IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Tanah Cibatok dan Pupuk Organik Granul 1. Tekstur Tanah Hasil analisis tekstur terhadap contoh tanah dari Desa Cibatok yang dilakukan di Laboratorium Analisis Tanah, Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor, menunjukkan bahwa tanah tersebut memiliki perbandingan fraksi pasir 12.14 %, fraksi debu 33.47 % dan fraksi liat 54.39 %. Berdasarkan sistem klasifikasi tanah atas dasar tekstur oleh Departemen Pertanian Amerika Serikat (USDA) dapat disimpulkan bahwa contoh tanah yang dianalisis tersebut termasuk ke dalam jenis tanah dengan tekstur liat. Tanah jenis ini mempunyai luas permukaan yang besar sehingga kemampuan menahan air dan menyerap unsur haranya tinggi. 2. Kadar Air dan Densitas (Bulk Density) Pengamatan terhadap kadar air dan densitas (bulk density) tanah lapangan dilakukan untuk mengetahui kondisi tanah asli (lapangan) dari contoh tanah yang akan diamati. Kadar air tanah adalah jumlah air yang terkandung di dalam tanah. Air tersebut bersama-sama dengan udara menempati ruang-ruang kosong (pori-pori tanah) yang ada pada tanah. Sedangkan densitas adalah rasio antara bobot tanah kering dengan volume tanah. Hasil pengamatan terhadap kadar air dan densitas contoh tanah lapangan selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran 5. Rata-rata kadar air dan densitas tanah lapangan tersaji pada Tabel 3. Tabel 3. Kadar air dan densitas tanah Kedalaman Kadar Air Densitas (cm) (g/cc) 0-10 46.45 0.9779 11-20 41.91 1.0282 21-30 38.39 1.1235 Rata-rata 42.25 1.0432 Pada Tabel 3 di atas terlihat bahwa densitas tanah semakin meningkat sedangkan kadar air cenderung mengalami penurunan seiring pertambahan kedalaman. Hal ini dikarenakan lapisan tanah bagian bawah menerima pembebanan yang lebih besar dibandingkan lapisan tanah diatasnya, sehingga menjadikan pori-pori tanah bagian atas akan lebih besar dibandingkan lapisan tanah dibawahnya. Adanya pori-pori yang lebih besar ini mengakibatkan air yang terkandung di dalam lapisan tanah bagian atas lebih banyak dibandingkan dengan lapisan di bawahnya. Oleh karena massa jenis partikel tanah lebih besar dibandingkan massa jenis air, maka lapisan tanah dengan kandungan air yang

lebih banyak akan mempunyai densitas tanah yang lebih kecil dibandingkan lapisan tanah dengan kandungan air yang lebih sedikit. Hal tesebut juga sesuai dengan apa yang dikemukakan oleh Marshall dan Holmes (1988) bahwa bulk density tanah meningkat dengan meningkatnya derajat pemadatan dan cenderung meningkat menurut kedalaman tanah karena bertambahnya pembebanan dan berkurangnya gangguan terhadap tanah. Setelah dirata-ratakan diperoleh kadar air dan densitas contoh tanah lapangan (kedalaman 0 30 cm) masing-masing sebesar 42.25 % dan 1.0432 g/cc. Nilai bobot isi contoh tanah tersebut sesuai dengan apa yang dikemukakan Soepardi (1983) bahwa bobot isi atau kerapatan lindak tanah liat berkisar antara 1.00 1.60 g/cc. POG yang digunakan dalam penelitian ini mempunyai kadar air rata-rata sebesar 62.16 % (bb) dan 164.29 % (bk), dan densitas sebesar 0.4896 g/cc. Dapat dilihat bahwa POG tersebut mempunyai kadar air yang lebih tinggi dan densitas yang lebih rendah daripada tanah cibatok, sehingga dapat diperkirakan bahwa dengan adanya penambahan POG maka akan meningkatkan kadar air dan menurunkan densitas tanah. 