Kajian Distribusi Air pada Tanah Andosol Menggunakan Tanaman Cabai Rawit (Capsicum frutescens) dengan Jumlah Pemberian Air yang Berbeda

TINJAUAN PUSTAKA

Teksur Tanah
Tekstur tanah ialah perbandingan relatif (dalam persen) fraksi-fraksi
seperti pasir, debu, dan liat. Tekstur tanah penting kita ketahui, oleh karena
komposisi ketiga fraksi butir-butir tanah tersebut akan menentukan sifat fisik
tanah. Tanah lapisan atas yang bertekstur liat dan berstruktur granular akan
mempunyai bobot isi antara 1, sampai 1,3 gr/cm3, sedangkan yang bertekstur
kasar akan mempunyai bobot isi antara 1,3 sampai ,8 gr/cm3 dan bobot isi air
yaitu 1 gr/cm3 (Hanafiah, 2005).
Tekstur tanah merupakan salah satu sifat tanah yang sangat menentukan
kemampuan tanah untuk menunjang pertumbuhan tanaman. Tektur tanah akan
mempengaruhi

kemampuan

tanah

menyimpan

dan

menghantarkan

air,

menyimpan dan menyediakan hara tanaman. Tanah bertekstur pasir yaitu tanah
dengan kandungan pasir > 70 %, porositasnya rendah ( 35 %
kemampuan menyimpan air dan hara tanaman tinggi. Air yang ada diserap dengan
energi yang tinggi, sehingga liat sulit dilepaskan terutama bila kering sehingga
kurang tersedia untuk tanaman. Tanah liat juga disebut tanah berat karena sulit
diolah, tanah berlempung, merupakan tanah dengan proporsi pasir, debu, dan liat
sedemikian rupa sehingga sifatnya berada diantara tanah berpasir dan berliat. Jadi

6
Universitas Sumatera Utara

7

memiliki aerasi dan tata udara serta udara cukup baik, kemampuan menyimpan
dan menyediakan air untuk tanaman tinggi (Islami dan Utomo, 1995).

Sifat tanah dalam meloloskan air sangat dipengaruhi oleh tekstur tanah.
Struktur tanah adalah susunan butir-butir tanah yang secara alami menjadi bentuk
tertentu. Struktur tanah dikatakan baik apabila didalamnya terdapat ruang poripori yang berarti bahwa dalam agregat tanah itu terdapat ruang pori-pori yang
dapat diisi oleh air dan udara sekaligus. Struktur tanah dapat mempengaruhi
pertumbuhan tanaman, memperbaiki peredaran air, udara dan panas, serta mudah
tidaknya akar menembus tanah lebih dalam (Hansen dkk, 1992).
Bahan Organik Tanah
Bahan organik pada umumnya ditemukan di atas permukaan tanah,
jumlahnya tidak besar, sekitar 3-5% tetapi pengaruhnya sangat besar terhadap
sifat-sifat tanah. Dapat dilihat bahwa bahan organik dapat berfungsi sebagai
granulator memperbaiki srtuktur tanah, sebagai sumber unsur hara N, P, S,
meningkatkan nilai KTK tanah yang merupakan sumber energi bagi
mikroorganisme tanah dan menambah kemampuan tanah menahan air
(Hardjowigeno, 1992).
Menurut Sanchez (1992), beberapa keuntungan bahan organik tanah
adalah sebagai berikut.
1. Menyediakan sebagian besar nitrogen dan belerang serta setengah dari posfor
yang diserap oleh tanaman yang tidak diberi pupuk.
2. Bahan organik menyediakan sebagian besar daya tukar kation tanah lapuk
yang asam.

Universitas Sumatera Utara

8

3. Bahan organik membantu pengagregatan tanah dengan demikian memperbaiki
sifat fisik tanah dan mengurangi kerentanan terhadap pengikisan pada tanah
berpasir.
4. Bahan organik mengubah sifat menambat air, terutama pada tanah berpasir.
5. Bahan organik dapat membentuk gabungan dengan unsur hara mikro yang
mencegah pencucian unsur tersebut
Untuk menghitung nilai kadar bahan organik rumus yang digunakan adalah :
Bahan organik (%) = % C-organik x 1,724 ....................................................... (1)
Faktor 1,724 adalah asumsi yang digunakan bahwa bahan organik mengandung
58% karbon. Beberapa studi menunjukkan bahwa kadar C-organik dalam bahan
organik cukup bervariasi di dalam tanah (Mukhlis, 2007).
Kriteria bahan organik tanah dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Kriteria bahan organik tanah
Bahan Organik (%)
Sangat rendah

