|
makalah pengelolaan
air
“hubungan air,tanah dan tanaman”
|
|
|
Dosen Pengampu:
Suprayitno, STP, MP
|
|
 |
|
|
Disusun oleh:
Ahmad Taufik (13200398)
Asmaul Husna (13200399)
Waisy Al-Qorni (13200400)
Dani Sulis Biantoro (13200401)
Ika Laili Zulailik (13200403)
Mas Auliya Fajrin (13200405)
|
|
|
KATA
PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT yang senantiasa melimpahkan
rahmat, taufik, dan hidayahnya-Nya yang tiada terhingga, sehingga kami dapat
menyelesaikan makalah yang berjudul “Hubungan Air,Tanah dan Tanaman” sesuai dengan waktu yang
telah ditentukan.
Kami sebagai penulis berharap semoga makalah ini dapat
bermanfaat bagi pembaca khususnya bagi para mahasiswa Fakultas Pertanian dalam
mata kuliah Budidaya Tanaman Tahunan yang di bimbing oleh Suprayitno, STP, MP.
Kami menyadari bahwa dalam penulisan makalah ini masih
banyak kekurangan yang harus diperbaiki. Oleh karena itu demi kesempuranaan,
kami mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun dari semua pihak
agar makalah ini menjadi lebih baik.
Lamongan,
09 Mei 2016
Penyusun
DAFTAR ISI
KATA
PENGANTAR.......................................................................................................
i
DAFTAR
ISI...................................................................................................................... ii
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang................................................................................................. 1
1.2. Rumusan Masalah............................................................................................ 2
1.3. Tujuan Penulis.................................................................................................. 2
BAB
II PEMBAHASAN
2.1.
Sifat dan
Pentingnya Air Bagi Kehidupan Tumbuhan……................................ 3
2.2. Sifat Air........................................................................................................... 7
2.3. Mekanisme Pergerakan Air.............................................................................. 8
2.4. Konservasi Air Tanah
2.4.1. Pengertian Air Tanah.............................................................................
11
2.4.2. Asal Air Tanah.......................................................................................
11
2.4.3. Kedalaman
Air Tanah............................................................................
12
2.4.4. Macam-Macam Air Tanah.....................................................................
12
2.4.5. Sifat-Sifat Air Tanah..............................................................................
13
2.4.6. Manfaat Air Tanah ………………….................................................... 13
2.5.
Kerusakan sumber air........................................................................................ 14
2.6.
Pelestarian Air tanah.......................................................................................... 14
2.7. Hubungan Air Tanah dengan Tanaman............................................................. 15
2.8. Kualitas Tanah Dan Air..................................................................................... 16
2.9.
Berbagai Bentuk Air
Di Tanah.......................................................................... 17
2.10. Proses Kehilangan Air..................................................................................... 17
BAB III PENUTUP
3.1. Kesimpulan........................................................................................................ 19
3.2. Saran.................................................................................................................. 19
DAFTAR
PUSTAKA......................................................................................................... 21
BAB I
PENDAHULUAN
1.1.Latar Belakang Masalah
Dari sudut pandang biologi, air
memiliki sifat-sifat yang penting untuk adanya kehidupan. Air dapat memunculkan
reaksi yang dapat membuat senyawa organic untuk melakukan replikasi. Semua
makhluk hidup yang diketahui memiliki ketergantungan terhadap air. Air
merupakan zat pelarut yang penting untuk makhluk hidup dan adalah bagian
penting dalam proses metabolisme. Air juga dibutuhkan dalam fotosintesis dan
respirasi. Fotosintesis menggunakan cahaya matahari untuk memisahkan atom
hidroden dengan oksigen. Hidrogen akan digunakan untuk membentuk glukosa dan
oksigen akan dilepas ke udara.
Air merupakan esensi dalam
kelangsungan hidup tumbuhan. Setiap hari, sebatang tumbuhan dapat menyerap
bergalon-galon air. Tumbuhan menyerap air melalui akar, mendistribusikannya
melalui pembuluh, dan menguapkannya melalui daun. Namun, penelitian fisiologis
tumbuhan belakangan ini menyatakan bahwa hanya 5 % dari air yang diserap
digunakan untuk proses metabolism.
Hampir dari seluruh anggota dari
Kingdom Plantae membutuhkan substrat untuk hidup. Substrat menyediakan mineral
dan air yang dibutuhkan oleh tumbuhan. Mineral dan air diserap melalui akar,
kemudian didistribusikan oleh pembuluh xylem. Air masuk ke dalam sistem tubuh
tumbuhan melalui proses imbibisi, proses penyerapan cairan melalui ruang antar
sel. Mineral melalui jalur lain untuk masuk ke sistem tubuh tumbuhan, yaitu
melalui difusi dan transport aktif. Beberapa dugaan mengenai fungsi air ialah
sebagai media pendistribusian mineral, karena kemampuan air yang dapat
mengionisasi mineral. Fungsi air juga dapat dikaitkan pada fakta bahwa reaksi
kimia metabolisme terjadi pada fase cair. Namun penelitian dengan menggunakan
mineral yang diberi label radioaktif menunjukkan peredaran mineral dalam
tumbuhan dapat terjadi tanpa air.