3. Kandungan Unsur Hara Tujuan utama dari proses pemupukan adalah untuk memberikan tambahan bahanbahan yang dapat memperbaiki tingkat kesuburan suatu tanah. Untuk hal tersebut, maka sangat perlu memperhatikan besarnya kandungan unsur-unsur hara pupuk, terutama unsur-unsur hara makro yang terkandung di dalam pupuk. Menurut Hakim et al (1986) ada 16 jenis unsur hara esensial yang dibutuhkan oleh tanah, akan tetapi unsur-unsur yang hingga kini masih menjadi perhatian bagi para peneliti dan praktisi pupuk adalah unsur Nitrogen (N), Phospor (P), dan Kalium (K). Hal ini karena ketiga unsur tersebut sering mengalami defisiensi di dalam tanah, sehingga sering ditambahkan ke dalam tanah melalui penambahan pupuk. Hasil analisis unsur-unsur hara makro dari contoh tanah dan POG yang dilakukan di Laboratorium Analisis Tanah tersaji pada Tabel 4. Pada Tabel 4 tersebut dapat dilihat bahwa dalam setiap 100 g contoh tanah terdapat kandungan unsur nitrogen (N), phosphor (P), dan kalium (K) masing-masing sebesar 0.15 g, 1.33 mg, dan 0.7 mg. Sedangkan untuk setiap 100 g POG terdapat kandungan unsur nitrogen (N), phosphor (P), dan kalium (K) masing-masing sebesar 0.77 g, 0.23 g, dan 0.24 g. Berdasarkan hal tersebut bisa dikatakan bahwa ketersedian unsur hara makro tanah yang sedikit dapat ditambah cukup banyak dengan penambahan POG. Tabel 4. Kandungan unsur hara makro pada tanah dan pupuk organik granul Nama Nitrogen (N) Phospor (P) Kalium (K) Tanah 0.15 1.33 x 10-3 7.02 x 10-4 Pupuk Organik Granul 0.77 0.23 0.24 19

B. Kosistensi Tanah Pada penelitian ini dilakukan pengamatan terhadap angka-angka Atterberg yang meliputi batas cair (liquid limit) dan batas plastis (plastic limit). Tekstur contoh tanah asli tanpa penambahan POG adalah tanah liat yang memiliki kemampuan menyerap air yang tinggi dan pada saat dikeringkan akan bersifat melekat dan plastis. Dari contoh tanah yang telah dicampur dengan berbagai dosis POG diperoleh hasil pengamatan terhadap batas cair dan batas plastis serta indeks plastisitas tanah seperti yang tersaji dalam Tabel 5. Contoh Tanah Tabel 5. Batas cair, batas plastis dan indeks plastisitas contoh tanah Dosis POG (% Bobot) Batas Cair Batas Plastis Indeks Plastisitas K1 0 56.01 35.96 20.04 K2 5 56.95 37.61 19.34 K3 10 56.47 36.30 20.16 K4 15 57.59 36.40 21.19 K5 20 58.17 37.25 20.92 K6 25 59.31 38.87 20.43 K7 30 61.75 41.82 19.93 1. Hubungan Dosis POG dengan Batas Cair dan Batas Plastis 65 Kadar Air 60 55 50 45 40 35 30 0 5 10 15 20 25 30 Batas Cair Batas Plastis Gambar 10. Pengaruh penambahan POG terhadap batas cair dan batas plastis tanah Berdasarkan Tabel 5 dan Gambar 10 terlihat bahwa secara umum nilai batas cair dan batas plastis contoh tanah mengalami peningkatan seiring adanya penambahan POG. Hal tersebut dikarenakan adanya penambahan bahan organik melalui pemberian POG merangsang timbulnya granulasi agregat tanah yang mantap dan menjadikan tanah memiliki pori-pori tanah yang semakin besar sehingga kemampuan tanah dalam menyerap air juga menjadi meningkat. Hal ini sejalan dengan apa yang dikemukakan oleh Kohnke (1980), bahwa penambahan bahan organik akan meningkatkan jumlah air yang 20

dibutuhkan untuk menjenuhkan liat dan membuat batas cair dan batas plastis akan meningkat. Pada contoh tanah K2 (dosis POG 5%) terjadi kenaikan batas cair maupun batas plastis yang lebih tinggi daripada contoh K3 (dosis POG 10%), hal ini diduga karena pada dosis tersebut campuran antara contoh tanah dengan POG tidak merata, pemberian air yang tidak merata, dan ada beberapa bagian contoh tanah yang tidak lolos ayakan sehingga yang lolos sebagian besar adalah POG. 2. Hubungan Dosis POG dengan Indeks Plastisitas Nilai indeks plastisitas contoh tanah tidak memiliki pola (trend) yang sama seperti nilai batas cair dan batas plastis, yaitu semakin meningkat seiring penambahan POG. Hal tersebut dikarenakan indeks plastisitas lebih dipengaruhi oleh tekstur tanah. Tekstur tanah dari masing-masing contoh tanah relatif tidak berubah sehingga indeks plastisitasnya juga relatif tetap. Hal ini sesuai dengan apa yang dikemukakan oleh Kohnke (1980) bahwa meskipun berpengaruh terhadap batas cair dan batas plasti tanah, adanya penambahan bahan organik tidak begitu memberikan pengaruh terhadap indeks plastisitasnya. Pengaruh penambahan POG terhadap indeks plastisitas dapat dilihat pada Gambar 11 berikut. 