Transcript Document 7745175

KUALITAS AIR
Evi Kurniati, STP., MT
 Kualitas air untuk pertanian:
 Irigasi : Agar tidak merusak tanaman dan
tanah
 Drainase: Agar tidak mencemari lingkungan
 Eutrofikasi
 Jadi sebelum dan sesudah memasuki areal
pertanian, kualitas air harus tetap dijaga.
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 tanah.
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 konsentrasi kalsium (Ca) dan
magnesium (Mg).
Irrigation Water Quality Criteria
 Salinity hazard – kandungan total soluble salt
 Sodium hazard – proporsi relatif sodium (Na+)
terhadap ion calcium (Ca2+) and magnesium
(Mg2+)
 pH
 Alkalinity - carbonate and bicarbonate
 Specific ions: chloride (Cl), sulfate (SO42-),
boron (B), and nitratenitrogen (NO3-N).
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
Colorado State University
Penurunan hasil akibat salinitas air irigasi
Tabel 3. Klasifikasi air berdasarkan kadar garamnya.
(AS Kapoor, 2001)
Kadar garam (mg/l)
< 500
500 – 1500
1500 – 5000
> 5000
35000
> 35000
Klasifikasi air
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
Colorado State University
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+ + Ca2+ + Mg2+
Kadar kation-kation dinyatakan dalam me/l
Kation
: Na+, Ca2+, Mg2+
Anion
: Cl-, SO42-, HCO3-, dan CO32-
Tabel 6. Klasifikasi air irigasi menurut Scofield (1935)
Kelas
air
DHL
(mhos/cm)
Na (%)
Cl/SO42(ppm)
Boron
(ppm)
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
Kategori
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)
K = nilai yg tergantung sifat tanah (0 – 0,0015)
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 (CO32) 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.
(Ini akan dibahas pada bab tersendiri)
Chloride
Akibat Cloride bagi tanaman
 Kenampakan terbakar
pada daun (leaf burn)
Diatasi dengan:
Penyiraman pada malam
hari atau saat mendung.
Menghindarkan kontak
air irigasi dengan daun
Pemberian irigasi secara
tetes
Boron
Sulfate
 Mempengaruhi tanaman pada konsentrasi
yang tinggi.
 Karena mempengaruhi kapasitas
pengambilan ion lain yang dibutuhkan
tanaman.
 Untuk lahan berpasir, diijinkan hingga <1 %
organic matter dan <10 ppm SO4-S pada air
irigasinya.
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 = (CO32- + HCO3-) – (Ca2+ + Mg2+)
Satuan m.e/liter
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 koloid
tanah.
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
2.
3.
4.
5.
6.
salinitas air irigasi, banyaknya irigasi yang diterapkan dalam
satu musim tanam, kehalusan tekstur tanah,dan penurunan
konduktivitas hidrolik tanah.
Alkalinitas tanah meningkat seiring peningkatan nilai SAR
atau kandungan ion bikarbonat dalam air irigasi.
Meskipun pada salinitas rendah (1-3 mmhos/cm), alkalinitas
tanah meningkat seiring meningkatnya nilai RSC.
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.
Air saline bisa dipergunakan untuk mengairi tanaman yang
toleran.
Efek merugikan air saline tidak terjadi di daerah curah hujan
tinggi.
Tabel 9. Jenis tanaman yang sensitive, semi toleran dan
toleran terhadap garam.
Sensitif
Kacang tanah
Kacang panjang
Kedelai
Jeruk
Lemon
Apel
Peach
Pear
Semi toleran
Jagung
Padi
Tebu
Kapas
Melon
Semangka
Selada keriting
Kobis
Bawang
Kentang
Mangga
Toleran
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.
Dikumpulkan Minggu depan (Rabu, 9 Desember 2009)