Sifat fisik tanah
Analisis sifat fisik tanah Inceptisol, Latosol, dan Andepts meliputi tekstur tanah, kerapatan massa, kerapatan partikel, dan porositas tanah. Hasil analisis ketiga tanah tersebut dapat dilihat pada Tabel 5.
Tabel 5. Hasil analisa tekstur tanah
Tekstur Satuan Inceptisol Latosol Andepts
Pasir % 35.28 23.28 49.28 Debu % 23.28 17.28 16.00 Liat % 41.44 59.44 34.72 Tekstur - Li Li Llip C-Organik % 0.85 0.04 0.26 ket : Li = Liat
Llip = lempung liat berpasir
Tabel 5 menunjukkan bahwa berdasarkan perbandingan kandungan pasir, debu, dan liat tanah Inceptisol bertekstur Liat, tanah Latosol bertekstur Liat, dan tanah Andepst bertekstur Lempung liat berpasir. Hasil analisa ini dapat ditentukan dengan segitiga USDA (United State Department of Agiculture).
Menurut Islami dan Utomo (1995) tekstur tanah akan mempengaruhi kemampuan tanah untuk menyimpan, mengalirkan air, dan menyediakan hara tanaman. Berdasarkan Tabel 5 tanah Inceptisol dan Latosol bertekstur liat yang sulit meloloskan air untuk meresap lebih dalam, namun memiliki kemampuan menyimpan air yang tinggi. Hal ini sesuai dengan literatur Foth (1994) yang menyatakan bahwa tanah liat memiliki kemampuan menyimpan air yang tinggi, tetapi sulit untuk meloloskan air. Sedangkan untuk tanah Andepts yang berdasarkan Tabel 5 memiliki tekstur lempung liat berpasir cukup mudah meloloskan air, hal ini dikarenakan nilai fraksi pasir yang cukup besar.
Hasil analisis sifat-sifat fisik tanah yaitu kerapatan massa (bulk density), kerapatan partikel (particle density), serta porositas dapat dilihat pada Tabel 6 Tabel 6. Nilai kerapatan massa, kerapatan partikel dan porositas
Tanah Kerapatan Massa (g/cm3)
Kerapatan Partikel (g/cm3) Porositas (%)
Inceptisol 1.20 2.58 54
Latosol 1.04 2.57 59
Andepts 1.04 2.63 60
Tabel 6 menunjukkan bahwa nilai kerapatan massa (bulk density) pada tanah Inceptisol adalah sebesar 1,20 g/cm3 yang berarti bahwa dalam setiap 1 cm3 volume tanah Inceptisol total (termasuk pori-porinya) terdapat sekitar 1,20 g tanah Inceptisol kering. Nilai kerapatan massa (bulk density) pada tanah Latosol dan Andepts adalah sebesar 1,04 g/cm3 yang berarti bahwa dalam setiap 1 cm3 volume tanah Latosol dan Andepts total (termasuk pori-porinya) terdapat sekitar 1,04 g tanah Latosol dan Andepts. Hal ini sesuai dengan literatur Foth (1984) yang menyatakan bahwa tanah yang bertekstur liat memiliki kepadatan tanah 1,0-1,35 g/cm3. Literatur Islami dan Utomo (1995) menyatakan bahwa besarnya kerapatan massa tanah-tanah pertanian bervariasi dari sekitar 1,0 g/cm3 sampai 1,6 g/cm3. Sedangkan nilai kerapatan partikel (particle density) pada tanah Inceptisol adalah sebesar 2,58 g/cm3. Kerapatan partikel (particle density) pada tanah Latosol adalah sebesar 2,57 g/cm3, dan pada tanah Andepts sebesar 2,63 g/cm3. Menurut Sarief (1986) kerapatan partikel tanah (particle density) pada umumnya berkisar antara 2,6-2,7 g/cm3. Ketiga tekstur tanah yang diteliti adalah menggambarkan keadaan kerapatan partikel tanah pada umumnya.
