III. SIFAT-SIFAT FISIK dan MORFOLOGI TANAH Sifat morfologi tanah adalah sifat sifat tanah yang dapat diamati dan dipelajari di lapang. Sebagian dari sifat morfologi tanah merupakan sifat fisik dari tanah tersebut. Batas Batas Horison Batas satu horison dengan horison lainnya dalam suatu profil tanah dapat terlihat jelas atau baur. Pada pengamatan lapang ketajaman peralihan horison ini dapat dibedakan beberapa tingkatan, yaitu dikatakan a. nyata (bila lebar peralihan kurang dari 2,5 cm), b. jelas (lebar peralihan 2,5 6,5 cm ), c. berangsur (lebar peralihan 6,5 1,25 cm) dan d. baur (lebar peralihan > 12,5 cm). Disamping topografi dari batas horison tersebut dapat rata, berombak, tidak teratur atau terputus. 3.1. Warna Tanah Warna merupakan petunjuk untuk beberapa sifat tanah, karena warna tanah dipengaruhi oleh beberapa faktor yang terdapat dalam tanah tersebut. Penyebab perbedaan warna permukaan tanah umumnya oleh perbedaan kandungan bahan organik, apabila kandungan bahan organik dalam tanah tinggi maka tanah akan berwarna kelam atau gelap, bentuk dan banyaknya senyawa Fe dalam tanah, kondisi drainase dalam tanah atau keadaan basah dan kering yang silih berganti, pada saat kondisi tanah basah maka suasananya reduktif besi dalam bentuk Fe ++ meninggalkan bercak warna abu-abu kebiruan, dan bila kondisi kering maka kondisinya oksidatif besi dalam bentuk Feri (Fe +++ ) dan warna merah kuning. Warna tanah ditentukan dengan menggunakan warna-warna baku yang terdapat dalam buku Munsell Soll Color Chart. Dalam warna baku ini warna disusun oleh tiga variabel yaitu ; hue, value dan chroma. Hue : adalah warna spektrum yang dominan sesuai dengan panjang gelombangnya, hue dibedakan menjadi 16
5 R ; 7,5 R ; 10 R; 2,5 YR; 5 YR; 7,5 YR; 10 YR; 2,5 Y ; 5 Y, yaitu mulai dari spektrum paling merah (5R) sampai spektrum dominan paling kuning (5 Y). Value : Menunjukkan gelap terangnya warna, sesuai dengan banyaknya sinar yang dipantulkan, yang dibedakan dari 0 sampai 8 dimana makin tinggi nilai value menunjukkan warna makin terang. Chroma : Menunjukkan kemurnian atau kekuatan dari warna spektrum, juga dibagi dari 0 sampai 8, semakin tinggi nilai chroma menunjukkan kemurnian spektrum atau kekuatan warna spektrum makin meningkat. Warna tanah dicatat dengan menggunakan notasi, misalnya 7,5 YR 5/4 (Coklat). Ini berarti bahwa tanah mempunyai hue = 7,5 YR, Value = 5 dan chroma = 4 yang secara keseluruhan disebut coklat. 17
3.2. TEKSTUR TANAH Tanah terdiri dari butir-butir tanah berbagai ukuran. Bagian dari tanah yang berukuran > 2 mm disebut Bahan kasar yaitu berupa kerikil atau kerakal. Bahan-bahan yang berukuran lebih halus dibedakan menjadi : Pasir : 2 mm - 5 0 μ Debu : 50 μ 2 μ Liat : < 2 μ Tektur tanah adalah perbandingan relatip (dalam persen) antara fraksi pasir, debu dan liat, tektur tanah sangat penting kita ketahui karena komposisi ketiga fraksi penyusun tanah menentukan sifat-sifat fisika, fisikokimia dan sifat kimia tanah. Berdasarkan atas perbandingan banyaknya butir-butir pasir, debu dan liat maka tanah dikelompokkan ke dalam beberapa macam kelas tekstur yaitu sbb : a. Kasar : - Pasir - Pasir berlempung b. Agak Kasar : - Lempung berpasir - Lempung berpasir halus c. Sedang : - Lempung berpasir sangat halus - Lempung - Lempung berdebu d. Agak halus : - Debu - Lampung Liat - Lempung Liat berpasir - Lempung liat berdebu e. Halus : - Liat berpasir - Liat berdebu 18
