1. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang
Kemajuan ilmu pengetahuan, dan teknologi serta pertambahan penduduk menuntut perlunya penyediaan sumber daya untuk memenuhi konsumsi pangan dan areal pemukiman. Untuk merealisasikannya perlu tindakan yang bijaksana agar tidak menimbulkan dampak perubahan terhadap lingkungan. Masalah lingkungan yang terjadi seperti erosi tanah, longsor, banjir dan kekeringan merupakan tanda-tanda terancamnya keseimbangan ekosistem.
Agroekosistem terbentuk sebagai hasil interaksi antara sistem sosial dengan sistem alam, dalam bentuk aktivitas manusia yang berlangsung untuk memenuhi kebutuhan hidupnya sehari-hari. Agroekosistem kebanyakan dipakai oleh negara atau masyarakat yang berperadaban agraris. Kata agro atau pertanian menunjukan adanya aktifitas atau campur tangan masyarakat pertanian terhadap alam atau ekosistem. Istilah pertanian dapat diberi makna sebagai kegiatan masyarakat yang mengambil manfaat dari alam atau tanah untuk mendapatkan bahan pangan, energi dan bahan lain yang dapat digunakan untuk kelangsungan hidupnya (Pranaji, 2006). Dalam mengambil manfaat ini masyarakat dapat mengambil secara langsung dari alam, ataupun terlebih dahulu mengolah atau memodifikasinya. Jadi suatu agroekosistem sudah mengandung campur tangan masyarakat yang merubah keseimbangan alam atau ekosistem untuk menghasilkan sesuatu yang bermanfaat.
Pentingnya pengamatan dan analisis untuk sistem dan perlakuan pertanaman di suatu hamparan lahan untuk menilai seberapa besar keseimbangan agroekosistem di lahan tersebut. Dengan mengetahui seberapa besarnya keseimbangan agroekosistem maka akan bisa menjadi dasar dalam perlakuan selanjutnya, baik dalam pemeliharaan, perawatan dan sebagainya.
1.2 Tujuan
Mengetahui kadar berat isi dan berat jenis suatu sampel tanah. 1.3 Manfaat
2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Agroekosistem Lahan Kering
Penciri agroekosistem tidak hanya mencakup unsur-unsur alami seperti iklim, topografi, altitude, fauna, flora, jenis tanah dan sebagainya akan tetapi juga mencakup unsur-unsur buatan lainnya. Agroekosistem lahan kering dimaknai sebagai wilayah atau kawasan pertanian yang usaha taninya berbasis komoditas lahan kering selain padi sawah. Kadekoh (2010) mendefinisikan lahan kering sebagai lahan dimana pemenuhan kebutuhan air tanaman tergantung sepenuhnya pada air hujan dan tidak pernah tergenang sepanjang tahun. Pada umumnya istilah yang digunakan untuk pertanian lahan kering adalah pertanian tanah darat, tegalan, tadah hujan dan huma. Potensi pemanfaatan lahan kering biasanya untuk komoditas pangan seperti jagung, padi gogo, kedelai, sorghum, dan palawija lainnya. Untuk pengembangan komoditas perkebunan, dapat dikatakan bahwa hamper semua komoditas perkebunan yang produksinya berorientasi ekspor dihasilkan dari usaha tani lahan kering.
Prospek agroekosistem lahan kering untuk pengembangan peternakan cukup baik (Bamualim,2004). Lahan kering mempunyai potensi besar untuk pertanian, baik tanaman pangan, hortikultura, maupun tanaman perkebunan. Pengembangan berbagai komoditas pertanian di lahan kering merupakan salah satu pilihan strategis untuk meningkatkan produksi dan mendukung ketahanan pangan nasional (Mulyani dkk, 2006). Namun demikian, tipe lahan ini umumnya memiliki produktivitas rendah, kecuali pada lahan yang dimanfaatkan untuk tanaman tahunan atau perkebunan. Pada usaha tani lahan kering dengan tanaman semusim, produktivitas relatif rendah serta menghadapi masalah sosial ekonomi seperti tekanan penduduk yang terus meningkat dan masalah biofisik (Sukmana, dalam Syam, 2003).
2.2 Kualitas Tanah dan Kesehatan Tanah
Kualitas tanah (soil health atau soil quality) adalah kondisi tanah yang menggambarkan tanah itu sehat, yaitu mempunyai sifat tanah yang baik dan produktifitasnya tinggi secara berkelanjutan.
