CendraIrawan (2008) Penerapan Teori Fractal untuk menentukan kurva retensi air pada tanah entisol tanpa olah tanah. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Tanah didefinisikan sebagai lapisan tipis dan teratas dari kulit bumi yang telah mengalami pelapukan, dimana terdapat adanya aktivitas biologi. Penganalisaan sifat fisik tanah dapat dilakukan melalui pendekatan teori fractal. Fractal gambaran dari tanah yang didasarkan pada ruang pori dan distribusi partikel adalah cara yang bermanfaat untuk mengkuantitatifkan struktur tanah. Model karakteristik retensi air tanah didasarkan pada model fractal dari struktur tanah yang terkenal dengan nama fractal padatan pori atau Pore-Solid Fractal (PSF). PSF menggabungkan phase padatan dan pori dari bahan porous. Tujuan penelitian ini adalah (1). Mengetahui besarnya dimensi massa fractal dari kurva retensi air pada entisol, (2). Mengetahui hubungan antara kadar air dan suction (hisapan) untuk menentukan kurva retensi air tanah dengan menggunakan pendekatan teori fractal, (3). Mengetahui kurva retensi air tanah melalui pendekatan teori fractal. Penelitian dilaksanakan pada bulan September 2007 di lapangan dan di laboratorium. Penelitian di lapangan dilakukan di daerah Wajak, Kabupaten Malang. Analisa dari penelitian dilakukan di laboratorium Daya dan Alat Mesin Pertanian, laboratorium Teknik Tanah dan Air Fakultas Teknologi Pertanian dan laboratorium Fisika Tanah Fakultas Pertanian Unibraw. Peralatan yang digunakan pada penelitian ini antara lain: ring sampel, oven, pressure plate, kantong plastik, ayakan, bor tanah, timbangan analitik, tataan ring sampel, pisau, gelas ukur, alat penghancur tanah, kain kassa, sendok, silinder sedimentasi, desikator. Bahan yang digunakan : tanah entisol yang diambil dari daerah Wajak Kabupaten Malang, Jawa Timur.Sampel tanah entisol kemudian dianalisa untuk menentukan data sifat fisik, analisis mekanis tanah dan sifat-sifat air tanah. Sedangkan untuk pengamatan yang dilakukan adalah (1). Klas ukuran dan massa kumulatif; (2). Berat jenis volume tanah (ρb) atau kerapatan massa (Bulk density); (3). Berat jenis partikel tanah ; (4). Kadar air volume; (5). Porositas; (6). Suction (hisapan) atau tegangan tanah. Dari data yang diperoleh kemudian ditentukan kurva retensi airnya dengan membuat grafik hubungan antara kadar air dan suction. Dari data klas ukuran partikel dan massa kumulatifnya seperti pada persamaan (19) dengan transformasi logaritma kemudian dengan persamaan yang diperoleh disubstitusikan untuk menentukan nilai dimensi fractal D dan untuk menentukan pemetaan partikel tanah. Dari nilai D yang diperoleh kemudian dengan persamaan (28) ditentukan kurva retensi airnya. Kurva retensi air yang didapat dari beberapa nilai D kemudian dibandingkan dengan data dari hasil analisa tanah. Berdasarkan hasil penelitian analisa tanah didapatkan data klas ukuran dan massa kumulatif tanah yakni ukuran mesh 0.2-0.025 cm seberat 22.0 gr, ukuran 0.025-0.010 cm seberat 26.8 gr, ukuran 0.01-0.005 cm seberat 21.6 gr, ukuran0.005-0.0002 cm seberat 18 gr, dan ukuran < 0.0002 seberat 12 gr. Tekstur tanah entisol adalah lempung berpasir. Untuk berat jenis volume tanah sebesar 1.40 gr/cm3, sedangkan berat jenis partikel tanah sebesar 2.51 gr/cm3. Nilai kadar air volume hasil analisa tanah pada hisapan (suction) 0.1 kPa sebesar 0.496 m3/m3, hisapan 33 kPa sebesar 0.273 m3/m3, hisapan 100 kPa sebesar 0.096 m3/m3, hisapan 1000 kPa sebesar 0.010 m3/m3, dan hisapan 1500 kPa sebesar 0.009 m3/m3. Porositas yang dihasilkan dari analisa tanah sebesar 0.442 m3/m3. Setelah data diperoleh kemudian ditentukan kurva retensi airnya dengan membuat grafik hubungan antara kadar air dan suction. Berdasarkan hasil perhitungan didapat beberapa nilai dimensi fractal D yakni 2.095, 1.994, 1.946, 1.822, 1.764, 1.753, 1.705, 1.738, 1.691, dan 1.645. Untuk nilai D perkiraan diperoleh dari penjumlahan D terkecil sampai D terbesar lalu dibagi dua dan hasil yang didapat adalah 2.0205 ± 0.0745. Nilai D perkiraan ini kemudian digunakan untuk mencari data retensi air sehingga didapat nilai retensi air dari hasil perhitungan. Setelah nilai retensi air didapatkan lalu dibuat kurva retensi air sehingga didapatkan perbandingan kurva retensi air dari berbagai nilai D hasil perhitungan dengan kurva retensi air dari data analisa. Dari gambar kurva retensi air tampak bahwa apabila digunakan nilai D= 1.946 dan 2.0205 adalah terlalu kecil untuk menduga kurva retensi air, apabila digunakan D= 2.095 hasilnya tidak memuaskan. Agar didapat hasil sesuai dengan analisa retensi air tanah maka digunakan nilai D= 2.052 dengan persamaan regresi y= 396.7- 663.5 dengan koefisien determinasi R2 = 0.8395. Pada grafik perbandingan nilai kadar air antara data percobaan dan permodelan apabila digunakan nilai D = 2.052 maka akan diperoleh grafik yang sesuai. Begitu pula pada grafik perbandingan hisapan antara data percobaan dan permodelan apabila digunakan nilai D = 2.052 maka akan diperoleh grafik yang sesuai.Kata Kunci : Teori Fractal, Retensi Air, Tanah Entisol.
