Variasi Jenis Penyerapan Akar terhadap Infiltrasi Tanah Heterogen pada Saluran Irigasi Bentuk Trapezoidal Menggunakan DRBEM dengan Skema Prediktor-Korektor

Abstract

Penelitian ini membahas mengenai variasi jenis penyerapan akar terhadap infiltrasi tanah heterogen pada saluran irigasi bentuk trapezoidal menggunakan saluran irigasi alur dengan mengembangkan dua kondisi pada proses infiltrasi air. Kondisi pertama, saluran irigasi yang akan digunakan dilengkapi dengan lapisan impermeable dan kondisi kedua tanpa lapisan impermeable yang memiliki syarat batas yang berbeda. Tanah yang berada di bawah saluran irigasi dipilih jenis tanah heterogen dengan dua lapisan. Lapisan pertama dipilih tanah dengan jenis Pima Clay Loam dan lapisan kedua Touchet Silt Loam. Empat jenis penyerapan akar tanaman juga dilibatkan dalam penelitian ini yaitu Root A, Root B, Root C, dan Root D. Model matematika dari proses infiltrasi berupa Persamaan Helmholtz Termodifikasi diselesaikan menggunakan metode DRBEM dengan skema prediktor-korektor. Model persamaan infiltrasi diselesaikan dengan dua tahap utama yaitu pertama tanpa melibatkan faktor penyerapan akar, selanjutnya pada tahap kedua persamaan diselesaikan dengan melibatkan faktor penyerapan akar. Perhitungan solusi numerik Persamaan Helmholtz Termodifikasi dilakukan menggunakan program MATLAB. Solusi numerik yang diperoleh berupa suction potential (𝜓) dan sink term (𝑆∗ ) beserta grafiknya. Berdasarkan hasil yang diperoleh, nilai suction potential saluran irigasi permeable lebih besar dibandingkan dengan saluran irigasi impermeable. Nilai suction potential yang semakin besar menunjukkan air yang diserap semakin besar, sehingga kandungan air dalam tanah juga semakin besar. Selain itu, terdapat loncatan nilai suction potential dikarenakan jenis tanah heterogen, sehingga terdapat perbedaan tekstur tanah serta hydraulic conductivity tanah lapisan pertama dan kedua. Nilai suction potential baik pada saluran irigasi permeable atau impermeable yang dipengaruhi oleh penyerapan akar Root C dan Root D lebih kecil dibandingkan Root A dan Root B. Hal ini berarti Root C dan Root D menyerap air lebih banyak dibandingkan Root A dan Root B. Berdasarkan nilai sink term yang diperoleh, grafik sink term Root A dan Root C memiliki bentuk yang hampir sama baik pada saluran permeable maupun impermeable, sedangkan Root B dan Root D memiliki bentuk yang berbeda. Akar dengan jenis penyerapan Root A, Root B dan Root C lebih banyak menyerap air pada lapisan atas tanah, sedangkan Root D lebih banyak menyerap air pada lapisan yang lebih dalam. Titik maksimum penyerapan akar Root A dan Root B berada pada (95 𝑐𝑚, 0 𝑐𝑚), Root C di titik (75 𝑐𝑚, 0 𝑐𝑚) dan Root D (75 𝑐𝑚, 20 𝑐𝑚). Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa penyerapan air pada daerah yang dekat dengan tanaman lebih besar dibandingkan penyerapan air pada daerah yang jauh dari tanaman.