CINTAI PERTANIAN, SELAMATKAN KEHIDUPAN !: AIR TANAH

Sunday, 30 June 2013

AIR TANAH

Posted by dunia pertanian at 06:39

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Air merupakan zat kehidupan, dimana tidak satupun mahluk hidup di planet bumi ini yang tidak membutuhkan air. Namun demikian perlu disadari bahwa keberadaan air di muka bumi ini sangat terbatas menurut ruang, dan waktu baik secara kuantitas maupun secara kualitas. (Suripin, 2004)

Air di planet bumi selalu mengalir dan bergerak. Bentuknya bervariasi antara lain berupa cair,uap,dan es.Pergerakan dan perubahan bentuk air selalu berputar dan berulang. Hal demikian disebut siklus hidrologi. Air di bumi yang meliputi air laut,air danau, dan air sungai akan mengalami penguapan yang disebabkan oleh pemanasan sinar matahari.Dalam hidrologi,penguapan dari badan air secara langsung disebut evaporasi. Penguapan air yang terkandung dalam tumbuhan disebut transpirasi.Jika penguapan dari permukaan air bersama-sama dengan penguapan dari tumbuh-tumbuhan disebutevapotranspirasi.Penguapan air dari dedaunan dan batang pohon yang basah disebutintersepsi. Hujan dalam istilah hidrologi disebut presipitasi yakni tetes air dari awan yang jatuh kepermukaan tanah.

Hujan yang turun ke permukaan bumi jatuh langsung kepermukaan tanah,permukaan air danau,sungai,laut,hutan,atau perkebunan. Air yang meresap ke tanah akan terus sampai kedalaman tertentu dan mencapai permukaan air tanah(ground water) yang disebutperkolasi. Jika aliran tanah muncul atau keluar akan menjadi mata air (spring).Mata air yang keluar dengan cara rembesan disebut seepage.

Air tanah adalah air yang terdapat dalam lapisan tanah atau bebatuan di bawah permukaan tanah. Air tanah merupakan salah satu sumber daya air yang keberadaannya terbatas dan kerusakannya dapat mengakibatkan dampak yang luas serta pemulihannya sulit dilakukan.Selain air sungai dan air hujan, air tanah juga mempunyai peranan yang sangat penting terutamadalam menjaga keseimbangan dan ketersediaan bahan baku air untuk kepentingan rumah tangga(domestik) maupun untuk kepentingan industri. Dibeberapa daerah, ketergantungan pasokan air bersih dan air tanah telah mencapai ± 70%. Sebenarnya di bawah permukaan tanah terdapat kumpulan air yang mempersatukan kumpulan air yang ada di permukaan. Kumpulan air inilah yang disebut air tanah. (Novianty, 2013)

B. Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang, batasan pembahasan yang akan kita ambil adalah:

1. Apa saja fungsi air tanah?

2. Sebutkan klasifikasi air tanah?

3. Bagaimana proses pembentukan air tanah?

4. Apa saja faktor yang mempengaruhi tersedianya air bagi tanaman?

5. Bagaimana cara transpirasi dan absorsi air oleh tanaman?

6. Bagaimana pola pengambilan air tanah oleh tanaman?

7. Apa saja hubungan kadar air tanah dan pertumbuhan tanaman?

8. Apa saja peranan air tanah untuk tanaman?

C. Tujuan Penulisan

Adapun tujuan penulisan dari makalah ini adalah agr para pembaca dapat mengetahui dan memahami tentang:

1. Fungsi air tanah

2. Klasifikasi air tanah

3. Proses pembentukan air tanah

4. Faktor yang mempengaruhi tersedianya air bagi tanaman

5. Cara transpirasi dan absorsi air oleh tanaman

6. Pola pengambilan air tanah oleh tanaman

7. Hubungan kadar air tanah dan pertumbuhan tanaman

8. Peranan air tanah untuk tanaman

BAB II

ISI

A. Fungsi Air Tanah

Berikut beberapa manfaat air tanah:

