Dokumen ini membahas hubungan antara air, tanah, dan tanaman, yang vital untuk pertumbuhan tanaman dan setiap sistem kehidupan. Ia menjelaskan sifat fisik air dan tanah, serta bagaimana faktor-faktor seperti tegangan air, tekstur tanah, dan kondisi lingkungan mempengaruhi penyerapan dan drainase air untuk tanaman. Selain itu, dokumen ini juga menyentuh mekanisme infiltrasi dan perkolasi, serta faktor-faktor yang mempengaruhi laju infiltrasi dalam tanah.

1. II. HUBUNGAN AIR, TANAH & TANAMAN
Air mutlak diperlukan untuk setiap sistem
kehidupan, setiap reaksi fisis dan biokimia di
dalam tubuh tergantung pada kehadiran air.
A. Sifat Air
Hara tanaman memerlukan air sebagai
medium untuk pertumbuhan tanaman dan
sumber Hidrogen dan oksigen.
Air sangat penting untuk kehidupan karena
mempunyai sifat dipolar ( 2 kutub ) ikatan H dan
panas laten, sifat lain sebagai pelarut, kohesi dan
adesi.

2. Gambar 1. Molekul Air
H H
+
O
105º
--

3. Daftar 2. Tingkat Ikatan H dari air
Temp.° C Bentuk Tingkat
Ikatan H
0 Es 100%
0 Air 85%
40 Air >50%
100 Uap >10%
Air dapat berbentuk padat, cairan dan gas.
Perubahan bentuk yang satu ke bentuk lain
akan terikat perubahan energi.

4. Uap air
Penguapan 580 cal/g
Pengembunan
Cairan air
Pencairan 80 cal/g
Pembekuan
ES
Perubahan Energi Air :
Proses Eksotermis
Panas Dilepas
Proses Endotermis
Panas Diserap
B. Sifat Tanah
Tanah terdiri atas 3 bagian :
1. Padat (mineral + organik ),
2. Cairan ( lengas tanah ) dan
3. Gas ( udara tanah ).

5. 1. Tekstur
% berat pasir
Gb. 2. Segi Tekstur Tanah, USDA

6. Kelas Tekstur Ukuran
Gravel / Kerikil > 2 mm
Pasir Kasar Sangat Kasar 1 – 2
Pasir Kasar 0.5 -1
Pasir Sedang 0.25 – 0.5
Pasir Halus 0.1 – 0.25
Pasir Sangat Halus 0.05 – 0.1
Debu 0.002 – 0.05
Lempung < 0.002
Daftar 2. Ukuran masing-masing kelas tekstur

7. Tesktur Tanah Mendasari Tegangan Matrik.
Tanah yang dirajai oleh ukuran partikel besar
umumnya sebagai tekstur kasar atau tanah ringan,
dan yang mempunyai persentase partikel halus
tinggi disebut tekstur halus atau tanah berat.
Tekstur tanah kurang lebih tetap, dan tidak
mengalami perubahan dengan pengolahan dan
kegiatan lain.
2. Struktur Tanah
Ikatan partikel tanah membentuk struktur tanah.
Umumnya di lapangan ada dalam bentuk agregat satu
atau yang lain sebagai hasil dari stabilitas agregat.

8. Berbeda dengan tekstur struktur di alam sangat
dinamis. Perubahan terjadi dengan praktek
pengelolaan tanah.
Struktur tanah sangat penting mempengaruhi air,
udara dan panas di lapangan dalam proses sifat
mekanis.
Stabilitas struktur ditentukan oleh bahan pengikat
seperti bo, lempung, besi, dan oksida al.