Menurut (Dikti,1991)Kualitas tanah adalah kapasitas suatu tanah untuk berfungsi dalam batas-batas ekosistem untuk melestarikan produktivitas biologi, memelihara kualitas lingkungan, serta meningkatkan kesehatan tanaman dan hewan. (Henry,1992) mengusulkan bahwa kualitas tanah adalah ukuran kondisi tanah dibandingkan dengan kebutuhan satu atau beberapa spesies atau dengan beberapa kebutuhan hidup manusia.
Kualitas tanah diukur berdasarkan pengamatan kondisi dinamis indikator-indikator kualitas tanah. Pengukuran indikator kualitas tanah menghasilkan indeks kualitas tanah. Indeks kualitas tanah merupakan indeks yang dihitung berdasarkan nilai dan bobot tiap indikator kualitas tanah. Indikator-indikator kualitas tanah dipilih dari sifat-sifat yang menunjukkan kapasitas fungsi tanah.
Indikator kualitas tanah adalah sifat, karakteristik atau proses fisika, kimia dan biologi tanah yang dapat menggambarkan kondisi tanah).Indikator-indikator kualitas tanah harus :
1. Menunjukkan proses-proses yang terjadi dalam ekosistem,
2. Memadukan sifat fisika tanah, kimia tanah dan proses biologi tanah,
3. Dapat diterima oleh banyak pengguna dan dapat diterapkan di berbagai kondisi lahan,
4. Peka terhadap berbagai keragaman pengelolaan tanah dan perubahan iklim, dan 5. Apabila mungkin, sifat tersebut merupakan komponen yang biasa diamati pada
Pemilihan indikator kualitas tanah harus mencerminkan kapasitas tanah untuk menjalankan fungsinya yaitu:
1. Melestarikan aktivitas, diversitas dan produktivitas biologis 2. Mengatur dan mengarahkan aliran air dan zat terlarutnya
3. Menyaring, menyangga, merombak, mendetoksifikasi bahan-bahan anorganik dan organik, meliputi limbah industri dan rumah tangga serta curahan dari atmosfer. 4. Menyimpan dan mendaurkan hara dan unsur lain dalam biosfer.
5. Mendukung struktur sosial ekonomi dan melindungi peninggalan arkeologis terkait dengan permukiman manusia.
2.3 Kriteria Indicator dalam Pengelolaan Agroekosistem yang Sehat dan Berkelanjutan Dari Segi Fisika Tanah
a. Kondisi Kepadatan Tanah
Bahan organik dapat menurunkan BI dan tanah yang memiliki nilai BI kurang dari satu merupakan tanah yang memiliki bahan organik tanah sedang sampai tinggi. Selain itu, Nilai BI untuk tekstur berpasir antara 1,5 – 1,8 g / m3, Nilai BI untuk tekstur berlempung antara 1,3 – 1,6 g / m3 dan Nilai BI untuk tekstur berliat antara 1,1 – 1,4 g / m3 merupakan nilai BI yang dijumpai pada tanah yang masih alami atau tanah yang tidak mengalami pemadatan”.
b. Kedalaman Efektif
Kedalaman efektif adalah kedalaman tanah yang masih dapat ditembus oleh akar tanaman. Pengamatan kedalaman efektif dilakukan dengan mengamati penyebaran akar tanaman. Banyakya perakaran, baik akar halus maupun akar kasar, serta dalamnya akar-akar tersebut dapat menembus tanah, dan bila tidak dijumpai akar tanaman maka kedalaman efektif ditentukan berdasarkan kedalaman solum tanah. c. Erosi Tanah
Erosi adalah terangkutnya atau terkikisnya tanah atau bagian tanah ke tempat lain. Meningkatnya erosi dapat diakibatkan oleh hilangnya vegetasi penutup tanah dan kegiatan pertanian yang tidak mengindahkan kaidah konservasi tanah. Erosi tersebut umumnya mengakibatkan hilangnya tanah lapisan atas yang subur dan baik untuk pertumbuhan tanaman. Oleh sebab itu erosi mengakibatkan terjadinya kemunduran sifat-sifat fisik dan kimia tanah.
2.4 Definisi Berat Isi
Berat isi tanah ialah kerapatan tanah persatuan volume. (Hanafiah,2005)
Berat isi adalah perbandingan antara massa tanah dengan volume partikel ditambah dengan ruang pori diantaranya. (Tim Dosen, 2009)
Definisi berat isi tanah adalah berat tanah utuh (undisturbed) dalam keadaan kering dibagi dengan volume tanah, dinyatakan dalam g/cm3 (g/cc).
(Lembaga Penelitian Tanah, 1979) 2.5 Definisi Berat Jenis
Berat Jenis adalah berat tanah kering per satuan volume partikel-partikel padat (tidak termasuk volume pori-pori tanah). (Hardjowigeno, 1992)
Soil bulk density is the size of packaging or compression of soil particles (clay, silt, and sand).