1. Merupakan bagian yang penting dalam siklus hidrologi,

2. Menyediakan kebutuhan air bagi hewan dan tumbuh-tumbuhan,

3. Merupakan persediaan air bersih secara alami,

4. Untuk keperluan hidup manusia (minum, memasak dan mencuci),

5. Untuk keperluan industri (industri tekstil dan industri farmasi), dan

6. Untuk irigasi pada sektor pertanian.

B. Klasifikasi Air Tanah

Macam-macam air

Ø Air gravitasi: berada di pori makro tanah, diikat sangat lemah oleh partikel tanah, dengan cepat turun ke lapisan yang lebih dalam, tidak dapat dimanfaatkan tanaman

Ø Air kapiler: terdapat di pori mikro tanah, melapisi butiran tanah, diikat longgar oleh partikel tanah, dapat dilepaskan oleh perakaran, dapat diserap akar

Ø Air higroskopis: air yang menempati posisi sangat dekat dengan partikel tanah, diikat sangat kuat, akar tidak mampu memutus ikatan, tidak dapat diserap akar

Air tanah dapat dibagi menjadi tiga sebagai berikut:

Ø Air tanah dangkal terjadi karena adanya daya peresapan air dari permukaan tanah. Pada proses peresapan ini lumpur dan bakteri akan tertahan sehingga air tanah menjadi jernih. Air tanah dangkal banyak mengandung zat kimia tertentu, misalnya garam-garam yang larut dalam air. Selain terjadi proses penyaringan, juga terjadi pengotoran terutama pada muka air yang dekat dengan muka tanah. Air tanah dangkal dapat dimanfaatkan sebagai sumur gali atau sumur dangkal.

Ø Air tanah dalam terdapat pada kedalaman ±100 - 300m sehingga harus digunakan bor dan memasukkan pipa untuk mendapatkan air tersebut. Kualitas air tanah dalam ini lebih baik dari air dangkal karena penyaringannya lebih sempurna dengan melalui lebih banyak lapisan tanah, sehingga air yang sampai pada kedalaman tersebut sudah lebih bersih dan bebas dari bakteri jika dibandingkan dengan air tanah dangkal.

Ø Mata air yaitu air tanah yang keluar dengan sendirinya ke permukaan tanah dan hampir tidak terpengaruh oleh musim, sehingga baik kualitas ataupun kuantitasnya sama dengan air tanah dalam. (wayan, 2012)

C. Proses Pembentukan Air Tanah

Seperti yang kita ketahui bahwa pembentukkan air tanah tidak lepas dari siklus hidrologi, karena air tanah merupakan bagian dari proses hidrologi. Maka dari itu, kita harus mengetahui proses hidrologi terlebih dahulu untuk mengetahui proses pembentukkan air tanah. Proses hidrologi sebagai berikut.

1. Evaporasi

Evaporasi adalah proses penguapan dari tubuh perairan yang ada di permukaan Bumi. Air kemudian menguap di permukaan Bumi menjadi panas oleh sinar matahari. Uap air juga keluar dari daun-daun tanaman melalui proses transpirasi. Penguapan dari daratan, danau, sungai, lahan yang basah, dan pemukaan tanah yang lembab disebut evapotranspirasi.

2. Kondensasi

Kondensasi adalah proses pembentukkan titik-titik air di atmosfer. Uap air di atmosfer akan mengalami pendinginan. Proses kondensasi akan menyebabkan uap air berubah menjadi embun, titik-titik air, salju, dan es. Kumpulan embun, titik-titik air, salju dan es merupakan bahan pembentuk kabut dan awan. Kabut dan awan adalah bahan yang dijadikan untuk hujan.

3. Presipitasi

Presipitasi adalah titik-titik air yang turun menjadi hujan. Ketika embun, titik-titik air, salju, dan es di awan memiliki ukuran yang besar dan menjadi berat, mereka akan turun sebagai hujan. Proses presipitasi berasal dari kumpulan awan dan kabut.

4. Infiltrasi dan Perkolasi

Infiltrasi adalah proses meresapnya air permukaan ke dalam pori-pori atau rongga tanah. Sedangkan perkolasi adalah proses mengalirnya air di dalam tanah sampai mencapai muka air tanah. Sehingga menghasilkan sebuah aliran air di dalam tanah yang kita sebut dengan air tanah.

