Laporan Praktikum Permeabilitas Tanah

1. Latar Belakang
Permeabilitas didefenisikan secara kuantitatif sebagai pengurangan gas-gas , cairan-cairan atau penetrasi akar tanaman atau lawat melalui suatu massa tanah atau lapisan tanah. Permeabilitas timbul karena adanya pori kapiler yang saling bersambungan satu dengan yang lainnya. Secara kuantitatif permeabilitas dapat dinyatakan sebagai kecepatan bergeraknya suatu cairan pada media berpori dalam keadaan jenuh.

Semua jenis tanah bersifat lolos air (permeable) dimana air bebas mengalir melalui ruang-ruang kosong (pori-pori) yang ada di antara butiran-butiran tanah. Tekanan pori diukur relatif terhadap tekanan atmosfer dan permukaan lapisan tanah yang tekanannya sama dengan tekanan atmosfer dinamakan muka air tanah atau permukaan freasik, di bawah muka air tanah. Tanah diasumsikan jenuh walaupun sebenarnya tidak demikian karena ada rongga-rongga udara.

Permeabilitas tanah menunjukkan kemampuan tanah dalam meloloskan air. Struktur dan tekstur serta unsur organik lainnya ikut ambil bagian dalam menaikkan laju permeabilitas tanah. Tanah dengan permeabilitas tinggi menaikkan laju infiltrasi dan dengan demikian, menurunkan laju air larian.
Permeabilitas ini merupakan suatu ukuran kemudahan aliran melalui suatu media poros. Secara kuantitatif permeabilitas diberi batasan dengan koefisien permeabilitas.

Banyak peneliti telah mengkaji problema permeabilitas dan mengembangkan beberapa rumus. Permeabilitas intrinsik suatu akifer bergantung pada porositas efektif batuan dan bahan tak terkonsolidasi, dan ruang bebas yang diciptakan oleh patahan dan larutan. Porositas efektif ditentukan oleh distribusi ukuran butiran, bentuk dan kekasaran masing-masing partikel dan susunan gabungannya, tetapi karena sifat-sifat ini jarang seragam, konduktivitas hidrolik suatu akifer yang berkembang dibatasi oleh permeabilitas lapisan-lapisan atau masing-maisng zone, dan mungkin bervariasi cukup besar tergantung pada arah gerakan air.

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 kondektifitas Hidroliknya.

2. Tujuan Praktikum
Adapun tujuan dari praktikum ini adalah mahasiswa mampu memahami dan mengerti cara pengukuran atau penentuan permeabilitas suatu sampel tanah dengan baik dan benar serta mahasiswa memahami dan mengerti permeabilitas sampel tanah yang telah diambil.

3. Manfaat Praktikum
Adapun manfaat dari praktikum permeabilitas ini adalah untuk memberikan gambaran tentang permeabilitas tanah serta sebagai bahan masukan untuk memperluas dan memperdalam pemahaman tentang tanah.


Permeabilitas menunjukkan kemampuan tanah untuk meloloskan air struktur, sturktur dan tekstur serta unsur organik lainya juga ikut ambil bagian dalam menaikan laju inflasi dan menurukan laju air. Tekstur tanah merupakan salah satu sifat fisik tanah, begitu juga dengan permeabilitas.

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 kedalam tanah (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 (Hansen, 1962).

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).

Permeabilitas timbul karena adanya pori kapiler yang saling bersambungan satu dengan yang lainnya. Secara kuantitatif permeabilitas dapat dinyatakan sebagai kecepatan bergeraknya suatu cairan pada media berpori dalam keadaan jenuh.

Permeabilitas ini merupakan suatu ukuran kemudahan aliran melalui suatu media poros. Secara kuantitatif permeabilitas diberi batasan dengan koefisien permeabilitas. Beberapa faktor yang mempengaruhi permeabilitas di antaranya tekstur tanah, bahan organik tanah, kerapatan massa tanah (bulk density),  kerapatan partikel tanah (particle density),  porositas tanah, dan kedalaman efektif tanah (Hanafiah, 2005).


1. Tempat dan Waktu
Praktikum permeabilitas tanah ini dilaksanakan di Laboratorium Fisika Tanah dan Lingkungan Prodi Ilmu Tanah Fakultas Pertanian Universitas Syiah Kuala, pada hari Rabu, 15 November 2017 Pukul 14.00-15.40 WIB.

