AIR DAN TANAMAN (STUDY LITERATUR)

Air merupakan bagian terbesar dari jaringan tumbuhan. Tersedianya air pada suatu lahan akan menentukan cocok atau tidaknya suatu daerah untuk pertanian suatu jenis tanaman. Air yang dibutuhkan tanaman harus dalam jumlah optimum, tidak boleh lebih dan tidak boleh kurang. Oleh karena itu dalam merencanakan suatu kegiatan pertanian air merupakan faktor pertimbangan utama. Untuk mencapai tujuan tersebut maka informasi mengenai status air pada suatu lahan pertanian yang akan ditanami sangat diperlukan.Curah hujan, evapotranspirasi dan sifat fisik tanah, melalui analisis air lahan akan menentukan periode surplus dan difisit air tanah. Sehingga dengan mengetahui periode surplus dan defisit air tanah maka dapat diatur periode tanam. Kerugian pertanian akibat faktor ketersediaan air dapat diminimumkan.

Kebutuhan Air Tanaman

Air adalah bahan yang paling penting untuk kelangsungan kehidupan di permukaan bumi. Secara ekologi maupun fisiologi air telah menentukan penyebaran pertumbuhan dan perkembangan tanaman (Murdiyarso, 1991).Doorenbos dan Pruitt (1976) mendefinisikan kebutuhan air tanaman sebagai tinggi air yang dibutuhkan untuk mengimbangi kehilangan air melalui evapotranspirasi tanaman sehat, tumbuh di lahan yang luas pada kondisi air tanah dan kesuburan tanah tidak dalam keadaan terbatas serta dapat mencapai produksi potensial pada lingkungan pertumbuhannya. Sedangkan Sasrodarsono dan Takeda (1978) menyatakan bahwa kebutuhan air disebut juga evapotranspirasi. Dengan mengabaikan jumlah air yang digunakan dalam kegiatan metabolisme maka evapotranspirasi dapat disamakan dengan kebutuhan air tanaman.

Kebutuhan tanaman terhadap air untuk setiap fase pertumbuhan akan berbeda, baik dalam satu jenis tanaman atau antar jenis. Sehingga sensitivitas terhadap cekaman air juga akan berbeda-beda bagi setiap fase. Kekeringan atau cekaman air akan terjadi pada saat kebutuhan air salah satu fase tidak tercukupi.Menurut penelitian de Bruyn dan de Jager (1978) dalam Turyanti (1995), pada tanaman pangan secara umum fase yang paling sensitif terhadap cekaman air adalah fase pembungaan sekitar 70-92 hari setelah tanam, sedangkan khusus untuk tanaman jagung sekitar 70-81 hari setelah tanam. Pada tanaman kacang-kacangan, fase yang peka terhadap cekaman air adalah pada fase pengisian polong.

Penurunan kandungan air pada tanaman akibat cekaman air akan menyebabkan hilangnya tekanan turgor, layu, terhentinya perbesaran sel, penutupan stomata dan penurunan laju fotosintesis. Jika hal ini terus berlanjut akan menyebabkan kematian bagi tanaman karena protoplasma tanaman akan hancur (Murdiyarso, 1991).

Namuco dan Ingram (1989) dalam Turyanti (1995) mengatakan bahwa stress lingkungan, terutama air dan suhu, menyebabkan perubahan yang menggangu kandungan air dalam biji dan menghasilkan penyusutan biji, pemudaran, perusakan pematangan sehingga kualitas biji/bulir menurun. Penurunan hasil produksi akan bergantung pada tingkat, lama dan intensitas stress air yang dialami oleh tanaman dalam suatu periode pertumbuhannya. Periode kering yang disertai oleh tidak adanya air efektif sehingga kedalaman tanah satu meter akan menyebabkan penurunan hasil hingga nol.

De Datta (1971) dalam Zadry (1984) melaporkan bahwa untuk tanaman padi keadaan air tanah yang optimum untuk mencapai produksi yang tinggi adalah antara kapasitas menahan air maksimum dengan kapasitas lapang. Bila tegangan air tanah kurang dari kapasitas lapang, maka produksi akan turun.

