1. Hubungan Antara
Tanah - Air - Tanaman
Oleh :
I Gede Widi Hariarta
Hamdan

2. Pendahuluan
• Tanah menentukan bagaimana air irigasi harus
dikelola. Jumlah air tanah dapat ditahan oleh
akar tanaman di dalam tanah. Jumlah air
tanah ini dapat menentukan lamanya waktu
hidup tanaman dan air tanah tersebut dapat
bertahan dengan bantuan irigasi dan / atau
curah hujan

3. Tekstur Tanah
• Tekstur tanah mengacu pada ukuran partikel atau butiran,
lumpur dan tanah liat. Tanah bertekstur halus umumnya
menahan lebih banyak air daripada tanah bertekstur kasar.
• Tekstur Tanah dibagi mnjdi beberapa bagian :
– Pasir
– Liat Berpasir
– Tanah Liat berlumpur
– Lempung
– Liat Lempung
– Liat Cahaya
– Liat Berat
– Tanah Organik

4. • Pasir : Dapat dengan mudah dilihat dan dirasakan . Dapat diremas ketika lembab,
dan dapat berbentuk. Akan tetapi hancur jika disentuh.
• Liat Berpasir : Berisi persentase yang tinggi dari pasir , namun memiliki cukup
lumpur dan tanah liat untuk membuatnya agak koheren.
• Tanah Liat Berlumpur : Tanah dapat dibentuk dengan cara menggulingkan agar
menjadi pendek, dan berbentuk silinder tebal.
• Lempung : Memiliki campuran antara pasir , debu dan liat . Agak terasa berpasir,
tapi cukup halus.
• Liat lempung : Adapun lempung , meskipun tanah bisa ditekuk menjadi U , tanpa
mengalami kerusakan atau patah.
• Liat cahaya : Tanah halus bertekstur, yang biasanya membentuk benjolan atau
gumpalan saat kering dan sangat lengket dan seperti plastik saat basah . Tanah
bisa ditekuk ke dalam sebuah lingkaran dan menunjukkan keretakan
• Liat berat : Tanah bisa ditekuk ke dalam sebuah lingkaran tanpa menampilkan
retak .
• Tanah organik : Mengandung bahan organik dari 20 - 95 % . Mereka diklasifikasikan
pada tingkat dekomposisi organik . Tanahnya terasa berserat.

5. Struktur Tanah
• Struktur tanah adalah susunan partikel tanah
yang bergabung satu dengan yang lainnya
yang membentuk agregasi. Unit-unit ini
dipisahkan satu sama lain melalui siklus
pembasahan dan pengeringan dan siklus
pembekuan dan pencairan.

6. Jenis Struktur Tanah
Jenis struktur tanah dan Pergerakan air ke bawah (Sumber: USDA, 1997)
Butiran tunggal Bergumpal / kubus Berpelat / lempeng
Berbutir Berbentuk prisma Besar
Deras Sedang Lambat

7. Potensi Air Tanah
• Potensi air mengukur kemampuan air tanah untuk
bergerak . Potensi air penting untuk setiap proses di
mana air tanah bergerak , seperti infiltrasi dan
redistribusi dalam tanah atau kehilangan air dari tanah
oleh penguapan dan serapan tanaman .
• Adapun empat komponen potensi air tanah seperti :
– Potensial Matrik
– Potensi Zat Terlarut
– Potensial Gravitasi
– Potensi Tekanan

8. Potensial Matrik
• Molekul air dapat membentuk ikatan hidrogen
dengan permukaan mineral tanah ( adsorpsi )
serta dengan air lainnya molekul ( kohesi ) . Di
tanah , kekuatan serap dipengaruhi oleh
permukaan mineral tanah dan air tanah .
Penurunan potensial air disebabkan oleh
adsorpsi air pada permukaan tanah disebut
komponen potensial matrik air tanah.
Potensial matrik selalu negatif atau nol (
dalam tanah jenuh ).

9. Potensi Zat Terlarut
• Zat terlarut yang mengurangi energi potensial
air disebut larutan osmotik aktif. Penurunan
energi potensial zat terlarut muncul sebagian
dari pembentukan ikatan kimia antara zat
terlarut dan molekul air . Potensi osmotik
selalu negatif atau nol , karena zat terlarut
hanya dapat menurunkan energi potensial air .