Berdasarkan hasil penelitian, nilai porositas pada tanah Inceptisol sebesar 54 %, porositas pada tanah Latosol sebesar 59 % dan porositas pada tanah Andepts sebesar 60 %. Ketiga nilai porositas pada tanah-tanah tersebut tergolong
tinggi. Hal ini sesuai dengan literatur Sarief (1986) yang menyatakan bahwa nilai porositas tanah biasanya berkisar antara 30 - 60 %. Tanah bertesktur halus akan mempunyai nilai persentase ruang pori total lebih tinggi daripada tanah bertekstur kasar.
Dari rumus porositas n = �1−ρb
Pp�x 100%, maka diketahui bahwa nilai porositas ditentukan oleh nilai kerapatan massa dan kerapatan partikel tanah. Jika semakin besar perbedaan nilai kerapatan massa dengan nilai kerapatan partikel, maka nilai porositas juga akan semakin besar.
Kadar Air Kapasitas Lapang
Nilai kadar air kapasitas lapang pada tanah Inceptisol, Latosol, dan Andepst dapat dilihat pada Tabel 7.
Tabel 7. Kadar air kapasitas lapang volumetrik dan ketebalan
Tanah
Kadar Air Kapasitas Lapang (%) Basis kering Kadar air
Volumetrik
Ketebalan (cm)
Inceptisol 44,49 53,38 10,67
Latosol 45,46 47,27 9,45
Andepts 44,01 45,77 9,15
Tabel 7 menunjukkan bahwa ketebalan air kapasitas lapang pada tanah Inceptisol tinggi, hal ini disebabkan karena tanah Inceptisol mempunyai kerapatan massa yang lebih besar (Tabel 6), sehingga tanah tersebut mempuyai kandungan air volumetrik yang lebih tinggi. Nilai ini digunakan sebagai acuan (batas atas) pemberian irigasi pada tanaman agar sesuai dengan kebutuhan air tanaman.
Evapotranspirasi
Pada fase awal pertumbuhan tanaman sawi tidak diukur nilai evapotranspirasinya. Hal ini dikarenakan belum optimalnya pertumbuhan tanaman sawi. Nilai evapotranspirasi pada fase tengah dan akhir tanaman dapat dilihat pada Tabel 8.
Tabel 8. Evapotranspirasi pada fase tengah dan akhir tanaman sawi Fase Tanaman Evaporas i (Ep) (mm/hari ) Koefisien Panci Evapopan (k) Evaporasi Potensial (Et0) (mm/hari) Koefisien Tanaman (kc)* Evapotranspira si (ET) (mm/hari) Fase tengah (16-30 hari) 2 0.8 1.6 1,2 1,92 Fase akhir (31-45hari) 2 0.8 1.6 0,6 0,96
*) Sumber: Allen, dkk (1998) dalam Kumar, dkk (2011)
Gambar 3. Grafik evapotranspirasi (ETc) pada fase tengah dan akhir pertumbuhan tanaman sawi
Gambar 3 menunjukkan grafik evapotranspirasi (ETc) pada fase tengah dan akhir pertumbuhan tanaman sawi yang didapat dari Tabel 8.
Berdasarkan Tabel 8 dan Gambar 3, dapat dilihat evapotranspirasi yang terbesar pada tanaman sawi terdapat pada fase tengah pertumbuhan yaitu 1,92 mm/hari atau 86,81 ml/hari dan evapotranspirasi yang terkecil terdapat pada fase akhir pertumbuhan yaitu 0,96 mm/hari atau 43,40 ml/hari. Pada fase tengah
0 0.5 1 1.5 2 2.5
Fase Tengah Fase Akhir
E vap ot r an sp ir as i (mm/h ar i)
pertumbuhan tanaman akan lebih banyak membutuhkan air dari pada fase akhir pertumbuhan.
Nilai evapotranspirasi pada fase tengah dan fase akhir tanaman kedelai dapat dilihat pada Tabel 9.
Tabel 9. Evapotranspirasi pada fase tengah dan fase akhir tanaman kedelai Fase Tanaman Evaporas i (Ep) (mm/hari ) Koefisien Panci Evapopan (k) Evaporasi Potensial (Et0) (mm/hari) Koefisien Tanaman (kc)* Evapotranspira si (ET) (mm/hari) Fase Tengah (31-45 hari) 2 0,8 1,6 1,15 1,84 Fase Akhir (46-80 hari) 2 0,8 1,6 0,70 1,12
*) Sumber: Doorenbos dan Kassam (1979) dan Kung dalam Somaatmadja (1985)
Gambar 4. Grafik evapotranspirasi (ETc) pada fase tengah dan akhir pertumbuhan tanaman kedelai
Gambar 4 menunjukkan grafik evapotranspirasi (ETc) pada fase tengah dan akhir pertumbuhan tanaman kedelai yang didapat dari Tabel 9.
