AIR TANAH (1) CINTA TANAH AIR
DASAR DASAR ILMU TANAH
AIR TANAH
PENGERTIAN AIR TANAH
FUNGSI AIR TANAH
MACAM AIR TANAH
KADAR AIR TANAH
ENERGI AIR TANAH
PENGERTIAN AIR TANAH
Air Tanah sejumlah air yang terkandung
atau ditahan (retained) dalam satu unit
masa/volume tanah
Yang berbeda pengaruhnya dari satu tanah ke tanah lain
Dalam tanah yang sama, berbeda dari satu tempat ke
tempat lain
AIR TANAH
KADAR AIR
ENERGI AIR
•
•
•
•
•
Menurut Tood, (1960) diacu dalam Asdak, (2002), air tanah
dapat ditampung pada beberap bagian wilayah (zona), yaitu :
(A). Zona air tanah : bermula dari permukaan tanah dan
berkembang ke dalam tanah melalui akar tanaman. Kedlman
yang dicapai tergantung tipe tanah dan vegetasi. Zona ini dapat
diklasifikskn menjadi zona air higroskopis, yaitu air yang
langsung diserap dari udara di atas permukaan tanah; air kapiler
dan air gravitasi, yaitu air yang bergerak ke dalam tanah karena
gaya gravitasi bumi.
(B). Zona pertengahan (intermediate zona) : zona ini terletak
antara permukaan tanah dan permukaan air tanah dan
merupakan daerah infiltrasi.
(C). Zona kapiler (capillary zona) : zona ini terbentang dari
permukaan air tanah ke atas sampai ketinggian yang dapat
dicapai oleh gerakan air kapiler.
(D). Zona jenuh (saturated zona). Zona yang terletak di atas
lapisan kedap air dan semua pori-pori tanahnya terisi oleh air.
Gambar: penampang air dalam tanah
moisture
unsaturated zone
capillary zone
saturated zone
bebas
tanah
MAT
air tanah
air kapiler
Paradigma baru:
Neraca Airtanah Konstan dan Nir Aliran Permukaan Buatan (Zero
Artificial Run Off)
Couse note for ITB student. Permission for other uses to Prof. Deny Juanda Puradimaja
e. Air gravitasi : air yang bergerak ke lapisan lebih
dalam karena gaya gravitasi atau bergerak pada zona
jenuh . Air ini dibedakan :
1. Capillary gravitation water : yaitu air yang bergerak
karena pengaruh gaya berat dan kapiler
2. Downward gravitation water : yaitu air yang bergerak
melalui pori-pori non kapiler dan menuju ke air bawah
tanah
•
f. Uap air (water vapour) : air dalam keadaan sebagai uap
dalam pori-pori tanah
Air tanah dapat diklasifikasikan dalam beberapa definisi,
yaitu :
a. Air osmotik : Air yang terpengaruh gaya osmotik dan
banyak terdapat dalam sel2 jasad hidup.
b. Air higroskopik : air yang terdapat pada permukaan
partikel tanah dan diikat kuat karena gaya permukaan.
c. Air tersier : air yang terikat karena gaya kapiler pada pori2
tanah dan berhubungan dengan air bawah tanah.
d. Held water : atau (half wasser) yaitu air yang berada pada
partikel tanah dengan tegangan permukaan tanah pada
tekanan normal dan dapat bergerak tidak bersatu dengan air
tanah lainnya atau air bawah tanah.
•
Air Bawah Tanah
ABT (ground water) adl air yg mengisi pori tanah
dan/atau batuan serta bertekanan sm dgn atmosfer atau
dpt dikatakan semua air yg terdpt di bawah permukaan
ABT (groundwater table) dan pd zona jenuh.
• Secara umum, 97% sumber air tawar yg berada di bumi
adl air tanah.
• Air tanah ditemukan hampir di semua tempat di bumi,
walaupun di daerah paling kering spt padang pasir
ataupun di bawah tanah yg membeku krn tertutup lap
salju atau es.
•
•
Air bawah tanah berasal dr air hujan, air tersekap
(connate water) dan air magma.
