FISIOLOGI: KEMAMPUAN TANAH MENGIKAT AIR DAN GERAK KAPILARITAS AIR PADA BEBERAPA TEKSTUR TANAH

KAPILARITAS AIR DAN KAPASITAS LAPANG TANAH

(KEMAMPUAN TANAH MENGIKAT AIR DAN GERAK KAPILARITAS AIR PADA BEBERAPA TEKSTUR TANAH)

Shara Aljogja Sandra

Program Studi Pendidikan Biologi FKIP Universitas Riau

sharaasandra@gmail.com

ABSTRAK

Percobaan ini dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui kemampuan tanah mengikat air dan gerak kapilaritas air pada beberapa tekstur tanah. Metode yang digunakan dalam percobaan ini adalah metode eksperimen. Tanah yang digunakan dalam percobaan ini yaitu tanah pasir, tanah kebun dan tanah liat. Dari hasil percobaan diperoleh bahwa gerak kapilaritas air paling cepat adalah pada tanah pasir. Sedangkan kemampuan mengikat air paling tinggi adalah tanah liat.

Kata kunci: kapilaritas, tanah, tekstur tanah

PENDAHULUAN

Air mempunyai fungsi yang penting dalam tanah. Menurut Majid (2011) bahwa air terdapat dalam tanah karena ditahan (diserap) oleh massa tanah, tertahan oleh lapisan kedap air, atau karena keadaan drainase yang kurang baik. Air dapat meresap atau ditahan oleh tanah karena adanya gaya-gaya adhesi, kohesi, dan gravitasi.

Menurut Hardjowigeno (2003) tekstur tanah menunjukkan kasar halusnya tanah. Tekstur tanah merupakan perbandingan antara butir-butir pasir, debu dan liat. Untuk membedakan masing-masing tekstur tanah dapat dilihat ciri–ciri dari ketiga tekstur tanah tersebut. Selain itu, setiap tekstur tanah mempunyai karakteristiknya masing–masing. Karateristik tekstur pasir yaitu daya menahan air rendah, ukuran yang besar menyebabkan ruang pori besar lebih banyak, perkolasi cepat, sehingga aerasi dan drainase tanah pasir relative baik. Partikel pasir ini berbentuk bulat dan tidak lekat satu sama lain. Karakteristik tekstur debu yaitu pasir kecil, yang tanah keringnya menggumpal tetapi mudah pecah jika basah, empuk dan menepung. Fraksi debu mempunyai sedikit sifat plastis dan kohesi yang cukup baik. Karateristik tekstur liat yaitu berbentuk lempeng, punya sifat lekat yang tinggi sehingga bila dibasahi amat lengket dan sangat plastis, sifat mengembang dan mengkerut yang besar.

Berdasarkan hal diatas, terdapat rumusan permasalahan yaitu bagaimana kemampuan tanah mengikat air dan gerak kapilaritas air pada beberapa tekstur tanah. Maka perlu dilakukan percobaan dengan tujuan untuk mengetahui kemampuan tanah mengikat air dan gerak kapilaritas air pada beberapa tekstur tanah.

METODOLOGI PENELITIAN

Alat dan bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah semprong, gabus, karet, beaker gelas, kain kasa/perban, air, tanah pasir, tanah kebun dan tanah liat.

Cara kerja dalam percobaan gerak kapilaritas air sebagai berikut (1)  Ketiga sampel tanah dikeringkan sampai tidak mengandung air, (2) Salah satu ujung semprong disumbat dengan menggunakan kain kasa/perban sebagai alas dan direkatkan dengan menggunakan karet, (3) Sampel tanah dimasukkan ke dalam semprong hingga 2/3 bagian, (4) Semprong ditegakkan ke dalam beaker gelas yang telah diisi air setinggi 1 cm, (5) Perambatan air dalam ketiga semprong diamati dari menit ke menit dan semprong yang airnya paling cepat merambat diamati, (6) Kenaikan air tiap menit diukur selama 30 menit. Kemudian data hasil pengamatan dimasukkan ke dalam tabel.

