Hubungan Tanah, Air dan Tanaman

Apa yang kita pelajari?

• Defenisi air Tanah• Peran utama air• Siklus air• Konsep energi air• Koefisien dan ketersediaan air• Pengukuran Air Tanah• Faktor yang mempengaruhi air tanah• manajemen pemberian air

Defenisi Air Tanah• Air Tanah adalah air yang terdapat di dalam

tanah karena adanya gaya adhesi antara tanah dan air atau karena gaya kapiler yang disebabkan oleh pori-pori tanah dan tegangan permukaan air.

• Tegangan ini terdapat diantara permukaan tanah dan muka air bumi, pada zona ini air tanah mengisi sebagian pori-pori tanah sementara sebagian yang lain diisi oleh udara.

• Zona air tanah = zona aerasi

Peran Utama Air

• Sebagai pelarut dan pembawa ion hara dari rizosphere ke dalam akar kemudian ke daun

• Sarana transportasi dan pendistribusian nutrisi dari daun ke seluruh bagian tanaman

• Sebagai komponen kunci dalam proses fotosintesis, asimilasi maupun respirasi tanaman

• Sebagai agen pemicu bahan induk• Sebagai pelarut pemicu reaksi kimiawi penyediaan unsur

hara• Penopang aktivitas mikrobia dalam merombak unsur

hara• Sebagai pembawa oksigen terlarut• Sebagai stabilisator suhu tanah• Mempermudah pengolahan tanah, dsb..

Siklus air tanah

• Siklus air tanah = siklus hidrologi• Input = output• P + I = ET + Ro + Pc + L• Dimana P = Presipitasi, I = Irigasi, ET =

Evapotranspirasi, Ro = Run Off/aliran permukaan, Pc = Perkolasi, dan L = Rembesan Lateral

• Ketika mencapai permukaan tanah, air akan mengalami retensi maubun absorbsi dan adsorbsi

air tanah

Konsep energi airAir mengalir……

Apakah air selalu mengalir ke tempat yang lebih rendah ?

Energi potensial >> Potensial air tanah

• Energi untuk pergerakan air dari akar ke bagian atas tanaman disebut Potensial air

• Dapat terjadi karena adanya transpirasi lewat stomata atau kutikula daun

• Potensial air dari suatu pohon yang sedang melakukan transpirasi:– = O + P + Z

• O potensial osmotik• P potensial tekanan dari dinding sel• Z potensial gravitasi

– Pada pohon yang aktif melakukan transpirasi nilai akan negatif, sehingga akar akan mampu menyerap air dari tanah

Kemampuan menarik air• Potensial osmotik biasanya jauh lebih besar dari

potensial gravitasi. Nilainya dapat mencapai –30 bars,

• Potensial gravitasi nilainya sekitar 1 bar untuk setiap tinggi pohon 9.81 m

• Misalkan suatu pohon yang mempunyai sistem perakaran yang dalamnya 5 m dan tingginya 10 m memiliki potensial osmotik –10 bars dan potensial tekanan dinding sel + 2 bars. Berapa total potensial air dan berapa meter air dapat naik secara teoritis berdasarkan potensial air tersebut?

• = O + P + Z– O = -10 bars– P = + 2 bars– Z = 15/9.81 = 1.5 bars

• = -10+2+1.5 = -6.5 bars• Secara teoritis tekanan ini

dapat menaikkan air hingga setinggi 6.5 x 9.81m = 63.7m

10 m

5 m

• Secara kuantitatif potensial air tanah dinyatakan dalam tekanan hidrostatik (tinggi kolom cairan karena adanya tekanan)

• 1 atm = 10.33 m air = 76 cm air raksa (Hydraullie head)

• Fungsi logaritmik menurut Schofield (1935)pF = log H

Dengan H adalah tinggi kolom air

Jadi jika pF = 1 maka tinggi kolom = 10 cm, pF = 3 maka tinggi kolom = 1000 cm dst..

Hubungan tersebut kemudian digambarkan dalam suatu kurva yang disebut kurva pF

Koefisien dan ketersediaan Air Tanah

Beberapa istilah:• Jenuh atau retensi maksimum• Kapasitas lapang• Titik Turun pertumbuhan• Koefisien Layu (Titik Layu permanen)• Koefisien higrokopis• Kering oven

Air tersedia = Kap. Lapang - TLP

Jenuh atau Retensi Maksimum

• Kondisi semua pori tanah terisi air, tegangan air = 0, pF = 1.2

• Kapasitas lapang : tanah diirigasi, kemudian mencapai kestabilan setelah kelebihan air di drainasekan. pF = 2.53 atau 1/3 atm

• Titik Turun pertumbuhan: Suplai yang berkurang menyebabkan pertumbuhan tanaman berkurang pula. pF = 3.2

• Titik Layu: Jumlah air tersedia tidak bisa mengimbangi transpirasi. pF = 4.2

• Koefisien Higroskopis: air tanah terikat sangat kuat oleh gaya matrik tanah. Tidak tersedia bagi tanaman. pF = 5.2

• Kering oven: pF = 7.0

Pengukuran Air Tanah

• Gravimetrik:– Timbang Tanah (padatan + air) = G1– Keringkan dan timbang = G2– Hitung kadar air (w) :

w = (G1-G2)/G2 * 100 %

Faktor-faktor yang mempengaruhi Air Tanah

• Tekstur:Makin halus tekstur tanah, maka luas permukaan semakin besar, sehingga makin banyak air yang mampu di tahan oleh tanah.

• StrukturStruktur Granuler memungkinkan pembentukan ruang pori yang lebih tinggi sehingga tidak mudah jenuh air dibandingkan struktur tiang/prismatik

•Kedalaman Solum

•Lapisan Padas

•Bahan Organik

Manajemen Air• Penghematan air di daerah yang sumber air tanahnya terbatas• Pengaturan Irigasi dengan asumsi-asumsi tertentu sesuai

syarat tumbuh masing-masing tanaman. Misalkan untuk tanaman padi diasumsikan penting untuk mendapatkan irigasi setelah maksimal terjadi 5 hari kering berturut-turut (Pramudia, 2002)

• Mengalirkan kelebihan air ke area minim air• Perbaikan tekstur dan struktur tanah melalui pengolahan

tanah dan penambahan bahan organik.• Memperbaiki kondisi iklim mikro tanah seperti pemasangan

mulsa• Pengaturan pola tanam sesuai musim misalkan padi-palawija-

palawija atau padi-padi-palawija, dll