Ketersediaan Air Bagi Tanaman

Di dalam tanah, air berada di dalam ruang pori di antara padatan tanah. Jika tanah dalam keadaaan jenuh air, semua ruang pori akan terisi oleh air. Dalam keadaan ini jumlah air yang disimpan dalam tanah merupakan jumlah air maksimum disebut kapasitas penyimpanan air maksimum (Islami dan Utumo, 1995). Nilai kapasitas simpan ini tergantung pada jenis tanah dan zona perakaran. Kadar air tersedia berbeda-beda untuk setiap tekstur tanah. Tanah yang bertekstur pasir mempuanyai luas permukaan yang kecil sehingga sulit menyerap atau menahan air dan unsur hara. Sedangkan tanah yang bertekstur liat mempunyai luas permukaan yang besar sehingga kemampuan tanah untuk menahan air dan menyediakan unsur hara tinggi (Islami dan Utumo, 1995).

Kapasitas lapang adalah keadaan tanah yang cukup lembab yang menunjukan air terbanyak yang dapat ditahan oleh tanah terhadap gaya tarik gravitasi. Air yang dapat ditahan oleh tanah tersebut terus menerus diserap oleh akar tanaman atau menguap sehingga tanah makin lama makin mengering. Pada suatu saat akar tanaman tidak mampu lagi menyerap air tersebut sehingga tanaman menjadi layu (titik layu permanen).

Kandungan air tanah antara kapasitas lapang dan titik layu permanen disebut total air tanah tersedia (TAW, Total Available Water). Titik kritis adalah batas minimum air tersedia yang dipertahankan agar tidak habis mengering diserap tanaman hingga mencapai titik layu permanen. Titik kritis ini berbeda untuk berbagai jenis tanaman, tanah, iklim serta diperoleh berdasarkan penelitian di lapangan (Benami dan Offen, 1984 dalam Yanwar , 2003).Kandungan air antara kapasitas lapang dan titik kritis disebut RAW (Readily Available Water). Perbandingan antara RAW dengan total air tanah yang tersedia dipengaruhi oleh iklim, evapotranspirasi, tanah, jenis tanaman dan tingkat pertumbuhan tanaman (Raes,1988).

Evapotranspirasi

Martinez- Cab dan Cuenca (1992) dalam Usman (1996) menyatakan bahwa evaluasi secara kuantitatif terhadap evapotranspirasi dibutuhkan untuk menyelesaikan berbagai masalah yang berkaitan dengan sumber-sumber alam, termasuk didalamnya studi keseimbangan hidrologi, pengelolaan sumber daya air, dan penyesuaian lingkungan.

Evapotranspirasi adalah kombinasi dari dua proses yaitu proses kehilangan air pada permukaan tanah disebut evaporasi dan proses kehilangan air dari tanaman (Allen et al.,1998)Selama air tersedia, evapotranspirasi akan berlangsung pada laju maksimum yang mungkin dan hanya tergantung pada jumlah energi yang tersedia.

Jackson (1977) mengemukakan bahwa evaporasi dipengaruhi oleh faktor meteorologi, termasuk didalamnya radiasi surya, suhu permukaan evaporasi, selisih tekanan uap, kecepatan angin dan turbulensi udara. Radiasi surya merupakan sumber energi utama. Sedangkan Nieuwolt (1977) dalam Usman (1966) menyatakan bahwa evapotranspirasi dikendalikan oleh tiga kondisi, yaitu kapasitas udara untuk menampung lebih banyak uap air, jumlah energi yang tersedia dan digunakan dalam proses evaporasi dan transpirasi sebagai bahan laten, dan derajat turbulensi atmosfer bagian bawah yang dibutuhkan untuk memindahkan lapisan udara yang telah jenuh dengan uap air dekat permukaan dan menggantinya dengan udara yang belum jenuh.

Data evapotranspirasi di lapang pada stasiun klimatologi tidak semuanya tersedia. Untuk mengatasi masalah tersebut maka dilakukan perhitungan evapotranspirasi dengan menggunakan persamaan empirik dari peneliti berdasarkan penelitian di lapang yang sudah divalidasi dan dapat digunakan untuk perhitungan evapotranspirasi. Nilai evapotranspirasi diduga dari unsur-unsur iklim. Beberapa contoh model evapotranspirasi yang telah dikembangkan adalah persamaan Thornhtwaite (suhu rata-rata), Blaney Criddle (suhu rata-rata dan kecepatan angin bulanan), Makkink (suhu dan radiasi surya), Penman (suhu udara, radiasi surya, kecepatan angin dan kelembaban udara).