30 25 20 15 10 5 0 38.87 37.25 36.40 36.30 37.61 35.96 41.82 61.75 59.31 58.17 57.59 56.47 56.95 56.01-5 30 35 40 45 50 55 60 65 Kadar Air IP K1 = 20.04% IP K2 = 19.34% IP K3 = 20.16% IP K4 = 21.19% IP K5 = 20.92% IP K6 = 20.43% IP K7 = 19.93% Gambar 11. Pengaruh penambahan POG terhadap indeks plastisitas Nilai Indeks plastisitas terkecil terjadi pada contoh tanah K2 (dosis POG 5%) yaitu sebesar 19.34 %, sedangkan nilai indeks plastisitas terbesar terjadi pada contoh tanah K4 (dosis POG 15%) yaitu sebesar 21.19 %. Nilai-nilai indeks plastisitas tersebut menunjukkan tingkat keplastisan dari masing-masing contoh tanah. Menurut Hardiyatmo (1992), contoh-contoh tanah dalam penelitian ini bersifat kohesif karena memiliki indeks plastisitas lebih dari 17 %. Tanah yang memiliki indeks plastisitas yang tinggi akan sulit untuk diolah dikarenakan banyak bagian tanah yang lengket atau melekat (Kohnke 1980). 21

Pengetahuan tentang indeks plastisitas juga dapat digunakan sebagai dasar penentuan mudah atau sulitnya tanah untuk diolah berdasarkan jangka olahnya. Menurut Hardjowigeno (1992), jangka olah menunjukkan besarnya perbedaan kandungan air pada batas melekat dan batas plastis. Tanah yang jangka olahnya tinggi merupakan tanah yang mudah untuk diolah, sedangkan tanah yang jangka olahnya rendah merupakan tanah yang sulit untuk diolah. Apabila jangka olahnya sama, maka tanah yang memiliki indeks plastisitas lebih tinggi akan lebih sukar diolah dibandingkan tanah yang memiliki indeks plastisitas rendah. Pada penelitian ini tidak dilakukan uji batas melekat terhadap contoh tanah, akan tetapi dapat diperkirakan bahwa contoh-contoh tanah di atas memiliki kisaran jangka olah antara 16% - 25% dan termasuk ke dalam kategori tanah dengan jangka olah tinggi. Perkiraan tersebut didasarkan pada pernyataan Hardjowigeno (1992) yang menyebutkan bahwa tanah-tanah dengan batas cair antara 46% - 70% dan indeks plastisitas antara 18% - 30% akan memiliki kisaran jangka olah yang tinggi yaitu antara 16% - 25%. C. Pemadatan Tanah Pengujian pemadatan tanah dilakukan untuk mencari hubungan antara kadar air dan berat volume, serta untuk mengevaluasi tanah agar memenuhi persyaratan kepadatan. Selain itu, pengujian ini juga dapat digunakan untuk mengetahui nilai kadar air optimum contoh tanah yang dapat menghasilkan berat volume kering atau densitas (bulk density) maksimum contoh tanah serta pengaruh adanya penambahan POG terhadap keduanya. Pengujian pemadatan tanah terhadap contoh tanah (K1, K2, K3, K4, K5, K6, K7) dilakukan dengan metode Standard Proctor, sehingga diperoleh hasil pengamatan seperti yang tersaji dalam Lampiran 6. Pada pengujian ini digunakan beberapa asumsi seperti densitas air (ρ w ) sebesar 1 g/cc dan Specific Gravity tanah (GS) sebesar 2.7. Asumsi GS didasarkan pada pernyataan Braja (1993) bahwa untuk kebanyakan tanah liat mempunyai nilai GS berkisar antara 2.6 atau 2.9. 1. Karakteristik Pemadatan Tanah Hasil pengolahan data-data uji pemadatan tersebut di atas menghasilkan kurva karakteristik pemadatan pada masing-masing contoh tanah seperti yang tersaji pada Lampiran 7. Tabel 6. Kadar air optimum dan densitas maksimum contoh tanah Contoh Tanah Dosis POG (% Bobot) Kadar Air Optimum Densitas Maksimum (g/cc) K1 0 34.44 1.3118 K2 5 33.79 1.3062 K3 10 34.95 1.2794 K4 15 37.11 1.2509 K5 20 38.41 1.1893 K6 25 39.21 1.2263 K7 30 44.18 1.1660 22

