Kajian Penyebaran Air di Daerah Perakaran Pada Beberapa Jenis Tanah Dan Tanaman Dalam Skala Laboratorium

KAJIAN PENYEBARAN AIR DI DAERAH PERAKARAN
PADA BEBERAPA JENIS TANAH DAN TANAMAN
DALAM SKALA LABORATORIUM

SKRIPSI

OLEH
HILMAN MURASA

PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2015

KAJIAN PENYEBARAN AIR DI DAERAH PERAKARAN
PADA BEBERAPA JENIS TANAH DAN TANAMAN
DALAM SKALA LABORATORIUM

SKRIPSI

OLEH :

HILMAN MURASA
100308052/KETEKNIKAN PERTANIAN

Skripsi Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Dapat Meraih Gelar Sarjana
Di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara

Disetujui Oleh :
Komisi Pembimbing

Prof. Dr. Ir. Sumono, MS
Ketua

Nazif Ichwan, STP, M.Si
Anggota

PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

2015

ABSTRAK
HILMAN MURASA : Kajian Penyebaran Air di Daerah Perakaran Pada Beberapa Jenis
Tanah Dan Tanaman Dalam Skala Laboratorium, dibimbing oleh SUMONO dan NAZIF
ICHWAN.
Mengetahui penyebaran air di daerah perakaran cukup penting sebagai salah satu
pertimbangan dalam memberikan irigasi. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji
penyebaran air di daerah perakaran pada beberapa jenis tanah dan tanaman dalam skala
Laboratorium. Parameter yang diamati adalah sifat fisik tanah, evapotranspirasi,
perkolasi, efisiensi pemakaian air dan penyimpanan air, berat basah dan berat kering
tanaman. Hasil penelitian menunjukkan tanah Inceptisol bertekstur Liat, tanah Latosol
bertekstur Liat, dan tanah Andepts bertekstur Lempung Liat Berpasir. Evapotranspirasi
tanaman sawi terbesar pada fase tengah sebesar 1,92 mm/hari dan tanaman kedelai juga
pada fase tengah sebesar 1,84 mm/hari. Perkolasi terbesar untuk tanaman sawi adalah
pada tanah Andepts sebesar 1,85 cm/hari dan perkolasi terbesar untuk tanaman kedelai
adalah pada tanah Inceptisol sebesar 0,41 cm/hari. Efisiensi pemakaian terbesar tanaman
sawi adalah pada tanah Latosol sebesar 100% baik fase tengah maupun fase akhir,
efisiensi pemakaian terbesar tanaman kedelai adalah pada tanah Latosol sebesar 100%
baik fase tengah maupun fase akhir. Efisiensi penyimpanan terbesar tanaman sawi adalah

pada tanah Inceptisol dan Andepts sebesar 100% pada fase tengah, efisiensi penyimpanan
terbesar tanaman kedelai adalah pada tanah Inceptisol dan Andepts sebesar 100%. Bobot
tanaman sawi terbesar adalah pada tanah Inceptisol dengan berat basah sebesar 44,42 g
berat kering sebesar 9,97 g. Bobot tanaman kedelai terbesar adalah pada tanah Inceptisol
yaitu dengan berat basah sebesar 26,67 g berat kering sebesar 7,96 g.
Kata Kunci : Efisiensi, Penyebaran, Tanaman Sawi, Tanaman Kedelai Tanah Inceptisol,
Tanah Latosol, Tanah Andepts

ABSTRACT
HILMAN MURASA : Inspect about water spreading in root area for variety of soil and
plant with laboratory scale, supervised by SUMONO and NAZIF ICHWAN.
We know about water spreading in root area important for one of our opinion to
give the irrigation. This research purpose to inspect water spreading in root area for
variety of soil and plant with laboratory scale. The parameters was observed about soil
physics character, evapotranspiration, percolation, water efficiency, and water storage,
wet weight and dry weight plant. The result of this research shawn Inceptisol soil clay
textural, Latosol soil clay textural, and Andepts soil sand clay loam textural. The biggest
evapotranspiration for mustard green plant in middle phase 1,92 mm/day and soya bean
plant 1,84 mm/day. The biggest percolation for mustard green plant in Andepts soil 1,85
cm/day and the biggest percolation for soya bean plant in Inceptisol soil 0,41 cm/day.

The biggest water use efficiency for mustard green plant in Latosol soil 100% that’s for
middle and last phase, the biggest water use efficiency for soya bean plant in Latosol soil
100%, that’s for middle and last phase. The biggest water storage efficiency for mustard
green plant in Inceptisol and Andepts soil 100% for middle phase, the biggest water
storage efficiency for soya bean in Inceptisol and Andepts soil 100%. The biggest weight
for mustard green plant in Inceptisol soil with weight 44,42 g and dry weight 9,97 g. The
biggest weight for soya bean plant in Inceptisol with wet weight 26,67 g and dry weight
7,96 g.
Key Words : Efficiency, Spreading, Mustard Green, Soya Bean, Inceptisol Soil, Latosol
Soil, Andepts Soil

RIWAYAT HIDUP

Hilman Murasa, dilahirkan di Medan pada tanggal 5 Januari 1992, dari
Ayah Karmali, SH dan Sakdah. Penulis merupakan anak kedua dari tiga
bersaudara.
Tahun 2010 penulis lulus dari SMA Negeri 4 Takengon dan pada tahun
2010 lulus seleksi masuk Universitas Sumatera Utara melalui jalur Mandiri.
Penulis memilih Program Studi Keteknikan Pertanian, Fakultas Pertanian.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif sebagai Kepala Biro Bidang

Pengabdian Masyarakat Ikatan Mahasiswa Teknik Pertanian (IMATETA)
FP USU.
Penulis juga melaksanakan Praktek Kerja Lapangan (PKL) selama satu
bulan di PT RAPALA (Raya Padang Langkat) Gebang, Sumatera Utara pada
bulan Juli sampai Agustus 2013.

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa atas
berkat dan rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Skripsi ini.
Adapun judul dari Skripsi ini yaitu “Kajian Penyebaran Air Di Daerah
Perakaran Pada Beberapa Jenis Tanah dan Tanaman

Dalam Skala

Laboratorium” yang merupakan salah satu syarat untuk dapat meraih gelar
sarjana di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas
Sumatera Utara, Medan.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada
Bapak Prof. Dr. Ir. Sumono, MS selaku ketua komisi pembimbing dan kepada

Bapak Nazif Ichwan, STP, M.Si selaku anggota komisi pembimbing yang telah
banyak membimbing penulis sehingga dapat menyelesaikan Skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa Skripsi ini masih jauh dari sempurna. Oleh
karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari para pembaca yang bersifat
membangun untuk kesempurnaan pada masa yang akan datang.
Akhir kata, penulis mengucapkan terima kasih, semoga Skripsi ini
bermanfaat bagi pihak yang membutuhkan.

