ABSTRAK

Air yang tertarik pada fase tanah menciptakan suatu gaya matriks dan bagian potensial air yang diakibataan oleh gaya matriks disebut dengan potensial matriks. Potensial matriks penting untuk dipelajari karena dapat mengetahui bagaimana status atau tingkat energi air di dalam tanah sehingga dapat digunakan sebagai bahan informasi tentang pengelolaan air seperti irigasi, drainase, juga hubungan tanah-air-tanaman. Alat yang digunakan untuk mengukur potensial matriks disebut tensiometer yang diletakkan di permukaan air agar dapat terjadi kontak hidroulik antara air dalam tabung dengan air dalam tanah melalui pori-pori keramik. Gaya tarik-menarik partikel tanah dan molekul air disebut gaya adhesi. Gaya matrik (adhesi) umumnya menurunkan tingkat energi air tanah, sehingga potensial matrik adalah negatif. Gaya matriks ini sering dinyatakan dengan tensi atau hisapan (tension atau suction). Makin halus tekstur tanah makin besar kandungan air untuk suatu kisaran potensial matriks yang luas.

PENDAHULUAN

Potensial matriks merupakan energi potensial air per satuan bobot, di mana

massa atau volume aliran air di dalam tanah memerlukan adanya perbedaan potensial

dari suatu tempat ke tempat lain. Dalam tanah tidak jenuh, aliran air cenderung

memperkecil perbedaan kandungan air serta potensialnya. Potensial matriks

berhubungan dengan sifat fisik tanah. Dimana sifat fisik tanah dipengaruhi oleh air

dimana pada kandungan air tanah sangat berpengaruh terhadap konsistensi tanah,

kesesuaian tanah untuk diolah. Tingkat energi air tanah sangat bervariasi. Adanya

variasi tingkat energi air tanah tersebut memungkinkan air bergerak dari satu tempat

ke tempat lain di dalam tanah, yaitu dari tempat dengan energi yang tinggi ke tempat

dengan energi yang rendah. Dengan mengetahui tingkat energi dari beberapa tempat

tersebut dapatlah diduga arah pergerakan air dalam tanah.

Potensial matriks penting untuk diketahui karena berkaitan dengan retensi air

dan gerakan air dalam tanah. Dengan demikian, melalui potensial matriks maka dapat

diketahui besarnya pengaruh gaya matriks pada tingkat energi atau potensial air, di

samping itu juga, dapat memberi ukuran pula gaya matriks atau kapilar dari retensi

air tanah. Salah satu hukum dasar yang paling esensial berkenaan dengan gerakan air

tanah adalah gerakan atau aliran yang hanya terjadi apabila terdapat selisih potensial

dari suatu titik ke titik lainnya. Arah aliran air dari potensial tinggi ke potensial

rendah.

METODOLOGI

Alat yang digunakan untuk mengukur potensial matriks disebut tensiometer.

Alat ini berupa tabung yang mempunyai alat sensor sebagai pembaca tekanan dan di

bagian ujung bawahnya terdapat tabung dari bahan keramik yang berpori-pori. Untuk

menggunakannya, terlebih dahulu tabung diisi dengan air atau air raksa dan alat

sensornya dinetralkan (0). Kemudian tensiometer diletakkan di permukaan air agar

dapat terjadi kontak hidroulik antara air dalam tabung dengan air dalam tanah melalui

pori-pori keramik. Setelah beberapa saat alat sensor akan menunjukkan angka

tertentu, dan itulah nilai potensial matriksnya.

HUBUNGAN ANTARA POTENSIAL MATRIKS DENGAN KADAR AIR

Molekul air bersifat polar dan dapat saling mengikat melalui ikatan-H (H-

bonding). Gaya tarik-menarik di antara molekul air dalam tanah disebut gaya kohesi.

Partikel (padatan/matrik) tanah umumnya bermuatan, yang dapat mengikat molekul

air secara kuat. Gaya tarik-menarik partikel tanah dan molekul air disebut gaya

adhesi. Gaya matrik (adhesi) umumnya menurunkan tingkat energi air tanah,

sehingga potensial matrik adalah negative (Hakim, et al., 1986).

Potensial matriks menyatakan tingkat atau status energi air dalam tanah

dibandingkan dengan energi air bebas pada elevasi sama di dalam medan gaya

gravitasi bumi dan mempunyai konsentrasi ion-ion melarut yang sama. Potensial

matriks di samping menyatakan pengaruh gaya matriks pada tingkat energi atau

potensial air, memberi ukuran pula gaya matriks atau kapiler dari retensi air tanah.

Gaya matriks ini sering dinyatakan dengan tensi atau hisapan (tension atau suction).

Tensi atau hisapan air tanah dapat didefinisikan sebagai gaya tarik per satuan luas

yang diperlukan untuk mengimbangi sejumlah tertentu potensial matriks (Pairunan, et

al., 1985).

