HUBUNGAN AIR, TANAH DAN TANAMAN

  HUBUNGAN AIR, TANAH DAN

TANAMAN

KLASIFIKASI AIR TANAH

  

  Secara Fisik

   air bebas (air gravitasi) : air yang diatus oleh gaya gravitasi. Air

dalam kondisi jenuh dan berada diantara pF 0 dan pF 2,54 (diantara

jenuh air dan kapasitas lapang)

  

air kapiler : air dalam pori-pori tanah dengan tegangan antara pF 2,

   air higroskopis : air di permukaan tanah yang dipegang antara pF 4,5 dan 7,0 (antara koefsien higroskopis dan kering oven) 4 dan 4,5 (kapasitas lapang dan koefsien higroskopis).

   Secara Biologi  air tidak berguna : setara dengan air bebas menurut klasifkasi fsik. Kkelas ini tidak berlaku bagi padi di sawaah dan hidroft yang hidup dalam jenuh air

   air tersedia : air yang terdapat diantara kapsitas lapang dan titik layu tetap (pF 2,54 dan 4,17), dan

   air tidak tersedia : air yang berada pada tegangan diatas titik layu tetap (diatas pF 4,17). Air dipegang tanah dengan tegangan lebih kuat dibanding kekuatan akar menyerap air.

KLASIFIKASI AIR TANAH

   Berdasarkan Status / Tegangan Lengas Tanah

KLASIFIKASI AIR TANAH

  

  Berdasarkan Status / Tegangan Lengas Tanah

   Jenuh, Tanah dikatagorikan jenuh manakala seluruh rongga pori terisi air sampai air pada rongga pori makro habis, dan pada saat

air pada rongga pori makro habis karena gaya gravitasi mulai

dinyatakan dalam keadaan kapasitas lapang, tegangan lengas

tanah = 0 cm H ^{2 O, 0 bar atau pF 0.}

   Kapasitas Lapang, Berdasarkan beberapa penelitian kapasitas lapang biasanya dicapai dua hari setelah tanah mengalami

penjenuhan total baik akibat hujan lebat atau irigasi. Tegangan

kelembaban tanah pada kapasitas lapang untuk tanah pasir mendekati 1/10 atm, sedangkan untuk tanah liat (clay) mendekati

1/3 atm. Tegangan kelembaban tanah ini dapat pula dinyatakan

dalam satuan pF, dan pada kapasitas lapang umumnya besarnya

pF ini adalah = 2,54. Pada keadaan kapasitas lapang sebagian

besar air tanah berupa kapiler dan sebagian lagi berupa air higroskopis yang terikat pada partikel tanah. Tegangan lengas = 346 cm H O; 0,3 bar atau pF 2,54. ₂

KLASIFIKASI AIR TANAH

   Berdasarkan Status / Tegangan Lengas Tanah 

  Layu Permanen, Batas bawaah dari air kapiler adalah layu permanen, yaitu batas terendah dimana air dalam tanah sudah tidak lagi mampu diserap oleh tanaman dan kalau mencapai batas ini tanaman layu dan

kalaupun disiran lagi tanaman akan tetap layu dan mati, sedangkan

bila kadar airnya diatas itu, yaitu pada batas layu, tanaman mengalami layu dan bila disiram lagi tanaman dapat tumbuh kembali. Air tanah pada keadaan layu permanen terikat kuat oleh partikel tanah dengan tegangan kelembaban tanahnya antara 7 atm sampai 40 atm atau 15,849 cm H ^{2 O; 15 bar; pF 4,17 Nilai ini tergantung dari tekstur} tanah dan kadar garam.

  

Kering, Kkadar air tanah setelah diangin-anginkan di tempat teduh

sampai mencapai keseimbangan dengan kelengasan atmosfer.

