1.4. Mutu Airtanah dan Air Permukaan Air minum manusia

Mutu Airtanah dan Air Permukaan

1.4.

1


1.4.1. Air minum manusia Contoh air terdiri dari airtanah (1 contoh), air sumur (3 contoh), air permukaan yakni di long strorage (1 contoh) dan di saluran drainase jalan (1 contoh). Hasil analisis laboratorium tercantum pada Tabel 1.4.1. Salinitas airtanah (EC) sekitar 10 mS/cm, dengan pH 7 - 8. 1 Salinitas air di saluran drainase jalan EC=2.9 mS/cm, pH 7.5. Air permukaan di long storage EC=5.5 mS/cm, pH = 7.6. Air sumur dengan kedalaman 5 meter di dekat Base Camp salinitasnya EC=7.1 mS/cm, pH 7.2. Air tersebut hanya digunakan untuk mencuci dan mandi, sedangkan untuk keperluan memasak dan air minum didatangkan air kemasan galon dari Merauke. Sumur di lokasi penduduk lokal dengan kedalaman 5 meter EC=6.9 mS/cm, pH 7.3. Untuk keperluan Hotel Asmat air didatangkan dari Danau Biru menggunakan tangki air dipompa ke tower hotel. Air jernih tak berwarna, tak berasa, salinitas air di hotel EC=1.1 mS/cm, pH 7. 2. Informasi sementara air yang digunakan penduduk di Merauke bersumber antara lain dari danau Biru. Sedangkan untuk air minum digunakan air galon isi ulang yang sumber airnya dari beberapa danau sekitarnya antara lain danau Biru. Air sumur penduduk (kedalaman 5 m) di Kuprik biasa digunakan sebagai air minum oleh penduduk, tak berwarna, tak berbau, EC = 1.6 mS/cm, pH 7.1, dilakukan penyaringan dengan kain masih terdapat endapan kapur. Pada musim kemarau air sumur terasa payau. Perlu dicarikan teknologi sederhana untuk pengendapan kapur. Kesadahan yang tinggi dicirikan dengan sulitnya sabun berbusa jika digunakan untuk air mandi. Kriteria baku mutu air untuk air minum, air bersih dan air baku tercantum pada

Tabel 1.4.2. Berdasarkan kriteria tersebut, maka air sumur penduduk di Kuprik

kandungan Cl dan SO4 nya masih di bawah batas baku maksimum untuk air minum, tetapi kandungan CaCO3 sudah di atas baku maksimum. Jika akan digunakan untuk air minum, diperlukan proses pengendapan CaCO3. Air sumur penduduk di lokasi dan di base camp Medco memperlihatkan kandungan Cl, SO4, CaCO3 sudah di atas batas mutu maksimum, sehingga tidak layak untuk diminum.

Metoda untuk memperkecil kesadahan dapat dilakukan dengan penambahan bahan kimia kapur (lime Ca(OH)2) berbentuk dry powder dan abu soda (Na2CO3) berbentuk powder atau larutan, yang akan merubah komponen kesadahan menjadi tidak larut dan mengendap, kemudian dilakukan penyaringan (filtrasi) pasir. Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 = 2CaCO3 + 2H2O CaSO4 + Na2CO3 = CaCO3 + Na2SO4 CaCl2 + Na2CO3 = CaCO3 + 2NaCl

1 2

1 mS/cm (mili Siemens per cm)= 1 mmhos/cm (mili mhos per cm) Air minum kemasan botol merk Aqua EC=0,33 mS/cm, pH 7

Created by D.K.Kalsim, Sept 2008, ed. 17/4/2009


2

Tabel 1.4.1. Hasil analisis kimia air No

DHL o 25 C

Air Bebas Lumpur pH

dS/m

Mg

Ca

Na

NO3

SO4

Cl

B

CO3

HCO3

----------------------------------(mg/L)----------------------------------------------

1 2 3

1.61 7.06 5.46

7.1 7.2 7.6

19.4 251.3 272.4

138.3 438.2 190.9

134.5 1,041.3 750.2

4.2 4.0 3.9

49.1 1,435.8 1,197.1

347.9 2,165.5 1,633.0

0.2 0.9 0.5

484.3 415.2 246.9

0 0 0

4

10.31

7.0

663.8

735.0

1,671.6

5.7

1,875.7

3,372.5

1.0

382.7

0

5 6

6.91 2.87

7.3 7.5

378.7 127.6

675.5 95.3

834.7 317.4

4.9 3.7

1,943.9 453.6

1,633.0 816.5

0.8 0.2

388.8 311.9

0 0

Keterangan: 1: Air Sumur penduduk Kuprik, 2: Air Sumur Base Camp, 3: Air Long Storage, 4: Airtanah lokasi 1, 5: Air Sumur Penduduk, 6. Air Saluran Drainase Jalan. Satuan salinitas dS/m = mS/cm = mmhos/cm

