Materi Air1 2019 [PDF]

Citation preview

AIR – KETERSEDIAAN DALAM TANAH - PENGELOLAAN MAROET & ROSSYDA PRIYADARSHINI – 2019



Air ▪ Air berpengaruh terhadap ekosistem karena air dibutuhkan



untuk kelangsungan hidup organisme. Bagi tumbuhan, air diperlukan dalam proses fotosintesis, pertumbuhan, perkecambahan, dan penyebaran biji; Bagi unsur abiotik misalnya tanah dan batuan, air diperlukan sebagai pelarut dan pelapuk.



Proses fotosintesis memerlukan air



Fotosintesis



3



Peranan air ▪



Air sangat penting bagi kehidupan tanaman, peranannya: 1. Merupakan 90 – 95% penyusun tubuh tanaman 2. Aktivator enzim 3. Pereaksi dalam reaksi hidrolisis 4. Sumber H dalam fotosintesis 5. Penghasil O2 dalam fotosintesis 6. Pelarut dan pembawa berbagai senyawa



Peranan air 7.



8. 9. 10. 11. 12.



Menjaga Ψp sel yang penting untuk pembelahan, pembesaran, pemanjangan sel, mengatur bukaan stomata, gerakan daun dan bunga (misal epinasti) Pemacu respirasi Mengatur keluarmasuknya zat terlarut ke dan dari sel Mendukung tegaknya tanaman, terutama pada tanaman herbaceus Agensia penyebaran benih tanaman Mempertahankan suhu tanaman tetap konstan pada saat cahaya penuh



PENGARUH AIR TERHADAP TANAMAN



Dampak kandungan lengas pada perkembangan sistem perakaran



Dari kiri ke kanan: Gambar 1. kondisi jenuh air Gambar 2. kondisi kecukupan lengas Gambar 3. kondisi kekurangan lengas



Dampak kandungan lengas pada perkembangan tajuk tanaman



Dari kiri ke kanan: Gambar 1. kondisi kecukupan lengas Gambar 2. kondisi jenuh air Gambar 3. kondisi kekurangan lengas



DAMPAK STRESS AIR TERHADAP TANAMAN ▪ Tanaman yang mengalami stres air akan menutup



stomatanya, sehingga tanaman kekurangan CO2 akibatnya fotosintesa menurun ▪ Pada tanah lembab, daya asimilasi tanaman lebih tinggi



daripada tanah kering ▪ Pada tanah kering, tanaman mengalami stres air sehingga



sehingga tekanan osmotiknya tinggi dan tekanan turgor menurun, stomata menutup sehingga difusi CO2 dari atmosfir ke tanaman menurun mengakibatkan fotosintesa menurun



Air penting sebagai faktor pembatas karena fungsinya sebagai : ▪ faktor internal, yakni mempengaruhi proses fisiologis, antara lain: Merupakan bagian terbesar dari protoplasma, 85 – 95 % dari berat terdiri dari air. Air sebagai bahan pereaksi yang penting bagi proses fotosintesa dan hidrolisis, seperti perombakan pati menjadi gula. Air merupakan bahan pelarut yang membawa garam-garam mineral dan unsur-unsur hara lainnya yang masuk kedalam tumbuhan dan kebagian lain dari tumbuhan. Air penting pada proses turgiditas, sel yang sedang tumbuh , menjaga bentuk daun, proses membuka dan menutupnya stomata dan pergerakan struktur dari tanaman. Air mampu menyerap energi tanpa mengalami perubahan suhu yang mencolok, shg dalam tumbuhan akan terjadi proses-proses biokimia yang berjalan secara teratur. ▪ faktor eksternal, yakni mempengaruhi proses non fisiologis, antara lain: Untuk membantu dalam penyerbukan Untuk membantu dalam penyebaran biji-bijian, spora. Mempengaruhi bentuk morfologi dari tumbuhan.



BAGAIMANA TANAMAN MEMPEROLEH AIR ?



