04 Morfologi dan Fisika Tanah

(1)

BAB IV

MORFOLOGI DAN

FISIKA TANAH

OLEH:

DR. IR. TETI ARABIA, M.S. DR. IR. SYAKUR, M.P. IR. MANFARIZAH, M.SI.

Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt

Morfologi tanah adalah sifat-sifat tanah yang

dapat diamati & dipelajari di lapang.

Pengamatan sebaiknya dilakukan pada profil

tanah yang baru dibuat.

Pengamatan di lapangan biasanya dimulai dgn

membedakan lapisan-lapisan tanah atau horison-horison

Horison adalah lapisan dlm tanah lebih kurang

sejajar dengan permukaan tanah dan trbentuk krn proses pmbentukn tanah.

Di lapangan masing-masing horison diamati

sifat-sifatnya meliputi: tekstur, struktur, konsistensi, warna, kutan, konkresi & batas-batas horison.

 Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt

PROFIL TANAH DAN PEDON

Profil tanah adalah penampang melintang (vertical) tanah yang terdiri dari lapisan tanah (solum) dan lapisan bahan induk.  Solum tanah adalah bagian dari profil

tanah yang terbentuk akibat proses pembentukan tanah (horison A dan B). Perubahan Sifat-sifat Tanah (Soil Sequum) Sifat-sifat tanah berubah, baik ke arah

vertikal maupun lateral. Perubahan vertikal ditunjukkan oleh perubahan susunan horison dalam profil tanah. Perubahan lateral adalah perubahan sifat-sifat tanah ke arah tanah lain yang berbeda.

Control section adalah bagian dari profil tanah yang sifat-sifatnya digunakan sebagai penciri dalam klasifikasi tanah, misalnya bagian tanah pada kedalaman 25 –100 cm, 50 cm teratas dari horizon argilik dsb. Pedon adalah volume terkecil yang dapat

disebut sebagai tanah. Pedon mempunyai ukuran tiga dimensi. Batas bawahnya

merupakan batas antara tanah dengan bukan tanah, sedangkan batas lateralnya (panjang dan lebar) cukup luas untuk mempelajari sifat-sifat horison tanah yang ada. Luasnya berkisar antara 1 – 10 m2 _{tergantung dari}

keragaman horison.

Polipedon adalah kumpulan > 1 pedon yang sama

atau hampir sama, yaitu semuanya memp sifat yang memenuhi syarat untk dikelpkan sbg 1 seri

tanah. Luas polipedon minimum 2 m2_{(2 pedon),}

sedangkan luas maksimum tidak terbatas. Gb 2.1 mnjk hbg antara profil tanah, solum, pedon & polipedon.

Simbol Horison dan Lapisan

Horison yang diberi simbol adalah horison

genetik, yaitu lapisan-lapisan di dalam tanah yang kurang lebih sejajar dengan permukaan tanah dan terbentuk sebagai hasil dari proses pembentukan tanah.

Sedangkan horison penciri tidak setara dengan horison genetik, horison penciri adalah horison yang mungkin terdiri dari beberapa horison genetik yang sifatnya dinyatakan secara kuantitatif dan digunakan sebagai penciri dalam klasifikasi tanah.

Horison dan Lapisan Utama

Menurut Soil Survey Staff (2006) ada sembilan horison (lapisan) utama dalam tanah yang masing-masing diberi simbol dengan satu huruf besar, yaitu sebagai berikut: O, L, A, E, B, C, R, M, dan W (tidak semua horison ini ada di dalam suatu profil tanah).

(2)

The smallest volume we call a soil: 1-10 m2_area

to a depth of 3-4 m

Figure 3.1

Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt

Horison/lapisan O: (nama lama Ao; Aoo) Horison atau lapisan yang didominasi oleh

bahan organik, baik yang selalu jenuh air, yang drainasenya telah diperbaiki, atau yang tidak pernah jenuh air.

