## KARAKTERISTIK KELEMBABAN TANAH PADA BEBERAPA JENIS TANAH
Soil Moisture Characteristics on Several Soil Types
Dwi Putro Tejo Baskorol~ dan Suria Darma Tarigan I)
1) Staf Pengajar Depertemen Ilmu Tanah dan Sumber Daya Lahan Fakultas Pertanian - Institut Pertanian Bogor
JI Meranti, Kampus IPB  Darmaga,  Bogor

## ABSTRACTS
Soil  water  availability  is  one  of the  important factors  injluencing plant growth.  Soil that  can  store  more  water  in  a longer time can support a better plant growth.  This  study was  aimed to evaluate the  dynamics  of soil water of four  different soils  with  different  characteristics.  Four  soils  classes  are  clayey  textured  soils-Red  Yellowish  Podsolik  Jasinga,  Clayey textured  soils-Latosol  Darmaga,  . Sandy  Textured  soil-Regosol  Sindang  Barang,  and  highly  organic  mater  content  soi/s- Andosol Sukamantri.  The  result  showed that  at  every-suction  analyzed,  Andosol Sukamantri  had consistently highest water content while Regosol Sindang Barang was consistently lowest.  Similar tendency wasfoundfor available water capacity.  The result also showed that moisture content at Regosol decrease more rapidly than those of the other three soils.  The time need to reach likely constant moisture content is  variable with soil type;  lowest at Regosol Sindangbarang (45 hours after completely saturated and drained)  followed  by  Podsolik  Jasinga (73 hours),  Latosol  darmaga (74 hours)  and Andosol Sulcamatri  (76 hours).
Key words,' field capacity,  available water,

## PENDAHULUAN
Usaha  pengembangan  pertanian  pada  saat  ini umumnya  dilakukan  pada  tanah-tanah  marginal  yang sebagian  besar  merupakan  lahan  kering.  Kenyataan  ini tidak  bisa  dipungkiri  mengingat  bahwa  lahan  kering merupakan  sumberdaya  pertanian  terbesar  di  Indonesia ditinjau  dari  segi  luasnya  (Sudharto  et  al., 1995 dalam Syam  et  al., 1996). Meskipun  demikian  profil  usahatani pada agroekosistem ini sebagian besar masih diwamai oleh rendahnya produksi  yang berkaitan erat dengan  rcndahnya produktivitas lahan.
Salah  satu  faktor  yang  menentukan  produktivitas lahan  kering  adalah  ketersediaan  air  yang  masih mengandalkan  eurah  hujan  sebagai  sumber  air  utamanya. Air  merupakan  salah  satu  komponen  penting  yang dibutuhkan  oleh  tanaman  baik  tanaman  tahunan  maupun semusim  untuk  tumbuh,  berkembang  dan  berproduksi. Sebagian besar kebutuhan air tanaman  di  ambil  dari  dalam tanah.  Air  yang  diserap  tanaman  adalah  air  yang  berada dalam  pori-pori  tanah  di  lapisan  perakaran  yang  berfungsi sebagai  tandon  air.  Oleh  karena  itu  kemampuan  tanah sebagai  tan don  air dalam  menyuplai  air merupakan  faktor utama  yang  menentukan  pertumbuhan  dan  produksi tanaman.
Dalam  banyak  kasus,  kemampuan  tanah  menahan  air dianggap  setara  dengan  kadar  air  kapasitas  lapang.  yang seeara  umum  didefinisikan  sebagai  "kadar  air  tanah  di lapang  patio  saat  air  drainase  karena  gravitasi  sudah berhenti  atau hampir berhenti  mengalir  setelah sebelumnya  tanah  tersebut  mengalami jenuh  sempurna" (Dani  dan  Wrath, 2000; Jury et al., 2001). Seeara praktis, kadar air kapasitas  lapang  diukur  di  laboratorium  dengan mengukur  kadar  air  pada  hisapan  matrik  pF 2.54  (15000 em kolom air) (Soekardi, 1986).
