SIFAT FISIKA TANAH

1
SIFAT FISIKA TANAH
Kuliah ke II DDIT

• Tekstur Tanah
• StrukturTanah
• Konsistensi Tanah
• PorositasTanah
• Suhu Tanah
• WarnaTanah

2
PENDAHULUAN

• Secara fisik tanah
• terdiri atas 3 fase
• Padat (BO BM)
• Cair
• Gas
• Peran fisika tanah
• Menentukan penetrasi akar
• Retensi transmissi air
• Aerase dan drainase
• Nutrisi tanaman
• Serta mempeng sft kimia dan biologi tanah
• Faktor yg mempeng. Sft fisika tanah
• Jumlah, ukuran, bentuk, susunan, komposisi
  mineral dari partikel2 tanah
• Macam dan jumlah BO
• Volume dan bentuk pori
• Perbandingan air dan udara menempati ruang pori

• Sifat fisika tanah yang penting, al
• Tekstur
• Struktur
• Density
• Porositas
• Konsistensi
• Warna
• suhu

3
Komposisi Tanah

• Bila tanah kering ditekan dengan tangan, maka
  akan terlihat bahwa tanah terdiri dari berbagai
  macam ukuran partikel yang berbeda.
• Sebagian berasal dari partikel-partikel itu
  berasal dari perusakan (degradasi) batuan,
  partikel itu dinamakan partikel mineral. Beberapa
  partikel berasal dari sisa tanaman atau binatang
  (daun , potongan tulang dll), itu dinamakan
  partikel organik( ayau bahan organik). Partikel
  tanah itu terlihat berrsentunhan satu dengan
  lain, tetapi sebenarnya mempunyai ruang yang
  dinamakan ruang pori. Bila tanah kering ruang
  pori itu terutama diisi udara. Setelah dirigasi
  atau hujan,maka ruang pori itu terutama diisi
  air. Bahan hidup dijumpai dalam tanah itu. Itu
  dapat berupa akar hidup seperti lobang kumbang,
  cacing, larva dll. Bahan hidup itu dapat membantu
  untuk mengaerasi tanah dan jadi menciptkan
  kondisi pertumbuhan yang menyenangkan untuk
  perakatran tanaman (Gambar 26).

4
(No Transcript)
5
(No Transcript)
6
(No Transcript)
7
(No Transcript)
8
TEKSTUR TANAH

• Definisitekstur tanah ialah perbandingan relatif
  () pasir, debu, dan liat
• Partikel tanah (2 mm) digroupkan menjadi
  pasir, debu, dan liat
• Distribusi ukuran partikel ini dianalisis secara
  mekanis
• Peran distribusi partikel tanah
• Menentukan sifat fisika, fisiko-kimia, dan kimia
  tanah eg. KTK, retensi air, etc.akibat perbedaan
  SSA nya

9
Ukuran partikel tanah dan hubungan dengan
diamater dan jumlah partikel
Pisahan tanah Diameter (mm) USDA Diameter (mm) SI Jlh partikel/g SSA (cm2/g)
Pasir sangat kasar 2-1 90 11
Pasir kasar 1-0.5 2-0.2 720 23
Pasir sedang 0.5-0.25 5700 45
Pasir halus 0.25-0.10 0.2-0.02 46000 91
Pasir sangat halus 0.1-0.05 722000 327
Debu 0.05-0.002 0.02-0.002 5776000 454
Liat lt0.002 lt0.002 90260853000 8000000
10
(No Transcript)
11
Klas Tekstur Tanah

• Metoda Analisis tekstur tanah al
• Pipet ayakan
• Hydrometer Bouyoucus
• Cara kualitatif di lap.
• Langkah Analisis tekstur
• Pemurnian
• Dispersi
• Sedimentasi (berdasarkan hk.Stoke)
• Tekstur tanah 12 klas
• Pasir
• pasir berlempung
• Lempung berpasir
• Lempung
• Lempung liat berpasir
• Lempung berdebu
• Debu
• Lempung liat berdebu

