04 tanah sifat fisik

(1)

OLEH :

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SWADAYA GUNUNG JATI CIREBON 2009

WIJAYA

(2)

(3)

IV. SIFAT FISIK TANAH

AIR

UDARA

PADATAN

Massa Air = M_A Volume Air = V_A

Massa Udara = 0 Volume Udara = V_U

(4)

1. Kerapatan Jenis Zarah

Massa Padatan (g) KJZ =

Volume Padatan (cm3)

¾ Massa Padatan atau Bobot Kering Mutlak diperoleh dengan cara memanaskan tanah pada suhu 105 0_{C selama 48 jam.}

¾ Nilai KJZ = 2,60 – 2,75 g/cm3 tergantung dari kadar bahan organik dan mineral berat.

(5)

2. Bobot Isi :

Massa Padatan (g) BI =

Volume Tanah (cm3)

¾

¾ Nilai BI = 1,1 – 1,8 g/cm3 tergantung dari kadar bahan organik, tekstur, struktur tanah.

Bobot tanah seluas 1 hektar, tebal 20 cm dengan bobot isi 1,2 g/cm3 = 2400 ton.

(6)

¾

Luas 1 Ha = 10.000 m2

Bobot tanah seluas 1 hektar, tebal 20 cm dengan bobot isi 1,2 g/cm3 = 2400 ton.

Tebal 20 cm = 0,20 m

Volume = 10.000 m2 x 0,20 cm = 2.000 m3 Bi = 1,2 g/m3 = 1200 kg/m3

Bobot Tanah = BI x Volume

Bobot Tanah = 2000 m3 x 1200 kg/m3 Bobot Tanah = 2400 ton.

(7)

3. Porositas Total

Volume Udara + Volume Air

PT = x 100 %

Volume Total

¾ Pada tanah berpasir nilai PT = 35 – 50%, tanah

berliat 40 – 60%, tergantung dari kadar bahan organik, tekstur, struktur tanah .

Bobot Isi

PT = 1 – x 100 %

Kerapatan Jenis Zarah

(8)

3. Porositas Total

Bobot Isi

PT = 1 – x 100 %

Kerapatan Jenis Zarah

Porositas Total tanah yang mempunyai BI 1,2 g/cm3

dan KJZ = 2,6 g/cm3 adalah :

1,2

PT = 1 – x 100 % = 54 %

2,6

(9)

4. Tekstur Tanah :

Tekstur tanah adalah perbandingan relatif dari ukuran butir tanah (pasir, debu dan liat) dalam suatu massa tanah

¾ Pasir = 50 µm – 2 mm

¾ Debu = 2 µm – 50 µm

¾ Liat < 2 µm

(10)

IV. SIFAT FISIK TANAH

Penentuan Tekstur Tanah :

¾ Di Lapang : Memirid massa tanah sedikit yang

telah dibasahi diantara ibu jari dan jari telunjuk.

¾ Di Labaratorium : Meggunakan Metode Pipet atas

dasar Hukum Stokes.

Akan diketahui persentase pasir, debu dan liat.

(11)

Segitiga Tekstur Tanah :

(12)

5. Struktur Tanah :

Struktur tanah adalah susunan butir tanah secara alami menjadi agregat dengan bentuk tertentu dan dibatasi oleh bidang-bidang.

¾ Agregat ini terjadi karena butir-butir pasir, debu

dan liat terikat satu sama lain oleh perekat (bahan organik, oksida-oksida besi).

¾ Tanah dengan struktur baik (granular, remah)

mempunyai tata udara dan air yang baik, unsur-unsur hara lebih mudah tersedia dan mudah diolah

(13)

Penentuan Struktur Tanah :

Dilakukan di lapang, meliputi :

¾ Bentuk dan susunan agregat (Tipe Struktur) : lempeng, prisma, tiang, sudut, kubus membulat atau gumpal, kersai atau butir, remah dan tanpa struktur (lepas dan pejal atau masive),

¾ Ukuran agregat (Kelas Struktur) : sangat halus, halus, sedang, besar dan sangat besar

¾ Kemantapan agregat (Taraf Perkembangan), yaitu lemah, cukup dan kuat.

