KEKUATAN GESER TANAH PADA BERBAGAI DOSIS PENAMBAHAN PUPUK ORGANIK GRANUL
SKRIPSI
DYMAZ GONGGO YUDA ARDITHA F14061831
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
SOIL SHEAR STRENGTH DUE TO GRANULE ORGANIC
FERTILIZER DOSAGE AMENDMENT
Dymaz Gonggo Yuda Arditha and Gatot Pramuhadi
Department of Mechanical and Biosystem Engineering, Faculty of Agricultural Engineering and Technology, Bogor Agricultural University, IPB Darmaga Campus, Po Box 220, Bogor, West
Java, Indonesia.
Phone 62 856 40551164, e7mail: dymaz.gya@gmail.com
! "
#
#
$ #
Dymaz Gonggo Yuda Arditha. F14061831. Kekuatan Geser Tanah Pada Berbagai Dosis Penambahan Pupuk Organik Granul. Dibimbing oleh Gatot Pramuhadi. 2011.
RINGKASAN
Keberhasilan suatu proses pertanian khusunya pada bidang budidaya pertanian dipengaruhi oleh kondisi tanah, iklim, cara budidaya, dan penanganan pasca panen. Kondisi tanah menjadi sangat penting untuk diperhatikan karena tanah mempunyai peran penting sebagai penyedia unsur hara yang dibutuhkan tanaman dan sebagai media tumbuhnya tanaman. Pada budidaya tebu lahan kering, kondisi tanah yang cukup gembur atau remah sangat diperlukan bagi pertumbuhan tebu supaya air, udara, dan unsur hara yang terkandung di dalam tanah dapat diserap dengan baik oleh akar tebu. Akan tetapi, tebu juga memerlukan dukungan tanah yang kuat agar tebu dapat tumbuh dengan kokoh dan tidak roboh, karena robohnya tebu akan mengurangi produktivitas tebu itu sendiri. Banyak usaha yang dapat dilakukan untuk mewujudkan kondisi tersebut, salah satunya adalah dengan pengolahan tanah dan pemberian pupuk.
Penambahan bahan organik seperti pupuk organik granul (POG) pada tanah akan dapat memperbaiki sifat fisik, kimia, dan mekanik tanah tersebut. Perbaikan sifat kimia tanah salah satunya dapat dilihat dari bertambahnya unsur hara makro tanah ((karbon (C), nitrogen (N), phospor (P), kalium (K)) yang sangat diperlukan bagi pertumbuhan tanaman. Perbaikan sifat fisik dan mekanik salah satunya dapat dilihat dari penurunan densitas tanah dan penurunan kekuatan geser tanah.
Penelitian ini bertujuan untuk mengamati dan menganalisis perubahan sifat fisik dan sifat mekanik tanah pada berbagai perubahan penambahan dosis POG. Sifat fisik tanah yang dimaksud meliputi batas cair, batas plastis, dan densitas tanah, sedangkan sifat mekanik tanah yang dimaksud adalah kekuatan geser tanah.
Penelitian ini dilakukan terhadap contoh tanah dari Desa Cibatok, Kecamatan Cibumbulang, Kabupaten Bogor dengan penambahan dosis POG 0 kg/m2 (0% bobot tanah), 1.5 kg/m2 (5% bobot tanah), 3 kg/m2 (10% bobot tanah), 4.5 kg/m2 (15% bobot tanah), 6 kg/m2 (20% bobot tanah), 7.5 kg/m2 (25% bobot tanah), dan 9 kg/m2 (30% bobot tanah). Pada contoh7contoh tanah tersebut dilakukan pengujian konsistensi, pengujian pemadatan dengan metode
KEKUATAN GESER TANAH PADA BERBAGAI DOSIS PENAMBAHAN
PUPUK ORGANIK GRANUL
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Pada Departemen Teknik Mesin dan Biosistem
Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor
Oleh
DYMAZ GONGGO YUDA ARDITHA F14061831
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
Judul Skripsi : Kekuatan Geser Tanah Pada Berbagai Dosis Penambahan Pupuk Organik Granul
Nama : Dymaz Gonggo Yuda Arditha
NIM : F14061831
Menyetujui: Pembimbing,
(Dr. Ir. Gatot Pramuhadi, M.Si.) NIP. 19650718 199203.1.001
Mengetahui : Ketua Departemen,
(Dr. Ir. Desrial, M. Eng.) NIP 19661201 199103.1.004
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER
INFORMASI
Saya menyatakan dengan sebenar7benarnya bahwa skripsi dengan judul Kekuatan Geser Tanah Pada Berbagai Dosis Penambahan Pupuk Organik Granul adalah hasil karya saya sendiri dengan arahan Dosen Pembimbing Akademik, dan belum diajukan dalam bentuk apapun pada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Bogor, Maret 2011 Yang membuat pernyataan
© Hak cipta milik Dymaz Gonggo Yuda Arditha, tahun 2011 Hak cipta dilindungi
' # $ (
BIODATA PENULIS
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur dipanjatkan ke hadirat Allah SWT atas karunia7Nya sehingga skripsi ini berhasil diselesaikan. Penelitian dengan judul Kekuatan Geser Tanah Pada Berbagai Dosis Penambahan Pupuk Organik Granul dilaksanakan di Laboratorium Fisika dan Mekanika Tanah dan Laboratorium Teknik Mesin Budidaya Pertanian, Depatemen Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Penelitian dilakukan sejak bulan Desember 2010 sampai Februari 2011.
Dengan telah selesainya penelitian hingga tersusunnya skripsi ini, penulis ingin menyampaikan penghargaan dan terima kasih yang sebesar7besarnya kepada:
1. Dr. Ir. Gatot Pramuhadi, M.Si., selaku dosen pembimbing yang telah membimbing penulis selama masa perkuliahan, praktik lapangan, penelitian, dan penulisan skripsi.
2. Prof. Dr. Ir. Asep Sapei, MS dan Dr. Ir. Eduard Namaken Sembiring, MS, selaku dosen penguji yang telah memberikan saran dan masukan dalam penyempurnaan penulisan skripsi ini.
3. Kedua orang tua penulis, Maslikan Asdi, SH dan Farida yang selalu memberikan dukungan moril maupun materiil serta doa sehingga penulis dapat menyelesaikan studi di Teknik Pertanian, peneletian dan penulisan skripsi ini.
4. Kakak dan adik penulis, Alvriendo Agus Yusdiawan, Nilla Novalia Maulidha, Yovaz Shindu Arghanata, Dynar Laras Primantari serta “si Kembar” Gema Nakula Ahimsa Pramudita dan Gema Sadewa Ahimsa Pramudya yang telah memberikan dukungan doa dan semangat selama penulis menyelesaikan masa studi di Teknik Pertanian, penelitian dan penulisan skripsi ini. 5. Mahartika Setianingsih yang selalu sabar dan setia mendampingi penulis, memberi dukungan
moril dan materiil serta doa sehingga penulis dapat menyelesaikan peneletian dan penulisan skripsi ini.
