Kualitas air untuk pertanian:
Irigasi
: Agar tidak merusak tanaman dan tanah
Drainase : Agar tidak mencemari lingkungan
Eutrofikasi
Jadi sebelum dan sesudah memasuki areal
Kualitas air yang dimaksud:
Banyaknya konsentrasi endapan (sedimen) Kandungan sedimen dalam air irigasi akan:
Mempengaruhi tekstur, permeabilitas serta kesuburan tanah
Mempengaruhi daya tampung saluran sehingga meningkatkan biaya untuk pemeliharaan saluran.
Banyaknya unsur-unsur kimia serta mikroba
mempengaruhi kesesuaiannya untuk pertumbuhan dan perkembangan tanaman maupun sifat kimiawi
Sifat kimiawi air irigasi yang terpenting:
Konsentrasi garam total terlarut (salinitas)
Perbandingan banyaknya natrium terhadap
kation-kation lain
Konsentrasi elemen-elemen yang bersifat fototoksit
Konsentrasi bikarbonat dalam hubungannya dengan
Irrigation Water Quality Criteria
Salinity hazard – kandungan total soluble salt
Sodium hazard – proporsi relatif sodium (Na
+)
terhadap ion calcium (Ca
2+) and magnesium (Mg
2+)
pH
Alkalinity - carbonate and bicarbonate
Specific ions: chloride (Cl), sulfate (SO4
2-), boron
a. Konsentrasi Garam Total (Salinitas)
- Konsentrasi garam total kriteria paling penting karena
mempengaruhi langsung tingkat kualitas tanah.
- Tingkat konsentrasi garam yang tinggi sampai batas
tertentu akan meningkatkan tekanan osmotik tanaman sehingga menghambat pertumbuhan dan perkembangan tanaman.
- Besarnya kandungan garam biasanya disetarakan dalam bentuk Konduktifitas Listrik (EC) / daya hantar listrik dengan satuan mmhos/cm atau mhos/cm.
- Total garam terlarut (TDS) mg/l = 640 EC (mhos/cm) ppm = 0,64 EC (mhos/cm)
Kriteria air irigasi berdasarkan EC
Tabel 3. Klasifikasi air berdasarkan kadar garamnya. (AS Kapoor, 2001)
Kadar garam (mg/l) Klasifikasi air < 500 500 – 1500 1500 – 5000 > 5000 35000 > 35000 Bersih / segar Sedang Payau Asin Sangat asin Pahit
b. Perbandingan jumlah natrium
terhadap kation-kation lain
Kandungan natrium yang tinggi dalam air irigasi:
- Rusaknya struktur tanah karena terdispersinya partikel tanah
- Tingginya pH sehingga akan meracuni tanaman
- Keberadaan kation lain (Ca dan Mg) dalam air akan mengurangi sifat merusak dari natrium.
- Penilaian bahaya natrium dinyatakan dalam: Sodium Adsorption Ratio (SAR) Bandingan absorpsi natrium.
Klasifikasi air irigasi berdasarkan nilai SAR
Tabel 5. Klasifikasi air irigasi berdasarkan nilai SAR. (U.S.
Salinity Lab.) – Sodium Hazard
Kelas Keterangan
S1 Air berkadar natrium rendah (SAR < 10).
Air ini dapat dipergunakan untuk irigasi hampir semua tanah dengan sedikit
kemungkinan bahaya terhadap pembentukan kadar Na+ tinggi. Untuk tanaman yang peka terhadap Na+ harus dijaga kemungkinan akumulasi natrium.
S2 Air berkadar natrium sedang (SAR : 10 – 18).
Air ini berbahaya bagi tanah dengan tekstur halus yang mempunyai daya absorpsi tinggi, terutama pada kondisi pencucian yang rendah. Tanah-tanah bertekstur kasar yang mengandung gips atau pada tanah organik dengan permeabilitas yang baik, air ini dapat digunakan.
S3 Air berkadar natrium tinggi (SAR : 18 – 26).
Air ini akan menghasilkan konsentrasi Na+ yang tinggi pada hamper semua tanah. Untuk dapat digunakan pada tanah dengan drainase baik, diperlukan pengolahan tanah secara khusus disertai dengan tersedianya air untuk pencucian yang cukup banyak dan cukup tersedia bahan-bahan organic. Pada tanah mengamdung gips, bahaya natrium ini dapat dikurangi.
S4 Air berkadar natrium sangat tinggi (SAR > 26).
Air ini umumnya tidak baik untuk irigasi, kecuali pada tanah dengan kandungan garam (salinitas) sangat rendah.