Potensial matriks merupakan komponn terbesar dari total potensial air, yang

timbul karena adsorpsi air pada matriks atau kapiler tanah. Potensial matriks

didefinisikan sebagai banyaknya kerja yang dibutuhkan untuk memindahkan suatu

jumlah air dari matriks tanah. Besarnya potensial matriks pada suatu saat tergantung

dari jumlah air di dalam tanah, sehingga hubungan antara potensial matriks dengan

kadar air adalah sangat penting, dan disebut sebagai “kurva retensi air” (Gusli, 2008).

Potensial matriks adalah fungsi dari kandungan air tanah, atau tebal selaput air

pada muka butiran padat tanah. Untuk setiap tanah terdapat suatu hubungan yang

nisbi tetap antara kedua variabel tersebut. Sangkutan ini dapat ditentukan dengan

mengukur kandungan air contoh tanah setelah contoh tanah disesuaikan pada

beberapa potensial matriks (Pairunan, et al., 1985).

HUBUNGAN POTENSAL MATRIKS DENGAN SIFAT FISIK TANAH

Bila air memasuki tanah, udara dalam tanah terdesak dan tanah menjadi basah;

artinya seluruh ruang pori tanah terisi air. Tanah demikian dikatakan jenuh dengan air

dan berada pada kemampuan retensi maksimum. Dalam hal ini lapisan air sekeliling

dan antara patikel-partikel tanah sangat tebal. Akibatnya, sebagian air yang ditahan

pada ruang pori yang besar mudah ditarik atau mengalir ke bawah sehingga lapisan

air menipis (Hakim, et al., 1986).

Lapisan yang tipis mempunyai tegangan negative yang besar dan sebaliknya

lapisan air yang tebal menunjukkan tegangan negative yang lebih kecil sehingga lebih

bebas. Tanah bertekstur halus menahan air lebih banyak pada seluruh selang energi

dibandingkan dengan tanah bertekstur kasar. Hal ini dimungkinkan karena tanah

bertekstur halus mempunyai bahan koloidal, ruang pori dan permukaan adsortif yang

lebih banyak (Hakim, et al., 1986).

Makin halus tekstur tanah makin besar kandungan air untuk suatu kisaran

potensial matriks yang luas. Tanah bertekstur halus sanggup menyimpan air dalam

jumlah besar, karena tanah memiliki volume ruang pori yang lebih besar untuk retensi

air pada keadaan jenuh, dan mempunyai proporsi pori berukuran kecil yang lebih

besar untuk menahan air ketika potensial matriks turun di bawah nol pada keadaan

tidak jenuh. Sebaliknya, pori dalam tanah yang bertekstur kebanyakan berukuran

besar, yang tidak terisi air lagi bila diberikan gaya menarik air yang kecil sekalipun.

Sebagian terbesar air yang ditahan tanah bertekstur kasar akan hilang dengan hanya

sedikit potensial matriks turun di bawah nol (Pairunan, et al., 1985).

Pengurangan potensial matriks di bawah nol mengakibatkan penurunan lebih

besar kandungan air pada tanah bertekstur kasar daripada tanah bertekstur halus.

Tanah bertekstur kasar cenderung menghantarkan air dengan cepat selama potensial

berada sekitar nol (tanah dalam keadaan hampir jenuh atau jenuh), tetapi tanah akan

menjadi penghantar yang sangat buruk dengan hanya sedikit penurunan potensial

matriks. Tanah bertekstur halus biasanya merupakan penghantar air yang tidak terlalu

baik, tetapi jauh lebih baik daripada tanah bertekstur kasar dalam keadaan tidak jenuh

atau pada harga potensial matriks negatif (Pairunan, et al., 1985).

KESIMPULAN

Potensial matriks adalah banyaknya kerja yang dibutuhkan untuk memindahkan

suatu jumlah air dari matriks tanah. Adapun alat yang digunakan untuk mengetahui

hubungan kadar air, sifat fisik tanah dan potensil matriks adalah tensiometer.

Potensial matriks mempunyai hubungan yang sangat penting dengan kadar air

karena besarnya potensial matriks pada suatu saat tergantung dari jumlah air di dalam

tanah. Hubungan ini dapat ditentukan dengan mengukur kandungan air contoh tanah

setelah contoh tanah disesuaikan pada beberapa potensial matriks.

Nilai potensial matriks mempunyai hubungan dengan sifat fisik tanah. Makin

halus tekstur tanah makin besar kandungan air untuk suatu kisaran potensial matriks

yang luas. Pengurangan potensial matriks di bawah nol mengakibatkan penurunan

lebih besar kandungan air pada tanah bertekstur kasar daripada bertekstur halus.

DAFTAR PUSTAKA

Gusli S. 2008. Penuntun Praktikum Fisika Tanah. Universitas Hasanuddin, Makassar.

Hakim, N., M Y, Nyakpa, A. M . Lubis,S. G. Nugroho, M. Rusdi, M.Diha, G. B Hong. H. H, Bayley. 1997. Dasar-Dasar Ilmu Tanah Universitas Lampung, Lampung.

Pairunan, A. K., J. L Nanere, Arifin, Solo S R Samosir, R. Tangkaisari, J R Lalopua, B Ibrahim,Hariadji Asmadi, 1985. Dasar-dasar Ilmu Tanah. Badan Kerjasama Perguruan Tinggi Negeri Indonesia Bagian Timur, Makassar.