1987 PENURUNAN EVAPORASI AIR TANAH OLEH MULSA PASIR UNPAD BANDUNG
PENURUNAN EVAPORASI AIR TANAH OLEH MULSA PASIR
Judul Asli: Soil Water Evaporation Suppression by Sand Mulches
(Modaish, A.S; Horton, R and Kirkham, D. Soil Science, April 1985, Vol. 139, No. 4.
Alih Bahasa: Parlindungan Lumbanraja.
Sabtu 25 April 1987
Jurusan Ilmu Tanah
Fakultas Pertanian
Universitas Padjadjaran (UNPAD) Bandung.
ABSTRAK:
Paper ini melaporkan pelaksanaan suatu percobaan tentang penelitian penggunaan
pasir sebagai mulsa tanah. Dibandingkan keefektifan penurunan evaporasi air tanah pada
tebal mulsa pasir : 0, 2, dan 6 cm. Pengukuran dilakukan pada laju potensial evaporasi 1,1
cm/hari dan 0,55 cm/hari. Sebagai tambahan dari pengukuran evaporasi, juga diukur
penyebaran air pada kedalaman tanah percobaan. Ada 5 perlakuan yang diselidiki, masingmasing: Kontrol (tanpa mulsa pasir); C6 (tebal mulsa pasir kasar 6 cm); F6 (tebal mulsa pasir
halus 6 cm); C2 ( tebal mulsa pasir kasar 2Cm) dan F2 ( tebal mulsa pasir halus 2
cm).Setelah percobaan berlangsung selama 35 hari diukur kumulatif evaporasi dari masingmasing perlakuan pada laju potensial evaporasi 1,1 cm/hari, diperoleh: 6,79; 1,50; 1,55;
3,76; dan 4,62 berturut-turut untuk: kontrol, C6, F6, C2, F2 dan untuk laju potensial
evaporasi 0,55 cm/hari berturut-turut didapat: 6,68; 0,95; 1,21; 2,71 dan 4,28 cm air. Dari
data di atas terlihat adanya penurunan evaporasi pada penggunaan pasir sebagai mulsa
dibandingkan terhadap kontrol. Mulsa pasir setebal 6 cm ternyata paling efektif. Untuk
ketebalan yang serupa mulsa pasir bertextur kasar sedikit lebih efektif dibandingkan pasir
bertekstur halus. Juga dari hasil analisis distribusi air untuk tiap kedalaman tanah pada
seluruh perlakuan terlihat bahwa penggunaan mulsa pasir efektif dalam penyelamatan air
tanah dari kehilangan evaporasi. Urutan keefektifan mulsa pasir dalam percobaan ini
adalah: C6> F6> C2> F2.
1
PENURUNAN EVAPORASI AIR TANAH OLEH MULSA PASIR; Judul Asli: Soil Water Evaporation Suppression by
Sand Mulches; Modaish, A.S; Horton, R and Kirkham, D. Soil Science, April 1985, Vol. 139, No. 4. Alih Bahasa:
Parlindungan Lumbanraja; Sabtu 25 April 1987; Jurusan Ilmu Tanah;Fakultas Pertanian; Universitas Padjadjaran
(UNPAD) Bandung.
PENDAHULUAN
Persediaan air dalam tanah merupakan masalah penting dalam pertanian di daerah
kering dan daerah semi kering. Pada daerah ini, curah hujan rata-rata tahunan adalah 50
cm atau bahkan kurang, sehingga air sering menjadi penghambat produksi. Jika tidak
tersedia curah hujan yang berlimpah (lebih dari cukup) sepanjang masa pertumbuhan,
maka tanaman sangat bergantung pada pengairan atau penyediaan air yang dilakukan
sebelum penanaman. Arnon (1976) melaporkan bahwa semakin efisien tanah menyimpan
presipitasi maka produksi tanaman akan semakin tinggi. Satu yang tidak menguntungkan di
daerah lahan kering dan semi kering adalah kehilangan air oleh karena evaporasi yang
besar, sementara efisiensi menyimpan air pada umumnya rendah. Pengembangan cara
pengelolaan haruslah ditekankan pada usaha pengurangan evaporasi air tanah.
Willis (1960) meneliti evaporasi dari lapisan tanah pada kedalaman permukaan air
tanah dan hasilnya jika lapisan tanah kasar berada dibawah lapisan tanah halus
pengaruhnya terhadap laju evaporasi adalah kecil. Tapi jika tanah kasar sebagai lapisan
permukaan terlihat adanya pengaruh yang besar. Juga ia mengemukaan bahwa dalam
ketidak timbulan muka iar tanah, tingkat kedalaman sangat nyata mempengaruhi evaporasi
dari tanah yang baru dibasahi. Kirkham et.al (1967) meneliti pengaruh dari mulsa pasir pada
permukaan dan di bawah permukaan tanah dalam pencegahan evaporasi dari tanah.
Mereka menemukan bahwa penggunaan mulsa pasir di permukaan lebih efektif
dibandingkan dengan yang berada di bawah permukaan tanah. Dia meletakkan lapisan
kerikil pada kedalaman 5, 15 dan 25 cm di bawah permukaan tanah. Dia menyatakan
bahwa lapisan tanah di atas kerikil menahan air lebih besar dari tanah yang tanpa lapisan
kerikil pada kedalaman yang serupa. Ia mengatakan pula bahwa evaporasi pada percobaan
denghan lapisan kerikil di permukaan maupun sedalam 5 cm di bawah permukaan lebih
lambat dibandingkan dengan kontrol. Sedangkan evaporasi dari tanah dengan lapisan 15
dan 25 cm di bawah permukaan adalah relatif lebih cepat dari kontrol.