Kurva-kurva tersebut menampilkan hubungan antara penambahan kadar air tanah dengan densitas tanah (densitas kering tanah dan densitas jenuh tanah). Kurva-kurva tersebut mengikuti pola fungsi polynomial pangkat tiga. Pada kurva densitas kering tanah, fungsi tersebut dapat digunakan untuk mencari kadar air optimum pada densitas kering tanah maksimum dengan cara mencari nilai (x) untuk kadar air optimum dan nilai (y) untuk densitas kering maksimum pada turunan pertama persamaan tersebut yang bernilai nol (y = 0). Hasil penghitungan kadar air optimum dan densitas kering maksimum terhadap contoh tanah tersaji pada Tabel 6. 2. Hubungan Dosis POG dengan Kadar Air Optimum Adanya penambahan POG terhadap contoh tanah ternyata memberikan pengaruh terhadap kadar air optimum tanah seperti yang tersaji pada Tabel 6 dan Gambar 12. Berdasarkan Tabel 6 dan Gambar 12 secara umum dapat dikatakan bahwa adanya penambahan POG mengakibatkan peningkatan kadar air optimum tanah, kecuali pada contoh tanah K2 (dosis POG 5%). Peningkatan kadar air optimum contoh tanah disebabkan oleh POG memiliki kadar air awal yang cukup tinggi yaitu sebesar 62.16 % (bb) dan 164.29 % (bk), sehingga jika POG diaplikasikan dengan kandungan tinggi maka akan berakibat terhadap tingginya kadar air contoh tanah. Selain itu, seperti yang sudah diungkapkan pada bagian hubungan dosis POG dengan batas cair dan batas plastis di atas, bahwa adanya penambahan bahan organik melalui pemberian POG akan merangsang timbulnya granulasi agregat tanah yang mantap. Hal ini menjadikan tanah memiliki poripori tanah yang semakin besar sehingga kemampuan tanah dalam menyerap air juga menjadi meningkat. 50 Kadar Air 40 30 20 10 0 0 5 10 15 20 25 30 Kadar Air Optimum Gambar 12. Pengaruh penambahan POG terhadap kadar air optimum 3. Hubungan Dosis POG dengan Densitas Maksimum Adanya penambahan POG terhadap contoh tanah ternyata juga memberikan pengaruh terhadap densitas maksimum tanah seperti yang tersaji pada Tabel 6 dan 23

Gambar 13. Densitas yang dimaksud adalah densitas kering tanah (bulk density) yang merupakan hasil bagi antara bobot tanah kering dengan volume tanah. Pada Gambar 13 terlihat bahwa secara umum adanya penambahan POG berakibat pada turunnya nilai densitas maksimum tanah, kecuali pada dosis contoh tanah K6 (dosis POG 25%). Hal ini sesuai dengan hipotesis awal bahwa adanya penambahan bahan organik dari POG akan menurunkan densitas tanah. Penambahan bahan organik melalui pemberian POG akan membuat ruang-ruang kosong dalam tanah (pori-pori tanah) menjadi bertambah. Koloid organik akan bersaing dengan molekul-molekul air untuk menempati ruangan pada permukaan koloid liat tersebut, sehingga dapat mengurangi pengembangan tanah serta meningkatkan kemantapan agregat tanah. Jika analisa mengenai densitas maksimum tanah ini dikaitkan dengan kandungan pengaplikasian POG pada budidaya tebu lahan kering, maka dosis POG 10% (K3), 15% (K4) dan 25% (K6) adalah yang paling baik untuk diaplikasikan. Hal ini karena nilai densitas maksimum K3, K4, dan K6 masing-masing sebesar 1.2794 g/cc, 1.2509 g/cc dan 1.2263 g/cc. Menurut Pramuhadi (2005), pertumbuhan dan produksi tebu maksimum serta pertumbuhan gulma minimum terjadi pada kisaran densitas tanah 1.2 1.3 g/cm 3. Densitas Tanah (g/cc) 1.35 1.30 1.25 1.20 1.15 1.10 1.05 Densitas Maksimum Tanah 0 5 10 15 20 25 30 Gambar 