Rendah
Sedang
Tinggi
Sangat tinggi
(Puslittanak, 2005)

Kriteria
< 1,00
1,00-2,00
2,10-4,20
4,30-6,00
>6,00

Kerapatan masssa tanah (Bulk Density)
Berat jenis tanah (bulk density) adalah massa tanah kering yang mengisi
ruangan di dalam lapisan tanah. Berat jenis tanah dengan demikian merupakan
massa per satuan tanah kering. Volume tersebut dalam hal ini mewakili ruangan
dalam tanah yang terisi butir-butir tanah. Dalam sistem matrik, massa dan berat
tanah di permukaan bumi secara numerik dapat dianggap sebanding. Dalam hal
ini, massa dari berat tanah ditunjukkan dalam unit satuan gram, sementara volume

Universitas Sumatera Utara

9

air yang terkandung dalam tanah ditunjukkan dalam unit satuan cm3. Besarnya
angka berat jenis tanah bervariasi dari 0,5 pada lapisan tanah remah sampai 1,8
pada tanah pasir padat. Tanah dibawah tegakan hutan umumnya mempunyai nilai
berat jenis tanah antara 0,9 dan 1,3 (Asdak, 2007).
Kerapatan massa tanah (bulk density) menyatakan berat volume tanah,
dimana seluruh ruang tanah diduduki butir padat dan pori yang masuk dalam
perhitungan. Berat volume dinyatakan dalam massa suatu kesatuan volume tanah
kering. Volume yang dimaksudkan adalah menyangkut benda padat dan pori yang
terkandung di dalam tanah. Bulk density dipengaruhi oleh padatan tanah, pori-pori
tanah, struktur, tekstur, ketersediaan bahan organik, serta pengolahan tanah
sehingga dapat dengan cepat berubah akibat pengolahan tanah dan praktek
budidaya (Hardjowigeno, 2003).
Tanah lebih padat mempunyai bulk density yang lebih besar daripada
tanah mineral yang bagian atasnya mempunyai kandungan bulk density yang lebih
rendah dibandingkan tanah dibawahnya. Bulk density di lapangan tersusun atas

tanah-tanah mineral yang umumnya berkisar 1,0 - 1,6 gr/cm3. Tanah organik
memiliki nilai bulk density yang lebih ringan, misalnya dapat mencapai 0,1 0,9gr/cm3 pada bahan organik. Bulk density atau kerapatan massa tanah banyak
mempengaruhi sifat fisik tanah, seperti porositas, kekuatan, daya dukung,
kemampuan tanah menyimpan air drainase dan lain-lain. Sifat fisik tanah ini
banyak bersangkutan dengan penggunaan tanah dalam berbagai keadaan
(Hardjowigeno, 2003).

Universitas Sumatera Utara

10

Kerapatan massa tanah menunjukkan perbandingan berat tanah terhadap
volume total (udara, air, dan padatan) yang dapat dihitung dengan persamaan
sebagai berikut:

ρb=

di mana :

M

V

.....................................................................................(2)
ρb = kerapatan massa tanah (gr/cm3)
Ms = massa tanah (gr)
Vt = volume total (cm3)

(Hillel, 1981).
Bulk density sangat berhubungan dengan particle density, jika particle
density tanah sangat besar maka bulk density juga besar. Hal ini dikarenakan
partikel density berbanding lurus dengan bulk density, namun apabila tanah

memiliki tingkat kadar air yang tinggi maka partikel density dan bulk density akan
rendah. Dapat dikatakan bahwa particle density berbanding terbalik dengan kadar
air. Hal ini terjadi jika suatu tanah memiliki tingkat kadar air yang tinggi dalam
menyerap air tanah, maka kepadatan tanah menjadi rendah karena pori-pori di
dalam tanah besar sehingga tanah yang memiliki pori besar akan lebih mudah
memasukkan air di dalam agregat tanah (Hanafiah, 2005).
Kerapatan Partikel Tanah (Particel Density)
Kerapatan butir tanah menyatakan berat butir-butir padat tanah yang

terkandung di dalam tanah. Menghitung kerapatan butir tanah, berarti menentukan
kerapatan partikel tanah dimana pertimbangan hanya diberikan untuk partikel
yang solid. Oleh karena itu, kerapatan partikel setiap tanah merupakan suatu
tetapan dan tidak bervariasi menurut jumlah ruang partikel. Untuk kebanyakan
tanah mineral kerapatan partikelnya rata-rata sekitar 2,6 gr/cm3. Kandungan bahan

