DASAR ILMU TANAH V AIR TANAH PENGERTIAN AIR

DASAR ILMU TANAH V. AIR TANAH PENGERTIAN AIR TANAH FUNGSI AIR TANAH MACAM AIR TANAH KADAR AIR TANAH ENERGI AIR TANAH

1. PENGERTIAN AIR TANAH o. Air Tanah sejumlah air yang terkandung atau ditahan (retained) dalam satu unit masa/volume tanah n n 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

RETENSI AIR TANAH RETENSI (Penahanan) AIR DI DALAM TANAH DISEBABKLAN OLEH GAYA SBB: n G. KOHESI: GAYA TARIK MENARIK ANTARA MOL. AIR n G. ADESI: GAYA TARIK MENARIK ATR MOL. AIR & TANAH n G. OSMOTIK: PENGIKATAN AIR OLEH GARAM TERLARUT n G. GRAVITASI: GAYA YG CENDRUNG MENARIK AIR KE BAWAH (AKIBAT GAYA TARIK BUMI)

PENAMPILAN FISIK AIR YANG DIRETENSI Air higroskopis air kapiler ( Mengisi. Pori Mikro Butir Tanah Pori Makro berisi udara Air Adesi Butir. Tanah Muka Iar Tanah Jenuh Air

2. 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 …samb. SIFAT TANAH LAINNYA: DISTRIBUSI PORI MENGEMBANG DAN MENGKERUT SIFAT MEKANIS: e. g. (CONSISTENSI, PLASTICITY, STRENGTH, COMPACTIBILITY, PENETRABILITY, STICKINESS, AND TRAFFICABILITY) PENGELOLAAN LAHAN: MENENTUKAN WAKTU PENGOLAHAN YANG TEPAT MEMPERMUDAH PENGOLAHAN MENGENDALI PERUBAHAN SUHU MENGHAMBAT GULMA TUMBUH (eg. Sawah)

3. MACAM AIR TANAH o Air Higroskopis: n n o Air adesi (adsorpsi): n n n o Lapisan tipis air di sekll partikel (butir) tanah Diikat sgt kuat oleh tenaga elektris partikel tanah dan mol. Air Mgkn dlm btk kristal, sedikit-tidak bergerak Tkt energi rendah, tdk tersedia bagi tanaman Dpt hilang dg pemanasan 105 o. C (oven) Air Kohesi (kapiler) n n n o Berupa selaput tipis mengll perm aggregat tanah (± 15 -20 mol. Air) Sebagian besar uap air Lapisan air terluar mengll aggregate tanah Diikat tdk sekuat air adesi Btk cair, mdh diambil tanaman Tkt energi > tkt e. adesi Bergerak sgt lambat Air Grafitasi n n n Tdk dipengaruhi oleh daya hisap matrik tanah Mudah bergerak dibawah pengaruh grafitasi Mengisi pori makro

KA Tanah dipengaruhi oleh: n Tekstur, KA tnh pasir < KA tnh Lempung < debu < liat < gambut n n n struktur, BO Macam Kation Terjerap: p n Na > K > Mg > Ca Jenis koloid: p p p Humus > liat Humat > Humin > Fulfat Montmorill. > Vermi. > Illite > Chlorite > Kaolinite

4. KADAR AIR TANAH Bila padatan tanah dipadatkan, maka Pori Tanah Air + Udara Air 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 o SATUAN: n KA % Berat = BB-BK x 100 (gg-1) BK n 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 o Contoh: 4 cm Berat tanah dari lapa 4 cm ngan = 100 g, setelah diovenkan 48 jam pada 105 o. C = 80 g 4 cm Volume tanah = 4 x 4 = 64 cm 3 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 o Tanah diperlakukan sama tapi punya kandungan air berbeda o Dua tanah yang punya kandungan air sama tetapi respon tanaman berbeda o 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 ? ? ?