Deflnisi  kapasitas  lapang  seperti  tersebut  diatas sampai  saat  ini  masih  sering  diperdebatkan. Deflnisi tersebut  dirasa  kurang  praktis  karena  kapan  sebenarnya .  drainase  berhenti  atau  hampir  berhenti  itu  tidak  pernah diketahui.  Oleh  karena  itu  untuk  kepentingan  praktis  di lapangan,  kapasitas  lapang  seringkaJi  di  anggap  sudah tereapai  (setelah  tanah  jenuh  sempuma)  jiika  sudah mengalami  drainase  seeara  bebas  selama  2 hari.  Hal  ini tentu saja kurang tepat karena kapan  proses drainase bebas berhenti  atau  hampir  berhenti  mengalir akan  bervariasi tergantung pada kharakteristik tanah  lainnya.
Berdasarkan  latar  belakang  tersebut  di atas maka dilakukan suatu penelitian yang bertujuan :
I) Mempelajari  sifat  retensi  air  tanah  pada  beberapa jenis tanah
2) Menentapkan  kadar  air  (KA)  pada saat drainase berhenti/hampir berhenti beberapa jenis tanah
3)  Membandingkan  kapasitas  lapang  hasil  pengukuran metoda  laboratium  (KA  pf 2.54) dengan  KA  pada saat drainase berhenti/hampir berhenti

## BAHAN DAN METODE

## Lokasi Penelitian
Penelitian  ini  dilakukan  di  laboratorium  Fisika Tanah,  Jurusan  Tanah  Institut  Pertanian  Bogor.  Contoh Tanah  yang digunakan  untuk  keperluan  penelitian diambil dari  empat  lokasi  di  Kabupaten  Bogor  yaitu  Dannaga, Jasinga,  Sukamantri,  dan  Sindang  barang  yang  masing- masing  mewakiIi  jenis  tanah  Latosol,  Podsolik  Merah Kuning, AndosoI dan Regosol.

## Pelaksanaan Penelitian
Penetapan  karakteristik  air  tanah  dilakukan  dengan mengukur  kadar air  pada pF  tertentu  ( yaitu  pF  I,  2,  2.54, dan  4.2)  dengan  menggunakan  eontoh  tanah  utuh  dan  alat "Pressure dan Membrane plate Apparatus ".
Untuk  melihat  bagaimana  hubungan  kadar  air  tanah dengan  waktu  saat  didrainasekan,  empat  jenis  tanah dimasukkan  ke  dalam  suatu  tabung  perspek  berukuran diamater  12.5  em  dan  panjang  20  em.  Contoh  tanah kemudian  dijenuhkan  seeara  sempuma  dengan  eara merendamnya  pada  bak  air  selama  beberapa  hari.  Air dalam  tanah  tersebut  kemudian  dibiarkan  terdrainase seeara  bebas  semen tara  pengukuran  kadar  air  terus dilakukan.  Pengukuran  kadar  air  dilakukan  setiap  selang waktu  tertentu  sampai  72  jam  dan  dilakukan  dengan  5 ulangan  untuk  setiap jenis tanah.  Dari  data  kadar  air  yang diperoleh kemudian dibuat kurva hubungan kadar air tanah dengan waktu.  Dari kurva yang diperoleh kemudian dibuat
Tabel  1.  Sifat Fisik dan  Kimia Tanah
Jenis Tanah Latosol Bobot lsi ( g/em 3 ) 0.99 Porositas Total (%-volume) 62.58 Pori Drainase ( %-volume) 12.44 Pori Pemegang Air (%-volume) 49.9 Air Tersedia (%-volume) 16.00 Pasir (%) 17.40 Debu( %) 17.80 Liat  (%) 64.80 Kelas Tekstur Liat Bahan Organik ( % ) 2.90 pH 4.80 KTK ( cmol/kg ) 19.60 KB(%) 16.33
Andosol  merupakan  Tanah  dengan  bahan  organik tertinggi,  yaitu  sekitar  12.2  %,  jauh  di  atas  kadar  bahan organik  tanah  lainnya.  Hal  ini  yang  menjadi  salah  satu sebab  mengapa  Andosol  mempunyai  bobot  isi  yang rendah,  terendah  diantara  keempat jenis Tanah  yang diuji, yaitu  sekitar  0.65  g/cm 3 • Tanah  yang  berbahan  organik tinggi  cenderung mempunyai  struktur yang  baik dan  stabil (Kay  and Angers. 2000).  Sementara  itu  regosol merupakan  tekstur yang paling kasar dengan  kadar pasir > 60 %, berbahan organik rendah dengan nilai bobot isi  yang paling  tinggi,  porositas  total  yang  terendah  namun  pori drainase yang paling tinggi.