1.4.2. Air Minum Ternak

Tabel 1.4.3 di bawah ini dapat digunakan sebagai petunjuk penggunaan air asin untuk keperluan ternak dan unggas. Air sumur di sekitar lokasi mempunyai EC sekitar 7 mmos/cm masih cukup baik untuk ternak dengan kemungkinan terjadi diare ringan. Tetapi jelek untuk unggas karena menyebabkan water feces, kenaikan mortalitas dan pertumbuhan berkurang. 1.4.3. Mutu Air untuk Tanaman Parameter yang mempengaruhi mutu air irigasi untuk tanaman adalah: salinitas, permeabilitas, dan toksisitas. Masalah salinitas terjadi jika kandungan garam pada air irigasi atau airtanah cukup besar sehingga akumulasi garam di daerah perakaran tanaman akan terjadi sedemikian rupa sehingga tanaman tidak mampu lagi mengisap air (lengas) tanah di daerah perakaran. Salinitas lengas tanah yang tinggi menyebabkan tekanan osmotik menjadi lebih besar, sehingga sulit diisap oleh akar tanaman. Penurunan isapan air oleh akar menyebabkan terganggunya pertumbuhan tanaman sehingga gejala nya seperti kekurangan air (tanaman layu). Tanaman mengisap sebagian besar air dari bagian atas daerah perakaran, sehingga kondisi salinitas di bagian ini sangat berpengaruh daripada di bagian bawah daerah perakaran. Mengelola kondisi optimum bagian atas perakaran dengan proses pencucian (leaching) menjadi sangat penting untuk tanah berkadar garam tinggi. Permeabilitas dan laju infiltrasi tanah akan menurun akibat dari kandungan garam tertentu atau kekurangan garam tertentu dalam air irigasi. Faktor yang berpengaruh adalah: (a) kandungan Na relatif terhadap Ca dan Mg, (b) kandungan bikarbonat (HCO3) dan karbonat (CO3), dan (c) total kandungan garam dalam air. Toksisitas atau keracunan terhadap unsur Boron (B), Chlorida (Cl) dan Natrium (Na)



3

Tabel 1.4.2. Baku mutu air minum, air bersih, dan air baku Parameter

No 1

FISIKA Suhu

2 3

Warna Bau

4

Rasa

5 6

Kekeruhan Jumlah Zat Padat Terlarut (TDS)

Satuan 0

C

TCU

NTU mg/lt

Kadar Maksimum Air Air Air Baku Minum Bersih Suhu udara 15 Tdk berbau Tdk berasa 5

suhu udara 50 tdk berbau tdk berasa 25 1,500

suhu udara 100

1,000

1,000 7

Total Suspensi Solid (TSS) mg/lt KIMIA 1 Keasaman pH 6.5-8.5 6.5-9.0 6.5-8.5 3+ 2 Alumunium Al mg/lt 0.2 3 Amonia N mg/lt 0.5 2+ 4 Besi Fe mg/lt 0.3 1 1 5 Bikarbonat HCO3 mg/lt 2+ 6 Calcium Ca mg/lt 7 Carbonat CO3 mg/lt 8 Carbon dioksida CO2 mg/lt 9 Chlorida Cl mg/lt 250 600 600 10 Kesadahan CaCO3 mg/lt 500 500 500 2+ 11 Magnesium Mg mg/lt 2+ 12 Mangan Mn mg/lt 0.1 0.5 0.5 13 Nitrat N mg/lt 10 10 10 14 Nitrit N mg/lt 1 1 315 Phosphat PO4 mg/lt 0.5 2+ 16 Raksa Hg mg/lt 0.001 0.001 0.005 217 Sulfat SO4 mg/lt 400 400 400 18 Sisa Khlor Cl2 mg/lt 0.3 19 Sianida CN mg/lt 0.1 0.1 0.1 20 Timbal Pb mg/lt 0.05 0.05 0.05 KHUSUS 1 Zat organik KMnO4 mg/lt 10 10 2 Oksigen terlarut DO mg/lt min 6.0 3 BOD BOD mg/lt 3 4 COD COD mg/lt 5 Detergent terlarut mg/lt 0.5 0.5 0.5 Bakteriologi o 1 Total Koloni 25 C /1 ml o 2 Total Koloni 36 C /1 ml o 3 Coli Group 36 C /100 ml 0 10 10,000 o 4 E.Coli 44 C /100 ml 0 0 2,000 Keterangan: Mutu air minum dan air bersih berdasarkan Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia, No 416/Menkes/Per/IX/1990, Tanggal 3 September 1990 Mutu air baku mutu Golongan A berdasarkan Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia, No 173/Menkes/Per/VIII/77, Tahun 1977 Created by D.K.Kalsim, Sept 2008, ed. 17/4/2009


4

Tabel 1.4.3. Petunjuk penggunaan air salin untuk ternak dan unggas 3 Kandungan garam total (mg/l) < 1.000

EC (mmos/cm) < 1.5

1.000-3.000

1.5 – 5.0

3.000-5.000

5-8

5.000 – 7.000

8 - 11

7.000 – 10.000 > 10.000

11 - 16

Keterangan Salinitas relatif rendah. Sangat baik untuk ternak dan unggas Baik untuk ternak dan unggas. Kemungkinan terjadi diare ringan untuk ternak yang tidak terbiasa Cukup baik untuk ternak. Kemungkinan terjadi diare ringan. Jelek untuk unggas menyebabkan water feces, kenaikan mortalitas dan pertumbuhan berkurang Cukup aman untuk sapi (pedaging, susu), kambing, dan kuda. Jangan diberikan untuk ternak yang hamil dan menyusui. Tidak cocok untuk unggas Tidak cocok untuk unggas dan babi