6. Saudara senasib seperjuangan, Akhmad Irfan yang selalu setia bersama7sama penulis menjalani kehidupan perkuliahan dari mulai masuk IPB sampai menjadi Sarjana Teknologi Pertanian.
7. Seluruh staf dan karyawan Depertemen Teknik Pertanian, terutama Pak Tresnadi, yang telah membantu penulis selama penelitian dan penulisan skripsi ini.
8. Sahabat terbaik penulis, Kamelia, Abednego Suranta Karosekali, Arif Sadono yang selalu memberikan semangat dan masukan yang membangun untuk menyelesaikan skripsi ini. 9. Teman7teman Teknik Pertanian angkatan 43 yang selalu memberi motivasi selama proses
belajar, penelitian dan penulisan skripsi ini.
10. Semua pihak yang telah membantu dan mendoakan penulis dalam penelitian dan penulisan skripsi ini.
Akhirnya penulis berharap semoga tulisan ini bermanfaat dan memberikan kotribusi yang nyata terhadap perkembangan ilmu pengetahuan di bidang fisika dan mekanika tanah.
Bogor, Maret 2011
DAFTAR ISI
Halaman
KATA PENGANTAR ... ix
DAFTAR ISI ... x
DAFTAR GAMBAR ... xi
DAFTAR TABEL ... xii
DAFTAR LAMPIRAN ... xiii
I. PENDAHULUAN ... 1
A.Latar Belakang ... 1
B.Tujuan ... 2
C.Manfaat ... 2
D.Hipotesis ... 2
II. TINJAUAN PUSTAKA ... 3
A.Tanah ... 3
B.Sifat Fisik Dan Mekanik Tanah ... 3
C.Pupuk Organik Granul ... 8
D.Pengaruh Bahan Organik Terhadap Sifat Tanah ... 9
III. METODOLOGI PENELITIAN ... 10
A.Waktu Dan Tempat ... 10
B.Alat Dan Bahan ... 10
C.Perlakuan Penelitian ... 13
D.Prosedur Penelitian ... 13
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 18
A.Tanah Cibatok dan Pupuk Organik Granul ... 18
B.Kosistensi Tanah... 20
C.Pemadatan Tanah ... 22
D.Kekuatan Geser Tanah ... 26
V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 32
A.Kesimpulan ... 32
B.Saran ... 32
DAFTAR PUSTAKA ... 33
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1. Diagram segitiga tekstur tanah menurut USDA ... 4
Gambar 2. Batas7batas dalam konsistensi tanah ... 6
Gambar 3. Skema keruntuhan tanah pada proses pemotongan tanah ... 7
Gambar 4. Alat uji pemadatan tanah (Uji Proctor) ... 11
Gambar 5. Alat uji batas cair ( ) ... 11
Gambar 6. Alat uji geser langsung (' ) ... 12
Gambar 7. Pupuk organik granul ... 12
Gambar 8. Bagan alir kegiatan penelitian ... 14
Gambar 9. Penentuan titik7titik pengambilan contoh tanah ... 15
Gambar 10. Pengaruh penambahan POG terhadap batas cair dan batas plastis tanah... 20
Gambar 11. Pengaruh penambahan POG terhadap indeks plastisitas ... 21
Gambar 12. Pengaruh penambahan POG terhadap kadar air optimum ... 23
Gambar 13. Pengaruh penambahan POG terhadap densitas tanah maksimum ... 24
Gambar 14. Pengaruh penambahan POG terhadap densitas tanah ... 25
Gambar 15. Pengaruh penambahan POG terhadap kohesi tanah ... 27
Gambar 16. Pengaruh penambahan POG terhadap sudut geser dalam ... 28
Gambar 17. Pengaruh penambahan POG terhadap kekuatan geser tanah ... 29
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1. Komposisi bahan penyusun pupuk organik granul... 13
Tabel 2. Dosis pengaplikasian POG dalam penelitian ... 13
Tabel 3. Kadar air dan densitas tanah ... 18
Tabel 4. Kandungan unsur hara makro pada tanah dan pupuk organik granul... 19
Tabel 5. Batas cair, batas plastis dan indeks plastisitas contoh tanah ... 20
Tabel 6. Kadar air optimum dan densitas maksimum contoh tanah ... 22
Tabel 7. Pengaruh penambahan POG terhadap densitas tanah ... 25
Tabel 8. Hasil pengujian kekuatan geser contoh tanah ... 27
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Perhitungan Dasar Penentuan Kandungan Pupuk Organik Granul ... 35
Lampiran 2. Prosedur Penentuan Batas Cair dan Batas Plastis ... 36
Lampiran 3. Prosedur Uji Pemadatan Tanah (Uji Proctor) ... 37
Lampiran 4. Prosedur Uji Kekuatan Geser Tanah Langsung (' ) ... 38
Lampiran 5. Data Kadar Air dan Densitas Lapangan Tanah ... 39
Lampiran 6. Data Penentuan Batas Plastis dan Batas Cair ... 40
Lampiran 7. Data Hasil Uji Pemadatan Tanah ... 47
Lampiran 8. Kurva Karakteristik Pemadatan ... 54
Lampiran 9. Data Pengukuran Kekuatan Geser Langsung Tanah ... 58
Lampiran 10. Hasil Uji Kekuatan Geser Langsung Tanah ... 59
I. PENDAHULUAN
A.
Latar Belakang
Pertanian merupakan salah satu sektor pembangunan yang saat ini mendapat perhatian serius dari pemerintah karena telah terbukti bahwa sektor ini merupakan salah satu sektor penyelamat bangsa dari krisis global pada tahun 2008 lalu. Hal ini dibuktikan dengan tetap tumbuhnya PDB menurut lapangan usaha pada sektor pertanian tahun 2008 sebesar 14.4 % sedangkan sektor yang lain seperti pertambangan, perdagangan, hotel dan restoran, jasa, pengangkutan dan komunikasi, listrik, dan gas mengalami penurunan (BPS 2009).
Keberhasilan suatu proses pertanian khusunya pada bidang budidaya pertanian dipengaruhi oleh beberapa faktor utama, yaitu kondisi tanah, iklim, cara budidaya, dan penanganan pasca panen. Kondisi tanah menjadi sangat penting untuk diperhatikan karena tanah mempunyai peran penting sebagai penyedia unsur hara yang dibutuhkan tanaman dan sebagai media tumbuhnya tanaman. Kondisi tanah yang sesuai untuk budidaya pertanian adalah kondisi tanah yang remah atau gembur serta mengandung unsur hara yang cukup untuk memenuhi kebutuhan hidup tanaman.
Pada budidaya tebu lahan kering, kondisi tanah yang cukup gembur atau remah sangat diperlukan bagi pertumbuhan tebu. Hal tersebut diperlukan supaya air, udara, dan unsur hara yang terkandung di dalam tanah dapat diserap dengan baik oleh akar tebu. Akan tetapi, perlu diperhitungkan juga bahwa tebu memerlukan dukungan tanah yang kuat agar tebu dapat tumbuh dengan kokoh dan tidak roboh, karena robohnya tebu akan mengurangi produktivitas tebu itu sendiri.