10. Potensial Gravitasi
• Kenaikan atau penurunan potensi air tanah
yang disebabkan oleh perubahan elevasi
disebut potensi gravitasi air . Tanah ( atau
tanaman) air yang terletak di ketinggian di
atas ketinggian referensi yang ditentukan akan
memiliki potensial gravitasi positif . air yang
terletak bawah elevasi referensi tertentu akan
memiliki potensial gravitasi negatif .

11. Potensi Tekanan
• Perubahan potensial air yang disebabkan oleh
tekanan dari luar atau sedotan ke air tanah
disebut komponen potensi tekanan air. Tekanan
dapat berasal dari beberapa sumber , tapi
sumber utama dari tekanan ini adalah air
tergenang, Air yang sering tergenang pada
permukaan tanah selama irigasi atau hujan lebat .
Jika tidak ada genangan air di tanah , maka
terjadi tekanan atmosfer . Ketika air tergenang di
tanah, tekanan yang digunakan adalah meningkat
sebesar berat air tergenang .

12. Pergerakan Air Dalam Tanah
• Infiltrasi adalah proses masuk air ke tanah dari
permukaan. Air masuk ke tanah melalui pori-pori
, retakan , lubang cacing dan lubang akar busuk,
dan melalui rongga lahan yang diolah. Air yang
telah terserap dapat juga menguap dari
permukaan tanah, dapat juga hilang karena
tanaman yang mana diserap oleh akar tanaman
dan juga berkontribusi pada air tanah. Jika tanah
sudah jenuh maka air akan tergenang dan juga
akan menjadi limpasan.

13. Infiltrasi
• Kadar air tanah : pada tanah kering dan tanah basah, akan memiliki perbedaan
besar dalam penyimpanan air. Tanah kering dapat menyimpan air lebih banyak
daripada tanah yang awalnya basah . permukaan tanah akan menjadi jenuh jika
digunakan sebagai irigasi atau mendapatkan curah hujan terus menerus, dan tanah
tersebut akan susah diidentifikasi apakah tersebut basah atau kering.
• Penyegelan Tanah : Pembentukan lapisan tipis di tanah permukaan yang mana
mengurangi laju masuknya air melalui permukaan . Lapisan ini hasil dari gangguan
dalam struktur tanah yang disebabkan oleh hujan dan air yang mengalir di atas
permukaan tanah . Pengolahan ringan dapat membantu untuk menghancurkan
segel. Sealing dapat dicegah dengan melindungi permukaan tanah dengan mulsa .
• Pemadatan : Kegiatan Budidaya dapat menyebabkan pemadatan dan cekungan
yangdalam jika mereka dilakukan saat tanah terlalu basah . Cekungan ini
menghambat gerakan air dan mengurangi laju infiltrasi . Membajak akan
membantu untuk meningkatkan gerakan air . Persiapan lahan sementara akan
meningkatkan laju infiltrasi .

14. • Bahan organik : fraksi organik tanah . Ini termasuk tanaman
dan hewan residu yang telah ter-dekomposisi. Bahan
organik secara langsung mempengaruhi struktur tanah ,
kondisi tanah, berat volume tanah , infiltrasi air,
pertumbuhan tanaman dan perkembangan akar ,
permeabilitas , kapasitas air yang tersedia , aktivitas
biologis , ketersediaan oksigen , ketersediaan hara , serta
yang lainnya.
• Salinitas : Ketika garam menumpuk di tanah , mereka akan
mempengaruhi dan memperburuk beberapa sifat tanah .
Pencucian garam keluar dari profil tanah akan membantu
untuk mempertahankan struktur tanah dan laju infiltrasi .

