BAB II TI JAUA PUSTAKA

Transkripsi

1 BAB II TI JAUA PUSTAKA A. TA AH Istilah tanah (soil) berasal dari kata latin solum yang berarti bagian teratas dari kerak bumi yang dipengaruhi oleh proses pembentukan tanah. Tanah dapat diartikan sebagai medium berpori yang terdiri dari padatan (solid), cairan (liquid), dan udara (gas). Fase padatan terdiri dari bahan mineral, bahan organik, dan organisme hidup. Bahan mineral dan organik di dalam tanah membentuk suatu matrik tanah. Bagian tanah yang tidak ditempati oleh matrik tanah tersebut adalah ruang pori atau voids (Kalsim dan Sapei, 2003). Tanah merupakan hasil transformasi zat-zat mineral dan organik dimuka daratan bumi. Tanah terbentuk di bawah faktor-faktor lingkungan yang bekerja dalam masa yang sangat panjang. Tanah mempunyai organisasi dan morfologi. Tanah merupakan media bagi tumbuhan tingkat tinggi dan pangkalan hidup bagi hewan dan manusia. Tanah merupakan sistem ruang waktu, bermatra empat (Sutanto, 2005). Menurut Coyne dan Thompson (1960) pengertian tanah tergantung pada penggunaan dan fungsinya. Masing-masing pengguna mungkin memiliki sudut pandang terhadap sumber daya tanah. Singer dan Munns (1996) menterjemahkan tanah adalah bagian dari setiap ekosistem di planet bumi, kecuali mungkin di bawah penutupan es artik dan antartika. Pedosfer berada di antara permukaan atmosfer, biosfer, dan geosfer. Pedosfer merupakan bagian bumi yang berupa tanah, dan studi mengenai pedosfer adalah studi mengenai proses yang berhubungan dengan tanah. Tanah berfungsi sebagai media tumbuh tanaman, penyedia hara dan air, dan lingkungan tempat akar dan batang dalam tanah melaksanakan aktifitas fisiologisnya. Untuk dapat tumbuh dan berproduksi tinggi, tanaman tidak hanya membutuhkan hara yang cukup dan seimbang, tetapi juga memerlukan sifat fisik tanah yang cocok supaya akar tanaman dapat berkembang dengan bebas, prosesproses fisiologis bagian tanaman yang berada dalam tanah dapat berlangsung dengan baik dan tanaman dapat berdiri tegak (Islami dan Utomo, 1995) 4

2 B. SIFAT FISIK TA AH 1. Tekstur Tanah Tekstur tanah menunjukkan komposisi partikel penyusun tanah (separat) yang dinyatakan sebagai perbandingan proporsi (%) relatif antara fraksi pasir (sand), debu (silt), dan liat (clay) (Hanafiah, 2005). Ukuran partikel tanah mempengaruhi dua ciri utama tanah yaitu luas permukaan dan jumlah partikel internal dan ukuran ruang pori-pori tanah (Plaster,1992). Klasifikasi ukuran, jumlah partikel, dan luas permukaan fraksi-fraksi tanah menurut sistem USDA (United States Departement of Agriculture) dapat dilihat pada Tabel 1. Tabel 1. Pemisahan ukuran partikel tanah dan hubungannya dengan sifat fisik tanah (Coyne dan Thompson, 1960) Rata-rata Luas Pemisahan Tanah (termasuk diameter a Partikel/gram b,c permukaan/ subdivisi mayornya) (mm) gram (cm 2 ) Pasir Pasir sangat kasar Pasir kasar Pasir medium , Pasir halus , Pasir sangat halus x Debu x Debu kasar x Debu halus x , Liat < x , a Merujuk pada sistem klasifikasi USDA b Diasumsikan densitas partikel 2,65 g/cm 3 c Semua partikel dianggap sebagai lapisan sempurna, dan menggunakan diameter maksimum tanah yang dipisahkan Tabel 1 menunjukkan bahwa makin kecil ukuran partikel penyusun tanah berarti semakin banyak jumlah dan makin luas permukaannya per satuan bobot tanah, yang menunjukkan makin padatnya partikel-partikel per satuan volume tanah. Hal ini berarti makin banyak ukuran pori mikro yang terbentuk, begitu juga sebaliknya, jika partikel penyusun tanah semakin besar. Tanah yang didominasi pasir akan banyak mempunyai pori-pori besar (disebut lebih poreus), tanah yang didominasi debu akan banyak mempunyai pori-pori 5