DAFTAR PUSTAKA

Allen, G. R, L. S. Pereira, D. Raes dan M. Smith. 1998. Crop Evapotranspiration; Guidelines for Computing Crop Water Requirements. Irrigation and Drainage Paper 56. FAO. Rome.

Boer, R., Irsal Las, dan Ahmad Bey. 1990. Metode Klimatologi. Jurusan Geofisika dan Meteorologi FMIIPA IPB. Bogor.

Chang, J. H. 1974. Climate and Agricultur: an Ecological Survey. Third Edition. University of Hawai. ALDINE publishing Company. Chicago.

Dinas Pertanian Kabupaten Serang. 2003. Laporan Tahunan Tanaman Pangan dan Hortikultura. Pemda Kabupaten Serang.

________________________________. 2004.

Laporan Tahunan Tanamn Pangan dan Hortikultura. Pemda Kabupaten Serang.

Doorenbos, R.J. dan W.O. Pruit. 1976. Agrometeorological Field Station Irrigation and Drainage Paper no 27. FAO. Rome.

Haan, C. T. 1977. Statistical Method in Hydrology. The Iowa State University Press. Ames.

Handoko. 1995. Klimatologi Dasar. PT. Dunia Pustaka Jaya. Jakarta.

Hillel,D. 1972. The Field Water Balanced and Water Use Efesiensy. In: D hillel (ed) Optimizing the soil physical Enviroment Toward Greater Crop Yields. Academic Press. New York.

Islami, Titiek dan W. H. Utomo. 1995. Hubungan Tanah, Air dan Tanaman. IKIP Semarang Press. Semarang.

Jackson, I. J. 1977. Climate,Water, and Agriculture in Tropik. Longman. London.

Murdiyarso, Daniel. 1991. Hubungan Air Tanaman; Kapita Selekta Dalam Agrometeorologi. Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi, Departemen Pendidikan dan Kebudayaan.

Nasir, A.2002. Neraca Air Agroklimatik. Makalah Pelatihan Bimbingan Pengamanan Tanaman Pangan dan Bencana Alam.Bogor.

Pramudia, A.1989. Perhitungan Neraca Air Tanah Untuk Membuat Perencanaan Musim Tanam Kedelai (Glycine max (L.) Merr) di Kecamatan Sagaraten Kabupaten Sukabumi. Skripsi. Jurusan Geofisiska dan Meteorologi FMIPA-IPB. Bogor.

Pusat Penelitian Tanah dan Agroklimat. 1995. Laporan Akhir Database Iklim dan Sistem Informasi Bogor. Pusat Penelitian Tanah dan Agroklimat. Bogor.

Raes, D. , Herman L. , Paul V. A. Matman dan V.B Martin. 1987. Irrigation Schedulling Information Sistem. Katholike Universiteit Leuven. Leuven.

Sasrodarsono, S. dan K. Takeda. 1978. Hidrologi Untuk Pengairan. PT. Pradnya Paramita. Jakarta.

Thahir, M. 1974. Hubungan Iklim dan Pertanian. Warta Pertanian. No.30.

Thornthwaite, C.W and J. R. Mather. 1957. Instruction and Tables for Computing Potensial Evapaotranspiration and Water Balanced. Publ. In. Clim. Vol X. No.3. Centerton, New Jersey.

Turyanti, Ana. 1995. Sebaran Indeks Kekeringan Wilayah Jawa Barat. Skripsi. Jurusan Geofisika dan Meteorologi FMIPA IPB. Bogor.

Usman. 1996. Analisis Kepekaan Beberapa Metode Pendugaan Evapotranspirasi Terhadap Perubahan Iklim. Tesis. Program Pasca Sarjana IPB. Bogor.

Zadry. 1984. Evaluasi Terhadap Kekeringan Bagi Landras Padi Gogo. Tesis. Pasca Sarjana. IPB

Yanwar, M. J. P. 2003. Teknik Irigasi Permukaan. Diktat Kuliah. Program Stuudi Teknik Pendayagunaan Lahan dan Air. Fateta. IPB.