Medan, Maret 2015

Penulis

DAFTAR ISI

Hal
Kata Pengantar ...................................................................................................... i
Daftar Isi ............................................................................................................... ii
Daftar Gambar....................................................................................................... iv
Daftar Tabel .......................................................................................................... vi
Daftar Lampiran .................................................................................................... vii

Pendahuluan
Latar Belakang ...................................................................................................... 1
Tujuan Penelitian .................................................................................................. 3
Manfaat Penelitian ................................................................................................ 3
Tinjauan Pustaka
Distribusi Air di Daerah Perakaran ....................................................................... 4
Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Distribusi Air Pada Daerah Perakaran
Infitrasi .................................................................................................................. 6
Evapotranspirasi .................................................................................................... 7
Tanah .................................................................................................................... 8
Tanah Inceptisol .................................................................................................... 8
Tanah Latosol ........................................................................................................ 9
Tanah Andepts ...................................................................................................... 9
Kerapatan Massa Tanah (Bulk Density) ................................................................ 10
Kerapatan Partikel Tanah (Particel Density) ........................................................ 11
Porositas Tanah ..................................................................................................... 12
Bahan Organik ...................................................................................................... 13
Perkolasi ................................................................................................................ 13
Kadar Air Tanah.................................................................................................... 14
Kapasitas Lapang .................................................................................................. 16

Efisiensi Irigasi ..................................................................................................... 16
Efisiensi pemakaian air ......................................................................................... 17
Efisiensi penyimpanan air ..................................................................................... 17
Botani Tanaman Sawi ........................................................................................... 18
Botani Tanaman Kedelai ....................................................................................... 19
Berat Kering Tanaman Sawi dan Kedelai ............................................................. 21
Bahan Dan Metode
Waktu Dan Tempat Penelitian .............................................................................. 22
Bahan Dan Alat Penelitian .................................................................................... 22
Metode Penelitian ................................................................................................. 22
Prosedur Penelitian ............................................................................................... 22
Parameter Penelitian ............................................................................................. 24
Hasil Dan Pembahasan
Sifat Fisik Tanah ................................................................................................... 26
Kadar Air Kapasitas Lapang ................................................................................. 28
Evapotranspirasi .................................................................................................... 29
Perkolasi ................................................................................................................ 31
Penyebaran Air Di Daerah Perakaran ................................................................... 32

Efisiensi Pemakaian Air ........................................................................................ 32

Efisiensi Penyimpanan Air.................................................................................... 33
Kecukupan Air Irigasi ........................................................................................... 34
Berat Kering Tanaman Sawi Dan Kedelai ............................................................ 41
Kesimpulan Dan Saran.......................................................................................... 43
Daftar Pustaka ....................................................................................................... 44
Lampiran

DAFTAR GAMBAR

Gambar

Hal

1. Distribusi akar alfalfa dengan kedalaman air tanah yang dangkal
pada 75 cm di bawah permukaan tanah ................................................................ 5
2. Penggunaan air oleh alfalfa dari setiap meter tanah daerah akar
pada daerah tandus dengan permukaan air tanah yang dalam .............................. 6
3. Grafik evapotranspirasi (etc) pada fase tengah dan akhir
pertumbuhan tanaman sawi ................................................................................... 29
4. Grafik evapotranspirasi (etc) pada fase tengah dan akhir

pertumbuhan tanaman kedelai............................................................................... 30
5. Kecukupan air irigasi fase tengah dan fase akhir pertumbuhan
tanaman sawi pada tanah Inceptisol ...................................................................... 35
6. Kecukupan air irigasi fase tengah dan fase akhir pertumbuhan
tanaman sawi pada tanah Latosol.......................................................................... 35
7. Kecukupan air irigasi fase tengah dan fase akhir pertumbuhan
tanaman sawi pada tanah Andepts ........................................................................ 35
8. Kecukupan air irigasi fase tengah dan fase akhir pertumbuhan
tanaman kedelai pada tanah Inceptisol.................................................................. 37
9. Kecukupan air irigasi fase tengah dan fase akhir pertumbuhan
tanaman kedelai pada tanah Latosol ..................................................................... 37
10. Kecukupan air irigasi fase tengah dan fase akhir pertumbuhan
tanaman kedelai pada tanah Andepts .................................................................... 37
11. Penyebaran akar tanaman sawi dengan kedalaman air tanah yang
dangkal pada 20 sentimeter di bawah permukaan tanah Inceptisol
pada fase akhir pertumbuhan ................................................................................ 39
12. Penyebaran akar tanaman sawi dengan kedalaman air tanah yang
dangkal pada 20 sentimeter di bawah permukaan tanah Latosol
pada fase akhir pertumbuhan ................................................................................ 39
13. Penyebaran akar tanaman sawi dengan kedalaman air tanah yang

dangkal pada 20 sentimeter di bawah permukaan tanah Andepts
pada fase akhir pertumbuhan ................................................................................ 39

14. Penyebaran akar tanaman kedelai dengan kedalaman air tanah
yang dangkal pada 20 sentimeter di bawah permukaan tanah
Inceptisol pada fase akhir pertumbuhan................................................................ 40
15. Penyebaran akar tanaman kedelai dengan kedalaman air tanah
yang dangkal pada 20 sentimeter di bawah permukaan tanah
Latosol pada fase akhir pertumbuhan ................................................................... 40
16. Penyebaran akar tanaman kedelai dengan kedalaman air tanah
yang dangkal pada 20 sentimeter di bawah permukaan tanah
Andepts pada fase akhir pertumbuhan .................................................................. 41

DAFTAR TABEL

Tabel

Hal

1. Kerapatan Partikel dari Berbagai Jenis Tanah ................................................. 12
2. Laju Perkolasi pada Berbagai Jenis Aliran....................................................... 14
3. Koefisien Tanaman (Kc) Tanaman Kedelai ................................................... 20
4. Stadia Tumbuh Tanaman Kedelai .................................................................... 21
5. Hasil Analisa Tekstur Tanah ............................................................................ 26
6. Nilai Kerapatan Massa, Kerapatan Partikel dan Porositas ............................... 27
7. Kadar Air Kapasitas Lapang Volumetrik dan Ketebalan ................................. 28
8. Evapotranspirasi Pada Fase Tengah dan Fase Akhir Tanaman Sawi ............... 29
9. Evapotranspirasi Pada Fase Tengah dan Fase Akhir Tanaman Kedelai .......... 30
10. Perkolasi pada fase tengah dan fase akhir pertumbuhan tanaman sawi ........... 31
11. Perkolasi pada fase awal dan fase tengah pertumbuhan tanaman kedelai ....... 32
12. Nilai Efisiensi Pemakaian Air Tanaman Sawi dan Kedelai ............................. 32
13. Nilai Efisiensi Penyimpanan Air Tanaman Sawi dan Kedelai ......................... 33
14. Berat Tanaman Sawi dan Kedelai .................................................................... 41