Sebesar 95% air yang diserap
akar akan dievaporasikan oleh daun melalui transpirasi. Secara sederhana,
tentulah hal tersebut merupakan pemborosan, namun evaporasi merupakan jawaban
mengenai fungsi air pada tumbuhan. Daun merupakan organ yang sangat
terpigmentasi pada tumbuhan. Klorofil, xantofil, dan beta-karoten ialah
beberapa dari pigmen yang terdapat pada daun. Pigmen-pigmen itu berfungsi untuk
menunjang kelangsungan fotosintesis yang membutuhkan cahaya dengan panjang
gelombang tertentu. Dengan demikian daun menyerap begitu banyak radiasi
matahari. Energi radiasi matahari tidak diubah seluruhnya oleh daun menjadi
energi kimia, sisa energy radiasi tersebut menjadikan suhu daun meningkat.
B. Rumusan
Masalah
1. Apa sifat dan peranan air bagi
kehidupan tumbuhan?
2. Apa yang dimaksud dengan difusi
tumbuhan, beda potensial air, tekanan, osmosis dan larutan?
3. Apa fungsi air bagi tumbuhan?
4. Apa hubungan antara potensial air,
tekanan, osmosis dan larutan?
C. Tujuan
1. Untuk mengetahui sifat dan peranan
air bagi kehidupan tumbuhan?
2. Untuk mengetahui difusi tumbuhan,
beda potensial air, tekanan, osmosis dan larutan?
3. Untuk mengetahui fungsi air bagi
tumbuhan?
4. Untuk mengetahui hubungan antara
potensial air, tekanan, osmosis dan larutan?
BAB II
PEMBAHASAN
2.1. Sifat dan Pentingnya Air Bagi
Kehidupan Tumbuhan
Dari sudut pandang biologi, air
memiliki sifat-sifat yang penting untuk adanya kehidupan. Air dapat memunculkan
reaksi yang dapat membuat senyawa organic untuk melakukan replikasi. Semua
makhluk hidup yang diketahui memiliki ketergantungan terhadap air. Air
merupakan zat pelarut yang penting untuk makhluk hidup dan adalah bagian
penting dalam proses metabolisme. Air juga dibutuhkan dalam fotosintesis dan
respirasi. Fotosintesis menggunakan cahaya matahari untuk memisahkan atom
hidroden dengan oksigen. Hidrogen akan digunakan untuk membentuk glukosa dan
oksigen akan dilepas ke udara.
Dwijoseputro (1985), menjelaskan
bahwa pemasukan air dari dalam tanah ke dalam jaringan tanaman melalui sel-sel
akar secara difusi dan osmosis. Dengan masuknya aie melalui sel akan tentulah
akan terbawa ion-ion yang terdapat di dalam tanah karena larutan tanah
mengandung ion. Pertumbuhan juga bergantung pada pengambilan air, dan banyak
hal dalam hubungan air tumbuhan bergantung pada interaksi antara sel dengan
lingkungan. Tumbuhan memang merupakan sistem yang dinamis dan sangat rumit,
fungsi yang satu berinteraksi dengan fungsi yang lain. Dengan kata lain,
tumbuhan adalah sistem multidimensi. (Salisbury dan Ross, 1995).
Air merupakan esensi dalam
kelangsungan hidup tumbuhan. Setiap hari, sebatang tumbuhan dapat menyerap
bergalon-galon air. Tumbuhan menyerap air melalui akar, mendistribusikannya
melalui pembuluh, dan menguapkannya melalui daun. Namun, penelitian fisiologis
tumbuhan belakangan ini menyatakan bahwa hanya 5 % dari air yang diserap
digunakan untuk proses metabolism. Pertanyaan yang muncul ialah mengapa
tumbuhan menyerap begitu banyak air untuk melangsungkan proses kehidupannya.
Hampir dari seluruh anggota dari
Kingdom Plantae membutuhkan substrat untuk hidup. Substrat menyediakan mineral
dan air yang dibutuhkan oleh tumbuhan. Mineral dan air diserap melalui akar,
kemudian didistribusikan oleh pembuluh xylem. Air masuk ke dalam sistem tubuh
tumbuhan melalui proses imbibisi, proses penyerapan cairan melalui ruang antar
sel. Mineral melalui jalur lain untuk masuk ke sistem tubuh tumbuhan, yaitu
melalui difusi dan transport aktif. Beberapa dugaan mengenai fungsi air ialah
sebagai media pendistribusian mineral, karena kemampuan air yang dapat
mengionisasi mineral. Fungsi air juga dapat dikaitkan pada fakta bahwa reaksi
kimia metabolisme terjadi pada fase cair. Namun penelitian dengan menggunakan
mineral yang diberi label radioaktif menunjukkan peredaran mineral dalam
tumbuhan dapat terjadi tanpa air.
Sebesar 95% air yang diserap akar
akan dievaporasikan oleh daun melalui transpirasi. Secara sederhana, tentulah
hal tersebut merupakan pemborosan, namun evaporasi merupakan jawaban mengenai
fungsi air pada tumbuhan. Daun merupakan organ yang sangat terpigmentasi pada
tumbuhan. Klorofil, xantofil, dan beta-karoten ialah beberapa dari pigmen yang
terdapat pada daun. Pigmen-pigmen itu berfungsi untuk menunjang kelangsungan
fotosintesis yang membutuhkan cahaya dengan panjang gelombang tertentu. Dengan
demikian daun menyerap begitu banyak radiasi matahari. Energi radiasi matahari
tidak diubah seluruhnya oleh daun menjadi energi kimia, sisa energy radiasi
tersebut menjadikan suhu daun meningkat.
