TINJAUAN PUSTAKA. dari bermacam-macam lapisan, yang warna dan tebalnya tidak sama, serta

Transkripsi

1 TINJAUAN PUSTAKA Tanah Entisol Tanah adalah tubuh alam tempat tumbuhan dapat hidup. Tanah tersusun dari bermacam-macam lapisan, yang warna dan tebalnya tidak sama, serta terbentuk dari bahan yang tidak sama. Dilihat dari segi pertanian, tanah ialah tempat bercocok tanam yang tersusun atas batuan-batuan, mineral dan bahan organik yang membusuk atau lapuk pada lapisan atas dalam waktu yang lama (Mulyono, 2007). Entisol adalah tanah muda dan dangkal, dan karenanya ditandai dengan profil A/C atau A/R. Mereka tanah belum matang dan memiliki profil di mana horison B belum dikembangkan, tanah tidak memiliki banyak horison untuk berbagai alasan, saat pembentukan terlalu pendek, terjadinya di lereng curam, aktif mengikis lereng, sering menyetorkan lumpur untuk banjir, dan lain-lain. Mereka ditempatkan di tingkat subordo sebagai psamments, yang setara dengan FAO taksa tanah Regosol (Tan, 2009). Tanah Entisol bertekstur kasar atau mempunyai konsistensi lepas, struktur lepas, tingkat agregasi rendah, peka terhadap erosi dan kandungan hara rendah serta bahan organik yang rendah. Tanah Entisol merupakan lahan marjinal yang memiliki sifat fisika, kimia dan biologi tanah yang kurang subur karena memiliki tekstur pasir, struktur lepas, permeabilitas cepat, daya menahan dan menyimpan air yang rendah serta hara rendah dan bahan organik rendah. Tanah berpasir sangat porous sehingga daya sangga air dan pupuk sangat rendah, miskin hara dan kurang mendukung pertumbuhan tanaman (Gaol, dkk., 2014).

2 Tanah Entisol yang marginal dapat dikembangkan untuk mendukung pertumbuhan tanaman dengan memperbaiki sifat fisika, kimia dan biologi tanahnya melalui pembenahan kompos, karena tanah Entisol mempunyai potensi yang cukup baik dalam pembangunan pertanian, khususnya dalam menanggulangi permasalahan alih fungsi lahan yang subur menjadi perumahan, industri, dan lainlain. Kompos Kompos dibuat dari bahan organik yang berasal dari macam-macam sumber. Dengan demikian pengomposan merupakan sumber bahan organik dan nutrisi tanaman. Kemungkinanan bahan dasar kompos mengandung selulosa 15% - 60%, hemiselulosa 10% - 30%, lignin 5% - 30%, protein 5% - 40%, bahan mineral (abu) 3% - 5%, disamping itu terdapat bahan larut air panas dan dingin (gula, pati, asam amino, urea, garam amonium) sebanyak 2% - 30% protein, 1 % - 15% lemak larut eter dan alkohol, minyak dan lilin. Komponen organik ini mengalami proses dekomposisi dibawah kondisi mesofilik dan termofilik (Sutanto, 2002). Kompos merupakan zat akhir suatu proses fermentasi tumpukan sampah/serasah tanaman dan adakalanya pula termasuk bangkai binatang. Sesuai dengan humifikasi fermentasi suatu pemupukan, dicirikan oleh hasil bagi C/N yang menurun. Akhir fermentasi untuk C/N kompos adalah Pembuatan kompos pada hakikatnya ialah menumpukkan bahan-bahan organik dan membiarkannya terurai menjadi bahan-bahan yang mempunyai perbandingan C/N yang rendah sebelum digunakan menjadi pupuk (Sutejo, 2002).