Berdasarkan Tabel 9 dan Gambar 4, evapotranspirasi yang terbesar pada tanaman kedelai terdapat pada fase tengah pertumbuhan yaitu 1,84 mm/hari atau 83,19 ml/hari dan evapotranspirasi yang terkecil terdapat pada fase akhir pertumbuhan yaitu 1,12 mm/hari atau 50,64 ml/hari. Pada fase tengah
0 0.5 1 1.5 2
Fase Tengah Fase Akhir
E vap ot r an sp ir as i (mm/h ar i)
pertumbuhan tanaman akan lebih banyak membutuhkan air dari pada fase akhir pertumbuhan. Bedasarkan nilai evapotranspirasi kedua jenis tanaman tersebut bahwa pada fase tengah menunjukkan nilai yang lebih besar dari pada fase akhir. Hal ini sesuai dengan literatur Islami dan Utomo (1995) yang menyatakan bahwa pertumbuhan vegetatif tanaman maksimal terjadi pada periode tengah pertumbuhan. Selain itu luas permukaan tanaman pada periode ini sudah mencapai maksimum sehingga penguapan lebih besar. Apabila dibandingkan nilai evapotranspirasi tanaman sawi dan tanaman kedelai menunjukkan evapotranspirasi tanaman sawi lebih besar. Hal ini disebabkan karena dari bentuk daun tanaman sawi lebih lebar dari pada bentuk daun tanaman kedelai.
Perkolasi
Nilai perkolasi pada fase tengah dan fase akhir pertumbuhan tanaman sawi dapat dilihat pada Tabel 10.
Tabel 10. Perkolasi pada fase tengah dan fase akhir pertumbuhan tanaman sawi
Tanah Perkolasi (cm/hari)
Fase tengah Fase akhir
Inceptisol 0,93 0
Latosol 0 0
Andepts 1,85 0
Pada fase tengah tanaman sawi nilai perkolasi tertinggi adalah pada tanah Andepts, hal ini dikarenakan sifat fisik tanah Andepts yang banyak mengandung pasir, sehingga mudah meloloskan air. Dan pada tanah Latosol tidak terjadi perkolasi dikarenakan kandungan liat pada tanah tersebut tinggi, sehingga sukar meloloskan air. Sedangkan tanah Inceptisol, Latosol dan tanah Andepts pada fase akhir tanaman sawi tidak mengalami perkolasi (bernilai nol).
Dari Tabel 11 dapat dilihat bahwa, nilai perkolasi terbesar pada fase tengah pertumbuhan yaitu pada tanah Inceptisol sebesar 0,41 cm/hari dan nilai
perkolasi terendah adalah 0 cm/hari pada fase tengah tanah Latosol, fase akhir tanah Latosol dan tanah Inceptisol.
Hasil pengukuran perkolasi pada fase tengah pertumbuhan dan fase akhir pertumbuhan tanaman kedelai dapat dilihat pada Tabel 11.
Tabel 11. Perkolasi pada fase tengah dan fase akhir pertumbuhan tanaman kedelai
Tanah Perkolasi (cm/hari)
Fase tengah Fase akhir
Inceptisol 0,41 0
Latosol 0 0
Andepts 0,16 0
Penyebaran Air di Daerah Perakaran
Efisiensi Pemakaian Air
Nilai efisiensi pemakaian air pada tanah bertanaman sawi dan bertanaman kedelai dapat dilihat pada Tabel 12.
