Kajian Distribusi Air Pada Tanah Inceptisol Bertanaman Kedelai Dengan Jumlah Pemberian Air yang Berbeda
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tanah dan air merupakan sumberdaya yang paling fundamental yang
dimiliki oleh manusia. Tanah merupakan media utama dimana manusia bisa
mendapatkan
bahan
pangan,
sandang,
papan,
tambang
dan
tempat
dilaksanakannya berbagai aktifitas. Tanah dapat dipandang sebagai campuran
antara partikel mineral dan organik dengan berbagai ukuran dan komposisi.
Partikel-partikel tersebut menempati kurang lebih 50 % volume, sedangkan
sisanya, yang berupa pori-pori, diisi oleh air dan udara. Salah satu fungsi tanah
yang terpenting adalah tempat timbuhnya tanaman. Akar tanaman didalam tanah
menyerap
kebutuhan
utama
tumbuhan,
yaitu
air
nutrisi
dan
oksigen
(Suripin, 2004).
Air merupakan komponen utama tubuh tanaman, bahkan hampir 90% sel-sel
tanaman dan mikrobia terdiri dari air. Air yang diserap tanaman disamping
berfungsi sebagai komponen sel-selnya, juga berfungsi sebagai media reaksi pada
hampir seluruh proses metabolismenya yang
apabila telah terpakai diuapkan
melalui mekanisme transpirasi, yang bersama sama dengan penguapan tanah
sekitarnya (evaporasi) disebut evapotranspirasi. Dalam memproduksi biomassa
sangat banyak dibutuhkan air, tergantung pada jenis tanaman (Hanafiah, 2005).
Di dalam tanah, air berada di dalam ruang pori diantara padatan tanah. Jika
tanah dalam keadaan jenuh air, semua ruang pori tanah terisi oleh air. Dalam
keadaan ini jumlah air yang disimpan didalam tanah merupakan jumlah air
1
Universitas Sumatera Utara
maksimum disebut kapasitas penyimpanan air maksimum. Di dalam tanah air
dapat bertahan tetap berada di dalam ruang pori karena adanya berbagai gaya
yang bekerja pada air tersebut. Gaya-gaya yang menahan air hingga dapat
bertahan dalam rongga pori berasal dari adsorbsi molekul air oleh padatan tanah,
gaya tarik menarik antar molekul air, adanya larutan garam dan gaya kapiler
(Islami dan Utomo, 1995).
Di dalam tanah air dapat berpindah dan bergerak dalam lapisan tanah pada
elevasi dan suhu yang sama . hal ini terjadi karena adanya tarikan air oleh partikel
tanah yang dikenal dengan potensial matriks atau gaya kapiler. Karena adanya
gaya potensial tanah ini mengakibatkan 2 jenis tanah atau lebih yang memiliki
kandungan air yang sama akan menunjukkan pertumbuhan tanaman yang berbeda,
hal ini menunjukkan bahwa penyebaran air dalam tanah juga mempengaruhi
jumlah air yang tersedia bagi tanaman (Islami dan Utomo, 1995).
Indonesia memiliki daratan yang cukup luas sehingga terdapat berbagai
jenis tanah, setiap tanah memiliki struktur dan tekstur yang berbeda. Perbedaan
struktur dan tekstur tanah ini berkaitan dengan sifat-sifat fisik lainnya, seperti
porositas. hal ini juga mengakibatkan adanya perbedaan kemampuan tanah untuk
meloloskan air dan menyimpan air.
Tekstur tanah turut menentukan tata air dalam tanah, yaitu berupa
kecepatan infiltrasi, penetrasi dan kemampuan pengikatan air oleh tanah. Terjadi
tidaknya aliran permukaan, tergantung pada dua sifat yang dipunyai oleh tanah
tersebut, yaitu kapasitas infiltrasi yaitu kemampuan tanah untuk meresapkan air
dan permeabilitas dari lapisan tanah yang berlainan, yaitu kemampuan tanah
2
Universitas Sumatera Utara
untuk meluluskan air atau udara ke lapisan bawah profil tanah. Kemampuan tanah
untuk menyimpan dan meloloskan air juga akan ditentukan oleh porositas tanah
(Suripin, 2004).
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 poreus berarti
tanah yang cukup mempunyai ruang pori untuk pergerakan air dan udara masukkeluar tanah secara leluasa. Pori-pori tanah berisi udara dan air yang
komposisinya akan menentukan pertumbuhan tanaman, terutama tanaman yang
tumbuh dalam kondisi tanah tidak jenuh, yaitu pada kondisi kapasitas lapang,
seperti tanaman hortikultura dan tanaman pangan selain padi.
