Pengertian infiltrasi dan faktor yang mempengaruhi infltrasi

     

     Infiltrasi adalah gerakan air masuk ke dalam tanah. Laju infiltrasi air ke dalam tanah, dalam hubungannya dengan pengisian kembali tanah oleh air hujan atau oleh air irigasi, sangat penting. Faktor-faktor yang mempengaruhi laju infiltrasi adalah : kandungan air awal, permeabilitas permukaan tanah, kondisi internal seperti ruang pori dan kemerekahan koloid tanah, serta kandungan bahan organik tanah, juga lamanya air hujam atau pemberian air irigasi. Laju gerak air menembus tanah atau konduktivitas hidrolik, berkurang dengan makin berkurangnya ruang pori. Gerak air menembus tanah pada status air di atas kapasitas lapang terutama dikendalikan oleh potensial gravitasi, dan pot ensial matrik pada status air di bawah kapasitas lapang. Konduktivitas hidraulik menurun dengan dengan cepat dengan semakin menurunnya potensial air, sehingga gerak air sangat lambat pada tanah kering dan praktis berhenti pada potensial air sekitar –15 bar. 

     Pada tanah yang sangat kering, air hanya bergerak sebagai uap.  Perbedaan temperatur antara permukaan tanah dengan horizon yang lebih dalam mampu menggerakkan air (uap) ke atas pada musim dingin dan ke bawah pada musim panas.  Pergerakan air tanah jauh di bawah zona akar pada potensial air di bawah kapasitas lapang nampaknya lebih banyak dari yang diduga semula. Bila dalamnya permukaan air tanah sekitar satu meter, gerak air ke atas cukup memadai untuk kebanyakan tanaman.

Status Air Dalam Tanah

    

     Tanah terdiri dari empat fraksi; partikel mineral dan benda organik mati yang membentuk matrik, serta larutan tanah dan udara yang mengisi ruang pori matrik.  Air tanah sebagian besar ditahan oleh potensial matrik, air terjerap oleh permukaan partikel tanah, dan hanya sedikit yang terikat secara osmosis karena terlrutnya garam mineral dalam tanah. Ketersediaan air bagi tanaman tergantung kepada potensialnya dan konduktivitas hidrauliknya. Air yang siap untuk dimanfaatkan oleh tanaman terdapat antara kapasitas lapang dan titik layu permanen. Air ini sering disebut air kapiler. Kapasitas lapang adalah kandungan air tanah yang tercapai setelah gerak air gravitasi sudah berhenti dengan potensial air dibawah –3 bar. 

     Kandungan air tanah dimana terjadi tingkat kelayuan tanaman yang tidak dapat balik, dikenal sebagai titik layu permanen, dan biasanya mempunyai potensial air antara –10 s/d –20 bar. Nilai yang tepatnya sangat tergantung kepada jenis tanaman dan kondisi dimana tanaman itu tumbuh. Air yang tertinggal dalam tanah, yang tidak tersedia bagi tanaman, dikenal sebagai air hogroskopis dan air yang terikat secara kimia. Jumlah air higroskopis berbeda–beda tergantung partikel mineral tanah seperti liat dan organik.

ENZIM

     

     Enzim adalah satu atau beberapa gugus polipeptida (protein) yang berfungsi sebagai katalis (senyawa yang mempercepat proses reaksi tanpa habis bereaksi) dalam suatu reaksi kimia. Enzim bekerja dengan cara menempel pada permukaan molekul zat-zat yang bereaksi dan dengan demikian mempercepat proses reaksi. Percepatan terjadi karena enzim menurunkan energi pengaktifan yang dengan sendirinya akan mempermudah terjadinya reaksi.

     Berdasarkan strukturnya, enzim terdiri atas komponen yang disebut apoenzim yang berupa protein dan komponen lain yang disebut gugus prostetik yang berupa nonprotein. Gugus prostetik dibedakan menjadi koenzim dan kofaktor. Koenzim berupa gugus organik yang pada umumnya merupakan vitamin, seperti vitamin B1, B2, NAD+ (Nicotinamide Adenine Dinucleotide). Kofaktor berupa gugus anorganik yang biasanya berupa ion-ion logam, seperti Cu2+, Mg2+, dan Fe2+. Beberapa jenis vitamin seperti kelompok vitamin B merupakan koenzim. Jadi, enzim yang utuh tersusun atas bagian protein yang aktif yang disebut apoenzim dan koenzim, yang bersatu dan kemudian disebut holoenzim.

