Penetapan Kadar Air,Berat Volume,dan Total Ruang Pori

 Penetapan Kadar Air,Berat Volume,dan Total Ruang Pori

Air mempunyai fungsi yang penting dalam tanah. Antara lain pada proses pelapukan mineral dan bahan organik tanah, yaitu reaksi yang mempersiapkan hara larut bagi pertumbuhan tanaman. Selain itu, air juga berfungsi sebagai media gerak hara ke akar-akar tanaman. Akan tetapi, jika air terlalu banyak tersedia, hara-hara dapat tercuci dari daerah-daerah perakaran atau bila evaporasi tinggi, garam-garam terlarut mungkin terangkat kelapisan tanah atas. Air yang berlebihan juga membatasi pergerakan udara dalam tanah, merintangi akar tanaman memperoleh O₂ sehingga dapat mengakibatkan tanaman mati.

Kandungan air tanah dapat ditentukan dengan beberapa cara. Sering dipakai istilah-istilah nisbih, seperti basah dan kering. Kedua-duanya adalah kisaran yang tidak pasti tentang kadar air sehingga istilah jenuh dan tidak jenuh dapat diartikan yang penuh terisi dan yang menunjukkan setiap kandungan air dimana pori-pori belum terisi penuh. Jadi yang dimaksud dengan kadar air tanah adalah jumlah air yang bila dipanaskan dengan oven yang bersuhu 105^oC hingga diperoleh berat tanah kering yang tetap.

Dua fungsi yang saling berkaitan dalam penyediaan air bagi tanaman yaitu memperoleh air dalam tanah dan pengaliran air yang disimpan ke akar-akar tanaman. Jumlah air yang diperoleh tanah sebagian bergantung pada kemampuan tanah yang menyerap air cepat dan meneruskan air yang diterima dipermukaan tanah ke bawah. Akan tetapi jumlah ini juga dipengaruhi oleh faktor-faktor luar seperti jumlah curah hujan tahunan dan sebaran hujan sepanjang tahun.

Kerapatan isi adalah bobot kering suatu isi tanah dalam keadaan utuh yang dinyatakan dalam g/cm³. isi tanah terdiri dari isi bahan padatan dan isi ruangan di antaranya. Bagian isi tanah yang tidak terisi oleh bahan padat, baik bahan mineral maupun bahan organik disebut ruang pori tanah. Kerapatan jenis zarah adalah massa (bobot) suatu unit yang hanya terdiri dari bagian padatan dan dinyatakan dalam gram tiap sentimeter kubik.

Ruang pori total adalah isi seluruh pori-pori dalam suatu isi tanah utuh yang dinyatakan dalam persen, yang terdiri atas ruang diantaranya partikel pasir, debu, liat serta ruang diantara agregat agregat tanah.

Untuk mendapatkan kerapatan jenis zarah tidaklah mudah karena peubah ini merupakan fungsi dari nisbah antara komponen mineral dan bahan organik tanah. Untuk komponen mineral tanpa memperhatikan banyaknya besi dan mineral-mineral berat, kerapatan jenis zarah rata-rata adalah 2,65. Sedangkan untuk bahan organik dari tanah normal (bukan gambut) rata-rata 1,45. Jika bahan organik lebih dari 1%, kerapatan jenis zarah harus dikurangi dengan 0,02 untuk tiap persen bahan organik.

            Bobot isi (B.I) tanah yang biasa juga disebut sebagai “apparent density”, adalah perbandingan antara berat suatu masa tanah dengan keadaan kering mutlak dengan volumenya. Tanah tersebut harus dalam keadaan tidak terganggu (utuh). Satuan bobot isi tanah dinyatakan dalam g/cm3. Tanah-tanah mineral nilainya berkisar antara 0,7 – 1,5 g/cm3.

Air terdapat di dalam tanah Alfisol ditahan (diserap) oleh massa tanah, tertahan oleh lapisan kedap air, atau karena keadaan drainase yang kurang baik. Baik kelebihan air ataupun kekurangan air dapat mengganggu pertumbuhan tanaman. Fungsi air tanah yaitu sebagai pembawa unsur hara dalam tanah serta keseluruhan bagian tanaman. Kadar air selalu berubah sebagai respon terhadap faktor-faktor lingkungan dan gaya gravitasi. Karena itu contoh tanah dengan kadar air harus disaring, diukur, dan biasanya satu kali contoh tanah akan dianalisis untuk penerapan suatu sifat (Hakim, dkk., 1986).