Bobot isi tanah (Bulk Density) adalah ukuran pengepakan atau kompresi partikel-partikel tanah (pasir, debu, dan liat).
2.6 Definisi Porositas
3. METODE 3.1 Alat Dan Bahan
3.1.1 Alat
Cawan petri : untuk meletakan sampel tanah Timbangan digital : untuk mengetahui berat sampel tanah
Oven : untuk mengeringkan/menghilangkan kadar air sampel tanah Labu ukur : untuk mencampur sampel tanah dengan air
3.2 Cara Kerja 3.2.1 Berat Isi
Ambil sampel tanah
Taruh dalam cawan petri
Timbang berat basah sampel
Oven bahan dalam pemanas 110oc selama 24 jam
Berat kering didapat, hitung kadar air
Hitung berat isi
3.2.2 Berat Jenis
Ambil 20 gram sampel dari oven taruh dalam labu
Hitung berat : Labu Labu + sampel
Tambah dengan air 100 ml
Hitung berat labu + sampel + air
Hitung berat jenis
4. PEMBAHASAN UMUM
cm cm gram gram gram gram gram gra
m
4,21 5,42 295,72 125,77 169,95 69,62 52,36 3,44
Keterangan : d : Diameter ring p : Tinggi ring
Tb : Massa tanah basah sebelum di oven To : Massa tanah oven
dalam 69,62 gram tanah mengandung 0.352 gram air yang mengisi ruang pori tanah dan diketahui melalui proses pengovenan selama 24 jam. Berat isi atau BI ini ialah kerapatan tanah persatuan volume.
4.1.2 Berat Jenis Tanah
Tabel.2 Hasil Pengamatan Berat Jenis
Massa (gram) PadatanMassa VolumePadatan BJ
L L+T
Dari data yang diperoleh dan perhitungan yang sudah dilakukan, didapatkan hasil berat jenis tanah (BJ) sebesar 2,7 gram cm-3. BJ sendiri didapatkan dari hasil bagi massa
padatan dengan volume padatan.
Porositas pada sampel yang sudah diambil dapat diketahui melalui perhitungan BI dan BJ terlebih dahulu. Pada sampel tanah yang digunakan ternyata memiliki porositas sebesar 29.95%.
4.2.1 Berat Isi
Pada perhitungan berat isi didapatkan hasil sebesar 1,66 gram cm-3 hal ini berarti
memiliki berat isi dengan kelas sangat tinggi / sangat berat / sangat mampat (tabel. 3) Hal ini menandakan bahwa gumpalan/agregat tanah yang besar-besar yang menyebabkan jumlah pori rendah, bahan organic yang kurang, dan bahan mineralnya yang tinggi. Kurnia, E dkk (2006) menyatakan bahwa tanah dengan ruang pori tinggi seperti tanah liat cenderung mempunyai berat volume lebih rendah. Sebaliknya tanah dengan tekstur kasar, walaupun ukuran porinya lebih besar, namun total ruang porinya lebih kecil, mempunyai berat volume yang lebbih tinggi. Komposisi mineral tanah, seperti dominannya mineral dengan berat jenis partikel tinggi didalam tanah, menyebabkan berat volume tanah menjadi lebih tinggi pula.
Terdapat pula faktor-faktor yang mempangaruhi berat isi tanah menurut Handayanto (2009) yaitu:
1. Infiltrasi air
Semakin tinggi BI tanah maka struktur tanah akan semakin mantap dan infiltrasi akan semakin kecil, sebaliknya jika BI rendah pori-pori tanah akan semakin besr sehingga infiltrasi air akan bertambah besar.
2. Konsistensi
Jika BI tanah tinggi maka struktur tanah akan semakin mantap dan konsistensi tanah akan semakin kuat.
3. Pergerakan akar
Semakin besar bobot isi tanah maka akar akan semakin susah menembusnya karena pori-pori tanah akan semakin kecil dan struktur tanahnya akan semakin mantap.
4. Pengolahan tanah
Jika BI tinggi maka tanah akan semakin padat dan akan semakin sulit untuk diolah.