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran

Hal

1. Flowchart penelitian ........................................................................................ 46
2. Data suhu harian rumah kaca ........................................................................... 47
3. Kerapatan massa, kerapatan partikel dan porositas ......................................... 48
4. Evaporasi sawi ................................................................................................. 49
5. Evapotranpirasi sawi ........................................................................................ 49
6. Evaporasi kedelai ............................................................................................. 50
7. Evapotranspirasi kedelai .................................................................................. 50
8. Data kadar air tanah ......................................................................................... 51
9. Data kadar air kapasitas lapang ........................................................................ 67
10. Kadar air kapasitas lapang volumetrik dan ketebalan ..................................... 67
11. Perkolasi pada fase tengah pertumbuhan tanaman sawi ................................. 68
12. Perkolasi pada fase akhir pertumbuhan tanaman sawi .................................... 68
13. Perkolasi pada fase tengah pertumbuhan tanaman kedelai ............................. 69
14. Perkolasi pada fase akhir pertumbuhan tanaman kedelai ............................... 69
15. Efisiensi pemakaian fase tengah tanaman sawi .............................................. 70
16. Efisiensi Pemakaian Fase Akhir Tanaman Sawi ............................................ 70
17. Efisiensi pemakaian fase tengah tanaman kedelai .......................................... 71
18. Efisiensi pemakaian fase akhir tanaman kedelai............................................. 71
19. Efisiensi penyimpanan fase tengah tanaman sawi .......................................... 72
20. Efisiensi penyimpanan fase akhir tanaman sawi ............................................. 72
21. Efisiensi penyimpanan fase tengah kedelai..................................................... 73
22. Efisiensi penyimpanan fase akhir kedelai ....................................................... 73

23. Berat awal dan berat kering tanaman sawi...................................................... 74
24. Berat awal dan berat kering tanaman kedelai ................................................. 74
25. Dokumentasi penelitian................................................................................... 75

ABSTRAK
HILMAN MURASA : Kajian Penyebaran Air di Daerah Perakaran Pada Beberapa Jenis
Tanah Dan Tanaman Dalam Skala Laboratorium, dibimbing oleh SUMONO dan NAZIF
ICHWAN.
Mengetahui penyebaran air di daerah perakaran cukup penting sebagai salah satu
pertimbangan dalam memberikan irigasi. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji
penyebaran air di daerah perakaran pada beberapa jenis tanah dan tanaman dalam skala
Laboratorium. Parameter yang diamati adalah sifat fisik tanah, evapotranspirasi,
perkolasi, efisiensi pemakaian air dan penyimpanan air, berat basah dan berat kering
tanaman. Hasil penelitian menunjukkan tanah Inceptisol bertekstur Liat, tanah Latosol
bertekstur Liat, dan tanah Andepts bertekstur Lempung Liat Berpasir. Evapotranspirasi
tanaman sawi terbesar pada fase tengah sebesar 1,92 mm/hari dan tanaman kedelai juga
pada fase tengah sebesar 1,84 mm/hari. Perkolasi terbesar untuk tanaman sawi adalah
pada tanah Andepts sebesar 1,85 cm/hari dan perkolasi terbesar untuk tanaman kedelai
adalah pada tanah Inceptisol sebesar 0,41 cm/hari. Efisiensi pemakaian terbesar tanaman
sawi adalah pada tanah Latosol sebesar 100% baik fase tengah maupun fase akhir,
efisiensi pemakaian terbesar tanaman kedelai adalah pada tanah Latosol sebesar 100%
baik fase tengah maupun fase akhir. Efisiensi penyimpanan terbesar tanaman sawi adalah
pada tanah Inceptisol dan Andepts sebesar 100% pada fase tengah, efisiensi penyimpanan
terbesar tanaman kedelai adalah pada tanah Inceptisol dan Andepts sebesar 100%. Bobot
tanaman sawi terbesar adalah pada tanah Inceptisol dengan berat basah sebesar 44,42 g
berat kering sebesar 9,97 g. Bobot tanaman kedelai terbesar adalah pada tanah Inceptisol
yaitu dengan berat basah sebesar 26,67 g berat kering sebesar 7,96 g.
Kata Kunci : Efisiensi, Penyebaran, Tanaman Sawi, Tanaman Kedelai Tanah Inceptisol,
Tanah Latosol, Tanah Andepts

ABSTRACT
HILMAN MURASA : Inspect about water spreading in root area for variety of soil and
plant with laboratory scale, supervised by SUMONO and NAZIF ICHWAN.
We know about water spreading in root area important for one of our opinion to
give the irrigation. This research purpose to inspect water spreading in root area for
variety of soil and plant with laboratory scale. The parameters was observed about soil
physics character, evapotranspiration, percolation, water efficiency, and water storage,
wet weight and dry weight plant. The result of this research shawn Inceptisol soil clay
textural, Latosol soil clay textural, and Andepts soil sand clay loam textural. The biggest
evapotranspiration for mustard green plant in middle phase 1,92 mm/day and soya bean
plant 1,84 mm/day. The biggest percolation for mustard green plant in Andepts soil 1,85
cm/day and the biggest percolation for soya bean plant in Inceptisol soil 0,41 cm/day.
The biggest water use efficiency for mustard green plant in Latosol soil 100% that’s for
middle and last phase, the biggest water use efficiency for soya bean plant in Latosol soil
100%, that’s for middle and last phase. The biggest water storage efficiency for mustard
green plant in Inceptisol and Andepts soil 100% for middle phase, the biggest water
storage efficiency for soya bean in Inceptisol and Andepts soil 100%. The biggest weight
for mustard green plant in Inceptisol soil with weight 44,42 g and dry weight 9,97 g. The
biggest weight for soya bean plant in Inceptisol with wet weight 26,67 g and dry weight
7,96 g.
Key Words : Efficiency, Spreading, Mustard Green, Soya Bean, Inceptisol Soil, Latosol
Soil, Andepts Soil