Jumlah air yang ditahan oleh tanah dapat dinyatakan atas dasar berat dan isi. Begitupula pada tanah Alfisol pada umunya, dasar penentuannya adalah pengukuran kehilangan berat dari suatu contoh tanah yang lebih lembab setelah dikeringkan pada suhu 105^oC selama 24 jam. Kehilangan berat sama dengan berat air yang terdapat dalam contoh tanah. Kadar air (0) dihitung secara gravimetrik dengan satuan g / g, yaitu berat air yang terdapat di dalam suatu massa tanah kering (0 = tanah lembab-berat kering oven). (Pairunan, dkk., 1985)

Kadar air dalam tanah Alfisol dapat dinyatakan dalam persen volume yaitu persen volume air terhadap volume tanah. Cara ini mempunyai keuntungan karena dapat memberikan gambaran tentang ketersediaan air pada pertumbuhan pada volume tanah tertentu. Cara penetapan kadar air tanah dapat digolongkan dengan beberapa cara penetapan kadar air tanah dengan gravimetrik, tegangan atau hisapan, hambatan listrik dan pembauran neutron. (Hardjowigeno, S., 1992).

Daya pengikat butir-butir tanah Alfisol terhadap air adalah besar dan dapat menandingi kekuatan tanaman yang tingkat tinggi dengan baik begitupun pada tanah Inceptisol dan Vertisol, karena itu tidak semua air tanah dapat diamati dan ditanami oleh tumbuhan. (Syarief, 1998).

Faktor tumbuhan dan iklim mempunyai pengaruh yang berarti pada jumlah air yang dapat diabsorpsi dengan efisien tumbuhan dalam tanah. Kelakukan akan ketahanan pada kekeringan, keadaan dan tingkat pertumbuhan adalah faktor tumbuhan yang berarti. Temperatur dan perubahan udara merupakan perubahan iklim dan berpengaruh pada efisiensi penggunaan air tanah dan penentuan air yang dapat hilang melalui saluran evaporasi permukaan tanah. Diantara sifat khas tanah yang berpengaruh pada air tanah yang tersedia adalah hubungan tegangan dan kelembaban, kadar garam, kedalaman tanah, strata dan lapisan tanah. (Buckman dan Brady, 1982).

Banyaknya kandungan air tanah berhubungan erat dengan besarnya tegangan air (moisture tension) dalam tanah tersebut. Kemampuan tanah dapat menahan air antara lain dipengaruhi oleh tekstur tanah. Tanah-tanah yang bertekstur kasar mempunyai daya menahan air yang lebih kecil dari pada tanah yang bertekstur halus. Pasir umumnya lebih mudah kering dari pada tanah-tanah bertekstur berlempung atau liat. (Hardjowigeno, S., 1992).

Bulk menyatakan tingkat kepadatan tanah yaitu berat kering suatu volume tanah dalam keadaan utuh yang biasanya dinyatakan dengan g/cm3. Perkembangan struktur yang paling besar pada tanah-tanah permukaan dengan tekstur halus menyebabkan kerapatan massanya lebih rendah dibandingkan tanah berpasir. Kerapatan massa (Bulk Density) dihitung sebagai berikut : Kerapatan massa = Berat tanah (g)/Volume tanah (cm3) (Foth, 1988).

Kerapatan massa lapisan yang bertekstur halus biasanya antara 1,0-1,3 g/cm3. Jika struktur tanah kasar maka kerapatan massa 1,3-1,8 g/cm3. Dimana makin padat suatu tanah makin tinggi kerapatan massa atau bulk densitynya sehingga makin sulit meneruskan air atau ditembus oleh akar tanaman. Pemberian bahan organik pada tanah dapat menurunkan Bulk Density tanah, hal ini disebabkan oleh bahan organik yang di tambahkan mempunyai kerapatan jenis yang lebih rendah. Kemantapan agregat yang semakin tinggi dapat menurunkan bulk density tanah maka persentase ruang pori – pori semakin kasar dan kapasitas mengikat air semakin tinggi (Kartasapoetra dan Sutedjo, 1991).