Asal-Usul ABT (Air Bawah Tanah) dapat
dikembangkan berdasarkan beberapa teori,
diantaranya :
• A. Teori Infiltrasi : ABT berasal dari air hujan yang jatuh
ke tanah (air tanah) terus masuk sebagai air infiltrasi
setelah jenuh atau pori-pori terisi air maka air
terus ke
bawah sebagai air perkolasi untuk kemudian menjadi
air bawah tanah.
• B. Teori Air Juvenil : air bawah tanah yang terbentuk
berasal dari magma yang telah mengalami berbagai
proses yang belum dapat diterangkan secara jelas.
ABT di bagi 2, air magmatik dan air vulkanik.
C. Teori Connate Water : ABT berasal dari formasi
•
batuan endapan di bawah laut yang lambat laun
•
terangkat ke permukaan air laut. Air yang tersimpan
•
dan terbawa dalam formasi batuan tersebut akan menjadi
ABT.
D. Teori Kondensasi : ABT sebagian besar berasal dari uap
air di udara yang berkondesasi dan beredar melalui
rongga atau retakan batuan. Awan yang terbawa udara
dalam memasuki rongga atau retakan dapat mengalami
pengembunan dan akan mencair yg kemudian
menjadi ABT.
•
•
ABT dapat berada dalam beberapa kondisi sbb:
•
•
A.
Lapisan permeabel dan lapisan impermeabel .
Lapisan yang dapat dilalui dengan mudah oleh ABT
seperti pasir kerikil disebut lapisan PERMEABEL.
•
Lapisan yang sulit dilalui ABT seperti lapisan liat
atau debu lapisan kedap air (aquiclude) dan lapisan
yang menahan air seperti batuan disebut lapisan
kedap air (aquifuge). Keduanya disebut
IMPERMEABEL.
•
Lapisan permeabel yang jenuh dengan ABT
diatasnya disebut juga Aquifer.
•
•
•
B. Air bebas dan air terkekang (free water dan confined
water).
ABT dalam aquifer yang tertutup dengan lapisan
impermeabel mendapat tekanan disebut air terkekang.
•
ABT dalam aquifer yang tidak tertutup dengan lapisan
impermeabel disebut ABT bebas atau air tiddk terkekang.
•
Permukaan ABT di dalam sumur dari ABT dari akuifer
adalah permukaan air terkekang. Jadi permukaan air bebas
adalah batas antara zona jenuh (ABT) dan zona aerasi
(zona tidakJenuh/air tanah).
•
C. ABT tumpang (Perched groundwater).
Lapisan impermeabel dapat terbentuk dalam zona aerasi
dan ABT yg terbentuk diatasnya disebut ABT tumpang, air
tumpang tidak dapat dijadikam sebagai sumber usaha
• pengembangan air tanah karena mempunyai permukaan
• air yang bervariasi dan volume yang tidak besar.
•
Beberapa keadaan yang menyebabkan tekanan pada ABT
akan mengakibatkan variasi kedlman ABT, sifatt faktor
musiman seperti perubahan pada aliran sungai dan
perubahan tekanan
• atm, angin, pasang surut, penampungan/rembesan,
• serta gempa bumi.
•
Fluktuasi tinggi muka ABT secara alamiah akan seimbang
• Tinggi muka air juga mengalami fluktuasi karena adanya
kegiatan pengambilan air tanah dan adanya pasokan air
tanah di daerah resapan, fluktuasi juga dapat terjadi akibat
adanya perubahan atau pergantian musim.
•
Persamaan keseimbangan ABT adalah :
•
•
= semua bentuk pengisian seperti rembesan dari sungai
dan lain-lain
•
= semua bentuk pengeluaran seperti rembesan melalui
sungan dan lain-lain
= perubahan cadangan air bawah tanah
•
ALIRAN AIR BAWAH TANAH
• Aliran ABT adalah air bawah tanah yang bergerak
menuju saluran secara lateral dan lambat melalui
daerah yang jenuh air. Air ini dapat mencapai
saluran setelah beberapa hari, minggu atau bulan.
• Aliran ABT didasari oleh hukum DARCY dan
Konduktivitas Hidraulik serta Kompresibilitas dan
Tegangan Efektif.
