PENETAPAN LAJU INFILTRASI DAN PERKOLASI

I.       PENDAHULUAN

1.      Latar Belakang

Infilrasi merupakan proses masuknya air dari permuakan kedalam tanah. Infiltarasi berpengaruh terhadap saat mulai terjadinya aliran permukaan atau run off. Infiltrasi dari segi hidrologi penting, karena hal ini menandai peralihan air permukaan yang bergerak cepat ke air tanah yang bergerak lambat dari air tanah.( Hardjowigeno,1993)

Kapasitas infiltrasi suatu tanah dipengaruhi sifat – sifat fisiknya drajat kemapatannya, kandungan air dan permiabilitas lapisan bawah permukaan nisbi air dan iklim mikro tanah. Air yang berinfiltrasi pada suatu tanah hutan karena pengaruh gravitasi dan daya tarik kapiler atau disebabkan pula oleh tekanan dari pukulan air hujan pada permukaan tanah.Proses berlangsungnya air masuk ke permuakan tanah kita kenal dengan infiltrasi. Laju infiltrasi dipengaruhi oleh tekstur dan struktur, kelengasan tanah, kadar materi tersuspensi dalam air juga waktu.(Suripin, 2001)

Dengan mempelajari proses terjadinya dan faktor yang mempengaruhi dalam proses infiltrasi terutama pada infiltrasi dibawah tegakan hutan, mahasiswa memahami berbagi fungsi penting dari hutan sebagai salah satu media untuk meningkatkan proses masuknya air dalam tanah sehingga peran hutan dalam mengendalikan aliran permukaan nampak lebih jelas. Dengan memahami proses dan cara pengukurannya, mahasiswa dapat melakukan analisis dan medesain pembangunan atau pengelolaan suatu kawasan hutan dengan memperhatikan peran proses infiltrasi didalamnya.

Setelah mempelajari kita akan mengerti dan memahami proses infiltrasi, faktor – faktor yang mempengaruhi, mampu melakukan pengukuran dan perhitung untuk analisis hidrologi suatu kawasan.

Perkolasi merupakan proses kelanjutan aliran air tersebut ke tanah yang lebih dalam.Setelah lapisan tanah bagian atas jenuh, kelebihan air tersebut mengalir ke tanah yang lebih dalam sebagai akibat gaya gravitasi bumi dan dikenal sebagai proses perkolasi. Penentuan laju perkolasi dapat dilakukan dengan memperhatikan kondisi fisik tanah (permeabilitas,porositas dan tekstrur tanah), kedalaman air tanah dan topografi daerah tinjauan serta sifat geomorfologi secara umum (Sudjarwadi, 1983).

Dari singkat uraian diatas, maka diperluka percobaan atau pengamatan laju infiltrasi dan perkolasi.

2.      Tujuan Praktikum

Untuk mengetahui laju masuknya air kepermukaan dengan satuan cm/jam dan menetahui laju masuknya air kedalam tanah (rembesan air kedalam tanah) dengan satuan cm/jam.

II.      TINJAUAN PUSTAKA

1.      Faktor – Faktor Yang Mempengaruhi Laju Infiltrasi

Infiltrasi adalah proses masuknya air dari permukaan ke dalam tanah. Perkolasi adalah gerakan aliran air di dalam tanah (dari zone of aeration ke zone of saturation).Infiltrasi berpengaruh terhadap saat mulai terjadinya aliran permukaan dan juga berpengaruh terhadap laju aliran permukaan atau run off. (Hardjowigeno,1993).

Ada beberapa faktor yang mempengaruhi laju infiltrasi menurut Suripin (2001) antara lain, dalamnya genangan di atas permukaan tanah dan tebal lapisan yang jenuh, kelembaban tanah, pemantapan tanah oleh curah hujan, penyumbatan oleh bahan yang halus(bahan endapan), struktur tanah, tumbuh-tumbuhan, pemantapan oleh orang dan hewan, udara yang terdapat dalam tanah, topografi, intensitas hujan, kekasaran permukaan, mutu air, suhu udaradan adanya kerak di permukaan.

Menurut Baramankusumah (1978), jumlah dan ukuran pori yang menentukan adalah jumlah pori – pori yang berukuran besar. Makin besar pori maka kapasitasi infiltrasi semakin besar pula.

