IV. SIFAT FISIKA TANAH

Company

LOGO

IV. SIFAT FISIKA TANAH

Dr. Ir. Mohammad Mahmudi, MS

Bagian 2

SIFAT –SIFAT FISIKA TANAH

A. Tekstur Tanah B. Struktur Tanah

C. Konsistensi Tanah D. Porositas Tanah E. Tata Udara Tanah F. Suhu Tanah

G. Warna Tanah

H. Permeabilitas Tanah

Bagian 1

Bagian 2

KONSISTENSI TANAH

o Menggambarkan ketahanan tanah pada saat memperoleh gaya atau tekanan dari luar yang

menggambarkan bekerjanya gaya kohesi (tarik menarik antar partikel) & adhesi (tarik menarik antara

partikel dan air) dengan berbagai kelembaban tanah o Menunjukkan integrasi antara kekuatan daya kohesi

butir-butir tanah dengan daya adhesi butir-butir tanah dengan benda lain

o Menunjukkan derajat kohesi dan adhesi diantara

partikel-partikel tanah terhadap perubahan bentuk yang disebabkan oleh tekanan dan berbagai kekuatan yang mempengaruhi bentuk tanah

Atterberg (1912) mengemukan 4 macam bentuk konsistensi :

1. Konsistensi melekat ---- ditunjukkan oleh sifat melekat tanah pada berbagai benda

2. Konsistensi plastis ---- dimanifestasikan oleh sifat ketahanan tanah dan plastisitas dibentuk (mudah atau tidak dibentuk)

3. Konsistensi lunak ---- dicirikan oleh kegemburan

4. Konsistensi keras ----dicirikan oleh sifat kekerasan

keras Plastis melekat Lunak

gembur

Melekat cair

kering lembab basah

bongkah optimum lumpur

tanah tanah mengalir Macam

konsistensi

Gambar Hubungan macam-macam konsistensi tanah dengan kelembaban

KONSISTENSI DITETAPKAN PADA 3 KONDISI :

o Kondisi Basah :

Merupakan penetapan konsistensi tanah pada kondisi kadar air tanah diatas kapasitas lapang

o Kondisi Lembab :

Merupakan penetapan konsistensi tanah pada kondisi kadar air tanah sekitar kapasitas lapang

o Kondisi Kering :

Merupakan penetapan konsistensi tanah pada kondisi kadar air tanah kering udara

Penetapan Konsistensi Basah :

o Dalam keadaan basah ditentukan mudah tidaknya melekat pada jari (Tingkat

Kelekatan), yaitu kategori: melekat atau tidak melakat.

o Selain itu, dapat pula berdasarkan mudah tidaknya membentuk bulatan (Tingkat

Plastisitas), yaitu: mudah membentuk bulatan atau sukar membentuk bulatan; dan

kemampuannya mempertahankan bentuk

tersebut (plastis atau tidak plastis). .

Tingkat Kelekatan, yaitu menyatakan tingkat kekuatan daya adhesi antara butir-butir tanah dengan benda lain, ini dibagi 4 kategori:

(1) Tidak Lekat (Nilai 0): yaitu dicirikan tidak melekat pada jari tangan atau benda lain.

(2) Agak Lekat (Nilai 1): yaitu dicirikan sedikit melekat pada jari tangan atau benda lain.

(3) Lekat (Nilai 2): yaitu dicirikan melekat pada jari tangan atau benda lain.

(4) Sangat Lekat (Nilai 3): yaitu dicirikan sangat melekat pada jari tangan atau benda lain.

Tingkat Plastisitas, yaitu menunjukkan kemampuan tanah membentuk gulungan, ini dibagi 4 kategori berikut:

(1) Tidak Plastis (Nilai 0): yaitu dicirikan tidak dapat membentuk gulungan tanah.

(2) Agak Plastis (Nilai 1): yaitu dicirikan hanya dapat dibentuk gulungan tanah kurang dari 1 cm.

(3) Plastis (Nilai 2): yaitu dicirikan dapat membentuk

gulungan tanah lebih dari 1 cm dan diperlukan sedikit tekanan untuk merusak gulungan tersebut.

(4) Sangat Plastis (Nilai 3): yaitu dicirikan dapat membentuk gulungan tanah lebih dari 1 cm dan

diperlukan tekanan besar untuk merusak gulungan tersebut.