12
(No Transcript)
13
Segitiga Tekstur
14
Hubungan kelas ukuran butir dengan kelas
tekstur tanah
Sumber Supardi (1980)
Klas Ukuran butir Hubungan dengan klas tekstur
Berpasir Meliputi pasir, sebahagian lempung dengan kandungan liat lt 15 dan pasir gt75 .
Berlempung kasar Meliputi lempung berpasir,lempung dan lempung berdebu dengan kandungan liat lt 18 dan pasir 15 -70 .
Berlempung halus Meliputi lempung liat berpasir, sebahagian lempung berpasir, lempung berliat dan lempung berdebu dengan kandungan liat 18 - 35 dan pasir gt 15 .
Berdebu kasar Meliputi sebahagian besar debu, dan lempung berdebu dengan kandungan liat lt 18 dan pasir gt15 .
Berdebu halus Meliputi lempung berdebu dan lempung liat berdebu dengan kandungan liat 17 -35 dan pasir lt 15 .
Berliat Halus Meliputi liat berpasir, liat berdebu , liat, sebahagian lempung berliat dan lempung liat berdebu dengan kandungan liat 35 -60.
Berliat sangat halus Meliputi liat. Tanah dengan kandungan liat gt60 .
15

• Ciri Tekstur Profil
• Tekstur dalam profil tanah sering tidak sama
  setiap horizon, umumnya hor B tinggi liatnya,
  disebut juga hor. Bt (tton, German artinya
  liat). Hal ini akibat tercucinya liat dari
  lapisan atas ke bawah bersama air infiltrasi.
• Bila kandungan liatnya gt 20 itu termasuk
  hor.argillik (penciri tanah Ultisol)

• Kepentingan Tekstur Tanah
• Tekstur berhubungan erat dengan
• Plastisitas
• Permeabilitas
• Kekerasan
• Kemudahan olah
• Kesuburan
• Dan produktifitas tanah
• Tapi belum ada ketentuan yang berlaku umum,
  karena juga dipengaruhi oleh jenis mineral
  liatnya eg plastisitas 25 vermiculit gt 70
  kaolinit

16
Struktur Tanah

• Struktur tanah menunjukkan kelompok partikel
  tanah (pasir ,debu dan liat , bahan organik dan
  pupuk) di dalam senyawa berpori. Itu dinamakan
  aggregat.
• Struktur tanah juga menunjukkan penyusunan
  aggregat itu yang dipisahkan oleh ruang pori dan
  celah (Gambar 29).
• Jenis dasar penyusunan aggregat diperlihatkan
  pada Gambar 30. struktur granuler, gumpal,
  prismatik, dan struktur massif.

17
(No Transcript)
18
Struktur Tanah

• Definisi Struktur tanah yaitu penyusunan
  partikel tanah primer seperti pasir,debu, liat
  membentuk aggregates, yang satu sama lainnya
  membentuk bidang belah alami yang lemah.
• Ped aggregat yang terbentuk secara alami
• Clod bongkahan tanah akibat pengolahan
• Fragment ped yang pecah
• Concretion terbentuk akibat presipitasi garam
  terlarut dalam tanah akibat terjadi fluktuasi
  muka air tanah yang besar
• Struktur bisa memodifikasi pengaruh tekstur
  terhadap kelembaban, porositas, ketersediaan
  unsur hara, jasad hidup, pertumbuhan akar. Eg
  tekstur pasir dengan kandungan BO tinggi ?
  struktur bagus

• Ada 4 bentuk utama struktur tanah

No Bentuk Sumbu Keterangan
1 Lempeng X gtgt Y 1. Platy L.Tebal 2. Laminar L. Tipis
2 Prisma X ltlt Y 1. Columnar puncak bulat 2. Prisma puncak datar
3 Gumpal X Y Z (beraturan) Gumpal bila sudut tak nyata Gumpal bersudut bila sudut tajam
4 Spheroidal X Y Z (tak beraturan) Granular kurang poros Remah poros
19
Tipe Struktur dan Sifatnya
No Tipe Struktur Sifat Aggregat Diagram Aggregat Lokasi pada profil
1 Granular Bulat, kecil, kurang poros, padat, tidak terikat antara aggregate Hor. A
2 Remah Bulat, kecil, poros, tidak terikat antara aggregate Hor. A
3 Lempeng Aggregat berbentuk lempeng Sering pada hor A tanah hutan dan claypan
4 Gumpal Gumpal, bentuk kubus, aggregat berpegang erat sesamanya, terjadi aggregat lebih keci jika pecah Hor. B
5 Gumpal bersudut Gumpal, bermuka datar dengan pinggir bersudut tajam Hor. B
6 Prisma Bentuk mirip prisma, bagian atas datar Hor. B
7 Columnar Bentuk tiang, puncak agak bulat Hor. B
20
Bentuk-Bentuk Struktur Tanah
21
(No Transcript)
22
Perkembangan struktur tanah
23
PROSES PEMBENTUKAN STRUKTUR TANAH