Kapasitas lapang (field capacity) adalah kondisi dimana tebal lapisan air
dalam pori-pori tanah mulai menipis, sehingga tegangan antar air-udara
meningkat hingga lebih besar dari gaya gravitasi, air gravitasi (pori-pori makro)
habis dan air tersedia (pada poro-pori meso dan mikro) bagi tanaman dalam
keadaan optimum (Hanafiah, 2005).
Tanaman pangan yang saat ini dibutuhkan dan masih mengimpor adalah
tanaman kedelai, jagung, gandum dan lain-lain. Kebutuhan kedelai di indonesia
setiap tahun selalu meningkat seiring dengan pertambahan penduduk dan
perbaikan pendapatan per kapita. Oleh karena itu di perlukan suplai kedelai
tambahan yang harus diimpor karena produksi dalam negeri belum dapat
mencukupi kebutuhan tersebut. Lahan budidaya kedelai pun di perluas dan
produktivitasnya ditingkatkan. Tanah dan iklim merupakan dua komponen
3
Universitas Sumatera Utara
lingkungan tumbuh yang berpengaruh pada pertumbuhan tanaman kedelai.
Pertumbuhan kedelai tidak bisa optimal bila tumbuh dilingkungan yang salah satu
komponen tumbuh optimal, tapi komponen lainnya sub-optimal. Hal ini karena
kedua komponen ini harus saling mendukung satu sama lain sehingga
pertumbuhan kedelai bisa optimal. Tanaman kedelai sebenarnya dapat tumbuh di
semua jenis tanah. Namun demikian, untuk mencapai tingkat pertumbuhan dan
produktivitas yang optimal, kedelai harus ditanam di tanah bertekstur lempung
berpasir atau liat berpasir (Adisarwanto, 2005).
Kebutuhan kedelai nasional mencapai 2,4 juta ton tiap tahunnya,
sementara kebutuhan bahan baku tempe dan tahu tersebut baru terpenuhi dari
hasil produksi petani sekitar 850 ribu ton, atau sekitar 35%. Indonesia masih
mengimpor 1,55 juta ton dari Amerika. Angka Ramalan II (ARAM II) produksi
kedelai pada tahun 2014 sebesar 4.680 ton, naik sebesar 1.451 ton dibanding
produksi ATAP tahun 2013. Kenaikan produksi disebabkan oleh kenaikan hasil
per hektar sebesar 0,40 kw/ha atau 3,87 persen dan luas panen naik sebesar 1.237
hektar atau 39,57 persen dibanding tahun 2013.
Tanaman kedelai memerlukan tanah yang memiliki kadar air optimal.
Pada kadar air 70-80% kapasitas lapang efisiensi serapan unsur fosfor optimal
pada tanaman kedelai yang di pupuk fosfor di tanah vertisol. Di samping itu
kondisi kekeringan sampai dengan kadar air 50% kapasital lapang masih bisa di
toleransi oleh tanaman kedelai. Sementara bila kadar air kurang dari 50%,
pertumbuhan kedelai akan terhambat sehingga produktivitasnya menurun sampai
20-30% (Adisarwanto, 2005).
4
Universitas Sumatera Utara
Di samping efisiensi serapan unsur hara, perlu pula diketahui efisiensi
irigasi pada tanaman kedelai, karena dengan kondisi kadar air tanah 50%
kapasitas lapang tanaman masih dapat tumbuh dengan baik, hal ini berarti akan
menghemat pemakaian air sebesar 50% dari kapasitas lapang. Di Indonesia
umumnya tanaman kedelai dibudidayakan atau dapat tumbuh pada tanah alluvial,
regosol, grumusol, latosol dan andosol (Suripin, 2004) serta pada tanah inceptisol
(Junaidi, 2013).
Karena tanah memiliki kemampuan menyerap air dan mengikat air yang
berbeda dan tanaman kedelai dapat tumbuh dalam kondisi kadar air tanah 50%
kapasitas lapang maka perlu dilakukan pengkajian distribusi air pada tanah
inceptisol dengan pemberian jumlah air yang berbeda, serta pengaruhnya terhadap
produksi tanaman kedelai.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji distribusi air pada tanah inceptisol
bertanaman kedelai dengan jumlah pemberian air yang berbeda dan pengaruhnya
terhadap produksi tanaman kedelai.
5
Universitas Sumatera Utara
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 referensi untuk melakukan penelitian yang
berhubungan dengan distribusi air di dalam berbagai jenis tanah dengan
pemberian
kadar air yang berbeda dan pengaruhnya terhadap
produktifitas tanaman.