Universitas Sumatera Utara

11

organik di dalam tanah sangat mempengaruhi kerapatan butir tanah, akibatnya
tanah permukaan biasanya kerapatan butirnya lebih kecil dari subsoil. Walau
demikian kerapatan butir tanah tidak berbeda banyak pada tanah yang berbeda,
jika tidak, akan terdapat suatu variasi yang harus mempertimbangkan kandungan
tanah organik atau komposisi mineral (Foth, 1984).
Kerapatan partikel tanah (particle density) secara numerik sebanding
dengan spesific gravity dari partikel tanah. Kerapatan partikel tanah selalu lebih
besar daripada berat jenis tanah kecuali ketika porositas tanah adalah 0.
Kebanyakan partikel-partikel tanah mempunyai kerapatan kurang lebih 2,6 gr/cm3
(Asdak, 2007).

Kerapatan partikel tanah menunjukkan perbandingan antara massa tanah
kering terhadap volume tanah kering dengan persamaan:

ρs=

di mana :

M
V

......................................................................................(3)

ρs= kerapatan partikel (gr/cm3)
Vs= volume tanah (cm3)

(Hillel, 1981).
Porositas Tanah
Porositas tanah adalah kemampuan tanah dalam menyerap air. Porositas
tanah erat kaitannya dengan tingkat kepadatan tanah (bulk density). Semakin padat
tanah berarti semakin sulit untuk menyerap air, maka porositas semakin kecil.

Sebaliknya semakin mudah tanah menyerap air maka tanah tersebut memiliki
porositas yang besar. Tinggi rendahnya porositas suatu tanah ini sangat berguna

Universitas Sumatera Utara

12

dalam

menentukan

tanaman

yang

cocok

untuk

tanaman

tersebut

(Hakim dkk., 1986).
Total ruang pori adalah volume pada ruang tanah yang diisi oleh air dan
udara. Persentase dari total ruang pori disebut porositas. Untuk

mengetahui

porositas, tanah ditempatkan pada oven sampai tanah kering udara, kemudian
ditimbang beratnya. Perbedaan berat sampel dengan berat tanah sesudah
diovenkan menjadi ruang pori tanah. Ruang pori tanah yang tinggi akan membuat
permeabilitas tanah yang tinggi juga, oleh karena itu maka tanah tersebut akan
meloloskan air dengan cepat (Foth, 1984).
Porositas menunjukkan indeks dari volume pori relatif dalam tanah. Nilai
porositas umumnya berkisar antara 0,3 – 0,6 (30 – 60 %). Porositas juga
berhubungan dengan kerapatan massa tanah (bulk density) sesuai dengan
persamaan sebagai berikut:
f=

di mana :

−

ρb
ρs

%..........................................................................(4)

f= porositas (%)

ρb= kerapatan massa tanah (g/cm3)
ρs= kerapatan partikel tanah (g/cm3)
(Hillel, 1981).
Distribusi Air Tanah
Perbedaan potensi kelembaban total dan kemiringan antara dua titik/lokasi
dalam lapisan tanah dapat menyebabkan gerakan air dalam tanah. Air bergerak
dari tempat dengan potensi kelembaban tinggi ke tempat dengan potensi
kelembaban yang lebih rendah. Selanjutnya air akan bergerak mengikuti lapisan

Universitas Sumatera Utara

13

(lempengan) formasi geologi sesuai dengan arah kemiringan lapisan formasi
geologi tersebut. Kelembaban tanah tidak selalu mengakibatkan gerakan air dari
tempat basah ke tempat kering. Air dapat bergerak dari tempat kering ke daerah
basah seperti terjadi pada proses perkolasi air tanah. Karena pengaruh energi
panas matahari, air juga dapat bergerak ke arah permukaan tanah, sampai tiba
gilirannya menguap ke udara (proses evaporasi) (Asdak, 2007).
Air yang berasal dari sistem irigasi diterima di permukaan tanah,
pergerakannya akan mendekati teori gerakan jenuh, yang biasa terjadi di dalam
tanah. Air akan memasuki tanah, mula-mula menggantikan udara yang terdapat di
dalam pori makro dan kemudian pori mikro. Air akan bergerak ke bawah melalui
proses gerakan jenuh dibantu oleh potensial air dan tidak ada penghalang selama
air bergerak ke bawah (Sumarna, 1998).
Air itu sendiri di dalam tanaman berada dalam keadaan aliran yang
kontinyu. Selama pertumbuhannya tanaman terus-menerus mengabsorpsi air dari
tanah dan mengeluarkan pada saat transpirasi. Ketersediaan air secara langsung
mempengaruhi proses fisiologi yang terjadi di dalam sel-sel tanaman. Adanya
defisit air walaupun ringan dapat menghambat proses fisiologi tersebut, sehingga
laju pertumbuhan di bawah normal. Defisit air yang terus menerus dapat
menyebabkan kelayuan pada tanaman yang tidak dapat balik (irreversible) dan
mengakibatkan kematian. Akar tanaman akan tumbuh lebih baik pada tanah yang
lembab daripada di tanah yang kering, kadangkala akar tanaman tidak dapat
menembus tanah yang kering. Penambahan debit air dan lamanya pemberian air
akan semakin memperluas daerah/volume tanah yang basah. Kecepatan
pembasahan tanah itu sendiri tergantung kepada jumlah air yang diberikan,