Benoit dan Kirkham (1963) meneliti beda keefektivan dari abu tongkol jagung dan
kerikil sebagai mulsa dalam usaha pengurangan evaporasi air tanah. Mereka menyatakan
bahwa kerikil lebih efektiv dan abu sedikit efektiv sebagai mulsa. Corey dan Kemper (1968)
juga mengatakan bahwa mulsa kerikil baik digunakan untuk mengurangi evaporasi.
Van Barel dan Hillel (1975) mengembangkan model komputer untuk
menggambarkan transportasi air dan panas dalam profil tanah dengan dan tanpa mulsa
kering. Dari hasil perhitungan telihat bahwa evapora dari profil tanah yang ditutup oleh
mulsa sangat rendah dibandingkan dari profil tanah yang terbuka. Hasil studi sebelumnya
2
PENURUNAN EVAPORASI AIR TANAH OLEH MULSA PASIR; Judul Asli: Soil Water Evaporation Suppression by
Sand Mulches; Modaish, A.S; Horton, R and Kirkham, D. Soil Science, April 1985, Vol. 139, No. 4. Alih Bahasa:
Parlindungan Lumbanraja; Sabtu 25 April 1987; Jurusan Ilmu Tanah;Fakultas Pertanian; Universitas Padjadjaran
(UNPAD) Bandung.
memperlihatkan bahwa mulsa kering pada permukaan dapat mengurangi evaporasi air
tanah. Pasir terlihat baik untuk digunakan sebagai mulsa. Kemampuan pasir menahan air
adalah rendah, sehingga dengan demikian cepat kering. Konduktivitas hidrolik pasir dalam
keadaan basah adalah tinggi, dan rendah dalam keadaan kering, dan relativ untuk tanah
bertekstur halus. Air infiltrasi akan turun dengan cepat melalui mulsa pasir, tapi dalam
keadaan kering mulsa pasir akan mengekang gerakan air kebagian atas sebagai evaporasi.
Flescher (1891) melaporkan hasil penelitian atas tiga kotak tanah gambut yang
terbuka terhadap pengaruh lapang. Masing-masing tanah pada kotak tersebut diberi
perlakuan yang berbeda pada permukaannya. Keadaan permukaan yang digunakan adalah:
satu kotak diberi lapisan pasir kasar yang diambil dari sungai Weser, setebal 10 cm; satu
kotak yang lainnya diberi campuran 10 cm gambut dengan 10 cm pasir; satu kotak lainnya
tanpa perlakuan apa-apa. Setelah 3 tahun kandungan air masing-masing perlakuan pada
kotak adalah: 83,3; 80,3 dan 72,2% berturut-turut untuk kotak dengan pasir, campuran dan
tanpa perlakuan. Hasil ini menunjukkan bahwa peletakan pasir di atas peermukaan yang
lebih halus dapat melindungi air dari kehilangan. Studi lain tentang hal ini juga dikemukakan
oleh Zwerman dan Blake (1958). Hallel dan Talpaz memperlihatkan gerakan aliran air dari
tekstur tanah pada lapisan profil tanah dengan simulasi komputer. Hasil perhitungan
menunjukkan bahwa lapisan penutup yang bertekstur lebih kasar menurunkan evaporasi
air tanah. Jumlah kumulatif evaporasi dalam waktu 10 hari untuk profil tanah lempung yang
ditutup dengan pasir dan tanah liat yang ditutup dengan pasir didapat: 4,3 cm dan 5,5 cm
berturut-turut. Sedangkan kumulatif evaporasi dari tanah lempung dan liat tanpa ditutup
pasir berturit-turut adalah 7,4 dan 10 cm, dalam jangka waktu 10 hari. Hasil ini menyatakan
adanya potensi pasir untuk digunakan sebagai mulsa dalam menentukan evaporasi.
Tujuan studi ini adalah untuk membandingkan keefektivan penggunaan pasir sebaai
mulsa dengan ketebalan 0,2 dan 6 cm, dalam usaha menurunkan evaporasi air dari kolom
tanah di laboratorium.
ALAT DAN BAHAN
Tanah lempung nicollet (Aquic hapludoll, fine loamy, mixed mesic) diperoleh dari
Agronomy and Agrycultural Engenering Reseacrh Center yang berlokasi dekat Boon, Iowa.
Sampel diambil dari kedalaman antara 8 sampai dengan 32 cm, dikeringudarakan, dan
diremukkan, dilalukan pada saringan 2 mm. Berat jenis tanah berkisar antara 1,13 -1,20
g/cm3. Kantong plastik yang digunakan berdiameter 4 cm, sebanyak 20 buah.
Keduapuluh plastik ini digunakan untuk melakukan kelima percobaan dengan 4
ulangan, masing-masing: plastik dengan panjang 24 cm digunakan sebagai kontrol ( tanpa
3
PENURUNAN EVAPORASI AIR TANAH OLEH MULSA PASIR; Judul Asli: Soil Water Evaporation Suppression by
Sand Mulches; Modaish, A.S; Horton, R and Kirkham, D. Soil Science, April 1985, Vol. 139, No. 4. Alih Bahasa:
Parlindungan Lumbanraja; Sabtu 25 April 1987; Jurusan Ilmu Tanah;Fakultas Pertanian; Universitas Padjadjaran
(UNPAD) Bandung.
mulsa pasir); kantong plastik dengan panjang 30 cm digunakan untuk perlakuan C6 dan F6
(tebal mulsa pasir kasar dan halus 6 cm); dan kantong plastik sepanjang 26 cm digunakan
untuk percobaan C2 dan F2 (tebal mulsa pasir kasar dan halus 2 cm), jadi tebal tanah untuk
tiap percobaan adalah 24 cm.