(14)

6. Kadar Air dan pF

Kadar dapat dinyatakan dengan persen bobot atau persen volume.

Massa Air (g)

KA (% Bobot) = x 100 %

Massa Padatan (g)

Volume Air (g)

KA (% Vol) = x 100 % Volume Total (g)

(15)

6. Kadar Air dan pF

Jadi bila lahan seluas 1 hektar, bobot isi tanah 1,2 g/cm3, kadar air tanah sampai kedalaman 20 cm sebesar 20 % bobot dan kadar air pada kapasitas lapang 45 % bobot, maka jumlah air yang harus ditambahkan untuk mencapai kapasitas lapang adalah 25 % bobot = 30 % volume atau sebanyak 600 m3 _{(diperoleh dari 30 % x 10.000 m}2 _{x 0,2 m).}

(16)

6. Kadar Air dan pF

Retensi Pergerakan Dlm Tanah Serapan

Pergerakan Dlm Tanaman Hilang ke Atmosfer

Energi Bebas

Pot. Gravitasi Pot. Matriks Pot. Osmotik

Gaya Gravitasi Partikel Tanah Ion , Bahan terlarut

Tegangan (Hisapan)

(17)

6. Kadar Air dan pF

Air dalam tanah akan bergerak dari tempat berpotensial tinggi ke tempat berpotensial rendah, atau dari tempat bertegangan (hisapan) rendah ke tempat bertegangan (hisapan) tinggi

Satuan hisapan = bar atau atmosfer, yaitu rata-rata tekanan udara pada permukaan laut (1,0336 kg/cm2)_.

Satuan Lainnya adalah pF, yaitu logaritma tinggi (cm) kolom air dalam tanah

(18)

6. Kadar Air dan pF

Nilai pF = 0 – 7. Nilai pF = 0 berada pada tanah yang jenuh air (tanah setelah hujan lebat atau irigasi dan pada sub soil yang jenuh air). Nilai pF = 7 berada pada tanah kering mutlak.

(19)

6. Kadar Air dan pF

(20)

6. Kadar Air dan pF

Faktor-faktor yang mempengaruhi

jumlah air tersedia bagi tanaman :

¾ Kadar Bahan Organik

¾ Tekstur Tanah

¾ Ketebalan Solum

(21)

7. Konsistensi Tanah

Konsistensi tanah adalah daya tahan tanah terhadap pengaruh-pengaruh luar yang akan mengubah bentuknya.

Tanah Pasir

Lepas,

Aerasi ,Drainase Baik

Tanah Liat

Lekat,

Aerasi ,Drainase Jelek

Mudah Diolah Sulit Diolah

(22)

Penentuan Konsistensi Tanah

1. Keadaan Basah (Kadar Air > Kapasitas Lapang)

Memirid tanah diantara telunjuk dan ibu jari yaitu untuk menentukan kelekatan (daya adhesi) dan plastisitas atau kekenyalan (daya kohesi).

Kelekatan tanah digolongkan kedalam tidak lekat, agak lekat, lekat dan sangat lekat. Sedangkan

plastisitas digolongkan menjadi tidak plastis, agak plastis, plastis dan sangat plastis.

(23)

Penentuan Konsistensi Tanah

2. Keadaan Lembab ( KL < KA < TLP )

Dengan cara menekan massa tanah. Dalam keadaan lembab, konsistensi tanah dibagi digolongkan menjadi lepas, sangat gembur, gembur, teguh dan sangat teguh.

Digolongkan menjadi lepas, lemah, agak keras, keras, sangat keras dan ekstrim keras.

3. Keadaan Kering ( KA > TLP )

(24)

Angka Atterberg :

Angka Atterberg merupakan batas-batas konsistensi tanah yang dinyatakan dengan angka kadar air.