RETENSI AIR TANAH
RETENSI (Penahanan) AIR DI DALAM TANAH
DISEBABKLAN OLEH GAYA SBB:
G.KOHESI: GAYA TARIK MENARIK ANTARA MOL. AIR
G. ADESI: GAYA TARIK MENARIK ATR MOL. AIR & TANAH
G. OSMOTIK: PENGIKATAN AIR OLEH GARAM TERLARUT
G. GRAVITASI: GAYA YG CENDRUNG MENARIK AIR KE
BAWAH (AKIBAT GAYA TARIK BUMI)
FUNGSI AIR TANAH
BAGI TUMBUHAN:
PENYUSUN TUBUH
TRANSPORTASI HARA KE PERM. AKAR
DISTRIBUSI HARA DALAM TUBUH
ASSIMILASI CHO (proses fotosintesis)
- RESPIRASI AKAR
- TRANSPIRASI
- AKTIFITAS BIOLOGIS
- DIST. HSL FOTOSINT.
REAKSI KIMIA DALAM TANAH:
PELAPUKAN/PELEPASAN U.HARA DARI MIN. PRIMER
PELARUT HARA
PENCUCI GRM BERACUN
REDOKS
FUNGSI AIR TANAH
…sambungan.
SIFAT TANAH LAINNYA:
DISTRIBUSI PORI
MENGEMBANG DAN MENGKERUT
SIFAT MEKANIS: e.g.(CONSISTENSI, PLASTICITY, STRENGTH,
COMPACTIBILITY, PENETRABILITY,
AND TRAFFICABILITY)
PENGELOLAAN LAHAN:
MENENTUKAN WAKTU PENGOLAHAN YANG TEPAT
MEMPERMUDAH PENGOLAHAN
MENGENDALI PERUBAHAN SUHU
MENGHAMBAT GULMA TUMBUH (eg. Sawah)
STICKINESS,
MACAM AIR TANAH
Air Higroskopis:
Air adesi (adsorpsi):
Lapisan tipis air di sekeliling partikel (butir) tanah
Diikat sangat kuat oleh tenaga elektris partikel tanah dan mol. Air
Mungkin dalam bentuk kristal, sedikit-tidak bergerak
Tingkat energi rendah, tidak tersedia bagi tanaman
Dapat hilang dengan pemanasan 105oC (oven)
Air Kohesi (kapiler)
Berupa selaput tipis mengelilingi permukaan aggregat tanah (± 15-20 mol. Air)
Sebagian besar uap air
Lapisan air terluar mengelilingi aggregate tanah
Diikat tidak sekuat air adesi
Bentuk cair, mudah diambil tanaman
Tingkat energi > tingkat energi adesi
Bergerak sangat lambat
Air Grafitasi
Tidak dipengaruhi oleh daya hisap matrik tanah
Mudah bergerak dibawah pengaruh grafitasi
Mengisi pori makro
PENAMPILAN FISIK AIR YANG DIRETENSI
Air higroskopis
air kapiler ( MengisiPori Mikro
Butir Tanah
Pori Makro berisi udara
Air Adesi
ButirTanah
Muka air Tanah
Tanah Jenuh Air
KA (Kadar Asam) Tanah dipengaruhi oleh:
Tekstur,
KA tanah pasir < KA tanah Lempung < debu < liat <
gambut
Struktur,
BO (Bahan Organik)
Macam Kation Terjerap:
Na > K > Mg > Ca
Jenis koloid:
Humus > liat
Humat > Humin > Fulfat
Montmorill > Vermi> Illite > Chlorite > Kaolinite
KADAR AIR TANAH
Bila padatan tanah dipadatkan, maka
Pori
Tanah
Air + Udara
Udara
Air
Padatan
Padatan
Tanah
Mineral + BO
Tanah Jenuh: semua pori diisi air
Tanah Kering oven: semua pori diisi udara
PENETAPAN KADAR AIR TANAH
1.
2.
3.