Banyak usaha yang dapat dilakukan untuk mewujudkan kondisi tersebut, salah satunya adalah dengan pengolahan tanah dan pemberian pupuk. Pupuk menurut bahan pembuatnya dibedakan menjadi dua, yaitu pupuk alam (organik) dan pupuk buatan (anorganik) (Hardjowigeno 1995). Oleh karena ketersediaan pupuk anorganik belakangan ini semakin langka dan harganya pun sangat mahal, maka penggunaan pupuk organik menjadi pilihan yang harus dilakukan. Selain itu, pupuk organik juga dapat mereduksi bahan7bahan kimia berbahaya yang terkandung di dalam hasil pertanian. Ada beberapa jenis pupuk organik yang telah banyak digunakan petani, diantaranya pupuk kandang dan pupuk kompos. Akan tetapi, dewasa ini para petani mulai menggunakan pupuk organik granul (POG) yang merupakan hasil fermentasi bahan7bahan organik seperti dedak, ampas kelapa, tepung ikan, kotoran hewan ternak, jerami, dan sebagainya. Beberapa penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa penambahan pupuk organik seperti pupuk kompos, pupuk kandang, dan bokashi pada tanah atau lahan pertanian akan memberikan pengaruh positif terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman serta terhadap beberapa sifat fisik dan mekanik tanah lahan pertanian tersebut.
bisa memberikan pengetahuan dasar untuk analisis perancangan dan penentuan aplikasi alat7 alat dan mesin7mesin pertanian terutama untuk kegiatan pengolahan tanah dan pemeliharaan tebu lahan kering.
B.
Tujuan
Penelitian Kekuatan Geser Tanah Pada Berbagai Dosis Penambahan Pupuk Organik Granul ini bertujuan untuk :
1. Mengamati perubahan sifat fisik tanah (batas cair, batas plastis dan densitas) pada berbagai dosis penambahan pupuk organik granul.
2. Mengamati perubahan sifat mekanik tanah (kekuatan geser) pada berbagai dosis penambahan pupuk organik granul.
3. Menganalisis hubungan antara sifat fisik dan mekanik tanah pada berbagai dosis penambahan pupuk organik granul.
C.
Manfaat
Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan pengetahuan dasar untuk analisis perancangan dan penentuan aplikasi alat7alat dan mesin7mesin pertanian, terutama pada kegiatan pengolahan tanah dan pemeliharaan tebu lahan kering.
D.
Hipotesis
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Tanah
Tanah ( ) berasal dari kata latin yang berarti bagian teratas dari kerak bumi yang dipengaruhi proses pembentukan tanah (Kalsim 1989). Menurut Hakim (1986), tanah adalah tubuh alam ( ) yang terbentuk dan berkembang sebagai akibat bekerjanya gaya7gaya alam ( ) terhadap bahan7bahan alam ( ) di permukaan bumi.
Tanah merupakan suatu sistem mekanik yang kompleks terdiri dari tiga fase yaitu bahan7bahan padatan, cairan, dan gas. Komposisi ketiga bahan penyusun tanah tergantung dari jenis tanah dan kondisi lingkungannya, serta saling terkait antara fase yang satu dengan fase yang lainnya. Hubungan ketiganya menunjukkan sifat7sifat fisik tanah (Hillel 1980). Menurut Hakim (1986) fase padatan dalam tanah menempati hampir 50% volume tanah yang sebagian besar terdiri dari bahan mineral dan bahan organik. Menurut Hardjowigeno (1995) komponen utama bahan penyusun tanah adalah mineral, bahan organik, air, dan udara. Komposisi keempat bahan tersebut berbeda7beda untuk setiap jenis dan lapisan tanah.
Tanah dalam pertanian didefinisikan lebih khusus, yaitu media tumbuhnya tanaman darat yang mempunyai sifat baik misalnya mampu sebagai tempat bercokol. Perakaran tanaman akan berkembang dengan leluasa dalam tanah yang baik tersebut (Hardjowigeno 1995).
B. Sifat Fisik Dan Mekanik Tanah
Penentuan sifat fisik dan mekanik tanah memiliki peranan penting dalam bidang pertanian karena keduanya tidak hanya berperan bagi pertumbuhan dan produktivitas tanaman, melainkan juga dapat digunakan sebagai dasar perancangan dan pengaplikasian alat7 alat dan mesin pertanian. Sifat7sifat fisik tanah bergantung pada jumlah, ukuran, bentuk, susunan, dan komposisi mineral dari partikel7partikel tanah. Sifat7sifat fisik tanah yang umumnya digunakan sebagai parameter untuk menentukan kondisi tanah antara lain tekstur, struktur, kerapatan ( ), porositas, konsistensi, warna, dan suhu (Hakim 1986). Sifat mekanik tanah menurut Braja (1993) adalah perilaku atau sifat tanah yang merupakan respon tanah terhadap tegangan dan regangan yang dialami tanah dalam keadaan yang paling ideal.
1. Tekstur Tanah
Tanah terdiri atas butir7butir berbagai ukuran. Bagian tanah yang berukuran lebih dari 2 mm disebut sebagai bahan kasar (kerikil sampai batu). Bahan7bahan tanah yang lebih halus dapat dibedakan menjadi :
Tekstur tanah menunjukkan kasar atau halusnya tanah berdasarkan parbandingan banyaknya butir7butir pasir, debu, dan liat. Pada sistem klasifikasi tanah (taksonomi tanah) tingkat famili, kasar atau halusnya suatu tanah ditunjukkan oleh sebaran ukuran butir ( ) yang merupakan penyederhanaan dari kelas tekstur tanah dengan memperhatikan pula fraksi tanah yang lebih besar dari pasir (lebih dari 2 mm) (Hardjowigeno 1995).
Gambar 1. Diagram segitiga tekstur tanah menurut USDA Sumber : http://arumaarifu.wordpress.com/2010/04/copy7of7 soiltriangle.jpg (diakses tanggal 25 Februari 2011)
Tanah bertekstur pasir mempunyai luas permukan yang kecil sehingga sulit menahan air dan unsur hara, sedangkan tanah yang bertekstur liat mempunyai luas permukaan yang luas sehingga kemampuan tanah dalam menahan air dan menyediakan unsur hara cukup tinggi. Tanah bertekstur halus lebih aktif dalam reaksi kimia daripada tanah bertekstur kasar. Di lapangan, tanah ini dapat dicirikan dengan terasa berat, halus, dan sangat lekat saat dipijit7pijit serta mudah dibentuk menjadi bola dan mudah digulung (Hardjowigeno 1995).