13. Pengaruh penambahan POG terhadap densitas tanah maksimum 4. Hubungan Dosis POG dengan Densitas Tanah Pemberian POG ke dalam tanah diharapkan akan memberikan pengaruh terhadap penurunan densitas tanah. Analisis hubungan pemberian POG dengan perubahan densitas tanah dilakukan untuk membuktikan hal tersebut. Densitas tanah yang dimaksud disini adalah densitas kering tanah (bulk density). Tabel 7 menyajikan data hasil pengamatan pengaruh pemberian POG terhadap densitas tanah. Pemilihan data hasil uji Proctor yang memiliki jumlah penambahan air yang sama (0 cc dan 500 cc) dilakukan untuk mengetahui pengaruh pemberian POG terhadap densitas tanah. Pada Tabel 7 dan Gambar 14 dapat dilihat bahwa pada contoh tanah dengan penambahan air 0 cc (tanpa adanya penambahan air), adanya pemberian POG secara umum mengakibatkan penurunan densitas tanah. Hal tersebut diduga karena pada kondisi tanpa penambahan air pori-pori tanah masih sedikit dan akan bertambah seiring penambahan POG. Pori-pori tanah bertambah oleh karena fenomena granulasi agregat 24

tanah yang ditimbulkan bahan organik yang terkandung dalam POG. Adanya tambahan pori-pori tanah mengakibatkan densitas tanah menjadi menurun. Pada contoh tanah dengan penambahan air 500 cc, adanya pemberian POG secara umum mengakibatkan penurunan densitas tanah. Hal ini diduga dikarenakan adanya penambahan bahan organik melalui POG akan merangsang granulasi agregat tanah yang mantap sehingga pori-pori tanah akan semakin besar dan air yang yang terperangkap di pori-pori tanah juga akan semakin banyak dan mengakibatkan densitatas tanah menjadi menurun. Tabel 7. Pengaruh penambahan POG terhadap densitas tanah. Dosis POG 0 5 10 15 20 25 30 Penambahan Air (cc) Kadar Air Densitas (g/cc) 0 9.24 1.1746 500 24.14 1.1401 0 12.11 1.1756 500 24.36 1.2104 0 14.82 1.1367 500 27.90 1.1917 0 20.20 1.0985 500 29.98 1.1827 0 24.24 1.0490 500 41.55 1.1870 0 25.41 1.0958 500 43.97 1.1444 0 31.54 1.0842 500 49.97 1.0919 1.25 Densitas Tanah (g/cc) 1.20 1.15 1.10 1.05 1.00 Air 0 cc 0 5 10 15 20 25 30 Air 500 cc Gambar 14. Pengaruh penambahan POG terhadap densitas tanah Terdapat beberapa contoh tanah yang memiliki nilai densitas tanah sedikit menyimpang dari pola penurunan densitas contoh tanah yang lainnya, yaitu contoh tanah 25

K5 pada penambahan air 0 cc serta contoh tanah K1 dan K5 pada penambahan air 500 cc. Hal ini diduga dikarenakan pada contoh tanah tersebut proses pemadatan berlangsung kurang baik. Selain itu, penyimpangan tersebut juga bisa disebabkan oleh proses pemotongan tanah pada saat pengambilan collar berlangsung kurang sempurna, sehingga mengakibatkan lapisan bagian atas tanah sedikit mengalami kerusakan. D. Kekuatan Geser Tanah Pemberian bahan organik ke dalam tanah melalui penambahan POG juga diharapkan akan berpengaruh terhadap kekuatan geser tanah. Pengukuran kekuatan geser tanah dengan metode uji geser langsung (Direct Shear Test) dilakukan untuk mengetahui lebih jauh tentang adanya pengaruh tersebut. Berdasarkan pengertian yang telah diungkapkan oleh Hardiyatmo (1992), dapat dikatakan bahwa bila tanah mengalami pembebanan, maka pembebanan tersebut akan ditahan oleh kohesi tanah dan gesekan antara butir-butir tanah. Oleh karena data hasil pengukuran kekuatan geser terhadap contoh tanah sangat banyak, maka tidak semua data hasil pengukuran tersebut dapat ditampilkan dalam lampiran skripsi ini. Data yang ditampilkan hanya data pengukuran kekuatan geser tanah terhadap contoh tanah K1 pada pengujian II (Lampiran 9). Adapun data hasil pengujian kekuatan geser selengkapnya dapat dilihat dalam softcopy yang tersimpan di