Gravimetrik (conventional)
Hambatan listrik: eg.Gypsum Block
Neutron Scattering: Neutron Probe
Soil Surface
PERHITUNGAN
KADAR AIR TANAH
SATUAN:
KA % Berat = BB-BK x 100
(gg-1)
BK
KA % vol. = BB – BK x 100
(gcm-3)
Volume
atau
KA % Vol.= % Berat x BV
Note: BB = Berat tanah basah
BK = Berat tanah kering tetap (BK oven)
KA = Kadar Air
Contoh:
4 cm
Berat tanah dari lapa4 cm
ngan = 100 g, setelah
diovenkan 48 jam pada
4 cm
105oC = 80 g
Volume tanah = 4 x 4 x 4 = 64 cm3
BV = BK = 80/64 = 1.25 gcm-3
Vol.
KA % berat = 100-80 x 100 = 25%
80
KA % Vol. = 100-80 x 100 = 31.25%
64
atau
= 25% x 1.25 = 31.25%
KENYATAAN
Tanah diperlakukan sama tapi punya kandungan air
berbeda
Dua tanah yang punya kandungan air sama tetapi
respon tanaman berbeda
Bila dua tanah beda tekstur punya kandungan air yang
sama didekatkan satu sama lain, air akan bergerak dari
satu tanah ke tanah yang lain, umumnya dari tekstur
kasar ke halus
Why ???
ENERGI AIR TANAH
Evapotranspirasi
Evaporasi
Infiltrasi
Absorption
Perkolasi
• PERGERAKAN AIR TANAH
…………PERBEDAAN
ENERGI
Energi Air Tanah: Berhubungan dengan pergerakan air
dalam tanah dan ketersediaannya bagi tanaman.
Tingkat energi air tanah dinyatakan dengan satuan
daya hisap
Ψw = Ψp + Ψo + Ψm + Ψg
Ψw = total energi potensial air tanah
Ψp = potensial tekanan
Ψo = potensial osmotik (larutan)
Ψm = potensial matrik
Ψg = potensial gravitasi
HISAPAN ATAU TEGANGAN AIR TANAH:
- Disebabkan oleh pot.matrik (Ψm) dan pot.osmotik (Ψo)
- yaitu tenaga yang bertanggung jawab terhadap
retensi/pengikatan air oleh tanah (= tenaga yang harus
dikeluarkan untuk mengekstrak/memperoleh air tanah)
- Pot. Matrik dan Osmotik dinyatakan dengan (-) (berbanding
terbalik dg energi dan kadar air tanah).
Alat Penetapan Potensial Air Tanah
1. Corong Buchner (KolomAir)
2. Tensiometer
3. Pressure Plate Apparatus 4. Thermocouple Psychrometer
Satuan Energi Air Tanah:
1. Cm kolom air
2. pF (log dari tinggi kolom air)
3. Bar/atm/Pascal
4. J/kg
KORELASI ENERGI DAN KADAR AIR TANAH
Kemampuan Retensi Maks.(=Jenuh Air):
jlh maks air yang bisa diserap oleh satuan vol. tanah
Pori makro + mikro terisi air
Ditahan pada hisapan ~ 0 atm
Kapasitas Lapang;
KA tanah setelah air gravitasi hilang
Batas teratas air tersedia bagi tanaman
Tegangan perm. Lapisan air ± 1/3 atm (= pF 2.54)
Koefisien Layu:
KA tanah saat akar tanaman tdk mampu mengektraksnya lagi
Kec. Absorbsi air tidak bisa mempertahankan turgor tumbuhan
Tanaman mulai layu, dan mati
Tegangan perm. Lapisan air ± 15 atm (= pF 4.2)
Koefisien Higroskopis:
KA tanah tdk bisa diekstrak tanaman
Tegangan perm. Lap air ± 31-10.000 atm (pF 4.5-7)
Specific storage
Simpanan air dalam tanah
Bila recharge (air yang masuk aquifer) =
discharge (air yang keluar aquifer), maka
simpanan air dalam aquifer seimbang
Istilah-Istilah dalam air tanah
Aquiclude: formasi geologi yang dapat menampung air tetapi
tidak dapat melepas air dalam jumlah yng cukup
Aquifuge: formasi geologi yang tidak dapat menampung
maupun melepas air dalam jumlah cukup
Specific yield: jumlah air yang dihasilkan dari 1 unit volume
tanah bila didrainase pengaruh gravitasi
Specific retention: jumlah air yang masih tertahan oleh 1 unit
volume tanah setelah didrainase dengan gravitasi