Setelah tanah kering udara dimasukkan kedalam kantong plastik, dalam posisi
berdiri ditambahkan air dari mermukaan sedikit demi sedikit sampai air yang berlebihan
keluar dari dasar plastik. Setelah drainase berhenti, tiap kolom tanah ditutup dengan
selaput plastik untuk mencegah evaporasi. Kandungan air mula-mula dari tiap tanah
percobaan berkisar antara 0,5 – 0,55 persen volume. Setelah 2 hari selaput plastik diambil
dan mulsa pasir diletakkan pada permukaan tanah. Ada dua derajat kekasaran pasir yang
digunakan (diperoleh dari Martin Raretta, Garnavillo, Iowa, 52049) dengan ketebalan
mulsa: 0,2 dan 6 cm. Kedua derajat kekasaran yang digunakan adalah 53 untuk pasir kasar
dan 97 untuk pasir halus. Sebagian besar pasir kasar berukuran antara 0,30 mm – 0, 20 mm,
dan pasir halus antara 0,10 mm -0,15 mm.
Setelah peletakan pasir, tiap kolom tanah diletakkan ke atas meja kerja berputar.
Tinggi tiap ujung tanah percobaan dibuat serupa. Meja kerja berdiameter 45 cm dan
kecepatan berputarnya adalah 3 putaran permenit. Di atas meja kerja, tanah hanya
berbeda dalam pengaruh penyinaran.
Percobaan dilakukan diruangan dengan temperatur tetap 22 ± 10oC. Ada dua
percobaan yang dilaksanakan, pertama dengan panas sebuah lampu 300 wat sebagai energi
evaporasi, yang kedua dengan sebuah lampu 150 watt. Masing-masing lampu diletakkan di
atas masing-masing perlakuan di atas meja kerja sesuai dengan laju potensial evaporasinya.
Selama percobaan seluruh silinder plastik yang hanya berisi air diletakkan disisi kolom
tanah. Laju potensial evaporasi dari silinder salama percobaan adalah konstan, yang
mewakili laju potensial evaporasi. Laju evaporasi dari kedua percobaan tersebut adalah 1,1
dan 0,55 cm/hari. Kedua laju evaporasi di atas akan mungkin timbul di daerah beriklim
panas. Percobaan berlangsung selama 35 hari.
Data evaporasi didapat secara periodik dari berat kolom tanah. Dalam hal ini,
evaporasi kumulatif diukur, dan laju evaporasi diduga. Pada akhir percobaan, sebaran
kandungan air terhadap kedalaman kolom tanah di ukur. Kolom tanah dibagi dengan
interval 2 cm, dan pengukuran kandungan air dilakukan dengan cara grafimetri.
HASIL DAN DISKUSI
4
PENURUNAN EVAPORASI AIR TANAH OLEH MULSA PASIR; Judul Asli: Soil Water Evaporation Suppression by
Sand Mulches; Modaish, A.S; Horton, R and Kirkham, D. Soil Science, April 1985, Vol. 139, No. 4. Alih Bahasa:
Parlindungan Lumbanraja; Sabtu 25 April 1987; Jurusan Ilmu Tanah;Fakultas Pertanian; Universitas Padjadjaran
(UNPAD) Bandung.
Hasil penelitian memperlihatkan bahwa mulsa pasir efektiv menurunkan jumlah
kehilangan air oleh evaporasi dari kolom-kolom tanah seperti pada urutan berikut:
C6=F6>C2>F2. Jumlah kumulatif evaporasi untuk kontrol dan perlakuan C6, F6, C2, dan F2
setelah 35 hari percobaan adalah 6,79; 1,50; 1,55; 3,76; dan 4,62 cm/hari, dengan nilai
standar deviasi masing-masing berturut-turut: 0,22; 0,13; 0,12; 0,63; dan 0,3 cm. Ketebalan
mulsa pasir sangat jelas mempengaruhi evaporasi kumulatif dari kolom-kolom tanah.
Kumulatif evaporasi dari perlakuan mulsa 2 cm lebih besar dari kedua perlakuan mulsa 6
cm.
Tekstur pasir kasar atau halus menempati urutan kedua dalam pengaruhnya
terhadap pengurangan evaporasi. Mulsa pasir dengan tekstur kasar pada umumnya relatif
lebih efektiv. Air akan bergerak ke atas lebih baik pada pasir teksur halus dari pada pasir
bertekstur kasar, oleh itu air pada mulsa pasir yang halus dekat ke sumber energi evaporasi.
Keadaan ini membiarkan derajat penguapan air dari kolom tanah makin besar sehingga
meningkatkan kehilangan air dari kolom tanah dengan mulsa pasir halus. Pengaruh tekstur
sengat nyata pada tebal 2 cm dibandingkan dengan tebal 6 cm.
Pada laju evaporasi potensial 0,55 cm/hari, rata-rata kumulatif evaporasi dari
kontrol dan perlakuan C6, F6, C2 dan F2, setelah 35 hari percobaan adalah: 6,68; 0,95;
1,21; 2,71 dan 4,28 cm air dengan standar deviasi masing-masing adalah 0,43; 0,15; 0,28;
dan 0,10 cm. Satu perbedaan yang terlihat dari perbandingan evaporasi adalah lebih
kecilnya evaporasi total pada potensial evaporasi yang lebih rendah. Keduanya
membuktikan sangat efektifnya mulsa pasir pada perlakuan C6 dan F6. Perlakuan C2 dan F2
menurunkan evaporasi dibandingkan dengan kontrol. Mulsa setebal 6 cm kelihatannya
akan mungkin dapat menurunkan evaporasi dalam jangka waktu yang lebih lama lagi. Pada
daerah beririgasi gambaran tersebut tidak menjadi penting karena air diberikan akan lebih
sering dari 35 hari sekali.