6
Universitas Sumatera Utara
Latar Belakang
Tanah dan air merupakan sumberdaya yang paling fundamental yang
dimiliki oleh manusia. Tanah merupakan media utama dimana manusia bisa
mendapatkan
bahan
pangan,
sandang,
papan,
tambang
dan
tempat
dilaksanakannya berbagai aktifitas. Tanah dapat dipandang sebagai campuran
antara partikel mineral dan organik dengan berbagai ukuran dan komposisi.
Partikel-partikel tersebut menempati kurang lebih 50 % volume, sedangkan
sisanya, yang berupa pori-pori, diisi oleh air dan udara. Salah satu fungsi tanah
yang terpenting adalah tempat timbuhnya tanaman. Akar tanaman didalam tanah
menyerap
kebutuhan
utama
tumbuhan,
yaitu
air
nutrisi
dan
oksigen
(Suripin, 2004).
Air merupakan komponen utama tubuh tanaman, bahkan hampir 90% sel-sel
tanaman dan mikrobia terdiri dari air. Air yang diserap tanaman disamping
berfungsi sebagai komponen sel-selnya, juga berfungsi sebagai media reaksi pada
hampir seluruh proses metabolismenya yang
apabila telah terpakai diuapkan
melalui mekanisme transpirasi, yang bersama sama dengan penguapan tanah
sekitarnya (evaporasi) disebut evapotranspirasi. Dalam memproduksi biomassa
sangat banyak dibutuhkan air, tergantung pada jenis tanaman (Hanafiah, 2005).
Di dalam tanah, air berada di dalam ruang pori diantara padatan tanah. Jika
tanah dalam keadaan jenuh air, semua ruang pori tanah terisi oleh air. Dalam
keadaan ini jumlah air yang disimpan didalam tanah merupakan jumlah air
1
Universitas Sumatera Utara
maksimum disebut kapasitas penyimpanan air maksimum. Di dalam tanah air
dapat bertahan tetap berada di dalam ruang pori karena adanya berbagai gaya
yang bekerja pada air tersebut. Gaya-gaya yang menahan air hingga dapat
bertahan dalam rongga pori berasal dari adsorbsi molekul air oleh padatan tanah,
gaya tarik menarik antar molekul air, adanya larutan garam dan gaya kapiler
(Islami dan Utomo, 1995).
Di dalam tanah air dapat berpindah dan bergerak dalam lapisan tanah pada
elevasi dan suhu yang sama . hal ini terjadi karena adanya tarikan air oleh partikel
tanah yang dikenal dengan potensial matriks atau gaya kapiler. Karena adanya
gaya potensial tanah ini mengakibatkan 2 jenis tanah atau lebih yang memiliki
kandungan air yang sama akan menunjukkan pertumbuhan tanaman yang berbeda,
hal ini menunjukkan bahwa penyebaran air dalam tanah juga mempengaruhi
jumlah air yang tersedia bagi tanaman (Islami dan Utomo, 1995).
Indonesia memiliki daratan yang cukup luas sehingga terdapat berbagai
jenis tanah, setiap tanah memiliki struktur dan tekstur yang berbeda. Perbedaan
struktur dan tekstur tanah ini berkaitan dengan sifat-sifat fisik lainnya, seperti
porositas. hal ini juga mengakibatkan adanya perbedaan kemampuan tanah untuk
meloloskan air dan menyimpan air.
Tekstur tanah turut menentukan tata air dalam tanah, yaitu berupa
kecepatan infiltrasi, penetrasi dan kemampuan pengikatan air oleh tanah. Terjadi
tidaknya aliran permukaan, tergantung pada dua sifat yang dipunyai oleh tanah
tersebut, yaitu kapasitas infiltrasi yaitu kemampuan tanah untuk meresapkan air
dan permeabilitas dari lapisan tanah yang berlainan, yaitu kemampuan tanah
2
Universitas Sumatera Utara
untuk meluluskan air atau udara ke lapisan bawah profil tanah. Kemampuan tanah
untuk menyimpan dan meloloskan air juga akan ditentukan oleh porositas tanah
(Suripin, 2004).
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 poreus berarti
tanah yang cukup mempunyai ruang pori untuk pergerakan air dan udara masukkeluar tanah secara leluasa. Pori-pori tanah berisi udara dan air yang
komposisinya akan menentukan pertumbuhan tanaman, terutama tanaman yang
tumbuh dalam kondisi tanah tidak jenuh, yaitu pada kondisi kapasitas lapang,
seperti tanaman hortikultura dan tanaman pangan selain padi.
