DASAR-DASAR ILMU TANAH OLEH : WIJAYA FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SWADAYA GUNUNG JATI CIREBON 2009
SIFAT FISIK TANAH
AIR UDARA PADATAN Massa Air = M A Volume Air = V A Massa Udara = 0 Volume Udara = V U Massa Padatan = M p Volume Padatan = V p
1. Kerapatan Jenis Zarah KJZ = Massa Padatan (g) Volume Padatan (cm 3 ) Massa Padatan atau Bobot Kering Mutlak diperoleh dengan cara memanaskan tanah pada suhu 105 0 C selama 48 jam. Nilai KJZ = 2,60 2,75 g/cm 3 tergantung dari kadar bahan organik dan mineral berat.
2. Bobot Isi : BI = Massa Padatan (g) Volume Tanah (cm 3 ) Nilai BI = 1,1 1,8 g/cm 3 tergantung dari kadar bahan organik, tekstur, struktur tanah. Bobot tanah seluas 1 hektar, tebal 20 cm dengan bobot isi 1,2 g/cm 3 = 2400 ton.
Bobot tanah seluas 1 hektar, tebal 20 cm dengan bobot isi 1,2 g/cm 3 = 2400 ton. Luas 1 Ha = 10.000 m 2 Tebal 20 cm = 0,20 m Volume = 10.000 m 2 x 0,20 cm = 2.000 m 3 Bi = 1,2 g/m 3 = 1200 kg/m 3 Bobot Tanah = BI x Volume Bobot Tanah = 2000 m 3 x 1200 kg/m 3 Bobot Tanah = 2400 ton.
3. Porositas Total Volume Udara + Volume Air PT = x 100 % Volume Total Bobot Isi PT = 1 x 100 % Kerapatan Jenis Zarah Pada tanah berpasir nilai PT = 35 50%, tanah berliat 40 60%, tergantung dari kadar bahan organik, tekstur, struktur tanah.
3. Porositas Total Porositas Total tanah yang mempunyai BI 1,2 g/cm 3 dan KJZ = 2,6 g/cm 3 adalah : Bobot Isi PT = 1 x 100 % Kerapatan Jenis Zarah 1,2 PT = 1 x 100 % = 54 % 2,6
4. Tekstur Tanah : Tekstur tanah adalah perbandingan relatif dari ukuran butir tanah (pasir, debu dan liat) dalam suatu massa tanah Pasir = 50 µm 2 mm Debu = 2 µm 50 µm Liat < 2 µm
Penentuan Tekstur Tanah : Di Lapang : Memirid massa tanah sedikit yang telah dibasahi diantara ibu jari dan jari telunjuk. Di Labaratorium : Meggunakan Metode Pipet atas dasar Hukum Stokes. Akan diketahui persentase pasir, debu dan liat. Tekstur tanah ditentukan menggunakan bagan Segitiga Tekstur Tanah.
Segitiga Tekstur Tanah : IV. SIFAT FISIK TANAH
5. Struktur Tanah : Struktur tanah adalah susunan butir tanah secara alami menjadi agregat dengan bentuk tertentu dan dibatasi oleh bidang-bidang. Agregat ini terjadi karena butir-butir pasir, debu dan liat terikat satu sama lain oleh perekat (bahan organik, oksida-oksida besi). Tanah dengan struktur baik (granular, remah) mempunyai tata udara dan air yang baik, unsurunsur hara lebih mudah tersedia dan mudah diolah
Penentuan Struktur Tanah : Dilakukan di lapang, meliputi : Bentuk dan susunan agregat (Tipe Struktur) : lempeng, prisma, tiang, sudut, kubus membulat atau gumpal, kersai atau butir, remah dan tanpa struktur (lepas dan pejal atau masive), Ukuran agregat (Kelas Struktur) : sangat halus, halus, sedang, besar dan sangat besar Kemantapan agregat (Taraf Perkembangan), yaitu lemah, cukup dan kuat.
6. Kadar Air dan pf Kadar dapat dinyatakan dengan persen bobot atau persen volume. Massa Air (g) KA (% Bobot) = x 100 % Massa Padatan (g) Volume Air (g) KA (% Vol) = x 100 % Volume Total (g) KA (% Vol) = KA % Bobot x BI
6. Kadar Air dan pf Jadi bila lahan seluas 1 hektar, bobot isi tanah 1,2 g/cm 3, kadar air tanah sampai kedalaman 20 cm sebesar 20 % bobot dan kadar air pada kapasitas lapang 45 % bobot, maka jumlah air yang harus ditambahkan untuk mencapai kapasitas lapang adalah 25 % bobot = 30 % volume atau sebanyak 600 m 3 (diperoleh dari 30 % x 10.000 m 2 x 0,2 m).
6. Kadar Air dan pf Retensi Pergerakan Dlm Tanah Serapan Pergerakan Dlm Tanaman Hilang ke Atmosfer Energi Bebas Pot. Gravitasi Pot. Matriks Pot. Osmotik Gaya Gravitasi Partikel Tanah Ion, Bahan terlarut Tegangan (Hisapan)
6. Kadar Air dan pf Air dalam tanah akan bergerak dari tempat berpotensial tinggi ke tempat berpotensial rendah, atau dari tempat bertegangan (hisapan) rendah ke tempat bertegangan (hisapan) tinggi Satuan hisapan = bar atau atmosfer, yaitu rata-rata tekanan udara pada permukaan laut (1,0336 kg/cm 2). Satuan Lainnya adalah pf, yaitu logaritma tinggi (cm) kolom air dalam tanah
6. Kadar Air dan pf Nilai pf = 0 7. Nilai pf = 0 berada pada tanah yang jenuh air (tanah setelah hujan lebat atau irigasi dan pada sub soil yang jenuh air). Nilai pf = 7 berada pada tanah kering mutlak.