9. 3. Hubungan volume & berat penyusun tanah
Vt
Vf
Va
Vw
Udara
Air
Tanah
(padat)
Ma
Mw
ms
mt
Vs

10. Va = Volume udara ma = berat udara
Vw = Volume air mw = berat air
Vs = Volume tanah ms = berat tanah
Vf = Volume pori
Vt = Volume total mt = berat total

11. Porositas : imbangan volume pori terhadap
volume tanah
Porositas Udara
Vf
Vt
=
Va + Vw
Vs + Va + Vw
n =
na =
Va
Vt
=
Va
Vs + Va + Vw

12. Kadar Lengas
W =
mw
ms
ө =
Vw
Vt
(Gravimetrik) (Volumetrik)
Derajat Kejenuhan :
өs =
Vw
Vf
=
Vw
Va + Vw

13. 4. Kapilaritas
Tegangan Permukaan Air Yang Naik Dalam Pori
Tanah Terbentuk Oleh Matrik Tanah. Ketinggian
Kenaikan Air Tergantung Pada Diameter Pori,
dan Parameter Fisis Lain Seperti Rumus :
h =
2σ Cosө
ρ g r
σ = Tegangan Permukaan, dyne / cm
h = Ketinggian Kenaikan Air, cm
ρ = Kerapatan Air, gr / cm3
g = Percepatan Gaya Berat, cm / dt2
r = Radius Pori, cm
θ = Sudut Kontak Antara Partikel Tanah Dan Air,
Derajat

14. Gaya Adesi Air Tanah Yang Diketahui Sebagai
Fenomena Kapilaritas, Dirumuskan :
W = σ ( 1 + cos θ )
σ = Tegangan Permukaan, dyne / cm
θ = Sudut Kontak cairan – padat, °
Tegangan Permukaan Air Pada T 25° C = 72 dyne / cm

15. 5. Jenis Air Dalam Tanah
Jenuh
Kap. Lap
Lengas Tersedia
Titik Layu
Air Gravitasi
Drainase Cepat
Air Kapiler
Drainasi Lambat
Air Higroskopis
Tidak TerdrainasiTidak Tersedia
Gb. 3. Lengas Tersedia Untuk Tanaman & Sifat Drainasi

16. Air Gravitasi :
Air yang merembes ke bawah akibat gaya gravitasi,
dapat diserap tanaman, tersedia dalam periode
singkat.
Air Kapiler :
Air yang tersimpan pada pori-pori oleh gaya kapiler,
dapat diserap dan dimanfaatkan oleh tanaman.
Air Higroskopis :
Air yang tidak dapat diserap tanaman, kecuali
tanaman daerah kering.

17. C. HUBUNGAN ENERGI AIR – TANAH
Tegangan Air Tanah :
Air dalam tanah dipengaruhi oleh berbagai
tegangan, yaitu matrik, osmose dan gravitasi.
Tegangan matrik sebagai hasil dari
pengikatan fase padat. Tegangan osmose
sebagai Hasil dari tegangan larutan.
Tegangan Air Tanah Total =
Tegangan Matrik + Osmose + Gravitasi
Lengas dapat berada dalam tanah karena ada
suatu bentuk tegangan pengikat

18. Gb. 4. Pengaruh Tegangan Lengas Tanah Terhadap
Pertumbuhan Tanaman

19. Kalau tegangan total ditentukan oleh tegangan
matrik saja, maka makin kering
Tanah makin besar tegangan dan tanaman makin
sulit mencari air.
Jika yang utama adalah tegangan osmose,
maka pada tegangan yang setaraf
Dengan kejadian pertama kadar lengas tanah masih
tinggi, di sini tanaman menderita kekurangan air.
Peningkatan tegangan osmose yang terlalu tinggi
sangat menyulitkan akar menyerap lengas, bahkan
dapat membalikkan aliran cairan keluar dari dalam
sel-sel akar.

20. pF Tegangan Tetapan lengas Kenampakan
m bar atm
7 9.800.000 10.000 -Kering oven pF 7
6 980.000 1.000 Kering
5 98.000
15.000
100
14.8
-Koef. Higros. (4,5)
-Titik layu (4,18)
4,5
4,18
4 9.800 10 Lembab
3 980
235
1
0,3 -Kap. Lapangan 2,53
2 98 0,1 Basah
1 9,8 0,01
0 0,98 0,001 -Kap. Lengas
Maks.
0
Jenuh
Daftar 3. Tegangan Air Tanah