- Liat - Tanah yang bertekstur pasir mempunyai luas permukaan yang kecil sehingga sulit menahan air dan unsur hara. - Tanah bertekstur liat mempunyai luas permukaan yang besar sehingga kemampuan tanah menahan air dan mengikat unsur hara tinggi. - Tanah bertekstur halus lebih aktif dalam reaksi kimia daripada tanah bertekstur kasar. Di lapangan (lahan) tekstur tanah dapat ditentukan dengan memijit tanah basah diantara jari-jari, sambil dirasakan halus kasarnya yaitu dirasakan adanya butir pasir, debu dan liat, yaitu sbb : Pasir : rasa kasar sangat jelas, tidak melekat dan tak dapat dibentuk bola. Pasir berlempung : rasa kasar agak jelas, agak melekat, dapat dibentuk bola, mudah hancur. Lempung : rasa tidak kasar dan tidak licin, agak melekat, dapat dibentuk bola agak teguh, dapat sedikit dibuat gulungan dengan permukaan mengkilat. Lempung berdebu : rasa licin, agak melekat, dapat dibentuk bola agak teguh, gulungan dengan permukaan mengkilat. Debu : rasa licin sekali, agak melekat, dapat dibentuk bola teguh, dapat digulung dengan permukaan mengkilat. Lempung berliat : rasa agak licin, agak melekat, dapat dibentuk bola agak teguh, dapat dibentuk gulungan yang agak mudah hancur. Lempung liat berpasir : rasa halus dengan sedikit bagian agak kasar, agak melekat, dapat dibentuk bola agak teguh, dapat dibentuk gulungan mudah hancur. Lempung liat berdebu : rasa halus agak licin, melekat, dapat dibentuk 19
Liat berdebu Liat bola teguh, gulungan mengkilat. : rasa halus, berat dan agak licin, sangat lekat, dapat dibentuk bola teguh, mudah digulung. : rasa berat, halus, sangat lekat, dapat dibentuk bola dengan baik, mudah digulung. Penetapan tekstur di laboratorium dapat dilakukan dengan analisa mekanis, yang umumnya dipakai metode pipet dan metode hydrometer bouyoucus, kedua metode ini didasarkan atas perbedaan kecepatan jatuh partikel-partikel di dalam air. Selanjutnya hasil dari analisa laboratorium yang berupa persentase dari fraksi tanah dimasukkan ke dalam diagram segitiga tekstur USDA. 3.3. STRUKTUR TANAH Struktur tanah adalah penyusunan partikel-partikel tanah primer seperti pasir, debu dan liat membentuk agregat-agregat, yang satu agregat dengan lainnya dibatasi oleh bidang belah alami yang lemah. Agregat yang terbentuk secara alami disebut ped, sedangkan bongkah tanah hasil pengolahan tanah disebut Clod. Struktur dapat memodifikasi pengaruh tekstur dalam hubungannya dengan kelembaban, porositas, tersedianya hara, kegiatan jasad hidup dan pertumbuhan akar tanaman. Struktur tanah merupakan gumpulan kecil dari butir-butir tanah, gumpalan kecil ini mempunyai bentuk, ukuran dan kemantapan (ketahanan) yang berbeda-beda. Bentuk struktur : menurut bentuknya struktur dapat dibedakan menjadi : - Bentuk lempeng - Prisma - Tiang - Gumpal bersudut - Gumpal membulat - Granuler (Bulat porous) - Remah (Bulat sangat porous) 20
Ukuran : Ukuran struktur berbeda-beda sesuai dengan bentuknya. - Struktur lempeng mempunyai ketebalan < 1 mm - > 10 mm - Prisma dan tiang < 10 mm 00 mm - Gumpal antara < 5 mm 50 mm - Granuler < 1 mm - > 10 mm - Remah < 1 mm > 5 mm Kemantapan atau tingkat perkembangan Struktur Tingkat perkembangan struktur ditentukan berdasarkan atas kemantapan atau ketahanan bentuk struktur tanah terhadap tekanan. Ketahanan struktur tanah dibedakan menjadi : a. Tingkat perkembangan lemah (butir struktur tanah mudah hancur). b. Tingkat perkembangan sedang (butir struktur tanah sukar hancur) c. Tingkat perkembangan kuat (butir struktur tanah sukar hancur), hal ini sesuai dengan jelas tanah dan tingkat kelembabannya. Tanah permukaan yang banyak mengandung humus umumnya mempunyai tingkat perkembangan kuat. Tanah dikatakan tidak bertekstur bila butir-butir tanah tidak melekat satu dengan yang lainnya (lepas), misalnya tanah pasir, atau saling melekat menjadi satu kesatuan yang padu atau kompak dan disebut massive atau pejal. Tanah dengan struktur baik (granuler) akan mempunyai tata udara yang baik, unsur hara lebih mudah tersedia dan tanah mudah diolah. Struktur tanah yang baik apabila bentuknya membulat sehingga tidak dapat saling bersinggungan dengan rapat, akibatnya pori tanah banyak terbentuk, disamping itu struktur tidak mudah rusak (mantab) sehingga pori tanah tidak cepat tertutup. Tiga golongan bahan koloid tanah dikenal sebagai bahan perekat di dalam proses pembentukan agregat-agregat tanah, yaitu : a. Mineral-mineral liat b. Oksida-oksida besi dan mangan yang bersifat koloid 21