3 pada Tabel 1. Berdasarkan SNI , standart kualitas kompos dapat dilihat Tabel 1. Standart kualitas kompos N0 Parameter Satuan Min Maks N0 Parameter Satuan Min Maks 1 Kadar air % Kobal (Co) mg/kg * 34 2 Temperatur C Suhu air tanah 18 Kromium (Cd) mg/kg * Warna Kehitaman 19 Tembaga (Cu) mg/kg * Bau Berbau tanah 20 Merkuri (Hg) mg/kg * 0,8 5 Ukuran Mm 0, Nikel (Ni) mg/kg * 62 partikel 6 Kemampuan ikat air % Timbal (Pb) mg/kg mg/kg * Ph 6,80 7,49 23 Selenium (Se) mg/kg * 2 8 Bahan asing % 1,5 24 Seng (Zn) mg/kg * 500 Unsur Makro Unsur lain 9 Bahan % Kalsium % * 25,5 Organik 10 Nitrogen % 0,40-26 Magnesium % * 0,60 (Mg) 11 Karbon % 9, Besi (Fe) % * 2,00 12 Phosfor % 0,10-28 Aluminium % * 2,20 (P ) (Al) 13 C/N-rasio Mangan (Mn) % * 0,10 14 Kalium (K 2 0) % 0,20 * Unsur Mikro Bakteri 15 Arsen mg/kg * Fecal Coli MPN/g Kadmium (Cd) mg/kg * 3 31 Salmonelia sp. MPN/4 g 3 Keterangan : * Nilainya lebih besar dari minimum atau lebih kecil dari maksimum (Badan Standarisasi Nasional, 2004). Kompos memiliki banyak manfaat yang ditinjau dari beberapa aspek. Aspek bagi tanah/tanaman yaitu: (1) meningkatkan kesuburan tanah, (2) memperbaiki struktur dan karakteristik tanah, (3) meningkatkan kapasitas jerap air tanah, (4) meningkatkan aktivitas mikroba tanah, (5) meningkatkan kualitas hasil panen (rasa, nilai gizi, dan jumlah panen), (6) menyediakan hormon dan vitamin bagi tanaman, (7) menekan pertumbuhan/serangan penyakit tanaman dan (8) meningkatkan retensi/ketersediaan hara di dalam tanah (BPBPI, 2008).

4 Kompos ibarat multi-vitamin untuk tanah pertanian. Kompos bermanfaat untuk meningkatkan kesuburan tanah dan merangsang perakaran yang sehat, memperbaiki struktur tanah dengan meningkatkan kandungan bahan organik tanah dan akan meningkatkan kemampuan tanah untuk mempertahankan kandungan air tanah. Aktivitas mikroba tanah yang bermanfaat bagi tanaman akan meningkat dengan penambahan kompos. Aktivitas mikroba ini membantu tanaman untuk menyerap unsur hara dari tanah dan menghasilkan senyawa yang dapat merangsang pertumbuhan tanaman (BPBPI, 2008). Bahan Organik Tanah Bahan organik tanah terdiri dari fraksi-fraksi yang berbeda: a. Sisa-sisa tanaman yang melapuk sebagian umumnya dalam bentuk partikel yang tidak dikenali sebagai bahan tanaman. b. Mikroorganisme dan mikroflora yang terlibat dalam dekomposisi. c. Produk pertumbuhan dan dekomposisi mikroorganisme (meliputi fraksi dan polisakarida). d. Humus (koloid bahan organik) yang merupakan produk humifikasi. e. Bagian atas tanah (sisa-sisa tanaman dan atau bahan yang dipanen diameter <2 cm, masih dapat dikenali sebagai daun dan potonganpotongan serasah) dan dibawah tanah berupa akar halus yang sudah mati (Yulipriyanto, 2010). Peningkatan bahan organik tanah dari tanah yang terdegradasi akan meningkatkan hasil tanaman dan budidaya karena tiga mekanisme yaitu (1) peningkatan kapasitas air tersedia, (2) peningkatan suplai unsur hara dan (3) peningkatan struktur tanah dan sifat fisik lainnya. Ada hubungan erat antara