Water potential ▪ Describes how



tightly water is bound in the soil



▪ Describes the



availability of water for biological processes



▪ Defines the flow



of water in all systems (including SPAC)



Water flow in the Soil Plant Atmosphere Continuum (SPAC) Low water potential Boundary layer conductance to water vapor flow



Stomatal conductance to water vapor flow



Root conductance to liquid water flow High water



Air Tanah ■ Beberapa bentuk air dalam tanah, kaitannya dengan ketersediannya untuk tanaman digambarkan sebagai berikut.



Representasi bola air yang menyelubungi partikel padatan tanah 15



Air Tersedia untuk pertumbuhan tanaman 16



Water is held at various tensions/attractions



Kondisi air tanah Zona Jenuh Air Kapasitas Lapangan Zona Air Kapiler Titik Layu Permanen Zona Layu Permanen



Air gravitasi Air gravitasi: berada di pori makro tanah, diikat sangat lemah oleh partikel tanah, dengan cepat turun ke lapisan yang lebih dalam, tidak dapat dimanfaatkan tanaman Air gravitasi adalah air yang bergerak ke bawah meninggalkan partikel tanah pada lapisan topsoil sebagai akibat gaya gravitasi bumi. Air gravitasi akan disimpan dalam tanah sebagai air tanah, dan relatif konstan.



Air kapiler Air kapiler: terdapat di pori mikro tanah, melapisi butiran tanah, diikat longgar oleh partikel tanah, dapat dilepaskan oleh perakaran, dapat diserap akar Air kapiler ialah air yang berada dalam kapiler tanah diantara partikel-partikel tanah. Jika hujan sudah tidak turun dan air tanah sudah tidak mengalir oleh gravitasi bumi, maka di dalam pori-pori tanah masih terisi air dan air ini yang akan mengisi kapiler-kapiler tanah. Tanaman yang tumbuh dalam kondisi air kapiler ada kemungkinan masih mengalami kelayuan apabila ada transpirasi yang berlebihan yang tidak dapat diimbangi dengan absorpsi air oleh akar. ■ Pada siang hari dimana intensitas radiasi tinggi tumbuhan akan mengalami layu sementara (pada tengah hari) ■ Pada sore atau malam hari tumbuhan akan segar kembali karena laju transpirasi berkurang dan absorpsi air oleh akar dapat mengimbanginya lagi.



Air kapiler ▪ Air kapiler: batas atas kapasitas lapangan (Ψ = - 0,3



bar), batas bawah titik layu permanen (Ψ = - 15 bar) ▪ Batasan air kapiler bagi Agronom: batas atas sama seperti batasan air kapiler di atas (= - 0,3 bar), tetapi batas bawah tidak jelas karena tingkat ketahanan tanaman terhadap kekeringan berbeda tergantung jenis tanamannya ▪ Bagi tanaman yang tidak tahan kering (misal bayam), bisa saja batas bawahnya > - 15 bar ▪ Bagi tanaman yang tahan kering (misal kaktus, kurma, dll), bisa saja batas bawahnya < - 15 bar



Air higroskopis Air higroskopis: berbentuk kristal , menempati posisi sangat dekat dengan partikel tanah, diikat sangat kuat, akar tidak mampu memutus ikatan, tidak dapat diserap akar Jika tetap tidak ada penambahan air sedangkan pemakaian air oleh tumbuhan terus berlangsung, maka air kapiler ini akan diserap oleh tumbuhan sehingga makin lama makin berkurang/habis. Suatu saat akan ada air yang tidak berupa cairan, tetapi berupa partikel-partikel halus sehingga akar tidak mampu lagi untuk mengisap air tersebut, air ini yang disebut air higroskopis.