Tabel 12. Nilai efisiensi pemakaian air tanaman sawi dan kedelai Ea (%)
Tanah Sawi Kedelai
Fase tengah Fase akhir Fase tengah Fase akhir
Inceptisol 53,48 100 90,87 100
Latosol 100 100 100 100
Andepts 35,89 100 91,98 100
Dari Tabel 12 dapat dilihat bahwa efisiensi pemakaian air pada tanah Latosol baik untuk tanaman sawi maupun tanaman kedelai di setiap fasenya memiliki nilai efisiensi yang tinggi dibandingkan dengan tanah lainnya. Hal ini disebabkan karena tidak terjadinya perkolasi pada tanah tersebut (Tabel 10 dan Tabel 11) dan seperti yang dapat dilihat pada Tabel 5 kandungan liat pada tanah Latosol sangat tinggi, sehingga tanah Latosol cenderung sulit meloloskan air dan air yang tersedia di dalam tanah diserap oleh akar tanaman sebelum terjadinya perkolasi.
Efisiensi Penyimpanan Air
Nilai efisiensi penyimpanan air pada tanah bertanaman sawi dan bertanaman kedelai dapat dilihat pada Tabel 13.
Tabel 13. Nilai efisiensi penyimpanan air tanaman sawi dan kedelai Es (%)
Tanah Sawi Kedelai
Fase tengah Fase akhir Fase tengah Fase akhir
Inceptisol 100 51,34 100 69,74
Latosol 31,79 13,27 41,54 78,24
Andepts 100 9,16 100 25,97
Efisiensi penyimpanan air pada tanah bertanaman sawi dapat dilihat pada Tabel 13. Nilai efisiensi penyimpanan air tanah Inceptisol bertanaman sawi pada fase tengah dan fase akhir pertumbuhan memiliki nilai efisiensi penyimpanan air yang tinggi daripada jenis tanah yang lain, demikian juga dengan nilai efisiensi penyimpanan air tanah Inceptisol bertanaman kedelai pada fase tengah dan fase akhir pertumbuhan. Efisiensi penyimpanan air pada tanah Inceptisol fase tengah dan fase akhir dikategorikan baik. Hal ini menunjukan bahwa tanah pada fase tengah dan fase akhir pertumbuhan sudah terpenuhi oleh air yang dibutuhkan oleh perakaran hal ini sesuai dengan literatur Hansen, dkk. (1992) yang menyatakan bahwa efisiensi penyimpanan air irigasi penting apabila air yang tidak memadai disimpan pada daerah perakaran selama pemberian air irigasi.
Kecukupan Air Irigasi
Efisiensi pemberian air pada tanaman sangat penting untuk diketahui, dengan mengetahui nilai pemberian air yang tepat, maka air yang disalurkan tidak akan ada yang sia-sia. Hal ini sesuai dengan literatur Hansen, dkk 1992 yang menyatakan bahwa apabila pemakai air irigasi menggunakan air yang lebih banyak daripada kemampuan tanah menyimpan air, maka kelebihan air akan
terbuang percuma. Konsep dari efisiensi pemberian air terdiri dari beberapa perhitungan efisiensi, dan yang digunakan dalam penelitian ini adalah efisensi pemakaian air dan efisiensi penyimpanan air. Menurut Hansen, dkk 1992 konsep efisiensi adalah untuk menunjukkan dimana peningkatan dapat dilakukan yang akan menghasilkan pemberian air irigasi yang lebih efisien.
Dari hasil efisiensi penyimpanan air dan efisiensi pemakaian air pada fase tengah pertumbuhan dan fase akhir pertumbuhan tanaman sawi pada tanah Andepts, Latosol, dan Inceptisol (nilai kadar air sebelum dan sesudah penyiraman dan nilai kapasitas lapang) didapat nilai kecukupan air irigasi pada tanah bertanaman sawi seperti dinyatakan pada Gambar 5, 6, dan 7.
Sebagai dasa menentukan kecukupan air irigasi adalah terpenuhinya pemberian air dalam kondisi kapasitas lapang.
Gambar 5. Kecukupan air irigasi fase tengah dan fase akhir pertumbuhan tanaman sawi pada tanah Inceptisol
Gambar 6. Kecukupan air irigasi fase tengah dan fase akhir pertumbuhan tanaman sawi pada tanah Latosol
Gambar 7. Kecukupan air irigasi fase tengah dan fase akhir pertumbuhan tanaman sawi pada tanah Andepts
Gambar 5 menunjukkan bahwa nilai kecukupan irigasi pada tanah Inceptisol pada fase tengah nilainya sama dengan nilai kapasitas lapang. Dan fase akhir pertumbuhan nilainya dibawah nilai persentase kapasitas lapang.