Air merupakan 85 – 95 % berat
tumbuhan herba yang hidup di air. Dalam sel, air diperlukan sebagai pelarut
unsur hara sehingga dapat digunakan untuk mengangkutnya, selain itu air
diperlukan juga sebagai substrat atau reaktan untuk berbagai reaksi biokimia
misalnya proses fotosintesis, dan air dapat menyebabkan terbentuknya enzim
dalam tiga dimensi sehingga dapat digunakan untuk aktivitas katalisnya. Tanaman
yang kekurangan air akan menjadi layu, dan apabila tidak diberikan air
secepatnya akan terjadi layu permanen yang dapat menyebabkan kematian.
Fungsi Air bagi tumbuhan adalah
sebagai berikut :
Ø Penyusun utama protoplasma
o
Molekul
– molekul makro dalam protoplasma seperti protein, karbohidrat, pektin dan
lain-lain membentuk struktur yang unik berasosiasi dengan molekul air dalam
bentuk koloid.
Ø Menjadi pelarut bagi zat hara yang
diperlukan tumbuhan.
Ø Menjadi alat transpor untuk
memindahkan zat hara. Bahan yang diangkut dapat berupa bahan mineral dari dalam
tanah, bahan – bahan organik hasil fotosintesa, dan olahan sel lainya.
Ø Menjadi medium berlangsungnya
reaksi-reaksi biokimia. Kita tahu terkadang proses reaksi terjadi dalam bentuk
larutan dan air adalah pelarut yang sangat baik.
Ø Menjadi bahan dasar untuk reaksi –
reaksi biokimia. Seperti pada fotosintesis, tanpa adanya air yang berperan
sebagai donor elektron. Fotosintesis tidak dapat berlangsung.
Ø Sebagai sistem hidrolik Air dapat
memberikan tekanan hidrolik pada sel seliingga menimbulkan turgor pada dinding
sel tumbuhan. Memberikan kekuatan mekanik pada jaringan – jaringan yang tidak
memiliki sokongan struktur (zat kayu) pada dinding selnya, misalnya pada parenkim.
Sistem hidrolik juga dapat di jumpai pada membuka dan menutupnya stomata.
Ø Stabilisasi dan pemindahan panas
Ø Tingginya panas jenis yang dimiliki
air, telah memungkinkan air berperan sebagai penyangga (buffer) dalam
pengaturan panas tubuh tumbuhan. Penyerapan sejumlah besar panas (radiasi) oleh
tumbuhan, hanya akan mengubah suhu tubuh sedikit saja. Sebab sebagian besar
panas (radiasi) tersebut dikembalikan lagi ke lingkungannya dengan cara
penguapan air dari permukaan tubuhnya.
Ø Sebagai alat gerak misalnya pada
pulvinus tangkai daun pada gerak nasti. Air di dalam sel berada dalam bentuk
bebas dan terikat. Keterikatan air itu dapat dengan ion atau molekul polar,
terkait dengan ikatan H pada molekul lain, terikat pada koloid atau terikat
secara kapiler. Air bebas terdapat pada vacuola sebagai cairan encer. Apabila
tumbuhan kekurangan air, air bebaslah yang hilang lebih dulu. Sebagai larutan
air dalam sel mempunyai potensial air lebih kecil dari nol. Besamya potensial
air larutan cairan sel dipengaruhi oleh temperatur, adanya bahan pelarut lain,
adanya imbibiban yaitu zat yang mampu mengadakan imbibisi. Dan adanya tekanan
atau tegangan (tekanan hidrostatik).
Air merupakan bahan yang sangat
penting bagi kehidupan. Banyak fungsi-fungsi dalam biologi sepenuhnya
bergantung pada air dan sifat kehidupan secara langsung merupakan hasil dari
sifat air. Fungsi air yang paling penting yaitu dalam reaksi-reaksi biokimia
dalam protoplasma yang dikontrol oleh enzim. Selain memberi fasilitas bagi
berlangsungnya suatu reaksi biokimia, molekul air dapat berinteraksi secara
langsung sebagai komponen reaktif dalam proses metabolisme di dalam sel.
Selain berperan dalam reaksi
biokimia, air memiliki fungsi-fungsi lainya, seperti dalam:
a) Protoplasma
Pada
protoplasma terdapat molekul-molekul makro, meliputi protein-enzim, asam
nukleat, dll, membentuk berasosiasi dengan air membentuk suatu struktur yang
unik yang dikenal dengan koloida.
b) Sistem hidrolik
Air dapat
memberikan tekanan hidrolik pada sel sehingga menimbulkan turgor pada sel-sel
tumbuhan, memberikan sokongan kekuatan pada jaringan-jaringan tumbuhan yang
tidak memiliki sokongan struktur pada dinding selnya. Selain itu tekanan
hidrolik juga berperan dalam proses membuka menutupnya stomata.
c) Sistem angkutan
Air
berperan dalam mengangkut bahan-bahan dari satu sel ke sel lainnya, dimana
bahan yang diangkut dapat berupa garam-garam mineral atau bahan-bahan organic
hasil fotosintesis dan olahan sel lainnya.
d) Stabilitas dan pemindahan
Panas air
berperan dalam pengaturan suhu tubuh tumbuhan, sehingga tumbuhan tidak
mengalami kepanasan. Hal ini disebabkan karena tingginya panas jenis yang
dimiliki air, memungkinkan air sebagai dapar ( buffer ) dalam pengaturan suhu
tubuh tumbuhan.
2.2.
Sifat Air
Sifat air pada dasarnya adalah tidak
berwarna, tidak berbau dan tidak berasa. Dan seperti telah disinggung
sebelumnya bahwa ada kondisi-kondisi tertentu yang menyebabkan air berubah
wujud.