Karakteristik Kelembaban Tanah
Karakteristik  kelembaban  tanah  yang  diekspresikan dalam  bentllk  kurva  hubungan  antara  kadar  air  tanah
suatu  persamaan  untuk  melihat  bagaimana  dinamika  air tanah  dan  menetapkan  kadar  air  pada  saat  drainase berhenti atau mulai berhenti yaitu pada saat kadar air tanah mulai  konstan (£\KAI £\t  :::::  0)  .  Kadar  air  ini  kemudian dianggap  sebagai  kadar  air  kapasitas  lapang  metoda drainase.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Karakteristik Umum Tanah
Karakteristik  fisik  dan  kimia  4  (empat)  jenis  tanah yang diteliti  disajikan  pada Tabel  1.  Tabel  I menunjukkan bahwa  Latosol  mempunyai  tekstur  yang  paling  halus dengan  kadar  liat  sekitar  64.80%  yang  diikuti  oleh Podsolik Jasinga, Andosol, dan  Regosol.
Podsolik MK Andosol Regosol 0.93 0.65 1.l1 63.68 73.36 58.10 13.28 16.20 21.28 50.40 58.64 31.82 16.50 21.08 8.08 14.30 18.80 62.30 31.00 46.50 24.60 54.70 34.70 13.20 Liat Lempung Lempung Iiat berdebu Berpasir 4.30 12.20 2.50 4.30 4.30 5.60 19.80 36.20 12.40 17.30 18.34 98.06
dengan  hisapan  matriks  disaj ikan  pada  Gambar  I. Gambar tersebut menunjukkan bahwa Andosol mempunyai  kadar  air  Tanah  yang  selalu  lebih besar pada semua nilai  pF.  Hal  ini karena Andosol mempunyai bahan organik yang tinggi.  Sebaliknya Regosol yang mempunyai tekstur  paling  kasar  dengan  kadar  pasir > 60  % mempunyai  nilai  kadar  air  yang  lebih  rendah  pada semua nilai  pF. Hasil  penelitian  juga  menunjukkan  bahwa Andosol  mempunyai  air  tersedia  tanah  yang  paling  tinggi (sekitar  18.80  %-volume)  yang  diikuti  oleh  Podsolik Merah  Kuning,  Latosol,  dan  Regosol  Sindang  Barang (Tabel  I).  Fakta tersebut menunjukkan bahwa Air tersedia tanah  sangat  dipengaruhi  oleh  bahan  organik  dan  tekstur tanah. Makin  tinggi  bahan  organik  tanah,  air  tersedia makin  tinggi  dan  makin  kasar  tekstur  taoah  air  tersedia makin rendah.