Penetapan Konsistensi Lembab :

o Cara penetapan konsistensi untuk kondisi lembab ditentukan dengan meremas

segumpal tanah. Apabila gumpalan tersebut mudah hancur, maka tanah dinyatakan

berkonsistensi gembur. Apabila gumpalan tanah sukar hancur dengan cara remasan tersebut maka tanah dinyatakan

berkonsistensi teguh.

o Pada kondisi kadar air tanah sekitar kapasitas lapang, konsistensi dibagi 6 kategori sebagai berikut:

(1) Lepas (Nilai 0): yaitu dicirikan tanah tidak

melekat satu sama lain atau antar butir tanah mudah terpisah (contoh: tanah bertekstur pasir).

(2) Sangat Gembur (Nilai 1): yaitu dicirikan gumpalan tanah mudah sekali hancur bila diremas.

(3) Gembur (Nilai 2): yaitu dicirikan dengan hanya sedikit tekanan saat meremas dapat menghan- curkan gumpalan tanah.

(4) Teguh / Kokoh (Nilai 3): yaitu dicirikan dengan diperlukan tekanan agak kuat saat meremas tanah tersebut agar dapat menghancurkan gumpalan tanah (5) Sangat Teguh / Sangat Kokoh (Nilai 4): yaitu

dicirikan dengan diperlukannya tekanan berkali-kali saat meremas tanah agar dapat menghancurkan gumpalan tanah tersebut.

(6) Sangat Teguh Sekali / Luar Biasa Kokoh (Nilai 5):

yaitu dicirikan dengan tidak hancurnya gumpalan tanah meskipun sudah ditekan berkali-kali saat meremas tanah dan bahkan diperlukan alat bantu

agar dapat menghancurkan gumpalan tanah tersebut.

Penetapan Konsistensi Kering :

o Cara penetapan konsistensi untuk kondisi kering ditentukan dengan meremas

segumpal tanah. Apabila gumpalan tersebut mudah hancur, maka tanah dinyatakan

berkonsistensi lunak. Apabila gumpalan

tanah sukar hancur dengan cara remasan tersebut maka tanah dinyatakan

berkonsistensi keras.

o Penetapan konsistensi tanah pada kondisi kadar air tanah kering udara, ini dibagi 6 kategori sebagai berikut:

(1) Lepas (Nilai 0): yaitu dicirikan butir-butir tanah mudah dipisah-pisah atau tanah tidak melekat satu sama lain (misalnya tanah bertekstur pasir).

(2) Lunak (Nilai 1): yaitu dicirikan gumpalan tanah mudah hancur bila diremas atau tanah berkohesi lemah dan rapuh, sehingga jika ditekan sedikit saja akan mudah hancur.

(3) Agar Keras (Nilai 2): yaitu dicirikan gumpalan tanah baru akan hancur jika diberi tekanan pada remasan atau jika hanya mendapat tekanan jari-jari tangan

saja belum mampu menghancurkan gumpalan tanah.

(4) Keras (Nilai 3): yaitu dicirikan dengan makin susah untuk menekan gumpalan tanah dan makin sulitnya gumpalan untuk hancur atau makin diperlukannya

tekanan yang lebih kuat untuk dapat menghancurkan gumpalan tanah.

(5) Sangat Keras (Nilai 4): yaitu dicirikan dengan

diperlukan tekanan yang lebih kuat lagi untuk dapat

menghancurkan gumpalan tanah atau gumpalan tanah makin sangat sulit ditekan dan sangat sulit untuk

hancur.

(6) Sangat Keras Sekali / Luar Biasa Keras (Nilai 5): yaitu dicirikan dengan diperlukannya tekanan yang sangat

besar sekali agar dapat menghancurkan gumpalan tanah atau gumpalan tanah baru bisa hancur dengan menggunakan alat bantu (pemukul).

Faktor Mempengaruhi Konsistensi

a. Kadar Air : Bila kadar air tinggi maka konsistensi tanah rendah.

b. Tekstur Tanah : Bila tekstur tanah dominan

pasir maka konsistensi tanah rendah.

c. Porositas : Bila porositasnya tinggi maka konsistensi rendah.

d. Bahan Organik : Bahan organik tinggi maka konsistensi rendah.

e. Berat Isi

Faktor Dipengaruhi Konsistensi

a. Struktur Tanah : Bila konsistensi tanah tinggi maka struktur mantap.

b. Erosi : Bila konsitensi tanah tinggi maka erosi rendah.

c. Pengolahan : Bila konsistensi tanah tinggi

maka pengolahan semakin susah.

POROSITAS TANAH

Definisi dan Pengertian dari Porositas Tanah adalah ruang volume seluruh pori-pori makro dan mikro dalam tanah yang dinyatakan dalam persentase volume

tanah di lapangan.

Dengan kata lain

porositas tanah adalah bagian dari volume

tanah yang tidak

ditempati oleh padatan tanah.