> 16

Resiko tinggi

Mutu air dan masalah drainase sering berkaitan, sehinga pengendalian kedalaman airtanah menjadi sangat penting. Garam akan berakumulasi pada bagian atas muka airtanah yang salin, sehingga jika muka airtanah terlalu dekat dengan perakaran tanaman maka tanaman akan terpengaruh. Proses pencucian melalui drainase bawah-permukaan sangat diperlukan untuk penyelesaian masalah ini. Suatu petunjuk (guidelines) dalam evaluasi mutu air irigasi (Tabel 1.4.4) diajukan dengan prosedur sebagai berikut: (a) Tingkat kandungan unsur tertentu dalam air yang diduga mengakibatkan masalah tertentu untuk tanaman (b) Mekanisme interaksi tanah-air-tanaman yang menyebabkan pengurangan produksi (c) Tingkat bahaya yang akan terjadi pada waktu yang lama (d) Alternatif pengelolaan untuk mencegah, memperbaiki atau memperlambat akibat negatif Perhitungan adj. SAR

4

SAR (Sodium Adsorption Ratio) =

Na Ca + Mg 2

; Na, Ca, dan Mg adalah konsentrasi

dinyatakan dalam meq/liter.

adj. SAR =

Na Ca + Mg 2

[1 + (8.4 − pHc]

pHc = ( pK 2′ − pK c′ ) + p(Ca + Mg ) + p( Alk ) Sumber: Environmental Studies Board, Nat. Acad. Of Sci., Nat. Acad. Of Eng. Water Quality Criteria, dalam Ayers, R.S and D.W. Westcot, 1976. Water Quality for Agriculture. FAO, Rome, Italy. 4 Adjusted SAR: Sodium Adsorption Ratio yang disesuaikan 3



5

Tabel 1.4.4. Petunjuk untuk interpretasi mutu air irigasi Tingkat Masalah Masalah irigasi Salinitas (mempengaruhi ketersedian air 5 untuk tanaman), ECw (mmhos/cm) Permeabilitas (mempengaruhi laju infiltrasi tanah) Adj. SAR untuk tipe liat: Montmorillonite (2:1 crystal lattice) Illite-Vermiculite (2:1 crystal lattice) Kaolinite-sesquioxides (1:1 crystal lattice) Toksik ion khusus (mempengaruhi tanaman yang peka) Sodium (adj. SAR) Chlorida (meq/l) Boron (mg/l) Pengaruh lainnya: NO3-N atau NH4-N (mg/l) HCO3 (meq/l) untuk irigasi curah pH

Tak ada masalah

Bermasalah

Masalah besar

< 0.75

0.75 ~ 3.0

> 3.0

<6 <8 < 16

6~9 8 ~ 16 16 ~ 24

>9 > 16 > 24

<3 <4 < 0.75

3~9 4 ~ 10 0.75 ~ 2.0

>9 > 10 > 2.0

<5 < 1.5

5 ~ 30 > 30 1.5 ~ 8.5 > 8.5 Normal antara 6.5 ~ 8.4

Dengan menggunakan Tabel 1.4.5, maka pK’2 - pK’c didapat dari jumlah (Ca+Mg+Na), p(Ca+Mg) didapat dari jumlah (Ca+Mg), dan p(Alk) didapat dari jumlah (CO3+HCO3).

Tabel 1.4.5. Tabel untuk menghitung pHc 6

Jumlah konsentrasi (Ca+Mg+Na) (meq/l) 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.40 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 2.0

pK’2pK’c

p(Ca+Mg)

p(Alk)

2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.1 2.1 2.1 2.1 2.1 2.2

4.6 4.3 4.1 4.0 3.9 3.8 3.7 3.6 3.4 3.3 3.2 3.1 3.0

4.3 4.0 3.8 3.7 3.6 3.5 3.4 3.3 3.1 3.0 2.9 2.8 2.7

Jumlah konsentrasi (Ca+Mg+Na) (meq/l) 2.5 3.0 4.0 5.0 6.0 8.0 10.0 12.5 15.0 20.0 30.0 50.0 80.0

pK’2pK’c

p(Ca+Mg)

p(Alk)

2.2 2.2 2.2 2.2 2.2 2.3 2.3 2.3 2.3 2.4 2.4 2.5 2.5

2.9 2.8 2.7 2.6 2.5 2.4 2.3 2.2 2.1 2.0 1.8 1.6 1.4

2.6 2.5 2.4 2.3 2.2 2.1 2.0 1.9 1.8 1.7 1.5 1.3 1.1

ECw: salinitas air dinyatakan dalam konduktivitas listrik (1 mmhos/cm = 1 mS/cm = 1 dS/m) pHc adalah teoritis, pH air irigasi dalam kondisi kontak dengan kapur equilibrium dengan CO2 tanah