2. Kadar Air Tanah
Kadar air tanah adalah jumlah air tanah yang tekandung dalam pori7pori tanah dalam suatu massa tanah tertentu. Kadar air tanah dapat berubah7ubah pada tiap kedalaman karena merupakan bagian tanah yang tidak stabil. Perubahan kadar air tanah tersebut dapat menyebabkan perubahan nilai tahanan penetrasi dan densitas ( # ) tanah.
Cara penetapan kadar air tanah dapat digolongkan kedalam cara gravimetrik, tegangan dan hisapan, hambatan listrik (blok tahanan), serta pembauran neutron (
). Cara gravimetrik merupakan cara yang paling umum dipakai. Pada cara penentuan kadar air ini, sejumlah tanah basah dikeringkan dalam oven pada suhu antara 100 oC sampai 110 oC selama kurun waktu tertentu. Air yang hilang karena pengeringan merupakan sejumlah air yang terkandung dalam tanah basah (Hakim 1986).
3. Densitas Tanah (
)
Hardjowigeno (1995) menyatakan bahwa densitas tanah (( # ' ) atau kerapatan lindak menunjukkan perbandingan antara berat tanah kering dengan volume tanah termasuk pori7pori tanah. Densitas tanah merupakan petunjuk kepadatan tanah. Semakin padat suatu tanah maka semakin tinggi densitas tanahnya, artinya semakin sulit meneruskan air atau ditembus akar tanaman. Pada umumnya densitas tanah berkisar antara 1.1 – 1.6 g/cm3. Akan tetapi ada juga beberapa jenis tanah yang mempunyai densitas tanah kurang dari 0.85 g/cm3. Menurut Pramuhadi (2005), pertumbuhan dan produksi tebu maksimum serta pertumbuhan gulma minimum terjadi pada kisaran densitas tanah 1.2 – 1.3 g/cm3.
Pada suatu usaha pemadatan tanah yang tetap, densitas tanah merupakan fungsi kadar air tanah. Densitas tanah meningkat mulai dari meningkatnya kadar air tanah dan mencapai puncak yang disebut sebagi kadar air optimum, selanjutnya menurun seiring dengan meningkatnya kadar air tanah (Hillel 1980).
Menurut McKyes (1985), kekuatan tanah dan sifat mekanik tanah lainnya akan berubah dengan adanya proses pemadatan. Kohesi tanah akan meningkat dengan pola logaritmik dan sudut geser dalam tanah akan meningkat dengan pola linier seiring kenaikan densitas tanah. Peningkatan kekuatan tanah akibat meningkatnya densitas ini tidak hanya menyebabkan kekuatan dan energi yang diperlukan untuk pemotongan (pengolahan) tanah menjadi meningkat, akan tetapi juga akan menghambat pertumbuhan akar tanaman.
4. Konsistensi Tanah
Konsistensi tanah menunjukkan kekuatan daya kohesi butir7butir tanah atau daya adhesi butir7butir tanah dengan benda lain. Hal ini ditunjukkan oleh daya tahan tanah terhadap gaya yang akan mengubah bentuk tanah. Gaya7gaya tersebut misalnya pencangkulan, pembajakan, dan sebagainya.
Menurut Plaster (1992), penentuan konsistensi tanah dapat dijadikan sebagai dasar penentuan kondisi tanah yang sesuai untuk pengolahan tanah, kemungkinan erosi pada tanah, dan penentuan jenis tekstur tanah. Menurut Pramuhadi dan Sembiring (2001), pengetahuan konsistensi tanah juga dapat digunakan sebagai dasar penentuan landasan atau tumpuan mobilitas alat dan mesin pertanian, dimana tanah harus memiliki konsistensi yang baik sebagai landasan ( ) perlintasan alat dan mesin pertanian.
peru Ilmu Atter Atter adala adala daera Seca dan b diola diola tingg (Har
5. Kek
keru keku kepa Keku dilak Keku dari tarik yang yang beke efekt bertu Konsistensi perubahan bentuk Ilmu Rheologi. S Atterberg, yaitu Atterberg meliputBatas7batas adalah batas cair, adalah kadar air ta daerah plastis), se Secara skematik
Jangka ola dan batas plastis diolah, sedangkan diolah. Apabila ja tinggi akan lebih su (Hardjowigeno 19
Kekuatan Tan
Kekuatan t kerusakan, baik kekuatan tanah d kepada tanah terte Kekuatan geser t dilakukan oleh bu Kekuatan t Kekuatan geser ta dari kohesi dan ge tarik7menarik anta yang bersifat koh yang mempunyai bekerja pada bidan
Menurut M efektif dan efisien bertujuan untuk m
sistensi tanah meru entuk (
ogi. Sifat7sifat rhe yaitu angka7angka eliputi batas cair, ba
Gambar
batas yang serin s cair, batas plastis r air tanah pada bat sedangkan bata atik gambaran men ka olah menunjukk lastis. Tanah yang j ngkan tanah yang j bila jangka olahnya lebih sukar diolah d
1995).
Tanah
atan tanah adalah k baik berupa perp nah dapat didefini tertentu tanpa m eser tanah menuru leh butir7butir tanah atan tanah tergantu eser tanah adalah sa
dan gesekan (ƒ(c, ta ik antara partikel lia at kohesi yang terg unyai sifat gesekan a bidang geser (Wesl urut McKyes (198 efisien dimulai deng ntuk memprediksik
merupakan bagia ) dan aliran su at rheologi tanah d angka kadar air ta cair, batas plastis,
2. Batas7batas (Wesley 1973
sering digunakan plastis, dan batas m da batas antara kead n batas plastis adala n mengenai batas7 njukkan besarnya p yang jangka olahny
yang jangka olahny lahnya sama, maka
olah dibandingkan t
alah kemampuan ta perpecahan, perp idefinisikan sebaga npa menyebabkan k
enurut Hardiyatmo r tanah terhadap desa
rgantung pada gay salah satu param (ƒ(c, tan ө)). Kohesi ikel liat. Kekuatan
g tergantung pada
sekan ( ) y
r (Wesley, 1973). s (1985), perancang
ai dengan analisis d diksikan kekuatan
bagian dari ilmu liran suatu benda ( anah dipelajari den
air tanah pada be stis, dan batas mele
batas dalam konsist y 1973)
nakan untuk meng atas melekat. Men ra keadaan cair dan s adalah kadar air p 7batas tersebut rnya perbedaan kan
lahnya tinggi meru lahnya rendah me maka tanah yang m
gkan tanah yang me
puan tanah untuk m , perpisahan ataup sebagai tegangan m bkan kerusakan pad iyatmo (1992) mer
ap desakan atau tari a gaya7gaya yang parameter kekuata
ohesi tanah merup atan geser tanah da pada jenis tanah, k
) yang sebandin 73).
ancangan alat dan lisis dasar mengena uatan dan energi ya
ilmu yang mempe nda ( ) atau seri
ri dengan menentu ada beberapa kond s melekat (Hardjowi
onsistensi tanah
menggambarkan . Menurut Wesley
an keadaan plast r air pada batas baw sebut tersaji pada G an kandungan air p i merupakan tanah y ah merupakan tanah ang memiliki indek ang memiliki indeks
tuk menahan beban ataupun aliran. S
gan maksimal yang an pada tanah terse
) merupakan gaya au tarikan.