3 sedang (agak poreus), sedangkan yang didominasi liat akan akan banyak mempunyai pori-pori kecil (tidak poreus). Hal ini berbanding terbalik dengan luas penampang yang terbentuk, luas permukaan menunjukkan luas situs yang dapat bersentuhan dengan air, energi, atau bahan lain, sehingga makin dominan fraksi pasir akan makin kecil daya menahan tanah terhadap ketiga material ini, dan sebaliknya jika liat yang dominan. Dari keterangan diatas dapat dijelaskan bahwa makin poreus tanah akan makin mudah akar untuk berpenetrasi, serta makin mudah air dan udara bersirkulasi (drainase dan aerasi baik), tetapi makin mudah pula air hilang dari tanah. Begitu juga sebaliknya, makin tidak poreus tanah akan makin sulit akar berpenetrasi, serta air dan udara makin sulit bersirkulasi, tetapi air yang ada tidak mudah hilang (drainase dan aerasi buruk). Oleh karena itu, maka tanah yang baik dicerminkan oleh komposisi ideal dari kedua kondisi tersebut (Hanafiah, 2005). Shoper dan Baird (1982) menerangkan bahwa meskipun tanah dalam satu kelas tekstur yang sama, mungkin akan sedikit berbeda tergantung pada bahan organik yang dikandungnya, tingkat kekasaran pasirnya, atau jenis liatnya. Tekstur tanah erat kaitannya dengan struktur tanah, di mana struktur tanah merupakan gumpalan-gumpalan kecil dari butir-butir tanah. Gumpalan struktur ini terjadi karena butir-butir pasir, debu, dan liat terikat satu sama lain oleh suatu perekat seperti bahan organik, oksida-oksida besi, dan lain-lain. Gumpalan-gumpalan kecil ini mempunyai bentuk, ukuran, dan kemantapan (ketahanan) yang berbeda-beda. Tanah dengan struktur baik (granuler, remah) mempunyai tata udara yang baik, unsur-unsur hara lebih mudah tersedia dan mudah diolah. Struktur tanah yang baik adalah yang bentuknya membulat sehingga tidak dapat saling bersinggungan dengan rapat. Akibatnya pori-pori tanah banyak terbentuk. Di samping itu struktur tanah harus tidak mudah rusak (mantap) sehingga poripori tanah tidak cepat tertutup bila terjadi hujan (Hardjowigeno. 1995). 6