5 peningkatan bahan organik dan kapasitas air tersedia dan kemampuan tanah untuk bertahan pada kekeringan tanah yaitu dengan meningkatkan kandungan air tanah dengan meningkatkan karbon organik (Supriyadi, 2008). Menurut Vanlauwe, et al (1997) proses dekomposisi atau mineralisasi, di samping dipengaruhi oleh kualitas bahan organiknya, juga dipengaruhi oleh frekuensi penambahan bahan organik, ukuran partikel bahan, kekeringan, dan cara penggunaannya (dicampur atau disebarkan di permukaan) (Atmojo, 2003). Penetapan bahan organik di laboratorium dapat dilakukan dengan metode Pembakaran, metode Walkley & Black, dan metode Colorimetri (Walkley & Black Modifikasi). Prinsip metode ini adalah C-organik dihancurkan oleh oksidasi Kalium bikromat yang berlebih akibat penambahan asam sulfat. Kelebihan kromat yang tidak direduksi oleh C-organik tanah kemudian ditetapkan dengan jalan titrasi dengan larutan ferro. Rumus yang digunakan adalah: C organik (%) = 5 x (1- ) x 0,003 x x dimana: T = vol.titrasi Fe (NH 4 ) 2 (SO 4 ) 0,5 N dengan tanah S = vol.titrasi Fe (NH 4 ) 2 (SO 4 ) 0,5 N blanko (tanpa) tanah 0,003 = 1 ml K 2 Cr 2 O 7 1 N + H 2 SO 4 mampu mengoksidasi 0,003 g C-organik = metode ini hanya 77% C-organik yang dapat dioksidasi BCT = Berat Contoh Tanah Bahan organik dapat dihitung dengan persamaan: Bahan organik = % C Organik x 1,724 (1) (Mukhlis, 2007).

6 Kriteria penilaian sifat-sifat tanah dapat dilihat pada Tabel 2. Tabel 2. Kriteria penilaian sifat-sifat tanah Sifat Tanah Satuan Sangat Sangat Rendah Sedang Tinggi Rendah Tinggi C (Karbon) % < 1,00 1,00-2,00 2,01-3,00 3,01-5,00 > 5,00 N (Nitrogen) % < 0,10 0,10-0,20 0,21-0,50 0,51-0,75 > 0,75 C/N - < > 25 P 2 O 5 Total % < 0,03 0,03-0,06 0,06-0,079 0,08-0,10 > 0,10 P 2 O 5 eks-hcl % < 0,021 0,021-0,040-0,061-0,039 0,060 0,10 > 0,100 P-avl Bray Ppm < 8,0 8, > 35 P-avl Truog Ppm < > 80 P-avl Olsen Ppm < > 60 K 2 O eks-hcl % < 0,03 0,03-0,06 0,07-0,11 0,12-0,20 >0,20 CaO eks-hcl % < 0,05 0,05-0,09 0,10-0,20 0,21-0,30 > 0,30 MgO eks-hcl % < 0,05 0,05-0,09 0,10-0,20 0,21-0,30 > 0,30 MnO eks-hcl % < 0,05 0,05-0,09 0,10-0,20 0,21-0,30 > 0,30 K-tukar me/100 < 0,10 0,10-0,20 0,30-0,50 0,60-1,00 > 1,00 Na-tukar me/100 < 0,10 0,10-0,30 0,40-0,70 0,80-0,10 > 1,00 Ca-tukar me/100 < 2,0 2,0-5,0 6,0-10,0 11,0-20,0 > 20 Mg-tukar me/100 < 0,40 0,40-1,00 1,10-2,0 2,10-8,00 > 8,00 KTK (CEC) me/100 < > 40 KB (BS) % < > 70 Kej. Al % < > 60 EC (Nedeco) mmhos/cm - - 2,5 2,6-10 > 10 (Staff Pusat Penelitian Tanah, 1983). Bahan organik tanah memainkan peran utama dalam menjaga kualitas tanah. Di daerah dimana kandungan bahan organik tanah rendah, penggunaan kompos pada pertanian sangat dianjurkan untuk meningkatkan kandungan bahan organik tanah dan untuk meningkatkan serta mempertahankan kualitas tanah. Terlepas dari peningkatan kandungan bahan organik tanah, aplikasi kompos organik dapat mempengaruhi kualitas tanah dengan mengurangi kebutuhan pupuk kimia, memungkinkan untuk pertumbuhan yang lebih cepat pada tanaman, meningkatkan kandungan C di dalam tanah dan bahan organik tanah, meningkatkan pengolahan tanah, meningkatkan tanah biomassa dan aktivitas mikroba (Neata, et al., 2015).