Universitas Sumatera Utara

14

kemampuan infiltrasi dari pemukaan tanah, daya hantar dari horizon-horizon
tanah dan jumlah air yang akan ditahan/diikat oleh profil tanah. Setiap jenis tanah
mempunyai pola pembasahan yang berbeda, tergantung kepada teksturnya. Pada
tanah yang banyak mengandung pasir cenderung terbentuknya pola infiltrasi yang
memanjang ke arah vertikal, sedangkan pada tanah yang banyak mengandung
tanah liat, pola infiltrasi akan melebar ke arah horizontal (Sumarna, 1998).
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 volume tanah total. Dimensi kadar
air tanah dapat dinyatakan persentase dari massa tanah (basis kering) atau
persentase volume (volumetrik) (Hillel, 1981).
Kadar air tanah dipengaruhi oleh kadar bahan organik tanah dan
kedalaman solum, makin tinggi kadar bahan organik tanah akan makin tinggi
kadar air, serta makin dalam kedalaman solum tanah maka kadar air juga semakin
tinggi (Hanafiah, 2005).
Kadar air tanah dinyatakan dalam persen volume yaitu persentase volume
air terhadap volume tanah. Cara ini mempunyai keuntungan karena dapat
memberikan gambaran tentang ketersediaan air bagi tanaman pada volume tanah
tertentu. Cara penetapan kadar air dapat dilakukan dengan sejumlah tanah basah
dikering ovenkan dalam oven pada suhu 1000 C – 1100 C untuk waktu tertentu.
Air yang hilang karena pengeringan merupakan sejumlah air yang terkandung
dalam tanah tersebut. Air irigasi yang memasuki tanah mula-mula menggantikan

Universitas Sumatera Utara

15

udara yang terdapat dalam pori makro dan kemudian pori mikro. Jumlah air yang
bergerak melalui tanah berkaitan dengan ukuran pori-pori pada tanah. Air
tambahan berikutnya akan bergerak ke bawah melalui proses penggerakan air
jenuh. Penggerakan air tidak hanya terjadi secara vertikal tetapi juga
horizontal. Gaya gravitasi tidak berpengaruh terhadap penggerakan horizontal
(Hakim, dkk, 1986).
Metode untuk mengukur kadar air tanah basis kering secara tradisional
ialah secara gravimetrik, yaitu dengan mengeringkan tanah yang di ambil dari
lapangan setelah ditimbang terlebih dahulu. Kemudian dikeringkan ke dalam oven
dengan suhu

5 C hingga beratnya konstan. Lama pengeringan tergantung pada

jenis tanahnya namun sebagai acuan biasanya 24 jam. Setelah tanah dikeringkan
kemudian ditimbang kembali dan dihitung kadar air basis kering (Wmd) sebagai
berikut:
��� =

� − ���
���

×

% ……………………………….(5)

Dimana:
BTA = Berat tanah awal (gram)
BTKO = Berat tanah kering oven (gram)
Kadar air volumetrik dapat dihitung dengan persamaan:

Dimana:

∅=

ρ

ρw

× Wmd……………………………………………(6)

∅ = kadar air volumetrik (%)