▪ Kapasitas lapangan adalah kandungan lengas tanah



pada saat setelah semua air gravitasi terbuang, sehingga yang tersisa di dalam tanah tinggal air kapiler ▪ Waktu penghilangan air gravitasi dari partikel tanah berbeda-beda tergantung kepada komposisi fraksi penyusun tanah tersebut ▪ Tanah yang didominasi fraksi lempung (misal tanah latosol) butuh waktu lama untuk menghilangkan air gravitasi (> 4 hari) ▪ Tanah yang didominasi fraksi pasir (misal tanah regosol) butuh waktu lebih singkat untuk menghilangkan air gravitasi (1 – 3 hari)



▪ Titik layu tetap: kandungan lengas tanah yang



menyebabkan tanaman yang tumbuh di atasnya mengalami layu tetap (tidak bisa segar kembali meskipun ke dalam tanah ditambah lengasnya/ tidak bisa segar kembali meskipun tanaman ditempatkan ke dalam ruangan yang jenuh uap air) ▪ Kenapa? Karena plasmolisis yang terjadi pada sel tanaman sudah lanjut dan sel terlanjur mati, meskipun tanaman disiram deplasmolisis tidak akan terjadi, tanaman mati



TEGANGAN vs kadar air



Air higroskopis



Kurva tegangan - kadar air tanah bertekstur lempung



Air kapiler Air tersedia Lambat tersedia



Cepat tersedia



Air gravitasi



Zone optimum



Tegangan air, bar



31



Koefisien higroskopis Koefisien layu



0.1



Kapasitas lapang Kap. Lapang maksimum persen air tanah



25



Tekstur tanah dan air tersedia



26



Jelaskan bagaimana tektur tanah mempengaruhi jumlah air tersedia bagi tanaman? Sebanyak 250 kata 27



Jelaskan tanah-tanah yang tekturnya halus mampu menahan lebih banyak air dibandingkan dgn tanah-tanah yang teksturnya kasar? Sebanyak 250 kata 28



PENGENDALIAN AIR



Upaya memperbaiki keseimbangan air bagi tumbuhan 1.



Meningkatkan persediaan air melalui pengurangan daya alir air atau pembuatan irigasi



2. Mengurangi kecepatan evapotranspirasi dengan jalan a. menutup dengan jerami b. menahan kecepatan angin c. memangkas daun d. menyiangi gulma e. penjarangan f. menyemprot cairan sejenis lilin 3.



Meningkatkan daya tahan dr kekeringan dengan jalan a. pemuliaan tanaman tahan kering b. merangsang agar tahan kering antara lain menahan kadar N secara konsisten pada tingkat minimum tapi kondisi nutrisi tetap optimum, dan interval pemberian air diperpanjang (irigasi)



Pengendalian Penguapan



MULSA & PENGELOLAAN Mulsa adalah bahan yg dipakai pd permukaan tanah untuk mengurangi penguapan air atau untuk menekan pertumbuhan gulma. Lazimnya mulsa spt itu digunakan untuk tanaman yang tidak memerlukan pengolahan tanah tambahan



MULSA KERTAS & PLASTIK Bahan mulsa dihamparkan di permukaan tanah, diikat spy tdk terbang, dan tanaman tumbuh melalui lubang-lubang yg telah disiapkan Selama tanah tertutup mulsa, air tanah dapat diawetkan dan pertumbuhan gulma dikendalikan



MULSA SISA TANAMAN Bahan mulsa berasal dari sisa tanaman yg ditanam sebelumnya, misalnya jerami padi, jagung, dan lainnya Bahan mulsa dipotong-potong dan disebarkan di permukaan tanah Cara WALIK DAMI sebelum penanaman kedelai gadu setelah padi sawah MULSA TANAH ≅ Pengolahan tanah Efektivitas mulsa tanah dalam konservasi air-tanah (mengendalikan evaporasi) masih diperdebatkan, hasil-hasil penelitian masih snagat beragam 31



Olah Tanah vs Penguapan Air Tanah



Alasan pengolahan tanah: 1. Mempertahankan kondisi fisika tanah yg memuaskan 2. Membunuh gulma 3. Mengawetkan air tanah.