dalam compact disc (CD) yang disertakan dalam skripsi ini. Penambahan bahan organik ke dalam tanah melalui pemberian POG secara umum menyebabkan beberapa sifat tanah menjadi berubah. Salah satu sifat tanah yang dimaksud adalah kekuatan geser tanah. Pada Tabel 8 disajikan hasil pengukuran kekuatan geser tanah pada berbagai dosis POG. Pada Tabel 8 dapat dilihat bahwa pengujian kekuatan geser dilakukan dengan penambahan air sebesar 500 cc. Pengujian kekuatan geser tanah dilakukan pada masing-masing contoh tanah (K1, K2, K3, K4, K5, K6, K7) dengan penambahan air yang berbeda untuk setiap contoh tanah mengikuti penambahan air pada uji pemadatan tanah (Standard Proctor Test). Akan tetapi, untuk melihat pengaruh adanya penambahan POG maka data disajikan berdasarkan penambahan air yang sama dari setiap pengukuran. Adapun hasil pengukuran kekuatan geser tanah untuk masing-masing contoh tanah selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran 10. Pada Tabel 8 juga dapat dilihat bahwa pada saat masing-masing contoh tanah diberikan penambahan air sebanyak 500 cc, contoh tanah K5, K6, dan K7 mengalami kenaikan kadar air yang cukup besar dan membuat ketiganya melampaui kadar air optimumnya. Hal ini diduga karena adanya penambahan bahan organik ke dalam tanah melalui pemberian POG sudah terlalu banyak, sehingga kemampuan tanah dalam memegang atau menyerap air akan sangat tinggi. Fenomena ini secara otomatis juga akan berpengaruh terhadap sifat-sifat tanah yang lain seperti densitas tanah, kohesi tanah, sudut geser dalam tanah, dan kekuatan geser tanah yang menjadi kecil. Selain itu, hal ini juga dapat dijadikan salah satu bahan pertimbangan bahwa pada saat penambahan air 500 cc ke dalam 3 kg contoh tanah atau setara dengan 28000 liter/ha dalam keadaan lapangan, pemberian POG tidak direkomendasikan untuk melebihi dosis contoh tanah K4 yaitu sebesar 15% bobot tanah atau 4.5 kg/m 2, karena akan menyebabkan tanah lengket dan mudah melekat pada alat dan mesin pengolah tanah, sehingga tanah sulit untuk diolah. 26

Dosis POG (% Bobot) Penambahan Air (cc) Tabel 8. Hasil pengujian kekuatan geser contoh tanah Kadar Air Kekuatan Geser Sudut Geser Dalam Kohesi σ 0.5 σ 1 σ 1.5 (kg/cm 2 ) (kg/cm 2 ) ( o ) 0 500 24.14 0.9125 1.2115 1.4077 0.682 26.34 5 500 24.36 1.2192 1.6725 2.3945 0.586 49.60 10 500 27.90 0.6343 1.1849 1.8402 0.014 50.31 15 500 29.98 1.1125 1.5239 2.2097 0.518 47.65 20 500 41.55 0.5715 0.7277 0.9601 0.364 21.21 25 500 43.97 0.4839 0.5981 0.7448 0.348 14.62 30 500 49.97 0.4191 0.4915 0.5791 0.336 9.09 1. Hubungan Dosis POG dengan Kohesi Tanah Penambahan POG ke dalam tanah ternyata berpengaruh terhadap gaya tarikmenarik antara sesama partikel tanah (kohesi). Berdasarkan hasil pengujian kekuatan geser tanah yang tersaji pada Tabel 8 dan Gambar 15, dapat dilihat bahwa penambahan bahan organik melalui pemberian POG yang diberikan menyebabkan penurunan nilai kohesi tanah. Kohesi Tanah (kg/cm2) 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 0 5 10 15 20 25 30 Gambar 15. Pengaruh penambahan POG terhadap kohesi tanah Nilai kohesi tanah untuk contoh tanah K1, K2, K3, K4, K5, K6 dan K7 adalah masing-masing sebesar 0.682 kg/cm 2, 0.586 kg/cm 2, 0.014 kg/cm 2, 0.518 kg/cm 2, 0.364 kg/cm 2, 0.348 kg/cm 2, 0.336 kg/cm 2. Adanya penurunan nilai kohesi ini dikarenakan bahan organik yang terkandung di dalam POG menyebabkan tanah mudah mengalami pembentukan agregat tanah berbentuk granul (granulasi) yang mantap. Hal ini mendorong terciptanya pori-pori tanah yang semakin banyak. Adanya pori-pori tanah yang semakin banyak ini menjadikan air mudah diserap. Menurut Kohnke (1980), adanya penambahan air ke dalam tanah akan menurunkan nilai kohesi dan meningkatkan nilai adhesi tanah sampai pada suatu kondisi maksimum (batas melekat) kemudian turun kembali sampai mendekati nol (batas cair). Pada contoh tanah K3 (dosis POG 10%), nilai kohesinya 27