ρb = kerapatan massa tanah(gram/cm
ρb = kerapatan massa air (gram/��

Universitas Sumatera Utara

16

(Hillel, 1981).
Kapasitas Lapang
Air kapasitas lapang merupakan kapasitas dimana air oleh gaya gravitasi
dengan daya ikat air oleh tanah sama besarnya. Konsep kapasitas lapang sangat
berguna dalam mendapatkan sejumlah air yang tersedia dalam tanah untuk
penggunaan oleh tanaman. Sebagai contoh, kapasitas lapang diukur 2 hari setelah
kejadian hujan. Apabila air gravitasi telah habis, kadar kelembaban tanah disebut
kapasitas lapang (field capacity). Air kapasitas lapang merupakan kapasitas
dimana air oleh gaya gravitasi dengan daya ikat air oleh tanah sama besarnya.
Kapasitas lapang dapat diukur dengan menghitung kadar kelembaban tanah
sesudah suatu pemberian air yang cukup besar untuk menjamin pembasahan yang
merata pada tanah yang akan diperiksa. Dengan mengamati pengurangan
kelembaban tanah dengan menentukan kelembaban pada waktu yang berbedabeda

sesudah

pemberian

air

sangat

berguna

dalam

memahami

dan

menginterpretasikan secara tepat karakteristik kapasitas lapang tanah. Namun
demikian, tanah haruslah dikeringkan secara baik sebelum penentuan lapangan
yang dapat dipercaya dapat dilakukan dengan cara ini. Konsep kapasitas lapang
sangat berguna dalam mendapatkan sejumlah air yang tersedia dalam tanah untuk
penggunaan oleh tanaman. Sebagai contoh, kapasitas lapang diukur 2 hari setelah
kejadian hujan (Hansen dkk, 1992).
Kapasitas lapang merupakan batas atas jumlah air dalam tanah dimana
tanaman dapat mengambilnya. Jika jumlah air dalam tanah lebih tinggi daripada
jumlah air pada kapasitas lapang, tanaman tidak dapat mengambilnya karena

Universitas Sumatera Utara

17

terjadi penggenangan air. Kapasitas lapang dapat ditentukan di laboratorium
dengan penggunaan panci bertekanan (pressure cooker ) dengan mengatur tekanan
panci pada 1/10 atmosfer. Kapasitas lapang juga dapat ditentukan di lapangan
setelah basah oleh hujan atau air irigasi, menutup sebagian kecil areal untuk
mencegah evaporasi, dan menentukan kandungan kelembaban setelah drainase
terjadi. Kandungan kelembaban merupakan kandungan air pada kapasitas lapang
(Soesila dan Poerwanto, 2013).
Evapotranspirasi
Evapotranspirasi tanaman, yaitu air yang digunakan tanaman untuk
transpirasi, pertumbuhan dan yang dievaporasikan dari tanah sekitar dan dari air
hujan yang diterima oleh tajuk. Air mempunyai beberapa peran penting dalam
pertumbuhan tanaman, yaitu: (1) bahan untuk fotosintesis dan berbagai reaksi
lainnya, (2) sebagai bagian dari struktur tanaman, (3) sarana untuk pengangkutan
hara, dan (4) sebagai bahan transpirasi sehingga mendinginkan daun dan
membuka stomata agar pertukaran gas fotosintesa berlangsung dengan baik.
Kebutuhan air diekspresikan dalam mm/hari (Soesila dan Poerwanto, 2013).
Absorbsi air oleh tanaman berubah sesuai dengan perkembangan tanaman.
Pada awal pertumbuhan karena permukaan transpirasi kecil, maka absorbsi air
oleh tanaman rendah. Absorbsi air tanaman akan meningkat dengan
berkembangnya tanaman dan akan mencapai maksimum pada saat indeks luas
daun maksimum yaitu pada fase tengah pertumbuhan saat tanaman mulai
menghasilkan bunga dan buah. Selanjutnya, dengan gugurnya daun tua yaitu pada

Universitas Sumatera Utara

18

fase akhir pertumbuhan, maka indeks luas daun akan turun diikuti dengan
penurunan kebutuhan air (Islami dan Utomo, 1995)
Evapotranspirasi merupakan faktor dasar untuk menentukan kebutuhan air
dalam rencana pengairan bagi lahan-lahan pertanian dan merupakan proses yang
penting dalam siklus hidrologi. Evapotranspirasi dapat dihitung dengan
persamaan Blaney-Criddle, yaitu :
�=

K.

, +

… … … …................................................
…………………………. 3
(7)

� = �� × �� …………………………………………… (8)

…………………………………………... (9)

dimana:
U = evapotranspirasi tanaman bulanan (mm/bulan)
Kt = koefisian suhu
Kc = koefisien tanaman (cabai)
P= persentase jam siang Lintang Utara (%)
t = suhu rata-rata bulanan (°C)
(Kartasapoetra, dkk., 1994).
Menurut Triatmodjo (2008) dalam Bunganaen (2009), 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
persamaan (10).

