2. METODE ANALISIS
2.2. Metode penggalian (excavation method) (diadaptasikan dari Blake dan Hartge, 1986)
2.2.1. Prinsip
Berat volume tanah ditentukan dengan menggali tanah menggunakan parang/pisau. Kemudian volume galian dan berat kering tanah ditentukan. Volume galian ditentukan: (1) menggunakan pasir halus yang seragam dan berat volumenya diketahui dengan pasti (sand funnel procedure); (2) menggunakan suatu balon atau plastik tipis yang sangat kenyal, kemudian mengisinya dengan air. Volume air yang dibutuhkan untuk mengisi penuh galian sama dengan volume tanah yang digali (rubber-balloon procedure); dan (3) membuat lubang galian yang mempunyai bentuk reguler (bentuk kubus, balok atau kerucut). Dengan mengukur dimensi sisi-sisi lubang diperoleh volume lubang (mensuration procedure).
Sand funnel dan rubber balloon procedure memerlukan alat khusus. Untuk pengukuran yang tidak memerlukan ketelitian tinggi, maka kedua alat ini dapat dirancang sendiri. Pada tulisan ini akan diberikan prosedur pengukuran (mensuration procedure).
2.2.2. Bahan dan alat
1. Sepasang penggaris siku-siku yang panjang sisi siku terpanjangnya berkisar antara 15 - 25 cm.
2. Penggaris biasa, panjang antara 20 dan 30 cm. 3. Pisau dan parang
4. Timbangan 5. Kantong plastik 6. Ember plastik 2.2.3. Prosedur
1. Bersihkan dan ratakan permukaan tanah dari rumput dan sisa tanaman.
2. Dengan menggunakan pisau dan parang, gali lubang secara bertahap sehingga terjadi bangun balok atau kubus, misalnya berukuran panjang 30 cm, lebar 20 cm, dan tinggi 10 cm. Gunakan penggaris siku-siku untuk memastikan bahwa antara satu sisi dan yang lainnya saling tegak lurus.
3. Kumpulkan semua tanah galian dan pindahkan ke dalam ember. Selama proses pengalian, tutup ember yang berisi tanah dengan selembar plastik atau penutup lain untuk menghindari penguapan air dari tanah. 4. Timbang berat tanah basah (koreksi dengan berat ember).
5. Ambil sebagian contoh tanah (sekitar 0,5 kg). Masukkan ke dalam kantong plastik dan ikat kantong plastiknya untuk menghindari penguapan. Pindahkan contoh tanah tersebut ke dalam cawan aluminium, timbang berat basahnya, (Ms+Mw), keringkan di dalam oven pada suhu 105oC selama 24 jam dan tentukan berat kering, Ms. Hitung kadar air (berdasarkan berat kering), m, sebagai berikut:
s s w s s w M M M M M M m + − = = ( ) (5)
Nilai m mempunyai satuan g g-1.
Dengan menggunakan nilai m, maka berat kering seluruh tanah yang berasal dari galian dapat dihitung sebagai berikut:
1 ) ( + + = m M M M s w s (6) Selanjutnya Db dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan (2). 2.3. Metode bongkahan (clod method)
2.3.1. Prinsip
Berat volume tanah dapat ditentukan dengan menentukan berat kering dan volume dari sebongkah tanah. Volume bongkahan ditentukan dengan menutupi bongkahan dengan zat yang tidak menyerap air (water repellent substance) seperti saran, paraffin, atau lilin yang diencerkan. Karena contoh yang diperlukan adalah bongkahan tanah, maka metode ini tidak dapat digunakan untuk tanah yang berstruktur lepas (loose) atau tanah yang berstruktur sangat lemah yang bongkahannya mudah pecah. 2.3.2. Bahan dan alat
1. Timbangan yang dimodifikasi sedemikian rupa sehingga dapat menimbang contoh tanah yang digantung dengan seutas tali, dengan tingkat akurasi minimal 0,1 g.
2. Seutas benang atau nilon untuk menggantung contoh tanah.
3. Larutan saran. Larutkan saran resin (Dow Saran F-310; Dow Chemical Co., Suite 500/Tower No. 2, 1701 West Golf Road, Rolling Meadows, IL 60008) di dalam methylethyl ketone dengan perbandingan berat 1:7. Gunakan gelas piala atau botol plastik berukuran sekitar 2 l untuk pelarutan ini, dan usahakan agar saran dengan keton hanya mengisi sampai 0,75 bagian dari wadah. Aduk campuran ini dengan pengaduk dari kaca atau plastik selama satu jam. Campuran ini mudah terbakar dan menyebabkan mata merasa perih, karena itu lakukan pengadukan di dalam suatu fume hood. Larutan saran ini tahan lama disimpan asalkan ditutup rapat. Sebagai alternatif pengganti saran dapat digunakan paraffin atau lilin yang diencerkan (dipanaskan pada suhu 80 oC).