ang bekerja diant ekuatan tanah yang
merupakan fungsi d nah dapat dianggap
nah, kepadatan but anding dengan tega t dan mesin pengo engenai kekuatan ge ergi yang dibutuhk
empelajari peruba u sering disebut se enentukan angka7 kondisi tanah. A rdjowigeno 1995) .
kan konsistensi t esley (1973), batas n plastis (batas atas as bawah daerah pl
Gambar 2. n air pada batas me tanah yang mudah u n tanah yang sulit u i indeks plastisitas indeks plastisitas re
beban tanpa menga iran. Secara kuant l yang dapat dibe h tersebut (Hillel
gaya perlawanan diantara butir7buti yang merupakan ungsi dari interaksi nggap terdiri atas ba an butirnya, dan ba an tegangan efektif
pengolahan tanah atan geser tanah. Ha
utuhkan alat dan m perubahan7 but sebagai
7angka . Angka
) .
ensi tanah , batas cair as atas dari rah plastis. tas melekat udah untuk sulit untuk isitas lebih sitas rendah
terse meng bagia yang sesua dilak meng keku a. b. c. d. e. f. g. h. tanah ( balin meto konst
tersebut untuk m mengakibatkan ke bagian permukaan yang bersentuhan
Gamba
Gaya7gaya sesuai dengan huk
dimana : τ
Kekuatan dilakukan dengan menggunakan tip kuatan geser tan kandungan m bentuk partike angka pori da cara pengujia kecepatan pem tekanan air po kriteria yang tegangan yang
Menurut H tanah, yaitu peng ), pe baling7baling ( metode uji geser l konstan serta tega
tuk memotong tana kan keruntuhan mat ukaan perpecahan tuhan dengan alat p
Gambar 3. Skema k (McKyes
gaya yang mengh an hukum Coulomb
na : τ = Kekuatan ta c = Kohesi tan σ = Tegangan ө = Sudut gese an geser tanah d engan besar beban an tipe peralatan
ser tanah yang diuji gan mineral dan but partikel
ori dan kadar air ngujian
tan pembebanan air pori yang ditim yang diambil untuk n yang dibebankan urut Hardiyatmo (1
pengujian kekuata ), pengujian teka geser langsung, con a tegangan pori yan
g tanah dengan efe an material tanah. K cahan dalam (
alat pemotong tana
ema keruntuhan tan Kyes 1985)
enghasilkan kerun ulomb:
τ =
atan tanah terhadap esi tanah (kgf/cm2)
ngan normal terhad t gesekan dalam ( anah dari benda u beban yang ditentu latan khusus. Bebe g diuji di laboratoriu
an butiran tanah
ditimbulkan untuk penentuan ku ankan sebelum peng mo (1992) ada bebe ekuatan geser lang
tekan bebas ( ). Pada peng contoh tanah yan i yang selalu nol (W
an efektif dan efisi nah. Keruntuhan m g tanah.
an tanah pada prose
keruntuhan tanah
τ = c + σ tan ө
hadap geseran (kgf/ )
terhadap bidang gese lam (o)
nda uji yang diper ditentukan terlebih
Beberapa faktor ratorium adalah :
tuan kuat gesernya pengujian a beberapa cara un r langsung ( pengukuran kekua
yang akan diuji d nol (Wesley 1973)
n efisien. Proses p mekanik ini bia ) tanah
proses pemotongan
adalah gesekan
n (kgf/cm2) ng geser (kgf/cm2
diperiksa di labo rlebih dahulu dan d aktor yang mempe
rnya
a untuk menentuk ), p ekuatan geser tan diuji diberikan tega
1973).
oses pemotongan t ini biasanya tejadi tanah dan bagian t
tongan tanah
esekan dan kohesi
2 )
i laboratorium biasa dan dikerjakan de
empengaruhi besa
nentukan kekuatan g ), pengujian tria
), dan peng ser tanah menggun n tegangan normal
ngan tanah tejadi pada gian tanah
ohesi yang
biasanya an dengan i besarnya
Menurut Hardiyatmo (1992) terdapat beberapa batasan ataupun kekurangan dalam pengujian kekuatan geser langsung, yaitu:
a. Tanah benda uji dipaksa untuk mengalami keruntuhan ( ) pada bidang yang telah ditentukan sebelumnya.
b. Distribusi tegangan pada bidang keruntuhan tidak seragam. c. Tekanan air pori tidak dapat diukur.
d. Deformasi yang diterapkan pada benda uji hanya terbatas pada gerakan maksimum sebesar alat geser langsung dapat digerakkan.
e. Pola tegangan pada kenyataannya adalah sangat kompleks dan arah dari bidang7 bidang tegangan utama berotasi ketika regangan geser ditambah.
f. Drainase tidak dapat dikontrol.
g. Luas bidang kontak antara tanah di dalam kotak geser berkurang ketika pengujian berlangsung. Akan tetapi, pengaruhnya sangat kecil pada hasil pengujian sehingga dapat diabaikan.
C. Pupuk Organik Granul
Pupuk adalah zat hara yang ditambahkan pada tumbuhan agar berkembang dengan baik sesuai genetis dan potensi produksinya. Pupuk dapat dibuat dari bahan organik ataupun non7organik (sintetis). Pupuk organik bisa dibuat dalam bermacam7macam bentuk meliputi cair, curah, tablet, pelet, briket, atau granul. Pemilihan bentuk ini tergantung pada penggunaan, biaya, dan aspek7aspek pemasaran lainnya (Isroi 2009).
Pupuk organik granul (POG) merupakan salah satu jenis pupuk organik. Pupuk organik menurut Permentan No.2/Pert/Hk.060/2/2006 adalah pupuk yang sebagian besar atau seluruhnya terdiri atas bahan organik yang berasal dari tanaman dan atau hewan yang telah melalui proses rekayasa, dapat berbentuk padat atau cair yang digunakan untuk menyuplai bahan organik, memperbaiki sifat fisik, kimia dan biologi tanah (Simanungkalit 2006).
Pembuatan pupuk dalam bentuk granul dilakukan untuk memudahkan aplikasi. Pengaplikasian pupuk di perkebunan besar, seperti perkebunan tebu lahan kering, sering menggunakan aplikator pupuk. Bentuk yang baik untuk aplikator pupuk adalah bentuk granul. Bentuk granul juga dibuat untuk memudahkan transportasi pupuk. Massa pupuk bebentuk granul lebih ringan daripada pupuk berbentuk curah, sehingga memudahkan dan mengurangi biaya tranportasi. Pupuk bebentuk granul juga lebih mudah ditaburkan daripada bentuk curah (Isroi 2009).