7 Keuntungan dari adanya bahan organik pada tanah adalah mengurangi kerapatan massa pada tanah sehingga melarutkan mineral tanah. Kerapatan massa yang rendah biasanya berhubungan dengan naiknya porositas dikarenakan oleh adanya fraksi-fraksi organik dan anorganik pada tanah. Bahan organik dapat menahan air lebih besar dibandingkan beratnya sendiri (Yulipriyanto, 2010). Humus bertindak sama dengan tanah liat akan mempertahankan hara dalam bentuk tersedia terhadap pencucian dan mempertahankan hara dalam bentuk tersedia untuk tumbuhan dan jasad renik (Foth dan Adisumarto, 1999). Pemanfaatan bahan organik sangat diperlukan pada tanah marginal, khususnya pada tanah bertekstur pasir yang mempunyai kemampuan menahan atau menyimpan air sangat rendah dan sangat mudah meloloskan air disamping juga kemampuan menahan unsur hara tanah. Tekstur Tanah Klasifikasi ukuran, jumlah dan luas permukaan fraksi-fraksi tanah menurut sistem USDA dan Sistem Internasional tertera pada Tabel 3. Tabel 3. Beberapa Karakteristik Dari Separat Tanah Separat Tanah Diameter (mm) JumlahPartikel LuasPermukaan (g -1 2 USDA Internasional ) (cm g -1 ) Pasir sangat kasar 2,00-1, Pasir kasar 1,00-0, Pasir sedang 0,50-0, Pasir - 2,00-0, Pasir halus 0,25-0, Pasir sangat halus 0,10-0, Debu 0,05-0, Debu - 0,02-0, Liat <0,002 <0, (Foth, 1951). Tekstur tanah menunjukkan komposisi partikel penyusun tanah (separat) yang dinyatakan sebagai perbandingan proporsi (%) relatif antara fraksi pasir

8 (sand) (berdiameter 2,00 0,20 mm atau µm), debu (silt) (berdiameter 0,20 0,002 mm atau µm) dan liat (clay) (< 2 µm). Partikel berukuran diatas 2 mm seperti kerikil dan bebatuan kecil tidak tergolong sebagai fraksi tanah, tetapi menurut Lal (1979) harus diperhitungkan dalam evaluasi tekstur tanah (Hanafiah, 2005). Secara skematis klasifikasi tanah tersebut dapat dilihat melalui klasifikasi segitiga USDA, seperti terlihat pada Gambar 1. Gambar 1. Diagram segitiga tekstur tanah menurut USDA (Foth, 1951). Hubungan tekstur tanah dengan daya menahan air dan ketersediaan hara tanah yaitu tanah dengan tekstur liat mempunyai luas permukaan yang lebih besar sehingga kemampuan menahan air dan menyediakan unsur hara tinggi, sebaliknya tanah yang bertekstur pasir mempunyai luas permukaan yang kecil sehingga sulit menyerap (menahan) air dan unsur hara (Soedarmo dan Pragoto, 1985). Berdasarkan teksturnya kemampuan tanah dalam menyimpan air dan unsur hara dapat juga dijelaskan berdasarkan kerapatan massa, kerapatan partikel dan porositas yang dimilikinya, disamping bahan organik yang dikandungnya.

9 Kerapatan massa tanah (Bulk Density) Bulk density tanah merupakan suatu ukuran dari berat (massa) dari tanah per satuan volume luas lahan, dilakukan secara kering oven (105 ºC sampai 110 ºC) biasanya dinyatakan dalam satuan g/cm 3. Variasi dalam bulk density disebabkan proporsi relatif dan berat jenis partikel-partikel organik dan anorganik padat dan porositas tanah. Sebagian besar tanah mineral memiliki kepadatan massal antara 1,0-2,0 g/cm 3. Pemadatan tanah mungkin karena traktor akan memiliki bulk density dari 1,4-1,6 g/cm 3 dan tanah gembur terbuka dengan kandungan bahan organik yang baik akan memiliki bulk density <1,0 g/cm 3 (Hossain, et al., 2015). Kerapatan massa tanah menunjukkan perbandingan berat tanah terhadap volume total (udara, air, dan padatan) yang dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut: ρb =...(2) di mana: ρb = kerapatan massa tanah (g/cm 3 ) Ms = massa tanah (g) Vt = volume total (cm 3 ) (Hillel, 1982). Hardjowigeno (2003) menyatakan bahwa kerapatan lindak (kerapatan isi, atau bobot isi atau bobot volume atau bulk density), menunjukkan perbandingan antara berat tanah kering dengan volume tanah termasuk volume pori-pori tanah (volume total). Kerapatan isi tanah merupakan petunjuk kerapatan tanah, makin tinggi kerapatan isi tanah makin sulit meneruskan air atau ditembus akar tanaman.