Sekian dan Terima
Kasih
AIR TANAH
PENGERTIAN AIR TANAH
FUNGSI AIR TANAH
MACAM AIR TANAH
KADAR AIR TANAH
ENERGI AIR TANAH
PENGERTIAN AIR TANAH
Air Tanah sejumlah air yang terkandung
atau ditahan (retained) dalam satu unit
masa/volume tanah
Yang berbeda pengaruhnya dari satu tanah ke tanah lain
Dalam tanah yang sama, berbeda dari satu tempat ke
tempat lain
AIR TANAH
KADAR AIR
ENERGI AIR
•
•
•
•
•
Menurut Tood, (1960) diacu dalam Asdak, (2002), air tanah
dapat ditampung pada beberap bagian wilayah (zona), yaitu :
(A). Zona air tanah : bermula dari permukaan tanah dan
berkembang ke dalam tanah melalui akar tanaman. Kedlman
yang dicapai tergantung tipe tanah dan vegetasi. Zona ini dapat
diklasifikskn menjadi zona air higroskopis, yaitu air yang
langsung diserap dari udara di atas permukaan tanah; air kapiler
dan air gravitasi, yaitu air yang bergerak ke dalam tanah karena
gaya gravitasi bumi.
(B). Zona pertengahan (intermediate zona) : zona ini terletak
antara permukaan tanah dan permukaan air tanah dan
merupakan daerah infiltrasi.
(C). Zona kapiler (capillary zona) : zona ini terbentang dari
permukaan air tanah ke atas sampai ketinggian yang dapat
dicapai oleh gerakan air kapiler.
(D). Zona jenuh (saturated zona). Zona yang terletak di atas
lapisan kedap air dan semua pori-pori tanahnya terisi oleh air.
Gambar: penampang air dalam tanah
moisture
unsaturated zone
capillary zone
saturated zone
bebas
tanah
MAT
air tanah
air kapiler
Paradigma baru:
Neraca Airtanah Konstan dan Nir Aliran Permukaan Buatan (Zero
Artificial Run Off)
Couse note for ITB student. Permission for other uses to Prof. Deny Juanda Puradimaja
e. Air gravitasi : air yang bergerak ke lapisan lebih
dalam karena gaya gravitasi atau bergerak pada zona
jenuh . Air ini dibedakan :
1. Capillary gravitation water : yaitu air yang bergerak
karena pengaruh gaya berat dan kapiler
2. Downward gravitation water : yaitu air yang bergerak
melalui pori-pori non kapiler dan menuju ke air bawah
tanah
•
f. Uap air (water vapour) : air dalam keadaan sebagai uap
dalam pori-pori tanah
Air tanah dapat diklasifikasikan dalam beberapa definisi,
yaitu :
a. Air osmotik : Air yang terpengaruh gaya osmotik dan
banyak terdapat dalam sel2 jasad hidup.
b. Air higroskopik : air yang terdapat pada permukaan
partikel tanah dan diikat kuat karena gaya permukaan.
c. Air tersier : air yang terikat karena gaya kapiler pada pori2
tanah dan berhubungan dengan air bawah tanah.
d. Held water : atau (half wasser) yaitu air yang berada pada
partikel tanah dengan tegangan permukaan tanah pada
tekanan normal dan dapat bergerak tidak bersatu dengan air
tanah lainnya atau air bawah tanah.
•
Air Bawah Tanah
ABT (ground water) adl air yg mengisi pori tanah
dan/atau batuan serta bertekanan sm dgn atmosfer atau
dpt dikatakan semua air yg terdpt di bawah permukaan
ABT (groundwater table) dan pd zona jenuh.
• Secara umum, 97% sumber air tawar yg berada di bumi
adl air tanah.
• Air tanah ditemukan hampir di semua tempat di bumi,
walaupun di daerah paling kering spt padang pasir
ataupun di bawah tanah yg membeku krn tertutup lap
salju atau es.
•
•
Air bawah tanah berasal dr air hujan, air tersekap
(connate water) dan air magma.
