Hubungan Air Tanah Tanaman [PDF]

Citation preview

Hubungan Air-Tanah-Tanaman Dedi Erawan



Hubungan Air-Tanah-Tanaman • Tanaman memerlukan air • Tanah menyimpan air yang dibutuhkan tanaman • Atmosfer menyediakan energi yang diperlukan tanaman untuk mengambil air dari tanah



Tanaman dan Air • Air diperlukan tanaman untuk: – – – – – –



Pencernaan Fotosintesis Transport mineral dan hasil fotosintesis Penunjang tubuh Pertumbuhan Transpirasi



• Sebagian besar (99%) air dipergunakan untuk transpirasi • Transpirasi: proses evaporasi dari bagian tanaman – Terjadi bila tekanan uap di daun lebih besar daripada di udara – Terjadi bila stomata daun terbuka



Tanaman dan Air • Selama tanaman hidup selalu ada gerakan air dari tanah menuju bagian tubuh tanaman dan daun • Dari daun, air dilepas ke atmosfer dalam bentuk uap air melalui stomata  transpirasi • Diskusi: – Mengapa tanaman layu bila kekurangan air – Bagaimana akibat bagi produksi bila tanaman kekuarangan air



Tanah dan Air • Tanah terdiri dari: – Mineral dan bahan organik – Udara dan air yang mengisi pori-pori antar butiran tanah



• Butiran tanah diklasifikasikan menurut ukuran  pasir, debu, lempung  tekstur tanah • Kandungan air dan udara dalam tanah berubah-ubah  lengas tanah



• Diskusi: sifat tanah apa yang penting bagi tanaman dan bagaimana pengaruhnya



Ilustrasi Air Dalam Tanah Sumur artesis memancar



Sumur artesis tidak memancar



Sumur dangkal



Muka tanah Zone aerasi Zone saturasi Akuifer terkekang



Akuifer bebas



Piezometric surface



Muka airtanah



Lapisan kedap



Lapisan kedap



Airtanah dan Lengas Tanah • Sesudah hujan – air bergerak ke bawah melalui zone aerasi dan mengisi pori-pori yang kecil serta tetap tinggal disitu ditahan oleh gaya-gaya kapiler ataupun oleh gaya-gaya tarik molekuler disekeliling butir-butir tanah  lengas tanah – Bila kapasitas tanah menahan air pada zone aerasi telah dipenuhi, air akan bergerak ke bawah menuju zone saturasi  airtanah



Lengas tanah • Air tersimpan dalam tanah dalam bentuk lengas tanah – Kandungan lengas tanah – Status lengas dalam tanah (jenuh, kapasistas lapang, titik layu permanen, kering mutlak)



• Bentuk lengas tanah – Air gravitasi – Air kapiler – Air higroskopis



• Water holding capacity



• Terdapat 3 kelas utama lengas tanah yakni • (a) air higroskopik: air yang diikat pada permukaan partikel tanah oleh gaya adsorpsi; • (b) air kapiler: air yang diikat oleh gaya tegangan permukaan sehingga terjadi suatu lapisan tipis sekeliling partikel tanah di dalam ruang kapiler; • (c) air gravitasi: air yang bergerak dengan bebas sebagai akibat dari gaya gravitasi.



• Tegangan lengas tanah (soil moisture tension) Tegangan lengas tanah adalah suatu ukuran kekuatan dimana air ditahan dalam tanah dan menunjukkan gaya per satuan luas yang harus diberikan untuk mengambil airtanah. Biasanya dinyatakan dalam satuan atmosfir (rerata tekanan udara di permukaan laut), biasa pula dinyatakan dalam satuan cm kolom air atau mm air raksa. Konversi satuan adalah sebagai berikut: 1 atm = 1.036 cm kolom air = 76,39 cm Hg; 1 bar = 106 dn/cm2 • = 1.023 cm kolom air. Schofield (1935) menganjurkan penggunaan logaritma dari kolom air dengan simbol pF = log h, dimana h: tegangan airtanah dalam cm air.



Konstanta lengas tanah • Konstanta lengas tanah yang biasa digunakan dalam bidang pertanian adalah: • (a) Kapasitas jenuh (saturation capacity). Jika semua pori tanah diisi air, maka • disebut sebagai kapasitas jenuh atau maximum water holding capacity. Tegangan airtanah mendekati 0 dan sama dengan permukaan air bebas • (b) Kapasitas lapang (field capacity). Kapasitas lapang tanah adalah kandungan lengas tanah sesudah drainase air secara gravitasi, menjadi sangat lambat dan lengas tanah menjadi relatif stabil. Keadaan ini biasanya dicapai setelah 1 hari sampai 3 hari sesudah pembasahan dengan air hujan atau irigasi. Tegangan airtanah pada keadaan kapasitas lapang berbeda dari tanah yang satu dengan tanah lainnya, tetapi umumnya berkisar antara selang 1/10 ~ 1/3 atmosfir. • (c) Layu permanen (wilting permanent) (TLP). Biasa juga disebut titik layu permanen yakni kondisi lengas tanah dimana tanaman tidak mampu lagi mengisap airtanah untuk memenuhi transpirasi, dan tanaman akan tetap layu walaupun air diberikan. Tegangan airtanah pada titik layu permanen berkisar antara 7 ~ 32 atm tergantung pada tekstur tanah dan jenis tanaman. Umumnya 15 atm digunakan untuk menentukan TLP.



• •



•



•



(d) Ultimate wilting point yakni kandungan lengas tanah dimana tanaman mati, biasanya tegangan airtanah sekitar 60 atm (e) Lengas tanah tersedia (Available Soil Moisture = ASM) adalah selang lengas tanah antara kapasitas lapang dengan TLP. ASM menggambarkan lengas tanah yang dapat disimpan di daerah perakaran untuk digunakan tanaman. Lengas tanah mendekati TLP adalah tidak segera tersedia untuk tanaman, sehingga istilah RAM (Ready Available Moisture) berhubungan dengan bagian ASM yang termudah diekstrak oleh tanaman. Jumlah total kedalaman air yang tersedia (d) di daerah perakaran (D) dalam kaitannya dengan ASG adalah sebagai berikut:



dimana d: total lengas tanah tersedia (cm), Pfc : lengas tanah basis berat pada kapasitas lapang (%), PWP : lengas tanah (basis berat) pada titik layu permanen (%), ρb: ASG (tak bersatuan), D: kedalaman daerah perakaran (cm). Besarnya nilai “p” mencerminkan tingkat kepekaan tanaman terhadap kekurangan air. Semakin kecil nilai p nya semakin peka tanaman terhadap kekeringan, sebaliknya semakin besar nilai p maka semakin tahan terhadap kekeringan.



• Pengukuran karakteristik lengas tanah Terdapat dua metoda untuk menyatakan besarnya kandungan air dalam tanah, yakni (a) banyaknya air yang terdapat dalam volume tanah tertentu (berat/volume), (b) tegangan airtanah. Lengas tanah basis berat dinyatakan =



Contoh 1: Contoh tanah dikeringkan dalam oven pada suhu 1050 C selama 24 jam. Lengas tanah volumetrik : % volume = % berat x Bulk Density. Misalnya BD = 1,6 g/cc; % berat = 14%, maka % volume = 14/100 x 1,6 g/cc = 22,4 cm air per 100 cm kedalaman tanah atau 224 mm air per 1 meter kedalaman tanah.