10 Pada umumnya kerapatan isi tanah berkisar antara 1,1-1,6 g/cm 3. Kerapatan ini dipengaruhi oleh struktur tanah dan merupakan sifat fisika tanah yang dapat menunjukkan kegemburan dan tingkat kepadatan tanah. Kerapatan Partikel Tanah (Particle Density) Kerapatan partikel tanah menunjukkan perbandingan antara massa tanah kering terhadap volume tanah kering dengan persamaan : ρs =... (3) dimana: ρs = Kerapatan partikel tanah (g/cm 3 ) Ms = Massa padatan tanah (g) Vs = Volume padatan tanah (cm 3 ) (Hillel, 1982). Kerapatan partikel merupakan fungsi perbandingan antara komponen bahan mineral dan bahan organik. Kerapatan partikel untuk tanah-tanah mineral berkisar antara 2,6 g/cm 3 sampai 2,7 g/cm 3, dengan nilai rata-rata 2,65 g/cm 3, sedang kerapatan partikel tanah organik berkisar 1,30 g/cm 3 sampai 1,50 g/cm 3 (Pandutama, dkk., 2003). Siregar (2016) telah melakukan penelitian mengenai kajian distribusi air pada tanah Andosol menggunakan tanaman cabai rawit (Capsicum frutescens) dengan jumlah pemberian air yang berbeda. Dari satu parameter penelitian didapat nilai kerapatan partikel yaitu 1,41-1,61 g/cm 3. Dimana sebelumnya kondisi tanah yang digunakan juga terganggu karena telah digerus untuk mendapatkan butiran yang seragam.

11 Faktor-faktor yang mempengaruhi particle density yaitu kadar air, tekstur tanah, struktur tanah, bahan organik, dan topografi. Kadar air mempengaruhi volume kepadatan tanah, dimana untuk mengetahui volume kepadatan tanah dipengaruhi oleh tekstur dan struktur tanah, sebab tanpa adanya pengaruh kadar air maka proses particle density tidak berlangsung, karena air sangat mempengaruhi volume kepadatan tanah. Kandungan bahan organik di dalam tanah sangat mempengaruhi kerapatan butir tanah. Semakin banyak kandungan bahan organik yang terkandung dalam tanah, maka semakin kecil nilai particle density nya. Selain itu, dalam volume yang sama, bahan organik memiliki berat yang lebih kecil daripada benda padat tanah mineral yang lain. Top soil banyak mengandung bahan organik dan kerapatan butirnya sampai 2,4 g/cm 3 atau bahkan lebih rendah dari nilai itu. Dengan adanya bahan organik, menyebabkan nilai particle densitynya semakin kecil (Hanafiah, 2005). Porositas Tanah Porositas dari tanah adalah hasil dari kerapatan massa tanah dan kerapatan partikel tanah adalah nilai dari persamaan: f= x (4) Dimana: f = porositas (%) ρb = kerapatan massa tanah (g/cm 3 ) ρs = kerapatan partikel tanah (g/cm 3 ) (Hillel, 1982).

12 Adapun kelas porositas tanah dapat dilihat dari Tabel 4. Tabel 4. Kelas porositas tanah Porositas (%) Kelas 100 Sangat porous Porous Baik Kurang baik Buruk < 30 Sangat buruk (Arsyad, 1989). Berdasarkan Tabel 4 dapat dilihat bahwa porositas tanah yang baik berkisar 50-60%, yang menunjukkan kemampuan tanah dalam memfasilitasi ruang pori untuk menyimpan udara dan air bagi pertumbuhan tanaman, selain itu porositas juga berkaitan dengan kemampuan tanah dalam meloloskan air (permeabilitas). Tanah yang porositasnya diatas 60% dengan kelas porous sampai sangat porous menunjukkan permeabilitas yang sangat tinggi. Tanah-tanah pasir mempunyai porositas kurang dari 50%, dengan jumlah pori-pori makro lebih besar daripada pori-pori mikro, maka bersifat mudah merembeskan air dan gerakan udara di dalam tanah menjadi lebih lancar. Sebaliknya berliat mempunyai porositas lebih dari 50%. Jumlah pori-pori mikro lebih besar dan bersifat mudah menangkap air hujan, tetapi sulit merembeskan air dan gerakan udara lebih terbatas. Untuk pertumbuhan tanaman menghendaki keseimbangan antara porositas makro dan porositas mikro. Pada tanah yang baik mikro porositas 60% daripada seluruh porositas (AAK, 1983). Porositas ini sangat dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain : 1. Tekstur tanah: lebih-lebih tanah berliat memiliki porositas yang lebih tinggi daripada tanah berpasir. 2. Struktur tanah: yang paling baik adalah struktur remah, karena mikro dan makro porositas akan lebih seimbang.