5 6



6

Tabel 1.4.6. Analisis kesesuaian air untuk irigasi dS/m

pH

No

Mg

Ca

Na

NO3

SO4

Cl

B

CO3

HCO3

meq/L

meq/L

meq/L

mg/L

meq/L

meq/L

mg/L

meq/L

meq/L

1

1.61

7.1

1.6

6.9

5.8

4.2

1.0

9.8

0.2

16.1

2

7.06

7.2

20.6

21.9

45.3

4.0

29.9

61.2

0.9

13.8

3

5.46

7.6

22.3

9.5

32.6

3.9

24.9

46.1

0.5

8.2

4

10.31

7.0

54.4

36.7

72.7

5.7

39.1

95.3

1.0

12.8

5

6.91

7.3

31.0

33.8

36.3

4.9

40.5

46.1

0.8

12.9

6

2.87

7.5

10.5

4.8

13.8

3.7

9.4

23.1

0.2

10.4

No

SAR

Ca+Mg+Na

Ca+Mg

CO3+HCO3

meq/L

meq/L

meq/L

pK’2pK’c

p(Ca+Mg)

p(Alk)

pHc

Adj SAR

1 2.8 14.3 8.5 16.1 2.3 2.4 1.7 6.4 8.5 2 9.8 87.8 42.5 13.8 2.5 1.7 1.7 5.9 33.9 3 8.2 64.5 31.9 8.2 2.5 1.8 2.0 6.3 25.3 4 10.8 163.8 91.2 12.8 2.5 1.4 1.7 5.6 40.9 5 6.4 101.1 64.8 13.0 2.5 1.5 1.7 5.7 23.6 6 5.0 29.0 15.2 10.4 2.4 2.1 1.9 6.4 15.0 Keterangan: 1: Air Sumur penduduk Kuprik, 2: Air Sumur Base Camp, 3: Air Long Storage, 4: Airtanah lokasi 1, 5: Air Sumur Penduduk, 6. Air Saluran Drainase Jalan. Satuan salinitas dS/m = mS/cm = mmhos/cm

Berdasakan kriteria mutu air untuk tanaman (Tabel 1.4.4), maka penggunaan air permukaan di long storage (nomor 3) dan air sumur penduduk di sekitar lokasi untuk irigasi, ditinjau dari nilai EC, Adj SAR, Cl termasuk dalam klasifikasi bermasalah besar, akan tetapi dari kandungan Boron tidak ada masalah. Nilai EC yang tinggi (>3 mS/cm) mempengaruhi ketersediaan air untuk tanaman, Adj SAR>24 mempengaruhi permeabilitas dan laju infiltrasi tanah, dan kemungkinan keracunan Natrium (Na) dan Chlorida (Cl). Penggunaan air saluran drainase jalan untuk irigasi relatif lebih baik karena Adj SAR=15 masih lebih kecil dari 24, ECw<3 mS/cm, tidak ada kemungkinan keracunan Boron, tetapi masih ada kemungkinan keracunan Na dan Cl. Suatu kejadian pengalaman lapangan penyiraman tanaman menggunakan air tampungan dari long storage memperlihatkan hal tersebut di atas. Semula salinitas air relatif kecil pada bagian lapisan atas, akan tetapi pada lapisan air bagian bawahnya salinitas air menjadi cukup tinggi sehingga tanaman kedelai daunnya menguning (leaf burn atau necrosis). Kemudian dilakukan pencampuran dimana air di long storage diisi kembali dengan memompakan air dari saluran drainase jalan. Salinitas air di saluran drainase keliling petakan lingkaran ke 1, EC=8.7 mS/cm, kedalaman air sekitar 20-30 cm. Pada barisan tanaman kedelai yang baru ditanam, banyak benih yang tidak tumbuh berkecambah diduga kemungkinan salintas permukaan tanahnya cukup tinggi dan beragam. Untuk keperluan irigasi di areal ini perlu dicari sumber air tawar. Ditengarai ada sejumlah rawa yang airnya relatif tawar di sekitar areal ke arah Utara dari lokasi Created by D.K.Kalsim, Sept 2008, ed. 17/4/2009


7

proyek berjarak sekitar 2-3 km Areal rawa tersebut akan disurvai lokasi, volume, dan kemungkinan penyalurannya ke lokasi MRS. Tujuannya agar areal rawa dapat dideliniasi luas dan kedalamannya sehingga potensi volumetriknya dapat diperhitungkan apakah mencukupi kebutuhan air irigasi di areal ini. Uraian lengkap tentang potensi air rawa dijelaskan pada Sub Bab 1.5. Potensi Air Rawa. 1.4.4. Masalah salinitas dan keracunan tanaman 1.4.4.1.