5. ENERGI AIR TANAH Evapotranspirasi Evaporasi Infiltrasi Absorption Perkolasi • PERGERAKAN AIR TANAH ………… PERBEDAAN ENERGI

o Energi Air Tanah: Berhubungan dengan pergerakan air dalam tanah dan ketersediaannya bagi tanaman. n Tingkat energi air tanah dinyatakan dengan satuan daya hisap n 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 (Kolom. Air) 2. Tensiometer 3. Pressure Plate Apparatus 4. Thermocouple Psychrometer Satuan Energi Air Tanah: 1. Cm kolom air 2. p. F (log dari tinggi kolom air) 3. Bar/atm/Pascal 4. J/kg

KORELASI ENERGI DAN KADAR AIR TANAH o Kemampuan Retensi Maks. (=Jenuh Air): n n n jlh maks air yang bisa diserap oleh satuan vol. tanah Pori makro + mikro terisi air Ditahan pada hisapan ~ 0 atm o Kapasitas Lapang; n n n KA tanah setelah air gravitasi hilang Batas teratas air tersedia bagi tanaman Tegangan perm. Lapisan air ± 1/3 atm (= p. F 2. 54) o Koefisien Layu: n n 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 (= p. F 4. 2) o Koefisien Higroskopis: n n KA tanah tdk bisa diekstrak tanaman Tegangan perm. Lap air ± 31 -10. 000 atm (p. F 4. 5 -7)

HC o FC Air Kapiler Air Higroskopis En. (p. F): 7. 0 Pori (u) WP 4. 5 ≤ 2 u 4. 2 Air Bebas 2. 54 8. 6 u Air Tersedia Air tdk berguna Sat. 2. 0 1. 0 ≥ 30 u Air Perkolasi Pelan cepat Air berguna bagi tan.

Kurva Hubungan Energi – KA Tanah o Kesimpulan: n n n KA tanah tekstur halus > kasar pada setiap energi KA total Clay > Loam > Sand Liat p. F Lempung 4. 2 Pasir KA tersedia (p. F 2. 54 – p. F 4. 2) 2. 54 Loam > Clay > Sand 0 10 20 30 40 50 60 70 Kadar Air Tanah (% berat/vol. ) 80 90

HUBUNGAN AIR TANAH - TANAMAN o Secara Fisik: n Air Bebas: p Mengisi pori makro (> 8. 6 u) p Tegangan perm < 1/3 atm p Mudah bergerak pengaruh gravitasi p Cpt hilang & mencuci hara n Air Kapiler: p Mengisi pori mikro & dinding pori makro p Tegangan perm 1/3 – 31 atm p Sebagai larutan tanah p Bergerak lambat dan tersedia sebagian n Air Higroskopis: p Mengisi pori sgt kecil, menyelimuti aggr. Tanah p Tegangan perm 31 -10. 000 atm p Sebagian besar noncairan p Bergerak dalam bentuk uap & tidak tersedia o Secara Biologis n Air Berlebihan: p Umumnya air bebas p Tdk dapat digunakan tanaman p Berpengaruh jelek: n Aerase kurang n Leaching zat hara n Bacteri amonifikasi & nitrifikasi n Air Tersedia p Sebagian besar air kapiler p Antara FC – WP p A. T. cepat (ekat FC), lambat (dekat WP) p 50 -85% terpakai harus ditambah untuk Pertumbuhan optimum n Air Tak Tersedia p Tegangan permukaan > WP p Sebagian air kapiler + semua air higroskopik p Bermanfaat sedikit u/ bacteri dan jamur

PEMAKAIAN AIR CONSUMPTIVE o DEFINISI: JUMLAH AIR YANG DIBUTUHKAN TANAMAN U/ EVAPOTRANSPIRASI SELAMA PERTUMBUHAN o DIPENGARUHI OLEH: n JENIS TANAMAN: p p n MASA TUMBUH PEMATANGAN ZONA IKLIM p p p RADIASI MATAHARI SUHU UDARA HUMIDITY TEK. UDARA KEC. ANGIN Factors yg mempengaruhi iklim evapotranspiration

BAHAN RUJUKAN o Hakim, et al, 1986. Dasar-dasar Ilmu tanah o Hanks and Aschroft, 1974. Applied of Soil Physics. o Hillel. 1982. Introduction to Soil Physics o Mc. Laren dan Cameron. 1996. Soil Physics

TUGAS 2. 1. Carilah nilai BV, kadar air % berat dan % volume dari contoh tanah berikut! 8 cm 4 cm Contoh tanah utuh diatas diambil dari lapisan olah, setelah ditimbang berat sebelum dikeringovenkan 200 g, setelah dikering-oven (105 o. C selama 48 jam) menjadi 160 g.

Tugas 2. Cari KA tanah jenuh, p. F 2. 54, p. F 4. 2, dan Kapasitas Air tersedia bagi tanaman Liat p. F Lempung Pasir 4. 2 2. 54 0 10 20 30 40 50 60 70 Kadar Air Tanah (% berat/vol. ) 80 90