sangat kecil dan tidak mengikuti pola penurunan kohesi contoh tanah yang lainnya. Hal tersebut diduga dikarenakan pada saat pembuatan contoh tanah menggunakan trimmer, contoh tanah yang terambil adalah tanah pada bagian perpotongan lapisan pemadatan tanah, sehingga tanah memiliki kohesi yang sangat kecil. Hal lain yang diduga bisa menyebabkan kohesi contoh tanah K3 sangat kecil adalah rusaknya contoh tanah pada saat proses pemasukan ke dalam kotak geser direct shear apparatus. 2. Hubungan Dosis POG dengan Sudut Geser Dalam Penambahan bahan organik ke dalam tanah melalui pemberian POG juga berpengaruh terhadap besarnya sudut geser dalam seperti yang terlihat pada Tabel 8 dan Gambar 16, akan tetapi pengaruhnya tidak memiliki pola yang sama seperti apa yang terjadi pada kohesi tanah. 60 Sudut Geser Dalam ( o ) 50 40 30 20 10 0 0 5 10 15 20 25 30 Gambar 16. Pengaruh penambahan POG terhadap sudut geser dalam Pada kondisi sebelum mencapai kadar air optimum masing-masing tanah, nilai sudut geser dalam cenderung mengalami peningkatan akibat adanya penambahan POG. Contoh tanah yang belum mencapai kondisi kadar air optimum adalah K1, K2, K3 dan K4, dimana nilai sudut geser dalamnya adalah masing-masing sebesar 26.34 o, 49.60 o, 50.31 o, dan 47.65 o. Sedangkan pada kondisi setelah mencapai kadar air optimum untuk masing-masing tanah, nilai sudut geser dalam cenderung mengalami penurunan akibat adanya penambahan POG. Contoh tanah yang telah mencapai kondisi kadar air optimum adalah K5, K6 dan K7, dimana nilai sudut geser dalamnya adalah masing-masing 21.21 o, 14.62 o dan 9.09 o. Hal tersebut diduga karena tanah pada kondisi sebelum mencapai kadar air optimum memiliki kandungan air yang masih efektif dalam mengikat partikel-partikel tanah sampai pada suatu titik puncak dimana adhesi antara tanah dan air mempunyai nilai maksimum. Sedangkan penambahan kandungan air pada kondisi setelah mencapai kadar air optimum akan menjadikan tanah semakin tidak efektif berikatan dengan air dan partikel tanah lainnya. 28

3. Hubungan Dosis POG dengan Kekuatan Geser Tanah Berdasarkan Tabel 8 dan Gambar 17 dapat dikatakan bahwa secara umum adanya penambahan bahan organik melalui penambahan POG akan mengakibatkan penurunan kekuatan geser. Penurunan kekuatan geser ini sebenarnya diakibatkan oleh adanya penurunan dua parameter utama yang mempengaruhinya, yaitu kohesi dan sudut geser dalam. Jika keduanya mengalami penurunan, maka dapat dipastikan kekutan geser juga akan mengalami penurunan. Pada saat nilai kohesi dan sudut geser mengalami penurunan yaitu pada contoh tanah K5, K6 dan K7, maka nilai kekuatan geser maksimum tanah baik untuk tegangan normal 0.5 kg/cm 2 (σ 0.5 ), tegangan normal 1 kg/cm 2 (σ 1 ) maupun tegangan normal 1.5 kg/cm 2 (σ 1.5 ) akan mengalami penurunan. Sedangkan pada saat nilai kohesi mengalami penurunan dan nilai sudut geser dalam mengalami peningkatan yaitu pada contoh tanah K2 dan K4, maka nilai kekuatan geser maksimum tanah baik untuk tegangan normal 0.5 kg/cm 2 (σ 0.5 ), tegangan normal 1 kg/cm 2 (σ 1 ) maupun tegangan normal 1.5 kg/cm 2 (σ 1.5 ) akan mengalami peningkatan. Hal ini membuktikan bahwa tidak selamanya kekuatan geser tanah mengalami penurunan seiring penurunan kohesi tanah, karena nilai kekuatan geser tanah juga akan sangat dipengaruhi oleh sudut geser dalamnya. 