Pengendalian Penguapan vs Pemberantasan Gulma Perlakuan



Hasil jagung (t/ha) Kadar air tanah (%) hingga kedalaman 1 m



Tanah dibajak dg persiapan yg baik 1. Dibebaskan dari gulma 2.9 22.3 2. Gulma dibiarkan tumbuh 0.4 21.8 3. Tiga kali pengolahan dangkal 2.5 21.9 Persiapan Buruk 4. Dibebaskan dari gulma 2.0 23.1 Sumber: Mosier dan Gutafson, 1915. Pengolahan tanah yg dapat mengendalikan gulma dan memperbaiki kondisi fisik tanah akan berdampak positif thd produksi tanaman Pengolahan tanah yg berlebihan dapat merusak akar tanaman dan merangsang evaporasi, shg merugikan tanaman 32



KONDISI AIR TANAH DAN DAMPAKNYA TERHADAP PERTUMBUHAN TANAMAN



Genangan ▪ Kandungan lengas tanah di atas kapasitas



lapangan ▪ Menimbulkan dampak yang buruk terhadap pertumbuhan dan hasil tanaman ▪ Dampak genangan: menurunkan pertukaran gas antara tanah dan udara yang mengakibatkan menurunnya ketersediaan O2 bagi akar, menghambat pasokan O2 bagi akar dan mikroorganisme (mendorong udara keluar dari pori tanah maupun menghambat laju difusi)



▪ Pada kondisi genangan, < 10% volume pori yang



berisi udara ▪ Sebagian besar tanaman pertumbuhan akarnya terhambat bila < 10% volume pori yang berisi udara dan laju difusi O2 kurang dari 0.2 ug/cm2/menit ▪ Keadaan lingkungan kekurangan O2 disebut hipoksia, dan keadaan lingkungan tanpa O2 disebut anoksia (mengalami cekaman aerasi)



▪ Kondisi anoksia tercapai pada jangka waktu 6 – 8



jam setelah genangan, karena O2 terdesak oleh air dan sisa O2 dimanfaatkan oleh mikroorganisme ▪ Pada kondisi tergenang, kandungan O2 yang tersisa di tanah lebih cepat habis bila ada tanaman ▪ Laju difusi O2 di tanah basah 20000 kali lebih lambat dibandingkan di udara ▪ Laju penurunan O2 dipengaruhi oleh tekstur tanah



▪ Pada tanah berpasir, kehabisan O2 terjadi pada 3



hari setelah tergenang sedangkan pada tanah berlempung terjadi < 1 hari, porositas tanah berlempung lebih rendah daripada berpasir ▪ Penurunan O2 dipercepat oleh keberadaan tanaman di lahan, akar tanaman menyerap untuk respirasi ▪ Akar tanaman legum berbintil memerlukan O2 enam kali lebih banyak dibandingkan yang dibuang bintilnya (30 : 4.3 ul O2/g/menit)



▪ Genangan selain menimbulkan penurunan difusi



O2 masuk ke pori juga akan menghambat difusi gas lainnya, misal keluarnya CO2 dari pori tanah. CO2 terakumulasi di pori, pada tanah yang baru saja tergenang 50% gas terlarut adalah CO2, sebagian tanaman tidak mampu menahan keadaan tersebut ▪ dampak kelebihan konsentrasi CO2 mempunyai pengaruh lebih kecil dibandingkan defisiensi O2



▪ Genangan mempengaruhi sifat fisik, kimia, dan



biologi tanah ▪ Struktur tanah rusak, daya rekat agregat lemah, penurunan potensial redoks, peningkatan pH tanah masam, penurunan pH tanah basa, perubahan daya hantar dan kekuatan ion, perubahan keseimbangan hara ▪ Tanaman yang tergenang menunjukkan gejala klorosis khas kahat N ▪ Kekahatan N terjadi karena penurunan ketersediaan N maupun penurunan penyerapannya