Sifat-sifat Tanah yang Berhubungan :

Batas Mengalir (Batas Plastis Atas) : 1.

Merupakan kadar air dimana tanah menjadi setengah cair.

¾

Menunjukkan jumlah air terbanyak yang dapat ditahan oleh tanah dalam keadaan tidak alami .

¾

Tanah dapat melekat pada alat pengolah tanah. ¾

(25)

Batas Melekat : 2.

Merupakan kadar air dimana tanah mulai tidak melekat pada benda lain.

¾

Tanah bersifat plastis, dapat dibuat gulungan, pita dan tidak patah bila digolek-golekan.

Apabila tidak bisa dibuat gulungan atau pita berarti tanah tersebut tidak plastis.

¾

Batas Menggolek (Batas Plastis Bawah) : 3.

Merupakan kadar air dimana tanah tidak dapat digolek-golekkan, kalau digolek-golekkan akan pecah ke segala arah.

¾

(26)

Indeks (Angka) Plastisitas : 4.

Merupakan selisih kadar air pada batas mengalir dan kadar air pada batas menggolek.

¾

Merupakan selisih kadar air pada batas melekat dan kadar air pada batas menggolek.

¾

Batas Ganti Warna (Titik Ubah) : 6.

Merupakan batas terendah kadar air yang dapat diserap oleh tanaman.

Jangka Olah : 5.

¾

Air Tersedia : 7.

Merupakan selisih kadar air pada batas mengalir dan kadar air pada batas ganti warna.

¾

(27)

Kering Basah

Padat Gembur Plastis Cair

Batas Alir Batas Kerut _{Batas Golek}

Batas Lekat

= Jangka Olah

= Indeks Plastisitas

(28)

8. Warna Tanah

Perbedaan warna tanah karena perbedaan kandungan bahan organik, atau mineral tertentu (Hematit, Kuarsa dll)

¾

Warna tanah ditentukan dengan cara membandingkan warna tanah dengan warna yang terdapat pada buku “Munsell Soil Color Chart”.

¾

Warna tanah dinyatakan dalam 3 satuan, yaitu kilap (hue), nilai (value) dan kroma (chroma).

Kilap : panjang gelombang

Nilai : kebersihan (gelap terangnya warna)

Kroma : kemurnian relatif dari spektrum warna.

¾

(29)

(30)

9. Nilai COLE

Nilai COLE menunjukkan besarnya derajat pengembangan dan pengerutan tanah (pada tanah Grumosol atau order Vertisol). Tanah dengan kandungan mineral Montmorilonit mempunyai nilai COLE 0,03 sampai 0,18.

(31)

10. N-Value

Nilai Nilai n-Value merupakan nilai kematangan tanah (biasanya digunakan sebagai petunjuk tingkat kematangan tanah organik).

A – 0,2 R N-Value =

L + 3 H A = Kadar Air pada Kapasitas Lapang

R = Persentase Debu dan Pasir

L = Persentase iat

H = Persentase Bahan Organik = 1,724 x % C-Organik

(32)

10. N-Value

N > 1,0 =

tanah masih mentah, encer, selalu jenuh air, kemampuan menyangga beban sangat rendah, penyusutan besar.

0,7 ≤ N ≤ 1,0 = tanah agak matang, agak sulit lewat sela jari, selalu jenuh air.

N < 0,7 =

tanah matang, tidak dapat lewat sela jari, kadar air dibawah kapasitas lapang.

(33)

¾ sebagai petunjuk tingkat kematangan tanah organik

¾ petunjuk kemampuan tanah menyangga beban

¾ menunjukkan besarnya penyusutan (subsidence) karena perbaikan drainase

Kegunaan N-Value

(34)

¾ Kedalaman Efektif

¾ Drainase : (1) Drainase Permukaan, dan (2) Drainase Dalam

¾ Padas (Pan)

11. Sifat Fisik Lainnya