6. Kadar Air dan pf Tinggi Kolom Air (cm) pf atau Log. Tinggi Kolom Air Bar atau Atmosfer 1 0 0,001 100 2 0,1 346 2,54 0,346 1.000 3 1 10.000 4 10 15.849 4,2 15,8 31.623 4,5 31,6 100.000 5 100 10.000.000 7 10.000
6. Kadar Air dan pf Faktor-faktor yang mempengaruhi jumlah air tersedia bagi tanaman : Kadar Bahan Organik Tekstur Tanah Ketebalan Solum
7. Konsistensi Tanah Konsistensi tanah adalah daya tahan tanah terhadap pengaruh-pengaruh luar yang akan mengubah bentuknya. Tanah Pasir Tanah Liat Lepas, Aerasi,Drainase Baik Lekat, Aerasi,Drainase Jelek Mudah Diolah Sulit Diolah
Penentuan Konsistensi Tanah 1. Keadaan Basah (Kadar Air > Kapasitas Lapang) Memirid tanah diantara telunjuk dan ibu jari yaitu untuk menentukan kelekatan (daya adhesi) dan plastisitas atau kekenyalan (daya kohesi). Kelekatan tanah digolongkan kedalam tidak lekat, agak lekat, lekat dan sangat lekat. Sedangkan plastisitas digolongkan menjadi tidak plastis, agak plastis, plastis dan sangat plastis.
Penentuan Konsistensi Tanah 2. Keadaan Lembab ( KL < KA < TLP ) Dengan cara menekan massa tanah. Dalam keadaan lembab, konsistensi tanah dibagi digolongkan menjadi lepas, sangat gembur, gembur, teguh dan sangat teguh. 3. Keadaan Kering ( KA > TLP ) Digolongkan menjadi lepas, lemah, agak keras, keras, sangat keras dan ekstrim keras.
Angka Atterberg : Angka Atterberg merupakan batas-batas konsistensi tanah yang dinyatakan dengan angka kadar air. Sifat-sifat Tanah yang Berhubungan : 1. Batas Mengalir (Batas Plastis Atas) : Merupakan kadar air dimana tanah menjadi setengah cair. Menunjukkan jumlah air terbanyak yang dapat ditahan oleh tanah dalam keadaan tidak alami. Tanah dapat melekat pada alat pengolah tanah.
2. 3. Batas Melekat : Merupakan kadar air dimana tanah mulai tidak melekat pada benda lain. Tanah bersifat plastis, dapat dibuat gulungan, pita dan tidak patah bila digolek-golekan. Apabila tidak bisa dibuat gulungan atau pita berarti tanah tersebut tidak plastis. Batas Menggolek (Batas Plastis Bawah) : Merupakan kadar air dimana tanah tidak dapat digolek-golekkan, kalau digolek-golekkan akan pecah ke segala arah.
4. 5. 6. 7. Indeks (Angka) Plastisitas : Merupakan selisih kadar air pada batas mengalir dan kadar air pada batas menggolek. Jangka Olah : Merupakan selisih kadar air pada batas melekat dan kadar air pada batas menggolek. Batas Ganti Warna (Titik Ubah) : Merupakan batas terendah kadar air yang dapat diserap oleh tanaman. Air Tersedia : Merupakan selisih kadar air pada batas mengalir dan kadar air pada batas ganti warna.
Kering Basah Padat Gembur Plastis Cair Batas Kerut Batas Golek Batas Alir Batas Lekat = Jangka Olah = Indeks Plastisitas
8. Warna Tanah Perbedaan warna tanah karena perbedaan kandungan bahan organik, atau mineral tertentu (Hematit, Kuarsa dll) Warna tanah ditentukan dengan cara membandingkan warna tanah dengan warna yang terdapat pada buku Munsell Soil Color Chart. Warna tanah dinyatakan dalam 3 satuan, yaitu kilap (hue), nilai (value) dan kroma (chroma). Kilap : panjang gelombang Nilai : kebersihan (gelap terangnya warna) Kroma : kemurnian relatif dari spektrum warna.
8. Warna Tanah Value Putih 9 8 7 6 5 4 3 Hitam 2 0 2 4 6 8 Hue 10 YR 10 YR 7,5 YR 5 YR 2,5 YR 2,5 Y 5 Y 5 R Kroma
9. Nilai COLE Nilai COLE menunjukkan besarnya derajat pengembangan dan pengerutan tanah (pada tanah Grumosol atau order Vertisol). Tanah dengan kandungan mineral Montmorilonit mempunyai nilai COLE 0,03 sampai 0,18.
10. N-Value Nilai Nilai n-value merupakan nilai kematangan tanah (biasanya digunakan sebagai petunjuk tingkat kematangan tanah organik). A 0,2 R N-Value = L + 3 H A = Kadar Air pada Kapasitas Lapang R = Persentase Debu dan Pasir L = Persentase iat H = Persentase Bahan Organik = 1,724 x % C-Organik
10. N-Value N > 1,0 = 0,7 N 1,0 = N < 0,7 = tanah masih mentah, encer, selalu jenuh air, kemampuan menyangga beban sangat rendah, penyusutan besar. tanah agak matang, agak sulit lewat sela jari, selalu jenuh air. tanah matang, tidak dapat lewat sela jari, kadar air dibawah kapasitas lapang.
Kegunaan N-Value sebagai petunjuk tingkat kematangan tanah organik petunjuk kemampuan tanah menyangga beban menunjukkan besarnya penyusutan (subsidence) karena perbaikan drainase
11. Sifat Fisik Lainnya Kedalaman Efektif Drainase : (1) Drainase Permukaan, dan (2) Drainase Dalam Padas (Pan)