Horison/lapisan L: (belum ada pada nama lama*)  Horison atau lapisan limnik meliputi bahan

limnik organik dan mineral diendapkan dalam air karena kegiatan organisme air, seperti algae dan diatom; atau berasal dari tanaman air yang terapung dan berikutnya diubah oleh hewan air

Horison A : (nama lama A1)

 Horison mineral di permukaan tanah atau di

bawah horison O dan mempunyai salah satu atau kedua sifat berikut:

1) merupakan akumulasi bahan organik halus yang tercampur dengan bahan mineral dan tidak didominasi oleh sifat horison E atau B (2) menunjukkan sifat sbg hasil pengolahan tnh.

Horison E : (nama lama A2)

 Horison mineral dengan sifat utama terjadi

pencucian liat, Fe, Al, atau kombinasinya, bahan organik, dan lain-lain; sehingga tertinggal pasir dan debu, dan umumnya berwarna pucat. Warna tersebut lebih terang daripada horison A di atasnya atau horison B di bawahnya.

Horison B: (nama lama B2)

Horison yang terbentuk di bawah horison O,A,

atau E dan mempunyai salah satu atau lebih sifat berikut:

(1) terdapat penimbunan (iluviasi) liat, Fe, Al, humus, karbonat, gipsum, atau silika (salah satu atau kombinasinya);

(2) ada bukti pemindahan karbonat; (3) penimbunan relatif residual seskuioksida

(Fe2O3 & Al2O3) akibat pencucian silika (SiO2); (4) selaput seskuioksida sehingga mempunyai

value lebih rendah, kroma lebih tinggi, atau hue lebih merah daripada horison di atas atau di bawahnya, tanpa iluviasi besi;

(5) perubahan (alterasi) yang menghasilkan liat, atau membebaskan oksida atau kedua-duanya dan membentuk struktur granuler, gumpal, atau prismatik bila perubahan volume menyertai perubahan kelembaban tanah; atau

(6) mudah hancur atau rapuh (brittle) dan mempunyai bukti alterasi lain seperti struktur prismatik atau ada akumulasi liat iluviasi.

(3)

Horison/lapisan C:(nama lama C)

Horison atau lapisan yang tidak termasuk

batuan keras, yang sedikit dipengaruhi oleh proses pedogenik, dan tidak mempunyai sifat horison O, A, E, atau B. Bahan lapisan C dapat serupa ataupun tidak serupa dengan bahan yang membentuk solum di atasnya.

Yang termasuk lapisan C adalah bahan endapan,

saprolit, batuan yang tidak padu

(unconsolidated), dan bahan geologi yang agak keras tetapi pecahan kering udara atau lebih kering dapat hancur bila direndam dalam air selama 24 jam, sedangkan bila lembab dapat digali dengan cangkul.

Lapisan R: (nama lama R atau D)

 Lapisan batuan yang keras, pecahan kering udara atau lebih kering tidak dapat hancur bila direndam dalam air selama 24 jam, dan batuan yang lembab tidak dapat digali dengn cangkul. Batuan ini mungkin pecah-pecah tetapi jumlah retakan sedikit, sehingga hnya sedikit akar yang dapat menembus lewat retakan.

Lapisan M: (belum ada pada nama lama*) Lapisan penghambat perakaran terdiri dari:

hampir kontinyu, terorientasi secara

horisontal & bahan-bahan buatan manusia.

Horison Peralihan

Horison peralihan diberi simbol dengan dua huruf besar dari masing-masing horison utama yang beralih sifat.

Horison AB: (Nama lama A3)

Horison peralihan dari A ke B, tetapi lebih menyerupai horison A.

Horison EB: (Nama lama A3)

Horison peralihan dari E ke B, tetapi lebih menyerupai horison E.

Horison BA: (Nama lama B1)

Horison peralihan dari A ke B, tetapi lebih menyerupai horison B.

Horison BE: (Nama lama B1)

Horison peralihan dari E ke B, tetapi lebih menyerupai horison B.

Horison BC: (Nama lama B3)

Horison peralihan dari B ke C, tetapi lebih menyerupai horison B.