Universitas Sumatera Utara

19

Ep = k x E …………………………………………........ (10)
dimana :
E = evaporasi dari badan air (mm/hari)
k = koefisien panci (0,7)
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.
Nilai evapotranspirasi dapat diperoleh dengan pengukuran di lapangan
atau dengan rumus-rumus empirik. Untuk keperluan perhitungan kebutuhan air
irigasi dibutuhkan nilai evapotranspirasi potensial (Et0) yaitu evapotranspirasi
terjadi apabila tersedia cukup air. Kebutuhan air untuk tanaman adalah nilai Ep
dikalikan dengan suatu koefisien tanaman.
ET = kc x Ep……………………………………………… (11)
dimana :
ET = Evapotranspirasi tanaman (mm/hari)
Ep = Evaporasi tetapan / tanaman acuan(mm/hari)
Kc = Koefisien tanaman
(Limantara, 2010).
Jenis Tanah
Tanah yang ideal bagi pertumbuhan tanaman cabai adalah tanah yang
memiliki sifat fisik gembur, remah, dan memiliki drainase yang baik. Jenis tanah
yang memiliki karakteristik tersebut antara lain adalah tanah dengan tekstur

Universitas Sumatera Utara

20

lempung berpasir, liat berpasir, lempung liat berpasir, dan lempung berdebu, atau
tanah andosol, regosol, dan latosol (Pitojo, 2003).
Andosol
Andosol memiliki porositas, permeabilitas dan stabilitas agregat yang
tinggi. Umumnya berkapasitas penyimpan air yang tinggi dan kaya akan unsur
hara jika tidak tercuci berat. Kadar C-organik cenderung lebih tinggi dan bobot isi
yang rendah dan tidak ada/jarang terjadi keracunan Al. memiliki permasalahan
keteknikan, karena kerapuhan batu apung dan batas cair dapat dicapai sebelum
batas

plastis.

Mineral

sekunder

non-kristalin

dan

sedikit

mengkristal

mempengaruhi sifat fisika tanah Andosol. Alofan, Imogolit, Ferrihidrit, dan
humus membentuk struktur tanah yang stabil dan teragregasi tinggi yang memiliki
banyak pori mikro, meso dan makro. Stuktur yang sangat porous memegang
sejumlah besar air higroskopis dan air tersedia bagi tanaman. Stuktur porous ini
juga menyebabkan tingginya konduktivitas hidraulik tanah dan merupakan alasan
untuk rendahnya bulk density tanah (Mukhlis, dkk., 2011).
Kebanyakan Andosol memiliki bulk density ≤ 0,90 g/cm3 pada retensi air
33 kPa. Ringannya tanah ini sebagian disebabkan oleh tingginya kadar bahan
organik dan rendahnya particel density yaitu 1,4 sampai 1,8 g/cm3. Particel
density alofan hamper sama dengan mineral liat filosilikat lainnya, jadi alofan

sendiri bukan alasan untuk rendahnya bulk density tanah Andosol. Akumulasi
sejumlah besar humus membuat agregat yang sangat porous, juga merupakan
salah satu alasan penyebab rendahnya bulk density tanah Andosol. Rendahnya
bulk density disebabkan oleh porositas tinggi yang terjadi oleh agregat yang

Universitas Sumatera Utara

21

berkembang

baik

dari

mineral

non

kristalin.

Tanah

Andosol

selalu

mengakumulasi bahan organik dalam jumlah besar yang senantiasa mengandung
nitrogen organik. Oleh sebab itu tanah abu vulkanik dapat mensuplai sejumlah
besar N-mineral ke tanaman. Posfor selalu menjadi pembatas pertumbuhan
tanaman di Andosol karena suplainya selalu rendah. Unsur P diserap kuat oleh
bahan aluminium dan besi non kristalin menjadi tidak tersedia untuk tanaman.
Kadar kalium total di dalam abu vulkanik segar berkisar 0,5% sampai 4,0% K2O.
Umumnya terjadi defisiensi Cu, Zn dan Co (Mukhlis, dkk., 2011).
Secara umum sifat-sifat fisika tanah Andosol adalah memiliki berat isi
yang rendah, kandungan air pada 15 bar yang tinggi, dan kandungan air tinggi,
ketersediaan air bagi tanaman sedang sampai rendah, memiliki batas mencair yang
tinggi dan indeks plastisitas yang rendah, tanah ini sulit didispersi setelah terjadi
perubahan yang irreversible pada semua sifat-sifat tersebut apabila telah
dikeringkan. Berat isi tanah Andosol selain ditentukan oleh kandungan mineral
alofan didalamnya, tetapi juga berhubungan erat dengan bahan organik. Tanah
Andosol memiliki struktur yang berongga. Struktur yang berongga inilah yang
akhirnya menjadi tempat bagi akar untuk tumbuh dengan sangat ideal. Kandungan
C-organik tanah Andosol yang dijumpai di Indonesia bervariasi dari 1,24%
sampai 22,46%. Berat isi tanah Andosol di Indonesia sangat bervariasi, yaitu
berkisar dari 0,37 sampai 0,9 g cm-3. Rendahnya berat isi tanah Andosol ini tidak
terlepas

dari

pengaruh

kandungan

mineral

amorf

yang

dominan

(Sukarman dan Dariah, 2014).