Sedangkan cara kerja dalam percobaan kemampuan tanah mengikat air adalah sebagai berikut (1) Ketiga sampel (tanah pasir, tanah kebun dan tanah liat) dikeringkan sampai tidak mengandung air, (2) Salah satu ujung pipa kaca lampu (semprong) ditutup dengan karet penyumbat yang telah diberi saluran bungan air kasa, kemudian semprong tersebut ditimbang, (3) Sampel tanah yang telah disiapkan dimasukkan kedalam semprong sampai ketinggian 5 cm dari dasar kaca, dan selanjutnya ditimbang lagi berat totalnya, (4) Berat tanah dan volumenya kemudian dihitung, (5) Semprong yang telah berisi sampel tanah tersebut ditegakkan dalam beaker gelas dengan menahannya dengan gabus/sterofoam, (6) Air sebanyak 20 ml dituangkan melalui mulut semprong dan air dibiarkan meresap ke dalam tanah, (7) Kecepatan tanah melalukan air diukur dengan mencatat waktu yang dibutuhkan dari awal penuangan air sampai tetes pertama muncul, (8) Air dibiarkan terus lalu sampai tidak ada lagi air yang menetes keluar. Keadaan air tanah itu disebut dalam keadaan “kapasitas lapang” (field capacity), (9) Volume air yang dilalukan (tertampung dalam beaker) dicatat dan air tertahan oleh partikel tanah (volume mula-mula – volume dilalukan) dihitung, (10) Data hasil pengamatan kemampuan tanah mengikat air dimasukkan ke dalam tabel.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Gerak kapilaritas air

Gerak kapilaritas air pada tanah pasir, tanah kebun dan tanah liat berdasarkan hasil percobaan dapat dilihat pada Tabel 1 dan Grafik 1 berikut ini.

Tabel. 1 Gerak Kapilaritas Air

Menit ke	Tanah pasir	Tanah kebun	Tanah liat
1 (5 menit)	5,5	4,3	3,3
2 (10 menit)	5,8	4,5	4
3 (15 menit)	5,9	4,6	4,5
4 (20 menit)	6	4,7	4,6
5 (25 menit)	6	5	4,8
6 (30 menit)	6	5,2	5

Grafik 1. Laju kenaikan air kapiler

Berdasarkan Tabel 1 dapat dilihat bahwa gerak kapilaritas air lebih cepat pada tanah pasir dibanding tanah kebun dan gerak kapilaritas air pada tanah kebun lebih cepat dibanding air pada tanah liat. Pada 5 menit pertama, pada tanah pasir gerak kapilaritas air mencapai 5,5 cm, pada tanah kebun gerak kapilaritas air mencapai 4,3 cm, sedangkan pada tanah liat gerak kapilaritas air mencapai 3,3 cm. Berdasarkan Grafik 1, secara berurutan, kecepatan gerak kapilaritas dari yang paling tinggi ke rendah yaitu pada tanah pasir, tanah kebun dan tanah liat.  Hal tersebut disebabkan karena pada tanah pasir memiliki pori makro sehingga menyebabkan air semakin cepat merambat pada tanah tersebut. Berbeda dengan tanah pasir, pada tanah kebun kecepatan air merambat lebih lambat. Sedangkan tanah liat memiliki pori mikro sehingga kecepatan air untuk merambat lebih lambat dibanding dengan kecepatan rambat air pada tanah kebun dan tanah pasir. Dilihat dari kecepatan rambat air pada masing-masing jenis tanah tersebut, dapat dikaitkan dengan peluang ketersediaan air bagi tanaman untuk digunakan sebagai media tanam. Tanah pasir tidak cocok digunakan sebagai media tanam karena tanah pasir cepat menyerap air namun tidak dapat menahan air lebih banyak sehingga akan menyebabkan tanaman kekurangan air. Selain itu, Kohnke (1989) menyatakan bahwa, tanah bertekstur kasar (pasir)  mempunyai  kandungan  bahan  organik sangat rendah. Sedangkan tanah liat lebih lambat menyerap air dan dapat menahan air lebih banyak, karena mempunyai daya ikat air yang besar maka pertukaran udara tidak lancar dan akan berpengaruh terhadap dekomposisi bahan organik, sehingga juga tidak cocok dijadikan sebagai media tanam. Tanah kebun lebih baik untuk dijadikan sebagai media tanam dibanding tanah pasir dan tanah liat karena kecepatan penyerapan air dan kemampuan tanah menahan air yang sedang. Selain itu, tanah kebun juga memiliki unsur hara yang cukup untuk tanaman.