Kadang-kadang ditemukan horison peralihan yang terdiri dari dua horison utama, misalnya akibat salah satu horison menyusup ke dalam horison yang lain. Untuk horison seperti ini simbol khusus perlu diberikan, dengan garis miring di antara kedua simbol horison yang bersangkutan.

Horison E/B:

Horison peralihan terdiri dari horison E dan horison B, volume horison E lebih banyak daripada horison B.

Horison B/E:

Horison peralihan terdiri dari horison E dan horison B, volume horison B lebih banyak daripada horison E.

Horison B/C:

Horison peralihan terdiri dari horison B dan horison C, volume horison B lebih banyak daripada horison C.

Warna Tanah dan Karatan

Warna tanah adalah sifat tanah yang paling jelas dan mudah ditentukan. Walupun warna

mempunyai pengaruh yang kecil terhadap kegunaan tanah, tetapi kadang-kadang dapat dijadikan petunjuk adanya sifat khusus dari tanah tersebut. Misalnya warna tanah gelap mencirikan kandungan bahan organik yang tinggi, warna kelabu pengaruh air yang dominan, sedangkan warna merah tanah telah mengalami pelapukan lanjut. Warna tanah ditentukan dengan cara membandingkan dengan warna baku

yang terdapat pada “Munsell Soil Color Chart”

warna dinyatakan dlm 3 satuan HUE, VALUE & CHROMA

(4)

HUE berhubungan dengan panjang gelombang cahaya, VALUE berhubungan dengan

kebersihan warna dan CHROMA disebut kejenuhan atau kemurnian relatif dari spektrum warna;

1.Tanah harus lembab.

2.Tempat pengamatan terlindung dari sinar

matahari langsung.

3.Taruh tanah di bawah lubang kertas

Munsell dengan jari atau pisau.

Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt

Munsell Notation

Hue

(position on the color wheel)

Value (amount of black or white added to the color

Chroma (amount of brightness of saturation of the color

(1 to 8)

Hue (10YR)

(2 to 8)

Apabila di dalam satu horison terdapat lebih

dari satu warna tanah, maka masing-masing warna ditentukan tersendiri, dengan menyebutkan warna tanah yang dominan (matriks) dan warna tanah yang hanya merupakan bercak-bercak (karatan).

 Hampir tiap profil tanah terdiri dari

horison-horison yang berlainan warnanya, warna tiap horison ini harus diamati. Satu horison mungkin berwarna seragam, tetapi mungkin pula

bercampur warna lain, berupa warna reduksi yang mempunyai warna lebih kea rah biru, atau

dalam bentuk bintik, bercak (mottling)

berwarna merah, coklat, kuning atau hitam

Bercak-bercak (karatan) ini merupakan akumulasi senyawa-senyawa Fe atau Mn. Bila makin besar akumulasinya makin jelas terkumpul dan membentuk konkresi.

Untuk bercak (karatan) ini selain warnanya perlu pula diamati jelas-tidaknya

(bandingan/ kontras), jumlah, ukuran, dan bentuknya.

(5)

Tekstur

Tekstur merupakan perbandingan relatif (dalam Persen) fraksi pasir, debu dan liat. Penetapan tekstur dilab. dengan analisis mekanis. Untuk aplikasi dilapangan massa tanah kering atau lembab dibasahi kemudian dipirid antara ibu jari dan telunjuk sehingga membentuk pita lembab sambil diperhatikan adanya rasa kasar dan licin. tekstur tanah digolongkan dalam 5 kelas yaitu sebagai berikut :

Tekstur tanah menunjukkan perbandingan butirbutir pasir (2 mm 50 µ), debu (50 -2 µ) dan liat (< -2 µ) di dalam tanah.

Gambar 2 Pengaruh perlakuan penyimpanan pada suhu rendah terhadap kemunculan imago

Tekstur Tingkat Halus/Kasar

Kr (Kerikil) Butir-butir tanah kasar sekali dengan ukuran lebih dari 2 mm

P (Pasir) Rasa kasar jelas, tidak membentuk bola dan gulungan serta tidak melekat D (Debu) Rasa licin sekali, membentuk bola,

dapat sedikit menggulung dengan permukaan mengkilap dan agak lekat L(Lempung) Terasa tidak kasar dan tidak licin,

membentuk bola teguh, dapat sedikit digulung dengan permukaan mengkilap dan agak melekat.

