EVAPOTRANSPIRANSI DAN AIR DALAM TANAH

BAB I

PENDAHULUAN

Tanah yang akan digunakan untuk lahan pertanian perlu mendapatkan perhatian yang seksama agar pertaanaman yang diharapkan dapat tumbuh dengan baik dan optimal. Salah satu yang menjadi faktor utama untuk pertumbuhan tanaman adalah ketersediaan tanah akan air. Air sangat penting bagi tanaman dibutuhkan untuk menunjang proses dekomposisi senyawa – senyawa organik yang berguna dalam penyediaan unsur – unsur hara bagi tanaman.

Kebutuhan air suatu tanaman dapat didefinisikan sebagai jumlah air yang diperlukan  untuk memenuhi kehilangan air melalui evapotrans pirasi (ET-tanaman) tanaman yang sehat, tumbuh pada sebidang lahan yang luas dengan kondisi tanah yang tidak mempun­yai kendala (kendala lengas tanah dan kesuburan tanah) dan mencapai potensi produksi penuh pada kondisi lingkungan tumbuh tertentu.

         Pengaruh iklim terhadap kebutuhan air tanaman diberikan oleh ETo (evapotranspirasi tanaman referensi), yaitu "laju evapotranspirasi dari permukaan berumput luas setinggi 8-15 cm, rumput hijau yang tingginya seragam, tumbuh aktif, secara leng­kap menaungi permukaan tanah  dan tidak kekurangan air". Empat metode yang  dapat digunakan adalah Blaney-Criddle, Radiasi,  Penman dan  Evaporasi Panci, dimodifikasi  untuk menghitung ETo dengna menggunakan  data iklim harian selama periode 10 atau 30 hari.

         Evapotranspirasi tanaman referensi dipengaruhi oleh kondisi iklim dan hal ini dapat diperhitungkan dengan mengguna­kan beberapa metode.  Untuk memperhitungkan pengaruh karakjter­istik tanaman terhadap  kebutuhan airnya, maka koefisien tanaman (kc) merupakan konstante yang menghubungkan ETo dengan ET-tana­man (evapotranspirasi tanaman). Nilai kc ini berhubungan dengan  evapotranspirasi tanaman bebas penyakit yang tumbuh  di lapangan luas  pada kondisi lengas tanah yang optimum dan kesuburan tanah yang baik dan mencapai  potensi produksinya secara penuh pada kondisi lingkungan tumbuh tertentu.  ET-tanaman dapat diperoleh dengan rumus:

ET-tanaman = kc . ETo

         Nilai kc ternyata dipengaruhi oleh  karakteristik tanaman,  saat tanam, dan fase-fase pertumbuhan tanaman, serta kondisi iklim secara umum. Besarnya variasi di antara kelompok utama tanaman  terutama adalah karena  resis­tensi terhadap transpirasi tanaman, seperti stomata yang tertut­up selama  siang hari (seperti pada nanas) dan daun yang berli­lin (pada jeruk).  Demikian juga perbedaan tinggi tanaman, kekasaran tajuk, refleksi dan groundcover  meng hasilkan  variasi ET-tanaman.  Pada kondisi evaporatif tinggi, misalnya cuaca panas, angin kencang dan lembab nisbi udara yang rendah,  nilai- nilai ETo  hingga 12-14 mm/hari dan nilai-pnilai ET-tanaman 15- 17 mm/hari menyati realistis, terutama untuk  lahan sempit di daerah arid yang sangat dipengaruhi oleh  kondisi angin kering.

BAB II

PEMBAHASAN

Evaporasi merupakan proses fisis perubahan cairan menjadi uap, hal ini terjadi apabila air cair berhubungan dengan atmosfer yang tidak jenuh, baik secara internal pada daun (transpirasi) maupun secara eksternal pada permukaan-permukaan yang basah. Suatu tajuk hutan yang lebat menaungi permukaan di bawahnya dari pengaruh radiasi matahari dan angin yang secara drastis akan mengurangi evaporasi pada tingkat yang lebih rendah. Transpirasi pada dasarnya merupakan salah satu proses evaporasi yang dikendalikan oleh proses fotosintesis pada permukaan daun (tajuk). Perkiraan evapotranspirasi adalah sangat penting dalam kajian-kajian hidrometeorologi

Evapotranspirasi adalah jumlah dari beberapa unsur seperti terlihat dalam persamaan matematik dibawah ini.

ET = T + I_t + E_s + E_o

Keterangan :

T   : Transpirasi

I_t : Intersepsi total

E_s : Evaporasi dari tanah, batuan dan jenis permukaan lainnya

E_o : Evaporasi permukaan air terbuka seperti sungai, danau dan waduk

Untuk tegakan hutan E_o dan E_s biasanya diabaikan dan ET = T + I_t. Bila unsur vegetasi diabaikan maka ET = E_s.

Evaporasi tanah (E_s) adalah penguapan air langsung dari tanah mineral. Nilai E_s kecil dibawah tegakan hutan karena serasah dan tumbuhan menghalangi radiasi matahari mencapai permukaan tanah mineral hutan dan mencegah gerakan udara di atasnya. E_s bertambah besar dengan makin berkurangnya tumbuhan dan jenis penutup tanah lainnya.