4. Cangkul, parang, atau pisau. 5. Aquades.
2.3.3. Prosedur
1. Ambil bongkahan tanah berdiameter antara 5 - 8 cm. Buang bagian yang mudah lepas dari bongkahan.
2. Ikat bongkahan dengan seutas benang halus dan timbang berat basahnya.
3. Ambil contoh tanah dari kedalaman dan posisi yang sama dengan contoh pada prosedur 1 dan tentukan kadar airnya secara gravimenti (bab 13 atau butir 5 dari bagian 3.2.2.3.).
4. Dengan menggunakan persamaan (6), hitung berat kering bongkahan tanah, Ms, yang diikat tadi.
5. Pegang benang pengikat dan celupkan bongkahan tanah ke dalam larutan saran atau ke dalam parafin atau lilin cair. Keringkan saran dengan menggantung bongkahan selama 10 menit di udara. Jika menggunakan parafin atau lilin cair, pengeringan ini hanya diperlukan 3 - 5 menit. Lakukan pencelupan dan pengeringan beberapa kali, sehingga seluruh tanah tertutup oleh saran atau parafin.
6. Timbang bongkahan tanah yang telah ditutupi saran atau parafin di udara, dan kemudian di dalam air. Semua bagian bongkahan dan saran harus dalam keadaan melayang (menggantung) sewaktu penimbangan di dalam air.
7. Hitung berat volume tanah, Db, dengan persamaan:
)
/
(
p w p p a u s w bM
M
M
M
M
D
ρ
ρ
ρ
−
+
−
=
(7)dimana: ρw = berat jenis air pada suhu sewaktu pengukuran
Ms = berat bongkahan tanah dalam keadaan kering oven {dari persamaan (6)}
Mu = berat tanah di udara sebelum ditutup dengan saran Ma = berat tanah yang telah dibungkus saran atau paraffin di
dalam air
Mp = berat saran atau paraffin di udara = berat bongkahan tanah yang ditutupi saran dikurangi dengan berat bongkahan sebelum diliputi saran
ρp = berat jenis dari paraffin (≈0,8 g cm-3) atau saran (≈ 1,3 g cm-3)
Berat jenis paraffin atau lilin dapat ditentukan dengan lebih teliti dengan cara sebagai berikut:
• Tentukan berat sepotong paraffin di udara, Mp, dan tentukan berat sepotong besi pemberat di udara Mb. Berat besi harus cukup untuk menenggelamkan parafin dan besi di dalam air. • Ikat besi dengan seutas benang dan tentukan beratnya di
dalam air Mba.
• Ikatkan besi dengan parafin dengan seutas benang. Timbang besi dan parafin di dalam air, (Mba+ Mpa).
Volume potongan besi adalah,
Vb=(Mb-Mba)/ρw (8)
dan volume potongan besi ditambah dengan volume potongan parafin w pa ba p b p b
M
M
M
M
V
V
ρ
)}
(
{
)
( + − +
=
+
(9)sehingga volume parafin
dan berat jenis parafin:
ρp = Mp/Vp (11) Catatan:
Metode bongkahan tanah pada umumnya memberikan nilai berat volume tanah yang lebih tinggi dari pada metode lain. Hal ini terjadi karena saran atau resin mengisi seluruh lekukan (pori makro yang terbuka) yang ada di dinding bongkahan tanah sehingga perhitungan volume tanah lebih kecil dari yang semestinya.
3. DAFTAR PUSTAKA
Blake, G. R., and K. H. Hartge. 1986. Bulk density. p. 363-376. In A. Klute (Ed.). Methods of Soil Analysis. Part 1, 2nd ed. Agronomy 9. Soil Sci. Soc. Am., Madison, Wisconsin.
Grossman, R. B., T. G., and Reinsch. 2002. The solid phase. p. 201-228. In J. H. Dane and G. C. Topp (Eds.). Methods of Soil Analysis, Part 4-Physical Methods. Soil Sci. Soc. Amer., Inc. Madison, Wisconsin.
Lutz, J. F. 1947. Apparatus for collecting undisturbed soil samples. Soil Sci. 64: 399-401.