Porositas tanah ada karena bentuk dan ukuran agregat tanah yang tidak dapat saling merapat merupakan dasar dari pori-pori tanah.

Merupakan ruang antara agregat yang satu dengan yang lain disebut pori-pori mikro dan makro tanah.

Menurut ukuran pori-pori dapat dibedakan sebagai berikut :

 Makro porositas yang dibentuk oleh rongga-rongga besar yang dalam keadaan normal terisi udara. Bila

tanah terisi air sampai terlalu basah maka tanaman akan mati lemas atau tumbuhnya menjadi kerdil.

 Mikro porositas yang merupakan rongga-rongga paling halus yang biasanya terisi air kapiler.

Tanah pasir mempunyai porositas kurang dari 50%, dengan jumlah pori-pori makro lebih besar dari pada pori-pori mikro, bersifat mudah merembes air dan gerakan udara di dalam tanah menjadi lebih lancar.

Sebaliknya berliat mempunyai porositas lebih dari 50%.

 Jumlah pori-pori mikro lebih besar dan bersifat mudah menangkap air hujan, tetapi sulit merembeskan air dan gerakan udara lebih terbatas. Untuk pertumbuhan

tanaman menghendaki keseimbangan antara porositas makro dan mikro. Pada tanah yang baik mikro porositas 60% dari pada seluruh porositas. Porositas sangat

dipengaruhi oleh tekstur tanah, struktur tanah, kedalaman tanah, dan pengolahan tanah.

UDARA CAIRAN

PADATAN

MU MC

MP

Mt Vt

Vr

VC VU

VP

HUBUNGAN ANTARA KOMPONEN PENYUSUN TANAH

BERAT VOLUME TANAH ( ρ

^b

⁾

Vt b  Mt



Vt

Mu Mc

b Mp  

 

DRY BULK DENSITY Mc DAN Mu = 0

Vt b  Mp



Mt = Berat Tanah Vt = Volume Tanah

Mp = Berat Padatan Mc = Berat Cairan Mu = Berat Udara

NILAI ρ ^{b :}

 TANAH PERTANIAN : 1,1 – 1,6 g/cm³

 TANAH BERPASIR : 1,5 – 1,7 g/cm³

 TANAH ORGANIK : < 1,0 g/cm³

 TANAH ABUVOLKAN : 0,8 g/cm³

FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI ρb

 STRUKTUR TANAH

Tanah berstruktur

ρb < Tanah tanpa struktur

 TEKSTUR

>> Tekstur Kasar ρb >>

 KADAR BAHAN ORGANIK

>> Kadar Bahan Organik

ρb

^<<

KEGUNAAN BERAT VOLUME TANAH (ρb)

 INDIKATOR MENENTUKAN TANAH DAPAT ATAU TIDAKNYA DIJADIKAN LAHAN PERTANIAN, TAMBAK

 MENGHITUNG BERAT TANAH PER

SATUAN LUAS

BERAT PARTIKEL DENSITY (

ρ

^p)

ρ

p = Perbandingan berat tanah (MP) dengan volume tanah (VP)

Faktor-faktor yang berpengaruh : o Bahan Organik

o Jenis Mineral

VP MP

p





WARNA TANAH

WARNA TANAH MERUPAKAN PETUNJUK : 1. KANDUNGAN BAHAN ORGANIK

2. KEADAAN DRAINASE & AERASI 3. PEMBEDA HORIZON

FAKTOR YANG MEMPENGARUHI:

1. KADAR BAHAN ORGANIK

>> BHN. ORGANIK > GELAP/HITAM

MAKIN SUBUR

> MUDAH DIOLAH

2. Drainase

Temperatur tanah -- salah satu sifat fisika tanah yang sangat berpengaruh terhadap proses-proses dalam tanah,

seperti pelapukan dan penguraian bahan organik dan bahan induk tanah, reaksi-

reaksi kimia , dll.

Juga mempengaruhi pertumbuhan

tanaman melalui perubahan kelembaban

tanah, aerase, aktiivitas mikroorganisme,

ketersediaan unsur hara, dll.

Tanah-tanah yang banyak kandungan bahan organik dan berwarna gelap akan mengabsorbsi 80 % radiasi surya yang masuk.

Tanah yang banyak mengandung kuarsa

- mengabsorbsi ± 30 % radiasi surya

yang masuk.

Temperatur tanah lapisan atas selalu berubah-ubah selama 24 jam/hari

Lapisan tanah atas sampai kedalaman 50

cm selalu berubah-ubah atau mengalami

fluktuasi

Kedalaman > 50 cm sampai 1 meter tidak banyak mengalami perubahan temperatur.