2.      Faktor - Faktor Yang Mempengaruhi Laju Perkolasi

Perkolasi merupakan gerakan air ke bawah dari zone air tidak jenuh (daerah antara permukaan tanah sampai ke permukaan air tanah) ke dalam daerah yang jenuh atau daerah dibawah permukaan air  (Soemarto, 1987). Proses ini merupakan proses kehilangan air yang terjadi pada penanaman padi di sawah. Istilah perkolasi kurang mempunyai arti penting pada kondisi alam, tetapi dalam kondisi buatan, perkolasi mempunyai arti penting, dimana karena alasan teknis, dibutuhkan proses infiltrasi yang terus menerus. Besarnya perkolasi dinyatakan dalam mm/hari (Soemarto, 1987). Perkolasi atau peresapan air kedalam tanah dibedakan menjadi dua, yaitu perkolasi vertikal dan perkolasi horizontal.

Faktor yang mempengaruhi perkolasi menurut (Soemarto, 1987) anatara lain :

1.      Tekstur tanah

2.      Permeabilitas tanah

3.      Letak permukaan air tanah

4.      Tebal lapisan tanah bagian atas

5.      Perkolasi adalah kehilangan air yang dipengaruhi oleh keadaan fisik dilapangan.

III.        BAHAN DAN METODE

1.      Tempat Dan Waktu

Pratikum ini di laksanakan di sekitar kampus Universitas Khairun Ternate tepatnya di depan dan di dalam Laboraturium Fakultas Pertanian berlangsung pada tanggal 31 oktober – 01 november 2011 pada pukul 14.00 – 16.00 WIT.

2.      Alat Dan Bahan

Alat dan bahan yang di gunakan dalam kegiatan praktikum antara lain infiltrometer selinder ganda atau double ring, gelas ukur 500 ml dan 100 ml. mistar atau meter, stopwatch, ember, alat pemukul, bejana kaca, infus, alat tulis, air dan tanah.

3.      Metode Praktikum

Metode praktikum yang di gunakan untuk mengamati laju infiltrasi adalah double ring. Sedangkan metode praktikum untuk pengamapatan laju perkolasi adalah  metode bejana kaca.

4.      Pelaksanaan

Menurut Rachman (2011), adapun pelaksanaan atau cara kerja antara lain:

      Pelaksanaan infiltrasi:

1.      Pertama-tama alat infiltrometer di pasangkan ke tanah kemudian di benamkan menggunakan alat pemukul hingga menembus ke dalam tanah hingga mencapai titik pengamatan yang telah di tentukan (top soil).

2.      Kemudian mistar di pasang untuk mengamati laju infiltrasi ke dalam tanah dan lihat laju air yang tertera setiap 10 menit menggunakan stopwatch.

3.      Kemudian air di masukkan ke dalam double ring atau infiltrometer dengan volume air pertama 4100 ml.

4.      Volume air di tambah dengan lamanya air masuk ke dalam tanah(dengan menggunakan gelas ukur 500 ml dan 100 ml),sesuai dengan kebutuhan laju infiltrasi air ke dalam tanah yang berada di dalam double ring.

5.      Pengamatan di lakukan sebanyak 5 kali dimulai dari 10 menit pertama hingga 50 menit terakhir sambil melihat oerlakuan yang terjadi hingga mencapai angka konstan sebanyak 3 kali.

      Pelaksanaan Perkolasi:

1.      Pasang bejana kaca pada tempat pengamantan yang ditujukan.

2.      Isilah air secara hatai – hati dengan mengguanakan botol infus, interval waktu tetesan air yaitu 1 tetes 5 detik.

3.      Pasang meter dan amati laju masuknya air kedalam tanah.

4.      Buatlah hubungan antara waktu (menit0 dengan jarak masuk air ke dalam bejana kaca.

5.      Teknik Analisa Data

Teknik analisa data di yang di gunakan adalah teknik analisis data deskriptif.

IV.        HASIL DAN PEMBAHASAN

1. Hasil

Data hasil Praktikum Pengamatan Laju Infiltrasi, diperoleh tabel sebagai berikut:

Gambar 1. Grafik pengamatan laju infiltrasi:

Sumber: data primer diolah 2011

Gambar 2. Grafik Pengamatan Laju Perkolasi:

 

Sumber: data primer diolah 2011

2. Pembahasan

A. Laju Infiltrasi

Pengamatan Laju Infiltrasi, dimana setiap air yang masuk ke dalam tanah (cm/jam) dengan perlakuan penambahan air pada volume tertentu, menggunakan alat pengukur Laju Infiltrasi  yaitu infiltrometer selinder ganda atau double ring.