21. pF
1
3
2
5
4
6
7
10 3020 40 50
Sa
SiL
Sic
Kadar Lengas, % Volume
Gb. 5. Kurve pF & Kadar Lengas 3 Jenis Tanah
2,53 Kap. Lap.
4,18 titik layu

22. Gb. 6. Lengas Tersedia – Kapan memberi
Irigasi
titik irigasi
Kadar lengas, % volume
pF
SiC
Sa
SiL
10 20 30 40 50
1
2
3
4
5
6
7
2,53 Kap. Lap.
4,18 titik layu

23. Daftar 4. Kapasitas Lengas Tersedia Pada Berbagai Tekstur
Tekstur %
Lengas K. Lap.
Pada T. Layu Lengas In / Ft Tersedia mm /
0.3m
Pasir Kasar 8 4 1.0 25
Geluh Pasiran
Kasar
19 9 1.5 39
Lempung
Pasiran
29 19 1.7 42
Pasir Lempung 14 4 1.8 45
Geluh 42 25 2.1 51
Geluh
Lempung
30 13 2.1 51
Geluh Deduan 39 16 2.3 57
Pasir Halus
Geluhan
25 7 2.6 66
Geluh pasiran
sgt halus
28 9 2.6 66
Pasir Sangat
Halus
20 4 2.7 69

24. ( KL – TL ) X BV x Jeluk
100
KLT =
KL = Kapasitas Lapangan
TL = Titik Layu
BV = Berat Volume

25. Gb. 7. Modifikasi Diagram Segitiga Tekstur Oleh SALTER & WILLIAMGb. 7. Modifikasi Diagram Segitiga Tekstur Oleh SALTER & WILLIAM
yang menunjukkan batas teoritis Kap. Lengas tersedia yang diperkirakanyang menunjukkan batas teoritis Kap. Lengas tersedia yang diperkirakan
dari tekstur.dari tekstur.

26. Kapasitas lengas tersedia tinggi dijumpai pada
jenis tanah yang mempunyai Tekstur terletak di
pojok kiri bawah dari segitiga.
D. HUBUNGAN AIR – TANAMAN
Jumlah air beragam untuk berbagai bagian
tanaman. Akar dan batang mengandung 90
% atau lebih, daun dan buah muda juga
kaya air, apabila menua kandungan lengas
makin turun, kayu dari sebagian besar
pepohonan 50 – 60 %.
Batang gandum mengandung 60 – 70 %,
saat panen turun 5 – 10 %. Biji-bijian saat
panen mengandung 10- 15 % air.

27. 1. Serapan Air
2. Pengangkutan Air
3. Kehilangan Air ( Transpirasi )
Daftar 5. Tegangan air dalam tanah, tanaman dan atmosfer
Komponen Tegangan Air, Bar
Tanah - 0.1 s/d - 20
Daun - 5.0 s/d – 50
Atmosfer - 100 s/d - 2000
HUBUNGAN AIR – TANAMAN dapat dibagi 3 fase :

28. Dari daftar tsb, jelas bahwa dengan adanya
perbedaan tegangan antara tanah, tanaman dan
atmosfer dapat menimbulkan gaya penggerak air dari
tanah ke tanaman terus atmosfer.
Penyerapan air oleh tanaman tergantung pada
sistem perakaran. Karena perakaran sangat
beragam dalam jeluk. Panjang dan agihan
mendatar, ini dipengaruhi oleh faktor
lingkungan dan sifat genetis.
Akar tanaman cerealia menjangkau lebih
luas daripada tanaman lain. Karena
mencapai 200 – 400 cm / cm2 luas tanah
daripada tanaman lain 15 – 200 cm / cm2.

29. Jeluk mintakat perakaran beragam menurut jenisnya,
misalnya :
Padi ( 60 – 90 )cm, Tembakau ( 30 – 60 )cm,
Jagung ( 130 – 190 )cm, Tebu ( 130 - 160 )cm,
Kacang Tanah 130 cm.
Faktor Lingkungan yang mempengaruhi jeluk
perakaran :
Tekstur Tanah, Jeluk Air Tanah, Struktur Tanah
dan Lengas Tersedia dll.
Faktor yang mempengaruhi penyerapan air meliputi
faktor Fisis dan Biologis. Tanah dan atmosfer adalah
faktor fisis yang menentukan laju aliran air masuk
tanaman.