Melalui proses transpirasi, vegetasi mengendalikan suhu agar sesuai dengan yang diperlukan tanaman untuk hidup. Pada tingkat yang paling praktis, perhitungan pemakaian air oleh vegetasi dapat dimanfaatkan sebagai masukan untuk memilih jenis tanaman (pertanian) yang dapat tumbuh dengan baik di bawah kondisi curah hujan yang tidak menentu. Perhitungan keperluan air irigasi untuk suatu tanaman juga didasarkan pada besarnya evaportanspirasi vegetasi yang akan ditanam.

Faktor-faktor utama yang berpengaruh adalah (Ward dalam Seyhan, 1977) :

1. Faktor-faktor meteorologi
1. Radiasi Matahari
2. Suhu udara dan permukaan
3. Kelembaban
4. Angin
5. Tekanan Barometer
2. Faktor-faktor Geografi
1. Kualitas air (warna, salinitas dan lain-lain)
2. Jeluk tubuh air
3. Ukuran dan bentuk permukaan air
3. Faktor-faktor lainnya
1. Kandungan lengas tanah
2. Karakteristik kapiler tanah
3. Jeluk muka air tanah
4. Warna tanah
5. Tipe, kerapatan dan tingginya vegetasi
6. Ketersediaan air (hujan, irigasi dan lain-lain)

Dalam factor – factor yang menentukan besar kecilnya evapotranspirasi, keadaan hidrologi tanah sangat berpengaruh terhadap banyak sedikitnya air yang akan hilang baik melalui evaporasi maupun evapotranspirasi. Bagian hidrologi tanah tersebut antara lain adalah air dalam tanah (soil water). Air dalam tanah merupakan air yang berada dalam zona drainase, atau air yang berhubungan langsung dengan tanaman. Air dalam tanah dibagi menjadi air gravitasi, air kapiler, air higroskopis. Besar kecilnya ketersediaan air dalam tanah tersebut sangat dipengaruhi oleh sifat fisik tanah seperti struktur dan tekstur. Struktur yang baik menyediakan agregat-agregat tanh yang mampu menahan air dengan kuat, sehingga air dalam tanah akan dapat secara efisien dimanfaatkan oleh tanaman. Oleh karena itu, pengelolaan tanah dalam hal ini sangat diperlukan.

Untuk mengetahui faktor-faktor yang dianggap mempengaruhi besarnya evapotranspirasi, maka evapotranspirasi perlu dibedakan menjadi evapotranspirasi potensial (PET) dan evapotranspirasi aktual (AET). PET lebih dipengaruhi oleh faktor-faktor meteorologi, sementara AET lebih dipengaruhi oleh faktor fisiologi tanaman dan unsur tanah. Uraian tentang pengaruh faktor lingkungan terhadap evapotranspirasi akan lebih ditekankan pada pengaruh faktor- faktor  tersebut pada PET.

Faktor-faktor yang dominan mempengaruhi PET adalah radiasi panas matahari dan suhu, kelembaban atmosfer dan angin, dan secara umum besarnya PET akan meningkat ketika suhu, radiasi panas matahari, kelembaban, dan kecepatan angin bertambah besar.

Pengaruh radiasi panas matahari terhadap PET adalah melalui proses fotosíntesis. Dalam mengatur hidupnya tanaman memerlukan sirkulasi air melalui sistem akar-batang-daun. Sirkulasi perjalanan air dari bawah (perakaran) ke atas (daun) dipercepat dengan meningkatnya jumlah radiasi panas matahari terhadap vegetasi yang bersangkutan.

Pengaruh suhu terhadap PET dapat dikatakan secara langsung berkaitan dengan intensitas dan lama waktu radiasi matahari. Namun demikian perlu dikemukakan bahwa suhu yang akan mempengaruhi PET adalah suhu daun dan bukan suhu udara disekitar daun.

Pengaruh angin terhadap PET adalah melalui mekanisme dipindahkannya uap air yang keluar dari pori-pori daun. Semakin besar kecepatan angin, semakin besar pula laja evapotranspirasi yang dapat terjadi. Dibandingkan dengan pengaruh radiasi panas matahari, pengaruh angin terhadap laju ET adalah lebih kecil.

Terbukanya stomata daun juga dianggap sebagai faktor dominan untuk berlangsungnya ET. Ketika stomata daun terbuka, laju transpirasi ditentukan oleh faktor-faktor yang mempengaruhi terjadinya evaporasi, demikian seterusnya sampai stomata daun setengah tertutup. Pada keadaan ini tampak bahwa pengaruh fisiologi tanaman terhadap ET adalah dominan. Namur demikian proses terbuka dan tertutupnya stomata ditentukan oleh faktor iklim terutama lama waktu penyinaran (suhu udara). Suhu udara dapat mempengaruhi kecepatan membuka dan menutupnya stomata. Sementara kelembaban disekitarnya membantu memperpanjang lama waktu stomata tersebut terbuka. Hal inilah yang menyebabkan proses ET terjadi terutama pada siang hari dan berkurang secara drastis pada malam hari.

