II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Karakteristik Pori Tanah
Porositas tanah merupakan ruang fungsional yang menjadi penghubung antara tubuh tanah dengan lingkungannya atmosfer maupun tempat aktivitas
biologi dalam tanah yang mendukung kehidupan dan proses-proses biokimia dan fisik yang menentukan kualitas lingkungan Lal dan Shukla, 2004. Banyaknya
ruang pori dibandingkan dengan ruang padatan dalam tanah, yang biasa diistilahkan rasio ruang pori void ratio atau pore space ratio, sangat
menentukan dinamika air, udara, suhu, hara, dan ketersediaan ruang untuk pertumbuhan akar, serta memudahkan di dalam pengolahan tanah Roy et al.,
2006. Banyak istilah digunakan untuk mengekspresikan pori dalam tanah. Porositas tekstural dan struktural digunakan untuk membedakan antara pori yang
tercipta oleh agregasi partikel primer pori tekstural dengan pori yang tercipta di antara agregat tanah pori struktural Lal dan Shukla, 2004.
Menurut Kay 1990, jumlah, ukuran, distribusi, kontinuitas, dan stabilitas pori disebut sebagai karakteristik pori tanah. Karakteristik pori tersebut sangat
penting dalam proses pergerakan air dalam tanah seperti infiltrasi dan drainase Kay, 1990. Di dalam sistem tanah, masing-masing karakter pori tanah tersebut
tidak bekerja sendiri-sendiri dalam mempengaruhi pergerakan air, karena terjadinya perubahan dalam karakter yang satu akan berpengaruh terhadap
karakter yang lain. Misalnya, pori yang jumlahnya banyak biasanya terdapat pada pori yang berukuran kecil, sebaliknya pori yang berukuran besar jumlahnya
sedikit. Begitu juga pori yang kontinu dan stabil; stabilitas pori di dalam agregat tanah yang tinggi akan mempertahankan kekontinuitasan pori. Gangguan
terhadap pori dapat mengurangi jumlah, ukuran, dan kontinuitas pori. Karakterisasi porositas tanah yang paling mudah dan sering dilakukan
adalah distribusi ukuran pori, di mana dapat ditentukan dari kurva karakteristik airkelembaban tanah. Durner 1994 menggunakan kurva karakteristik air tanah
untuk menginterpretasikan kurva distribusi ukuran pori dalam menduga heterogenitas ukuran pori tanah. Telah banyak ahli mengklasifikasikan pori tanah
9
berdasarkan distribusi ukuran maupun fungsinya secara berbeda-beda. Semuanya sangat beralasan karena setiap tanah memiliki karakteristik pori yang berbeda-
beda dalam kaitannya dengan air tanah. Oleh karena itu, setiap tanah memiliki kurva karakteristik air tanah yang berbeda-beda. Distribusi ukuran pori
berdasarkan fungsinya menurut Hamblin 1985, Oades 1986, Addiscott dan Whitmore 1991, dan Pearson, Norman, dan Dixon 1995 dapat dibedakan
seperti pada Tabel 1. Perbedaan di dalam jumlah, ukuran, kontinuitas, dan stabilitas pori sangat
menentukan terhadap pergerakan air Beven dan German, 1982; Durner, 1994; Bouma, Brown, Rao, 2004; dan William et al., 2003, dan selanjutnya terhadap
pergerakan dan distribusi solute dalam tanah Cresswell et al., 1992; Cote et al., 1999; Edwards et al., 1992; Linguist et al., 1997; Sugita et al., 2004; dan
Vanderborght et al., 2000. Karena pori di dalam tanah sangat berkaitan dengan agregasi tanah, maka
setiap tindakan yang dapat mempengaruhi agregatstruktur tanah akan mempengaruhi karakteristik pori tanah. Oleh karena itu, karakteristik pori dalam
tanah sangat dipengaruhi oleh pengolahan tanah, pemupukan, sistem penanaman, pengapuran , dan penambahan bahan organik.
Dengan pengolahan tanah yang lebih intensif, penghancuran agregat tanah berlangsung lebih cepat akibat penghancuran secara mekanik, perubahan iklim
mikro tanah suhu, kelembaban, dan aerasi, dan percepatan proses dekomposisi bahan organik yang merupakan pengikat agregat Balesdent, Chenu, and
Balabane, 2000; maupun pengurangan bagian agregat stabil yang 0,25 mm Six, Elliott, dan Paustian, 1999. Pemberian sisa tanaman secara terus menerus
pada lahan yang terus ditanami dapat meningkatkan stabilitas agregat yang lebih besar dibanding lahan yang dirotasikan dengan sistem bera Unger et al., 1998.