Dari  pengamatan dilapangan, sebagaiman terlihat pada gambar 1, yaitu menit ke-20 laju infiltrasi semakin rendah atau menurun menjadi 0.1 cm/jam dari laju awal 0.3 cm/jam dan pada menit ke-40 laju infiltrasi menjadi meningkat 0.5 cm/jam. Hal ini dapat diasumsikan bahwa pada menit ke-20 laju infiltrasi terhalang oleh materi-materi lain selain tanah yang pori-porinya sangat kecil sehingga air yang masuk kedalam tanah menjadi tersumbat. Setelah 10 menit berikutnya air ditambahkan lagi dengan volume 300 ml yang mengakibatkan materi halus tadi mendapatkan tekanan yang yang tinggi sehingga materi halus selain tanah tadi tidak dapat menahan air lagi, air pun dapat menembus tanah bagian bawah dan melanjutkan proses infiltrasinya.

Dari hasil pengamatan dilapangan laju infiltrasi terlihat jelas pada menit ke-40. Pada menit ke 30, 40 dan 50,  laju infiltrasi sudah mengalami titik constant yaitu 0.5 cm/jam. Hal ini disebabkan kemampuan air pada daerah permukaan tanah dan masuk kedalam tanah sudah mencapai titik maksimum. Titik maksimum terjadi karena ketersediaan air yang terdapat dalam tanah sudah jenuh, sehinga air yang masuk kedalam tanah sudah tidak dapat menembus kedalam tanah.

Air dalam pipa kapiler tanah tidak bergerak atau mengalir turun karena gaya tarik menarik antara air dan dinding pipa penahan air dari tarikan gaya tarik menarik antara air  dan dinding di pipa penahan air dari tarikan gravitasi.  Akibatnya tanah mungkin berpori-pori tetapi sangat lambat melewatkan air. Karena molekul air sangat kuat terjerap pada permukaan tanah (infiltrasi) dan melalui tanah (perkolasi) sebaliknya gaya tarik menarik antara udara dan butir tanah sangat tidak berarti, sehingga gerak udara terutama tergantung pada volume ruang pori yang kosong, bukan pada ruang pori (Pairunan,1985).

Faktor lain yang mempengaruhi yaitu rendahnya evaporasi yang teradi pada daerah pengambilan sampel tersebut, kondisi atau cuaca yang panas namun banyak terdapat vegetasi dan tanaman naungan disekelilingnya, sehingga pada saat itu mengakibatkan rendahnya proses evaporasi dan air yang berada dalam tanah sudah cukup tersedia.

Menurut Nanere (1985), Laju infiltrasi dipengaruhi oleh tekstur tanah. Bila tekstur tanahnya berpasir maka laju infiltrasi semakin cepat. Tanah berpasir ialah tanah-tanah yang tersusun tidak kurang dari 70 % berat pasir dan dimasukkan ke dalam tanah bertekstur kasar. Tanah-tanah berpasir menunjukkan sifat pasir yang jelas. Tanah sangat mudah dilalui air dan udara (premeable), dan mudah ditembus akar

Sementara pada tanah dengan tekstur liat atau halus dapat menyimpan air lebih banyak dari pasir, karena liat memiliki permukaan yang luas yang dapat diseliputi air. Sehingga laju infiltrasi pada tanah liat sangat lambat.

Pada cuaca yang cenderung stabil, misalnya dalam waktu satu minggu sering terjadi hujan, maka akan berpengaruh pada laju infiltrasi. Laju infiltrasi sekalipun pada tanah berpasir tetapi jika dipengaruhi cuaca yang demikian maka secara otomatis laju infiltrasi akan berkurang.