D. Pengaruh Bahan Organik Terhadap Sifat Tanah
Bahan organik merupakan bahan yang penting dalam menciptakan kesuburan tanah, baik secara fisika, kimia ataupun biologi tanah. Menurut Hakim al (1986) keberadaan bahan organik dalam tanah mempunyai fungsi sebagai bahan pemantap agregat tanah yang paling baik. Selain itu, bahan organik juga merupakan sumber hara tanaman, sumber energi sebagian besar organisme tanah, dan sumber terbesar (± 50%) kapasitas tukar kation (KTK) tanah.
Sumber bahan organik dapat berupa kompos, pupuk hijau, pupuk kandang, sisa panen (jerami, brangkasan, tongkol jagung, bagas tebu, dan sabut kelapa), limbah ternak, limbah industri yang menggunakan bahan pertanian, dan limbah kota. Kompos merupakan produk pembusukan dari limbah tanaman dan hewan hasil perombakan oleh fungi, aktinomiset, dan cacing tanah (Simanungkalit 2006).
Bahan organik yang dikomposkan dengan baik bukan hanya dapat memperkaya unsur hara untuk tanaman saja, tetapi juga berperan besar terhadap perbaikan sifat7sifat tanah. Perbaikan sifat7sifat tanah tersebut adalah dengan memperbesar daya ikat tanah yang berpasir sehingga struktur tanah akan menjadi baik, memperbaiki struktur tanah berlempung sehingga tanah yang semula berat akan menjadi ringan, serta mempertinggi daya ikat tanah terhadap zat hara, sehingga tidak mudah larut oleh air pengairan air hujan. Selain pengaruh yang telah disebutkan di atas, bahan organik juga dapat memperbaiki drainase dan tata udara tanah, terutama pada tanah berat (Moerbandono 1998).
Poerwowidodo (1987) menyatakan bahwa Koloid organik akan bersaing dengan molekul7molekul air untuk menempati ruangan pada permukaan koloid liat, mengurangi pembasahan, dan pengembangan serta meningkatkan kemampuan agregat tanah.
III. METODOLOGI PENELITIAN
A.
Waktu Dan Tempat
Penelitian ini dilaksanakan mulai Agustus 2010 sampai Februari 2011 di Laboratorium Teknik Mesin dan Budidaya Pertanian dan di Laboratorium Mekanika dan Fisika Tanah, Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
B.
Alat Dan Bahan
1. Alat
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut : a. Pengambilan Contoh Tanah:
1) Cangkul 2) )
3) Plastik wadah contoh tanah 4) Sekop kecil (kored) b. Pengukur kadar air:
1) Wadah (cawan) contoh tanah 2) Neraca elektronik
3) Mesin pengering (Oven)
c. Uji Pemadatan Tanah (Uji Proctor):
1) " dengan diameter 10 cm, volume 1 liter 2) (
3)
4) ) 2.5 kg 5) Neraca elektronik
Gambar 4. Alat uji pemadatan tanah (Uji Proctor)
d. Uji Konsistensi Tanah (Batas Cair Dan Batas Plastis): 1) Permukaan gelas/kaca es yang halus
2) Silinder ϕ 3 mm (sebagai acuan) 3) Ayakan ϕ 0.42 mm
4) Peralatan pengukur kadar air tanah 5) Semprotan air
6)
Gambar 5. Alat uji batas cair ( )
e. Uji Geser Langsung:
1) Peralatan uji geser langsung (' ) 2) Peralatan pembuat contoh tanah ( )
Gambar 6. Alat uji geser langsung (' )
2. Bahan
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah contoh tanah lahan kering yang termasuk jenis tanah latosol yang berasal dari lahan kering di Desa Cibatok Kecamatan Cibumbulang Kabupaten Bogor. Bahan organik yang digunakan sebagai campuran tanah latosol adalah pupuk organik granul (POG) yang berasal dari PT Bahagia Jaya Sejahtera, Ciawi, Bogor. Adapun komposisi bahan7bahan penyusun POG tersaji pada Tabel 1.
Tabel 1. Komposisi bahan penyusun pupuk organik granul
Bahan Penyusun Proporsi Kandungan
(%) Bahan organik (Jerami + Dedaunan) 64.8
Kotoran Hewan 10.0
Dedak 10.0
Tetes Tebu 0.2
Bakteri 10.0
Kapur 5.0
C.
Perlakuan Penelitian
Perlakuan yang diberikan dalam penelitian ini adalah pencampuran tanah lahan kering dengan berbagai dosis pupuk organik granul (POG). Dasar penentuan dosis POG penelitian didasarkan pada beberapa asumsi pengaplikasian POG pada budidaya tanaman tebu lahan kering seperti yang tersaji pada Lampiran 1. Adapun dosis POG yang dimaksud tersaji pada Tabel 2 berikut.
Tabel 2. Dosis pengaplikasian POG dalam penelitian Contoh Tanah Dosis POG
(% Bobot)
Dosis POG (kg/m2)
Tanah (g)
POG (g)
K1 0 0.0 3000 0
K2 5 1.5 2850 150
K3 10 3.0 2700 300
K4 15 4.5 2550 450
K5 20 6.0 2400 600
K6 25 7.5 2250 750
K7 30 9.0 2100 900
D.
Prosedur Penelitian
Prosedur penelitian yang dilakukan secara garis besar meliputi pengambilan contoh tanah, pengukuran kadar air dan densitas tanah lapangan, pengeringan contoh tanah, persiapan contoh tanah, pencampuran pupuk organik granul (POG), pengujian kekuatan geser langsung, pengujian konsistensi tanah, pengujian pemadatan tanah, dan analisis unsur kimia tanah seperti yang tersaji pada bagan alir penelitian.