  Tegangan lengas = 106 cm H ^{2 O; 1000 bar; pF 6. Kkadar air tanah} setelah dikeringkan dalam oven pada suhu 105-110 C sampai tidak ada lagi air yang menguap (timbangan tetap; biasanya membutuhkan waaktu 16-18 jam). Tegangan lengas tanah = 107 cm H ^{2 O; 10.000 bar;} atau pF 7,0. HUBUNGAN AIR – TANAH - TANAMAN 

  Tanaman memerlukan air 

  Tanah menyimpan air yang dibutuhkan tanaman 

  

Atmosfer menyediakan energi yang diperlukan

tanaman untuk mengambil air dari tanah

  CO2 dari Udara Fotosintesis: CO2 + H2O ---- Karbohidrat (Glukosa) Glukosa Pati dan senyawa organik lain dalam buah dan biji Air dari tanah

  Stomata: Pintu lalulintas CO2, O2, dan H2O

  Fotosintesis: CO2 + H2O Karbohidrat (Glukosa)

  CO2 dari Udara Glukosa Pati

  dan senyawa organik lain dalam biji Air dari tanah

  Budidaya

tanaman padi sawah

memerlukan banyak

air

KEBUTUHAN AIR

  TANAMAN A plant has diferent water needs at diferent stages

of growth. While

a plant is young

it requires less

water than when

it is in the reproductive stage. When the plant approaches maturity, its water need drops. Curves have been developed that

PENYERAPAN AIR OLEH TANAMAN

   Jalur penyerapan air oleh tanaman adalah melalui; larutan air tanah  sel-sel epidermis akar (rambut akar)  korteks  endodermis  xylem akar

  PENYERAPAN AIR v.s KEDALAMAN AKAR 

  A plant’s root depth determines the depth to which soil water can be extracted. A young plant has only shallow roots and soil water deeper than rooting depth is of no

  Air Air

  use to the plant. Plants typically

  diserap

  extract about 40 percent of their

  diserap

  water needs from the top quarter

  40

  40

  of their root zone, then 30

  % %

  percent from the next quarter, 20 percent from the third quarter, taking only 10 percent from the

  30

  30

  deepest quarter. Therefore, plants

  % %

  will extract about 70 percent of their water from the top half of

  20

  20 their total root penetration.

  % %

  

  Deeper portions of the root zone

  10 can supply a higher percentage of

  10

  the crop’s water needs if the

  % % upper portion is depleted.

  However, reliance on utilization of deeper water will reduce optimum

KETERSEDIAAN AIR BAGI TANAMAN

KETERSEDIAAN AIR BAGI TANAMAN

  

Air tersedia bagi tanaman itu berada antara

layu permanen dan keadaan kapasitas lapang 

  Air tersedia (AT) = kapasitas lapang (KkL) – layu permanent (LP) 

  Bila dikaitkan dengan kedalaman akar D ( KL LP )

   rz

  AT  100

  Dimana : AT = Air tersedia untuk tanaman (cm) Drz = kedalaman zona perakaran tanaman (cm) KkL = kadar air dalam kondisi kapasitas lapang (%) LP = kadar air dalam kondisi layu permanen (%)

KETERSEDIAAN AIR BAGI TANAMAN

   Apabila kondisi lengas tanah dijaga pada kisaran antara KkL dan θc (kadar lengas tanah kritis) kualitas hasil tanaman lebih baik, dan untuk itu dikenal istilah

air siap tersedia, AST, (Ready Available Water, RAW)

  D ( KL )   rz c

  = 0,50 atau 0,60 ( KkL – LP) RAW

   100 

  Maksimum kekurangan air yang diperbolehkan (MKkAD) 

  MKkAD = AST/AT 

  AST = (MKkAD) (AT) = (MKkAD) (D )(KkL – LP)/100 rz

KETERSEDIAAN AIR BAGI TANAMAN

   Nilai MKkAD dan Kkedalaman Perakaran, D rz

  Beberapa Tanaman

PERGERAKAN AIR DALAM TANAH

  Gerakan air Gerakan air tanah dipengaruhi oleh tanah kandungan air tanah Penetrasi air dari tnh basah ke tnh kering (cm)

   18 Tanah lembab, kadar air awal 29% Tanah lembab, kadar air awal 20.2% Tanah lembab, kadar air awal 15.9% 26 156 Jumlah hari kontak, hari Sumber: Gardner & Widtsoe, 1921.