c. Bahan organik koloid, termasuk gum yang dihasilkan oleh aktipitas jasad renik. 3.4. KONSISTENSI Konsistensi tanah menunjukkan kekuatan daya kohesi butir-butir tanah atau daya adhesi butir-butir tanah dengan benda lain. Hal ini ditunjukkan oleh daya tahan tanah terhadap gaya yang akan mengubah bentuk. Gaya tersebut misalnya pencangkulan, pembajakkan dsb. Tanah yang mempunyai konsistensi baik umumnya mudah diolah dan tidak melekat pada alat pengolah tanah. Karena tanah dalam keadaan lembab, basah dan kering maka penyifatan konsistensi tanah harus pada kondisi tersebut. Dalam keadaan lembab, tanah dibedakan ke dalam konsistensi gembur (mudah diolah) sampai teguh (agak sulit dicangkul), yaitu ditentukan dengan meremas segumpal tanah bila gumpalan tanah mudah haancur maka tanah dikatakan berkonsistensi gembur bila lembab dan lunak bila kering dan bila tanah sukar hancur maka dikatakan berkonsistensi teguh bila lembab dan keras bila kering. Dalam keadaan kering tanah dibedakan ke dalam konsistensi lunak sampai keras, dalam keadaan basah dibedakan plastisitasnya yaitu dari plastis sampai tidak plastis atau kelekatannya yaitu lekat dan tidak lekat. 3.5. BULK DENSITY Bulk Density atau kerapatan lindak menunjukkan perbandingan antara berat tanah kering dengan volume tanah termasuk volume pori-pori tanah. Bulk Densikty = Berat Tanah Kering ( g) Volume Tanah Kering ( cc) Bulk density merupakan petunjuk kepadatan tanah. Makin padat suatu tanah makin tinggi bulk densitynya, yang berarti makin sulit dilalui air dan ditembus akar tanaman. Bulk density penting untuk menghitung kebutuhan pupuk atau air untuk tiap hektar tanah, yang didasarkan pada berat tanah perhektar. 22
3.6. PARTICLE DENSITY Particle density merupakan berat tanah kering per satuan volume partikel-partikel (padat) tanah (tidak termasuk ruang pori). Dengan mengetahui besarnya bulk density dan partikel density maka dapat dihitung banyaknya (%) pori-pori total tanah yaitu sbb : Bulk Density x100% 5 Bahan Padat Tanah Particle Density 3.7. PORI - PORI TANAH Pori-pori tanah merupakan bagian dari tanah yang tidak terisi bahan padatan tanah (terisi oleh udara dan air). Pori tanah dapat dibedakan menjadi : a. Pori kasar (macro pore) b. Pori halus (micro pore) Pori kasar terisi udara dan air gravitasi (air yang mudah hilang karena gaya gravitasi) Pori halus berisi air kapiler atau udara. Tanah pasir akan memiliki pori kasar lebih banyak dari pada tanah liat, tanah dengan banyak pori kasarnya akan sulit menahan air sehingga tanaman mudah kekeringan, sedang tanah liat total porinya lebih tinggi dari tanah pasir. Porositas tanah dipengaruhi oleh : a. Kandungan bahan organik b. Struktur tanah c. Tekstur tanah. Apabila tanah memiliki struktur granuler atau remah serta kandungan bahan organiknya tinggi maka akan memiliki porositas yang tinggi, serta tanah yang massive atau pejal porositasnya rendah. Sedangkan tanah pasir akan memiliki pori makro yang banyak sehingga sulit menahan air. Padas merupakan bagian dari tanah yang mengeras dan padat sehingga tidak dapat ditembus akar tanaman ataupun air. Karena itu dalam penyifatan tanah di lapang dalamnya padas dan kekerasannya perlu diteliti. 23
Kedalaman efektif adalah kedalaman tanah yang masih dapat ditembus akar tanaman, yang dapat diamati dengan melihat penyebaran akar tanaman. Tabel 1. Perbedaan koloid liat dan koloid humus No. Koloid Liat Koloid Humus 1. Tersusun dari - Karbon - Oksigen - Hidrogen Tersusun dari - Silikon - Aluminium - Oksigen 2. Berbentuk kristal Tidak berbentuk kristal 3. Daya jerap lebih kecil Daya jerap lebih tinggi 4. Mantap Mudah hancur, mudah dibentuk 24