Kadar Air Tanah

I. PENDAHULUAN                              

1. 1 Latar belakang

Air memiliki peranan yang sangat penting terhadap makhluk hidup. Air digunakan untuk memenuhi kebutuhan baik manusia maupun tumbuhan. Bagi manusia, air digunakan untuk minum, mencuci, dan lain sebagainya.

            Air diperlukan oleh tumbuhan untuk memenuhi kebutuhan transpirasi dalam proses asimilasi atau fotosintesis untuk pembentukan karbohidrat serta untuk mengangkut hasil–hasil fotosintesis ke seluruh jaringan tumbuhan sebagian pelarut unsur hara dalam tanah menjadi larutan yang tanah basah.

            Air mempunyai beberapa peranan penting dalam tanah. Air penting dalam pelapukan mineral dan bahan organik yaitu reaksi yang menyebabkan hara larut bagi pertumbuhan tanaman. Air berfungsi sebagai media gerak hara dalam akar–akar tanaman, akan tetapi bila air terlalu banyak, hara–hara akan hilang tercuci dari lingkungan perakaran atau bila evaporasi tinggi, garam–garam yang terlarut kemudian terangkat ke lapisan atas tanah dan kadang–kadang tertimbun dalam jumlah yang dapat merusak. Air berlebihan juga membatasi pergerakan udara dalam tanah dan merintangi akar tanaman memperoleh oksigen. Karena itu air dapat berguna atau merugikan bagi pertumbuhan tanaman, tergantung pada jumlah air yang terdapat dalam tanah.

           

Adanya penggabungan koloid tanah dan gelombung udara menghubungi gerakan air tanah sehingga permukaan air yang naik tidak seragam dan tidak teratur bentuknya. Hal ini akan sangat mempengaruhi kadar air dalam tanah. Di samping itu pori–pori yang longgar akan memutuskan hubungan aliran yang jenuh pada tanah sehingga suplai air pelapisan tanah menjadi terhambat.

Air juga berpengaruh penting pada sifat fisik tanah. Kandungan air dalam tanah sangat berpengaruh pada konsistensi tanah untuk diolah. Begitu pula variasi kandungan air mempengaruhi daya dukung tanah.

Berdasarkan uraian di atas, maka pentingnya diadakan praktikum kadar air untuk mengetahui banyaknya jumlah air dalam tanah untuk mengetahui banyaknya jumlah air yang terkandung dalam tanah dan bagaimana kadar air tanah dapat mempengaruhi pertumbuhan tanaman.

1. 2 Tujuan dan Kegunaan

Tujuan dari praktikum penetapan kadar air adalah untuk mengetahui kandungan bahan organik tanah pada tiap lapisan tanah Inseptisols dan tanah Alfisol serta faktor–faktor yang mempengaruhinya.

            Kegunaan dari praktikum ini adalah memberikan pengetahuan tentang cara megukur dan menetapkan kadar air dalam tanah serta persentase air yang ada dalam tanah, dan sebagai bahan informasi mengenai kandungan air dalam tanah yang dapat digunakan bagi pertumbuhan tanaman.

II. TINJAUAN PUSTAKA

2. 1 Kadar Air

Kadar air dinyatakan dalam % volume, yaitu persentase volume tanah. Cara ini memberikan keuntungan karena dapat memberikan gambaran terhadap ketersedian air bagi tumbuhan pada volume tertentu. Cara penentuan kadar air dapat digolongkan dalam cara gravimetrik, tegangan dan hisapan, tumbuhan, listrik serta pembaruan neutron. Cara gravimetrik merupakan cara yang paling umum dipakai dimana dengan cara ini tanah basah dikeringkan dalam oven pada suhu 100° C - 150° C untuk waktu tertentu. Air yang hilang karena proses pengeringan tersebut merupakan sejumlah air yang terdapat dalam tanah basah (Hakim, dkk, 2006). 

            Kadar air merupakan selisih masukan air dari presipitasi yang menginfiltrasi tanah ditambah hasil kondensasi dan adsorpsi dikurangi air yang hilang lewat evapotranspirasi, aliran permukaan, perkolasi dan rembesan lateral (Hanafiah, 2004).

            Banyaknya kandungan air dalam tanah berhubungan erat dengan besarnya tegangan air dalam tanah tersebut. Besarnya tegangan air menunjukkan besarnya tenaga yang diperlukan untuk menahan air tersebut dalam tanah. Air dapat menyerap atau ditahan oleh tanah karena adanya gaya–gaya adhesi, kohesi dan gravitasi, karena air higroskopik dan air kapiler (Hardjowigeno, 2007).