Asal-Usul ABT (Air Bawah Tanah) dapat
dikembangkan berdasarkan beberapa teori,
diantaranya :
• A. Teori Infiltrasi : ABT berasal dari air hujan yang jatuh
ke tanah (air tanah) terus masuk sebagai air infiltrasi
setelah jenuh atau pori-pori terisi air maka air
terus ke
bawah sebagai air perkolasi untuk kemudian menjadi
air bawah tanah.
• B. Teori Air Juvenil : air bawah tanah yang terbentuk
berasal dari magma yang telah mengalami berbagai
proses yang belum dapat diterangkan secara jelas.
ABT di bagi 2, air magmatik dan air vulkanik.
C. Teori Connate Water : ABT berasal dari formasi
•
batuan endapan di bawah laut yang lambat laun
•
terangkat ke permukaan air laut. Air yang tersimpan
•
dan terbawa dalam formasi batuan tersebut akan menjadi
ABT.
D. Teori Kondensasi : ABT sebagian besar berasal dari uap
air di udara yang berkondesasi dan beredar melalui
rongga atau retakan batuan. Awan yang terbawa udara
dalam memasuki rongga atau retakan dapat mengalami
pengembunan dan akan mencair yg kemudian
menjadi ABT.
•
•
ABT dapat berada dalam beberapa kondisi sbb:
•
•
A.
Lapisan permeabel dan lapisan impermeabel .
Lapisan yang dapat dilalui dengan mudah oleh ABT
seperti pasir kerikil disebut lapisan PERMEABEL.
•
Lapisan yang sulit dilalui ABT seperti lapisan liat
atau debu lapisan kedap air (aquiclude) dan lapisan
yang menahan air seperti batuan disebut lapisan
kedap air (aquifuge). Keduanya disebut
IMPERMEABEL.
•
Lapisan permeabel yang jenuh dengan ABT
diatasnya disebut juga Aquifer.
•
•
•
B. Air bebas dan air terkekang (free water dan confined
water).
ABT dalam aquifer yang tertutup dengan lapisan
impermeabel mendapat tekanan disebut air terkekang.
•
ABT dalam aquifer yang tidak tertutup dengan lapisan
impermeabel disebut ABT bebas atau air tiddk terkekang.
•
Permukaan ABT di dalam sumur dari ABT dari akuifer
adalah permukaan air terkekang. Jadi permukaan air bebas
adalah batas antara zona jenuh (ABT) dan zona aerasi
(zona tidakJenuh/air tanah).
•
C. ABT tumpang (Perched groundwater).
Lapisan impermeabel dapat terbentuk dalam zona aerasi
dan ABT yg terbentuk diatasnya disebut ABT tumpang, air
tumpang tidak dapat dijadikam sebagai sumber usaha
• pengembangan air tanah karena mempunyai permukaan
• air yang bervariasi dan volume yang tidak besar.
•
Beberapa keadaan yang menyebabkan tekanan pada ABT
akan mengakibatkan variasi kedlman ABT, sifatt faktor
musiman seperti perubahan pada aliran sungai dan
perubahan tekanan
• atm, angin, pasang surut, penampungan/rembesan,
• serta gempa bumi.
•
Fluktuasi tinggi muka ABT secara alamiah akan seimbang
• Tinggi muka air juga mengalami fluktuasi karena adanya
kegiatan pengambilan air tanah dan adanya pasokan air
tanah di daerah resapan, fluktuasi juga dapat terjadi akibat
adanya perubahan atau pergantian musim.
•
Persamaan keseimbangan ABT adalah :
•
•
= semua bentuk pengisian seperti rembesan dari sungai
dan lain-lain
•
= semua bentuk pengeluaran seperti rembesan melalui
sungan dan lain-lain
= perubahan cadangan air bawah tanah
•
ALIRAN AIR BAWAH TANAH
• Aliran ABT adalah air bawah tanah yang bergerak
menuju saluran secara lateral dan lambat melalui
daerah yang jenuh air. Air ini dapat mencapai
saluran setelah beberapa hari, minggu atau bulan.
• Aliran ABT didasari oleh hukum DARCY dan
Konduktivitas Hidraulik serta Kompresibilitas dan
Tegangan Efektif.