• Pembentukan Struktur Tanah
• 3 bahan koloid tanah sebagai perekat (cementing
  agent) dalam pembentukan aggregat
• Mineral liat
• Oksida Fe Mn bersifat koloid
• Koloid organik
• Microbial gum (Peneliti di Wisconsin)

• Pengaruh Pengeloaan Terhadap Struktur Tanah
• Pembasahan, pengeringan, pengolahan tanah,
  aktifitas biologis? membangun/merusak aggregat

Figure 5.2.2 Organic molecules assist in
flocculation and aggregation (after McLaren
Cameron, 1996)
24
(No Transcript)
25
KONSISTENSI TANAH

• Konsistensi Tanah pada KA berbeda

• Definisi konsistensi tanah (erat hubungannya
  dengan kadar air tanah) yaitu manifestasi
  gaya-gaya fisika , kohesi dan adesi, yang bekerja
  di dalam tanah pada kandungan air yang
  berbeda-beda
• Konsistensi dipengaruhi
• tekstur,
• sifat dan jumlah koloid unorganik
• sifat dan jumlah koloid organik
• Struktur
• KA tanah

No Konsistensi KA Bagian Ciri
1 K.Basah KL Kelekatan Tdk lekat Sdkt lekat Lekat Sgt lekat Tanah dapat melekat pada benda-benda yang mengenainya
Plastisitas -Tdk plastis Sdkt plastis plastis Sgt plastis Punya kemampuan untuk diubah bentuk dengan mudah
2 K.Lembab KL-KU Gembur Lepas, sangat gembur, gembur, teguh, sangat teguh, dan ekstrim teguh
3 K.Kering KU Kekerasan Lepas, lunak, sdkt keras, keras, sangat keras, dan ekstrim keras
26
Indeks Plastisitas dan Peranan Konsistensi

• Indeks Plastisitas Upper plastis limit - Lower
  plastis limit
• Upper plastis limit KA tanah tertinggi, dimana
  masa tanah mulai mengalir di bawah tekanan (tidak
  mampu mempertahankan bentuknya lagi)
• Lower plastis limit KA tanah pada saat
  konsistensi berubah dari lekat jadi gembur,
  sedangkan masa tanah tidak mampu merubah bentuk
  secara kontinu dibawah pengaruh gaya

• Peranan Konsistensi
• Untuk klassifikasi tanah
• Menentukan tkt akumulasi liat dalam profil tanah
  (russel, 1926)
• Menentukan tipe dan tkt pengolahan tanah
• Menentukan design alat berat

27
POROSITAS TANAH

• BV Berat masa persatuan volume tanah kering
  oven
• BV tanah lap olah
• bertekstur halus biasanya 1.0-1.3 g cm-3
• Tekstur kasar 1.3-1.8 g cm-3
• BV tanah ber-BO tinggi lt ber-BO rendah
• BV t.organik lt t.mineral , 0.2 -0.6 g cm-3
• BV Andisols kl 0.8 g cm-3
• Bila BV tanah lap olah (20 cm) 1.0 gcm-3 (1 Mg
  m-3) maka berat tanah tsb dalam 1 ha 100 m x
  100 m x 0.2 m x 1 Mg m-3 2000 Mg ha-1 2 x 106
  kg ha-1
• BV Berat tanah kering oven (105oC)
• Volume tanah (cm-3)
• BD (Kerapatan Zarah) Berat masa persatuan volume
  partikel tanah (tanpa pori) kering oven
• BD tanah mineral umumnya 2.65 g cm-3 tidak banyak
  bervariasi
• BD dipengaruhi tekstur dan bahan mineral tanah