Universitas Sumatera Utara

22

Tanaman Cabai Rawit
Menurut Rukmana (2002), kedudukan tanaman cabai rawit dalam
sistematika (taksonomi) tumbuhan adalah sebagai berikut.
Kingdom

: Plantae (tumbuh-tumbuhan)

Divisi

: Spermatophyte (tumbuhan berbiji)

Subdivisi

: Angiospermae (berbiji tertutup)

Kelas

: Dicotyledonae (biji berkeping dua)

Subkelas

: Metachlamidae

Ordo

:Tubiflorae

Famili

: Solanaceae

Genus

: Capsicum

Spesies

: Capsicum frutescens Linn.

Tanaman cabai sudah diperkirakan ada sekitar 20 spesies yang sebagian
besarnya tumbuh di tempat asalnya, Amerika. Diantanya yang sudah akrab
didengar adalah cabai besar (C. annuum), cabai kecil (C.frutescens), C. baccatum,
C. pubescens, dan C.chinense. Cabai kecil (C. frutescens) sering mendapat

sebutan cabai rawit. Tinggi tanaman cabai kecil pada umumnya dapat mencapai
150 cm. Tangkai daunnya hanya separuh panjang tangkai daun cabai besar.
Daunnya pun lebih pendek dan lebih sempit. Posisi bunganya tegak dengan
panjang tangkai bunganya hampir sepanjang cabai besar. Bentuk buahnya kecil
memanjang dengan warna biji umumnya kuning kecokelatan (Setiadi, 2004).
Menurut Rukmana (2002), jenis cabai rawit yang sering ditanam adalah
cabai kecil, cabai hijau, dan cabai putih. Cabai kecil memiliki karakteristik ukuran

Universitas Sumatera Utara

23

buah kecil, panjang 2-2,5 cm, lebar 5 mm, serta berat 0,65 g/buah. Pada saat
masih muda, buah berwarna hijau dan pada saat masak berubah menjadi merah.
Cabai hijau memiliki panjang 3-3,5 cm, lebar 11 mm, serta berat 1,4 g/buah. Pada
waktu masih muda, buah berwarna hijau dan berubah menjadi merah pada saat
matang. Rasa buah pedas, tetapi masih kurang pedas jika dibandingkan dengan
cabai kecil dan cabai putih. Potensi hasilnya 600 gram per tanaman atau 12 ton
per hektar. Rasa buahnya pedas.
Tanaman cabai mempunyai daya adaptasi yang cukup luas. Tanaman ini
dapat diusahakan pada setiap jenis tanah baik pada tanah ringan sampai tanah
berat dan dapat di tanam di dataran rendah (suhu tinggi) maupun dataran tinggi
(suhu rendah) sampai pada ketinggian 1.400 meter dpl, tetapi pertumbuhannya di
dataran rendah lebih cepat (Prosea dan Balithor, 1995).
Faktor iklim yang mempengaruhi pertumbuhan dan produksi cabai rawit
adalah suhu udara, sinar matahari, kelembapan, curah hujan, dan tipe iklim.
Tanaman cabai rawit dapat tumbuh optimal pada daerah yang mempunyai kisaran
suhu antara 180C – 270C. Pertumbuhan dan pembungaan cabai rawit
membutuhkan suhu udara antara 210 C – 270C dan suhu untuk pembuahan antara
15,50C – 210C. bila suhu udara di malam hari dibawah 160C dan siang hari diatas
320C, proses pembungaan dan pembuahan tanaman cabai rawit akan mengalami
kegagalan (Rukmana, 2002).
Cabai memerlukan tanah yang gembur, berstruktur remah, bebas gulma,
dan mengandung cukup air serta unsur hara. Tingkat kemasaman (pH) tanah 5,56,8. Air diperlukan sejak awal pertumbuhan sampai masa pembentukan bunga dan