30. Sehingga dapat disimpulkan bahwa, laju penyerapan
air dikendalikan oleh laju transpirasi, tetapi juga
diatur oleh ukuran dan agihan akar serta beberapa
faktor tanah seperti :
Temperatur tanah, Tegangan air tanah, Kandungan
air tanah, dll.
Diantara faktor-faktor tanaman, ketahanan
mengalirkan air dan uap pada berbagai bagian
tanaman mengawali mekanisme yang lain untuk
mengendalikan kehilangan air.
Misalnya temperatur tanah pada kebanyakan
tanaman, mempunyai fungsi linier pada
temperatur 10 – 40°C, di bawah 10°C
pengurangan secara tajam, demikian pula di atas
40°C penyerapan kembali turun.

31. Gerakan air memasuki permukaan tanah terus ke
dalam tanah disebut INFILTRASI
E. GERAKAN AIR KE DALAM TANAH
Ini dibedakan dengan PERKOLASI yaitu gerakan
air di dalam tanah.
Dua kejadian ini sangat erat hubungannya,
infiltrasi berkaitan dengan curah hujan,
dan perkolasi dipakai untuk sistim sawah.
Kecepatan infiltrasi akan berubah sesuai dengan
intensitas hujan, tetapi akan mencapai batas sesuai
dengan kecepatan maks penyerapan setiap tanah
bersangkutan, kecepatan yang berubah ini disebut
laju infiltrasi. Laju infiltrasi maks.yang terjadi pada
keadaan tertentu disebut kapasitas infiltrasi.

32. Kapasitas infiltrasi berbeda tergantung keadaan
tanah, pada tanah yang sama kap. In. berbeda
tergantung : keadaan permukaan tanah,
struktur tanah, vegetasi, suhu, kelengasan
tanah, udara tanah, dll.
Waktu, jam
Gb.8. Kurve Infiltrasi Pada Tekstur Geluh Debuan Didua Lokasi

33. Y = infiltrasi kumulatif, waktu t, cm
t = periode waktu
a, b, c = konstante, dicari di lapangan
Infiltrasi Kumulatif Dirumuskan :
y = at c + b
Laju infiltrasi dapat ditentukan dengan percobaan lab.
memakai hujan tiruan, pengukuran lapangan
dengan plot air limpasan pada DAS kecil,
atau dengan silinder infiltrasi.

34. Gambar 9
Kurve kap. Infiltrasi & intensitas curah hujan.
CH > kap. Infiltrasi run
off
waktu
Intensitas
I
CH

35. 10 20 30 40
Kadar lengas awal, %
Kap. infil
cm/ jam
1
2
3
4
5
Gambar 10.
Pengaruh kadar lengas awal pada laju
infiltrasi selama 10 menit hujan

36. c. Pemampatan oleh air hujan,
gaya pukulan air hujan akan mengurangi
kap. Infiltrasi
Keragaman infiltrasi :
Faktor-faktor yang mempengaruhi infiltrasi
dapat diuraikan sbb :
a. Tebal genangan di atas permukaan,
makin tebal, makin besar tekanannya.
b. Kelengasan tanah, kapasitas besar
pada tanah yg semakin kering.

37. g. Vegetasi dapat mempercepat
infiltrasi, karena melindungi tanah
dari pemampatan air hujan
maupun tambahan humus.
f. Struktur tanah.
d.Penyumbatan oleh bahan-bahan
halus
e.Pemampatan oleh orang dan hewan.

38. h. Lain-lain, kepekaan air dalam tanah
akibat suhu tanah, efek pembekuan
di daerah dingin dan pengurangan
lengas oleh transpirasi tumbuhan.
g. Udara dalam tanah, infiltrasi akan
diperlambat oleh udara yang
tertekan,
karena air yang masuk membentuk
bidang datar yg menghalangi udara
ke luar.