PENDAHULUAN

Latar Belakang
Air merupakan kebutuhan yang mutlak bagi makhluk hidup. Khususnya
bagi manusia, setiap hari harus tersedia air bersih dengan jumlah yang cukup
untuk berbagai keperluan, antara lain rumah tangga, pertanian dan hewan ternak.
Di beberapa daerah kebutuhan akan air ini bisa tercukupi dengan tersedianya
sumber-sumber air yang mudah didapat baik berupa sumur, sungai, kolam-kolam
maupun sumber mata air. Di daerah lainnya air hanya bisa didapat dari sumber air
yang terbatas sekali terutama waktu musim kemarau. Hal ini akan menimbulkan
masalah / kesulitan bagi lingkungan kehidupan manusia (Idkham, 2005).
Air yang dibutuhkan tanaman terdapat di dalam tanah, dimana tanah dapat
mempertahankan air untuk diserap oleh tanaman. Air yang terkandung
dalam tanah akan mengisi ruang pori-pori tanah yang akan membuat tanah itu
jenuh akan air. Air akan terus bergerak mengisi ruang pori-pori pada
tanah dan juga akan bergerak ke bawah karena dipengaruhi gaya gravitasi
(Kramer, 1972 dalam Hermantoro, 2011).
Dengan tanah yang berbeda, aliran pergerakan air yang masuk kedalam
tanah memiliki pola yang berbeda juga, hal ini dipengaruhi oleh sifat-sifat fisik
tanah dan juga kerapatan dari pertumbuhan akar tanaman yang mengikat agregat
tanah tersebut (Hansen, dkk, 1992). Berbeda jenis tanamannya akan berbeda pula
pertumbuhan dan

penyebaran perakarannya yang pada gilirannya akan

mempengaruhi penyebaran air dalam tanah.

Di Indonesia, khususnya di sumatera utara berbagai jenis tanah digunakan
untuk budidaya pertanian, baik untuk tanaman semusim maupun tanaman
tahunan. Bagi tanaman sawi dan kedelai, jenis tanah yang banyak digunakan
antara lain adalah Inceptisol, Latosol dan Andepts
Tanaman sawi berasal dari wilayah timur mediterania. Tanaman
menghasilkan daun besar berwarna hijau tua yang aromanya lebih keras
ketimbang sawi yang lain. Tanaman yang tumbuh cepat dan tahan di suhu rendah
sebagian besar adalah setahun, tetapi ada juga yang dua tahunan. Selain daun yang
dapat dimakan, mahkota hipokotil yang membesar juga dikonsumsi segar atau
dibuat acar (Rubatzky dan Yamaguchi, 1998).
Kedelai adalah tanaman setahun yang tumbuh tegak (tinggi 70-150cm),
menyemak, berbulu halus, dengan sistem perakaran luas. Tanaman ini umumnya
dapat beradaptasi terhadap berbagai jenis tanah, dan menyukai tanah yang
bertekstur ringan hingga sedang. Daunnya majemuk beranak daun tiga, berselang
seling (Rubatzky dan Yamaguchi, 1998).
Mengetahui penyebaran air di daerah perakaran cukup penting sebagai
salah satu pertimbangan dalam memberikan irigasi. Pentingnya mengetahui
penyebaran air di daerah perakaran tanaman adalah terkait dengan efisien irigasi.
Efisiensi irigasi dapat diketahui dengan meninjau pergerakan air di dalam tanah,
laju evapotranspirasi tanaman, pengaruh jenis tanaman dan jenis tanah, dan
perkolasi tanah.
Di lapangan, penyebaran air pada daerah perakaran tanaman sangat sulit
dilakukan, hal ini dikarenakan curah hujan yang tidak tentu datangnya, kemudian
areal yang luas menyulitkan untuk menentukan arah aliran air pada daerah

perakaran. Maka dari itu perlu adanya dilakukan penelitian pendahuluan di
laboratorium untuk lebih rinci dalam menentukan penyebaran air di daerah
perakaran, dan diharapkan mendapat data yang lebih akurat. Oleh karena itu
menggunakan informasi yang lebih rinci sebagai pertimbangan dalam pemberian
air bagi tanaman sawi dan kedelai pada tanah Andepts, Latosol dan Inceptisol
perlu dikaji penyebaran air di daerah perakaran dalam upaya untuk menentukan
kebutuhan air tanaman dengan efisiensi tinggi.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji penyebaran air di daerah
perakaran pada beberapa jenis tanah dan tanaman dalam skala Laboratorium.
Manfaat Penelitian
1. Bagi penulis yaitu sebagai bahan untuk menyusun skripsi yang merupakan
syarat untuk dapat menyelesaikan pendidikan di Program Studi Keteknikan
Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.
2. Bagi mahasiswa, sebagai informasi pendukung untuk melakukan penelitian
lebih lanjut mengenai rancangan saluran irigasi.

TINJAUAN PUSTAKA

Distribusi Air di Daerah Perakaran
Semua tanaman membutuhkan air dalam jumlah yang besar. Air
terkandung 80% atau lebih dari bagian tanaman. Air mengalirkan bahan-bahan
mentah dan menyelesaikan produk dari tanaman tersebut. Air mempertahankan
konsistensinya yang dibutuhkan waktu dan juga pentingnya tekanan bekerja pada
sel yang sedang tumbuh. Air juga penting bagi tanaman untuk mendapatkan
nutrisi dari tanah (Laverton, 1964 dalam Kusmawati, 2003).
Perlakuan pemberian air berdasarkan perhitungan kapasitas lapang yang
diberikan merupakan jumlah air yang mampu diserap dan tertahan oleh tanah, jadi
meskipun kondisi air cukup tersedia dalam media tanamnya belum tentu air
tersebut akan diserap semua oleh tanaman. Hal ini lah yang kemungkinan
menyebabkan pada masing-masing perlakuan yang diberikan menyebabkan tidak
berbedanya pertumbuhan tanaman (Hendriyani, 2009 dalam Hermantoro, 2011).
Air sangat berperan penting terhadap pertumbuhan tanaman, akan tetapi
air juga dapat membatasi pertumbuhan. Jika jumlah air terlalu banyak maka akan
menimbulkan cekaman aerasi dan jika jumlahnya terlalu sedikit akan
menimbulkan cekaman kekeringan. Tanaman yang mengalami cekaman air
stomata daunnya menutup sebagai akibat menurunnya turgor sel daun sehingga
mengurangi jumlah CO2 yang berdifusi ke dalam daun. Selain itu, dengan
menutupnya stomata laju transpirasi menurun. Menurunya laju transpirasi akan
mengurangi suplai unsur hara dari tanah ke tanaman, karena transpirasi pada
dasarnya

memfasilitasi

laju

aliran

(Kramer, 1972 dalam Hermantoro, 2011).

air

dari

tanah

ke

tanaman

Waktu pemberian air irigasi dan seberapa banyak penggunaannya sangat
dipengaruhi oleh di mana dan kapan air diambil dari tanah oleh akar-akar
tanaman. Tanaman yang berakar dangkal akan membutuhkan lebih sering
pemberian air irigasi daripada tanaman yang berakar dalam. Keadaan tanah yang
membatasi pertumbuhan akar akan sama mempengaruhi pemberian air irigasi.
Gambar 1 menunjukkan akar alfalfa yang dangkal yang dihasilkan dari
permukaan air tanah pada kedalaman 75 sentimeter yang berbeda mencolok
dengan gambar 2 yang menunjukkan bahwa lebih sedikit air diserap dari
kedalaman 25 sentimeter dari permukaan. Perbedaan ini dikarenakan dua faktor
yaitu : pertama, kedalaman sampai mana air yang digunakan merembes, dan
kedua, kadar kelembaban tanah selama masa pertumbuhan (Hansen, dkk, 1992).