Pengaruh salinitas

Kebanyakan garam dari air irigasi akan tinggal di daerah perakaran tanaman dan terakumulasi, akibat dari proses kenaikan kapiler airtanah dangkal yang asin pada musim kemarau. Untuk mencegah akumulasi garam melewati batas tertentu, diperlukan sejumlah air tawar (air irigasi) untuk berperkolasi dan melarutkan garam tersebut (leaching) melalui proses aliran airtanah atau drainase bawah permukaan. Jumlah air untuk pencucian (leaching) merupakan leaching requirement (LR) didefinisikan sebagai bagian dari air irigasi yang berperkolasi di daerah perakaran tanaman. Salinitas airnya sendiri harus cukup rendah dimana pada kasus di Merauke hanya terjadi pada musim hujan, sedangkan pada musim kemarau salinitas air menjadi tinggi. Jumlah air diperlukan untuk pencucian disebut sebagai LR atau leaching requirement. LR didefinisikan sebagai: LR =

Ddw EC iw = Diw EC dw

/1/

Ddw: jumlah air drainase, Diw: jumlah air irigasi.

Diw = Dcw + Ddw Maka,

Diw =

/2/, Dcw: Jumlah air yang diperlukan tanaman.

 EC dw Dcw =  1 − LR  EC dw − EC iw

  × Dcw 

/3/

Biasanya nilai ECdw menggunakan nilai maksimum ECe, tetapi berdasarkan pengalaman nilai LR tidak cukup karena tidak memperhitungkan ketidak-seragaman kadar garam dalam profil tanah. Disarankan perhitungan LR sebagai berikut: (a) untuk interval irigasi lama: LR =

EC iw 5 × EC e − EC iw

/4/, dimana ECe salinitas

tanah yang menyebabkan 10% pengurangan hasil.; (b) untuk interval irigasi singkat atau irigasi tetes: LR =

EC iw 2 × EC e

/5/.

LR adalah dugaan jumlah air yang diperlukan untuk pencucian garam (leaching requirement) untuk menjaga salinitas airtanah atau tanah masih dalam batas toleransi tanaman. 1.4.4.2.

Perhitungan LR

Dengan menggunakan persamaan /4/ dapat dihitung besarnya LR untuk berbagai jenis tanaman dan berbagai nilai EC air irigasi (ECiw). Nilai ECe diambli nilai Created by D.K.Kalsim, Sept 2008, ed. 17/4/2009


8

ECe dengan penurunan produksi 10% (Tabel 5.3). Hasil analisis tercantum pada Tabel

1.4.7.

Tabel 1.4.7. Perhitungan LR untuk berbagai jenis tanaman dan salinitas air irigasi A. Crop

PADI DAN PALAWIJA Jagung (Zea mays)

LR

NWR/ETc

mmhos/cm ECe (red.yield) ECiw ECiw

Crop

10%

2.5 1.7 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00

Padi (Oriza sativa)

0.04 0.09 0.14 0.19 0.25 0.32 LR

1.04 1.10 1.16 1.24 1.33 1.46 NWR/ETc


Crop

10%

3.80 2.60 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 4.50

Kedelai (Glycine max)

0.03 0.06 0.09 0.12 0.15 0.19 0.23 0.27 0.31 LR

1.03 1.06 1.09 1.13 1.18 1.23 1.29 1.36 1.45 NWR/ETc


10%

5.50 3.70 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 4.50 5.00


0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 0.15 0.17 0.20 0.22

1.02 1.04 1.06 1.09 1.11 1.14 1.17 1.21 1.24 1.29


Crop

9

Ubi jalar (Ipomea batatas)

LR

NWR/ETc


Crop

10%

2.40 1.60 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00

Sorghum (Sorghum bicolor)

0.04 0.09 0.14 0.20 0.26 0.33 LR

1.05 1.10 1.17 1.25 1.36 1.50 NWR/ETc


Crop

10%

5.10 3.40 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.20 3.50 4.00 4.50 5.00

Kacang tanah (Arachis hipogea)

0.02 0.04 0.06 0.09 0.11 0.13 0.14 0.16 0.19 0.21 0.24 LR

1.02 1.04 1.07 1.09 1.12 1.15 1.17 1.19 1.23 1.27 1.32 NWR/ETc


10%

3.50 2.40 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00


0.03 0.06 0.09 0.13 0.17 0.21 0.25 0.30

1.03 1.06 1.10 1.15 1.20 1.26 1.33 1.42


10

D.

RUMPUT PAKAN TERNAK

Crop

Tall wheat grass (Agropyron elongatom)

LR

NWR/ETc


10%


9.90 6.60 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 4.50 5.00 5.50 6.60 7.00 7.50 8.00 8.50 9.00

0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.08 0.09 0.10 0.11 0.13 0.15 0.16 0.18 0.19 0.21 0.22

1.01 1.02 1.03 1.04 1.06 1.07 1.08 1.10 1.11 1.13 1.14 1.18 1.20 1.22 1.24 1.26 1.29


11

Pengaruh salinitas terhadap ketersediaan lengas tanah digambarkan seperti pada Gambar 1.4.1. Pada suatu jenis tanah pada ECsw=3 mmhos/cm mempunyai Total Air Tanah Tersedia (TAT)=16.5 cm air per meter kedalaman tanah. Jika ECsw naik menjadi 15 mmhos/cm maka TAT akan berkurang menjadi sekitar 12 cm/m. Pada ECsw = 30 mmhos/cm maka TAT berkurang lagi menjadi sekitar 6 cm/m. Pada contoh ini jika tanaman dengan ETc=6 mm/hari, kedalaman akar efektif 0.5 meter, faktor deplesi tanaman p=0.6. Maka pada ECsw=3 mmhos/cm tersedia pasok lengas tanah selama 8 hari (165/6), pada ECsw=15 mmhos/cm tersedia untuk 6 hari, pada ECsw=30 mmhos/cm tersedia untuk 3 hari (Tabel 1.4.8). Ilustrasi ini sesuai dengan pengalaman lapangan dimana interval irigasi lebih sering pada air irigasi bersalinitas tinggi. Kepekaan tanaman terhadap salinitas tanah dan air diperlihatkan pada Tabel 5.3 dan Tabel 1.4.9.