13 3. Kedalaman tanah: semakin jauh dari permukaan tanah porositasnya semakin berkurang. 4. Pengolahan tanah: tanah yang baru saja diolah porositas bisa mencapai 70% sebaliknya porositas pada tanah yang padat menurun sampai 30%. Maka teknik pengolahan tanah yang tepat dapat meningkatkan porositas dan sebaliknya pengolahan yang jelek bisa menurunkan (AAK, 1983). Bulk density dan porositas total indikasi penting dari pemadatan tanah (Abu-Hamdeh, 2003) dan hal ini dapat dipengaruhi oleh praktek manajemen bervariasi, seperti pengolahan tanah, pemupukan dan irigasi. Aplikasi kompos secara signifikan menurunkan bulk density tanah dan peningkatan porositas total. Stabilitas agregat merupakan indikasi penting dari pembangunan struktural tanah, dinamika karbon (C) dan proses tanah lainnya. Aplikasi kompos organik meningkat secara signifikan dengan jumlah total makro-agregat air yang stabil (> 0,25 mm), yang mirip dengan pengamatan Celik, et al (2010). Distribusi ukuran agregat air yang stabil menunjukkan bahwa penambahan kompos meningkatkan proporsi 0,25-2,00 mm meso-agregat, yang dianggap paling stabil agregat dalam tanah (Xin, et al., 2015). Permeabilitas Tanah Salah satu sifat fisik tanah yang paling penting adalah kemampuan untuk meloloskan aliran air melalui ruang pori yang disebut dengan permeabilitas tanah. Satuan permeabilitas adalah kualitas tanah untuk meloloskan air atau udara yang diukur berdasarkan besarnya aliran melalui satuan tanah yang telah dijenuhi terlebih dahulu per satuan waktu tertentu (Susanto, 1994).

14 Permeabilitas tanah juga merupakan suatu kesatuan yang meliputi infiltrasi tanah dan bermanfaat sebagai permudahan dan pengolahan tanah. Tanah dengan pemeabiltas tinggi dapat menaikkan laju infiltrasi sehingga menurunkan laju air larian (Rohmat, 2009). Berdasarkan Hukum Darcy besarnya permeabilitas tanah (k) dengan uji constant head test yaitu: k =.(5) dimana: (Craig, 1987). k = nilai koefisien permeabilitas (cm/jam) q = debit (cm 3 /jam) h L = gradien hidrolik (cm) A = luas penampang (cm 2 ) L = tebal kedalaman tanah (cm) Kelas permeabilitas tanah dapat dilihat pada Tabel 5. Tabel 5. Kelas permebilitas tanah Kelas Permeabilitas (cm/jam) Sangat lambat <0,125 Lambat 0,125 0,50 Agak lambat 0,50 2,00 Sedang 2,00 6,25 Agak cepat 6,25 12,50 Cepat 12,50 25,00 Sangatcepat > 25,00 (Uhland and O neal, 1951). Tebal atau kedalaman tanah (L) sangat berpengaruh terhadap laju permeabilitas tanah (k), dimana hukum Darcy menjelaskan hubungan yang searah antara tebal tanah (L) dengan laju permeabilitas tanah. Semakin besar

