Metode Uji Estimasi Kelembaban Tanah & Metode Lapangan dalam Ilmu Agronomi

Dengan mengukur kelembaban tanah pada interval reguler dan pada beberapa kedalaman di dalam zona akar, informasi dapat diperoleh mengenai tingkat kelembaban yang digunakan oleh tanaman pada kedalaman yang berbeda. Ini memberikan dasar untuk menentukan kapan mengairi dan berapa banyak air yang akan diterapkan.

Untuk tujuan praktis, irigasi harus diberikan bila sekitar 50 persen uap air tersedia di zona akar habis. Jumlah air yang akan diaplikasikan secara langsung berhubungan dengan air yang sudah ada di dalam tanah. Metode pengukuran kelembaban tanah dibagi menjadi:

A) Metode langsung: Pengukuran kadar air di dalam tanah (wetness)

B) Metode tidak langsung: Pengukuran potensi air atau tegangan atau ketegangan dimana air dipegang oleh tanah.

A) Metode langsung:

I) Metode gravimetrik: Dalam metode gravimetrik, pengukuran dasar kelembaban tanah dibuat pada sampel tanah dengan berat atau volume yang diketahui. Sampel tanah dari kedalaman yang diinginkan dikumpulkan dengan auger tanah. Sampel tanah diambil dari kedalaman yang diinginkan di beberapa lokasi dari masing-masing jenis tanah. Mereka dikumpulkan dalam wadah aluminium yang rapat. Sampel tanah ditimbang dan dikeringkan dalam oven pada suhu 105 oC selama sekitar 24 jam sampai semua kelembaban digerakkan. Setelah dikeluarkan dari oven, dinginkan perlahan ke suhu kamar dan ditimbang lagi. Perbedaan berat adalah jumlah kelembaban di dalam tanah. Kandungan air di dalam tanah dihitung dengan rumus sebagai berikut:

II) Metode Volumetrik: Sampel tanah diambil dengan sampler inti atau dengan tabung auger yang volumenya diketahui. Jumlah air yang ada dalam sampel tanah diperkirakan dengan mengeringkannya dalam oven dan menghitung dengan rumus berikut:

Metode ini meskipun akurat dan sederhana digunakan terutama untuk tujuan percobaan. Pengambilan sampel, pengangkutan & pengulangan berulang memberikan kesalahan. Hal ini juga melelahkan dan memakan waktu. Kesalahan metode gravimetrik dapat dikurangi dengan meningkatkan ukuran dan jumlah sampel. Namun sampling tersebut mengganggu plot percobaan dan oleh karena itu banyak pekerja memilih metode tidak langsung.

III) Menggunakan Metil Alkohol: Sampel tanah dicampur dengan volume metil alkohol yang diketahui dan kemudian mengukur perubahan berat jenis dengan hidrometer. Ini adalah prosedur potong-potong namun tidak umum digunakan.

IV) Menggunakan kalsium klorida: Sampel tanah dicampur dengan jumlah kalsium klorida yang diketahui. kalsium klorida bereaksi dengan air dan menghilangkannya dalam bentuk gas asetilena. Kelembaban ditentukan telah umum digunakan.

B) Metode tidak langsung:

Dalam metode tersebut, tidak ada kandungan air di dalam tanah yang diukur secara langsung namun potensi air atau tekanan atau ketegangan dimana air dipegang oleh tanah diukur. Instrumen yang paling umum digunakan untuk memperkirakan kelembaban tanah dengan metode tidak langsung adalah:
1) Tensiometer
2) Blok Gypsum
3) Probe neutron
4) Pelat tekanan dan alat membran tekanan

Dalam semua metode ini, pembacaan dari instrumen di atas dan kadar air tanah yang sesuai ditentukan dengan metode pengeringan oven yang diplot pada grafik. Selanjutnya, kurva kalibrasi ini digunakan untuk mengetahui kadar air tanah dari pembacaan instrumen ini.