15. • Tanah retak : Infiltrasi berubah selama terdapat air , biasanya menjadi
lebih lambat dengan waktu yang telah berlalu . Jalur alirannya seperti
retak dan lubang cacing , pengaruh infiltrasi dan permeabilitas . Kualitas
air misalnya sedimen tersuspensi , sodisitas dan SAR , akan
mempengaruhi infiltrasi karena mereka mempengaruhi tegangan
permukaan air .
• Kedalaman tanah : kedalaman tanah adalah jarak dari permukaan tanah
ke batuan dasar, atau lapisan yang membatasi pertumbuhan akar .
Semakin dalam akar tanaman , maka semakin banyak air tanah yang
tersedia bagi tanaman .
• Water table: Water table dapat menjadi penghalang akar karena pasokan
oksigen terbatas . Air tanah dangkal dapat menyediakan semua kebutuhan
air pada tanaman musiman . Air harus dari kualitas tinggi , bebas garam
dan berada di ketinggian tetap. Water table harus dikontrol untuk
menyediakan air sesuai dengan kebutuhan tanaman .

16. • Lereng , atau bidang gradien , adalah kemiringan tanah permukaan dari
horizontal , dinyatakan sebagai persentase . Misalnya , 2 % kemiringan
berarti kenaikan 2 m atau jatuh 100 m jarak horizontal . Dalam
perencanaan sistem irigasi , kemiringan penting dalam menentukan jenis
sistem irigasi terbaik. Hal ini penting dalam menentukan optimal dan
tingkat aplikasi air maksimum ( atau aliran arus ) .
• Erodability Tanah : The erodability tanah harus dipertimbangkan dalam
tahap perencanaan sistem irigasi . Tingkat dan Metode di mana air
diterapkan harus dikontrol sehingga bahwa hal itu tidak akan
menyebabkan limpasan berlebihan dan erosi . faktor mempengaruhi erosi
tanah , seperti ukuran aliran untuk permukaan, penyimpanan tanah
karena residu , kolam mikro dan penutup vegetatif , tidak berhubungan
dengan sifat-sifat tanah . Bahaya erodability untuk irigasi
memperhitungkan faktor-faktor berikut : struktur tanah , permeabilitas ,
bahan organik , lumpur dan pasir halus , dan kemiringan .

17. Perkolasi Dalam dan Limpasan
Permukaan
• Perkolasi adalah jumlah air yang masuk sampai ke dalam zona akar ,
di mana air tidak tersedia untuk tumbuh tanaman. Tingkat perkolasi
ditentukan oleh permeabilitas tanah atau konduktivitas hidrolik .
Kedua istilah ini menggambarkan kemudahan tanah dalam
memindahkan air . Air merembes terutama melalui pori-pori besar
di dalam tanah , Oleh karena perkolasi tergantung pada jumlah
relatif dan kontinuitas pori-pori ini . Tanah dengan porositas tinggi
dan tekstur kasar terbuka memiliki konduktivitas hidrolik tinggi .
untuk dua tanah dengan porositas total yang sama , tanah dengan
kecil pori-pori memiliki konduktivitas lebih rendah dari tanah
dengan pori-pori besar , karena resistensi terhadap aliran lebih
besar pada pori-pori kecil .

18. Penipisan
• Air tanah bisa habis melalui evapotranspirasi .
Evapotranspirasi akan tergantung pada ketersediaan
air tanah. Meskipun air secara teoritis tersedia
sampai titik layu, serapan air tanaman berkurang
baik sebelum titik layu tercapai. Ketika tanah adalah
cukup basah, maka tanah akan memberikan air
secara cepat untuk memenuhi permintaan dari
tanaman. Kadar air tanah menurun, air menjadi lebih
kuat terikat pada tanah dan lebih sulit untuk
diekstrak.

19. Kedalaman Zona Akar Efektif
• Selain air tanaman dan persyaratan irigasi dan tanah ,
kedalaman zona akar merupakan parameter yang
harus dipertimbangkan ketika mempersiapkan jadwal
irigasi . Sebagai aturan , bagi sebagian besar tanaman,
penyerapan air 40 % berlangsung di kuartal pertama
dari Total kedalaman perakaran , 30 % di kuartal kedua
, 20 % di kuartal ketiga dan 10 % di kuartal keempat
. Menurut FAO ( 1984) , ETc tidak terpengaruh pada
perakaran dengan kedalaman sangat terbatas , kondisi
pertumbuhan yang baik, termasuk ketersediaan air ,
nutrisi , tanah aerasi , suhu tanah dan struktur tanah .

20. Rata-rata pola ekstraksi air dalam tanah tanpa
lapisan restriktif(pembatas)
(Sumber: USDA, 1997)