Gambar 1. Distribusi akar alfalfa dengan kedalaman air-tanah yang dangkal pada
75 sentimeter di bawah permukaan tanah (Hansen, dkk, 1992).

Gambar 2. Penggunaan air oleh alfalfa dari setiap meter tanah daerah akar pada
daerah tandus dengan permukaan air-tanah yang dalam
(Hansen, dkk, 1992).
Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Distribusi Air Pada Daerah Perakaran
a.

Infitrasi
Infiltrasi dimaksudkan sebagai proses masuknya air ke permukaan tanah.

Proses ini merupakan bagian yang sangat penting dalam daur hidrologi maupun
dalam proses pengalihragaman hujan menjadi aliran di sungai. Secara fisik
terdapat beberapa faktor yang berpengaruh, yaitu :
1. Jenis tanah
2. Kepadatan tanah
3. Kelembaban tanah
4. Tutup tumbuhan
Jenis tanah berpasir umumnya cenderung laju infiltrasi tinggi, sebaliknya jenis
tanah liat laju infiltrasi cenderung rendah (Harto, 1993).

b. Evapotranspirasi
Evapotranspirasi sangat erat berkaitan dengan kebutuhan air tanaman.
Kebutuhan air tanaman adalah sejumlah air yang dibutuhkan untuk mengganti air
yang hilang akibat penguapan. Penguapan dalam hal ini meliputi penguapan dari
permukaan air dan daun-daun tanaman. Bila kedua proses ini terjadi bersamaan,
maka terjadilah evapotranspirasi, yaitu gabungan dari proses penguapan disebut
evaporasi dan penguapan melalui tanaman disebut transpirasi (Limantara, 2010).
Salah satu perhitungan evapotranspirasi tanaman adalah metode Blaney
and Criddle yang telah diubah seperti berikut :
U=

K.P(45,7t+813)
100

.................................................................. (1)

K = Kt x Kc .......................................................................... (2)
Kt = 0,0311t + 0,240 ............................................................ (3)
dimana :
U

= Evapotranspirasi tanaman bulanan (mm/bulan)

Kt = Koefisien suhu
Kc = Koefisien tanaman
P

= Peresentase jam siang Lintang Utara (%)

(Sosrodarsono dan Takeda, 2003).
Cara yang paling banyak digunakan untuk mengetahui volume evaporasi
dari permukaan air bebas adalah dengan menggunakan panci evaporasi. Beberapa
percobaan yang telah dilakukan menunjukkan bahwa evaporasi yang terjadi dari
panci evaporasi lebih cepat dibanding dari permukaan air yang luas. Untuk itu
hasil pengukuran dari panci evaporasi harus dikalikan dengan suatu koefisien
seperti terlihat pada rumus dibawah ini :

E = k x Ep .......................................................................................... (4)
dimana :
E = evaporasi dari badan air (mm/hari)
k = koefisien panci (0,8)
Ep = evaporasi dari panci (mm/hari)
koefisien panci bervariasi menurut musim dan lokasi, yaitu berkisar antara 0,6
sampai 0,8. Biasanya digunakan koefisien panci tahunan sebesar 0,7
(Triatmodjo, 2008 dalam Bunganaen, 2009).
Nilai evapotranspirasi dapat diperoleh dengan pengukuran dilapangan atau
dengan rumus-rumus empirik. Untuk keperluan perhitugan kebutuhan air irigasi
dibutuhkan nilai evapotranspirasi potensial (Et0) yaitu evapotranspirasi terjadi
apabila tersedia cukup air. Kebutuhan air untuk tanaman adalah nilai Et0 dikalikan
dengan suatu koefisien tanaman.
ET = kc x Et0 ....................................................... (5)
dimana :
ET = Evapotranspirasi tanaman (mm/hari)
Et0 = Evaporasi tetapan / tanaman acuan(mm/hari)
kc = Koefisien tanaman
(Limantara, 2010).
c.

Tanah

Tanah Inceptisol
Menurut Puslittanak (2000) dalam Junaidi dkk (2011) yang menyatakan
bahwa Inceptisol merupakan tanah yang tersebar luas di Indonesia terutama di
daerah perairan yang rentan terhadap pencemaran akibat tumpahan minyak atau

oli. Tanah Inceptisol yang mengandung jenis mineral liat termasuk tanah
pertanian utama di Indonesia karena mempunyai sebaran yang sangat luas.
Luasannya sekitar 70,52 juta ha atau 37,5%.
Tanah

tersebut

mempunyai

prospek

yang

cukup

besar

untuk

dikembangkan sebagai sentra produksi tanaman pangan terutama padi, jagung,
dan kedelai asal dibarengi dengan pengelolaan tanah dan tanaman yang tepat.
Apabila terjadi pencemaran oleh tumpahan minyak/oli yang mengandung
senyawa hidrokarbon sebagai bahan pencemar akan menjadi masalah terhadap
kesuburannya. Oleh karena itu diperlukan suatu teknik untuk pemulihan
(Junaidi dkk, 2013).
Tanah Latosol
Tanah Latosol telah mengalami perkembangan atau terjadi diferensiasi
horizon, kedalaman tanah dalam, tekstur lempung, struktur remah sampai gumpal,
konsistensi gembur sampai agak teguh, warna cokelat, merah, sampai kuning.
Tanah ini terbentuk dari batuan gunung api kemudian mengalami proses
pelapukan lanjut. Tanah jenis ini terdapat di daerah beriklim basah, curah hujan
lebih dari 300 mm/tahun, dan ketinggian tempat berkisar 300–1.000 meter
(Damayanti, 2005).
Tanah Latosol mempunyai sifat kemantapan agregat tinggi, struktur remah
sampai gumpal, tekstur lempung sampai geluh dengan nilai SiO2 (sesquioksida)
fraksi lempung rendah. Di Indonesia, tanah Latosol umumnya berasal dari batuan
vulkanik, terdapat dari tepi pantai sampai ketinggian + 900 m di atas permukaan
laut (Damayanti, 2005).