2 Alat dan Bahan
Adapun alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah :
1. Ring sampel berisi tanah
2. Kertas saring
3. Karet gelang
4. Alat penetapan Permeabilitas (permeameter)
5. Pipa U
6. Bak (ember) berisi air
7. Stopwatch
8. Penggaris

3. Cara Kerja
 Adapun cara kerja pada praktikum ini adalah :

1. Contoh tanah diambil dari lapangan dengan ring sampel.
2. Contoh tanah dengan ring sampelnya direndam dalam air pada dasar bak selama 24 jam. Maksud perendaman adalah untuk mengeluarkan semua udara di dalam pori-pori tanah, sebab permeabilitas ini ditetapkan dalam keadaan jenuh. Untuk membuat tanah berat (banyak mengandung liat) jenuh diperlukan waktu lebih dari 24 jam.
3. Setelah perendaman selesai, contoh tanah dengan tabungnya dipindahkan ke alat penetapan permeabilitas, kemudian air dialirkan ke alat tersebut.
4. Jika contoh tanah telah diletakkan pada alat penetapan permeabilitas, pengukuran dilakukan sebanyak empat kali. Ambil rata-rata dari empat kali pengukuran tadi.

1. Hasil Penelitian
Dari pengamatan yang dilakukan, maka didapatlah data sebagai berikut :

Diketahui :
2 menit pertama (Q1)   =  2 ml
2 menit kedua   (Q2)    =  1,8 ml
2 menit ketiga   (Q3)    =  1,8 ml
t   =   2 menit
    =  2 / 60
    =  0,33 jam
L   =   5,8 cm
h dalam   =   6,3 cm
h luar   =   3,6 cm
d   =   5,2 cm
r   =   2,6 cm

Ditanya :
Permeabilitas....?

Perhitungan :
Untuk menghitung permeabilitas tanah dapat dihitung dengan rumus :
Dimana :
K = permeabilitas (cm/jam)
Q = banyaknya air yang mengalir pada setiap pengukuran (ml)
t = waktu pengukuran (jam)
L = tebal contoh (cm)
h = tinggi permukaaan air dari permukaan contoh tanah (cm)
A = luas permukaan contoh tanah (cm)

Mencari nilai Q:
Q rata-rata = (Q1 + Q2+Q3) : 3
                  = 1,86 ml

Mencari nilai h:
h  = h dalam – h luar
    = 6,3 cm – 2,7 cm
    = 2,7 cm

Mencari nilai A:
A = π.r2
    = 3,14 . 2,62
    = 3,14 . 6,7
    = 21,22 cm

Jadi, permeabilitas tanah tersebut adalah :
K  = 62 x 2,14 x 0,04
     = 5,30 cm/jam

2. Pembahasan
Dari hasil perhitungan diatas dapat disimpulkan bahwa permeabilitas tanah yang diamati adalah sebesar 5,30 cm/jam. Besar kecilnya permeabilitas tanah juga dipengaruhi oleh :

a. Tekstur Tanah.
Semakin halus tekstur tanah atau semakin banyak kandungan liat tanah maka peresapan atau permeabilitas air tanah menjadi lambat.

b. Struktur tanah.
Tanah dengan ruang pori yang kecil-kecil dan sedikit maka permeabilitasnya juga akan menjadi lebih rendah dan begitu pula sebaliknya apabila tanah memiliki ruang pori yang besar dan banyak maka peresapannya juga akan semakin besar sehingga permeabilitasnya semakin besar pula.

c. Bahan Organik
Semakin banyak bahan organik dalam tanah maka daya resapnya juga akan semakin tinggi sehingga permeabilitasnya juga semakin besar pula.

Angka yang di dapat dari hasil penghitungan permeabilitas tanah dengan menggunakan hukum Darcy dapat di interpretasikan dengan menggunakan tabel interpretasi sebagai berikut:

Sehingga dengan tabel diatas, angka permeabilitas 5,30 masuk dalam permeabilitasnya tergolong sedangkarena masuk diantara angka 2,0 – 6,25 hal ini disebabkan tanah yang digunakan sebagai sampel mempunyai kandungan liat yang sedang dan kandungan partikel – partikel tanah seperti kerikil, pasir, dan sisa – sisa akar tanaman. Sehingga pori-pori tanahnya besar atau berongga, yang menyebabkan air mengalir tidak terlalu cepat dan tidak terlalu lambat (sedang).