1) Tensiometer: Tensiometer disebut juga irrometer karena digunakan dalam penjadwalan irigasi. Tensionmeters memberikan ukuran keteguhan (ketegangan) langsung dimana air dipegang oleh tanah. Ini terdiri dari kerang keramik atau cangkir tanah berpori 7,5 cm, tabung logam pelindung, alat pengukur vakum dan tabung logam berongga yang memegang semua bagian bersama-sama. Pada saat pemasangan, sistem diisi dengan air dari bukaan di bagian atas dan karet disumbat saat dipasang di tanah. uap air dari cangkir bergerak keluar dengan pengeringan tanah, menciptakan vakum di tabung yang diukur dengan alat pengukur. Perhatian harus dilakukan untuk memasang tensiometer di zona akar aktif tanaman. Bila ketegangan yang diinginkan tercapai, tanah diirigasi. Alat pengukur vakum dilipat untuk menunjukkan nilai tegangan sampai satu atmosfer dan dibagi menjadi lima puluh divisi masing-masing dengan nilai 0,2 atmosfer. Tensiometer ini bekerja memuaskan hingga 0,85 bar atmosfer.

Kemuliaan/keunggulan/manfaat/kelebihan tensiometer:

1. Sangat sederhana dan mudah untuk membaca kelembaban tanah di situ.
2. Ini adalah instrumen yang sangat berguna untuk menjadwalkan irigasi ke tanaman yang membutuhkan irigasi sering pada tegangan rendah.

Keterbatasan/kelemahan/kekurangan dari tensiometer:

Sensitivitas tensiometer hanya sampai 0,85 atmosfir sedangkan kisaran kelembaban tanah yang tersedia sampai ke atmosfer dan karenanya lebih bermanfaat di tanah berpasir dimana sekitar 80% air yang tersedia ditahan dalam kisaran 0,85.

2) Blok Gypsum: Blok Gypsum atau plester unit perlawanan Paris digunakan untuk mengukur kelembaban tanah. Ini pertama kali ditemukan oleh Bouycos dan Mick pada tahun 940. Balok-balok itu terbuat dari berbagai bahan seperti gypsum, serat nilon, kaca, plester dari Paris atau kombinasi dari bahan-bahan ini. Blok gypsum umumnya berbentuk persegi panjang. Sepasang atau elektronik biasanya terbuat dari 20 mesh kawat kawat baja stainless disolder ke kawat timbal tembaga. Dimensi umum dari elektroda layar adalah 33,75 cm dan lebar 0,25 cm. Jarak yang biasa antara elektroda adalah 2 cm. Blok yang sama adalah 5,5 cm, lebar 3,75 cm dan tebal 2 cm.

Prinsip kerja: Bekerja pada prinsip kelistrikan listrik. Bila dua elektroda A dan B ditempatkan sejajar satu sama lain dalam medium dan kemudian arus listrik dilewati, hambatan terhadap aliran listrik sebanding dengan kadar air dalam media. Jadi, bila blok basah, konduktivitasnya tinggi dan resistansi rendah. Umumnya ini membaca sekitar 400 sampai 600 ohm perlawanan pada kapasitas lapangan dan 50.000 pada titik layu. Pembacaannya diambil dengan jembatan air Wheatstone Bridge Bouycos Bridge yang dioperasikan oleh sel kering.

Saat menempatkan blok gipsum di tanah, perhatian harus dilakukan agar blok tersebut harus memiliki kontak dekat dengan tanah yang tidak terganggu. Setelah menempatkan, blok dibasahi dengan kelembaban tanah akibat pergerakan kapiler. Blok gypsum murni set dalam waktu sekitar 30 menit. Blok gypsum peka terhadap tanah hingga kelembaban dari tegangan 1,0 atm sampai 20,0 atm. Bagaimana pun, blok gipsum tidak dapat diandalkan di tanah basah.