Kepadatan tanah erat hubungannya dengan penetrasi akar dan produksi tanaman. Jika terjadi pemadatan tanah maka air dan udara sulit disimpan dan ketersediaannya terbatas dalam tanah menyebabkan terhambatnya pernapasan akar dan penyerapan air dan memiliki unsur hara yang rendah karena memiliki aktivitas mikroorganisme yang rendah (Hakim,dkk,1986).         

Ruang pori tanah ialah bagian yang diduduki udara dan air. Jumlah ruang pori sebagian ditentukan oleh susunan butir-butir padat, apabila letak keduannya cenderung erat, seperti pada pasir atau subsoil yang padat, total porositasnya rendah.Sedangkan tersusun dalam agregat yang bergumpal seperti yang kerap kali terjadi pada tanah-tanah yang bertekstur sedang yang besar kandungan bahan organiknya, ruang pori persatuan volume akan tinggi (Buckman and Brady, 1984).

Total ruang pori dapat dihitung dengan menggunakan data bobot jenis partikel – partikel dan bobot isi tanah sebagai berikut: TRP = 1 - X 100% Dimana: TRP = Total Ruang Pori BD = Bulk Density (g/cm3) PD = Partikel Density (Sutanto, 2005).

 Tanah bertekstur halus akan mempunyai persentase pori total lebih tinggi dari pada bertekstur kasar, walaupun ukuran pori dari tanah bertekstur halus kebanyakan sangat kecil dan porositas sama sekali tidak menunjukkan distribusi ukuran pori dalam tanah yang merupakan suatu sifat yang penting (Sarief, 1986). PDBD).

Pori tanah adalah ruang-ruang yang terletak antara padatan bahan tanah. Pori tanah diklasifikasikan berdasar pada ukuran yang setara ruang antar bahan padat tanah. Pengklasifikasian pori tanah dapat dilaksanakan dengan menganggap pori tanah ini sebagai badan tunggal di dalam tubuh tanah. Antar poribesar berukuran setara akan dihubungkan oleh sekumpulan pori-pori berukuran sangat kecil. Pada susunan padat sederhana butiran pasir, dengan pori yang berbentuk dan berukuran serupa, saling berhubungan, maka bidang kerut-tegas yang terlihat dianggap sabagai batas dari suatu pori. Pori dengan O < 30 mikron berperan penting bagi jasad renik tanah dan tanaman, pori dengan O 30-100 mikron penting pada fenomena pergantian udara tanah dan cadangan untuk transpot dan pengagihan air tanah, dan pori dengan O > 100 mikron berperan besar dalam mempercepat laju penetrasi udara ke bagian tubuh tanah sebelah dalam, serta mempercepat pelaluan air. Pori tanah dapat dikelompokkan menjadi delapan kategori, yaitu packing void yang terdiri dari simple packing dan compoud packing, vugh, vesicle, channel dan chamber, plane yang terdiri dari joint, craze dan skew  (Poerwowidodo, 1990).

Sifat-sifat fisika tanah berhubungan erat dengan kelayakan pada banyak penggunaan (yang diharapkan dari) tanah. Kekokohan dan kekuatan pendukung, drainase dan kapasitas penyimpanan air, plastisitas, kemudian kemudahan ditembus akar, aerasi, dan penyimpanan hara tanaman semuanya secara erat berkaitan dengan kondisi fisika tanah. Oleh karena tiu, erat kaitannya bahwa jika seseorang berhadapan dengan tanah dia harus mengetahui sampai berapa jauh dan dengan cara apa sifat-sifat tersebut dapat diubah. Hal ini berlaku apakah tanah itu akan digunakan sebagai medium untuk pertumbuhan tanaman atau sebagai bahan struktural dalam pembangunan.

Bobot merupakan kerapatan tanah per satuan volume yang dinyatakan dalam dua batasan yaitu :

1.      Kerapatan partikel (bobot partikel, BP) adalah bobot massa partikel padat per satuan volume tanah, biasanya tanah mempunyai kerapatan partikel 2,6 g/cm³.

2.      Kerapatan massa (bobot isi, BI) adalah bobot massa tanah kondisi lapangan yang dikering-ovenkan per satuan volume. Nilai kerapatan massa tanah berbanding lurus dengan tingkat kekasaran partikel-partikel tanah, makin besar akan makin berat  (Henry D. Foth, 1994).