Tabel 1.4.8. Pengurangan interval irigasi akibat kenaikan salintas air irigasi ECw TAM d (m) TAM p RAM ETc Interval mmhos/cm mm/m mm mm mm/hari hari 3 165 0.5 82.5 0.6 49 6 8 15 120 0.5 60 0.6 36 6 6 30 60 0.5 30 0.6 18 6 3 TAM: Total Avilable Moisture, d: kedalaman akar efektif, p: faktor deplesi tanaman, RAM: Ready Available Moisture = p x TAM, ETc : evapotranspirasi tanaman, Interval: selang irigasi

1.4.4.3.

Pemilihan Jenis Tanaman

Toleransi jenis tanaman terhadap salinitas tanah dan air dinyatakan dalam hubungan antara nilai salinitas dengan penurunan hasil, seperti pada Tabel 1.4.9 dan Tabel

1.4.10.

1.4.4.4.

Alternatif Pengelolaan Masalah Salinitas

Tujuan utama pemilihan prosedur pengelolaan untuk menanggulangi masalah salinitas adalah memperbaiki ketersediaan lengas tanah untuk tanaman. Beberapa cara pengelolaan adalah: (a) irigasi lebih sering, (b) pilih jenis tanaman yang toleran, (c) aplikasi air irigasi tambahan untuk pencucian tanah, (d) pilih metoda irigasi yang memberikan pengendalian garam lebih baik, (e) sesuaikan budidaya tanaman. Cara yang dapat digunakan untuk memperbaiki atau meningkatkan produktivitas tanah salin, adalah: (a) tambahkan air irigasi untuk proses pencucian akumulasi garam, (b) modifikasi profil tanah untuk memperbaiki aliran perkolasi air, (c) penggunaan drainase buatan jika kedalaman airtanah terlalu dangkal, (d) ganti air irigasi dengan air bersalinitas rendah. 1.4.4.5.

Masalah Permeabilitas Tanah

Permeabilitas rendah akan mengurangi jumlah air yang disimpan dalam tanah, sedangkan salinitas tinggi akan mengurangi lengas tersedia untuk tanaman. Laju infiltrasi 2.5 mm/jam termasuk rendah, sedangkan 12 mm/jam termasuk tinggi. Kandungan Natrium yang tinggi dapat menyebabkan permeabilitas menjadi rendah. Nilai SAR lebih besar dari 6 - 9 pada tanah liat akan menyebabkan permeabilitas



12

rendah. Pengaruh karbonat (CO3) dan bikarbonat (HCO3) dipertimbangkan terhadap permeabilitas dengan menggunakan kriteria Adjusted-SAR.

Gambar 1.4.1. Ketersediaan air tanah teoritis pada berbagai salinitas lengas tanah Tabel 1.4.9. Toleransi tanaman terhadap salinitas (mS/cm) 7 Tanaman

Kapas (Gossypium hirsutum) Gandum (Triticum aestivum) Kedelai (Glycine max) Sorghum (Sorghum bicolor) Kacang tanah (Arachis hipogea) Padi (Oriza sativa) Sesbania (Sesbania macrocarpa) Jagung (Zea mays) Kacang (Phaseolus vulgaris) Korma (Phoenix dactylifera)

Fields Crops Penurunan Hasil (%) 0 10 25 ECe ECiw ECe ECw ECe ECw 7.7 5.1 9.6 6.4 13 18.4 6.0 4.0 7.4 4.9 9.5 6.4 5.0 3.3 5.5 3.7 6.2 4.2 4.0 2.7 5.1 3.4 7.2 4.8 3.2 2.1 3.5 2.4 4.1 2.7 3.0 2.0 3.8 2.6 5.1 3.4 2.3 1.5 3.7 2.5 5.9 3.9 1.7 1.1 2.5 1.7 3.8 2.5 1.0 0.7 1.5 1.0 2.3 1.5 Tanaman buah-buahan 4.0 2.7 6.8 4.5 10.9 7.3

7

50 ECe ECw 17 12 13 8.7 7.5 5.0 11 7.2 4.9 3.3 7.2 4.8 9.4 6.3 5.9 3.9 3.6 2.4 17.9

12

Maks

1)

ECe 28 20 10 18 6.5 11.5 16.5 10 6.5 32

Sumber : Ayers, R.S.; D.W. Westcot, 1976. Water Quality for Agriculture, FAO, Rome. Halaman 26-31



Zaitun (Olea europaea) Jeruk (Citrus sinensis)