2. 2 Kondisi Air Tanah (Jenuh Air, Kapasitas Lapang, Titik Layu Permanen,         

       Hidroskopis)                                     

Jenuh air atau retensi maksimum, yaitu kondisi di mana seluruh ruang pori tanah terisi oleh air. Pada kondisi ini tegangan pada permukaan lapisan air hampir 0 - < 1/3 atm, sehingga air ini terutama yang mengisi pori–pori makro segera turun ke bawah tertarik oleh gaya gravitasai. Air kondisi jenuh ini disebut air bebas atau air garavitasi atau air drainase atau air berlebihan, mudah hilang dan bergerak relatif cepat sehingga dapat melindi (leaching) unsur–unsur hara yang dilaluinya. Pada kondisi tanah berdrainase buruk atau suplai berlebihan (banjir atau tergenang) pada periode lama akan berdampak buruk terhadap aerasi tanah, sehingga respirasi akar, dan aktivitas mikrobia aerobik seperti bakteri amonifikasi dan nitrifikasi akan terhenti sama sekali (Hanafiah, 2004).

            Kapasitas lapang merupakan keadaan tanah yang cukup lembab yang menunjukkan jumlah air terbanyak yang dapat ditahan oleh tanah terhadap gaya tarik gravitasi. Air yang dapat ditahan oleh tanah tersebut terus menerus diserap oleh akar–akar tanaman atau menguap sehingga tanah makin lama semakin kering. Pada suatu saat akar tanaman tidak mampu lagi menyerap air tersebut sehingga tanaman menjadi layu (Hardjowigeno, 2007).

            Titik layu permanen merupakan kandungan air tanah di mana akar – akar tanaman mulai tidak mampu lagi menyerap air dari tanah, sehingga tanaman menjadi layu. Tanaman akan tetap layu baik pada siang maupun malam hari (Hardjowigeno, 2007).

­            ­

2. 3 Hubungan Kadar Air terhadap Produktivitas Tanaman dan Faktor-

       Faktor yang Mempengaruhinya

Faktor–faktor ketersediaan air tanah. Kadar dan ketersediaan air tanah sebenarnya pada setiap koefisien ini umumnya bervariasi terutama tergantung pada:

(1)     Tekstur tanah. Kadar air tanah bertekstur liat lebih besar dari lempung lebih besar dari pasir misalnya pada tegangan 1/3 atm (kapasitas lapang), kadar air tanah pada masing–masingnya adalah sekitar 55%, 40%, dan 15%. Hal ini terkait dengan pengaruh tekstur terhadap proporsi bahan koloidal, ruang pori dan luas permukaan absortip yang makin halus teksturnya akan makin banyak, sehingga makin besar kapasitas simpan airnya.

(2)     Kadar bahan organik tanah (BOT). BOT mempunyai pori–pori mikro yang jauh lebih banyak ketimbang partikel mineral tanha, yang berarti luas permukaan penjerap (kapasitas simpan) air juga lebih banyak, sehingga makin tinggi kadar BOT akan makin tinggi kadar dan ketersediaan air tanah;

(3)     Senyawa kimiawi. Garam–garam dan senyawa pupuk/ amelioran (pembenah tanah) baik alamiah maupun nonalamiah mempunyai gaya osmotik yang dapat menarik dan menghidrolisis air, sehingga koefisien layu meningkat. Konsekuensinya, makin banyak senyawa kimiawi di dalam tanah akan menyebabkan kadar dan ketersediaan air tanah menurun;

(4)     Kedalaman solum/ lapisan tanah menentukan volume simpan air tanah, makin dalam makin besar, sehingga kadar dan ketersediaan air juga makin banyak. Kedalaman solum/ lapisan ini sangat penting tetanaman berakar tunggang dan  dalam.

Di samping faktor tanah ini, faktor iklim dan tanaman juga menentukan kadar dan ketersediaan air tanah. Faktor iklim yang berpengaruh meliputi curah hujan, temperatur dan kecepatan angin, yang pada prinsipnya terkait dengan suplai air dan evapotranspirasi. Faktor tanaman yang berpengaruh meliputi bentuk dan kedalaman perakaran, toleransi terhadap kekeringan, serta tingkat dan stadia pertumbuhan, yang pada prinsipnya terkait dengan kebutuhan air tanaman. Penyerapan air tanah oleh tanaman hanya berlangsung apabila terjadi kontak langsung antara molekul-molekul air dan dengan permukaan akar absorbtif (bulu - bulu akar)  (Hanafiah, 2004).