3) Tekanan membran dan aparatus pelat tekanan: Tekanan membran dan aparatus pelat tekanan (terutama dikembangkan oleh Richards) umumnya digunakan untuk memperkirakan kapasitas lapangan, titik layu permanen dan kadar air pada tekanan yang berbeda. Aparatus terdiri dari ruang metalik yang kencang di mana pelat tekanan keramik berpori ditempatkan. Piring tekanan dan sampel tanah jenuh dan ditempatkan di ruang logam. Tekanan yang dibutuhkan, katakanlah 0,33 bar atau 15 bar diterapkan melalui kompresor. Air dari sampel tanah yang ditahan kurang dari tekanan, Terapan menetes keluar dari stopkontak sampai keseimbangan terhadap tekanan yang diberikan tercapai setelah itu, sampel tanah diambil dan oven dikeringkan untuk menentukan kadar air.

4) Neutron meter (metode hamburan neutron): Kelembaban tanah dapat diperkirakan dengan cepat dan terus menerus dengan neutron moisture meter tanpa mengganggu tanah. Keuntungan lain adalah bahwa kelembaban tanah dapat diperkirakan dari volume tanah yang besar. Meteran ini memindai tanah sampai sekitar 15 cm. diameter sekitar probe neutron di tanah basah dan 50 cm di tanah kering. Ini terdiri dari probe dan scalar atau meteran rate. Probe berisi sumber neutron cepat, yang mungkin merupakan campuran radium dan berilium atau Americium dan berilium. Tabung akses adalah tabung aluminium dengan panjang 50 sampai 100 cm dan ditempatkan di lapangan dimana kelembaban diperkirakan.

Probe neutron diturunkan ke dalam tabung akses ke kedalaman yang diinginkan. Neutron cepat dilepaskan dari probe, yang menyebar ke tanah. Ketika neutron menemukan nukleus atom hidrogen air, kecepatannya berkurang. skalar atau meteran laju menghitung jumlah neutron lambat, yang berbanding lurus dengan molekul air. Kadar air tanah dapat diketahui dari kurva kalibrasi dengan jumlah netron lambat.

Keterbatasan: Dua kekurangan instrumen adalah bahwa harganya mahal dan kadar air dari lapisan atas dangkal tidak dapat diperkirakan. Neutron cepat juga diperlambat oleh sumber hidrogen lain (ada dalam bahan organik). Atom lain seperti klorin, boron dan besi juga memperlambat neutron cepat, sehingga melebih-lebihkan kandungan kelembaban tanah.

5) Metode penyerapan Gama Ray: teknik pengukuran perubahan kandungan air tanah dengan perubahan jumlah radiasi gamma yang diserap. Jumlah radiasi yang melewati tanah bergantung pada takdir tanah yang bervariasi terutama dengan perubahan kadar air. Ini cocok dimana perubahan dalam taksiran massal sangat kecil.

6) Metode nuansa dan penampilan: Perkiraan praktis kadar air diperoleh dengan nuansa dan penampilan sampel tanah yang diambil dari kedalaman yang diinginkan. Sampel tanah diperas di tangan dan nuansa dan penampilannya dipertimbangkan. Dalam metode ini, kadar air sebenarnya tidak ditentukan.

7) Kurva karakteristik kelembaban tanah: Status energi air dan jumlah air di dalam tanah terkait dengan kurva karakteristik kelembaban tanah. Karena status energi air berkurang (kelembaban terhadap nilai yang lebih negatif) kandungan air tanah juga menurun. Dengan kata lain, karena kadar air tanah menurun, lebih banyak energi yang harus diterapkan untuk mengekstrak uap air dari tanah. hubungan antara isapan (kekuatan eksternal) dan kadar air tanah diwakili secara grafis oleh kurva yang dikenal sebagai tanah adalah kurva karakteristik kelembaban. Silakan baca juga: Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Penyerapan Air.