D. Faktor Yang Mempengaruhi Ketersediaan Air Bagi Tanaman

v Sifar Tanah :

1. Daya hisap/gaya matrik tanah;

2. Tekstur, Struktur dan Bahan Organik (Fakktor2 yg berpengaruh terhadap daya menahan air). Tanah bertekstur halus mempunyai kapasitas total menahan air tertinggi, tanah bertekstur sedang mempunyai jumlah air tersedia tertinggi. BO selain menahan air, juga berperan dalam pembentukan struktur dan porositas tanah.

3. Jika semua faktor sama, tanah bersolum dalam mempunyai air tersedia lebih banyak

4. Lapisan Keras tidak tembus air memperlambat pergerakan air dan daya tembus akar serta perkembangannya.

v Faktor Tumbuhan

1.Bentuk perakaran

2.Daya tahan terhadap kekeringan

3.Stadia/tingkat pertumbuhan

v Iklim :

1.Temperatur

2.Kelembaban

3.Kecepatan angin

v Pergerakan air ke akar

1. Aliran massa

2. Pertumbuhan akar ke arah tanah yg lembab.

E. Transpirasi Dan Absorsi Oleh Tumbuhan

Ø Transpirasi Oleh Tumbuhan

Transpirasi dapat diartikan sebagai proses kehilangan air dalam bentuk uap dari jaringan tumbuhan melalui stomata, kutikula dan lentisel . Kemungkinan kehilangan air dari jaringan tanaman melalui bagian tanaman yang lain dapat saja terjadi, tetapi porsi kehilangna tersebut sangat kecil dibanding dengan yang hilang melalui stomata. Oleh sebab itu, dalam perhitungan besarnya jumlah air yang hilang dari jaringan tanaman umumnya difokuskan pada air yang hilang melalui stomata. Transpirasi merupakan bagian dari siklus air, dan itu adalah hilangnya uap air dari bagian tanaman (mirip dengan berkeringat), terutama pada daun tetapi juga di batang, bunga dan akar. Permukaan daun yang dihiasi dengan bukaan yang secara kolektif disebut stomata, dan dalam kebanyakan tanaman mereka lebih banyak pada sisi bawah dedaunan. Transpirasi juga dapat mendinginkan tanaman dan memungkinkan aliran massa nutrisi mineral dan air dari akar ke tunas. Aliran massa air dari akar ke daun disebabkan oleh penurunan hidrostatik (air) tekanan di bagian atas dari tumbuhan karena difusi air dari stomata ke atmosfer. Air diserap pada akar dengan osmosis, dan semua nutrisi mineral dilarutkan perjalanan dengan melalui xilem.

Tingkat transpirasi secara langsung berkaitan dengan partikel penguapan air dari permukaan tanaman, terutama dari bukaan permukaan, atau stomates, pada daun. Stomata untuk sebagian besar kehilangan air oleh tanaman, tetapi beberapa penguapan langsung juga terjadi melalui permukaan sel-sel epidermis daun. Transpirasi dalam tanaman atau terlepasnya air melalui stomata dapat melalui kutikula walaupun hanya 5-10% dari jumlah air yang ditranspirasikan di daerah beriklim sedang. Air sebagian besar menguap melalui stomata,sehingga jumlah dan bentuk stomata sangat mempengaruhi laju transpirasi.

Hanya 1-2% dari seluruh air yang ada dalam tubuh tumbuhan digunakan dalam fotosintesis atau dalam kegiatan metabolic sel-sel daunnya. Sisanya menguap dari daun dalam proses transpirasi. Bila stomata terbuka, uap air ke luar dari daun. Jika daun itu harus terus berfungsi dengan baik maka air segar harus disediakan kepada daun untuk menggantikan yang hilang pada waktu transpirasi.

Proses transpirasi akan menyebabkan potensial air lebih rendah dibandingkan batang ataupun akar. Akibatnya, daun seolah-olah menghisap air dari akar. Untuk menguapkan air, tumbuhan butuh energy baru atau berubah energy menjadi panas. Dengan demikian, transpirasi menimbulkan pengaruh pendinginan pada daun. Kebutuhan panas untuk menguapkan air berasal dari sinar matahari yang disalurkan melalui cahaya langsung, radiasi dan konveksi. Air merupakan bagian terbesar dari jaringan tumbuhan, semua proses tumbuh dan berkembang terjadi karena adanya air.

Ada tiga jenis transpirasi, yaitu :

1) Transpirasi Kutikula.