Perubahan termperatur tanah -

tergantung pada banyaknya panas yang

diterima dari matahari. Hal ni dipengaruhi

oleh cuaca, bentuk daerah dan keadaan

tanah

Faktor-faktor yang mempengaruhi suhu tanah :

1. Faktor iklim / cuaca

 radiasi surya

 Keawanan

 Hujan

 suhu udara

 angin

 kelembaban udara

Faktor-faktor yang mempengaruhi suhu tanah :

2. Keadaan tanah

 tekstur tanah

 kadar air tanah

 kandungan bahan organik

 warna tanah

 struktur tanah (pengolahan ddan kepadatan tanah)

Faktor-faktor yang mempengaruhi suhu tanah :

3. Kondisi topografi

 kemiringasn lereng

 arah lerreng

 tinggi permukaan tanah

 vegetasi

Peranan / pengaruh temperatur tanah

1. Temperatur tanah mempengaruhi aktivitas biologi tanah---- tidak optimal apabila suhu tertentu tidak dapat dipertahankan

 Tingkat aktivitas optimum dari organisme tanah adalah suhu 18 – 30 0 C

 Di bawah 10 0 C ---- menghambat perkembangan mikroorganisme dan

menghambat pengambilan K oleh tanaman

 Di atas 40 0 C ---- mikroorganisme tidak aktif, kecuali mikroorganisme tertentu ( mo

termophil).

Peranan / pengaruh temperatur tanah

2. Temperatur tanah juga menentukan reaksi kimia dan aktivitas

mikroorganisme yang dapat merombak senyawa tertentu menjadi hara tersedia.

 Mis : proses nitrifikasi ( temperatur

optimum ± 30 0 C ) yaitu pada kondisi

agak panas

Peranan / pengaruh temperatur tanah

3. Temperatur tanah juga mempengaruhi pelapukan bahan induk tanah

4. Temperatur tanah mempengaruhi perkembangan akar, karena

mempengaruhi kelembaban dan aerase tanah

5. Temperatur tanah mempengaruhi

pekecambahan biji dan pertunasan

menjadi meningkat

pertumbuhan tanaman tertentu (jenis berbeda) menghhendaki keadaan temperatur yang cocok

Perubahan / fluktuasi suhu dapat diketahui melalui :

- pengukuran suhu musiman bulanan - pengukuran suhu harian

Untuk penentuan regim temperatur ---

umumnya pengukuran suhu dilakukan pada kedalaman 5, 10, 20, 50 dan 100 cm.

Untuk tujuan pertanian dilakukan pengukuran suhu maksimum dan minimum.

Peranan / pengaruh temperatur tanah

Regim Temperatur Tanah ---

Regim temperatur tanah RTTT RTTMP-RTTMD RTTMP

Pergelik Cryik Frigid Isofrigid Boreal Mesik Isomesik Termik Isotermik Hipertermik Isohipertermik

< 0 0 – 8 0 – 8 0 – 8

< 8 8 – 15 8 – 15 15 – 22 15 – 22

> 22

> 22

> 5

< 5

> 5

<5

>5

< 5

> 5

< 5

Rendah

> cryic

Regim Temperatur Tanah ---

Regim temperatur --- > penting dalam klasifikasi tanah

Di wilayah tropis , biasanya RTTMP – RTTMD

≤ 5 0 C

Di wilayah subtropis, RTTMP - RTTMD > 5 0 C

Mengendalikan Temperatur Tanah ==

1. Penambahan atau pengurangan air lebih dari tanah akan membantu mengubah temperatur tanah

misal : membuat parit-parit draenase pemulsaan

2. Menutupi tanah dengan tanaman

Sehingga mengurangi energi yang masuk, serta menahan temperatur tanah yang dikehendaki

3. Pemulsaan

 Mulsa organik --- mereduksi temperatur tanah

 Mulsa plastik --- meningkatkan temperatur tanah (iklim sedang)

Note : Guna mulsa --

Mengabsorbsi radiasi matahari

mereduksi kehilangan panas dari tanah

Mereduksi evaporasi air dari permukaan tanah

Menjaga kelembaban tanah.

Hubungan suhu tanah denan suhu udara ^==

Suhu udara tinggi --- suhu tanah juga tinggi

Menurut beberapa ahli --- suhu tanah dapat diduga dari suhu udara

Soil Survey Staff --- menambah 1 º C terhadap suhu udara

Ts = Ta + 1 º C

Toy. Kuhaida dan Munson :

Ts = 2337 + 0,986 Ta

(di daerah tropis Amerika latin)

New Hall : Ts = Ta + 2,5 º C ( di daerah tropis Afrika)

Company

LOGO

PS MSP FPIK-UB