Namun kemampuan sisa tanaman dalam memperbaiki agregat bervariasi tergantung jenis tanamannya. Lahan di bawah jagung menunjukkan diameter
massa rataan DMR yang lebih tinggi dibanding lahan yang ditanami kedelai Martens, 2000. Pemupukan pada tanah dapat memperbaiki struktur tanah
melalui dua cara. Pertama, pupuk dapat meningkatkan produksi tanaman
10
Tabel 1. Berbagai klasifikasi pori berdasar ukuran, fungsi, dan kesetaraan potensial
Setara Potensial Air No
Ukuran pori mm
Fungsi kPa bar
2 - 50
Sarang dan lubang semut, mempermudah air terdrainase
dan udara masuk
0,006– 0,15
0.6-15x10
-4
0,5 – 3,5
Lubang cacing, mempermudah air terdrainase dan udara masuk
0,0086-0,06
0.86-6x10
-4
0,1-0,3
Mempermudah penetrasi akar
1-3 0.01-0.03 0,05
Aerasi, pergerakan air cepat
6 0,06
0,0002-0,05
Air tersedia bagi tanaman
6 -1500 0,06-15
1.
1
0,0002
Air sisa, tidak tersedia bagi tanaman
1500 15
Drainase sangat cepat, aerasi
1 0.01
0,1
Drainase cepat, aerasi
1- 10 0.01–0.1
0,025 – 0,1
Drainase lambat, tersedia bagi tanaman
10 - 33 0.1-0.33
0,0002 – 0,025
Air tersedia bagi tanaman
10 - 1500 0.1 – 15
2.
2
0,0002
Air sisa, teradsorbsi
1500 15
0,0015
Pori air mobil
200 2
3.
3
0,0015
Pori air imobil
200 2
4.
4
0,5
Aerasi
0.6 0.006
0,5 – 0,05
Infiltrasi dan permeabilitas
0,6 – 6,0 0,006– 0,6
0,05 – 5x10
-4
Air tersedia
6,0 - 600 0,6 – 6
5x10
-4
Air sisa, tidak tersedia bagi tanaman
600 6
Keterangan
: 1
Hamblin, 1985;
2
Oades, 1986;
3
Addiscott dan Whitmore, 1991;
4
Pearson et al.
, 1995
sehingga menambahkan sisa tanaman yang lebih banyak dan meningkatkan agregasi yang lebih baik daripada tanpa pemupukan Campbell et al., 2001.
Kedua, tanah-tanah yang diberi pupuk organik berupa pupuk hijau ataupun pupuk kandang cenderung memiliki agregat stabil yang lebih banyak Whalen, Hu, dan
Liu, 2003. Tisdall dan Oades 1982 menyimpulkan bahwa mikroagregat
11
250 μm lebih kuat daripada makroagregat 250 μm karena terbentuknya
distabilisasi oleh bahan humik aromatik persisten yang berasosiasi dengan bahan Al dan Fe amorf, sedangkan makroagregat distabilisasi oleh transient atau
temporary binding agent seperti akar tanaman, hifa, dan polisakarida.
Distribusi ukuran agregat dalam tanah menentukan bobot isi tanah, volume, dan bentuk pori yang mempengaruhi konduktivitas hidrolik tanah. Lado et al.
2004 menemukan bahwa tanah berukuran agregat 2 mm dan antara 2-4 mm dengan kadar bahan organik tinggi 3,5 , memiliki konduktivitas hidrolik lebih
tinggi daripada tanah dengan bahan organik rendah 2,3 . Pengurangan konduktivitas hidrolik pada tanah dengan kadar bahan organik rendah terjadi pada
agregat 2 mm dan 2-4 mm, sedangkan pada tanah dengan kadar bahan organik tinggi hanya terjadi pada agregat 2 mm. Pengurangan konduktivitas hidrolik
yang disebabkan dispersi liat pada tanah dengan bahan organik rendah lebih tinggi daripada tanah dengan bahan organik tinggi.
Metode yang digunakan untuk menentukan distribusi dan stabilitas agregat tanah adalah pengayakan basah dan kering De Boodt, De Leenheer, dan Kirkham
1961; Kemper dan Rosenau, 1986. Kuantifikasi struktur tanah dapat dilakukan melalui pengukuran stabilitas agregat biasanya pada lapisan tanah permukaan.
Stabilitas agregat tanah sangat menentukan stabilitas saluran pori-pori tanah, sehingga setiap tindakan yang mempengaruhi struktur tanah misalnya
pengolahan tanah dapat mempengaruhi proses-proses pergerakan air dan solute dalam tanah.
2.2. Konduktivitas Hidrolik Tanah
Kategori