. Jaga agar tinggi air di atas contoh tanah
konstan.
4. Lakukan pengukuran volume air yang keluar melalui masa tanah.
Pengukuran dilakukan sampai jumlah air yang keluar stabil atau konstan.
Untuk mempermudah perhitungan, disarankan setiap pengukuran dilakukan
dalam jangka waktu satu jam sekali. Penghitungan dimulai pada jam ke-7, 8,
9, dan 10. Masukkan nilai yang telah diperoleh kedalam rumus untuk
menentukan permeabilitas tanah.
Dalam menghitung pemindahan air melalui tanah pada kondisi jenuh dikenal
hukum Darcy yang biasa digunakan dalam menghitung permeabilitas. Hukum
Darcy merupakan satu ukuran pengaliran air pada tanah jenuh dan dirumuskan
sebagai berikut:
k=Q L / A Δh t...(1)
di mana:
k = koefisien permeabilitas (cm jam-1)
Q = debit air ( cm3 jam-1)
A = luas permukaan tanah (cm2)
Δh = tinggi muka air dan tebal tanah (cm)
L = tebal/kedalaman tanah (cm)
t = waktu
35
Atau
Q = -KA(h2-h1)/(z2-z1) (2)
di mana:
K = koefisien permeabilitas (cm jam-1)
Q = debit air ( cm3 jam-1)
A = luas permukaan tanah (cm2)
h1 = tinggi muka air pada penampung air(cm)
h2 = tinggi muka air dari tanah+head dan penampung air
z1 = tinggi tanah pada permukaan bawah
z2 = tinggi tanah pada permukaan atas
Kirkham dan Powers (1971).
3.5.2. Variabel Pendukung
Variable pendukung yang diamati dalam penelitian ini yaitu :
a. Bulk density (g cm-3);
Pengukuran dilakukan dengan menggunakan metode gravimerti. Bulk density
dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut:
ρb=Ms / Vt ...(3)
di mana :
ρb = Bulk density (g cm-3)
Ms = massa tanah (g)
Vt = volume total ( cm3 )
36
b. Ruang pori tanah (%);
Pengukuran dilakukan dengan menggunakan metode gravimerti. Porositas
tanah dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut:
f =(1−ρb/ρs) 100 %...(4)
di mana :
f = porositas (%)
ρb = kerapatan massa tanah (g cm-3 )
ρs = kerapatan partikel tanah (g cm-3 )
(Hillel, 1981).
V. SIMPULAN DAN SARAN
5.1 Simpulan
Dari hasil penelitian ini dapat disimpulkan bahwa
1. Kelas permeabilitas tanah tidak dipengaruhi oleh sistem olah tanah dan
pemupukan nitrogen dan tidak terjadi interaksi antara kedua perlakuan;
2. Kelas permeabilitas tanah pada kombinasi perlakuan olah tanah minimum dan
pemupukan nitrogen 200 kg ha-1 sebesar 3,62 cm jam-1 termasuk kedalam
kelas sedang, sedangkan pada perlakuan yang lain termasuk dalam kelas agak
lambat.
5.2 Saran
1. Menggunakan metode pengukuran permeabilitas yang lain, seperti falling
head permeability test
2. Pengukuran permeabilitas tanah dengan metode lain, seperti metode lilin atau
pewarnaan
3. Melakukan analisis awal dan analisis akhir untuk karbon organik tanah
4. Tidak perlu dilakukan penelitian permeabilitas tanah dalam jangka waktu