Gambar 6 menunjukkan bahwa nilai kecukupan air irigasi pada fase tengah pertumbuhan dan fase akhir pertumbuhan tanaman pada tanah Latosol adalah dibawah nilai persentase kapasitas lapang.
Gambar 7 menunjukkan bahwa nilai kecukupan irigasi pada tanah Andepts pada fase tengah pertumbuhan pada semua lapisan nilainya sama dengan nilai persentase kapasitas lapang. Untuk fase akhir pertumbuhan tanaman nilai kecukupan irigasi pada semua lapisan nilainya di bawah nilai persentase kapasitas lapang.
Dari hasil efisiensi penyimpanan air dan efisiensi pemakaian air pada fase tengah pertumbuhan dan fase akhir pertumbuhan tanaman kedelai pada tanah Andepts, Latosol, dan Inceptisol (nilai kadar air sebelum dan sesudah penyiraman dan nilai kapasitas lapang) didapat nilai kecukupan air irigasi pada tanaman kedelai seperti dinyatakan pada Gambar 8, 9 dan 10.
Gambar 8. Kecukupan air irigasi fase tengah dan fase akhir pertumbuhan tanaman kedelai pada tanah Inceptisol
Gambar 9. Kecukupan air irigasi fase tengah dan fase akhir pertumbuhan tanaman kedelai pada tanah Latosol
Gambar 10. Kecukupan air irigasi fase tengah dan fase akhir pertumbuhan tanaman kedelai pada tanah Andepts
Gambar 8 menunjukkan bahwa nilai kecukupan irigasi tanah Inceptisol untuk fase tengah pada semua lapisan nilainya sama dengan nilai kapasitas lapang,. Dan fase akhir pertumbuhan nilainya dibawah nilai persentase kapasitas lapang.
Gambar 9 menunjukkan bahwa nilai kecukupan irigasi pada tanah Latosol pada fase tengah dan fase akhir pertumbuhan nilainya dibawah nilai persentase kapasitas lapang.
Gambar 10 menunjukkan bahwa nilai kecukupan irigasi pada tanah Andepts pada fase tengah pertumbuhan di lapisan 0 - 5 cm dan 6 - 10 cm nilainya
dibawah nilai persentase kapasitas lapang. Namun pada lapisan 11 - 15 cm dan 16 - 20 cm nilainya sama dengan nilai persentase kapasitas lapang. Hal ini
dikarenakan pada lapisan 0 - 5 cm dan 6 - 10 cm terdapat banyak akar tanaman kedelai yang dengan cepat menyerap air . Untuk fase akhir pertumbuhan tanaman nilai kecukupan irigasi pada semua lapisan nilainya sama dengan nilai persentase kapasitas lapang.
Gambar 11. Penyebaran akar tanaman sawi dengan kedalaman air tanah yang dangkal pada 20 sentimeter di bawah permukaan tanah Inceptisol pada fase akhir pertumbuhan
Gambar 12. Penyebaran akar tanaman sawi dengan kedalaman air tanah yang dangkal pada 20 sentimeter di bawah permukaan tanah Latosol pada fase akhir pertumbuhan
Gambar 13. Penyebaran akar tanaman sawi dengan kedalaman air tanah yang dangkal pada 20 sentimeter di bawah permukaan tanah Andepts pada fase akhir pertumbuhan
Gambar 11, 12 dan 13 menunjukkan bahwa kadar air terendah pada tanah Andepts dan Latosol pada fase akhir pertumbuhan tanaman sawi terdapat di lapisan tanah 0 - 5 cm dan lapisan 6 - 10 cm. Hal ini dikarenakan terdapat banyak perakaran pada lapisan tanah 0 - 5 cm dan lapisan 6 - 10 cm, sehingga banyak air yang diserap pada lapisan tersebut dan mengakibatkan kadar air pada lapisan tanah 0 -5 cm dan 6 - 10 cm menjadi lebih rendah daripada lapisan lainnya. Sedangkan pada tanah Inceptisol kadar air terendah terdapat pada lapisan 11 - 15
cm, hal ini karena akar serabut tanaman sawi lebih banyak pada lapisan 11 - 15 yang banyak menyerap air.
