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

1. 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 ENERGI AIR KADAR AIR

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)

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

2. FUNGSI AIR TANAH BAGI TUMBUHAN: REAKSI KIMIA DALAM TANAH: PENYUSUN TUBUH - RESPIRASI AKAR TRANSPORTASI HARA KE PERM. AKAR - TRANSPIRASI DISTRIBUSI HARA DALAM TUBUH - AKTIFITAS BIOLOGIS ASSIMILASI CHO (proses fotosintesis) - 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 PENGELOLAAN LAHAN: MENENTUKAN WAKTU PENGOLAHAN YANG TEPAT MEMPERMUDAH PENGOLAHAN MENGENDALI PERUBAHAN SUHU MENGHAMBAT GULMA TUMBUH (eg. Sawah) SIFAT TANAH LAINNYA: DISTRIBUSI PORI MENGEMBANG DAN MENGKERUT SIFAT MEKANIS: e.g.(CONSISTENSI, PLASTICITY, STRENGTH, COMPACTIBILITY, PENETRABILITY, STICKINESS, AND TRAFFICABILITY)

3. MACAM AIR TANAH Air Higroskopis: Berupa selaput tipis mengll perm aggregat tanah (± 15-20 mol. Air) Sebagian besar uap air Air adesi (adsorpsi): 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 105oC (oven) Air Kohesi (kapiler) 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 Tdk dipengaruhi oleh daya hisap matrik tanah Mudah bergerak dibawah pengaruh grafitasi Mengisi pori makro

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

Bila padatan tanah dipadatkan, maka 4. KADAR AIR TANAH Bila padatan tanah dipadatkan, maka Udara Air Padatan Udara Air Padatan Udara Air Padatan Pori Tanah Air + Udara Padatan Tanah Mineral + BO Tanah Jenuh: semua pori diisi air Tanah Kering oven: semua pori diisi udara

PENETAPAN KADAR AIR TANAH Gravimetrik (conventional) Hambatan listrik: eg.Gypsum Block Neutron Scattering: Neutron Probe Soil Surface

PERHITUNGAN KADAR AIR TANAH Contoh: Berat tanah dari lapa- ngan = 100 g, setelah diovenkan 48 jam pada 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% 4 cm 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 4 cm 4 cm

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 ???

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

Ψw = total energi potensial air tanah Ψp = potensial tekanan 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 Corong Buchner (KolomAir) 2. Tensiometer 3. Pressure Plate Apparatus 4. Thermocouple Psychrometer Satuan Energi Air Tanah: 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)

HC WP FC Sat. Air Kapiler Air Bebas Air Higroskopis En. (pF): 7.0 4.5 4.2 2.54 2.0 1.0 ≥30u Pori (u) 8.6 u ≤2 u Air Perkolasi cepat Air Perk. Pelan Air Tersedia Air tdk berguna Air berguna bagi tan.

Kurva Hubungan Energi – KA Tanah Kesimpulan: KA tanah tekstur halus > kasar pada setiap energi KA total Clay > Loam > Sand KA tersedia (pF 2.54 – pF 4.2) Loam > Clay > Sand pF 2.54 4.2 Liat Lempung Pasir Kadar Air Tanah (% berat/vol.) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

HUBUNGAN AIR TANAH - TANAMAN Secara Fisik: Air Bebas: Mengisi pori makro (> 8.6 u) Tegangan perm < 1/3 atm Mudah bergerak pengaruh gravitasi Cpt hilang & mencuci hara Air Kapiler: Mengisi pori mikro & dinding pori makro Tegangan perm 1/3 – 31 atm Sebagai larutan tanah Bergerak lambat dan tersedia sebagian Air Higroskopis: Mengisi pori sgt kecil, menyelimuti aggr. Tanah Tegangan perm 31-10.000 atm Sebagian besar non-cairan Bergerak dalam bentuk uap & tidak tersedia Secara Biologis Air Berlebihan: Umumnya air bebas Tdk dapat digunakan tanaman Berpengaruh jelek: Aerase kurang Leaching zat hara Bacteri amonifikasi & nitrifikasi Air Tersedia Sebagian besar air kapiler Antara FC – WP A.T.cepat (ekat FC), lambat (dekat WP) 50-85% terpakai harus ditambah untuk Pertumbuhan optimum Air Tak Tersedia Tegangan permukaan > WP Sebagian air kapiler + semua air higroskopik Bermanfaat sedikit u/ bacteri dan jamur

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

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

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

Tugas 2. Cari KA tanah jenuh, pF 2. 54,pF 4 Tugas 2. Cari KA tanah jenuh, pF 2.54,pF 4.2, dan Kapasitas Air tersedia bagi tanaman 2.54 4.2 pF Liat Lempung Pasir Kadar Air Tanah (% berat/vol.) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90