Adalah evaporasi air yang tejadi secara langsung melalui kutikula epidermis. Kutikula daun secara relatif tidak tembus air, dan pada sebagian besar jenis tumbuhan transpirasi kutikula hanya sebesar 10%. Oleh karena itu, sebagian besar air yang hilang terjadi melaui stomata.

2) Transpirasi Stomata

Sel-sel mesofil daun tidak tersusun rapat, tetapi diantara sel-sel tersebut terdapat ruang-ruang udara yang dikelilingi oleh dinding-dinding sel mesofil yang jenuh air. Air menguap dari dinding-dinding basah ini ke ruang-ruang antar sel, dan uap air kemudian berdifusi melalui stomata dari ruang-ruang antar sel ke athmosfer di luar. Sehingga dalam kondisi normal evaporasi membuat ruang-ruang itu selali jenuh uap air. Asalkan stomata terbuka, difusi uap air ke athmosfer pasti terjadi kecuali bila atmosfer itu sendiri sama-sama lembap.

3) Transpirasi Lentisel

Yaitu pada daerah kulit kayu yang berisi sel-sel. Uap air yang hilang melalui jaringan ini adalah 0,1%

Ø Absorbsi Air Oleh Tumbuhan

Pernahkah terpikirkan olehmu bagaimana air dan mineral bisa diserap akar hingga diangkut sampai ke daun? Mungkin kamu pernah menemukan ada tumbuhan yang tingginya mencapai beberapa puluh meter. Bagaimana air yang berasal dari dalam tanah yang sangat dalam dapat sampai ke daun yang letaknya sangat tinggi tersebut?

1. Penyerapan Air dari Tanah ke Akar

Akar mempunyai bulu-bulu akar. Bulu-bulu akar mempunyai peran penting dalam penyerapan air. Air dan mineral yang ada di tanah, masuk ke akar secara berdifusi. Akan tetapi, ada juga mineral yang harus secara aktif ditarik ke akar.

Air dan mineral masuk ke akar ada yang melalui bulu-bulu akar dan ada juga yang melalui dinding sel akar. Air dan mineral yang masuk melalui bulu-bulu akar akan langsung masuk ke pembuluh kayu (xylem). Adapun yang masuk melalui dinding sel, harus melalui dinding sel yang satu ke dinding sel yang lain hingga akhirnya mencapai pembuluh kayu.

2. Pengangkutan Air dari Akar Menuju Daun

Air dan mineral yang ada di dalam pembuluh kayu selanjutnya akan dibawa naik ke daun. Ada beberapa factor yang membuat air dan mineral dapat naik ke daun, yaitu kapilaritas air, daya isap daun, dan tekanan akar.

a. Kapilaritas Batang

Tumbuhan mempunyai berkas pembuluh (pengangkutan) air yang disebut xylem. Xylem merupakan sebuah saluran kecil yang merentang mulai dari akar hingga daun. Karena kecilnya pembuluh-pembuluh tersebut,

b. Daya Isap Daun

Daun yang umumnya tipis dan lebar juga menyebabkan tumbuhan mudah kehilangan air karena air yang ada di daun menguap. Hilangnya air yang menguap ini akan menyebabkan tekanan pada daun menjadi rendah sehingga menarik air yang ada di pembuluh. Daun seakan-akan mengisap air yang ada di pembuluh. Isapan daun ini akan membuat air yang terdapat di akar naik ke atas.

F. Pola Pengambilan Air Tanah Oleh Tumbuhan

Jika kadar air tanah di seluruh daerah perakaran rendah, tumbuhan akan mengabsorpsi air secepatnya pada tanah Lapisan Atas (Top Soil). Begitu tanah mulai mengering dan tegangan air di permukaan meningkat, pengambilan air bergeser ke Lapisan Bawah. Bila lapisan atas dibasahi kembali (hujan, irigasi), maka pengambilan air bergeser lagi ke lapisan atas. Akibat pola di atas, maka :

Ø Penetrasi akar makin dalam pada tanah relatif kering dibanding tanah relatif basah sepanjang tahun.

Ø Pengambilan air lebih banyak pada tanah lapisan atas dibandingtanah lapisanbawah.