1. Pengambilan Contoh Tanah
Gambar 8. Bagan alir kegiatan penelitian Mulai
Pengambilan Contoh Tanah Lahan Kering
Pengukuran Kadar Air dan Densitas Tanah
Pengeringan Contoh Tanah
Persiapan Contoh Tanah
Pencampuran Pupuk Organik Granul
Uji Geser Langsung Analisis
Unsur Kimia
Analisis Tekstur Tanah
Uji Konsistensi
Selesai
Uji Pemadatan
Kadar Unsur Hara Makro
Tanah (N, P, K)
Batas Cair, Batas Plastis,
Indeks Plastisitas
Kekuatan Geser, Kohesi, Sudut
Geser Dalam
Kadar Air dan Densitas
Tanah
Gambar 9. Penentuan titik7titik pengambilan contoh tanah
2. Pengukuran Kadar Air dan
Tanah Lapangan
Pengukuran kadar air lapangan dilakukan dengan menggunakan metode gravimetrik di Laboratorium Mekanika dan Fisika Tanah. Pengukuran kadar air dengan metode ini dilakukan dengan cara mengambil contoh tanah pada tiap7tiap titik pengambilan. Contoh tanah ditimbang bobot awalnya (mb), kemudian dikeringkan dengan menggunakan mesin pengering (oven) selama kurang lebih 24 jam dengan suhu 105 oC sehingga diperoleh bobot tanah kering (ma). Kadar air tanah lapangan dapat dihutung menggunakan persamaan:
KA = (mb7ma)
ma
x
100%dimana : KA = Kadar air (%) mb = massa tanah awal (g) ma = massa tanah akhir (g)
Pengukuran densitas tanah yang dimaksud dalam penelitian ini adalah pengukuran terhadap densitas kering tanah atau bobot isi tanah, yaitu hasil bagi antara bobot tanah kering dengan volume tanah yang disimbolkan dengan (ρd). Contoh tanah diambil pada tiap7tiap titik pengambilan menggunakan , kemudian diukur densitas basah tanah (ρt) menggunakan persamaan:
ρt = (m27m1) v dimana : ρt = densitas basah (g/cm3)
m1 = Bobot cetakan dan piringan dasar (g)
m2 = Bobot tanah padat, cetakan dan piringan dasar (g) V = Kapasitas cetakan (cm3)
5
1
2
Setelah diperoleh nilai densitas basah tanah (ρt), kemudian diukur densitas kering tanah (ρd) menggunakan persamaan:
ρd = 100 ρt 100+w dimana : ρd = densitas kering (g/cm3)
ρt = densitas basah (g/cm3) w = kadar air (%)
3. Analisis Tekstur Tanah
Analisis tekstur tanah dilakukan untuk mengetahui persentase kandungan debu, liat, dan pasir yang terkandung dalam contoh tanah. Analisis ini dilakukan di Laboratorium Analisis Tanah, Departemen Ilmu Tanah dan Sumber Daya Lahan, Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor. Jumlah tanah yang dibutuhkan untuk analisis ini adalah 200 g tiap contoh tanah.
4. Pengeringan Contoh Tanah
Sebelum dilakukan pencampuran dengan pupuk organik granul, contoh tanah harus dikering7udarakan terlebih dahulu. Proses pengeringan contoh tanah dilakukan dalam kurun waktu dua minggu di Laboratorium Teknik Mesin Dan Budidaya Pertanian.
5. Persiapan Contoh Tanah
Contoh tanah yang telah kering kemudian dihancurkan sampai mencapai ukuran butiran yang sesuai dengan masing7masing pengujian. Pada uji pemadatan tanah dan uji geser langsung tanah disiapkan contoh tanah yang lolos ayakan ϕ 4.76 mm, sedangkan untuk uji konsistensi tanah disiapkan contoh tanah yang lolos ayakan
ϕ 0.42 mm, dan untuk analisis kimia tanah tidak perlu diayak. Persiapan contoh tanah dilakukan di Laboratorium Teknik Mesin dan Budidaya Pertanian dengan alat bantu palu, ayakan (ϕ 4.76 mm dan ϕ 0.42 mm), dan kantong plastik.
6. Pencampuran Pupuk Organik Granul (POG)
Contoh tanah yang sudah dalam keadaan kering udara dan siap campur kemudian dicampur dengan berbagai macam dosis POG seperti yang sudah disebutkan pada sub bab perlakuan penelitian (Tabel 2). Proses pencampuran ini dilakukan di Laboratorium Mekanika dan Fisika Tanah dengan alat bantu berupa neraca elektronik, sekop kecil (kored), dan plastik kecil.
7. Analisis Unsur Kimia
Pertanian Bogor. Analisis dilakukan terhadap contoh tanah dan contoh POG. Analisis ini dimaksudkan untuk mengetahui kandungan unsur hara makro tanah (Nitrogen (N), Phospor (P), Kalium (K)) yang terkandung di dalam contoh tanah dan POG. Masing7 masing contoh disiapkan sebanyak 250 g untuk analisis ini.
8. Uji Konsistensi Tanah
Pengujian ini dilakukan untuk mengukur batas cair dan batas plastis dari masing7masing contoh tanah yang telah dicampur dengan POG. Pengujian ini dilakukan di Laboratorium Mekanika dan Fisika Tanah. Nilai indeks plastisitas tanah (IP) diperoleh dari batas cair dikurangi batas plastis tanah. Prosedur penentuan batas cair dan batas plastis selengkapnya tersaji pada Lampiran 2.
9. Uji Pemadatan Tanah
Pengujian ini dilakukan untuk mengukur kadar air optimum pada densitas maksimum contoh tanah serta untuk menggambarkan karakteristik pemadatan (kompaksi) tanah yang tergantung oleh jenis tanah, ukuran partikel tanah, kadar air, dan perlakuan pemadatan. Uji pemadatan terhadap contoh tanah pada penelitian ini
menggunakan metode dengan cara (perubahan dari
kondisi kering ke basah). Pengambilan contoh tanah dilakukan secara
(berulang7ulang). Prosedur Uji Proctor selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran 3.
10. Uji Kekuatan Geser Langsung Tanah
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 (
)
[image:31.595.236.419.511.605.2]Pengamatan terhadap kadar air dan densitas ( # ) 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 bersama7sama dengan udara menempati ruang7ruang kosong (pori7pori 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. Rata7rata 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 7 10 46.45 0.9779
11 7 20 41.91 1.0282
21 7 30 38.39 1.1235
Rata7rata 42.25 1.0432
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 # tanah meningkat dengan meningkatnya derajat pemadatan dan cenderung meningkat menurut kedalaman tanah karena bertambahnya pembebanan dan berkurangnya gangguan terhadap tanah. Setelah dirata7ratakan diperoleh kadar air dan densitas contoh tanah lapangan (kedalaman 0 – 30 cm) masing7masing 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 rata7rata 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 bahan7 bahan yang dapat memperbaiki tingkat kesuburan suatu tanah. Untuk hal tersebut, maka sangat perlu memperhatikan besarnya kandungan unsur7unsur hara pupuk, terutama unsur7unsur hara makro yang terkandung di dalam pupuk. Menurut Hakim al (1986) ada 16 jenis unsur hara esensial yang dibutuhkan oleh tanah, akan tetapi unsur7unsur 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 unsur7unsur 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) masing7masing 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) masing7masing 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 1073 7.02 x 1074
B. Kosistensi Tanah
Pada penelitian ini dilakukan pengamatan terhadap angka7angka Atterberg yang meliputi batas cair ( ! ) dan batas plastis ( ). 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.
Tabel 5. Batas cair, batas plastis dan indeks plastisitas contoh tanah 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
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 pori7pori 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
30 35 40 45 50 55 60 65
0 5 10 15 20 25 30
K
a
d
a
r
A
ir
(
%
)
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
[image:34.595.169.492.384.602.2]Nilai indeks plastisitas contoh tanah tidak memiliki pola ( ) 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 masing7masing 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.
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 %. Nilai7nilai indeks plastisitas tersebut menunjukkan tingkat keplastisan dari masing7masing contoh tanah. Menurut Hardiyatmo (1992), contoh7contoh 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).