Li (Liat) Rasanya berat, membentuk bola dengan baik dan sangat lekat

Disamping itu:

a.Pasir berlempung:rasa kasar jelas, membentuk bola yang

mudah sekali hancur, sedikit sekali melekat

b.Lempung berpasir: rasa kasar agak jelas, membuat bola

agak keras, mudah hancur, sedikit melekat.

c.Lempung berdebu:rasa licin, agak melekat, dapat dibentuk

bola agak teguh, gulungan dengan permukaan mengkilat.

d.Lempung liat berpasir: rasa halus dengan sedikit bagian

agak kasar, membentuk bola agak teguh, membentuk gulungan jika dipirid, gulungan mudah hancur, dan agak melekat.

e.Lempung liat berdebu: rasa halus agak licin, membentuk

bola teguh, gulungan mengkilat, dan melekat.

f.Lempung berliat:rasa agak licin, membentuk bola teguh dan

gulungan, jika dipirid gulungan mudah hancur, agak melekat.

g.Liat berpasir: rasa halus, berat, tetapi terasa sedikit

kasar, membentuk bola, mudah digulung, melekat.

h.Liat berdebu: rasa halus, berat, agak licin, membentuk

bola, mudah digulung, sangat lekat.

i.Liat berat: berat sekali, membentuk bola dengan baik,

sangat lekat. Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt

Example 1

42% sand 20% clay 38% silt

“Loam”

Example 2

10% sand 46% silt 44% clay

?

28

10% sand 46% silt 44% clay

Silty Clay 29

STRUKTUR: PENYUSUNAN PARTIKEL-PARTIKEL TANAH SEPERTI PASIR, DEBU DAN LIAT MEMBENTUK AGREGAT -AGREGAT, YANG SATU DENGAN YANG LAIN DIBATASI OLEH BIDANG BELAH ALAMI YANG LEMAH.

Pembentukan struktur

Sebab-sebab perkembangan struktur didalam tanah diperlukan karena mempengaruhi pertumbuhan tanaman dan berubah karena pengolahan tanah.

Struktur dapat berkembang dari butir tunggal

atau massive.

Bukti menunjukkan bahwa fraksi liat mrpk

komponen aktif, yang tanpa kehadirannya justru struktur butir tunggal yang terbentuk.

(6)

BENTUK(TYPE) STRUKTUR TANAH ADALAH SBB: Struktur : Dilapangan struktur tanah meliputi

bentuk (type), tingkat perkembangan dan ukuran struktur.

Kp (Keping)

Sumbu vertikal lebil kecil dari sumbu horizontal

Pr (Prismatik)

Sumbu vertikal lebih berkembang dari sumbu horizontal,sisi ats datar Ti (Tiang) Sumbu vertikal lebih berkembang

dari sumbu horizontal, sisi bagian atas membulat

Gs (Gumpal)

Sumbu vertikal sama dengan sumbu horizontal, sisinya membentuk bulat

Gambar 4 Pengaruh perlakuan penyimpanan pada suhu rendah terhadap nisbah kelamin

Gs (Gumpal bersudut)

Sumbu vertikal sama dengan sumbu horizontal

B (Butir) Membulat, kurang porous, ukuran kecil, tidak terikat antar agregat R (Remah) Membulat, sangat porous,

agregat tidak terikat sesamanya Lp (Lepas) Butir-butir tanah berdiri sendiri M (Masive) Butir-butir tanah melekat satu

sama lain dengan kuat sehingga tidak membentuk gumpalan-gumpalan

Ts (tanpa struktur)

Apabila unit-unit struktur tanah tsb tidak terbentuk

(Granuler)

(Prismatik)

(Kolumnar/tiang) (Gumpal)

(Lempeng)

(Gumpal)

(Gumpal bersudut)

(Granuler)

(Pejal) (Butir Tunggal)