• TRP (total ruang pori)
• TRP (1- BV/BD) x 100
• Padat Tanah BV/BD x 100
• Bila tanah punya BV 1.35 dengan kandungan BO lt
  2, maka TRP tanah tsb 50
• Mempengaruhi ketersediaan air dan O2 bagi
  tanaman, permeabilitas (kemampuan tanah utk
  mentransfer air atau udara)
• TRP tidak menentukan jlh air tersedia bagi
  tanaman, tapi distribusi pori sangat menentukan
• Dipengaruhi oleh BV dan BD (lansung), tekstur,
  struktur,

28
(No Transcript)
29
PERBANDINGAN PARTIKEL DENSITI DAN BULK DENSITI
30

• UDARA TANAH
• Udara tanah mempengaruhi
• Pertumbuhan dan perkembangan akar
• Pernafasan akar
• Serapan air dan hara
• Aktifitas organisma tanah
• Komposisi Udara tanah

• SUHU TANAH
• mempengaruhi aktifitas jasad hidup tanah
• Mempengaruhi rx kimia, ketersediaan hara bagi
  tanaman
• Dipengaruhi oleh warna, KA, dan drainase tanah,
  serta radiasi matahari dan musim, mulsa
• Fungsi Mulsa
• Menyerap sebagian radiasi matahari
• Mereduksi kehilangan panas dari tanah
• Mereduksi evaporasi dari muka tanah

Unsur Udara tanah () Atmosfir ()
N2 79.2 79
O2 20.6 20.97
CO2 0.25 0.03
Peran O2 dalam tanah Untuk bernafas jasad hidup
tanah Melakukan reaksi kimia Membantu proses
dekomposisi BO
31
Panas Spesifik

• Jumlah panas yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu
  1oC dari 1 gr partikel tanah.
• Panas spesifik air adalah 1, tanah mempunyai
  panas spesifik adalah 0,2 atau 1/5 dari air. Shg
  kelembaban tanah merupakan faktor sangat penting
  dalam menentukan suhu tanah. Tanah yang lembab
  akan memanas lebih lambat daripada tanah kering.

32
Faktor yang mempengaruhi suhu tanah

• Pembuangan air berlebihan dari tanah akan
  membantu merobah suhu tanah (drainase)
• Menggunakan mulsa
• Sistem perlindungan tanah lainnya

33
WARNA TANAH

• Penentuan warna tanah
• Menggunakan Munsell soil color chart
• 3 prinsip warna tanah Hue, Value, dan Chroma
• Hue panjang gelombang dominan atau warna dari
  cahaya
• Value ( kekerasan cahaya) jumlah total cahaya
• Chromakemurnian relatif dari panjang gelombang
  cahaya yang dominan
• Eg 10 YR 6/4
• 10 YR hue
• 6 value
• 4 chroma

• Peran Warna Tanah
• Petunjuk sifat tanah eg. kandungan BO, aerase dan
  drainase
• Pembeda hor dalam klasifikasi tanah
• Faktor yang mempengaruhi
• Mineral tanah dan BO, eg, tanah warna hitam
  biasanya BO tinggi
• Drainase tanah jelek, akumulais BO tinggi, warna
  tanah sangat gelap
• Oksida besi
• -hematite warna merah
• Goethite warna kuning

34
(No Transcript)
35
Soal Review

• Jelaskan definisi tanah secara pedologi dan
  edafologi!
• Jelaskan Hukum Jenny (1941) dalam proses
  pembentukan tanah!
• Sebutkan 4 komponen utama tanah, dan berapa
  kira-kira prosentasenya!
• Sebutkan 3 klas utama bahan induk tanah!
• Sebutkan bahan induk tanah Histosol, Entisol!
• Buat profil tanah dan lengkapi horizon dengan
  nama dan keterangannya!
• Jelaskan 3 cara pergerakan hara ke permukaan
  akar!
• Jelaskan faktor lingkungan yang mempengaruhi
  pertumbuhan tanaman yang berasal dari tanah!
• Kenapa tanah dianggap sebagai laboratorium
  biologis?
• Jelaskan pengaruh iklim pada proses pembentukan
  tanah! Eg. Tanah daerah tropis dan daerah
  sedang(arid)
• Apa yang dimaksud dengan
• profil tanah?
• Solum
• Regolith
• Bahan induk tanah

36

See you next week (Insya-Allah)
37
(No Transcript)
38
(No Transcript)