56.01 35.96
56.95 37.61
56.47 36.30
57.59 36.40
58.17 37.25
59.31 38.87
61.75 41.82
75 0 5 10 15 20 25 30
30 35 40 45 50 55 60 65
D
o
si
s
PO
G
(
%
B
o
b
o
t)
Kadar Air (%)
IP K1 = 20.04% IP K2 = 19.34% IP K3 = 20.16% IP K4 = 21.19%
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 contoh7contoh tanah di atas memiliki kisaran jangka olah antara 16% 7 25% dan termasuk ke dalam kategori tanah dengan jangka olah tinggi. Perkiraan tersebut didasarkan pada pernyataan Hardjowigeno (1992) yang menyebutkan bahwa tanah7tanah dengan batas cair antara 46% 7 70% dan indeks plastisitas antara 18% 7 30% akan memiliki kisaran jangka olah yang tinggi yaitu antara 16% 7 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 ( # ) 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 , sehingga diperoleh hasil pengamatan seperti yang tersaji dalam Lampiran 6. Pada pengujian ini digunakan beberapa asumsi seperti densitas air (ρw) sebesar 1 g/cc dan + 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
[image:35.595.166.495.611.748.2]Hasil pengolahan data7data uji pemadatan tersebut di atas menghasilkan kurva karakteristik pemadatan pada masing7masing 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
Kurva7kurva tersebut menampilkan hubungan antara penambahan kadar air tanah dengan densitas tanah (densitas kering tanah dan densitas jenuh tanah). Kurva7kurva 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
[image:36.595.168.494.469.648.2]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 pori7 pori tanah yang semakin besar sehingga kemampuan tanah dalam menyerap air juga menjadi meningkat.
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
0 10 20 30 40 50
0 5 10 15 20 25 30
K
a
d
a
r
A
ir
(
%
)
Gambar 13. Densitas yang dimaksud adalah densitas kering tanah ( # ) 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 ruang7ruang kosong dalam tanah (pori7pori tanah) menjadi bertambah. Koloid organik akan bersaing dengan molekul7molekul 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 masing7masing 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/cm3.
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 ( # ). 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 pori7pori tanah masih sedikit dan akan bertambah seiring penambahan POG. Pori7pori tanah bertambah oleh karena fenomena granulasi agregat
1.05 1.10 1.15 1.20 1.25 1.30 1.35
0 5 10 15 20 25 30
D
en
si
ta
s
T
a
n
a
h
(
g
/c
c)
tanah yang ditimbulkan bahan organik yang terkandung dalam POG. Adanya tambahan pori7pori tanah mengakibatkan densitas tanah menjadi menurun.
[image:38.595.165.490.224.690.2]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 pori7pori tanah akan semakin besar dan air yang yang terperangkap di pori7pori tanah juga akan semakin banyak dan mengakibatkan densitatas tanah menjadi menurun.
Tabel 7. Pengaruh penambahan POG terhadap densitas tanah Dosis POG
(%)
Penambahan Air (cc)
Kadar Air (%)
Densitas (g/cc)
0 0 9.24 1.1746
500 24.14 1.1401
5 0 12.11 1.1756
500 24.36 1.2104
10 0 14.82 1.1367
500 27.90 1.1917
15 0 20.20 1.0985
500 29.98 1.1827
20 0 24.24 1.0490
500 41.55 1.1870
25 0 25.41 1.0958
500 43.97 1.1444
30 0 31.54 1.0842
500 49.97 1.0919
.
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
1.00 1.05 1.10 1.15 1.20 1.25
0 5 10 15 20 25 30
D
en
si
ta
s
T
a
n
a
h
(
g
/c
c)
[image:38.595.198.465.231.474.2]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 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 (' ) 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 butir7butir 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
yang tersimpan di dalam (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 masing7masing 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 ( ). 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 masing7masing contoh tanah selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran 10.
Tabel 8. Hasil pengujian kekuatan geser contoh tanah Dosis POG
(% Bobot)
Penambahan Air (cc)
Kadar Air
Kekuatan Geser
Kohesi Sudut Geser Dalam
σ0.5 σ1 σ1.5
(%) (kg/cm2) (kg/cm2) (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 tarik7 menarik 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.
Gambar 15. Pengaruh penambahan POG terhadap kohesi tanah
Nilai kohesi tanah untuk contoh tanah K1, K2, K3, K4, K5, K6 dan K7 adalah masing7masing sebesar 0.682 kg/cm2, 0.586 kg/cm2, 0.014 kg/cm2, 0.518 kg/cm2, 0.364 kg/cm2, 0.348 kg/cm2, 0.336 kg/cm2. 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 pori7pori tanah yang semakin banyak. Adanya pori7pori 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
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8
0 5 10 15 20 25 30
K
o
h
esi
T
a
n
a
h
(
k
g
/c
m
2
)
sangat kecil dan tidak mengikuti pola penurunan kohesi contoh tanah yang lainnya. Hal tersebut diduga dikarenakan pada saat pembuatan contoh tanah menggunakan , 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 .
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.
Gambar 16. Pengaruh penambahan POG terhadap sudut geser dalam
Pada kondisi sebelum mencapai kadar air optimum masing7masing 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 masing7masing sebesar 26.34o, 49.60o, 50.31o, dan 47.65o. Sedangkan pada kondisi setelah mencapai kadar air optimum untuk masing7masing 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 masing7masing 21.21o, 14.62o dan 9.09o. Hal tersebut diduga karena tanah pada kondisi sebelum mencapai kadar air optimum memiliki kandungan air yang masih efektif dalam mengikat partikel7partikel 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.
0 10 20 30 40 50 60
0 5 10 15 20 25 30
S
u
d
u
t
G
ese
r
D
a
la
m
(
o)
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/cm2 (σ0.5), tegangan normal 1 kg/cm2 (σ1) maupun tegangan normal 1.5 kg/cm2 (σ1.5) 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/cm2 (σ0.5), tegangan normal 1 kg/cm2 (σ1) maupun tegangan normal 1.5 kg/cm2 (σ1.5) 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.
Gambar 17. Pengaruh penambahan POG terhadap kekuatan geser tanah
4. Hubungan Densitas dengan Kekuatan Geser
Pada sub7sub 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 sub7sub 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
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
0 5 10 15 20 25 30
K
ek
u
a
ta
n
G
ese
r
(k
g
/c
m
2)
Dosis POG (% Bobot)
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.
[image:43.595.157.497.237.614.2]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.
Tabel 9. Hubungan densitas tanah dengan kekuatan geser tanah Dosis POG
(%)
Penambahan Air (cc)
Kadar
Air Densitas (g/cc)
Kekuatan Geser
σ0.5 σ1 σ1.5
(%) (kg/cm2)
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
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
0.0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4
1.1401 1.2104 1.1917 1.1827 1.1870 1.1444 1.0919
K
ek
u
a
ta
n
G
ese
r
(k
g
/c
m
2)
Densitas (g/cc)
V. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, diperoleh beberapa kesimpulan sebagai berikut:
1. Penambahan bahan organik ke dalam tanah melalui pemberian pu