Universitas Sumatera Utara

24

buah. Jika terjadi kekeringan pada masa pembentukan vegetatif, tanaman akan
mengalami kelambatan pertumbuhan. Jika kekeringan terjadi pada saat
pembentukan bunga dan buah, produksi akan menurun bahkan tidak dapat panen
(Santika,1999).
Nisbah evapotranspirasi maksimum terhadap evapotranspirasi potensial
(ETm/Eto) atau faktor tanaman (kc) pada tanaman cabai yang dikutip dari
Doorenbos dan Kassam (1988) dalam Kurnia (2004) bahwa nilai kc pada fase
pertumbuhan awal 0,3-0,4 fase pertumbuhan vegetatif 0,6-0,75 fase pembungaan
0,95-1,1 fase pembuahan 0,85-1 dan pada saat pemasakan 0,8-0,9 sehingga ratarata kc tanaman cabai ialah sebesar 0,7-0,8.
Fase pertumbuhan tanaman cabai mulai dari fase vegetatif sampai pada
fase pembuahan yang dikutip dari Badan Litbang Pertanian (2011) bahwa pada
fase pertumbuhan vegetatif berlangsung selama 30-40 hari setelah tanam, fase
berbunga selama 45-60 hari setelah tanam, dan fase berbuah selama 70-90 hari
setelah tanam.
Menurut Sumarna (1998) tanaman cabai merupakan tanaman yang sangat
sensitif terhadap kelebihan ataupun kekurangan air. Jika tanah telah menjadi
kering dengan kadar air di bawah limit, maka tanaman akan kurang mengabsorpsi
air sehingga menjadi layu dan lama kelamaan akan mati. Demikian pula
sebaliknya, ternyata pada tanah yang banyak mengandung air akan menyebabkan
aerasi tanah menjadi buruk dan tidak menguntungkan bagi pertumbuhan akar,
akibatnya pertumbuhan tanaman akan kurus dan kerdil.

Universitas Sumatera Utara

25

Untuk fase vegetatif rata-rata dibutuhkan air pengairan sekitar 200
ml/hari/tanaman, sedangkan untuk fase generatif sekitar 400 ml/hari/tanaman.
Kelembaban tanah yang ideal untuk pertumbuhan dan produksi cabai berkisar
antara 60%-80% kapasitas lapang. Hal ini dapat dilihat dari perkembangan
panjang akar, jumlah bunga, dan hasil bobot buah cabai. Mengenai kondisi air di
dalam tanah dalam hal ini kelembaban tanah yaitu tingkat kelembaban tanah ideal
untuk pertumbuhan dan hasil tanaman cabai pada jenis tanah Andosol dan Latosol
berkisar antara 60-80%. Pada tingkat kelembaban tanah yang rendah (< 40 %)
ataupun pada kelembaban tanah yang terlampau tinggi (mendekati 100%),
tanaman cabai tidak dapat berproduksi dengan baik (Sumarna, 1998).
Pengaruh kelembaban tanah terhadap produktivitas cabai dapat dilihat
pada Tabel 2.
Tabel 2. Pengaruh Kelembaban Tanah terhadap Hasil Cabai (Lembang, 1993)
Kelembaban
Tanah (%)
100
80
60
40
20

Panjang Akar
(cm)
14,1
50,9
49,6
45,4
4,7

Jumlah Bunga
53,0
72,8
59,3
48,3
5,7

Bobot Buah
(g/tanaman)
141,85
274,23
194,73
163,39
3,75

(Santika,1999).
Berat Buah
Tanaman cabai rawit adalah tanaman yang tinggi dengan percabangan
samping yang aktif dan produktif. Berbuah serentak dan dipanen pada umur 70
HST atau 105 HSS. Buah tegak dan mudah dipanen, ukuran buah panjang 33 mm,
garis tengah 7-8 mm, bobot 83 gram/108 buah merah. Buah muda hijau
mengkilap yang masak merah mengkilap dan pedas. Pada cabai rawit, panen
dilakukan setelah tanaman berumur 4 bulan. Tanaman cabai rawit ini adalah

Universitas Sumatera Utara

26

tanaman yang dapat dipanen satu tahun lebih, kadang-kadang sampai 2 tahun.
Oleh karena itu, hasil ton per hektarnya dapat mencapai 10-20 ton per tahun
(Prosea Indonesia dan Balithor Lembang, 1995).
Berat Kering Tanaman
Produksi tanaman bisa diukur dengan menghitung bobot kering tanaman
tersebut. Setelah tanaman dicuci (dikontaminasi) selanjutnya dikeringkan 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
tempertaur ± 700C selama 48 jam (Mukhlis, 2007).

Universitas Sumatera Utara