  17

  Kecepatan gerakan air dlm tanah dipengaruhi oleh LAJU dua faktor: GERAKAN AIR

  1. Daya dari air yang bergerak TANAH

  2. Hantaran hidraulik = Hantaran kapiler = daya hantar i = k.f dimana i = volume air yang bergerak; f = daya air yg bergerak dan k = konstante. Daya air yg bergerak = daya penggerak, ditentukan oleh dua faktor:

  1. Gaya gravitasi, berpengaruh thd gerak ke bawah

  2. Selisih tegangan air tanah, ke semua arah Gerakan air semakin cepat kalau perbedaan tegangan semakin tinggi. Hantaran hidraulik ditentukan oleh bbrp faktor:

  1. Ukuran pori tanah

  2. Besarnya tegangan untuk menahan air Pada gerakan jenuh, tegangan airnya rendah, shg hantaran hidraulik berbanding lurus dengan ukuran pori Pd tanah pasir, penurunan daya hantar lebih jelas kalau terjadi penurunan kandungan air tanah Lapisan pasir dlm profl tanah akan menjadi penghalang gerakan air tidak jenuh

  18

PERGERAKAN AIR DALAM TANAH

  Gerakan Air Tanah Tidak Jenuh Gerakan tidak jenuh = gejala kapilaritas = air bergerak dari muka air tanah ke atas melalui pori mikro. Gaya adhesi dan kohesi bekerja aktif pada kolom air (dalam pori mikro), ujung kolom air berbentuk cekung. Perbedaan tegangan air tanah akan menentukan arah gerakan air tanah secara tidak jenuh. Air bergerak dari daerah dengan tegangan rendah (kadar air tinggi) ke daerah yang tegangannya tinggi (kadar air rendah, kering). Gerakan air ini dapat terjadi ke segala arah dan berlangsung secara terus-menerus. Pelapisan tanah berpengaruh terhadap gerakan air tanah. Lapisan keras atau lapisan kedap air memperlambat gerakan air Lapisan berpasir menjadi penghalang bagi gerakan air dari lapisan yg bertekstur halus. Gerakan air dlm lapisan berpasir sgt lambat pd

  20 PERKOLASI Jumlah air perkolasi

  Faktor yg berpengaruh:

  1. Jumlah air yang ditambahkan

  2. Kemampuan infltrasi permukaan tanah

  3. Daya hantar air horison tanah

  4. Jumlah air yg ditahan profl tanah pd kondisi kapasitas lapang

  Keempat faktor di atas ditentukan oleh struktur dan tekstur tanah Tanah berpasir punya kapasitas ilfltrasi dan daya hantar air sangat tinggi, kemampuan menahan air rendah, shg perkolasinya mudah dan cepat Tanah tekstur halus, umumnya perkolasinya rendah dan sangat beragam; faktor lain yg berpengaruh:

  1. Bahan liat koloidal dpt menyumbat pori mikro & medium

  2. Liat tipe 2:1 yang mengembang-mengkerut sangat berperan

  Gerakan Jenuh Air hujan dan irigasi memasuki tanah, (Perkolasi) menggantikan udara dalam pori makro - medium - mikro. Selanjutnya air bergerak ke bawah melalui proses gerakan jenuh dibawah pengaruh gaya gravitasi dan kapiler. Gerakan air jenuh ke arah bawah ini berlangsung terus selama cukup air dan tidak ada lapisan penghalang

  

Pola pergerakan air gravitasi dalam

tanah

  TUGAS 

  

Cari nilai KkL dan TLP dari berbagai tekstur

tanah (cantumkan pustaka yang digunakan) 

  Hitung nilai maksimum defsit air yang

diperbolehkan untuk tanaman jagung, jika

diketahui nilai : 

  KkL = 80 % 

  TLP = 40 % 

  Titik kritis = 60 % dari AT