Kandungan dan Potensi Air Tanah

Kandungan air tanah mengukur seberapa banyak air yang ditahan oleh tanah, sementara potensi air tanah mengukur keadaan energi air tersebut, yang bersama-sama menjelaskan kuantitas dan ketersediaan air dalam tanah.

Definition

Kandungan air tanah adalah jumlah air dalam tanah yang dinyatakan sebagai fraksi massa atau volume; potensi air tanah adalah energi potensial air tersebut per unit kuantitas relatif terhadap air bebas, yang didominasi dalam tanah tidak jenuh oleh potensi matriks yang timbul dari gaya kapiler dan adsorptif.

Scope

Topik ini mencakup kandungan air volumetrik dan gravimetrik, komponen potensi air tanah (matriks, gravitasi, dan osmotik), kurva retensi air tanah, serta titik referensi agronomis kapasitas lapang, titik layu permanen, dan air tersedia bagi tanaman. Topik ini membedakan antara jumlah air yang ada dengan seberapa kuat air tersebut ditahan.

Core questions

• Bagaimana kandungan air tanah diukur dan dinyatakan?
• Apa saja komponen potensi air tanah?
• Apa yang dihubungkan oleh kurva retensi air, dan mengapa berbeda di antara jenis tanah?
• Apa arti kapasitas lapang, titik layu, dan air tersedia bagi tanaman?

Key concepts

• Kandungan air volumetrik dan gravimetrik
• Potensi matriks, gravitasi, dan osmotik
• Kurva retensi air
• Kapasitas lapang
• Titik layu permanen
• Air tersedia bagi tanaman

Key theories

Konsep potensi air tanah

Keadaan energi air tanah adalah jumlah potensi matriks, gravitasi, dan osmotik; air mengalir dari potensi total yang lebih tinggi ke yang lebih rendah, dan ketersediaan bagi tanaman menurun seiring potensi matriks menjadi lebih negatif.

Kurva retensi (karakteristik) air

Hubungan antara kandungan air dan potensi matriks, yang diatur oleh distribusi ukuran pori, mendefinisikan berapa banyak air yang ditahan tanah pada energi tertentu dan mendasari kapasitas lapang, titik layu, dan kapasitas air tersedia.

Mechanisms

Air ditahan dalam tanah oleh gaya kapiler di pori-pori dan oleh adsorpsi pada permukaan partikel, keduanya lebih kuat pada tanah berpori halus dan bertekstur halus. Saat tanah mengering, air hanya tersisa di pori-pori yang semakin kecil dan lapisan tipis, sehingga potensi matriks menjadi lebih negatif dan air yang tersisa ditahan lebih kuat. Kapasitas lapang adalah kandungan setelah drainase bebas, titik layu adalah kandungan di bawah mana tanaman tidak dapat mengekstrak air, dan perbedaannya adalah air yang tersedia bagi tanaman.

Clinical relevance

Mengetahui kandungan dan potensi air memungkinkan petani menjadwalkan irigasi, memperkirakan berapa lama tanaman dapat bertahan di antara penyiraman, dan menghindari stres kekeringan serta genangan air; konsep yang sama memandu desain drainase dan interpretasi sensor kelembaban tanah.

History

Buckingham memperkenalkan potensi kapiler air tanah pada tahun 1907, dan pekerjaan selanjutnya memformalkan kurva retensi air serta konsep kapasitas lapang dan titik layu, memberikan dasar kuantitatif bagi agronomi dan fisika tanah untuk menjelaskan kelembaban tanah.

Key figures

• Daniel Hillel
• Edgar Buckingham
• Lorenzo A. Richards

Seminal works

• hillel1998
• brady2016

Frequently asked questions

Apa perbedaan antara kapasitas lapang dan titik layu?

Kapasitas lapang adalah air yang ditahan tanah setelah gravitasi mengalirkan pori-pori terbesar, batas atas air yang mudah disimpan, sedangkan titik layu permanen adalah batas yang lebih kering di mana air yang tersisa ditahan terlalu kuat untuk diekstrak oleh tanaman; air di antara keduanya adalah air yang tersedia bagi tanaman.

Dapatkah tanah memiliki banyak air namun tetap membuat tanaman stres?

Ya. Jika air ditahan pada potensi yang sangat negatif, seperti pada tanah liat kering atau tanah salin, tanaman mungkin tidak dapat mengekstraknya meskipun kandungan air terukur, karena ketersediaan bergantung pada keadaan energi air, bukan hanya jumlahnya.