G. Hubungan Kadar Air Tanah (Soil Moisture) dgn Pertumbuhan Tanaman.

Pada kadar air tinggi, kekurangan udara mungkin dapat menjadi penghambat pertumbuhan tanaman. Kecepatan pertumbuhan mencapai maksimum pada keadaan lengas tanah berada di sekitar Kapasitas Lapang (KL), karena oksigen cukup tersedia dan tegangan air cukup rendah sehingga memudahkan absorpsi air. Begitu air diserap, lapisan air menjadi tipis dan tegangan air meningkat, jadi absorpsi air menurun. Ini berlangsung sampai kadar air mendekati Titik Layu (TL). Pada TL, laju pertumbuhan dan fotosintesis umumnya menurun.

H. PERANAN AIR TANAH BAGI TUMBUHAN

Air adalah pelarut terbaik bagi 3 kelompok bahan biologis yang sangat penting bagi tanaman:

Ø Bahan organik, melalui ikatan hidrogen dengan asam amino (protein), karbohidrat dll, khususnya molekul yang mengandung ikatan hidroksil, amine, maupun gugus fungsional karboksilat

Ø Ion-ion, unsur hara yang mampu diserap tanaman sebagian besar berupa ion yang terlarut dalam air

Ø Gas di atmosfer yang BM-nya kecil seperti O₂dan N₂

Air yang di butuhkan oleh tanaman adalah air yang berada di dalam tanah yang di tahan oleh butir-butir tanah . air ini berasal dari cadangan dalam tanah yang telah ada sebelum tanaman di tanam dan curah hujan yang turun senbelumnya. Peranan air bagi tumbuhan guna menjamin kelangsungan proses fisiologis dan biologi pertumbuhannya yaitu :

v Merupakan 90 – 95% penyusun tubuh tanaman

v Aktivator enzim

v Pereaksi dalam reaksi hidrolisis

v Sumber H dalam fotosintesis

v Penghasil O2 dalam fotosintesis

v Pelarut dan pembawa berbagai senyawa

v Menjaga sel yang penting untuk pembelahan, pembesaran, pemanjangan sel, mengatur bukaan stomata, gerakan daun dan bunga (misal epinasti)

v Pemacu respirasi

v Mengatur keluar masuknya zat terlarut ke dan dari sel

v Mendukung tegaknya tanaman, terutama pada tanaman herbaceus

v Agensia penyebaran benih tanaman

v Mempertahankan suhu tanaman tetap konstan pada saat cahaya penuh

(Muda, daun, 2010)

BAB III

PENUTUP

A. Kesimpulan

Dari pembahasan diatas, kesimpulan yang dapat kita ambil adalah:

1. Air merupakan zat kehidupan, dimana tidak satupun mahluk hidup di planet bumi ini yang tidak membutuhkan air. Namun demikian perlu disadari bahwa keberadaan air di muka bumi ini sangat terbatas menurut ruang, dan waktu baik secara kuantitas maupun secara kualitas. (Suripin, 2004)

2. Macam-macam air

a. Air gravitasi

b. Air kapiler

c. Air higroskopis

3. Air tanah dapat dibagi menjadi tiga sebagai berikut:

a. Air tanah dangkal

b. Air tanah dalam

c. Mata air

4. Seperti yang kita ketahui bahwa pembentukkan air tanah tidak lepas dari siklus hidrologi, karena air tanah merupakan bagian dari proses hidrologi.

5. Transpirasi dapat diartikan sebagai proses kehilangan air dalam bentuk uap dari jaringan tumbuhan melalui stomata, kutikula dan lentisel .

6. Ada beberapa factor yang membuat air dan mineral dapat naik ke daun, yaitu kapilaritas air, daya isap daun, dan tekanan akar.

7. Jika kadar air tanah di seluruh daerah perakaran rendah, tumbuhan akan mengabsorpsi air secepatnya pada tanah Lapisan Atas (Top Soil). Begitu tanah mulai mengering dan tegangan air di permukaan meningkat, pengambilan air bergeser ke Lapisan Bawah. Bila lapisan atas dibasahi kembali (hujan, irigasi), maka pengambilan air bergeser lagi ke lapisan atas.

8. Pada kadar air tinggi, kekurangan udara mungkin dapat menjadi penghambat pertumbuhan tanaman.

9. Air yang di butuhkan oleh tanaman adalah air yang berada di dalam tanah yang di tahan oleh butir-butir tanah .