B. Laju Perkolasi

Perkolasi merupakan gerakan air ke bawah dari zone air tidak jenuh  atau daerah antara permukaan tanah sampai ke permukaan air tanah ke dalam daerah yang jenuh atau daerah dibawah permukaan air (Soemarto, 1987). Proses ini merupakan proses kehilangan air yang terjadi pada penanaman padi di sawah. Istilah perkolasi kurang mempunyai arti penting pada kondisi alam, tetapi dalam kondisi buatan, perkolasi mempunyai arti penting, dimana karena alasan teknis, dibutuhkan proses infiltrasi yang terus menerus. Besarnya perkolasi dinyatakan dalam mm/hari (Soemarto, 1987). Perkolasi atau peresapan air kedalam tanah dibedakan menjadi dua, yaitu perkolasi vertikal dan perkolasi horizontal.

Faktor yang mempengaruhi perkolasi adalah :

1.      Tekstur tanah

2.      Permeabilitas tanah

3.      Letak permukaan air tanah

4.      Tebal lapisan tanah bagian atas

Dari hasil pengamatan di laboratoium, pada titik pengamatan pertama dengan waktu lima menit di peroleh tinggi air yang masuk ke dalam tanah mencapai 2cm/menit pada lapisan pertama yang berbentuk seperti huruf V, dimana tekstur tanahnya berpasir. Setelah itu, titik pengamatan kedua, pada menit ke sepuluh dengan tinggi air 3cm/menit bertekstur halus sehingga membentuk melengkung. Dan pada menit ke lima belas dan menit kedua puluh mengalami perubahan bentuk dari melengkung menjadi huruf V  pada tanah lapisan ketiga yang kasar (berpasir).

V.           KESIMPULAN DAN SARAN

1.    Kesimpulan

Dari hasil praktikum dan pembahasan dapat disimpulkan sebagai berikut :

1.      Laju infltrasi 0.5 cm/jam dengan kriteria lambat.(Buku Pelestarian Sumber Daya Tanah Dan Air)

2.      Laju perkolasi maksimum 6.5 cm/jam dengan kriteria sedang. .(Buku Pelestarian Sumber Daya Tanah Dan Air)

2.    Saran

Dari kesimpulan diatas maka dapat disarankan jika praktikum berikutnya khusus laju infiltrasi dan perkolasi sebaiknya di lakukan pada daerah-daerah yang tidak terlalu banyak vegetasinya sehingga dapat dilihat laju infiltrasi dan perkeloasi yang begitu nyata.

DAFTAR PUSTAKA

Barnamakusumah, R. 1978. Erosi, penyebab, dan pengedaliannya. Yayasan Penerbit Fak. Pertanian UNPAD, Bandung.

Hardjowigeno, sarwono. H. 2003. Klasifikasi tanah dan Pedogenesis. Akademika pressindo. Jakarta

1993. Klasifikasi tanah dan pedogenesis.Jakarta; Akademika pressindo

Nanere. 1985. Siklus Hidrologi.  Rineka Cipta. Jakarta.

Pairunan. A,K. 1985. Dasar-Dasar Ilmu Tanah. Badan Kerjasama Perguruan Tinggi  Negeri Indonesia Bagian Timur. Makasar

Rachman A.I. 2011. Penuntun Praktikum Dasar-Dasar Ilmu Tanah. Fakultas Pertanian Universitas Khairun Ternate

Soemarto, 1987. Sirkulasi  Air Dalam Tanah. Gramedya. Jakarta

Sudjarwadi, 1983. Drainase Dan Aerase Dalam Tanah.

Suripin. 2001. Pelestarian Sumber Daya Tanah dan Air. ANDI. Yogyakarta

Sutedjo, M.M. 2005. Pengantar Ilmu Tanah. Rineka Cipta. Jakarta

LAMPIRAN

1.    Data Pengamatan

Tabel 1. Data Pengamatan Laju Infiltrasi

No.	Titik Pengamatan	Laju (cm)	Waktu (menit)	Volume Air (ml)	Kriteria
1	I	0.3	10	4100	Lambat
2	I	0.1	20	400	Lambat
3	I	0.5	30	300	Lambat
4	I	0.5	40	300	Lambat
5	I	0.5	50	300	Lambat

Sumber: data primer diolah 2011 dan kriteria dikutip dalam (buku) Suripin, 2001

Tabel 2. Data Pengamatan Laju Perkeloasi

No.	Titik Pengamatan	Laju (cm)	Waktu (menit)	Tinggi air (cm)
1	I	0.4	5	2
2	I	0.3	10	3
3	I	0.33	15	5
4	I	0.325	20	6.5

Sumber: data primer diolah 2011