Kapasitas lapang (field capacity) adalah kondisi dimana tebal lapisan air
dalam pori-pori tanah mulai menipis, sehingga tegangan antar air-udara
meningkat hingga lebih besar dari gaya gravitasi, air gravitasi (pori-pori makro)
habis dan air tersedia (pada poro-pori meso dan mikro) bagi tanaman dalam
keadaan optimum (Hanafiah, 2005).
Tanaman pangan yang saat ini dibutuhkan dan masih mengimpor adalah
tanaman kedelai, jagung, gandum dan lain-lain. Kebutuhan kedelai di indonesia
setiap tahun selalu meningkat seiring dengan pertambahan penduduk dan
perbaikan pendapatan per kapita. Oleh karena itu di perlukan suplai kedelai
tambahan yang harus diimpor karena produksi dalam negeri belum dapat
mencukupi kebutuhan tersebut. Lahan budidaya kedelai pun di perluas dan
produktivitasnya ditingkatkan. Tanah dan iklim merupakan dua komponen
3
Universitas Sumatera Utara
lingkungan tumbuh yang berpengaruh pada pertumbuhan tanaman kedelai.
Pertumbuhan kedelai tidak bisa optimal bila tumbuh dilingkungan yang salah satu
komponen tumbuh optimal, tapi komponen lainnya sub-optimal. Hal ini karena
kedua komponen ini harus saling mendukung satu sama lain sehingga
pertumbuhan kedelai bisa optimal. Tanaman kedelai sebenarnya dapat tumbuh di
semua jenis tanah. Namun demikian, untuk mencapai tingkat pertumbuhan dan
produktivitas yang optimal, kedelai harus ditanam di tanah bertekstur lempung
berpasir atau liat berpasir (Adisarwanto, 2005).
Kebutuhan kedelai nasional mencapai 2,4 juta ton tiap tahunnya,
sementara kebutuhan bahan baku tempe dan tahu tersebut baru terpenuhi dari
hasil produksi petani sekitar 850 ribu ton, atau sekitar 35%. Indonesia masih
mengimpor 1,55 juta ton dari Amerika. Angka Ramalan II (ARAM II) produksi
kedelai pada tahun 2014 sebesar 4.680 ton, naik sebesar 1.451 ton dibanding
produksi ATAP tahun 2013. Kenaikan produksi disebabkan oleh kenaikan hasil
per hektar sebesar 0,40 kw/ha atau 3,87 persen dan luas panen naik sebesar 1.237
hektar atau 39,57 persen dibanding tahun 2013.
Tanaman kedelai memerlukan tanah yang memiliki kadar air optimal.
Pada kadar air 70-80% kapasitas lapang efisiensi serapan unsur fosfor optimal
pada tanaman kedelai yang di pupuk fosfor di tanah vertisol. Di samping itu
kondisi kekeringan sampai dengan kadar air 50% kapasital lapang masih bisa di
toleransi oleh tanaman kedelai. Sementara bila kadar air kurang dari 50%,
pertumbuhan kedelai akan terhambat sehingga produktivitasnya menurun sampai
20-30% (Adisarwanto, 2005).
4
Universitas Sumatera Utara
Di samping efisiensi serapan unsur hara, perlu pula diketahui efisiensi
irigasi pada tanaman kedelai, karena dengan kondisi kadar air tanah 50%
kapasitas lapang tanaman masih dapat tumbuh dengan baik, hal ini berarti akan
menghemat pemakaian air sebesar 50% dari kapasitas lapang. Di Indonesia
umumnya tanaman kedelai dibudidayakan atau dapat tumbuh pada tanah alluvial,
regosol, grumusol, latosol dan andosol (Suripin, 2004) serta pada tanah inceptisol
(Junaidi, 2013).
Karena tanah memiliki kemampuan menyerap air dan mengikat air yang
berbeda dan tanaman kedelai dapat tumbuh dalam kondisi kadar air tanah 50%
kapasitas lapang maka perlu dilakukan pengkajian distribusi air pada tanah
inceptisol dengan pemberian jumlah air yang berbeda, serta pengaruhnya terhadap
produksi tanaman kedelai.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji distribusi air pada tanah inceptisol
bertanaman kedelai dengan jumlah pemberian air yang berbeda dan pengaruhnya
terhadap produksi tanaman kedelai.
5
Universitas Sumatera Utara
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 referensi untuk melakukan penelitian yang
berhubungan dengan distribusi air di dalam berbagai jenis tanah dengan
pemberian
kadar air yang berbeda dan pengaruhnya terhadap
produktifitas tanaman.
6
Universitas Sumatera Utara