     

     Enzim bekerja dengan dua cara, yaitu menurut Teori Kunci-Gembok (Lock and Key Theory) dan Teori Kecocokan Induksi (Induced Fit Theory). Menurut teori kunci-gembok, terjadinya reaksi antara substrat dengan enzim karena adanya kesesuaian bentuk ruang antara substrat dengan situs aktif (active site) dari enzim, sehingga sisi aktif enzim cenderung kaku. Substrat berperan sebagai kunci masuk ke dalam situs aktif, yang berperan sebagai gembok, sehingga terjadi kompleks enzim-substrat. Pada saat ikatan kompleks enzim-substrat terputus, produk hasil reaksi akan dilepas dan enzim akan kembali pada konfigurasi semula. Berbeda dengan teori kunci gembok, menurut teori kecocokan induksi reaksi antara enzim dengan substrat berlangsung karena adanya induksi substrat terhadap situs aktif enzim sedemikian rupa sehingga keduanya merupakan struktur yang komplemen atau saling melengkapi. Menurut teori ini situs aktif tidak bersifat kaku, tetapi lebih fleksibel. 

Sebagai katalis dalam reaksi-reaksi di dalam tubuh organisme, enzim memiliki beberapa sifat, yaitu:
1. Enzim adalah protein, karenanya enzim bersifat thermolabil, membutuhkan pH dan suhu yang tepat.
2. Enzim bekerja secara spesifik, dimana satu enzim hanya bekerja pada satu substrat.
3. Enzim berfungsi sebagai katalis, yaitu mempercepat terjadinya reaksi kimia tanpa mengubah kesetimbangan reaksi.
4. Enzim hanya diperlukan dalam jumlah sedikit.
5. Enzim dapat bekerja secara bolak-balik.
6. Kerja enzim dipengaruhi oleh lingkungan, seperti oleh suhu, pH, konsentrasi, dan lain-lain.

Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi kerja enzim diantaranya :
1. Suhu

     Enzim tidak dapat bekerja secara optimal apabila suhu lingkungan terlalu rendah atau terlalu tinggi. Jika suhu lingkungan mencapai 0° C atau lebih rendah lagi, enzim tidak aktif. Jika suhu lingkungan mencapai 40° C atau lebih, enzim akan mengalami denaturasi (rusak). Suhu optimal enzim bagi masing-masing organisme berbeda-beda. Untuk hewan berdarah dingin, suhu optimal enzim adalah 25° C, sementara suhu optimal hewan berdarah panas, termasuk manusia, adalah 37° C.

2. pH (Tingkat Keasaman)

     Setiap enzim mempunyai pH optimal masing-masing, sesuai dengan "tempat kerja"-nya. Misalnya enzim pepsin, karena bekerja di lambung yang bersuasana asam, memiliki pH optimal 2. Contoh lain, enzim ptialin, karena bekerja di mulut yang bersuasana basa, memiliki pH optimal 7,5-8.

3. Aktivator dan Inhibitor

     Aktivator adalah zat yang dapat mengaktifkan dan menggiatkan kerja enzim. Contohnya ion klorida, yang dapat mengaktifkan enzim amilase.

Inhibitor adalah zat yang dapat menghambat kerja enzim. Berdasarkan cara kerjanya, inhibitor terbagi dua, inhibitor kompetitif dan inhibitor nonkompetitif. Inhibitor kompetitif adalah inhibitor yang bersaing aktif dengan substrat untuk mendapatkan situs aktif enzim, contohnya sianida bersaing dengan oksigen dalam pengikatan Hb. Sementara itu, inhibitor nonkompetitif adalah inhibitor yang melekat pada sisi lain selain situs aktif pada enzim, yang lama kelamaan dapat mengubah sisi aktif enzim.

4. Konsentrasi enzim dan substrat

- Semakin tinggi konsentrasi enzim akan semakin mempercepat terjadinya reaksi. Dan konsentrasi enzim berbanding lurus dengan kecepatan reaksi.

- Jika sudah mencapai titik jenuhnya, maka konsentrasi substrat berbanding terbalik dengan kecepatan reaksi.

     Dewasa ini, enzim adalah senyawa yang umum digunakan dalam proses produksi. Enzim yang digunakan pada umumnya berasal dari enzim yang diisolasi dari bakteri. Penggunaan enzim dalam proses produksi dapat meningkatkan efisiensi yang kemudian akan meningkatkan jumlah produksi.