15 tebal/kedalaman tanah (L) maka semakin besar pula laju permeabilitas tanah (k) tersebut (Israelsen and Hansel, 1962). Tanah dengan struktur mantap adalah tanah yang memiliki permeabilitas dan drainase yang sempurna, serta tidak mudah didespersikan oleh air hujan. Air hujan yang mampu mencapai permukaan tanah sebagian akan teresapkan ke dalam tanah (infiltrasi) hingga mencapai tingkat kapasitas lapang, dan sisanya akan melimpas melalui permukaan tanah (limpasan permukaan) menuju ke aluralur sungai untuk kembali ke laut. Kadar Air Kapasitas Lapang Kapasitas lapang adalah kadar air tanah yang dapat ditahan oleh tanah setelah tanah jenuh dan drainase sudah tidak terjadi lagi. Kadar air pada kapasitas lapang secara praktis merupakan batas atas ketersediaan air tanah. Hal ini bukan berarti tanaman tidak dapat mengambil air yang berada diatas kapasitas lapang, tetapi air yang lebih tinggi dari kapasitas lapang terlalu mudah untuk terdrainase, dan unsur-unsur hara penting dapat terikut terbawa pula dan tercuci. Biasanya, mereka sulit kembali ke daerah perakaran. Faktor-faktor yang mempengaruhi kadar air tanah terdiri dari kadar bahan organik, senyawa kimiawi, tekstur tanah, iklim dan tumbuhan, kedalaman solum, struktur tanah, permeabilitas, serta pori tanah. Kedalaman solum atau lapisan tanah menentukan volume simpan air, semakin dalam maka ketersediaan kadar air juga akan semakin banyak (Indranada, 1986). Retensi air biasanya ditampilkan dalam bentuk kurva, dikenal dengan kurva pf. Pada umumnya kapasitas lapang ditetapkan pada tekanan 0,33 atm atau pf 2,54, jika air tanah lebih dalam dari 1 m. Jika air tanah kurang dari 1 m, maka

16 kapasitas lapang ditetapkan pada tekanan 100 cm kolom air atau pf 2,0. Adapun jumlah air yang melebihi kapasitas lapang, yaitu pada pf 2,54 atau pf 2,0 (jika air tanah kurang dari 1 m), maka air akan turun ke lapisan tanah lebih dalam karena gaya gravitasi. Untuk pertumbuhan yang baik, tanaman memerlukan oksigen dan aerasi yang cukup, sehingga pori drainase cepat dan pori drainase lambat jangan terlalu lama diisi oleh air (Kurnia, dkk., 2006). Menurut Abdurachman (2006) metode gravimetrik adalah metode yang paling sederhana secara konseptual dalam menentukan kadar air tanah. Pada prinsipnya mencakup pengukuran kehilangan air dengan menimbang contoh tanah sebelum dan sesudah dikeringkan pada suhu o C dalam oven. Hasilnya dinyatakan dalam presentase air dalam tanah, yang dapat diekspresikan dalam presentase terhadap berat kering, berat basah atau terhadap volume. Masingmasing dari persentase berat ini dapat dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut: Kandungan air tanah (%) = x 100% (6) Kapasitas lapangan berkaitan dengan kandungan air maksimum yang tersedia untuk pertumbuhan tanaman. Pada kondisi ini tanah mengandung air maksimum yang tersedia untuk tanaman. Pori makro terisi udara sedangkan pori mikro sebagian terisi air yang tersedia, air ini yang di serap dan dimanfaatkan untuk kelangsungan hidup tanaman. Air Tersedia Kadar air tersedia tanah adalah sejumlah air yang berada di pori tanah karena potensial matrik tanah setelah potensial gravitasi tidak bekerja lagi pada air dalam pori tanah tersebut, dan air tanah tersebut masih dapat diserap oleh akar

17 tanaman (Murtilaksono dan Wahyuni, 2004). Air yang berada dalam pori pemegang air disebut air tersedia bagi tanaman, berada antara titik layu (pf 4,2) dan kapasitas lapang (pf 2,54). Air tersedia adalah selisih kandungan air pada kapasitas lapangan dan titik layu permanen, dengan persamaan : AWmaks = Air kapasitas lapang titik layu permanen...(7) dimana AWmaks adalah air tersedia, nilainya tergantung tekstur tanah (Kurnia, dkk., 2006). Pori-pori tanah semakin besar pori-pori tanah maka semakin rendah kapasitas pegang airnya, dan sebaliknya semakin kecil pori-pori tanah maka semakin besar kapasitas pegang airnya, tetapi jumlah air tersedia tertinggi dipunyai oleh tanah bertekstur sedang. Pergerakan air maupun laju perubahan kadar air dalam tanah sangat ditentukan oleh karakteristik pori tanah yang menyusun struktur tanah, seperti distribusi pori, kontinuitas pori dan tortuositas pori. Air tersedia bagi tanaman tergantung anatara lain kepada tekstur tanah, struktur tanah dan bahan organik tanah (Hanafiah,2005). Hasil penelitian Huda (2016) dan Harahap (2016) menunjukkan air tersedia pada tanah Ultisol bertekstur lempung berpasir dan Inceptisol bertekstur lempung berpasir dengan perlakuan K 1 (10 kg tanah mineral), K 2 (9 kg tanah mineral + 1 kg kompos), K 3 (8 kg tanah mineral + 2 kg kompos) dan K 4 (7 kg tanah mineral + 3 kg kompos) berturut-turut hasilnya adalah 4,83% ; 5,20% ; 6,35% dan 7,00% pada tanah Ultisol. Sedangkan pada tanah Inceptisol hasilnya adalah 7,54% ; 8,53% ; 8,71% dan 9,06%. Data