Semua jenis tanah bersifat lolos air (permeable) dimana air bebas mengalir melalui ruang-ruang kosong (pori-pori) yang ada di antara butiran-butiran tanah. Tekanan pori diukur relatif terhadap tekanan atmosfer dan permukaan lapisan tanah yang tekanannya sama dengan tekanan atmosfer dinamakan muka air tanah atau permukaan freasik, di bawah muka air tanah. Tanah diasumsikan jenuh walaupun sebenarnya tidak demikian karena ada rongga-rongga udara.

Pengujian permeabilitas tanah dilakukan di laboratorium menggunakan metode Constant Head Permeameter dan Variable/Falling Head Permeameter.

1). Constant Head Permeameter
Uji ini digunakan untuk tanah yang memiliki butiran kasar dan memiliki koefisien permeabilitas yang tinggi.

2). Variable/Falling Head Permeameter
Uji ini digunakan untuk tanah yang memiliki butiran halus dan memiliki koefisien permeabilitas yang rendah.
Permeabilitas tanah memiliki lapisan atas dan bawah. Lapisan atas berkisar antara lambat sampai agak cepat (0,20 – 9,46 cm jam-1), sedangkan di lapisan bawah tergolong agak lambat sampai sedang (1,10 -3,62 cm jam-1). Permeabilitas adalah suatu sifat khas media sarang dan sifat geometri tanah itu sendiri yang menunjukkan kemampuan tanah di dalam menghantarkan zat tertentu melalui pori-porinya.

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.

Tekstur sangat mempengaruhi permeabilitas tanah. Hal ini dikarenakan permeabilitas itu adalah melewati tekstur tanah. Misalnya tanah yang bertekstur pasir akan mudah melewatkan air dalam tanah.

Hal ini terkait dengan pengaruh tekstur terhadap proporsi bahan koloidal, ruang pori dan luas permukaan adsorptive, yang semakin halus teksturnya akan makin banyak, sehingga makin besar kapasitas simpan airnya, hasilnya berupa peningkatan kadar dan ketersediaan air tanah. Pada sampel yang diambil yaitu dengan tekstur liat berdebu.

Ring Sampel Tanah (Soil Ring Sample) digunakan sebagai alat untuk mengambil sampel tanah utuh.Pengambilan sampel tanah dengan alat ring sampel tanah (soil ring sample) bertujuan untuk mendapatkan contoh tanah yang akan di gunakan untuk kepentingan analisis tanah di laboratorium.

Pipa U terbuat dari kaca, bentuknya melengkung menyerupai huruf U. pipa U berfungsi sebagai alat untuk menganalisisapakah suatu larutan terdapat gelembung – gelembung gas atau tidak. Cara menggunakannya yaitu tabung yang berisi larutan yang akan dianalisis adanya gas dihubungkan melalui mulut tabungnya memakai pipa U.



1. Simpulan
Adapun kesimpulan yang dapat diambil dari praktikum ini adalah :

1. Hasil pengukuran permeabilitas dari tanah yang dijadikan sampel Aalah : 5,30 cm/jam. Sehingga masuk dalam permeabilitasnya Sedang karena masuk diantara angka 2,0 – 6,25.
2. Hal ini disebabkan tanah yang digunakan sebagai sampel mempunyai kandungan liat yang sedang dan kandungan partikel – partikel tanah seperti kerikil, pasir, dan sisa – sisa akar tanaman. Sehingga pori-pori tanahnya besar atau beronga, yang menyebabkan air mengalir tidak terlalu cepat dan tidak terlalu lambat.
3. Beberapa faktor yang mempengaruhi besar kecilnya permeabilitas adalah tekstur tanah, struktur tanah dan kandungan bahan organik.

2. Saran
Sebaiknya cara kerja dalam praktikum harus dilakukan dengan sesuai dan teliti agar mendapatkan hasil yang benar serta praktikan harus lebih memerhatikan apa yang disampaikan oleh asisten saat asisten memberikan arahan.

1. Hanafiah. 2005. Dasar Dasar Ilmu Tanah. Jakarta : PT. Raja Grafindo Persada.
2. Hansen, V. E., O. W. Israelsen dan G. E. Stringham. 1992. Dasar-Dasar dan Praktek Irigasi. Jakarta : Erlangga.
3. Rohmat, A.. 2009. Tipikal Kuantitas Infiltrasi Menurut Karakteristik Lahan.  Jakarta : Erlangga.
4. Seta, A.K.. 1994. Konservasi Sumber Daya Tanah dan Air. Bandung : Penerbit Kalam Mulia.