Kelembaban tanah juga mempunyai peran untuk mempengaruhi terjadinya evapotranspirasi. Evapotranspirasi berlangsung ketika vegetasi yang bersangkutan sedang tidak kekurangan suplai air. Dengan kata lain evapotranspirasi potensial berlangsung ketika kondisi kelembaban tanah berkisar antara titik wilting point dan field capacity

Pengukuran Evapotranspirasi

1. Panci Evaporasi

Teknik pengukuran ET paling sederhana adalah dengan menggunakan Panci untuk mendapatkan angka indeks potensial evapotranspirasi. Cara perhitungan ini memerlukan statu angka koefisien yang harus dievaluasi tingkat ketepatannya.

PET = CeEp

Keterangan :

Ce  = angka koefisien panci

Ep  = evaporasi panci (mm/hari)

Standar panci yang umum digunakan adalah Panci Evaporasi klas A dengan ukuran diameter 122 cm dan kedalaman 25 cm. Dalam pemakaiannya kedalaman air dipertahankan antara 18 hingga 20 cm dan pengukuran dilakukan secara luas untuk memprakirakan besarnya evaporasi danau atau badan air lainnya dengan angka koefisien (Ce) ditentukan antara 0,50 hingga 0,80. Angka koefisien panci tahunan rata-rata yang biasa digunakan adalah 0,70 hingga 0,75, terutama untuk tempat-tempat yang Belum pernah digunakan sebagai tempat percobaan.

2. Alat ukur lynsimeter

Teknik pengukuran dengan lynsimeter nampak merupakan cara yang ideal karena semua unsur telah terwakili dan dapat dihitung. Alat ini memberikan hasil yang teliti karena menggunakan perangkat penelitian dengan batas yang jelas dan sistem kebocoran air tanah tidak menjadi persoalan. Namun demikian banyak ahli hidrologi beranggapan bahwa hasil yang diperoleh tidak memadai untuk diekstrapolasi di lapangan.

Teknik lynsimeter lebih cocok diterapkan pada tanaman pertanian ditempat-tempat percobaan atau laboratorium. Pada teknik ini kelembaban tanah harus diusahakan sama antara keadaan didalam dan diluir alat lynsimeter. Apabila kelembaban tanah terus dijaga dalam keadaan basah maka evapotranspirasi yang diperoleh adalah evapotranspirasi potensial (PET). Akan tetapi apabila dikehendaki evapotranspirasi aktual (AET), maka keadaan kelembaban tanah didalam alat harus dibiarkan berfluktuasi seperti yang terjadi pada tanah sekelilingnya. Ada dua tipe alat linsimeter yaitu tipe drainase dan tipe timbang.

Neraca air dalam tipe drainase diasumsikan sbb :

Evapotranspirasi = Presipitasi + Irigasi – Drainase

Air masukan dan air drainase diukur besarnya. Lama waktu pengukuran tergantung pada tingkat atau frekuensi kebasahan, ukuran alat, dan laju gerakan air dalam tanah. Hasil yang diperoleh dengan teknik ini adalah PET karena kelembaban tanah di dalam alat diatur.

BAB III

PENUTUP

Evaporasi merupakan proses fisis perubahan cairan menjadi uap, hal ini terjadi apabila air cair berhubungan dengan atmosfer yang tidak jenuh, baik secara internal pada daun (transpirasi) maupun secara eksternal pada permukaan-permukaan yang basah

Faktor-faktor yang dianggap mempengaruhi besarnya evapotranspirasi, yaitu evapotranspirasi perlu dibedakan menjadi evapotranspirasi potensial (PET) dan evapotranspirasi aktual (AET). PET lebih dipengaruhi oleh faktor-faktor meteorologi, sementara AET lebih dipengaruhi oleh faktor fisiologi tanaman dan unsur tanah. Uraian tentang pengaruh faktor lingkungan terhadap evapotranspirasi akan lebih ditekankan pada pengaruh faktor- faktor  tersebut pada PET.

Dalam factor – factor yang menentukan besar kecilnya evapotranspirasi, keadaan hidrologi tanah sangat berpengaruh terhadap banyak sedikitnya air yang akan hilang baik melalui evaporasi maupun evapotranspirasi. Bagian hidrologi tanah tersebut antara lain adalah air dalam tanah (soil water). Air dalam tanah merupakan air yang berada dalam zona drainase, atau air yang berhubungan langsung dengan tanaman. Air dalam tanah dibagi menjadi air gravitasi, air kapiler, air higroskopis. Besar kecilnya ketersediaan air dalam tanah tersebut sangat dipengaruhi oleh sifat fisik tanah seperti struktur dan tekstur. Struktur yang baik menyediakan agregat-agregat tanh yang mampu menahan air dengan kuat, sehingga air dalam tanah akan dapat secara efisien dimanfaatkan oleh tanaman. Oleh karena itu, pengelolaan tanah dalam hal ini sangat diperlukan