Distribusi kandungan air terhadap kedalaman tanah untuk kontrol dan perlakuan
C6, F6, C2, F2 setelah 35 hari percobaan pada potensial evaporasi 0,55 cm/hari diperoleh
bahwa pada kedalaman 6 cm dibawah permukaan tanah, rata-rata kandungan air tiap
perlakuan bertambah dari kontrol, perlakuan F2, C2, F6 dan C6.Hasil menandakan bahwa
evaporasi air dari tanah lebih dipengaruhi oleh laju pelaluan air dari permukaan kasar
kering dari pada oleh laju pelaluan air pada tanah itu sendiri. Kolom tanah kontrol pada
permukaannya kering dengan kandungan air 6% dan meningkat kandungan airnya sampai
pada kedalaman 6 cm, dan setelahnya kadungan air tanahnya hampir serupa. Permukaan
tanah yang kering diakibatkan oleh laju evaporasi yang sangat besar dari kontrol dan
merupakan yang terkecil dari seluruh percobaan. Pada kandungan air yang rendah,
5
PENURUNAN EVAPORASI AIR TANAH OLEH MULSA PASIR; Judul Asli: Soil Water Evaporation Suppression by
Sand Mulches; Modaish, A.S; Horton, R and Kirkham, D. Soil Science, April 1985, Vol. 139, No. 4. Alih Bahasa:
Parlindungan Lumbanraja; Sabtu 25 April 1987; Jurusan Ilmu Tanah;Fakultas Pertanian; Universitas Padjadjaran
(UNPAD) Bandung.
konduktivitas hidrolika tanah sangat menurun. Didapat hasil, kandungan air pada
kedalaman tanah percobaan hampir sama untuk laju evaporasi potensial 1,1 cm/hari.
PENUTUP
Mulsa pasir memperlihatkan keefektivan dalam menurunkan evaporasi juga dalam
usaha melindungi air tanah. Mulsa pasir efektiv baik pada laju evaporasi rendah (0,55
cm/hari) maupun pada laju evaporasi tinggi. Ketebalan menunjukkan pengaruh yang lebih
penting dan tekstur merupakan faktor kedua. Pasir kasar dengan ketebalan yang tipis baik
digunakan mengurangi evaporasi.
Hasil ini menandakan bahwa tanah di lapang yang tertutup pasir, bila diairi, air tidak
akan menghilang dengan evaporasi secepat pada tanah tanpa mulsa pasir. Dalam keadaan
lapang mulsa pasir akan meloloskan air dengan mudah mengalir ke tanah meineral di
bawahnya. Pasir efektif sebagai mulsa karena air yang tertahan pada pasir itu sendiri kecil
dibandingkan dengan air yang diloloskannya ke dalam tanah. Untuk pemikiran ini mulsa
pasir menjadi tidak efektif kalau digunakan pada daerah yang curah hujannya sering kecil.
Mulsa pasir akan lebih efektiv jika air yang tersedia besar pada profil tanah untuk mengairi
tanaman.
Pasir akan mengurangi kehilangan air oleh evaporasi, dengan demikian
memperbesar ketersediaan air untuk tanaman. Pasir yang menutupi lahan di padang pasir
dengan lapisan tanah yang tidak terlalu jauh di bawah permukaan merupakan pelindung
potensial bagi air tanah untuk tanaman-tanaman date (kurma) ataupun kebun jeruk atau
tanaman perennial lainnya.
DAFTAR PUSTAKA
Arnon, I, 1976. Physiological Principles of dryland crop production, In Physiological aspects
of dry land farming. U.S Gupta (ed.) Allanheld, osmun, and Co., Montclair, N.J., pp.
25-36.
Benoit, C.G and D. Kirkham. 1963. The effect of soil surface conditions on evaporation of
soil water. Soil Sci. Soc. Am. Proc. 27: 495-498.
Corey, A.T and W.D Kamper, 1968. Conservation of soil water by gravel mulches. Hydrology
Papers, N0.30. Colorado State Univ., Ft. Collins.
6
PENURUNAN EVAPORASI AIR TANAH OLEH MULSA PASIR; Judul Asli: Soil Water Evaporation Suppression by
Sand Mulches; Modaish, A.S; Horton, R and Kirkham, D. Soil Science, April 1985, Vol. 139, No. 4. Alih Bahasa:
Parlindungan Lumbanraja; Sabtu 25 April 1987; Jurusan Ilmu Tanah;Fakultas Pertanian; Universitas Padjadjaran
(UNPAD) Bandung.
Unger, P.W. 1971. Soil profile gravel layers effect on water storage, distribution and
evaporation, Soil Sci. Soc. Am. Proc. 35:631-634.
SUMBER
Soil Science, April 1985, Vol. 139, No. 4
Judul Asli:
Soil Water Evaporation Suppression by Sand Mulches
Modaish, A.S; Horton, R and Kirkham, D.
Soil Science, April 1985, Vol. 139, No. 4.
Alih Bahasa: Parlindungan Lumbanraja.
Sabtu 25 April 1987
Jurusan Ilmu tanah
Fakultas Pertanian
Universitas Padjadjaran (UNPAD) Bandung.
7
PENURUNAN EVAPORASI AIR TANAH OLEH MULSA PASIR; Judul Asli: Soil Water Evaporation Suppression by
Sand Mulches; Modaish, A.S; Horton, R and Kirkham, D. Soil Science, April 1985, Vol. 139, No. 4. Alih Bahasa:
Parlindungan Lumbanraja; Sabtu 25 April 1987; Jurusan Ilmu Tanah;Fakultas Pertanian; Universitas Padjadjaran
(UNPAD) Bandung.
