DASAR ILMU TA AH 0 5: : S

Transkripsi

1 DASAR ILMU TA AH Materi 05: Sifat Fisik Tanah

2 Tekstur Tanah Tekstur tanah adalah proporsi relatif dari partikel pasir, debu dan liat (jumlah ketiganya 100%). Bahan organik tanah bukan merupakan bagian tekstur tanah, tetapi bersama-sama dengan kandungan bahan organik tanah, tekstur tanah digunakan dalam pedotransfer functions Proporsi pasir, debu dan liat tersebut dikelompokkan dalam kelas tekstur

3 Pengaruh Tekstur pada Lingkungan Tanah Pergerakan dan retensi air Pergerakan udara tanah Serapan hara dan bahan pencemar (pollutans) Mudah tidaknya tanah diolah

4 Penetapan Tekstur Tanah Feel method kualitatif di lapangan, untuk orang yang sudah berpengalaman lama di lapangan Metode Sedimentasi ayakan di laboratorium Pasir ditetap dengan ayakan Sedimentasi ditetapkan untuk partikel ukuran < 20 µm Distribusi ukuran partikel (pasir, debu, Liat), dipisahkan dari bahan organik (dengan H 2 O 2 ), di dispersi dengan natrium heksametafosfat

5 Menetapkan Kelas Tekstur dengan perasaan (by-feel)

6 Penetapan Ukuran Partikel dengan Sedimentasi Prinsip: velositas suatu partikel yang jatuh melalui cairan berhubungan dengan diameter efektif partikel tsb Velositas Terminal, V, Velositas Terminal, V, terkait dengan: -gaya gravitassi, g -densitas partikel, Ds -densitas cairan, Df -viskositas cairan, η -diameter partikel, d

7 HUKUM STOKES Menjelaskan kecepatan jatuhnya partikel dalam media cair Kecepatan jatuhnya partikel sebanding dengan pangkat dua jarijarinya :

8

9 Segitiga Tekstur Tanah

10 Clayey Soil (fine textured) 55 Clay 40 Sandy Clay Clay Loam Silty Clay Silty Clay Loam 60

11 Loamy/Silty Soils (medium textured) Sandy Clay Loam Loam Silty Clay Loam Silt Loam Silt

12 Sandy Soils (coarse textured) Sand Loamy Sand Sandy Loam 70 50

13 Struktur Tanah Struktur adalah susunan partikel pasir, debu dan liat menjadi satuan yang lebih besar (agregat atau ped); ped adalah agregat tunggal Pentingnya struktur tanah Meningkatkan infiltrasi air, jadi mengurangi limpasan permukaan (runoff) dan erosi serta meningkatkan jumlah air tersedia untuk tanaman Meningkatkan daya perkecambahan biji, pertumbuhan akar, dan kedalaman perakaran. Meningkatkan pemeabilitas

14 Struktur Kubus (blocky) Konsep Struktur Tanah Tidak berstruktur Tanah Diolah

15 Pembentukan Struktur Tanah Dua tahap pembentukan Flokulasi (gaya elektrostatis karena kation polivalen, spt Ca, Mg, Fe) Sementasi (misl; bahan organik, oksida besi, kalsium karbonat) Proses fisikokimia: mengembang dan mengkerut, pembasahan dan pengeringan Proses biologi: pengaruh langsung mikro dan makroorganisme dan pengaruh tidak langsung melalui penambahan bahan organik

16 Karakterisasi Struktur Tanah Tipe struktur : lempeng, kubus, prisma, butir, masif Kemantapan: : lepas (tidak berstruktur), lemah, sedang, kuat Kelas Struktur: : sangat halus, halus, sedang, kasar, sangat kasar

17 5 Tipe dasar struktur Tanah Prisma (Prismatic): sumbu vertikal tidak lebih panjang dari sumbu horizontal. Jika bagian atas datar, disebut prismatik Jika bagian atas bulat disebut columnar Butir (Granular): Ped bulat dan porous, spheroidal. Struktur umum pada horizon A Tidak berstruktur: tidak ada agregasi Butir tunggal, lepas-pasir Masif-mampat tanpa agregat

18 Horizon A Horizon B Tidak berstruktur granular prisma masif Tipe Struktur Tanah butir kubus lempeng Tidak berstruktur Horizon B Horizon E

19 Struktur tanah di lapangan granuler Lempeng Kubus prisma Prisma

20 Mempertahankan Struktur Tanah 1. Olah tanah pada kandungan air yang sesuai 2. Tidak mengolah tanah jika terlalu basah, merusak agregat 3. Menambahkan pupuk dan kapur yang sesuai. Pertumbuhan tanaman yang baik membantu perkembangan struktur tanah yang baik 4. Menaman rumput dan legumes. Biomasa organik tanaman tersebut dapat membantu menstabilasi agregat 5. Pertumbuhan legum juga juga akan merangsang pertumbuhan mikroorganisme tanah, termasuk jamur yang dengan hifanya bisa menstabilasi ped 6. Mempertahankan atau menambah kandungan bahan organik tanah

21 Permeabilitas Tanah Permeabilitas kemampuan tanah untuk mengalirkan air atau udara; dinyatakan dalam cm air/jam Permeabilitas tanah vs Drainase Tanah Permeabilitas adalah kecepatan pergerakan udara dan air dalam tanah; dipengaruhi oleh tekstur dan struktur Jika permeabilitas tinggi: air bergerak cepat Jika permeabilitas rendah: air bergerak lambat Drainase adalah frekuensi dan durasi (lama) kejenuhan (waktu pada kondisi tanah tergenang) dipengaruhi oleh posisi lansekap dan permeabilitas