4.5 4.0 3.5 3.0 .... 'iij 5 2.5 CI .2 2.0 LL c. 1.5 1.0 0.5 0.0 20 30 40 50 60 70 eo
Kadar Air ( % - volume) -0- Latosol -+- Podsolik MK -+- Andosol -+- Regosol
Gambar  I.  Kurva Hubungan antara Kadar Air Tanah dengan  Hisapan Matri dalam pF (log cm air)
Kadar Air Tanah versus Waktu
Hasil  pengamatan  menunjukkan  bahwa  kadar  air tanah  menurun  dengan  waktu.  Hubungan  tersebut  dapat diekspresikan  menurut  fungsi exponensial dengan persamaan  untuk'  masing-masing  jenis  tanah  seperti disajikan  pada  Tabel  2.  Pada  awal  proses  drainase penurunan  kadar  air tanah  terjadi  sangat  cepat dan  makin
lama  makin  lambat  (Gambar 2). Dalam  gambar  tersebut tampak bahwa kurva hubungan antara kadar air dan waktu tidak pemah datar sempuma.  Hal ini  menunjukkan bahwa proses penurunan  kadar air tanah  sebenamya tidak pemah berhenti  sempuma.  Hal  ini  sejalan  dengan  pendapat  Dani dan  Wrath  (2000)  yang  mengemukakan  bahwa kadar air tanah yang konstan tidak pemah terjadi.
Tabel 2.  Persamaan yang menggambarkan hubungan antara kadar air tanah dengan waktu pada beberapa jenis tanah
Jenis Tanah Persamaan Koefisien  Determinasi (R 2 ) Latosol Darmaga Podsolik Merah Kuning Jasinga Andosol Sukamantri Regosol Sindang Barang KA = KAKL + (17.7) x exp (-0.064 t)
KA = KAKL + (20.2) x exp (-0.112 t)
KA = KAKL + (18.0) x exp (-0.156 t)
KA = KAKL + (27.3) x exp (-0.153 t) 0.938 0.955 0.923 0.943
Keterangan:  KAKL = Kadar air kapasitas  lapang
Gambar  2  menunjukkan  bahwa  laju  penurunan  kadar  air tanah  pada  keempat  jenis  Tanah  berbeda-beda.  Tanah regosol  menunjukkan  laju  penurunan  yang  paling  cepat yang kemudian  diikuti  oleh  podsolik,  latosol  dan  andosol. Hal  ini  cukup  beralasan  mengingat  bahwa  regosol mempunyai tekstur yang paling kasar dengan  pori drainase yang  paling  banyak.  Distribusi  ukuran  pori  mempunyai peranan  yang  sangat  penting  dalam  mekanisme  pelepasan
air  tanah.  Makin  besar  ukuran  pori,  Makin  mudah  air dilepaskan.  Hal  ini  sejalan  dengan  pendapat  Hanks dan Ashcroft  (1980)  yang  mengemukakan  bahwa pada pori yang  berukuran  besar  dengan  potensial  air  yang  tinggi pemberian  tekanan  sedikit  saja  akan  menyebabkan perubahan kadar air tanah yang cukup besar.
Hal yang unik terjadi pada Tanah Andosol. Meskipun bertekstur  agak  kasar  dan  mempunyai  pori  drainase  yang
eukup  banyak,  laju  penurunan  kadar  air  tanah  dengan waktu  merupakan  yang  paling  lambat.  Hal  ini  terjadi karena  Andosol  mempunyai  kadar  bahan  organik  yang tinggi.  Tanah  dengan  bahan  organik  yang  tinggi  dapat
80
70 60 CD ~ 50 ~ ';f. 40 ' - " .... :.;:  30 .... eu ~ 20 10 o ... ~ ~~ ~ ~ o 10 20 30 ~ w 40
memegang air dalam jumlah yang lebih banyak dan dalam waktu  yang  lebih  lama  (Hillel,  1980;  Larson  and  Clapp, 1984).
;: 50 60 70 80
Waktu (Jam) ~PodsolikMK -e-Latosol ~Andosol -+-Regosol
Gambar 2.  Kadar air Tanah Menurut Waktu Setelah Tanah Jenuh Sempuma dan  Dibiarkan bebas terdrainase
Kadar  Air Kapasitas Lapang
,Kadar  air  kapasitas  lapang  hasil  penetapan  di laboratorium  dengan  KA  pada  pF  2.54  dan  metode drainase disajikan pada Tabel3.