▪ Pada kondisi tergenang ketersediaan N dalam



bentuk nitrat sangat rendah karena proses denitrifikasi, nitrat diubah menjadi N2, NO, N2O, atau NO2 yang menguap ke udara ▪ Pada proses denitrifikasi, nitrat digunakan oleh bakteri aerob sebagai penerima elektron dalam proses respirasi ▪ Genangan berdampak negatif terhadap ketersediaan N, tetapi ada pula keuntungan dari timbulnya genangan yaitu peningkatan ketersediaan P, K, Ca, Si, Fe, S, Mo, Ni, Zn, Pb, Co



▪ Genangan berpengaruh terhadap proses



fisiologis dan biokimiawi antara lain respirasi, permeabilitas akar, penyerapan air dan hara, penyematan N ▪ Genangan menyebabkan kematian akar di kedalaman tertentu dan hal ini akan memacu pembentukan akar adventif pada bagian di dekat permukaan tanah pada tanaman yang tahan genangan ▪ Kematian akar menjadi penyebab kekahatan N dan cekaman kekeringan fisiologis



▪ Pada tanaman legum, genangan tidak hanya



menghambat pertumbuhan akar maupun tajuk juga menghambat perkembangan dan fungsi bintil akar ▪ Fungsi bintil akar terganggu karena terhambatnya aktifitas enzim nitrogenase dan pigmen leghaemoglobin, kemampuan fiksasi N2 akan menurun ▪ Tanaman kedelai termasuk tanaman yang tahan genangan, mampu membentuk akar adventif dan bintil akar pada akar tersebut, efek genangan akan hilang begitu akar adventif terbentuk



▪ Pengaruh genangan pada tajuk tanaman:



penurunan pertumbuhan, klorosis, pemacuan penuaan, epinasti, pengguguran daun, pembentukan lentisel, penurunan akumulasi bahan kering, pembentukan aerenkim di batang. ▪ Besarnya kerusakan tanaman sebagai dampak genangan tergantung pada fase pertumbuhan tanaman. Fase yang peka genangan: fase perkecambahan, fase pembungaan, dan pengisian ▪ Genangan pada fase perkecambahan menurunkan jumlah biji yang berkecambah (perkecambahan sangat memerlukan O2) ▪ Genangan yang terjadi pada fase pembungaan dan pengisian menyebabkan banyak bunga dan buah muda gugur



KEKERINGAN ▪ Kekeringan menimbulkan cekaman bagi



tanaman yang tidak tahan kering ▪ Kekeringan terjadi jika lengas tanah lebih rendah dari titik layu tetap ▪ Kondisi di atas timbul karena tidak adanya tambahan lengas baik dari air hujan maupun irigasi sementara evapotranspirasi tetap berlangsung



▪



Cekaman kekeringan dapat dibagi ke dalam tiga kelompok yaitu: a. Cekaman ringan :jika potensial air daun menurun 0.1 Mpa atau kandungan air nisbi menurun 8 – 10 % b. Cekaman sedang: jika potensial air daun menurun 1.2 s/d 1.5 Mpa atau kandungan air nisbi menurun 10 – 20 % c. Cekaman berat: jika potensial air daun menurun >1.5 Mpa atau kandungan air nisbi menurun > 20% Apabila tanaman kehilangan lebih dari separoh air jaringannya dapat dikatakan bahwa tanaman mengalami kekeringan



▪ Pertumbuhan dan hasil tanaman tidak hanya



dipengaruhi oleh cekaman kekeringan, merupakan hasil integrasi dari semua pengaruh cekaman pada proses fotosintesis, respirasi, metabolisme pertumbuhan, dan reproduksi ▪ Proses fisiologis untuk mengetahui dampak kekeringan yang dapat diukur: tekanan turgor, bukaan stomata, laju metabolisme, kerusakan enzim, dan kerapatan akar



▪ Faktor yang mempengaruhi penurunan



pertumbuhan secara langsung bukan potensial air, tetapi potensial osmotik atau tekanan turgor. ▪ Tekanan turgor sel tanaman akan mempengaruhi aktivitas fisiologis antara lain pengembangan daun, bukaan stomata, fotosintesis, dan pertumbuhan akar