2.5 Kekuatan Geser (kg/cm 2 ) 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 0 5 10 15 20 25 30 σ1.5 σ1 σ1.5 Gambar 17. Pengaruh penambahan POG terhadap kekuatan geser tanah 4. Hubungan Densitas dengan Kekuatan Geser Pada sub-sub bab terdahulu telah dibahas pengaruh penambahan bahan organik ke dalam tanah melalui pemberian POG terhadap densitas tanah dan kekuatan geser tanah, dimana adanya penambahan POG secara umum akan menyebabkan densitas dan kekuatan geser tanah menjadi berkurang. Pada sub-sub bab ini akan dibahas secara khusus mengenai pengaruh densitas tanah terhadap kekuatan geser tanah. Penelitian mengenai kekuatan geser tanah dan pemadatan tanah menghasilkan suatu hubungan densitas tanah dengan kekuatan geser tanah seperti yang tersaji pada Lampiran 11. Berdasarkan Tabel dan diagram hubungan densitas tanah dengan kekuatan geser tanah tersebut dapat dikatakan bahwa secara umum kekuatan geser tanah cenderung meningkat seiring dengan peningkatan densitas tanah pada kondisi sebelum mencapai kadar air 29

optimum, dan cenderung menurun seiring dengan penurunan densitas tanah pada kondisi setelah mencapai kadar air optimum. Selain itu, meskipun densitas tanah pada kondisi setelah kadar air optimum nilainya lebih tinggi dibandingkan densitas tanah pada kondisi sebelum mencapai kadar air optimum, akan tetapi kekuatan geser tanahnya justru lebih rendah. Hal tersebut memberikan bukti bahwa tidak selamanya tanah yang memiliki densitas lebih tinggi akan memiliki kekuatan geser tanah yang lebih tinggi pula. Hubungan densitas dan kekuatan geser tanah antara contoh tanah dengan pemberian dosis POG yang berbeda tersaji pada Tabel 9. Pemilihan data didasarkan pada kondisi dengan penambahan kadar air yang sama yaitu 500 cc. Dosis POG Tabel 9. Hubungan densitas tanah dengan kekuatan geser tanah Penambahan Air (cc) Kadar Kekuatan Geser Densitas Air σ 0.5 σ 1 σ 1.5 (g/cc) (kg/cm 2 ) 0 500 24.14 1.1401 0.9125 1.2115 1.4077 5 500 24.36 1.2104 1.2192 1.6725 2.3945 10 500 27.90 1.1917 0.6343 1.1849 1.8402 15 500 29.98 1.1827 1.1125 1.5239 2.2097 20 500 41.55 1.1870 0.5715 0.7277 0.9601 25 500 43.97 1.1444 0.4839 0.5981 0.7448 30 500 49.97 1.0919 0.4191 0.4915 0.5791 Kekuatan Geser (kg/cm 2 ) 2.4 2.0 1.6 1.2 0.8 0.4 0.0 1.1401 1.2104 1.1917 1.1827 1.1870 1.1444 1.0919 σ1 σ2 σ3 Densitas (g/cc) Gambar 18. Hubungan densitas tanah dengan kekuatan geser tanah Berdasarkan Tabel 9 dan Gambar 18 dapat dikatakan bahwa pada contoh tanah yang belum mencapai titik kritis setelah penambahan 500 cc air (K1, K2, K3, K4), kekuatan geser tanah pada nilai densitas yang lebih tinggi akan lebih besar dibandingkan kekuatan geser tanah pada nilai densitas yang lebih rendah. Sedangkan pada contoh tanah yang telah mencapai titik kritis setelah penambahan 500 cc air (K5, K6, K7), kekuatan geser tanah pada nilai densitas yang lebih tinggi akan lebih besar dibandingkan kekuatan geser tanah pada nilai densitas yang lebih rendah. Akan tetapi, nilai kekuatan geser 30

contoh tanah K5 dan K6 lebih rendah dibandingkan kekuatan geser contoh tanah K1 yang justru memiliki densitas yang lebih rendah dibanding keduanya. Hal tersebut dikarenakan pemadatan berlangsung lebih efektif pada kondisi tanah sebelum mencapai titik kritis dibandingkan pada kondisi tanah setelah mencapai titik kritis. Pemadatan efektif yang dimaksud adalah kondisi dimana kohesi dan adhesi tanah masih cukup bagus pada saat pemadatan berlangsung, sedangkan pemadatan yang kurang efektif adalah kondisi dimana kohesi tanah bernilai kecil dan adhesi tanah sudah mengalami penurunan setelah mencapai nilai maksimumnya. 31