Kemampuan tanah mengikat air

Kadar air tanah pada kapasitas lapangan pada tanah pasir, tanah kebun dan tanah liat dapat dilihat pada tabel 2 berikut ini

Tabel 2. Kadar air tanah (g) pada kapasitas lapang pada tiga jenis tanah

Ulangan	Tanah pasir		Tanah kebun		Tanah liat
	Waktu tetes 1	Volume air tertahan	Waktu tetes 1	Volume air tertahan	Waktu tetes 1	Volume air tertahan
1	70 det	16 ml	8 det	19,4 ml	6 det	19,9 ml

Berdasarkan Tabel 2 tersebut, dapat dilihat bahwa waktu yang dibutuhkan untuk tetes pertama pada masing-masing tanah berbeda. Pada tanah pasir dibutuhkan waktu 70 detik, pada tanah kebun dibutuhkan waktu 8 detik dan pada tanah liat dibutuhkan waktu 6 detik. Secara berurutan tetes pertama dimulai dari tanah liat, tanah kebun dan kemudian tanah pasir.

Sesuai dengan sifatnya, tanah dapat menahan air. Sehingga saat air yang dituangkan sebanyak 20 ml ke masing-masing tanah, terdapat beberapa volume yang tertahan oleh tanah. Berdasarkan Tabel 2 volume air yang tertahan pada masing-masing tanah berbeda. Pada tanah liat paling banyak menahan air dibanding 2 jenis tanah lainnya yaitu sebanyak 19,9 ml, pada tanah kebun menahan air sebanyak 19,4 ml dan pada tanah pasir menahan air sebanyak 16 ml. Dari data tersebut dapat disimpulkan bahwa tanah liat lebih banyak menahan air.

Hal ini disebabkan oleh karena tanah liat terdiri dari partikel sangat kecil berkuran koloid dengan banyak permukaan hidrofilik. Jadi air yang kadarnya lebih rendah daripada kapasitas lapang sebagian besar di tahan oleh daya tarik antara molekul air dan permukaan partikel tanah liat. Tanah liat mampu menahan lebih banyak air yang tersedia bagi tumbuhan. Tanah yang kaya akan tanah liat dan humus (atau tanah bertekstur sedang) mampu menahan air paling banyak, (Frank, 1995).

Sedangkan pada tanah pasir menahan air paling rendah. Menurut Hakim et al (1986) bahwa tanah yang didominasi pasir akan banyak mempunyai pori-pori makro, tanah yang didominasi debu akan mempunyai pori-pori meso (sedang), sedangkan didominasi liat akan banyak mempunyai pori-pori mikro. Hal ini berbanding terbalik dengan luas permukaan yang terbentuk, luas permukaan mencerminkan luas situs yang dapat bersentuhan dengan air, energi atau bahan lain, sehingga makin dominan fraksi pasir akan makin kecil daya tahannya untuk menahan tanah.

Makin poreus tanah akan makin mudah akar untuk berpenetrasi, serta makin mudah air dan udara untuk bersirkulasi tetapi makin mudah pula air untuk hilang dari tanah dan sebaliknya, makin tidak poreus tanah akan makin sulit akar untuk berpenetrasi serta makin sulit air dan udara untuk bersirkulasi. Oleh karena itu, maka tanah yang baik dicerminkan oleh komposisi ideal dari kedua kondisi ini, sehingga tanah bertekstur debu dan lempung akan mempunyai ketersediaan yang optimum bagi tanaman, namun dari segi nutrisi tanah lempung lebih baik ketimbang tanah bertekstur debu (Nyakpa, 1989).

KESIMPULAN

Kemampuan tanah mengikat air yang dari tinggi ke rendah secara berurut adalah tanah liat, tanah kebun dan tanah pasir. Sedangkan gerak kapilaritas air yang dari tinggi ke rendah secara berurutan adalah tanah pasir, tanah kebun dan tanah liat.

DAFTAR PUSTAKA

Frank, Salisburry B. 1995. Fisiologi Tumbuhan. Penerbit ITB, Bandung

Kohnke, H. 1989.  Fisika Tanah. Terjemahan B.D. Kertonegoro. Jurusan Tanah Fak. Pertanian UGM. Yogyakarta. 264

Madjid, 2011. Air Tanah dan Kadar Air Tanah. http://dasar2ilmutanah.blogspot.com/2009/04/fisika-tanah-bagian-6-air-tanah-dan.html. Diakses pada tanggal 1 November 2014

Hardjowigono, H.S. 2003. Ilmu Tanah. Akademika Pressindo, Jakarta.

Hakim, N.M.Y. Nyakpa, A.M.Lubis, S.Ghani, Nugroho, M.R.Soul, M.A.Diha, G.B.Hong, N.H.Balley., 1986.Dasar-Dasar Ilmu Tanah.Universitas Lampung, Lampung.