Tanah Andepts
Tanah andosol atau andepst, mempunyai tekstur liat berlempung dan
struktur tanahnya termasuk granular halus. Tanah ini dibentuk dalam abu volkan
dan mempunyai horizon A. Adapun ciri tanah horizon A yaitu warna coklat tua,
tekstur liat, struktur granular sedang, lemah, agak pekat, batas horizon nyata dan
berombak (Soil survey manual 1993, dalam Hutabarat 2010).
Menurut

Darmawijaya

(1990)

dalam

Hutabarat

(2010)

Andepst

merupakan salah satu tanah yang dinilai cukup potensial dan tersebar pada
beberapa tempat di daerah tropika. Akhir-akhir ini Andepts mendapat perhatian
secara khusus. Tanah Andepts tanah yang berwarna hitam mengandung bahan
organik dan lempung amorf, serta sedikit silika yang terbentuk dari abu vulkanik
dan umumnya ditemukan di daerah dataran tinggi.
Tanah andosol atau Andepts terbentuk dari abu vulkanik muda dengan
bahan organik yang tinggi, tekstur lapisan tanah atas pasir berlempung, tekstur
lapisan bawah berliat, bersolum dalam sehingga kapasitas infiltrasi dan
pekolasinya tinggi (Utomo 1989 dalam Hutabarat 2010).
Kerapatan Massa Tanah
Menurut Islami dan Utomo (1995), bobot volume tanah “bulk density”
yaitu nisbah antara massa total tanah dalam keadaan kering dengan volume total
tanah.
B𝑑 =

Mp
Vt

................................................................. (6)

dimana :
B𝑑 = kerapatan massa (bulk density) (g/cm3)

Mp = Massa padatan tanah (g)

Vt = Volume total tanah (cm3)

Tanah-tanah yang tersusun dari partikel yang halus dan tersusun secara
tidak teratur, mempunyai struktur yang baik, ruang porinya tinggi sehingga bobot
volumenya rendah (sekitar 1,2 g/cm3). Tanah yang baru berkembang mengandung
bahan organik tinggi karena kepadatan jenis bahan organik rendah, maka bobot
volume tanah rendah, mempunyai bobot volume kurang dari 1,0 g/cm3
(Islami dan Utomo, 1995).
Bila dinyatakan dalam gram per centimeter kubik, kerapatan massa pada
permukaan tanah liat yang berbutir-butir biasanya berkisar dari 1,0 sampai 1,3.
Tanah permukaan yang bertekstur kasar biasanya akan berkisar dari 1,3 sampai
1,8. Perkembangan yang lebih besar dari struktur pada tanah permukaan yang
bertekstur

halus

menjadi

penyebab

lebih

rendahnya

kerapatan

massa

dibandingkan dengan tanah yang lebih berpasir (Foth, 1994).
Kerapatan Partikel Tanah
Kerapatan partikel adalah nisbah antara massa padatan dengan volume
padatan tanah.
Pd =

Mp
Vp

................................................................... (7)

dimana:
P𝑑 = Kerapatan partikel tanah (g/cm3)

Mp = Massa padatan tanah (g)

Vp = Volume tanah kering (cm3)
(Islami dan Utomo, 1995).
Menurut Hardiyatmo (1992) dalam Idkham (2005) nilai kerapatan partikel
dari berbagai jenis tanah dapat dilihat pada Tabel 1.

Besarnya kerapatan partikel tanah pertanian bervariasi diantara 2,2 g/cm3
sampai 2,8 g/cm3, dipengaruhi terutama oleh kandungan bahan organik tanah dan
kepadatan jenis partikel penyusun tanah. Kandungan bahan organik yang tinggi
menyebabkan tanah mempunyai bobot jenis partikel (particel density) rendah.
Tanah Andosol misalnya, nilai kerapatan partikel hanya 2,2 – 2,4 g/cm3
(Islami dan Utomo, 1995).
Tabel 1. Kerapatan partikel dari berbagai jenis tanah
Jenis tanah
Kerapatan partikel (g/cm3)
Kerikil
2,65 - 2,68
Pasir
2,65 – 2,68
Liat tak organik
2,62 – 2,68
Liat organik
2,58 – 2,65
Lempung tak organik
2,68 – 2,75
Humus
1,37
Gambut
1,25 – 1,80
Sumber : Hardiyatmo (1992).
Porositas Tanah
Porositas adalah proporsi ruang pori total (ruang kosong) yang terdapat
dalam satuan volume tanah yang dapat ditempati oleh air dan udara, sehingga
merupakan indikator kondisi drainase dan aerasi tanah. Tanah yang poros berarti
tanah yang cukup mempunyai ruang pori untuk pergerakan air dan udara masuk
keluar tanah secara leluasa, sebaliknya untuk tanah tidak poros (Hanafiah, 2005).
Untuk menghitung persentase ruang pori (θ) yaitu dengan membandingkan
nilai kerapatan massa dan kerapatan partikel dengan persamaan:
B

θ = �1- d� ×100% ............................................................ (8)
Pd

dimana: θ = porositas (%)

Bd = Kerapatan massa (g/cm3)
Pd = Kerapatan partikel (g/cm3)

(Hansen, dkk, 1992).

Nilai porositas tanah pertanian bervariasi dari 40 sampai 60 %, sedang
nilai rasio rongga dari 0,3 - 2,0. Porositas dipengaruhi oleh ukuran partikel dan
struktur. Tanah berpasir mempunyai porositas rendah (40 %) dan tanah lempung
mempunyai porositas tinggi, jika struktunya baik dapat mempunyai porositas 60%
(Islami dan Utomo, 1995).
Bahan Organik Tanah
Bahan organik tanah adalah fraksi organik tanah yang berasal dari
biomassa tanah dan biomassa luar-tanah. Biomassa tanah adalah massa total flora
dan fauna tanah hidup serta bagian vegetasi yang hidup dalam tanah (akar).
Biomassa luar-tanah adalah massa bagian vegetasi yang hidup di luar tanah (daun,
batang, cabang, ranting, bunga, buah, dan biji). Bahan organik dibuat dalam
organisme hidup dan tersusun atas banyak sekali senyawa karbon. Di dalam
tanah, bahan organik bercampur dengan bahan mineral. Bahan organik tanah
(BOT) memajukan kebaikan struktur dan konsistensi tanah, dan dengan demikian
memperbaiki aerasi, permeabilitas, dan daya tahan menyimpan air. BOT dapat
menambat air sampai 20 kali lipat bobotnya sendiri (Notohadiprawiro, 1998).
Tanah-tanah mineral pada umumnya mempunyai kandungan bahan
organik sekitar 3 % - 5 %. Kandungan bahan organik pada satu jenis tanah
berbeda menurut kedalamannya. Semakin dalam tanah, semakin berkurang
kandungan bahan organiknya, demikian pula dengan pengolahan tanah, semakin
sering tanah diolah, semakin berkurang kandungan bahan organik tanah tersebut
(Hasibuan, 2011).