(Baji)

(Prismatik) (Gumpal membulat)

34

Gambar 5 Persentase telur inang yang menetas menjadi larva

SEDANGKAN TINGKAT PERKEMBANGAN ATAU KEMATANGAN TANAH ADALAH SEBAGAI BERIKUT:

Lm (Lemah)

Butir-butir dapat dilihat tapi mudah rusak dan hancur waktu diambil dari profil untuk diperiksa Sd

(sedang)

Butir-butir struktur agak kuat dan tidak hancur waktu diambil dari profil untuk diperiksa

Ku (Kuat) Butir-butir struktur kuat, tidak merusak walau digerakkan

UKURAN DAN KELAS STRUKTUR TERDIRI DARI:

Ukuran Type pr.ti Kp g. Gs bu.r

cm

Sh (sgt hls) < 1 < 0,1 < 0,5 < 0,1

Halus 1- 2 0,1–0,2 0,5-1 0,1–0,2

Sd (Sedang) 2- 5 0,2–0,5 1 - 2 0,2–0,5 Bs (besar) 5–10 0,5–1.0 2 – 5 0,5–1.0 Sbs (Sgtbsr) >10 > 1 > 5 > 1

(7)

Konsistensi: Menyatakan daya kohesi dan adhesi massa tanah terhadap gaya-gaya air.

Pengertian konsistensi berbeda untuk keadaan basah (B), lembab (L) dan kering (K)

Konsistensi basah menyatakan tngkt kelekatan tanah terhadap benda-benda lain. Dilapangan konsistensi ditentukan dengan pemijatan ibu jari dan telunjuk. Derajat kelekatan tanah dala suasana basah adalah sebagai berikut : Kepentingan untuk mendapatkan beberapa kriteria sifat fisika tanah untuk klasifikasi tanah.

Gambar 8 Pengaruh umur inang terhadap parasitisasi

Tlk (tidak lekat)

Tidak melekat pada jari tangan atau benda lain

Alk (agak lekat)

Sedikit melekat pada jari tangan atau benda lain Slk (sangat

lekat)

Sangat melekat pada jari tangan atau benda lain Tpl (tidak

plastis)

Membentuk gulungan tanah lebih 1 cm, diperlukan sedikit

tekanan untuk merusak gulungan tersebut

Spl (sangat plastis)

Memerlukan tekanan yang sangat besar untuk merusak gulungan tsb

1. Agak Lekat 2. Lekat 1. Agak Plastis 2. Plastis

II. Konsistensi Basah III. Plastisitas

TANAH LEMBAB (KANDUNGAN AIR MENDEKATI KAPASITAS LAPANG), MAKA KONSISTENSINYA

DIBEDAKAN DALAM :

Lp (Lepas) Tanah tidak melekat 1 sama lain

Sgb (sangat gembur)

Gumpalan tanah mudah sekali hancur bila diremas

Gb (gembur) Diperlukan sedikit tekanan untuk menghancurkan gumpalan

Tg (Teguh) Memerlukan tekanan yang lebih

besar untuk menghancurkan gumpalan

Sgt (Sangat teguh)

Memerlukan tekanan yang sangat besar sampai sama sekali tanah tidak bisa dihancurkan

Soil Consistence

Squeeze a moist soil ped to see if it is:

Loose* You have trouble picking out a single ped and the structure falls apart before you handle it.*

Extremely Firm The ped can’t be crushed with your

fingers (you need a hammer!).

Firm The ped breaks when you apply a good amount of pressure and dents your fingers before it breaks.

Friable The ped breaks with a small amount of pressure

* Soils with “single grained” structure alwayshave loose consistence.

TANAH KERING (KERING ANGIN) MAKA KONSISTENSINYA DIBEDAKAN ATAS:

Lp (lepas) Tidak melekat satu sama lain Lb (lembut) Gumpalan tanah mudah hancur

bila diremas Alb (agak

lembut)

Berturut-turut memerlukan tekan yang makin besar untuk menghancurkan tanah sampai tidak dapat dihancurkan dengan kedua tangan