Judul Asli: Soil Water Evaporation Suppression by Sand Mulches
(Modaish, A.S; Horton, R and Kirkham, D. Soil Science, April 1985, Vol. 139, No. 4.
Alih Bahasa: Parlindungan Lumbanraja.
Sabtu 25 April 1987
Jurusan Ilmu Tanah
Fakultas Pertanian
Universitas Padjadjaran (UNPAD) Bandung.
ABSTRAK:
Paper ini melaporkan pelaksanaan suatu percobaan tentang penelitian penggunaan
pasir sebagai mulsa tanah. Dibandingkan keefektifan penurunan evaporasi air tanah pada
tebal mulsa pasir : 0, 2, dan 6 cm. Pengukuran dilakukan pada laju potensial evaporasi 1,1
cm/hari dan 0,55 cm/hari. Sebagai tambahan dari pengukuran evaporasi, juga diukur
penyebaran air pada kedalaman tanah percobaan. Ada 5 perlakuan yang diselidiki, masingmasing: Kontrol (tanpa mulsa pasir); C6 (tebal mulsa pasir kasar 6 cm); F6 (tebal mulsa pasir
halus 6 cm); C2 ( tebal mulsa pasir kasar 2Cm) dan F2 ( tebal mulsa pasir halus 2
cm).Setelah percobaan berlangsung selama 35 hari diukur kumulatif evaporasi dari masingmasing perlakuan pada laju potensial evaporasi 1,1 cm/hari, diperoleh: 6,79; 1,50; 1,55;
3,76; dan 4,62 berturut-turut untuk: kontrol, C6, F6, C2, F2 dan untuk laju potensial
evaporasi 0,55 cm/hari berturut-turut didapat: 6,68; 0,95; 1,21; 2,71 dan 4,28 cm air. Dari
data di atas terlihat adanya penurunan evaporasi pada penggunaan pasir sebagai mulsa
dibandingkan terhadap kontrol. Mulsa pasir setebal 6 cm ternyata paling efektif. Untuk
ketebalan yang serupa mulsa pasir bertextur kasar sedikit lebih efektif dibandingkan pasir
bertekstur halus. Juga dari hasil analisis distribusi air untuk tiap kedalaman tanah pada
seluruh perlakuan terlihat bahwa penggunaan mulsa pasir efektif dalam penyelamatan air
tanah dari kehilangan evaporasi. Urutan keefektifan mulsa pasir dalam percobaan ini
adalah: C6> F6> C2> F2.
1
PENURUNAN EVAPORASI AIR TANAH OLEH MULSA PASIR; Judul Asli: Soil Water Evaporation Suppression by
Sand Mulches; Modaish, A.S; Horton, R and Kirkham, D. Soil Science, April 1985, Vol. 139, No. 4. Alih Bahasa:
Parlindungan Lumbanraja; Sabtu 25 April 1987; Jurusan Ilmu Tanah;Fakultas Pertanian; Universitas Padjadjaran
(UNPAD) Bandung.
PENDAHULUAN
Persediaan air dalam tanah merupakan masalah penting dalam pertanian di daerah
kering dan daerah semi kering. Pada daerah ini, curah hujan rata-rata tahunan adalah 50
cm atau bahkan kurang, sehingga air sering menjadi penghambat produksi. Jika tidak
tersedia curah hujan yang berlimpah (lebih dari cukup) sepanjang masa pertumbuhan,
maka tanaman sangat bergantung pada pengairan atau penyediaan air yang dilakukan
sebelum penanaman. Arnon (1976) melaporkan bahwa semakin efisien tanah menyimpan
presipitasi maka produksi tanaman akan semakin tinggi. Satu yang tidak menguntungkan di
daerah lahan kering dan semi kering adalah kehilangan air oleh karena evaporasi yang
besar, sementara efisiensi menyimpan air pada umumnya rendah. Pengembangan cara
pengelolaan haruslah ditekankan pada usaha pengurangan evaporasi air tanah.
Willis (1960) meneliti evaporasi dari lapisan tanah pada kedalaman permukaan air
tanah dan hasilnya jika lapisan tanah kasar berada dibawah lapisan tanah halus
pengaruhnya terhadap laju evaporasi adalah kecil. Tapi jika tanah kasar sebagai lapisan
permukaan terlihat adanya pengaruh yang besar. Juga ia mengemukaan bahwa dalam
ketidak timbulan muka iar tanah, tingkat kedalaman sangat nyata mempengaruhi evaporasi
dari tanah yang baru dibasahi. Kirkham et.al (1967) meneliti pengaruh dari mulsa pasir pada
permukaan dan di bawah permukaan tanah dalam pencegahan evaporasi dari tanah.
Mereka menemukan bahwa penggunaan mulsa pasir di permukaan lebih efektif
dibandingkan dengan yang berada di bawah permukaan tanah. Dia meletakkan lapisan
kerikil pada kedalaman 5, 15 dan 25 cm di bawah permukaan tanah. Dia menyatakan
bahwa lapisan tanah di atas kerikil menahan air lebih besar dari tanah yang tanpa lapisan
kerikil pada kedalaman yang serupa. Ia mengatakan pula bahwa evaporasi pada percobaan
denghan lapisan kerikil di permukaan maupun sedalam 5 cm di bawah permukaan lebih
lambat dibandingkan dengan kontrol. Sedangkan evaporasi dari tanah dengan lapisan 15
dan 25 cm di bawah permukaan adalah relatif lebih cepat dari kontrol.