4 2. Densitas Tanah Densitas tanah basah atau wet-bulk density didefinisikan sebagai padatan tanah (massa total) dibagi dengan volume total tanah (Coyne dan Thompson, 1960; Kalsim dan Sapei, 2003). Massa total akan bervariasi dengan jumlah air yang ada dalam tanah, sehingga densitas tanah kering atau dry-bulk density (Db) umumnya digunakan dan didefinisikan sebagai massa kering tanah oven (Mk) pada suhu 105 o C selama 24 jam dibagi dengan volume total (Vt) tanah (Kalsim dan Sapei, 2003). Untuk selanjutnya, istilah densitas tanah yang digunakan berarti merujuk pada dry-bulk density. Berdasarkan hasil penelitian Iqbal et al. (2006) yang menyatakan bahwa perlakuan intensitas lintasan traktor memberikan pengaruh nyata terhadap nilai densitas tanah pada taraf α = 0,05, di mana semakin meningkat intensitas lintasan roda traktor maka nilai densitas tanah cenderung meningkat. Kecenderungan kenaikan densitas tanah disebabkan oleh tekanan yang berasal dari roda traktor mendesak air dan udara, sehingga daerah yang dipengaruhi tekanan menjadi lebih padat dan secara langsung dapat meningkatkan densitas tanah. 3. Porositas Porositas adalah proporsi ruang pori (ruang kosong) yang terdapat dalam satuan volume tanah yang dapat ditempati oleh air dan udara (Hanafiah, 2005; Plaster, 1992; Lal dan Shukla, 2004 ). Porositas dapat ditentukan dengan menempatkan tanah kering oven pada sebuah panci air hingga seluruh ruang kosong terisi air. Perbedaan berat antara tanah kering oven dan tanah basah jenuh disebut total ruang pori. Secara umum porositas dapat dihitung dengan persamaan: Mb Mk Pt = x100...(1) Vt Di mana; Pt = Porositas tanah (%) Mb = Massa basah jenuh tanah sebelum dikering-ovenkan (g) Mk = Massa kering tanah setelah dikering-ovenkan (g) Vt = Volume tanah (cm3) 7

5 Porositas juga dapat ditentukan dari densitas tanah (Db) dan densitas partikel (Dp). Jika tidak ada ruang pori, maka Db akan sama dengan Dp, rasio Db dan Dp akan sama dengan 1. Semakin banyak ruang pori, semakin kecil densitas tanah dan rasio Db/Dp. Pada kenyataannya, perbandingan Db/Dp adalah hanya prosentase fraksi padatan tanah. Jika salah satu prosentase berkurang dari 100%, perbedaannya adalah pada prosentase ruang pori. Untuk menghitungnya, biasanya dapat diasumsikan bahwa Dp adalah 2.65 gram/cm 2. Persamaan berikut juga dapat digunakan untuk menghitung nilai porositas (Plaster, 1992): Db Pt = 100% x100...(2) Dp Db = 100% x100 2,65 Tanah dengan struktur yang baik mempunyai 60% dari volumenya merupakan ruang pori, di mana 20-30% ditempati oleh udara pada kapasitas lapang (Davies et al, 1993) 4. Diameter rata-rata bongkah tanah yang dibobot Jumlah pecahan tanah akibat implemen pengolahan dapat ditentukan dengan ayakan tanah. Pengayakan memberikan metode sederhana untuk mengukur rata-rata ukuran bongkah tanah dan jumlah tanah relatif pada setiap kelas ukuran. Representasi yang sering digunakan adalah diameter rata-rata bongkah tanah yang dibobot atau mean weight diameter, MWD, (Gill dan Berg, 1967). Lal dan Shukla (2004) menjelaskan bahwa ukuran partikel adalah sifat fisik tanah yang penting, karena mempengaruhi total porositas, ukuran pori, dan luas permukaan. Distribusi ukuran partikel menunjukkan ukuran kuantitatif dari ukuran partikel tanah yang merupakan fraksi solid. Analisa ukuran tanah merupakan percobaan untuk menentukan proporsi relatif ukuran butir tanah yang berbeda yang membentuk massa tanah. Sesungguhnya, agar mempunyai arti, contoh tanah harus terwakili secara statistik. Sebenarnya tidak mungkin dalam penentuan ukuran partikel dilakukan dengan pengujian tunggal, pengujian hanya bisa dengan 8

6 penggolongan ukuran tanah melalui pendekatan selang ukuran antara dua ayakan (Bowles, 1970) Penggolongan ukuran dilakukan dengan menumpuk satu rangkaian ayakan pada ukuran lobang ayakan dari yang paling besar di puncak ke lobang paling kecil, dan pengayakan dilakukan pada sejumlah tanah yang diketahui kuantitasnya melalui tumpukan. Hal ini dilakukan dengan cara menempatkan materi di bagian atas ayakan dan digoncangkan untuk memisahkan partikelpartikel menjadi ukuran diameter yang lebih kecil dari ayakan teratas ke alas/panci (Bowles, 1970) 9