Larutan Tanah

Air di dalam tanah disebut sebagai larutan tanah karena mengandung bahan terlarut (kation dan ion) serta koloid dari tanah liat dan bahan organik.Larutan tanah menjadi lebih penting karena kebanyakan reaksi tanah terjadi pada larutan tanah / antarmuka tanah.

Air dalam tanah dapat mempunyai energi dalam bentuk dan jumlah yang berbeda-beda. Perbedaan kandungan energi air pada lokasi yang berbeda didalam tanah menyebabkan air mengalir. Ikatan air dalam tanah, serapan, dan pengangkutannya dalam tanaman, dan kehilangan air keatmosfer adalah proses-proses yang berhubungan dengan perubahan dalam tingkat energi air tanah. Beberapa energi yang yang terlibat adalah energi potensial, kinetik, dan listrik.

Potensial air secara formal ditentukan sebagai jumlah kerja suatu satuan jumlah air pada keseimbangan sistem air-tanah (atau tanaman-air) yang dilakukan bila air bergerak ke suatu pool air pada keadaan referensi pada temperatur yang sama.  Keadaan referensi itu umumnya dipilih air bebas murni. Pergerakan air ke keadaan referensi itu harus terjadi melalui membran semipermeabel.

Ψ_w = Ψ_p + Ψ_s + Ψ_m                                                              

Dimana; Ψ_w =  Potensial air

Ψ_p =  Potensial tekanan

Ψ_s =  Potensial larutan (solute)

Ψ_m =   Potensial matrik

Jika potensial gravitasi, Ψ_g, dikombinasikan dengan potensial air akan memberikan potensial air total, Ψ_t    

Ψ_{t =}  Ψ_w + Ψ_g.

a. Potensial matriks

Tarikan bahan padat tanah terhadap air menimbulkan suatu gaya matrik. Gaya matrik menurunkan energi bebas air yang terjerap. Dengan adanya bahan padatan, air terpengaruh untuk terjerap pada permukaan partikel, dan air yang terjerap tidak dapat bergerak semudah air bebas.

b. Potensial tekanan

Adalah perbedaan tekanan dalam tanah yang dihasilkan dari tekanan udara diatmosfer terhadap air tanah. Pada suatu tanah jenuh air, potensial tekanan mempunyai nilai positif karena tekanan hidrostatik lebih besar daripada tekanan atmosferik. Pada tanah tak jenuh air, potensial tekanan sama dengan nol, karena tekanan cairan dapat diabaikan, sedangkan tekanan udara tanah dapat dianggap sama dengan diatmosfer.

c. Potensial osmotik

Merupakan bagian yang berasal dari tarikan zat-zat terlarut terhadap air melalui gaya osmotik. Potensial ini menjadi penting apabila terdapat selaput semipermeabel. Selaput ini berfungsi sebagai pembatas bagi gerakan zat terlarut, tetapi air tetap dapat menembusnya.

d. Potensial gravitasi

Adalah bagian dari potensial air yang dipengaruhi oleh gaya gravitasi. Dengan memindahkan air kearah yang berlawanan dengan gaya gravitasi, kerja akan dihasilkan. Jumlah kerja yang diperlukan dalam bentuk energi potensial air.potensial grvitasi tidak terpengaruh oleh potensial kimia tetapi tergantung pada lokasi vertikal dan kerapatan air tanah.