Benoit dan Kirkham (1963) meneliti beda keefektivan dari abu tongkol jagung dan
kerikil sebagai mulsa dalam usaha pengurangan evaporasi air tanah. Mereka menyatakan
bahwa kerikil lebih efektiv dan abu sedikit efektiv sebagai mulsa. Corey dan Kemper (1968)
juga mengatakan bahwa mulsa kerikil baik digunakan untuk mengurangi evaporasi.
Van Barel dan Hillel (1975) mengembangkan model komputer untuk
menggambarkan transportasi air dan panas dalam profil tanah dengan dan tanpa mulsa
kering. Dari hasil perhitungan telihat bahwa evapora dari profil tanah yang ditutup oleh
mulsa sangat rendah dibandingkan dari profil tanah yang terbuka. Hasil studi sebelumnya
2
PENURUNAN EVAPORASI AIR TANAH OLEH MULSA PASIR; Judul Asli: Soil Water Evaporation Suppression by
Sand Mulches; Modaish, A.S; Horton, R and Kirkham, D. Soil Science, April 1985, Vol. 139, No. 4. Alih Bahasa:
Parlindungan Lumbanraja; Sabtu 25 April 1987; Jurusan Ilmu Tanah;Fakultas Pertanian; Universitas Padjadjaran
(UNPAD) Bandung.
memperlihatkan bahwa mulsa kering pada permukaan dapat mengurangi evaporasi air
tanah. Pasir terlihat baik untuk digunakan sebagai mulsa. Kemampuan pasir menahan air
adalah rendah, sehingga dengan demikian cepat kering. Konduktivitas hidrolik pasir dalam
keadaan basah adalah tinggi, dan rendah dalam keadaan kering, dan relativ untuk tanah
bertekstur halus. Air infiltrasi akan turun dengan cepat melalui mulsa pasir, tapi dalam
keadaan kering mulsa pasir akan mengekang gerakan air kebagian atas sebagai evaporasi.
Flescher (1891) melaporkan hasil penelitian atas tiga kotak tanah gambut yang
terbuka terhadap pengaruh lapang. Masing-masing tanah pada kotak tersebut diberi
perlakuan yang berbeda pada permukaannya. Keadaan permukaan yang digunakan adalah:
satu kotak diberi lapisan pasir kasar yang diambil dari sungai Weser, setebal 10 cm; satu
kotak yang lainnya diberi campuran 10 cm gambut dengan 10 cm pasir; satu kotak lainnya
tanpa perlakuan apa-apa. Setelah 3 tahun kandungan air masing-masing perlakuan pada
kotak adalah: 83,3; 80,3 dan 72,2% berturut-turut untuk kotak dengan pasir, campuran dan
tanpa perlakuan. Hasil ini menunjukkan bahwa peletakan pasir di atas peermukaan yang
lebih halus dapat melindungi air dari kehilangan. Studi lain tentang hal ini juga dikemukakan
oleh Zwerman dan Blake (1958). Hallel dan Talpaz memperlihatkan gerakan aliran air dari
tekstur tanah pada lapisan profil tanah dengan simulasi komputer. Hasil perhitungan
menunjukkan bahwa lapisan penutup yang bertekstur lebih kasar menurunkan evaporasi
air tanah. Jumlah kumulatif evaporasi dalam waktu 10 hari untuk profil tanah lempung yang
ditutup dengan pasir dan tanah liat yang ditutup dengan pasir didapat: 4,3 cm dan 5,5 cm
berturut-turut. Sedangkan kumulatif evaporasi dari tanah lempung dan liat tanpa ditutup
pasir berturit-turut adalah 7,4 dan 10 cm, dalam jangka waktu 10 hari. Hasil ini menyatakan
adanya potensi pasir untuk digunakan sebagai mulsa dalam menentukan evaporasi.
Tujuan studi ini adalah untuk membandingkan keefektivan penggunaan pasir sebaai
mulsa dengan ketebalan 0,2 dan 6 cm, dalam usaha menurunkan evaporasi air dari kolom
tanah di laboratorium.
ALAT DAN BAHAN
Tanah lempung nicollet (Aquic hapludoll, fine loamy, mixed mesic) diperoleh dari
Agronomy and Agrycultural Engenering Reseacrh Center yang berlokasi dekat Boon, Iowa.
Sampel diambil dari kedalaman antara 8 sampai dengan 32 cm, dikeringudarakan, dan
diremukkan, dilalukan pada saringan 2 mm. Berat jenis tanah berkisar antara 1,13 -1,20
g/cm3. Kantong plastik yang digunakan berdiameter 4 cm, sebanyak 20 buah.
Keduapuluh plastik ini digunakan untuk melakukan kelima percobaan dengan 4
ulangan, masing-masing: plastik dengan panjang 24 cm digunakan sebagai kontrol ( tanpa
3
PENURUNAN EVAPORASI AIR TANAH OLEH MULSA PASIR; Judul Asli: Soil Water Evaporation Suppression by
Sand Mulches; Modaish, A.S; Horton, R and Kirkham, D. Soil Science, April 1985, Vol. 139, No. 4. Alih Bahasa:
Parlindungan Lumbanraja; Sabtu 25 April 1987; Jurusan Ilmu Tanah;Fakultas Pertanian; Universitas Padjadjaran
(UNPAD) Bandung.
mulsa pasir); kantong plastik dengan panjang 30 cm digunakan untuk perlakuan C6 dan F6
(tebal mulsa pasir kasar dan halus 6 cm); dan kantong plastik sepanjang 26 cm digunakan
untuk percobaan C2 dan F2 (tebal mulsa pasir kasar dan halus 2 cm), jadi tebal tanah untuk
tiap percobaan adalah 24 cm.