18 tersebut menunjukkan bahwa semakin banyak kandungan kompos hingga perbandingan tanah mineral 7 kg + kompos 3 kg, ketersediaan air semakin besar. Ukuran Pori Pori-pori tanah adalah bagian tanah yang tidak terisi bahan padat tanah (terisi oleh udara dan air). Pori-pori tanah dapat dibedakan menjadi pori-pori kasar (macro pore) dan pori-pori halus (micro pore). Pori-pori kasar berisi udara atau air gravitasi (air yang mudah hilang karena gaya gravitasi), sedangkan pori-pori halus berisi air kapiler atau udara. Tanah-tanah pasir mempunyai pori-pori kasar lebih banyak daripada tanah liat. Tanah dengan banyak pori-pori kasar sulit menahan air sehingga tanaman mudah kering. Tanah-tanah liat mempunyai pori total (jumlah pori-pori makro + mikro), lebih baik daripada tanah pasir (Hardjowigeno, 1993). Dalam mengamati pori-pori tanah ada beberap hal yang harus dicatat yaitu ukuran, jumlah, kesinambungan, bentuk, orientasi dan letak. Ukuran dibedakan menjadi beberapa kelas yaitu : Tabel 6. Ukuran Pori Tanah Kelas Ukuran (µm) Sangat halus 0,1-0,5 Halus 0,5-0,2 Sedang 2,0-5,0 Kasar >5,0 (Hardjowigeno,1993). Pori pori tanah dapat dibedakan menjadi pori mikro, pori meso dan pori makro. Pori-pori mikro sering dikenal sebagai pori kapiler, pori meso dikenal sebagai pori drainase lambat, dan pori makro merupakan pori drainase cepat. Tanah pasir yang banyak mengandung pori makro sulit menahan air, sedang tanah lempung yang banyak mengandung pori mikro drainasenya jelek. Penambahan

19 bahan organik di tanah pasiran akan meningkatkan kadar air pada kapasitas lapang, akibat dari meningkatnya pori yang berukuran menengah (meso) dan menurunnya pori makro, sehingga daya menahan air meningkat, dan berdampak pada peningkatan ketersediaan air untuk pertumbuhan tanaman (Atmojo, 2003). Menurut de Boodt (1972) pori-pori tanah yang berdiameter lebih dari 0,2 mikron disebut pori berguna, dan secara umum pori-pori tersebut terbagi atas tiga kelompok, terdiri atas: a. Pori pemegang air, yaitu pori yang berdiameter antara 0,2 dan 8,6 mikron (pf 4,2-2,54). b. Pori drainase lambat, yaitu pori yang berdiameter antara 8,6 dan 28,8 mikron (pf 2,54-2,0). c. Pori drainase cepat, yaitu pori yang berdiameter lebih dari 28,8 mikron (pf 2,0). Menentuan ukuran pori dilakukan dengan uji SEM (scanning electron microscopy), gambar dibuat berdasarkan deteksi elektron baru (elektron sekunder) atau elektron pantul yang muncul dari permukaan sampel ketika permukaan sampel tersebut discan dengan sinar elektron. Elektron sekunder atau elektron pantul yang terdeteksi selanjutnya diperkuat sinyalnya, kemudian besar amplitudonya ditampilkan dalam gradasi gelap-terang pada layar monitor CRT (cathode ray tube). Di layar CRT inilah gambar struktur obyek yang sudah diperbesar bisa dilihat. Pada proses operasinya, SEM tidak memerlukan sampel yang ditipiskan, sehingga bisa digunakan untuk melihat obyek dari sudut pandang 3 dimensi (Michael, 2005).