Sedangkan menurut Hakim (1986), faktor yang mempengaruhi berat isi antara lain: a. Struktur Tanah
Tanah yang mempunyai struktur yang mantap (lempeng) mempunyai (BI) yang lebih tinggi daripada tanah yang mempunyai struktur yang kurang mantap (remah)
b. Pengolahan Tanah
Jika suatu tanah sering diolah tanah tersebut memiliki berat isi yang tinggi daripada tanah yang dibiarkan saja, dan didalam pengolahan tanah yang baik akan
meanghasilkan tanah yang baik pula. c. Bahan Organik
Jika didalam tanah tersebut banyak ditemukan bahan organik tanah tersebut memiliki Berat Isi lebih banyak disbanding tanah yang tidak terdapat bahan organik . jadi bahan organik sebanding lurus dengan bobot isi.
d. Agregasi Tanah
Agregasi merupakan proses pembentukan agregrat-agregrat tanah dengan
terbentuknya agregat-agregat itu, tanah menjadi berpori-pori, sehingga tanah menjadi gembur, dapat menyimpan dan mengalirkan udara dan air. Agregat tanah memiliki ukuran yang lebih besar daripada partikel-partikel tanah.
Tabel . 3 Klasifikasi Berat Isi Tanah
Berat Isi (g.cm-3) Kelas
< 0,9 Rendah / Ringan
1,2 – 1,4 Tinggi / Berat / Mampat
> 1,4 Sangat tinggi / Sangat Berat / Sangat mampat
Sumber: Lab. Fisika jur. Tanah FP UB, 2006
4.2.2 Berat Jenis Tanah
Dari perhitungan didapatkan hasil berat jenis sebesar 2,7 gram cm-3. Pada umumnya
tanah mineral m,emiliki kandungan BJ berkisar antara 2,5 – 2,7 gram cm-3 (tabel 4).
Terdapat faktor-faktor yang mempengaruhi berat jenis tanah menurut Handayanto (2009), anata lain :
1. Porositas
Jika kandungan BJ tanah tinggi maka porositas tanah akan semakin rendah, sebaliknya jika kandungan BJ tanah rendah maka porositas akan semakin tinggi 2. Pengolahan
Sumber: Pengantar Fisika Tanah, Lab. Fisika Jurusan Tanah FP.UB.2007 4.2.3 Porositas Tanah
Dari data hasil perhitungan dapat diketahui porositas tanah sebesar 29,95% dan dapat digolongkan dalam kategori/kelas rendah (tabel 5). Dari tinjauan pustaka sebelumnya dapat diketahui bahwa tanah ini merupakan tanah yang tidak porous yang berarti tanah tersebut kekurangan ruang pori untuk pergerakan air dan udara masuk-keluar tanah. Keberadaan porositas tanah berbanding terbalik dengan berat isi dan berat jenis tanah, semakin besar nilai berat isi dan berat jenis tanah maka nilai porositas tanah semakin kecil. Tabel. 5 Klasifikasi Porositas
Porositas (%) Kelas
<31 Rendah
31 – 63 Sedang
>63 Tinggi
Sumber: Lab. Fisika Jurusan Tanah FP. UB. 2007
4.3 Pembahasan Umum
5. KESIMPULAN
DAFTAR PUSTAKA
Bamualim, A. 2004. Strategi Pengembangan Peternakan pada Daerah Kering. Makalah Seminar Nasional Pengembangan Peternakan Berwawasan Lingkungan. IPB. Bogor
DIKTI. 1991. Kesuburan Tanah. Jakarta. Dir.Jen DIKTI. Hal. 97-127.
Hanafiah, K. A. 2005. Dasar-Dasar Ilmu Tanah. Jakarta: Divisi Buku Perguruan Tinggi. PT. Raja Grafindo Persada.
Handayanto et al. 2009. Dasar Ilmu Tanah. FP UB. Malang
Hardjowigeno, Sarnono. 1992. Ilmu Tanah. Jakarta : Maduatama Sarana Pratama.
Henry. 1992. Dasar-Dasar Ilmu Tanah. Yogyakarta: UGM Press. Hal: 245.
Kadekoh, I. 2010. Optimalisasi Pemanfaatan Lahan Kering Berkelanjutan Dengan Sistem
Polikultur. Tesis. Fakultas Pertanian Universitas Brwaijaya. Malang
Lab. Fisika jur. Tanah FP UB. 2006. Fakultas Pertanian Universitas Brawijaya. Malang.
Lembaga Penelitian Tanah. 1979. Penuntun Analisa Fisika Tanah. Bogor : Lembaga Penelitian Tanah.
Mulyani,A. 2006. Potensi Lahan Kering Masam untuk Pengembangan Pertanian. Warta Penelitian dan Pengembangan Pertanian. Vol 28 (2): 16-17. Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian.
Pearson, C.J., Norman, D.W., & Dixon, J. 1995. Sustainable Dryland Cropping in
Relation to Soil Productivity. Dalam FAO Soils Bulletin 72. Rome: FAO.
Syam, A. 2003. Sistem Pengelolaan Lahan Kering di Daerah Aliran Sungai Bagian Hulu. Jurnal Litbang Pertanian, 22 (4) : 162-171. Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian.