22 Faktor mempengaruhi permeabilitas Ukuran pori-pori tanah terkait TEKSTUR Air bergerak lebih cepat melalui pori-pori besar dibandingkan pori-proi kecil terkait dengan tekstur tanah Kontinuitas Pori-pori terkait STRUKTUR Permeabilitas tinggi mengandung pori-pori yang kontinyu dan cukup besar untuk dilalui air dan udara Semua faktor yang akan mempengaruhi ukuran pori-pori atau kontinuitas pori-pori akan mempengaruhi permeabilitas Hal tsb menunjukkan bahwa permeabilitas terkait dengan tekstur dan struktur tanah

23 Berat Isi (Bulk Density) Berat Isi Merupakan ukuran seberapa mampat atau padat suatu tanah Berat Isi adalah berat tanah kering oven dibagi volume total tanah (g/cm 3 ) Berat Isi dipengaruhi oleh padatan dan ruang pori tanah Ruang pori tinggi = berat isi rendah Ruang pori rendah = berat isi tinggi Jika berat isi meningkat, Kekuatan tanah meningkat ruang pori menurun Tanah menjadi makin mampat / padat / kompak

24 Kerapatan Tanah (Density) Kerapatan Isi (BI) massofoven drysoil Mg ρb = = 3 volume bulk soil m Kerapatan Jenis (BJ) massofoven drysoil Mg ρb = = 3 volume soil particles m BI tanah organik sekitar 0.8 g/cm 3 BI tanah mineral (lapisan bawah) sekitar 1.7 g/cm 3

25

26 Nilai Berat Isi yang baik Biasanya pada tanah-tanah pertanian tanpa pemadatan Tekstur BI (g/cm 3 ) Berpasir Berlempung Berliat

27 Timber Harvest Volcanic Ash Soil

28 Porositas Makro Partikel pasir Agregat Liat

29 Pori Mikro + Fokulasi Agregasi Porositas Internal

30 Porositas volumeof porespace m φ = = bulkvolumeofsoil m 3 3 φ = ρ 1 b ρ p

31 KisaranPorositasdanBI Pada tanah pertanian tanpa pemadatan Tekstur BI g/cm 3 Porositas cm 3 /cm 3 Berpasir to 0.3 Berlempung to 0.4 Berliat to 0.5

32 Salah satu Aplikasi BI untuk menghitung kebutuhan pupuk atau air untuk tiap-tiap hektar tanah, yang didasarkan pada berat tanah per hektar. Contoh: Jika telah diketahui dosis pupuk N yang dianjurkan untuk suatu tanah adalah 100 kg N/ha dalam bentuk Urea). Kandungan N dalam urea adalah 46%, berat isi tanah adalah 1,1 g/cm3, untuk 20 cm lapisan olah. Berapakan dosis pupuk Urea yang diperlukan untuk percobaan pot dengan menggunakan 10 kg tanah lapisan olah tersebut di atas?,

33 Salah satu Aplikasi BI Jawaban: Volume tanah 1 hektar = 20 cm (tinggi lapisan olah) x cm 2 (luas 1 hektar): cm 3 ; berat tanah lapisan olah seluas 1 hektar adalah: BI x volume = 1,1 x g= g atau kg.; Jika 1 ha ( kg) digunakan 100 kg N, maka untuk 10 kg tanah dalam pot diperlukan (10/ ) x 100 kg = 0,4545 gram N yang setara dengan 0,988 g Urea.

34 Konsistensi Tanah Mencerminkan gaya-gaya adesi dan kohesi yang menahan partikel tanah; Bervariasi menurut kandungan air. Mengambarkan resistensi tanah pada berbagai kandungan air terhadap manipulasi mekanis Dinyatakan dalam 3 tkt kelembaban tanah Dinyatakan dalam 3 tkt kelembaban tanah 1. BASAH tidak lekat, agak lekat, lekat, sangat lekat tidak plastis, agak plastis, plastis, sangat plastis) 2. LEMBAB Sangat rapuh, rapuh, teguh,sangat teguh 3. KERING Lepas, lunak, agak keras, keras, sangat keras

35 Konsistensi Tanah Konsistensi mengindikasikan Jumlah dan tipe mineral liat Kondisi pengolahan tanah Potensi pemadatan Penetapan Dengan jari tangan-meremas agregat atau menekan tanah dengan jari tanah Penetrometer mengamati seberapa keras tanah, hal ini sama dengan pengaruh akar tanaman. Tanah memiliki konsistensi sangat lemah, hanya ada gaya kecil diantara partikel. Maka roda mobil mudah menekan pasir dan terjebak dalam pasir

36 Hubungan antara gaya pengikat partikel tanah dengan kandungan air pada tanah lempung berliat

37 3 Faktor Utama mempengaruh Kosistensi Tanah Kandungan Air: terpenting!!, Partikel tanah akan bergerak lebih mudah jika poada tanah basah, air berperan sebagai pelumas Kekuatan tanah meningkat jika tanah kering Tanah menjadi mampat, makin berat diolah jika basah. Tekstur Tanah Kekuatan tanah meningkat dengan meningkatkan kandungan liat Tanah-tanah berliat lebih kuat dibanding tanah berpasir Berat Jenis Tanah Makin berat tanah makin kuat.