Air di dalam perwujudannya dapat
berubah ke dalam tiga bentuk. Yakni bentuk padat berupa es, bentuk cair berupa
perwujudan air itu sendiri serta bentuk gas berupa embun atau awan yang
terlepas di langit dan udara bebas.Bentuk padat berupa es terjadi karena ada
proses pembekuan. Kemudian bentuk cair berupa air terjadi karena ada perubahan
bentuk padat yang mencair menjadi air. Sedangkan bentuk gas atau embun terjadi
karena adanya proses penguapan dari air yang semula berupa cairan tadi. Adapun
sifat-sifat air lainnya adalah memiliki titik lebur 0ᵒ C serta memiliki titik
didih pada 100ᵒC.
Air memiliki sifat-sifat fisika yang
penting bagi kehidpan tumbuhan maupun semua organisme hidup, sifat-sifat
tersebut antara lain:
1. Titik didih air jauh lebih tinggi
dibanding jenis cairan yang lain dan merupakan cairan yang paling umum.
Sehingga air dapat menyerap sejumlah besar energi tanpa banyak menaikkan suhu,
sehingga tubuh organisme menjadi lebih stabil dan metabolismenya akan stabil
pula.
2. Air mempunyai titik densitas
maksimum pada 4oc. Hal ini yang menyebabkan kenapa air jarang membeku di dalam
lautan atau danau . Sehingga, organisme dapat hidup di dalamnya.
3. Molekul air mempunyai kemampuan
untuk berikatan dengan molekul lain ( adhesi, sedangkan kemampuan molekul
tersebut untuk saling berikatan, disebut kohesi. Hal ini sangat membantu dalam
proses pengangkutan air di dalam tubuh tumbuhan.
4. Air memiliki panas penguapan ( heats
of vaporization ). Cukup tinggi, sekitar 540 cal gm-1. Angka tersebut sangat
membantu dalam pemeliharaan temperature organisme.
5. Air tegangan muka sangat tinggi.
Sehingga air ini boleh naik didalam suatu kapiler sampai ketinggian sekitar
120cm, dan sangat bermanfaat bagi tumbuhan, dimana memungkinkan air untuk
pindah atau bergerak secara ekstensif antar ruang partikel dan
dalam dinding sel tumbuhan.
6. Air mempunyai kemampuan yang tinggi
untuk mentransmisikan cahaya, sehingga membantu tumbuhan di dalam fotosintesis
terutama pada tumbuhan yang berada di dalam air. Selain itu dapat memampukan
cahaya untuk menembus dan menjangkau jaringan daun-daun yang lebih dalam.
7. Air berbentuk cair dalam suhu kamar,
sehingga kehadiran air yang cair pada suhu kamar dan tidak bersifat toksik
merupakan sifat air yang penting bagi kehidupan, selain itu air tidak dapat
dimampatkan.
8. Air memiliki viskositas yang rendah,
sehingga dapat dengan mudah mengalir. Hal ini sangat penting bagi kehidupan,
karena dengan demikian air dengan mudah berpindah di dalam tubuh.
2.3.
Mekanisme Pergerakan Air
Terdapat lima mekanisme utama yang
menggerakkan air dari suatu tempat ke tempat lain, yaitu melalui proses:
difusi, osmosis, tekanan kapiler, tekanan hidrostatik, dan gravitasi.
1. Difusi
Difusi adalah pergerakan molekul
atau ion dari dengan daerah konsentrasi tinggi ke daerah dengan konsentrasi
rendah.
Beberapa contoh difusi:
·
Apabila
kita teteskan minyak wangi dalam botol lalu ditutup, maka bau minyak wangi
tersebut akan tersebar ke seluruh bagian botol. Apabila tutup botol dibuka,
maka bau minyak wangi tersebut akan tersebar ke seluruh ruangan, meskipun tidak
menggunakan kipas. Hal ini disebabkan karena terjadi proses difusi dari botol
minyak wangi (konsentrasi tinggi) ke ruangan (konsentrasi rendah).
·
Apabila
kita meneteskan tinta ke dalam segelas air, maka warna tinta tersebut akan
menyebar dari tempat tetesan awal (konsentrasi tinggi) ke seluruh air dalam
gelas (konsentrasi rendah) sehingga terjadi keseimbangan. Sebenarnya, selain
terjadi pergerakan tinta, juga terjadi pergerakan air menuju ke tempat tetesan
tinta (dari konsentrasi air tinggi ke konsentrasi air rendah).
Laju difusi antara lain tergantung
pada suhu dan densitas (kepadatan) medium. Gas berdifusi lebih cepat
dibandingkan dengan zat cair, sedangkan zat padat berdifusi lebih lambat
dibandingkan dengan zat cair. Molekul berukuran besar lebih lambat
pergerakannya dibanding dengan molekul yang lebih kecil. Pertukaran udara
melalui stomata merupakan contoh dari proses difusi. Pada siang hari terjadi
proses fotosintesis yang menghasilkan O2 sehingga konsentrasi O2 meningkat.
Peningkatan konsentrasi O2 ini akan menyebabkan difusi O2 dari daun ke udara
luar melalui stomata. Sebaliknya konsentrasi CO2 di dalam jaringan menurun
(karena digunakan untuk fotosintesis) sehingga CO2 dari udara luar masuk
melalui stomata. Penguapan air melalui stomata (transpirasi) juga merupakan
contoh proses difusi. Di alam, angin, dan aliran air menyebarkan molekul lebih
cepat disbanding dengan proses difusi.