English Abstract
The definition of soil is flimsy coat and topmost from the earth skin which have experiencing of decay, where there are have biology activity. The analysing of soil physical nature can be conducted with fractal theory approach. Fractal is a picture from soil who is based on the pore room and particle distribution is a useful way to making quantitative of soil structure. The characteristic model of soil water retention is based on the fractal model from soil structure who famous by the name of Pore Solid Fractal (PSF). PSF joining solid phase and pore from porous material. The target from this reseach is (1) To knowing the level of dimension fractal mass from water retention curve at entisol, (2) Knowing the relation between water rate and suction to determining the curve of soil water retention with using fractal theory approach. The research is executed on 2007, September in the field and the laboratory. The research in the field is executed in the Wajak area, Malang City. The analysis from the research is conducted in the Energy And Appliance Machine Agriculture Laboratory, Soil and Water Technique Laboratory Agriculture Technology Faculty, and Soil Physics Laboratory Agriculture Faculty Unibraw.The appliances who is used in the research is: sample ring, oven, pressure plate, plastic bag, sieve, soil drill, analytic weight machine,sample ring arranger,knife, measure glass, soil destroyer appliances, gauze cloth, spoon, sedimentation cylinder, desicator. The material who is used: entisol soil which is taken from Wajak area, Malang City, East Java. Research in field with takingh sample of entisol soil and then must be analysed to get nature physical data, soil mechanical analysis, and the nature of water soil. While to observation who conducted is: (1) Size class and sumulative mass,(2) Type weight soil volume (ρb) or closeness mass (bulk density), (3) Type weight of soil particle, (4)Water content volume, (5) Porosity, (6) Suction or soil tension. From data who is got then we must determined the curve of water retention with making relation graphic between water content and suction. From the data of particle size class and cumulative mass such as equation (19) with logarithme transformation wih equation who is got must be substitution to get the value of fractal dimension D of fractal dimension D and to get the mapping of soil particle. From D value who is got then with equation (28) we can determined curve of water retention.The curve of water retention who is got from some D value then must be compared with data from soil analysis result.According to the result of the research soil analysis we get data of size class and soil cumulative mass is mesh size 0.2-0.025 cm with weight 22.0 gr,size 0.025-0.010 cm with weight 26.8 gr, size 0.01-0.005 cm with weight 21.6 gr, size 0.005-0.0002 cm with weight 18 gr, and size < 0.0002 with weight 12 gr. The soil texture of entisol is sandy clay. The type weight of soil volume equal 1.40 gr/cm3, while type weight soil particle equal 2.51 gr/cm3. The value water content volume from the result soil analysis with suction 0,1 kPa is equal 0.496 m3/m3, suction on 33 kPa equal 0.273 m3/m3, suction 100 kPa equal 0.010 m3/m3, and suction 1500 kPa equal 0.009 m3/m3. The porosity who is get from soil analysis equal 0.442 m3/m3. After get data, then we must determined the curve of water retention with making relation graphic between water content and suction. According to the result of calculation we get value of fractal dimension D namely 2.095,1.994, 1.946, 1.822, 1.764, 1.753, 1.705, 1.738, 1.691, and 1.645.For the predicted of D value is obtained from quantifying smallest D until biggest D then divide two and the result who got is 2.0205 ± 0.0745. D value prediction is used to find water retention data so that we got value of water retention from calculation result. After got value of water retention then we made water retention curve, so that we got comparison of water retention curve from various D value from calculation result with water retention curve from analysis data. From the picture of water retention curve will see that if used D value = 1.946 and 1.0205 is too small for predicted water retention curve, if used D= 2.095 the result is not satisfied. So that got good result with soil water retention analysis so we must used D value= 2.052 with regretion equation y=396,7-663,5with determination coefficient R2=0.8395. At the graphic comparison water content value between experiment data and model if used D value= 2.052 so we can get graphic who is good. Also for suction comparison graphic between experiment data and model if we used D value= 2.052 so we can get graphic who is good.Key word: Fractal Theory, Water Retention, Entisol Soil
| Item Type: | Thesis (Sarjana) |
|---|---|
| Identification Number: | SKR/FTP/2008/64/050800931 |
| Subjects: | 300 Social sciences > 338 Production > 338.1 Agriculture |
| Divisions: | Fakultas Teknologi Pertanian > Teknologi Hasil Pertanian |
| Depositing User: | Unnamed user with email repository.ub@ub.ac.id |
| Date Deposited: | 03 Apr 2008 10:26 |
| Last Modified: | 21 Oct 2021 07:26 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/148056 |
Preview |
Text
050800931.pdf Download (2MB) | Preview |
Actions (login required)
 |
View Item |