Setelah tanah kering udara dimasukkan kedalam kantong plastik, dalam posisi
berdiri ditambahkan air dari mermukaan sedikit demi sedikit sampai air yang berlebihan
keluar dari dasar plastik. Setelah drainase berhenti, tiap kolom tanah ditutup dengan
selaput plastik untuk mencegah evaporasi. Kandungan air mula-mula dari tiap tanah
percobaan berkisar antara 0,5 – 0,55 persen volume. Setelah 2 hari selaput plastik diambil
dan mulsa pasir diletakkan pada permukaan tanah. Ada dua derajat kekasaran pasir yang
digunakan (diperoleh dari Martin Raretta, Garnavillo, Iowa, 52049) dengan ketebalan
mulsa: 0,2 dan 6 cm. Kedua derajat kekasaran yang digunakan adalah 53 untuk pasir kasar
dan 97 untuk pasir halus. Sebagian besar pasir kasar berukuran antara 0,30 mm – 0, 20 mm,
dan pasir halus antara 0,10 mm -0,15 mm.
Setelah peletakan pasir, tiap kolom tanah diletakkan ke atas meja kerja berputar.
Tinggi tiap ujung tanah percobaan dibuat serupa. Meja kerja berdiameter 45 cm dan
kecepatan berputarnya adalah 3 putaran permenit. Di atas meja kerja, tanah hanya
berbeda dalam pengaruh penyinaran.
Percobaan dilakukan diruangan dengan temperatur tetap 22 ± 10oC. Ada dua
percobaan yang dilaksanakan, pertama dengan panas sebuah lampu 300 wat sebagai energi
evaporasi, yang kedua dengan sebuah lampu 150 watt. Masing-masing lampu diletakkan di
atas masing-masing perlakuan di atas meja kerja sesuai dengan laju potensial evaporasinya.
Selama percobaan seluruh silinder plastik yang hanya berisi air diletakkan disisi kolom
tanah. Laju potensial evaporasi dari silinder salama percobaan adalah konstan, yang
mewakili laju potensial evaporasi. Laju evaporasi dari kedua percobaan tersebut adalah 1,1
dan 0,55 cm/hari. Kedua laju evaporasi di atas akan mungkin timbul di daerah beriklim
panas. Percobaan berlangsung selama 35 hari.
Data evaporasi didapat secara periodik dari berat kolom tanah. Dalam hal ini,
evaporasi kumulatif diukur, dan laju evaporasi diduga. Pada akhir percobaan, sebaran
kandungan air terhadap kedalaman kolom tanah di ukur. Kolom tanah dibagi dengan
interval 2 cm, dan pengukuran kandungan air dilakukan dengan cara grafimetri.
HASIL DAN DISKUSI
4
PENURUNAN EVAPORASI AIR TANAH OLEH MULSA PASIR; Judul Asli: Soil Water Evaporation Suppression by
Sand Mulches; Modaish, A.S; Horton, R and Kirkham, D. Soil Science, April 1985, Vol. 139, No. 4. Alih Bahasa:
Parlindungan Lumbanraja; Sabtu 25 April 1987; Jurusan Ilmu Tanah;Fakultas Pertanian; Universitas Padjadjaran
(UNPAD) Bandung.
Hasil penelitian memperlihatkan bahwa mulsa pasir efektiv menurunkan jumlah
kehilangan air oleh evaporasi dari kolom-kolom tanah seperti pada urutan berikut:
C6=F6>C2>F2. Jumlah kumulatif evaporasi untuk kontrol dan perlakuan C6, F6, C2, dan F2
setelah 35 hari percobaan adalah 6,79; 1,50; 1,55; 3,76; dan 4,62 cm/hari, dengan nilai
standar deviasi masing-masing berturut-turut: 0,22; 0,13; 0,12; 0,63; dan 0,3 cm. Ketebalan
mulsa pasir sangat jelas mempengaruhi evaporasi kumulatif dari kolom-kolom tanah.
Kumulatif evaporasi dari perlakuan mulsa 2 cm lebih besar dari kedua perlakuan mulsa 6
cm.
Tekstur pasir kasar atau halus menempati urutan kedua dalam pengaruhnya
terhadap pengurangan evaporasi. Mulsa pasir dengan tekstur kasar pada umumnya relatif
lebih efektiv. Air akan bergerak ke atas lebih baik pada pasir teksur halus dari pada pasir
bertekstur kasar, oleh itu air pada mulsa pasir yang halus dekat ke sumber energi evaporasi.
Keadaan ini membiarkan derajat penguapan air dari kolom tanah makin besar sehingga
meningkatkan kehilangan air dari kolom tanah dengan mulsa pasir halus. Pengaruh tekstur
sengat nyata pada tebal 2 cm dibandingkan dengan tebal 6 cm.
Pada laju evaporasi potensial 0,55 cm/hari, rata-rata kumulatif evaporasi dari
kontrol dan perlakuan C6, F6, C2 dan F2, setelah 35 hari percobaan adalah: 6,68; 0,95;
1,21; 2,71 dan 4,28 cm air dengan standar deviasi masing-masing adalah 0,43; 0,15; 0,28;
dan 0,10 cm. Satu perbedaan yang terlihat dari perbandingan evaporasi adalah lebih
kecilnya evaporasi total pada potensial evaporasi yang lebih rendah. Keduanya
membuktikan sangat efektifnya mulsa pasir pada perlakuan C6 dan F6. Perlakuan C2 dan F2
menurunkan evaporasi dibandingkan dengan kontrol. Mulsa setebal 6 cm kelihatannya
akan mungkin dapat menurunkan evaporasi dalam jangka waktu yang lebih lama lagi. Pada
daerah beririgasi gambaran tersebut tidak menjadi penting karena air diberikan akan lebih
sering dari 35 hari sekali.