▪ Pada tanaman yang tahan cekaman kekeringan,



tekanan turgor daun tetap dipertahankan meskipun kandungan lengas tanah maupun air jaringan menurun. Hal ini terjadi melalui penurunan potensial osmotik daun yang disebut penyesuaian osmotik ▪ Penyesuaian osmotik dapat dilakukan melalui akumulasi atau sintesis zat terlarut yang menurunkan potensial solut dan mempertahankan turgor sel



▪ Zat yang sering dihasilkan tanaman untuk



penyesuaian osmotik pada tanaman yang tahan cekaman kekeringan adalah senyawa prolin yang terakumulasi di jaringan daun ▪ Kandungan prolin pada daun yang mengalami cekaman kekeringan 10 – 100 kali lipat dibandingkan tanaman yang kecukupan air ▪ Pada tanaman yang mengalami cekaman, prolin merupakan komponen asam amino terbesar dalam jaringan (30% dari total nitrogen terlarut)



▪ Peranan prolin: sebagai penampung nitrogen



dari berbagai senyawa nitrogen yang berasal dari kerusakan protein, sebagai senyawa pelindung untuk mengurangi pengaruh kerusakan cekaman air di sel. Begitu tanaman terlepas dari cekaman air, senyawa prolin akan segera terdegradasi menjadi glutamat ▪ Cekaman air mampu menurunkan LAB sampai 50%, terutama terjadi karena penurunan laju fotosintesis



TERIMAKASIH



TERIMAKASIH - 2019



BAGAIMANA TANAMAN MENYERAP AIR



Dua proses yg memungkinkan akar tanaman mampu menyerap air dlm jumlah banyak, yaitu: 1. Gerakan kapiler air tanah mendekati permukaan akar penyerap 2. Pertumbuhan akar ke arah zone tanah yang mengandung air



SUPLAI AIR ke TANAMAN



LAJU GERAKAN KAPILER Bulu akar menyerap air



Gerakan kapiler 2.5 cm sagt penting



Jumlah air tanah berkurang



Laju gerakan tgt perbedaan tegangan dan daya hantar pori tanah



Tegangan air tanah meningkat Terjadi gerakan kapiler air menuju bulu akar



Terjadi perbedaan Tegangan dg air tanah di sekitarnya



LAJU PERPANJANGAN AKAR Selama masa pertumbuhan tanaman, akar tanaman tumbuh memanjang dengan cepat, sehingga luas permukaan akar juga tumbuh terus. Jumlah luas permukaan akar penyerap yang bersentuhan langsung dengan sebagian kecil air tanah (yaitu sekitar 1-2%) 55



Hadangan hujan oleh tanaman semusim



Sekitar 5 - 25% dari curah hujan dihadang tanaman dan dikembalikan ke atmosfer. Besarnya tergantung pada kesuburan tanaman dan stadia pertumbuhan tanaman . Dari curah hujan 375 mm, hanya sekitar 300-350 mm yang mencapai tanah.



Hadangan curah hujan oleh jagung dan kedelai Keadaan hujan



Persen dari curah hujan total untuk: Jagung Kedelai



Langsung ke tanah 70.3 Melalui batang 22.8 Jumlah di tanah 93.1 Yang tinggal di atmosfer 6.9



65.0 20.4 85.4 14.6



Sumber: J.L.Haynes, 1940.



56



KEHILANGAN UAP AIR DARI TANAH



HADANGAN HUJAN OLEH TUMBUHAN Tajuk tumbuhan mampu menangkap sejumlah air hujan, sebagian air ini diuapkan kembali ke atmosfer. Vegetasi hutan di daerah iklim basah mampu menguapkan kembali air hujan yg ditangkapnya hingga 25%, dan hanya 5% yg mencapai tanah melalui cabang dan batangnya.