d. Perkolasi
Daya perkolasi p adalah laju perkolasi maksimum yang dimungkinkan,
yang besarnya dipengaruhi oleh kondisi tanah dalam zona tidak jenuh, yang
terletak di antara permukaan tanah dengan permukaan air tanah. Perkolasi tidak
mungkin terjadi sebelum zona tidak jenuh mencapai kapasitas lapang (field
capacity). Persamaan untuk perkolasi dengan rumus :

dimana :

𝜌=

h1

= Tinggi air awal

h2

= Tinggi air akhir

t1

= Waktu awal

t2

= Waktu akhir

ℎ1− ℎ2
𝑡2−𝑡1

................................................................ (9)

(Soemarto, 1995).
Laju perkolasi dapat diklasifikasikan oleh U.S. Soil Conseravation Service
sebagai berikut :
Tabel 2. Laju perkolasi pada berbagai jenis aliran
Laju perkolasi
Jenis
In./hr
mm/hr
Aliran Deras
>6,3
>160
Aliran Sedang
2,0 – 6,3
50 – 160
Aliran Lunak
0,63 – 2,0
16 – 50
Aliran Cukup lambat
0,20 – 0,63
5,0 – 16
Aliran Lambat
0,05 – 0,20
1,25 – 5,0
Aliran Sangat lambat
< 0,05
< 1,25
(Kohnke, 1968).
e.

Kadar Air Tanah
Kadar air tanah menunjukkan jumlah air yang terkandung di dalam tanah

yang biasanya dinyatakan sebagai perbandingan massa air terhadap massa tanah
kering atau perbandingan volume air terhadap vlume tanah total. Dimensi kadar

air tanah dapat dinyatakan dengan persentase dari massa tanah (basis kering) atau
persentase volume (volumetrik) (Hillel, 1971).
Metode untuk mengukur kadar air tanah basis kering secara tradisional
adalah secara gravimetrik, yaitu dengan mengeringkan tanah yang diambil dari
lapangan setelah ditimbang terlebih dahulu ke dalam oven dengan suhu 105oc
hingga beratnya konstan. Lama pengeringan ini tergantung kepada jenis tanahnya,
namun sebagai acuan biasanya selama 24 jam. Setelah tanah dikeringkan,
kemudian ditimbang kembali dan dihitung kadar air basis kering (wmd) sebagai
berikut.

dimana :
BTA

Wmd =

𝐵𝑇𝐴−𝐵𝑇𝐾𝑂
𝐵𝑇𝐾𝑂

x 100% ...................................... (10)

= Berat Tanah Awal (gram)

BTKO = Berat Tanah Kering Oven (gram)
Kadar air volumetrik dihitung dengan persamaan 11.

Dimana :

𝜃=(

𝜌𝑏

𝜌𝑤

) Wmd .............................................................. (11)

𝜃 = Kadar air volumetrik (%)

ρb = kerapatan massa tanah (g/cm3)
ρw = kerapatan massa air (g/cm3)
Kapasitas tanah untuk menahan air dihubungkan baik dengan luas
permukaan maupun volume ruang pori, kapasitas menahan air karenanya
berhubungan dengan struktur dan tekstur. Tanah-tanah dengan tekstur halus
mempunyai maksimum kapasitas menahan air total maksimum, tetapi air tersedia
yang ditahan maksimum, pada tanah dengan tekstur sedang.

Penelitian

menunjukkan bahwa air tersedia pada beberapa tanah berhubungan erat dengan
kandungan debu dan pasir yang sangat halus (Foth, 1995).
Menurut Hardjowigeno (1993) bahwa tanah yang bertekstur kasar
mempunyai kemampuan menahan air yang kecil daripada tanah bertekstur halus.
Oleh karena itu tanaman yang ditanam pada tanah pasir umumnya lebih mudah
kekeringan daripada tanah-tanah bertekstur lempung atau liat.
f.

Kapasitas Lapang
Apabila air gravitasi telah habis, kadar kelembaban tanah disebut kapasitas

lapang. Kapasitas lapang tidak dapat ditentukan dengan cepat, sebab tidak
terputus pada kurva kadar kelembaban versus waktu. Meskipun demikian konsep
kapasitas lapang sangat berguna dalam mendapatkan jumlah air yang tersedia
dalam tanah untuk penggunaan oleh tanaman. Kebanyakan air gravitasi
mengering melalui tanah sebelum ia dapat dikonsumsi oleh tanaman
(Hansen, dkk, 1992).
Menurut Guslim (1997), kapasitas lapang adalah jumlah air yang ditahan
dalam tanah sesudah air yang berlebihan di drainase keluar dan kecepatan
bergerak kebawah telah sangat diperlambat. besarnya kapasitas lapang setiap jenis
tanah berbeda-beda dan dipengaruhi oleh tekstur, struktur, kandungan bahan
organik, keseragaman dan kedalaman lahan
Efisiensi Irigasi
Efisiensi

irigasi

dapat

ditingkatkan

dengan

penjadwalan

irigasi.

Penjadwalan irigasi berarti perencanaan waktu dan jumlah pemberian air irigasi
sesuai dengan kebutuhan air tanaman. Suplai air yang terbatas dapat menurunkan
produksi tanaman, sedangkan suplai air yang berlebih selain dapat menurunkan

produksi tanaman juga dapat meningkatkan jumlah air irigasi yang hilang dalam
bentuk perkolasi (Raes, 1987).
Jumlah air yang tersedia bagi tanaman di areal persawahan dapat
berkurang karena adanya evaporasi permukaan, limpasan air dan perkolasi.
Efisiensi irigasi adalah perbandingan antara air yang digunakan oleh tanaman atau
yang bermanfaat bagi tanaman dengan jumlah air yang tersedia yang dinyatakan
dalam satuan persen (Lenka, 1991).
Efisiensi Pemakaian Air
Konsep efisiensi pemakaian air dikembangkan untuk mengukur dan
memusatkan perhatian terhadap efisiensi dimana air yang disalurkan sedang
ditampung pada daerah akar dari tanah yang dapat digunakan oleh tumbuhtumbuhan. Pada pelaksanaan pemberian air irigasi yang normal, aplikasi efisiensi
pemberian air irigasi permukaan adalah sekitar 60%, sedangkan sistem pemberian
air irigasi penyiraman (sprinkler irrigation) yang direncanakan dengan baik pada
umumnya dianggap mempunyai efisiensi kira-kira 75% (Hansen, dkk., 1992).
Efisiensi pemakaian air adalah rasio antara air yang tertampung di dalam
daerah perakaran tanaman selama pemberian air dengan air yang disalurkan ke
lahan. Efisiensi ini didapat dengan persamaan:
Ea =

dimana:

Ws
Wf

x 100%..............................................................(12)

Ea

= Efisiensi pemakaian air(%)

Ws

= Air yang tersimpan didaerah perakaran selama pemberian air irigasi

Wf

= Air yang disalurkan ke lahan

(Basak, 1999).