2. Osmosis
Osmosis adalah difusi melalui
membran semipermeabel. Masuknya larutan ke dalam sel-sel endodermis merupakan
contoh proses osmosis. Dalam tubuh organisme multiseluler, air bergera dari
satu sel ke sel lainnya dengan leluasa. Selain air, molekul-molekul yang berukuran
kecil seperti O2 dan CO2 juga mudah melewati membran sel. Molekul-molekul
tersebut akan berdifusi dari daerah dengan konsentrasi tinggi ke konsentrasi
rendah. Proses Osmosis akan berhenti jika konsentrasi zat di kedua sisi membran
tersebut telah mencapai keseimbangan.
Osmosis juga dapat terjadi dari
sitoplasma ke organel-organel bermembran. Osmosis dapat dicegah dengan
menggunakan tekanan. Oleh karena itu, ahli fisiologi tanaman lebih suka
menggunakan istilah potensial osmotik yakni tekanan yang diperlukan untuk
mencegah osmosis. Jika anda merendam wortel ke dalam larutan garam 10 % maka
sel-selnya akan kehilangan rigiditas (kekakuan)nya. Hal ini disebabkan
potensial air dalam sel wortel tersebut lebih tinggi dibanding dengan potensial
air pada larutan garam sehingga air dari dalam sel akan keluar ke dalam larutan
tersebut. Jika diamati dengan mikroskop maka vakuola sel-sel wortel tersebut
tidak tampak dan sitoplasma akan mengkerut dan membran sel akan terlepas dari
dindingnya. Peristiwa lepasnya plasma sel dari dinding sel ini disebut
plasmolisis.
3. Tekanan kapiler
Apabila pipa kapiler dicelupkan ke
dalam bak yang berisi air, maka permukaan air dalam pip a kapiler akan naik
sampai terjadi keseimbangan antara tegangan yang menarik air tersebut dengan
beratnya. Tekanan yang menarik air tersebut disebut tekanan kapiler. Tekanan
kapiler tergantung pada diameter kapiler : semakin kecil diameter kapiler
semakin besar tegangan yang menarik kolom air tersebut.
4. Tekanan hidrostatik
Masuknya air ke dalam sel akan
menyebabkan tekanan terhadap dinding sel sehingga dinding sel meregang. Hal ini
akan menyebabkan timbulnya tekanan hidrostatik untuk melawan aliran air
tersebut. Tekanan hidrostatik dalam sel disebut tekanan turgor. Tekanan turgor
yang berkembang melawan dinding sebagai hasil masuknya air ke dalam vakuola sel
disebut potensial tekanan. Tekanan turgor penting bagi sel karena dapat
menyebabkan sel dan jaringan yang disusunnya menjadi kaku. Potensial air suatu
sel tumbuhan secara esensial merupakan kombinasi potensial osmotic dengan
potensial tekanannya. Jika dua sel yang bersebelahan mempunyai potensial air
yang berbeda, maka air akan bergerak dari sel yang mempunyai potensial air
tinggi menuju ke sel yang mempunyai potensial air rendah.
5. Gravitasi
Air juga bergerak untuk merespon
gaya gravitasi bumi, sehingga perlu tekanan untuk menarik air ke atas. Pada
tumbuhan herba, pengaruh gravitasi dapat diabaikan karena perbedaan ketinggian
pada bagian tanaman tersebut relatif kecil. Pada tumbuhan yang tinggi, pengaruh
gravitasi ini sangat nyata. Untuk menggerakkan air ke atas pada pohon setinggi
100 m diperlukan tekanan sekitar 20 atmosfer.
2.4. Konservasi Air Tanah
2.4.1. Pengertian Air Tanah
Air
tanah adalah air yang tersimpan/terperangkap di dalam lapisan batuan yang
mengalami pengisian/penambahan secara terus menerus oleh alam. Dengan definisi
tersebut, kondisi suatu lapisan tanah membuat suatu pembagian zona air tanah
menjadi dua zona besar:
1. Zona air berudara (zone of aeration)
Zona
ini adalah suatu lapisan tanah yang mengandung air yang masih dapat kontak
dengan udara. Pada zona ini terdapat tiga lapisan tanah, yaitu lapisan air
tanah permukaan, lapisan intermediate yang berisi air gravitasi dan lapisan
kapiler yang berisi air kapiler
2. Zona air jenuh (zone of saturation)
Zona
ini adalah suatu lapisan tanah yang mengandung air tanah yang relatif tak
terhubung dengan udara luar dan lapisan tanahnya atau aquifer bebas.
2.4.2. Asal Air Tanah
Air tanah berasal dari air hujan
yang meresap melalui berbagai media peresapan, antara lain sebagai berikut:
1) Rongga-rongga dalam tanah akibat
pencairan berbagai kristal yang membeku pada musim dingin.
2) Rongga-rongga dalam tanah yang
dibuat binatang (cacing dan rayap).
3) Retakan-retakan pada lapisan tanah
yang terjadi pada musim kemarau, dan pada waktu musim hujan menjadi sangat
basah dan becek, seperti tanah liat dan lumpur.
4) Pori-pori tanah yang gembur atau
berstruktur lemah akan meresapkan air lebih banyak daripada tanah yang pejal.
5) Rongga-rongga akibat robohnya tumbuh-tumbuhan
yang berakar besar
2.4.3. Kedalaman Air Tanah
Faktor-faktor
yang menyebabkan terjadinya perbedaan kedalaman air tanah adalah sebagai
berikut.