Persentase Natrium (% Na
+) diperhitungkan
berdasarkan rumus:
Na
+% Na+ =
x 100%
Na
++ K
++ Ca
2++ Mg
2+Kadar kation-kation dinyatakan dalam me/l
Kation
: Na
+, Ca
2+, Mg
2+Anion
: Cl
-, SO4
2-, HCO
Tabel 6. Klasifikasi air irigasi menurut Scofield (1935)
Kelas air DHL (mhos/cm) Na (%) Cl/SO4 2-(ppm) Boron (ppm) Kategori 1 2 3 4 5 0 – 250 250 – 750 750 – 2000 2000 – 3000 > 3000 0 – 20 20 – 40 40 – 60 60 – 80 > 80 0 – 4 4 – 7 7 – 12 12 – 20 > 20 0 – 0,67 0,67 – 1,33 1,33 – 2,00 2,00 – 2,50 > 2,50 Sangat baik Baik Agak baik Kurang baik Buruk
Air yang baik bagi pertumbuhan tanaman jika bersodium rendah.
Sulit karena sodium terdapat di koloid tanah dan
berfluktuasi sesuai penambahan air irigasi atau hujan dan sistem koloid tanah.
Hubungan antara konsentrasi dan komposisi garam dalam air irigasi dan sodium dalam tanah seperti berikut:
(Mahida, 1983)
Nax (Na+)
= K
Cax + Mgx (Ca2+ + Mg2+) 2
Dimana:
Na+, Ca2+, Mg2+= konsentrasi kation (m.e/l)
Nax, Cax, Mgx = kation yang dapat dipertukarkan (m.e/100 gr tnh)
pH and Alkalinity
Kadar keasaman atau kebasaan air irigasi dinyatakan
sebagai pH (< 7.0 asam; > 7.0 basa).
Range pH normal 6.5 - 8.4.
pH rendah korosi pada sistem irigasi
pH tinggi > 8.5 sering disebabkan kehadiran
konsentrasi bicarbonate (HCO3-) dan carbonate (CO3
2-) atau disebut alkalinity.
High carbonates cause calcium and magnesium ions
mengakibatkan pelepasan minerals dan menyisakan sodium sebagai dominant ion in solution.
This alkaline water could intensify sodic soil conditions.
In these cases, a lab will calculate an adjusted SAR (SARADJ) to reflect the increased sodium hazard.
c. Konsentrasi elemen-elemen yang bersifat
fototoksit
Elemen-elemen yang bersifat fototoksit termasuk
disini adalah kandungan mikroba dan alga yang jika
terkena cahaya matahari, alga akan berkembang
dengan pesat sehingga menurunkan kandungan
oksigen dalam air irigasi. Ini mengakibatkan
Eutrofikasi.
Chloride
Akibat Cloride bagi tanaman
Kenampakan terbakar pada daun (leaf burn)
Diatasi dengan:
Penyiraman pada malam hari atau saat mendung.
Pemberian irigasi secara tetes
Menghindarkan kontak air irigasi dengan daun
Sulfate
Mempengaruhi tanaman pada konsentrasi yang
tinggi.
Karena mempengaruhi kapasitas pengambilan ion
lain yang dibutuhkan tanaman.
Untuk lahan berpasir, diijinkan hingga <1 % organic
Nitrogen
Nitrogen pada irrigation water (N) menunjukkan
kesuburan,
Konsentrasi Ion nitrate pada air irigasi biasanya lebih
tinggi daripada ammonium.
Waters high in N can cause quality problems in crops such
as barley and sugar beets and excessive vegetative growth in some vegetables. However, these problems can usually be overcome by good fertilizer and irrigation management.
Regardless of the crop, nitrate should be credited toward
the fertilizer rate especially when the concentration exceeds 10 ppm NO3-N (45 ppm NO¯3).
d. Konsentrasi bikarbonat dalam hubungannya dengan konsentrasi kalsium (Ca) dan magnesium (Mg).