2.7 1.7

1.8 1.1

13

3.8 2.3

2.6 1.6

5.5 3.2

Apel (Pyrus malus) dan Pear (Pyrus communis) Anggur (Vitis sp) Alpukat (Persea americana) Strawberi (Fragaria spp)

1.7 1.0 2.3 1.6 1.5 1.0 2.5 1.7 1.3 0.9 1.8 1.2 1.0 0.7 1.3 0.9 Sayuran Brokoli (Brassica italica) 2.8 1.9 3.9 2.6 Tomat (Lycopersicon esculantum) 2.5 1.7 3.5 2.3 Timun (Cucumis sativus) 2.5 1.7 3.3 2.2 Bayem (Spinacia oleracea) 2.0 1.3 3.3 2.2 Kubis (Brassica oleracea capitata) 1.8 1.2 2.8 1.9 Kentang (Solanum tuberosum) 1.7 1.1 2.5 1.7 Ubi jalar (Ipomea batatas) 1.5 1.0 2.4 1.6 Lada (Capsicum frutescens) 1.5 1.0 2.2 1.5 Bawang (Allium cepa) 1.2 0.8 1.8 1.2 Wortel (Daucus carota) 1.0 0.7 1.7 1.1 Tanaman rumputan pakan ternak Tall wheat grass (Agropyron elongatom) 7.5 5.0 9.9 6.6 Bermuda grass (Cynodon dactilon) 6.9 4.6 8.5 5.7 Sudan grass (Sorghum sudanense) 2.8 1.9 5.1 3.4 Alfalfa (Medicago sativa) 2.0 1.3 3.4 2.2 1)

3.7 2.2

8.4 4.8

5.6 3.2

14 8

3.3 4.1 2.5 1.8

3.2 2.7 1.7 1.2

4.8 6.7 3.7 2.5

3.2 4.5 2.4 1.7

8 12 6 4

5.5 5.0 4.4 5.3 4.4 3.8 3.8 3.3 2.8 2.8

3.7 3.4 2.9 3.5 2.9 2.5 2.5 2.2 1.8 1.9

8.2 7.6 6.3 8.6 7.0 5.9 6.0 5.1 4.3 4.6

5.5 5.0 4.2 5.7 4.6 3.9 4.0 3.4 2.9 3.1

13.5 12.5 10 15 12 10 10.5 8.5 7.5 8

13.3 10.8 8.6 5.4

9.0 7.2 5.7 3.6

19.4 14.7 14.4 8.8

13.0 9.8 9.6 5.9

31.5 22.5 26.0 15.5

Nilai maksimum Ece, tanaman masih tumbuh tapi hasilnya nol. ECe dan ECw dalam mmos/cm

Tabel 1.4.10. Toleransi salinitas tanah dan pH pada berbagai jenis tanaman Salinitas tanah (mmhos/cm) pada pengurangan produksi (%) 0 10 25 50 100 Buncis 1 1.5 2.3 3.6 6.5 Cabai 1.5 2.2 3.3 5.1 8.5 Jagung 1.7 2.5 3.8 5.9 10 Kacang Tanah 3.2 3.5 4.1 4.9 6.5 Kedelai 5 5.5 6.2 7.5 10 Kelapa 4 8 12 16 25 Nenas 0.5 1 2 3 6 Padi 3 3.8 5.1 7.2 12 Sawit 0.5 1 2 3 8 Semangka 2.5 3.3 4.4 6.3 10 Tomat 2.5 3.5 5 7.6 12.5 Tanaman

pH Kisaran 5.2 - 8.2 5.2 - 8.2 5.2 - 8.5 5.4 - 8.2 5.2 - 8.2 4.5 - 8.5 4.0 - 7.8 4.5 - 8.2 3.5 - 7.5 5.0 - 8.2 5.0 - 8.2

Optimum 6.0 - 7.0 6.0 - 7.6 5.8 - 7.8 6.0 - 7.5 5.5 - 7.5 5.2 - 7.5 5.0 - 6.5 5.5 - 7.5 5.0 - 6.5 5.6 - 7.6 6.0 - 7.5

Sumber: Sys C.; E. Van Ranst; J. Debaveye; F. Beernaert, 1993. Land Evaluation Part III: Crop Requirements. Agricultural Publications No 7. General Administration for Development Cooperation. Belgium

Usaha untuk memperbaiki permeabiltas tanah dapat dilakukan dengan metoda kimia seperti: (a) menggunakan pembenah (amendment) air dan tanah misalnya sulphur, asam sulfat, gypsum; (b) pencampuran air asin dengan air tawar untuk irigasi. Metoda fisik seperti: (a) pembajakan dalam, (b) penambahan bahan organik. Asam sulfat (H2SO4) dapat dilarutkan dalam air irigasi tetapi harus hati-hati karena bersifat korosif dan bahaya (asam kuat). Gypsum (CaSO4) adalah merupakan limbah dari industri ditergent, PLTD batubara yang dapat digunakan sebagai pembenah tanah salin berkadar Natrium tinggi.



14

Pencampuran air asin dengan air tawar untuk irigasi dapat dilakukan untuk mendapatkan kondisi optimum ECw air irigasi. Sebagai contoh perhitungan diilustrasikan seperti pada Tabel 1.4.11.