Distribusi kandungan air terhadap kedalaman tanah untuk kontrol dan perlakuan
C6, F6, C2, F2 setelah 35 hari percobaan pada potensial evaporasi 0,55 cm/hari diperoleh
bahwa pada kedalaman 6 cm dibawah permukaan tanah, rata-rata kandungan air tiap
perlakuan bertambah dari kontrol, perlakuan F2, C2, F6 dan C6.Hasil menandakan bahwa
evaporasi air dari tanah lebih dipengaruhi oleh laju pelaluan air dari permukaan kasar
kering dari pada oleh laju pelaluan air pada tanah itu sendiri. Kolom tanah kontrol pada
permukaannya kering dengan kandungan air 6% dan meningkat kandungan airnya sampai
pada kedalaman 6 cm, dan setelahnya kadungan air tanahnya hampir serupa. Permukaan
tanah yang kering diakibatkan oleh laju evaporasi yang sangat besar dari kontrol dan
merupakan yang terkecil dari seluruh percobaan. Pada kandungan air yang rendah,
5
PENURUNAN EVAPORASI AIR TANAH OLEH MULSA PASIR; Judul Asli: Soil Water Evaporation Suppression by
Sand Mulches; Modaish, A.S; Horton, R and Kirkham, D. Soil Science, April 1985, Vol. 139, No. 4. Alih Bahasa:
Parlindungan Lumbanraja; Sabtu 25 April 1987; Jurusan Ilmu Tanah;Fakultas Pertanian; Universitas Padjadjaran
(UNPAD) Bandung.
konduktivitas hidrolika tanah sangat menurun. Didapat hasil, kandungan air pada
kedalaman tanah percobaan hampir sama untuk laju evaporasi potensial 1,1 cm/hari.
PENUTUP
Mulsa pasir memperlihatkan keefektivan dalam menurunkan evaporasi juga dalam
usaha melindungi air tanah. Mulsa pasir efektiv baik pada laju evaporasi rendah (0,55
cm/hari) maupun pada laju evaporasi tinggi. Ketebalan menunjukkan pengaruh yang lebih
penting dan tekstur merupakan faktor kedua. Pasir kasar dengan ketebalan yang tipis baik
digunakan mengurangi evaporasi.
Hasil ini menandakan bahwa tanah di lapang yang tertutup pasir, bila diairi, air tidak
akan menghilang dengan evaporasi secepat pada tanah tanpa mulsa pasir. Dalam keadaan
lapang mulsa pasir akan meloloskan air dengan mudah mengalir ke tanah meineral di
bawahnya. Pasir efektif sebagai mulsa karena air yang tertahan pada pasir itu sendiri kecil
dibandingkan dengan air yang diloloskannya ke dalam tanah. Untuk pemikiran ini mulsa
pasir menjadi tidak efektif kalau digunakan pada daerah yang curah hujannya sering kecil.
Mulsa pasir akan lebih efektiv jika air yang tersedia besar pada profil tanah untuk mengairi
tanaman.
Pasir akan mengurangi kehilangan air oleh evaporasi, dengan demikian
memperbesar ketersediaan air untuk tanaman. Pasir yang menutupi lahan di padang pasir
dengan lapisan tanah yang tidak terlalu jauh di bawah permukaan merupakan pelindung
potensial bagi air tanah untuk tanaman-tanaman date (kurma) ataupun kebun jeruk atau
tanaman perennial lainnya.
DAFTAR PUSTAKA
Arnon, I, 1976. Physiological Principles of dryland crop production, In Physiological aspects
of dry land farming. U.S Gupta (ed.) Allanheld, osmun, and Co., Montclair, N.J., pp.
25-36.
Benoit, C.G and D. Kirkham. 1963. The effect of soil surface conditions on evaporation of
soil water. Soil Sci. Soc. Am. Proc. 27: 495-498.
Corey, A.T and W.D Kamper, 1968. Conservation of soil water by gravel mulches. Hydrology
Papers, N0.30. Colorado State Univ., Ft. Collins.
6
PENURUNAN EVAPORASI AIR TANAH OLEH MULSA PASIR; Judul Asli: Soil Water Evaporation Suppression by
Sand Mulches; Modaish, A.S; Horton, R and Kirkham, D. Soil Science, April 1985, Vol. 139, No. 4. Alih Bahasa:
Parlindungan Lumbanraja; Sabtu 25 April 1987; Jurusan Ilmu Tanah;Fakultas Pertanian; Universitas Padjadjaran
(UNPAD) Bandung.
Unger, P.W. 1971. Soil profile gravel layers effect on water storage, distribution and
evaporation, Soil Sci. Soc. Am. Proc. 35:631-634.
SUMBER
Soil Science, April 1985, Vol. 139, No. 4
Judul Asli:
Soil Water Evaporation Suppression by Sand Mulches
Modaish, A.S; Horton, R and Kirkham, D.
Soil Science, April 1985, Vol. 139, No. 4.
Alih Bahasa: Parlindungan Lumbanraja.
Sabtu 25 April 1987
Jurusan Ilmu tanah
Fakultas Pertanian
Universitas Padjadjaran (UNPAD) Bandung.
7
PENURUNAN EVAPORASI AIR TANAH OLEH MULSA PASIR; Judul Asli: Soil Water Evaporation Suppression by
Sand Mulches; Modaish, A.S; Horton, R and Kirkham, D. Soil Science, April 1985, Vol. 139, No. 4. Alih Bahasa:
Parlindungan Lumbanraja; Sabtu 25 April 1987; Jurusan Ilmu Tanah;Fakultas Pertanian; Universitas Padjadjaran
(UNPAD) Bandung.