1.
Permeabilitas
Tanah
Permeabilitas tanah adalah tingkat
kemampuan lapisan batuan atau kemampuan tanah dalam menyerap air. Hal ini
ditentukan oleh besar kecilnya pori-pori batuan penyusun tanah. Semakin besar
pori-pori batuan, semakin banyak air yang dapat diserap oleh tanah tersebut.
Lapisan batuan yang tidak dapat ditembus air disebut lapisan kedap air atau
impermeable dan yang dapat ditembus air disebut lapisan lolos air atau
permeable.
2.
Kemiringan
Lereng
Kemiringan lereng atau topografi
curam menyebabkan air yang lewat sangat cepat sehingga air yang meresap sangat
sedikit.
2.4.4. Macam-Macam
Air Tanah
1.
Air
Bawah tanah
Air bawah tanah adalah air yang
berada di bawah permukaan tanah yang tidak kedap air (preatis) dan air tanah
dalam yang kedap air (artesis). Contoh air preatis adalah air sumur.
2. Geiser
Geiser
adalah mata air dari dalam tanah yang menyemburkan uap dan air panas ke atas
pada waktu-waktu tertentu. Pemanasan air ini berasal dari dalam bumi. Air tanah
yang mencapai daerah panas bumi akan berubah menjadi uap air, karena uap air
mempunyai kekuatan yang berupa tekanan, maka jika tekanannya sudah cukup tinggi,
akan menyembur lepas ke permukaan bumi, jika persediaan air tanah dan panas
buminya sudah habis, maka geiser akan berhenti. Geiser banyak terdapat di
Eslandia, Selandia Baru dan Taman nasional Yellowstone, USA. Di Indonesia juga
ada sumber-sumber air yang memancarkan air panas ke permukaan bumi, misalnya di
Cisolok dekat Pelabuhan Ratu (Jawa Barat) dan di Kuwu, Purwodadi (Jawa Tengah).
3. Travertin
Travertin
adalah endapan kalsium karbonat (CaCo3) yang dihasilkan oleh mata air. Pada
umumnya mata air travertin mengandung gamping. Contoh travertin di Indonesia
terdapat di Pegunungan seribu Jawa Tengah dan Ciater Jawa Barat.
4. Sungai Bawah Tanah
Air
hujan yang masuk ke dalam tanah melalui lubang-lubang dan mengalir di bawah
permukaan tanah di daerah kapur (karst) di sebut sungai bawah tanah.
Sungai-sungai ini mengalir dan bermuara di laut.
2.4.5. Sifat-Sifat
Air Tanah
Air
tanah secara umum mempunyai sifat-sifat yang menguntungkan, khususnya dari segi
bakteriologis, namun dari segi kimiawi air tanah mempunyai beberapa
karakteristik tertentu tergantung pada lapisan kesadahan, kalsium, magnesium,
sodium, bikarbonat, pH dan lain-lainnya.
2.4.6.
Manfaat Air Tanah
Manfaat
air tanah bagi kehidupan, antara lain:
ü Merupakan bagian yang penting dalam
siklus hidrologi
ü Menyediakan kebutuhan air bagi hewan
dan tumbuh-tumbuhan
ü Merupakan persediaan air bersih
secara alami
ü Untuk keperluan hidup manusia (minum,
memasak dan mencuci)
ü Untuk keperluan industri (industri tekstil
dan industri farmasi)
ü Untuk irigasi pada sektor pertanian
2.5. Kerusakan
sumber air
Kerusakan sumber daya air tidak
dapat dipisahkan dari kerusakan di sekitarnya seperti kerusakan lahan, vegetasi
dan tekanan penduduk. Ketiga hal tersebut saling berkaitan dalam mempengaruhi
ketersediaan sumber air. Kondisi tersebut diatas tentu saja perlu dicermati
secara dini, agar tidak menimbulkan kerusakan air tanah di kawasan sekitarnya.
Beberapa
faktor yang menyebabkan timbulnya permasalahan adalah:
1. Pertumbuhan industri yang pesat di
suatu kawasan disertai dengan pertumbuhan pemukiman penduduk akan menimbulkan
kecenderungan kenaikan permintaan air tanah.
2. Pemakaian air beragam sehingga
berbeda dalam kepentingan, maksud serta cara memperoleh sumber air.
3. Perlu perubahan sikap sebagian besar
masyarakat yang cenderung boros dalam pengggunaan air serta melalaikan unsur
konservasi.
2.6. Pelestarian
Air tanah
Untuk
menjaga agar kelestarian air tanah tetap terjamin, maka perlu diperhatikan
hal-hal berikut ini.
1. Konsep reduce (menghemat) yaitu
penggunaan air tanah yang diatur sesuai kebutuahan. Untuk menyiram tanaman
tidak mengunakan air tanah sebaiknya menggunakan air permuakan
(sungai/danau/waduk).
2. Konsep reuse (menggunakan) yaitu
menggunakan air tanah yang sesuai dengan kebutuhan dan tidak berlebihan serta
penggunaan lahan dalam suatu daerah aliran sungai harus diperhitungkan dampak
dan manfaatnya.
3. Konsep recovery (mefungsikan) yakni
memfungsikan kembali tampungan-tampungan air dengan cara melestarikan
keberadaan situ dan danau serta menjaga fungsi hutan agar tidak menimbulkan
ketimpangan tata air.