Awan hujan



Pembentukan Awan



presipitasi



transpirasi evaporasi



infiltrasi



Run off



Tanah permukaan perkolasi Batuan



Groundwater



Sungai - laut 57



EVAPO-TRANSP IRASI



Kehilangan uap air dari tanah: 1. EVAPORASI: penguapan air dari permukaan tanah 2. TRANSPIRASI: Penguapan air dari permukaan tanaman 3. EVAPOTRANSPIRASI = Evaporasi + Transpirasi Laju penguapan air tgt pd perbedaan potensial air = selisih tekanan uap air = perbedaan antara tekanan uap air pd permukaan daun (atau permukaan tanah) dengan atmosfer



Faktor Iklim dan Tanah: 1. Energi Penyinaran 2. Tekanan uap air di atmosfer 3. Suhu 4. Angin 5. Persediaan air tanah Air tanah Jagung Tinggi Sedang



17.7 12.7



Evapotranspirasi (cm: Medicago sativa 24.4 20.5



Sumber: Kelly, 1957.



58



Ketersediaan Air Tanah vs Evapotranspirasi



Ketersediaan air di daerah perakaran sangat menentukan besarnya evapotranspirasi. Kedalaman daerah perakaran tanaman 50 - 60 cm. Air tanah pada lapisan olah mengalami pengurangan karena evaporasi permukaan Air tanah pd lapisan bawah mengalami pengurangan karena diserap akar tanaman



Kedalaman tanah (cm) Jagung 0 - 17.5 17.5 - 180.0



Evapotranspirasi (cm): Padang Rumput Hutan



24.25 20.75



23.45 21.1722.25



23.27



Sumber: Dreibelbis dan Amerman, 1965.



59



KEBUTUHAN AIR TANAMAN



PEMAKAIAN KONSUMTIF (PK)



Pemakaian Konsumtif merupakan jumlah kehilangan air melalui evaporasi dan transpirasi. Lazim digunakan sebagai ukuran dari seluruh air yg hilang dari tanaman melalui evapotranspirasi Ini merupakan angka-praktis untuk keperluan pengairan



Dua faktor penting yg menentukan PK adalah: 1. KEDALAMAN PERAKARAN TANAMAN 2. FASE PERTUMBUHAN TANAMAN PK dapat berkisar 30 - 215 cm atau lebih: 1. Daerah basah - semi arid dg irigasi: 37.5 - 75 cm. 2. Daerah panas dan kering dg irigasi: 50 - 125 cm. EVAPORASI vs TRANSPIRASI Faktor yg berpengaruh adalah: 1. Perbandingan luas tutupan tanaman thd luas tanah 2. Efisiensi pemakaian air berbagai tanaman 3. Perbandingan waktu tanaman berada di lapangan 4. Keadaan iklim Di daerah basah : EVAPORASI ≅ TRANSPIRASI Di daerah kering: 1. EVAPORASI ≅ 70 - 75 % dari seluruh hujan yg jatuh 2. TRANSPIRASI ≅ 20 - 25% 3. RUN OFF ≅ 5% 61



WUE : Water Use Efficiency



WUE ≅ Produksi tanaman yg dapat dicapai dari pemakaian sejumlah air tersedia WUE dapat dinyatakan sbg: 1. Pemakaian konsumtif (dalam kg) setiap kg jaringan tanaman yg dihasilkan 2. Transpirasi (dalam kg) setiap kg jaringan tanaman yg dihasilkan ……… NISBAH TRANSPIRASI



Jumlah air yg diperlukan untuk menghasilkan 1 kg bahan kering tanaman NISBAH TRANSPIRASI Untuk tanaman di daerah humid: 200 - 500, di daerah arid duakalinya Tanaman



Nisbah Transpirasi



Beans 209 - 282 - 736 Jagung 233 - 271 - 368 Peas 259 - 416 - 788 Kentang 385 - 636 Sumber: Lyon, Buckman dan Brady, 1952.