Bahaya sodium selain dapat dinilai melalui SAR, juga
dapat dideteksi melalui
Residual Sodium
Carbonat
(RSC)
. Konsep ini berdasarkan bahwa
konsentrasi ion-ion bikarbonat (HCO3) dapat
menyebabkan presipitasi dari kalsium dan magnesium
bikarbonat dari larutan tanah yang akhirnya dapat
meracuni tanaman. Dihitung menurut rumus:
RSC = (CO3
2-+ HCO
3-) – (Ca
2++ Mg
2+)
Berdasarkan RSC, kualitas air irigasi
dikelompokkan dalam 3 kelas:
Kelas (1)
RSC (< 1,25 m.e/l) digolongkan air yang cocok dan
baik untuk semua jenis tanah, sehingga memberikan
pertumbuhan tanaman yang normal. Air pada kelas
ini tidak memberikan pengaruh buruk terhadap
Berdasarkan RSC, kualitas air irigasi
dikelompokkan dalam 3 kelas:
Kelas (2)
RSC (1,25 – 2,50 m.e/l). Air ini cocok untuk jenis tanah
tertentu dan untuk tanaman tertentu pula. Biasanya
tanaman yang toleran dan agak toleran terhadap sodium dapat tumbuh. Air ini tidak dapat digunakan pada tanah dengan drainase buruk dan juga perlu pengolahan tanah secara khusus untuk mengurangi salinitas misalnya dengan mengalirkan air bersih (salinitas rendah). Untuk
pemanfaatan tanah ini, dipilih tanaman yang toleran
terhadap kadar garam tinggi seperti tomat, cabe dan ubi jalar.
Berdasarkan RSC, kualitas air irigasi
dikelompokkan dalam 3 kelas:
Kelas (3)
RSC (> 2,5 m.e/l). Air ini tidak cocok dipakai untuk
kepentingan tanaman, karena tingkat kadar
garamnya sangat tinggi. Apabila tanah permeable
dan pengolahan tanah khusus dapat dilakukan
seperti pembasuhan tanah dengan air bersih yang
intesif dan pemilihan tanaman sangat toleran, tanah
ini masih memungkinkan dipakai untuk kepentingan
pertanian.
PETUNJUK KUALITAS AIR UNTUK IRIGASI
Kualitas air untuk irigasi
Tergantung:
- Total garam terlarut dalam air
(TDS=Total Dissolved Salts)
- Jenis dan kondisi tanah
- Iklim
- Jenis tanaman yang diusahakan
- Pengelolaan dan irigasi
Tabel 8. Batasan pemanfaatan air irigasi yang
saline, (India)
Tekstur tanah (% clay) Toleransi tanaman
Nilai EC pada batasan curah hujan daerah
< 350 mm 350-550 mm >550 mm Halus (>30) Sensitif Semi toleran Toleran 1.0 1.5 2.0 1.0 2.0 3.0 1.5 3.0 4.5 Cukup halus (20-30) Sensitif Semi toleran Toleran 1.5 2.0 4.0 2.0 3.0 6.0 2.5 4.5 8.0 Cukup kasar (10-20) Sensitif Semi toleran Toleran 2.0 4.0 6.0 2.5 6.0 8.0 3.0 8.0 10.0 Kasar (<10) Sensitif Semi toleran Toleran -6.0 8.0 3.0 7.5 10.0 3.0 9.0 12.5
Hal-hal yang harus diperhatikan dari
kualitas air:
1. Salinitas tanah akan meningkat seiring meningkatnya
salinitas air irigasi, banyaknya irigasi yang diterapkan dalam satu musim tanam, kehalusan tekstur tanah,dan penurunan konduktivitas hidrolik tanah.
2. Alkalinitas tanah meningkat seiring peningkatan nilai SAR
atau kandungan ion bikarbonat dalam air irigasi.
3. Meskipun pada salinitas rendah (1-3 mmhos/cm), alkalinitas
tanah meningkat seiring meningkatnya nilai RSC.
4. Air irigasi yang saline (Tipe Na-Cl), bisa aman digunakan di
daerah yang memiliki drainase yang baik, tekstur tanah kasar, dan muka air tanah yang rendah.
5. Air saline bisa dipergunakan untuk mengairi tanaman yang
toleran.
6. Efek merugikan air saline tidak terjadi di daerah curah hujan
Tabel 9. Jenis tanaman yang sensitive, semi toleran dan
toleran terhadap garam.
Sensitif Semi toleran Toleran
Kacang tanah Kacang panjang Kedelai Jeruk Lemon Apel Peach Pear Jagung Padi Tebu Kapas Melon Semangka Selada keriting Kobis Bawang Kentang Mangga Gandum Barley (gandum bir) Oat Bit Jambu Palm Kelapa
TUGAS
Bagi mendaji 4 kelompok sesuai nomer urut absen Cari Artikel Tentang
“Water Quality Assessment”
1. Open Channel Irrigation 2. Hidroponik
3. Air tanah
4. Irigasi Sprinkler / tetes
Kemudian buat semacam Petunjuk Teknis.