4. Konsep recycle (mengelolah) adalah
mengolah air limbah menjadi air bersih dengan menggunakan metode kimiawi
sehingga layak digunakan lagi dan memperketat pelaksanaan analisis mengenai
dampak lingkungan (AMDAL) khususnya terhadap air tanah.
5. Konsep recharge (mengisi) adalah
konsep memasukkan air hujan ke dalam tanah dan ini dapat dilakukan dengan cara
membuat sumu resapan atau lubang biopori.
2.7.
Hubungan
Air Tanah dengan Tanaman
2.7.1. Penggunaan Air Oleh Tanaman
Sistem akar tanaman harus memberikan
suatu tensi (tekanan) negatif untuk mengekstrak air dari tanah. Tensi
harus setara dengan tensi yang memegang air dalam tanah. Sebagai contoh: jika air
dalam tanah ada pada 0.3 bar (sekitar kapasitas lapang) tanaman
harus memberikan sekurang-kurangnya 0,3 bar tensi
negatif (-0,3 bar). Pada titik layu, maksimum tensi
negatif yang tanaman berikan diimbangi dengan tensi air
tanah.
Pada titik ini tanaman tidak dapat
lagi mengekstrak air dari tanah dan akan mengalamistres secara permanen. Ada
beberapa faktor yang menentukan kapan, dimana, dan berapa banyak air
akan digunakan tanaman. Faktor-faktor ini meliputi kebutuhan air tanaman harian
sebagai dipengaruhi oleh kondisi-kondisi iklim dan stadia
pertumbuhan, kedalaman akar tanaman, dan kualitas tanah dan air.
2.7.2. Kebutuhan Air Tanaman
Tanaman mempunyai kebutuhan air yang
berbeda pada stadia pertumbuhan yang berbeda. Ketika tanaman muda
ia kurang memerlukan air dari pada ketika ia berada pada stadia
reproduktif. Ketika tanaman mendekati masak, kebutuhan airnya berhenti.
Kurva-kurva sudah dikembangkan yang memperlihatkan kebutuhan air
harian bagi kebanyakan tipe tanaman. Gambar 8 memperlihatkan kurva
air tanaman khas. Tanaman tahunan semacam alfalfa, mempunyai kurva
penggunaan air tanaman serupa dengan yang teradapat pada Gambar 8,
kecuali kurva pemakaian air tanaman mempunyai suatu penggunaan air tanaman
berpolakan mata gergaji, berhenti dengan tajam dengan tiap pemotongan dan
secara perlahan-perlahan meningkat hingga pemotongan berikutnya.
2.7.3. Kedalaman Akar Tanaman
Kedalaman akar tanaman menentukan kedalaman
yang dengannya air tanah dapat diekstrak. Tanaman muda hanya mempunyai
akar-akar yang dangkal dan air tanah yang lebih dalam dari kedalaman perakaran
tidak digunakan tanaman. Tanaman khasnya mengekstrak kira-kira 40 %
dari kebutuhan airnya dari seperempat teratas daerah perakarannya, kemudian 30
% dari seperempat berikutnya, 20 % dari seperempat ketiga, dan 10 % seperempat
terbawah. Jadi, tanaman akan mengekstrak kira-kira 70 % airnya dari
setengah bagian atas penetrasi akar keseluruhannya. Tabel 2
memperlihatkan kedalaman penetrasi akar dan 70 % ekstraksi air untuk beberapa
tanaman lapangan yang umum. Bagian lebih dalam daerah perakaran
dapat menyediakan persentase kebutuhan lebih tinggi jika bagian lebih atas
dikosongkan. Akan tetapi, ketergantungan pada penggunaan air lebih
dalam akan mengurangi pertumbuhan tanaman optimum.
2.8. Kualitas Tanah Dan Air
Faktor lain terhadap jumlah
ketersediaan air tanah untuk tanaman adalah kualitas tanah dan air.
Untuk pertumbuhan tanaman baik, tanah harus mempunyai ruang yang cukup untuk
air dan pergerakan udara, dan untuk pertumbuhan akar.
Struktur tanah dapat diubah oleh praktek manajemen tanah tertentu.
Sebagai contoh, pengolahan tanah berlebihan dapat memecahkan tanah agregat dan
lalu lintas berlebihan dapat menyebabakan kekompakan atau kepadatan
tanah. Kedua praktek ini mengurangi jumlah ruang pori dalam tanah
dan dengan demikian mengurangi ketersediaan air dan udara dan mengurangi ruang
untuk perkembangan akar.
Kualitas air juga penting untuk
perkembangan tanaman. Air irigasi dengan kandu- ngan tinggi garam terlarut
adalah tidak tersedia untuk tanaman, jadi kandungan air tanah lebih tinggi agar
mempunyai air tersedia bagi tanaman. Kenaikan kandungan garam air mengurang
potensial untuk menggerakkan air dari tanah ke akar-akar. Sejumlah air tambahan
juga akan diperlukan untuk mencuci garam dibawah daerah perakaran untuk mencegah penambahan dalam tanah.
Kualitas air yang rendah dapat mengurangi dapat mempengaruhi strucktur tanah.
2.9. Berbagai Bentuk Air Di Tanah
Di
dalam tanah, air ada dalam berbagai bentuk berikut ini.
1.
Air kimia, yaitu
air yang terikat dalam misel - misel tanah, atau molekul garam tanah. Air ini
tidak dapat dimanfaatkan (diserap) oleh akar tanaman.
2.
