Inilah perjalanan lain ke masa lalu kami untuk belajar dari mereka yang bahunya kami pijak.* Kami berbicara banyak tentang kelembapan tanah dan pentingnya mengelola padang rumput agar dapat menyerap dan menahan curah hujan kapan pun datang. Dengan artikel ini dari “Konservasi Tanah” edisi Oktober 1963, Cecil Wadleigh, membawa kita lebih dalam, membahas bagaimana tanah yang berbeda membuat pekerjaan kita lebih mudah dan lebih sulit.
Meskipun sebagian besar kepedulian bangsa terhadap sumber daya airnya berpusat pada danau dan waduk dan akuifer bawah tanah, produksi kebutuhan dasar kita, seperti makanan dan serat dan produk kayu, sebenarnya berasal dari kapasitas tanah untuk memasok air guna memenuhi kebutuhan evaporatif. di lahan vegetatif.
Pada hari rata-rata, air di zona akar berjumlah sekitar 650 juta acre-feet. Dengan demikian, air yang ditahan di reservoir kelembaban tanah pada waktu tertentu hampir sama dengan setengah dari total aliran tahunan aliran nasional – sekitar 1.370 juta acre-feet, atau sekitar 29 persen dari rata-rata curah hujan tahunan. Karena sekitar 3.380 juta acre-feet air – 71 persen dari anggaran air kita – digunakan setiap tahun dalam evapotranspirasi dari ladang, hutan, dan tanah penggembalaan, reservoir kelembaban tanah harus diisi ulang setara dengan lima kali atau lebih selama rata-rata tahun.
Pengelolaan reservoir kelembaban tanah tidak hanya merupakan penentu utama dalam produksi kebutuhan dasar manusia, tetapi juga merupakan penentu yang signifikan untuk penggunaan yang bermanfaat dari sebagian besar anggaran air Bangsa. Tanah bertindak sebagai spons dan menahan air melawan tarikan gravitasi ke bawah. Kelembaban yang dipertahankan ini memungkinkan tanaman untuk menggunakan air dan tumbuh di antara hujan atau irigasi, dan bertahan selama kekeringan yang berkepanjangan.
Namun, ada perbedaan penting antara reservoir permukaan dan tanah. Air dalam reservoir konvensional bebas mengalir ke saluran masuk pompa dan bergerak ke sana lebih cepat daripada yang dapat diambil oleh pompa. Air di dalam tanah tidak sepenuhnya bebas bergerak ke akar penyerap dan mungkin bergerak jauh lebih lambat daripada yang dapat dihilangkan oleh akar tanaman. Dengan demikian, penggunaan air di reservoir kelembaban tanah bergantung pada pertumbuhan dan perkembangbiakan, perbanyakan akar – “pompa” – untuk mencapai lapisan kelembaban yang terserap di permukaan partikel tanah.
Ketersediaan kelembaban tanah dibatasi oleh kedalaman zona perakaran dan persediaan air yang tersedia per kaki kedalaman. Tanah berpasir dapat menampung kurang dari 1 inci air yang tersedia per kaki kedalamannya; sedangkan lempung tanah liat dapat menampung 2 1/2 inci. Dengan demikian, tanaman dengan akar menembus tetapi 1 kaki di tanah berpasir akan memiliki reservoir kelembaban hanya 1 inci air; sedangkan tanaman dengan akar menembus 6 kaki di lempung tanah liat akan memiliki reservoir 15 inci.
Pada hari-hari musim panas yang cerah, energi matahari akan mempengaruhi evopotranspirasi 0,2 – 0,35 inci air per hari. Oleh karena itu, kapasitas reservoir kelembaban tanah merupakan faktor kunci dalam bahaya kekeringan dan pengelolaan irigasi.
Sifat yang melekat pada tanaman budidaya sangat berkaitan dengan karakteristik sistem akar. Misalnya, akar alfalfa mampu menembus jauh lebih dalam daripada semanggi Ladino. Akar rumput bermuda berkembang biak jauh lebih luas daripada kentang. Dengan demikian, sifat perilaku perakaran tanaman dapat membatasi kapasitas dan efektivitas reservoir kelembaban tanah.
Hanya sedikit yang dapat dilakukan untuk mengubah kapasitas menahan air yang melekat pada satu satuan massa tanah tertentu. Genangan dapat mengurangi proporsi ruang pori yang lebih besar yang menahan air pada tegangan rendah dan dengan demikian mengurangi jumlah air yang tersedia. Peningkatan yang signifikan dalam bahan organik dapat meningkatkan kapasitas penahan air. Ada banyak karakteristik tanah yang menghambat atau menghambat perkembangan potensi akar dan dengan demikian membatasi reservoir kelembaban:
Tanah dangkal di atas batuan dasar atau lapisan yang terindurasi memiliki reservoir kelembaban tanah yang dangkal. Demikian pula, ketika akar dihentikan pada kedalaman bajak oleh ploughpan, “wajan lalu lintas”, atau wadah tanah liat, potensi cadangan air di subsoil tidak tersedia.
Di banyak tanah Dataran Pesisir Atlantik, akar sebagian besar tanaman tidak akan menembus lapisan tanah, karena keasamannya dapat mencatat pH 3,8-4,2. Terkait dengan keasaman tanah, mungkin terjadi kadar toksik aluminium dan mangan di bawah tanah yang menghambat pertumbuhan akar. Bukti juga menunjukkan bahwa akar tidak dapat menembus media yang benar-benar kekurangan boron atau kalsium. Garam yang larut dalam massa tanah seringkali membatasi penetrasi dan perkembangbiakan busuk di lembah-lembah beririgasi di daerah gersang. Di beberapa daerah gersang, kelebihan garam mungkin telah tercuci di masa lalu, menyisakan natrium yang dapat ditukar dalam kadar tinggi. Tanah sodik sangat menarik kalsium dan mungkin benar-benar menghilangkannya dari ujung akar yang tumbuh.
Karena akar adalah makhluk hidup, tingkat pertumbuhannya bergantung pada suhu tanah yang berlaku. Prevalensi permafrost di beberapa lembah Alaska memberikan contoh ekstrim dari kondisi yang berdampak buruk terhadap penetrasi akar.
Akar dari sebagian besar tumbuhan darat harus memiliki oksigen yang cukup untuk tumbuh, dan bahkan untuk menyerap air; jadi aerasi tanah yang baik penting dalam membuat reservoir kelembaban tanah efektif. Drainase yang buruk menghambat perkembangan sistem akar melalui kurangnya aerasi, dan di daerah gersang mendorong akumulasi garam di permukaan tanah.
Semua praktik pertanian konservasi yang membantu penetrasi mendalam dan penyebaran akar tanaman, rentang, dan tanaman hutan berkontribusi pada pengelolaan yang lebih baik dan penggunaan yang bermanfaat dari sebagian besar anggaran air Bangsa yang digunakan dalam evapotranspirasi. Juga terbukti bahwa praktik yang memengaruhi infiltrasi air yang penting ke dalam tanah kita, memengaruhi laju pengisian kembali reservoir kelembapan tanah kita.