Tabel  3  menunjukkan  bahwa  kadar  air  kapasitas lapang hasil pengukuran dengan "pressure plate apparatus" pada  pF  2.54  eenderung  lebih  keeil  dibandingkan  dengan hasH pengukuran  metode  drainase.  Kondisi  demikian berlaku untuk semua jenis tanah yang  diamati.  Perbedaan tersebut  disebabkan  oleh  beberapa  hal yaitu:  I) pengukuran  kadar  air  kapasitas  lapang  dengan  metode Pressure  Plate  dilakukan  dengan  menggunakan  eontoh tanah  utuh  yang  diberi  tekanan  setara  pF  2.54  (1/3  Bar).
Pemberian  tekanan  1/3  bar  ini  sebenarnya  hanya merupakan pendekatan (arbitrer). Berapa  tekanan sebenarnya  yang  harus  diberikan  agar drainase bebas berhenti  dapat berbeda untuk setiap jenis tanah.  2) contoh tanah  utuh  yang  digunakan  pada  penetapan kadar air kapasitas  lapang  dengan  metode  Pressure  Plate  hanya setebal kurang lebih  I em.  Air yang ada pada contoh tanah tersebut  lebib  mudah  bilang  dibandingkan dengan air dalam tanah dengan kolom  yang tebal seperti pada metode drainase.  3)  Pengukuran  dengan  metode  pressure  plate mengabaikan  karakteristik profil  tanah secara keseluruhan yang  tentunya  akan  menyebabkan  proses  pelepasan  air eenderung lebih mudah.
Tabel3.  Nilai Kadar Air Kapasitas Lapang yang Ditetapkan dengan Metode Pressure Plate dan  Metode Drainase
Kadar Air Kapasitas Lapang *) Waktu KAKL**) Jenis Tanah pF 2.54 Drainase berhenti (Jam) Latosol Darmaga 50.1 51.4 74 . Podsolik Merah Kuning Jasinga 50.4 53.8 73 Andosol Sukamantri 59.1 60.3 76 Regosol Sindang Barang 35.1 34.7 45
•• j waktu yang dibutuhkan sampai kadar air konstan/hampir konstan,  •• ) volume
Tabel  3 juga  menunjukkan  bahwa  perbedaan  antara Kadar  air  pF  2.54  dengan  kadar  air  drainase  berhenti berbeda  untuk  tanab  yang  berbeda.  Perbedaan  tertinggi 80
dijumpai  pada  Regosol  Sindang  Barang. Hal  ini mengindikasikan  bahwa  penyetaraan kadar air  kapasitas lapang  dengan  kadar  air  pF  2.54  eenderung  memberikan
Jumal Tanah dan  Lingkungan, Vol.  9 No.2,  Oktober 2007:77-81
hasil  yang  terlalu  rendah. Beberapa  ahli  beranggapan bahwa  kadar  air  kapasitas  lapang  untuk  tanah  berpasir lebih  sesuai  jika  disetarakan  dengan  KA  pF  2  dari  pada kadar air pF 2.54.
Hasil  penelitian  juga  menunjukkan  bahwa  waktu drainase berhenti/hampir berhenti bervariasi untuk berbagai  jenis  tanah  yang  diamati  (Tabel  3). Regosol Sindang  Barang  mempunyai  waktu  drainase  yang  jauh lebih  pendek (45  jam) dibandingkan  ketiga  tanah  lainnya. Hal  ini  terutama  terjadi  karena  Regosol  Sindang  Barang mempunyai  tekstur yang kasar dengan  kadar pasir > 60 % dengan  pori  makro  (pori  drainase)  yang  dominan  (Tabel I),  sehingga  pada  kondisi  kadar  air  tinggi  proses drainasenya jauh  lebih  cepat.  Pergerakan  air tanah  sangat dipengaruhi  oleh  tektur  tanah.  Hal  ini  sejalan  dengan penelitian  sebelumnya  yang  menyatakan  bahwa  pada kondisi  kadar  air  tinggi,  pergerakan  air  tanah  pada  tanah yang  bertekstur  kasar  dengan  pori  yang  didominasi  pori makro  jauh  lebih  cepat  dibandingkan  dengan  pergerakan air pada tanah  bertektur hal us  dengan  dominasi  pori  mikro (Hillel,  1980); Dani dan Wrath, 2000).