62



Faktor yang mempengaruhi WUE: Iklim, Tanah, dan Hara WUE tertinggi lazimnya terjadi pd tanaman yg berproduksi optimum; Adanya faktor pembatas pertumbuhan akan menurunkan WUE



FAKTOR WUE



Nisbah evapo-transpirasi tanaman di lokasi yg mempunyai defisit kejenuhan dari atmosfer 800 Kentang Kacang polong 400 Jagung 0 0



Defisit kejenuhan dari atmosfer (mm Hg)



12



14



Jumlah air unt menghasilkan 1 ton bahan kering 30 Kadar air tanah rendah



15 Kadar air tanah tinggi



0 0



Pupuk P, kg/ha



600



63



Kebutuhan Air (Efisiensi Penggun aan Air) : ▪



Kebutuhan air ialah jumlah air yang diserap tanaman per satuan berat kering tanaman.



▪



Pengertian ini sering pula disebut dengan istilah Efisiensi Penggunaan Air yaitu banyaknya air yang diperlukan untuk membentuk satu satuan berat kering tanaman.



▪



Kebutuhan air atau efisiensi penggunaan air untuk setiap jenis tanaman bervariasi, misalnya : untuk golongan cemara 50 L, sayuran 2.500 L, tanaman pertanian pada umumnya berkisar antara 300 - 1.000 L. Tanaman dengan lintasan karbon C3 sekitar 600 L dan C4 sekitar 300 L.



▪



Kebutuhan air tanaman dapat di duga dengan menghitung evapotranspirasi potensial suatu lahan dengan rumus sebagai benkut : KAT = ETT – ETP x kt Dimana, KAT = Kebutuhan air Tanaman ETT = Evapotranspirasi Tanaman ETP = Evapotranspirasi Potensial kt = Koefisien Tanaman



▪



Kebutuhan air tanaman sebenarnya adalah besarnya air yang digunakan dalam proses evapotranspirasi tanaman (ETT). Nilai ETT dapat di ukur dengan menggunakan alat Lysimeter atau dapat diduga dengan menghitung nilai ETP. Metode untuk menghitung nilai ETP : ■ metode Blaney-Criddle, ■ metode Thornthwaite, ■ metode radiasi dan ■ metode Penman. Besarnya ETP ditentukan oleh ■ radisi matahari, ■ suhu udara, ■ kecepatan angin dan ■ kelembaban



▪



Nilai koefisien tanaman (kt) berbeda-beda untuk setiap jenis fase pertumbuhan tanaman. Contoh nilai kt : pada fase persemaian = 0,45, pada saat sebelum tanam dan setelah pengolahan tanah = 0,90 dan pada masa pertumbuhan tanaman = 1,00.



Transpirasi dan Evapotranspirasi: ▪ Transpirasi ialah penguapan air melalui permukaan tanaman



yang sebagian besar terjadi pada permukaan daun. ▪ Evapotranspirasi adalah penguapan air baik melalui permukaan tanaman maupun permukaan tanah dimana tanaman tumbuh. ▪ Keuntungan adanya proses transpirasi ini antara lain : Mencegah peningkatan suhu daun yang terlalu tinggi sehingga daun tidak terbakar. Transpirasi berperan untuk mencegah terjadinya kelebihan turgor sel tanaman. Dengan adanya transpirasi memungkinkan akar tanaman menyerap unsur hara dan membawanya ke daun untuk proses fotosintesis.



Kerugian transpirasi yg berlebihan : ▪ Tanaman akan kehilangan air yang cepat



Jika tidak diimbangi oleh absorpsi air dari dalam tanah dapat mengakibatkan tanaman mengalami layu sementara yang berdampak menghambat pertumbuhan dan bahkan bila sampai terjadi layu permanen tanaman akan mati ▪ Peningkatan absorpsi garam-garam dalam tanah sehingga tanaman keracunan. Kenaikan absorpsi air dalam tanah yang berlebihan sebagai akibat kenaikan transpirasi bisa berakibat meningkatkan absorpsi garam shg tanaman keracunan. Hal ini dapat terjadi karena akar tanaman bersifat non-selektif. Akar tanaman tidak bisa menghentikan absorpsi suatu unsur meskipun unsur tersebut sudah berlebihan dalam daun tanaman.



TERIMAKASIH