Gambar 14. Penyebaran akar tanaman kedelai dengan kedalaman air tanah yang dangkal pada 20 sentimeter di bawah permukaan tanah Inceptisol pada fase akhir pertumbuhan
Gambar 15. Penyebaran akar tanaman kedelai dengan kedalaman air tanah yang dangkal pada 20 sentimeter di bawah permukaan tanah Latosol pada fase akhir pertumbuhan
Gambar 16. Penyebaran akar tanaman kedelai dengan kedalaman air tanah yang dangkal pada 20 sentimeter di bawah permukaan tanah Andepts pada fase akhir pertumbuhan
Gambar 14, 15 dan 16 menunjukkan bahwa kadar air terendah pada tanah Andepts dan Latosol pada fase akhir pertumbuhan tanaman kedelai terdapat di lapisan tanah 0 - 5 cm dan lapisan 6 - 10 cm. Sedangkan pada tanah Inceptisol kadar air terendah terdapat pada lapisan 0 - 5 cm dan 16 - 20 cm.
Berat Kering Tanaman Sawi dan Kedelai
Berat basah dan berat kering tanaman sawi dan kedelai menunjukkan hasil produksi tanaman yang diperoleh dengan menimbang berat keseluruhan tanaman (daun, batang, dan akar) yang dipanen serta berat kering tanaman yang telah dikeringovenkan. Hasil produksi tanaman sawi dan kedalai yang dibudidayakan dapat dilihat pada Tabel 14
Tabel 14. Berat tanaman sawi dan kedelai Tanah Sawi Kedelai Berat Basah (g) Berat kering (g) Kadar Air (%) Berat Basah (g) Berat kering (g) Kadar Air (%) Inceptisol 44,42 9,97 77,57 26,67 7,96 70,15 Latosol 39,97 6,60 83,48 8,86 2,73 69,18 Andepts 33,72 5,86 82,62 9,20 2,18 76,30
Berdasarkan Tabel 14 dapat dilihat bahwa untuk tanaman sawi pada tanah Inceptisol bobot basah rata-rata tanaman yaitu sebesar 44,42 g, bobot kering tanaman yaitu 9,97 g. Pada tanah Latosol bobot basah rata-rata tanaman yaitu sebesar 39,97 g, bobot kering tanaman yaitu 6,60 g. Pada tanah Andepts bobot basah rata-rata tanaman yaitu sebesar 33,72 g, bobot kering tanaman yaitu 5,86 g. Dari hasil penelitian, dapat dilihat bahwa berat tanaman sawi yang dihasilkan belum maksimal. Menurut KEPMENTAN No 253/kpt/TP.240/5/2000 pada kemasan benih, untuk jenis Tosakan berat pertanaman dapat mencapai 250 g. Hal ini dikarenakan kondisi lingkungan pembudidayaan yaitu suhu rata-rata harian rumah kaca, kondisi iklim dan penyinaran sinar matahari yang tertangkap oleh rumah kaca dan kebutuhan fotosintesis tanaman tidak secara maksimal sehingga tanaman tidak tumbuh optimal yang diketahui oleh berat kering tanaman caisim yang sangat rendah. Hal ini sesuai dengan literatur Rukmana (1994) yang menyatakan bahwa kondisi penyinaran matahari dikehendaki untuk pertumbuhan tanaman sawi adalah 10-13 jam per hari.
Berdasarkan Tabel 14 dapat dilihat bahwa untuk tanaman kedelai pada tanah Inceptisol bobot basah rata-rata tanaman yaitu sebesar 26,67 g, bobot kering tanaman yaitu 7,96 g. Pada tanah Latosol bobot basah rata-rata tanaman yaitu sebesar 8,86 g, bobot kering tanaman yaitu 2,73 g. Pada tanah Andepts bobot basah rata-rata tanaman yaitu sebesar 9,20 g, bobot kering tanaman yaitu 2,18 g.
Berdasarkan nilai kadar air tanamannya, kadar air tanaman sawi lebih besar daripada nilai kadar air tanaman kedelai, hal ini dikarenakan pada batang tanaman sawi banyak mengandung air dan penyerapan air pada tanaman sawi lebih besar karena untuk memenuhi nilai evapotranspirasi yang juga besar dibandingkan dengan tanaman kedelai.