## KESIMPULAN
Andosol  Sukamantri  dengan  kandungan  bahan organik  yang  tinggi  mempunyai  laju  penurunan  kadar  air yang  paling  larnbat,  diikuti  oleh  Latosol  Darmaga, Podsolik Jasinga dan Regosol  Sindang Barang
Kadar  air  kapasitas  lapang  hasil  pengukuran  metode pressure  plate  apparatus  pF  2.54  cenderung  lebih  rendah dengan  KA  kapasitas  lapang  hasil  pengukuran  metoda drainase. Perbedaan  KA  kapasitas  lapang  hasil  kedua metode  tersebut  berbeda  untuk jenis  tanah  yang  berbeda. Perbedaan  tertinggi terdapat pada tanah Regosol Sindangbarang yang bertekstur kasar, diikuti oleh  Podsolik Jasinga,  Latosol Darmaga, dan Andosol Sukamantri.
Waktu  yang  diperlukan  untuk  proses  drainase berbeda untuk jenis tanah yang berbeda.  Regosol  Sindang Barang  mempunyai  waktu  drainase  yang  terpendek  (45 jam), jauh  lebih pendek dari  tiga jenis tanah  lainnya yang secara  umum  mempunyai  waktu  drainase  yang  relatif sarna,  yaitu  berturut-turut  Podsolik  Jasinga  (73  jam), Latosol  darmaga  (74  jam)  dan  Andosol  Sukamatri  (76 jam).

## UCAPAN TERIMA KASIH'
Penulis menyampaikan penghargaan dan terima kasih kepada  para  pegawai  Laboratorium,  terutama  Maspadin dan  Sukatma yang  telah  banyak  membantu dalam  analisis tanah,  serta  semua  pihak  yang  telah  banyak  membantu selama penelitian berlangsung.

## DAFTAR PUSTAKA
Dani,  Or and J.  M.  Wrath.  2000.  Water movement in soil. In M.  E.  Summer  (ed.). Handbook  of  Soil Science.  CRC  Press,  Boca  Raton-London-New York-Washington D.C. p.  A53-A86.
Hanks,  RJ.  and  G.  L.  Ashcroft.  1980. Applied  Soil Physics:  Soil  water and  temperature applications. Springer-Verlag.  Berlin,  Heidelberg,  New  York, Tokyo.
Hillel,  D.  1980.  Fundamentals of Soil  Physics.  Academic Press. New York
Jury,  W.A.,  W.  R.  Gardner,  and  W.  H.  Gardner.  2001. Soil  Physics.  5 th Edition.  John  Wiley  and  Sons,
Inc.  New York-Chichester-Brisbane. 329 p
Kay,  B.  D.  and  D. A. Angers.  2000.  Soil structure. In M. E.  Summer  (ed.). Handbook  of  Soil  Science. CRC  Press,  Boca  Raton-London-New  York- Washington D.C. p. A229-A276.
Larson, W.  E.  and C.  E.  Clapp.  1984.  Effect of organic matter  on  soil  physical  properties.  In.  Organic Matter  and  Rice. International  Rice  Research Institute.  LosBanos-Laguna-Philippines.
Soekardi,  M.  1986.  Cara menduga air tersedia dan sifat- sifat  tanah  lainnya.  Penelitian  Tanah dan Pupuk 5:  28-33
Syam,  A.,  K.  Kariyasa,  E.  SUjitno  dan  Z.  Zaini.  1996. Prosiding  Lokakarya  Evaluasi  Hasil  Penelitian Usahatani  Laban  Kering, 1997. Pusat Penelitian  Tanah  dan  Agroklimat. Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian,
Departemen Pertanian, Bogor.