RETENSI AIR TANAH
RETENSI (Penahanan) AIR DI DALAM TANAH
DISEBABKLAN OLEH GAYA SBB:
G.KOHESI: GAYA TARIK MENARIK ANTARA MOL. AIR
G. ADESI: GAYA TARIK MENARIK ATR MOL. AIR & TANAH
G. OSMOTIK: PENGIKATAN AIR OLEH GARAM TERLARUT
G. GRAVITASI: GAYA YG CENDRUNG MENARIK AIR KE
BAWAH (AKIBAT GAYA TARIK BUMI)
FUNGSI AIR TANAH
BAGI TUMBUHAN:
PENYUSUN TUBUH
TRANSPORTASI HARA KE PERM. AKAR
DISTRIBUSI HARA DALAM TUBUH
ASSIMILASI CHO (proses fotosintesis)
- RESPIRASI AKAR
- TRANSPIRASI
- AKTIFITAS BIOLOGIS
- DIST. HSL FOTOSINT.
REAKSI KIMIA DALAM TANAH:
PELAPUKAN/PELEPASAN U.HARA DARI MIN. PRIMER
PELARUT HARA
PENCUCI GRM BERACUN
REDOKS
FUNGSI AIR TANAH
…sambungan.
SIFAT TANAH LAINNYA:
DISTRIBUSI PORI
MENGEMBANG DAN MENGKERUT
SIFAT MEKANIS: e.g.(CONSISTENSI, PLASTICITY, STRENGTH,
COMPACTIBILITY, PENETRABILITY,
AND TRAFFICABILITY)
PENGELOLAAN LAHAN:
MENENTUKAN WAKTU PENGOLAHAN YANG TEPAT
MEMPERMUDAH PENGOLAHAN
MENGENDALI PERUBAHAN SUHU
MENGHAMBAT GULMA TUMBUH (eg. Sawah)
STICKINESS,
MACAM AIR TANAH
Air Higroskopis:
Air adesi (adsorpsi):
Lapisan tipis air di sekeliling partikel (butir) tanah
Diikat sangat kuat oleh tenaga elektris partikel tanah dan mol. Air
Mungkin dalam bentuk kristal, sedikit-tidak bergerak
Tingkat energi rendah, tidak tersedia bagi tanaman
Dapat hilang dengan pemanasan 105oC (oven)
Air Kohesi (kapiler)
Berupa selaput tipis mengelilingi permukaan aggregat tanah (± 15-20 mol. Air)
Sebagian besar uap air
Lapisan air terluar mengelilingi aggregate tanah
Diikat tidak sekuat air adesi
Bentuk cair, mudah diambil tanaman
Tingkat energi > tingkat energi adesi
Bergerak sangat lambat
Air Grafitasi
Tidak dipengaruhi oleh daya hisap matrik tanah
Mudah bergerak dibawah pengaruh grafitasi
Mengisi pori makro
PENAMPILAN FISIK AIR YANG DIRETENSI
Air higroskopis
air kapiler ( MengisiPori Mikro
Butir Tanah
Pori Makro berisi udara
Air Adesi
ButirTanah
Muka air Tanah
Tanah Jenuh Air
KA (Kadar Asam) Tanah dipengaruhi oleh:
Tekstur,
KA tanah pasir < KA tanah Lempung < debu < liat <
gambut
Struktur,
BO (Bahan Organik)
Macam Kation Terjerap:
Na > K > Mg > Ca
Jenis koloid:
Humus > liat
Humat > Humin > Fulfat
Montmorill > Vermi> Illite > Chlorite > Kaolinite
KADAR AIR TANAH
Bila padatan tanah dipadatkan, maka
Pori
Tanah
Air + Udara
Udara
Air
Padatan
Padatan
Tanah
Mineral + BO
Tanah Jenuh: semua pori diisi air
Tanah Kering oven: semua pori diisi udara
PENETAPAN KADAR AIR TANAH
1.
2.
3.