Tabel 1.4.11. Pencampuran air asin dengan air tawar untuk irigasi

Air tawar Air asin Air Campuran

1.4.4.6.

Ca+Mg meq/l 1.90 6.50 3.05

Na meq/l 0.50 32.00 8.38

HCO3 meq/l 1.80 4.50 2.48

adj.SAR 0.76 38.00 10.07

ECw mmhos/cm 0.23 3.60 1.07

Campuran % 75 25

Pupuk Kandang

Penambahan bahan organik dapat memperbaiki struktur tanah, memperbesar kapasitas menahan air, porositas dan infiltrasi tanah. Kompos dapat dibuat dari campuran kotoran hewan dengan jerami padi, sekam padi, daun pohon gamal, daun bambu, atau dedaunan lainnya. Untuk mempercepat pematangan kompos diperlukan alat pencacah rumput (chopper), dan dekomposer yang dapat dibuat sendiri dari MOL (mikro organsima lokal) keong. Pupuk organik (campuran kotoran hewan dan biomas) didatangkan dari Salor dengan harga Rp 5 000/karung dengan berat sekitar 30 kg/karung harga di tempat penjual (Rp 167/kg). Ongkos angkut ke Serapu Rp 700 000 per truk dengan kapasitas 115 karung (3.5 ton/truk) atau Rp 200/kg. Total harga pupuk organik di lokasi MRC 8 Rp 367/kg. Di lokasi antara Serapu-Merauke ada peternakan sapi sekitar 100 ekor yang potensil untuk dimanfaatkan kotorannya sebagai sumber pupuk organik. Di lokasi proyek sudah dibuatkan kandang sapi untuk sekitar 50 ekor. Sebagai pakannya akan ditanam rumput gajah. Kompos dapat dibuat dari campuran kotoran hewan dengan jerami padi, sekam padi, daun pohon gamal, daun bambu, atau dedaunan lainnya. Untuk mempercepat pematangan kompos diperlukan alat pencacah rumput (chopper), dan dekomposer yang dapat dibuat sendiri dari MOL (mikro organisma lokal) keong. Untuk keperluan kompos 5 ton/ha, diperlukan ternak sapi 1 ekor/ha dengan luas rumput untuk pakan 730 m2/ekor. Jika ternak kambing diperlukan 17 ekor kambing/ha dengan luas rumput 150 m2/ekor. 1.4.4.7.

Masalah Keracunan (toksisitas)

Natrium Tanda keracunan Natrium terjadi pada daun tua, daun seperti terbakar, pengeringan jaringan sudut terluar pada pusat daun. Tingkat keracunan berlanjut dari arah luar ke bagian pusat daun. Tanaman yang peka keracunan Natrium adalah buahbuahan, jeruk, alpokat dan kacang-kacangan.

8

MRC: Medco Research Center for MIFEE



15

Keracunan Tanaman pada Irigasi Sprinkler Air irigasi dengan kandungan Natrium dan Khlorida tinggi yang diberikan melalui irigasi curah pada daerah kering menyebabkan konsentrasinya bertambah karena proses penguapan. Air irigasi membasahi dedaunan, menyebabkan daun seperti terbakar menguning dan rontok. Untuk tanaman jeruk keracunan terjadi jika air irigasi mengandung 3 meq/l baik Na maupun Cl. Dengan irigasi alur (furrow irrigation) tanda keracunan tersebut tidak terlihat. Pada tanaman Alfalfa di daerah dengan evaporasi tinggi, terjadi sedikit keracunan pada ECw 1.3 mmhos/cm dengan kandungan Na 6 meq/l dan Cl 7 meq/l. Beberapa cara untuk mengurangi dampak keracunan pada irigasi curah adalah sebagai berikut: (a) Hindari irigasi pada waktu RH rendah dan penguapan tinggi. (b) Operasi sprinkler jika dilakukan pada malam hari, efektif mengurangi keracunan Na dan Cl, karena pada malam hari biasanya RH tinggi dan kecepatan angin rendah. (c) Meningkatkan kecepatan putar sprinkler, direkomendasikan menggunakan putaran lebih dari 1 putaran per menit dengan menambah tekanan (head) operasional. Pembasahan daun secara kontinyu menghasilkan serapan Na dan Cl yang rendah daripada intermitent. (d) Jika mungkin rubah menjadi irigasi permukaan seperti alur (furrow irrigation) atau basin (flooding); atau irigasi tetes (drip irrigation).

Tabel 1.4.12. Tentatif kedalaman air-tanah optimum Jenis Tanaman Rumput-rumputan Biji-bijian, tebu Tanaman berumbi, serat-seratan, minyak biji, sayuran Buah-buahan (pohon) Lahan yang diberakan untuk sementara dengan kenaikan kapiler dari airtanah yang salin

Berpasir (sandy) 0.5 0.6

Tekstur Tanah Lempung/debu (loam/silt) 0.6 0.7

Liat (clay) 0.7 0.8

0.8

0.9

1.0

1.0

1.2

1.4

1.2

1.5

1.3


1.4. Mutu Airtanah dan Air Permukaan Air minum manusia

Recommend Documents