Air Higroskopis
atau air hidrasi. yaitu air yang terikat partikel–partikel tanah berupa
kompleks koloid. Dalam keterikatannya air ini merupakan suatu “selaput"
pada partike/misel tanah yang bersifat hidrofil. Air ini sulit
dimanfaatkan oleh tumbuhan, karena tumbuhan harus mempunyai daya serap yang
lebih tinggi dari hidrasi air dengan partikel tersebut. Contoh pada tanaman
halofita.
3.
Air kapiler, air
yang mengisi rongga antar misel atau pori – pori tanah, dan tidak terikat
dengan koloid tanah. Air inilah yang banyak diserap oleh akar tumbuhan.
4.
Air gravitasi,
yaitu air yang mengisi pori - pori tanah yang besar. Biasanya air ini cepat
merembes ke bawah akibat gaya gravitasi bumi. Air ini juga dapat diserap oleh
akar
2.10.
Proses Kehilangan Air
Proses
kehilangan air pada waktu mengairi tanaman atau wilayah pertanian, sangat
mempengaruhi banyaknya kebutuhan air untuk pengairan. Adapun faktor-faktor
utama dimaksud adalah:
a. Tanah
- Jenis tanah yang banyak mengandung pasir akan
lebih banyak memerlukan air pengairan dibandingkan dengan tanah dengan
kandungan liat tinggi.
- Kedalaman permukaan air tanah yang dangkal akan
mereduksi kebutuhan air pengairan, akan tetapi bila terlalu dangkal maka
proses pembuangan air melalui saluran drainase akan menimbulkan masalah.
- Kemiringan tanah akan sangat menentukan
penambahan jumlah air yang hilang dibandingkan dengan tanah yang datar/
b. Iklim
Pada musim
kemarau akan menyebabkan meningkatnya proses kehilangan air akibat
evapotranspirasi dari tanah, permukaan air, dan tanaman. Peresapan air ke dalam
tanah akan semakin meningkat akibat retakan tanah yang melebar.
c. Pengolahan tanah
Tujuan
pengolahan tanah adalah merubah sifat fisik/mekanik tanah agar sesuai dengan
yang dibutuhkan bagi pertumbuhan tanaman yang baik. Pengolahan tanah yang
intensif pada tanah yang sudah gembur akan mendorong proses kerusakan tanah dan
erosi, yang berakibat pada meningkatnya proses kehilangan air.
BAB III
PENUTUP
3.1.Kesimpulan
Ø Air merupakan bahan yang sangat
penting bagi kehidupan, demikian pentingnya sehingga tidak mungkin ada
kehidupan tanpa air. Banyak fungsi dalam biologi sepenuhnya bergantung pada
air. Dan sifat kehidupan sering secara langsung merupakan hasil dari sifat air.
Ø Fungsi air bagi tumbuhan antara lain
sebagai Penyusun utama protoplasma, Menjadi pelarut bagi zat hara yang
diperlukan tumbuhan, Menjadi alat transpor untuk memindahkan zat hara, Menjadi
medium berlangsungnya reaksi-reaksi biokimia, Menjadi bahan dasar untuk
reaksi-reaksi biokimia, Sebagai sistem hidrolik Air, Stabilisasi dan pemindahan
panas dan Sebagai alat gerak.
Ø Pada tumbuhan herba yang hidup di
air sekitar 85 – 95 % berat tumbuhan tersusun atas air. Dalam sel, air
diperlukan sebagai pelarut unsur hara sehingga dapat digunakan untuk
mengangkutnya, selain itu air diperlukan juga sebagai substrat atau reaktan
untuk berbagai reaksi biokimia misalnya proses fotosintesis.
Ø Difusi adalah pergerakan molekul
atau ion dari dengan daerah konsentrasi tinggi ke daerah dengan konsentrasi
rendah hal ini disebabkan oleh energi kinetic dari molekul, ion atau atom-atom.
Ø Osmosis pada dasarnya hampir sama
dengan difusi, hanya saja osmosis adalah difusi melalui membran semipermeabel.
Dimana molekul-molekul tersebut akan berdifusi dari daerah dengan konsentrasi
tinggi ke konsentrasi rendah.
3.2.Saran
Penulis menyadari bahwa dalam
penulisan makalah ini masih banyak terdapat kekurangan. Oleh karena itu,
penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari para pembaca terutama
pada dosen mata kuiah ini, agar dapat pembuatan makalah selanjutnya menjadi
lebih baik. Atas kritik dan saranya, penulis ucapkan terima kasih.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim,
2008. Fisiologi Tumbuhan. Erlangga. Jakarta.
Campbell,
1977. Biologi Umum. Vol.2. Erlangga.Jakarta
Dwidjoseputro,
D. 1994.Pengantar Fisiologi Tumbuhan. Gramedia: Jakarta
Lukman,
Diah. 1997. Buku Ajar Fisiologi Tumbuhan. PT. Raja Grafindo Persada: Jakarta
Salisbury and Ross.1995. Fisiologi
Tumbuhan. ITB: Bandung
Henry,
D. Foth . 1994 . Dasar-Dasar Ilmu Tanah Jilid ke Enam . Jakarta :
Erlangga.
Indranada,
Henry . 1994 . Pengelolaan Kesuburan Tanah . Semarang
: Bumi Aksara.
Sambroek . 1967 . Amazon
Soils . Centre for Agricultural Publivatins and Documentation.
Waghaningan : Netherlands.
Soetjipto . 1992 . Dasar-Dasar
Irigasi . Jakarta : Erlangga.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar