Water Management Dwi Priyo Ariyanto Sumani Soil Science Department

Presentasi berjudul: "Water Management Dwi Priyo Ariyanto Sumani Soil Science Department"— Transcript presentasi:

1 Water Management Dwi Priyo Ariyanto Sumani Soil Science Department
Faculty of Agriculture Sebelas Maret University

2

3 HUBUNGAN SIFAT FISIKA TANAH DENGAN AIR

4 Ruang Pori Mikro (Micropores)
Flokulasi + Agregasi Porositas Internal

5 Pori-pori Mineral 45% Air 25 % Water 25 % organic 5% Padatan

6 Micro pore  water (moist) Soil particle Clod/Ped/bongkah struktur
1 2 3 4 5 6 Macro pore  air Micro pore  water (moist) Soil particle Clod/Ped/bongkah struktur Infiltration water from rain or irrigation Perkolasi

7 AIR berada di ………………… dalam ruangan PORI (diantara MATRIKS tanah)
Partikel Tanah Ruangan Pori 6.3. Air Tanah

8 Bagaimana air bisa tinggal dalam ruangan pori ?
Diikat oleh partikel (padatan) Diikat oleh gaya adhesi dan kohesi KAPILARITAS

9

10 Air mengalir …… Aliran permukaan terjadi karena gaya gravitasi
Apakah air selalu mengalir ke bawah ? Aliran permukaan terjadi karena gaya gravitasi gravitasi Foto: M van Noordwijk

11 Air juga bisa mengalir ke atas . . . . .
Menyiram tanaman melalui selokan ……….. Air diberikan lewat selokan Air membasahi permukaan

12 Kapilaritas Air bisa mengalir naik melalui ruang pori tanah secara kapiler, disebabkan oleh gaya-gaya adhesi dan kohesi

13 Ukuran-ukuran Pori Tanah dan Fungsinya
Garis tengah pori, mm Tegangan matrik yang sesuai, pF Klasifikasi fungsi pori Batas-batas biotik 5 Permukaan higroskopis 0.0002 4.18 0.0003 4 Tandon air tersediakan 0.001 0.003 3 0.009 2.53 0.02 Hantaran 0.03 2 Kapiler 0.06 1.7 0.1 Porositas Aerasi 0.3 1 1.0 0.47 Drainase cepat

14 Potensial Air AIR LARUTAN TANAH AKAR PARTIKEL TANAH PUSAT BUMI osmotik
absorpsi AIR AKAR matriks gravitasi PARTIKEL TANAH PUSAT BUMI

15 Potensial Air - Y Yt = Yg + Ym + Yo
• Potensial gravitasi • Potensial matriks Potensial Total • Potensial osmotik Yt = Yg + Ym + Yo

16 Gaya Kapiler (matriks)
h = 0.15/r 2g cos a r r g h = g = tegangan permukaan a = sudut kontak r = jari-jari pipa (pori) r = berat jenis air g = gravitasi Pori yang halus menahan air ditahan dengan energi yang lebih besar

17

18 Gaya Osmotik Air mengalir melewati selaput semi-permeabel Na+ K+ Cl- H

19 Konsep Energi tanah basah tanah kering pori kasar
Air mengalir dari energi tinggi ke energi rendah tanah basah tanah kering pori kasar energi H2O lebih tinggi Aliran H2O perbedaan energi bebas menyebabkan pergerakan H2O

20 Ketinggian air dari rujukan Konsentrasi larutan tanah
+ Potensial Gravitasi Ketinggian air dari rujukan Rujukan Air murni pada posisi tetap Potensial Osmotik Konsentrasi larutan tanah Level Energi - Potensial Matriks Adesi & kohesi padatan

21 1 atm = 760 mm Hg = 1020 cm H2O = 1 bar = 100 KPa
Konversi Satuan 1 atm = 760 mm Hg = cm H2O = 1 bar = 100 KPa cm H2O bars kPa pF ,5 ,0 ,0 pF = logaritma tekanan air dalam satuan cm H2O

22

23 Kadar Air dan Potensial Air
Tanah jenuh = jumlah air banyak Potensial rendah Air mudah dilepaskan Tanah kering = jumlah air sedikit Potensial kuat (nilai makin negatif) Air sulit dilepaskan

24 Klasifikasi lengas tanah berdasar tegangan lengas tanah
Kapasitas menahan air maksimum Jumlah air yang dikandung tanah dalam keadaan jenuh, semua pori terisis penuh air. Tegangan lengas tanah = 0 cm H2O, 0 bar atau pF 0 Kapasitas lapang (field capacity) Jumlah air yang terkandung tanah setelah air grafitasi hilang. Tegangan lengas = 346 cm H2O ; 0,3 bar atau pF 2,54 Dipengaruhi oleh : distribusi ukuran partikel/tekstur; struktur; kandungan bo; tipe koloid tanah(humat>humin>fulfat; montmorilonit>vermikulit>mineral transsisi; illit>klorit>kaolinit); jenis kation yang diserap (Na+>K+>Mg++>Ca++)