Gravimetrik (conventional)
Hambatan listrik: eg.Gypsum Block
Neutron Scattering: Neutron Probe
Soil Surface
PERHITUNGAN
KADAR AIR TANAH
SATUAN:
KA % Berat = BB-BK x 100
(gg-1)
BK
KA % vol. = BB – BK x 100
(gcm-3)
Volume
atau
KA % Vol.= % Berat x BV
Note: BB = Berat tanah basah
BK = Berat tanah kering tetap (BK oven)
KA = Kadar Air
Contoh:
4 cm
Berat tanah dari lapa4 cm
ngan = 100 g, setelah
diovenkan 48 jam pada
4 cm
105oC = 80 g
Volume tanah = 4 x 4 x 4 = 64 cm3
BV = BK = 80/64 = 1.25 gcm-3
Vol.
KA % berat = 100-80 x 100 = 25%
80
KA % Vol. = 100-80 x 100 = 31.25%
64
atau
= 25% x 1.25 = 31.25%
KENYATAAN
Tanah diperlakukan sama tapi punya kandungan air
berbeda
Dua tanah yang punya kandungan air sama tetapi
respon tanaman berbeda
Bila dua tanah beda tekstur punya kandungan air yang
sama didekatkan satu sama lain, air akan bergerak dari
satu tanah ke tanah yang lain, umumnya dari tekstur
kasar ke halus
Why ???
ENERGI AIR TANAH
Evapotranspirasi
Evaporasi
Infiltrasi
Absorption
Perkolasi
• PERGERAKAN AIR TANAH
…………PERBEDAAN
ENERGI
Energi Air Tanah: Berhubungan dengan pergerakan air
dalam tanah dan ketersediaannya bagi tanaman.
Tingkat energi air tanah dinyatakan dengan satuan
daya hisap
Ψw = Ψp + Ψo + Ψm + Ψg
Ψw = total energi potensial air tanah
Ψp = potensial tekanan
Ψo = potensial osmotik (larutan)
Ψm = potensial matrik
Ψg = potensial gravitasi
HISAPAN ATAU TEGANGAN AIR TANAH:
- Disebabkan oleh pot.matrik (Ψm) dan pot.osmotik (Ψo)
- yaitu tenaga yang bertanggung jawab terhadap
retensi/pengikatan air oleh tanah (= tenaga yang harus
dikeluarkan untuk mengekstrak/memperoleh air tanah)
- Pot. Matrik dan Osmotik dinyatakan dengan (-) (berbanding
terbalik dg energi dan kadar air tanah).
Alat Penetapan Potensial Air Tanah
1. Corong Buchner (KolomAir)
2. Tensiometer
3. Pressure Plate Apparatus 4. Thermocouple Psychrometer
Satuan Energi Air Tanah:
1. Cm kolom air
2. pF (log dari tinggi kolom air)
3. Bar/atm/Pascal
4. J/kg
KORELASI ENERGI DAN KADAR AIR TANAH
Kemampuan Retensi Maks.(=Jenuh Air):
jlh maks air yang bisa diserap oleh satuan vol. tanah
Pori makro + mikro terisi air
Ditahan pada hisapan ~ 0 atm
Kapasitas Lapang;
KA tanah setelah air gravitasi hilang
Batas teratas air tersedia bagi tanaman
Tegangan perm. Lapisan air ± 1/3 atm (= pF 2.54)
Koefisien Layu:
KA tanah saat akar tanaman tdk mampu mengektraksnya lagi
Kec. Absorbsi air tidak bisa mempertahankan turgor tumbuhan
Tanaman mulai layu, dan mati
Tegangan perm. Lapisan air ± 15 atm (= pF 4.2)
Koefisien Higroskopis:
KA tanah tdk bisa diekstrak tanaman
Tegangan perm. Lap air ± 31-10.000 atm (pF 4.5-7)
Specific storage
Simpanan air dalam tanah
Bila recharge (air yang masuk aquifer) =
discharge (air yang keluar aquifer), maka
simpanan air dalam aquifer seimbang
Istilah-Istilah dalam air tanah
Aquiclude: formasi geologi yang dapat menampung air tetapi
tidak dapat melepas air dalam jumlah yng cukup
Aquifuge: formasi geologi yang tidak dapat menampung
maupun melepas air dalam jumlah cukup
Specific yield: jumlah air yang dihasilkan dari 1 unit volume
tanah bila didrainase pengaruh gravitasi
Specific retention: jumlah air yang masih tertahan oleh 1 unit
volume tanah setelah didrainase dengan gravitasi
Sekian dan Terima
Kasih