Efisiensi Penyimpanan Air
Konsep efisiensi penyimpanan menunjukkan perhatian secara lengkap
bagaimana kebutuhan air tersebut disimpan pada daerah perakaran selama
pemberian air irigasi. Keadaan ini biasa terjadi karena harga air yang mahal
ataupun karena kelangkaan air.

dimana:

Es =

Ws

Wn

x 100%..............................................................(13)

Es

= Efisiensi penyimpanan air irigasi (%)

Ws

= Air yang tersimpan didaerah perakaran selama pemberian air irigasi

Wn

= Air yang dibutuhkan pada daerah perakaran sebelum pemberian air
irigasi

Efisiensi penyimpanan air irigasi penting apabila air yang tidak memadai
disimpan pada daerah perakaran selama pemberian air irigasi
(Hansen, dkk., 1992).
Botani Tanaman Sawi
Sawi adalah tanaman sayuran yang tahan terhadap hujan. sehingga dia
dapat ditanam disepanjang tahun, asalkan pada saat musim kemarau, disediakan
air yang cukup untuk penyiraman. Sistematika tanaman sawi adalah termasuk
kedalam :
Kingdom

: Plantae

Divisi

: Spermatophyta

Kelas

: Dicotyledoneae

Ordo

: Rhoeadales

Family

: Cruciferae

Genus

: Brassica

Spesies

: Brassica juncea l.

(Haryanto, dkk, 2003).
Sawi berakar serabut yang tumbuh dan berkembang secara menyebar ke
semua arah disekitar permukaan tanah, perakarannya sangat dangkal pada
kedalaman sekitar 5 cm. Sawi tidak memiliki akar tunggang. Perakaran sawi dapat
tumbuh dan berkembang dengan baik pada tanah yang gembur, subur, tanah
mudah

menyerap

air,

dan

kedalaman

tanah

cukup

dalam

(Rubatzky dan Yamaguchi, 1998).
Menurut Allen, dkk (1998) dalam Simangunsong, dkk (2011), nilai
koefisien tanaman (Kc) untuk tanaman sawi pada periode awal pertumbuhan 0,3,
periode tengah pertumbuhan 1,2, dan periode akhir pertumbuhan 0,6. Sawi ini
ditanam pada polibag dengan ukuran diameter 24 cm dan luas permukaan 452,16
cm2.
Botani Tanaman Kedelai
Pada awalnya, kedelai dikenal dengan beberapa nama botani, yaitu
Glycine soja dan soja max. Namun demikian, pada tahun 1948 telah dipastikan
bahwa nama botani yang dapat diterima dalam istilah ilmiah, yaitu Glycine max
(L.) Merill. Klasifikasi tanaman kedelai adalah sebagai berikut.
Kingdom

: Plantae

Divisi

: Spermatophyta

Kelas

: Dicotyledoneae

Ordo

: Rosales

Famili

: Leguminosae

Genus

: Glycine

Spesies

: Glycine max (L.) Merrill

Akar kedelai mulai muncul dari belahan kulit biji yang muncul di sekitar
misofil. Calon akar tersebut kemudian tumbuh dengan cepat ke dalam tanah,
sedangkan kotiledon yang terdiri dari dua keping akan terangkat ke permukaan
tanah akibat pertumbuhan yang cepat dari hipokotil. Sistem perakaran kedelai
terdiri dari dua macam, yaitu akar tunggang dan akar sekunder (serabut) yang
tumbuh dari akar tunggang. Perkembangan akar kedelai sangat dipengaruhi oleh
kondisi fisik dan kimia tanah, jenis tanah, cara pengolahan lahan, kecukupan
unsur hara, serta ketersediaan air dalam tanah (Adisarwanto, 2005).
Menurut Doorenbos dan Kassam, (1979) dalam Handayaningsih, (2013)
menyatakan bahwa, setiap periode pertumbuhan tanaman bersifat spesifik
terhadap kebutuhan air yang dinyatakan dengan nilai Kc (Koefisien Tanaman)
yang berbeda - beda tergantung dari jenis periode pertumbuhan tanaman. Nilai Kc
untuk tanaman Kedelai tercantum pada Tabel 3 berikut ini
Tabel 3. Koefisien tanaman (Kc) kedelai
Stadia pertumbuhan kedelai
Lama (hari)
Stadia perkecambahan
20
Stadia pertumbuhan awal
20
Stadia medium/pembungaan
40
Stadia pengisian polong
20
Panen
sumber : Doorenbos dan Kassam (1979)
Menurut Handayaningsih (2013), pengairan dilakukan

Kc
0,30-0,40
0,70-0,80
1,00-1,15
0,70-0,80
0,40-0,50

pada awal fase

pertumbuhan vegetatif (umur 15-21 hst), saat berbunga (umur 25-35 hst), dan
pada saat pengisian polong (umur 55-70 hst), pengairan dilakukan apabila curah
hujan tidak mencukupi. Berdasarkan perhitungan Kung dalam Somaatmadja dkk
(1985), kebutuhan air tanaman kedelai umur sedang (85 hari) pada setiap periode
tumbuh adalah sebagai berikut :

Tabel 4. Stadia tumbuh tanaman kedelai
Stadia pertumbuhan kedelai
Periode (hari)
Pertumbuhan Awal
15
Vegetatif Aktif
15
Pembuahan-pengisian polong
35
Kematangan Biji
20
sumber : Kung dalam Somaatmadja (1985)

Kebutuhan air
(mm/periode)
53-62
53-62
124-143
70-83

Air yang dapat diserap oleh tanaman tergantung dari yang tersedia didalam
tanah. Air yang tersedia ini berada dalam kisaran kapasitas lapang dan titik layu
permanen. Jumlah air yang berada dalam kisaran tersebut sangat beragam,
tergantung kadar bahan organik, tekstur dan tipe lempung suatu tanah. Kelebihan
dan kekurangan air di media tumbuh kedelai akan mempengaruhi pertumbuhan
dan hasil kedelai.
Berat Kering Tanaman Sawi dan Kedelai
Produksi tanaman bisa diukur dengan menghitung bobot kering tanaman
tersebut. Setelah tanaman dicuci (dikontaminasi) selanjutnya diekringkan pada
oven pengering. Pengeringan dioven ini bertujuan untuk mengurangi dan
menghentikan proses biokimia tanaman, terutama aktifitas enzim. Aktifitas enzim
tanamaan dapat dihentikan dengan mengovenkan pada temperatur 600C hingga
800C, tetapi pada temperatur yang lebih tinggi dapat mengubah unsur hara yang
akan dianalisis. Oleh sebab itu, disarankan untuk mengovenkan tanaman pada
temper