25 Klasifikasi lengas tanah ...........lanjutan
Titik layu tetap (wilting point) Tingkat kelengasan tanah yang menyebabkan tumbuhan mulai memperlihatkan gejala layu. Tegangan lengas tanah = cm H2O ; 15 bar ; pF 4,2 Dipengaruhi oleh tekstur (kandungan lempung) Cara pengukurannya : Pengamatan rumah kaca dengan percobaan kelayuan bunga matahari (Helianthus amnus) Pengamatan empiris dengan alat tekan (pressure membrane) pada tekanan 15 atm/ pF 4,2

26 Klasifikasi lengas tanah ...........lanjutan
Koefisien higroskopik Jumlah lengas tanah yang dijerap permukaan partikel tanah dari uap air dalam atmosfer yang berkelembaban kira-kira 100%. Tegangan lengas tanah = 31 bar ; atau pF 4,7 Kering angin Kadar air tanah setelah diangin-anginkan di tempat teduh sampai mencapai keseimbangan dengan kelengasan atmosfer. Tegangan lengas = 106 cm H2O; 1000 bar ; pF 6 Kering Oven Kadar air tanah setelah dikeringkan dalam oven pada suhu C sampai tidak ada lagi air yang menguap (timbangan tetap). Tegangan lengas tanah = 107 cm H2O; bar; atau pF 7,0

27 LENGAS HIGROSKPIS molekul-molekul air yang teradsorbsi dan terabsorbsi zarah tanah setebal satu atau dua molekul air, terikat oleh gaya adhesi air di permukaan tanah yang dipegang antara pF 4,7 dan 7,0 (antara koefisien higroskopis dan kering oven) Tanah disebut Kering Angin/ Kering Udara Tidak dapat dimanfaatkan tanaman Volumenya tergantung pada : sifat koloid tanah (vermi>illit>kaolinit); jenis ion terjerap (Ca>Na); dan kelembaban relatif

28 LENGAS KAPILER air yang terdapat dalam pori mikro/ kapiler, terikat oleh gaya tegangan permukaan/ kapiler, merupakan selaput lengas yang tak putus-putus menyelimuti zarah-zarah tanah air dalam pori-pori tanah dengan tegangan antara pF 2,54 dan 4,7 (kapasitas lapang dan koefisien higroskopis) Tanah disebut Tanah Lembab Gaya kapiler = gaya kohesi & adhesi

29 LENGAS GRAVITASI (Air Bebas)
air yang diatus oleh gaya gravitasi air dalam kondisi jenuh dan berada diantara pF 0 dan pF 2,54 (diantara jenuh air dan kapasitas lapang) molekul-molekul air tak terikat partikel-partikel tanah dan akan mengalir ke bawah karena gaya berat mengisi sebagian /seluruh pori makro Tanah disebut Tanah Basah

30 Air Tanah : Klasifikasi & Ketersediaan
FISIK BIOLOGI 0.0 - 30 -15 - 0.3 gravitasi kapiler uap tdk tersedia (drainase) tersedia tdk tersedia y (bars)

31 Hubungan lengas pada tanah
10 20 30 40 50 60 70 Tanah Jenuh 2,7 4,2 4,7 7 Kapasitas Lapang Titik Layu Tanah Kering Angin / Higroskopik Tanah Kering Mutlak Lengas Higroskopis Lengas Kapiler Lengas Gravitasi Air Tersedia Berat lengas tanah (%) pF

32

33

34 Aliran Tidak Jenuh : Pengaruh Tekstur Tanah

35

36

37 Ketersediaan lengas bagi tanaman
Pada Titik Layu s.d. Kapasitas Lapang Ketersediaan Optimum ± pada Kapasitas Lapangan bila : >> kap. lapangan ? < titik layu ? kondisi tanah & lengas tanah Tanah kering mutlak  tak ada lengas Tanah kering udara  Lengas higroskopis Tanah lembab  Lengas kapiler Tanah basah  Lengas gravitasi

38 Hubungan Air Tersedia Dan Tekstur Tanah
% KL (air) Lengas gravitasi / Lengas kapiler tertutup Lengas tersedia berlebihan Kadar lengas kapasitas lapang 40 30 Lengas tersedia / Lengas kapiler 20 10 Lengas tak tersedia / Lengas higroskopis Tekstur P PG G L Kasar Halus

39 JO S PAM Keadaan padat Keadaan gembur (semi plastis) Keadaan plastis Keadaan cair BBW BG BL BC Kering Basah IP

40 Any Question? Pic. By: Cahyo Proyogo

41 Materi dapat diunduh di:

42 See You Next Class Insya Allah

43 AIR adalah sahabat kita,
AIR selalu dibutuhkan dalam kehidupan kita…TETAPI…… AIR bisa juga tidak bersahabat dengan kita! ………….Kapan?