Air berfungsi sebagai media gerak hara ke akar-akar tanaman. Akan tetapi bila air terlalu banyak, hara-hara yang ada akan hilang tercuci dari lingkungan perakaran atau bila evaporasi tinggi, garam-garam terlarut mungkin terangkut ke lapisan atas tanah dan kadang-kadang tertimbun dalam jumlah yang dapat merusak tanaman. Air yang berlebihan juga membatasi pergerakan udara di dalam tanah, dan merintangi akar tanaman memperoleh O₂. Karena itu air dapat berguna atau merugikan bagi tanaman, tergantung pada jumlah air yang ada dalam tanah. Air juga berpengaruh penting pada sifat fisik tanah. Kandungan air pada tanah sangat berpengaruh pada konsistensi tanah dan kesesuaian tanah untuk diolah. Begitu pula variasi kandungan air mempengaruhi daya dukung tanah. Air mempunyai dua sifat yang penting pada kelakuan air di dalam tanah, yaitu (1) massa dan (2) polaritas. Oleh karena massanya, air di tarik ke bawah oleh gaya gravitasi. Polaritas disebabkan oleh susunan molekul air. Setiap molekul air terdiri dari satu ion oksigen yang bermuatan negatif dan dua ion hidrogen yang bermuatan positif. Letak hidrogen selalu cenderung berada pada satu sisi dari oksigen, menyebabkan bagian itu bermuatan positif, sedangkan sisi lain bermuatan negatif (Anonim, 2006).

III. METODOLOGI

3. 1 Tempat dan Waktu

Praktikum pengamatan kadar air tanah dilaksanakan di laboratorium kimia tanah, Fakultas Pertanian, Universitas Hasanuddin, Makassar yang berlangsung pada hari Selasa, 26 Oktober 2010, Pukul 11.00 WITA sampai selesai.

3. 2  Alat dan Bahan

Alat-alat yang digunakan pada pengamatan kadar air  tanah adalah cawan petridish, oven, cangkul, sekop, ember, plastik dan timbangan. Bahan-bahan yang digunakan adalah tanah inseptisols, tanah alfisol dan air

3. 3 Prosedur Kerja

3. 3. 1 Gravimetrik

1. Menimbang cawan petridish, kemudian tambahkan 20 gram tanah kering udara;

2. Mengeringkan di dalam oven suhu 105° C selama 2 x 24 jam;

3. Mengeluarkan cawan petridish dan tanah dari oven, keringkan dalam desikator, kemudian timbang cawan petridish bersama tanah;

4. Menghitung dengan rumus:

     ● Berat cawan petridish = a gram

     ● Berat cawan petridish + tanah kering udara = b gram

     ● Berat cawan petridish + tanah kering oven = c gram

     ● Berat tanah kering udara = (b – a)

     ● Berat tanah kering oven = (c – a)

     ● Berat air yang hilang = (b – c)

     Kandungan air tanah =   ^{( b – a) – (c – a)}   x 100%

                                              ^{(c – a)}

3. 3. 2 Kapasitas Lapang

Prosedur kerjanya sebagai berikut:

1. Menentukan tempat/lokasi yang datar dan dekat dengan sumber air;

2. Membersihkan tempat tersebut dari semak belukar;

3. Membuat bedengan dengan ukuran 1 m x 1 m;

4. Setelah bedengan dibuat cukup tinggi, memadatkan bedengan tersebut

    untuk mencegah air yang merembes;

5. Setelah bedengan selesai, menyiapkan air ± 200 L dan menumpahkan secara bersamaan;

6. Menutup bedengan dengan menggunakan plastik. Pastikan bahwa seluruh bedengan.

7. Menutup permukaan plastik dengan rumput lalu diamkan selama 1 x 24 jam;

8. Setelah didiamkan selama 1 x 24 jam, buka plastik yang  menutupi bedengan kemudian cungkil tanahnya.

9. Menimbang tanah yang telah dicungkil kemudian mengovenkan selama 1 x 24 jam.

10. Setelah diovenkan, menimbang tanahnya.

11. Menghitung kadar air kapasitas lapang dengan menggunakan rumus :

      Kadar air kapasitas lapang =

12. Melakukan analisis ukuran partikel untuk mengetahui persen liat pada tanah lalu hitung kadar air pada titik layu permanen dengan menggunakan rumus:

            kadar air TLP =

   

13. Menghitung air tersedia dengan menggunakan rumus:

       Air tersedia = kadar air kapasitas lapang – kadar air TLP