TAP.COM - STRUKTUR TANAH - WORDPRESS.COM

(1)

Jurusan Ilmu Tanah FP UNS

http://www.ilmutanahuns.wordpress.com

Dwi Priyo Ariyanto

Email: dp_ariyanto@yahoo.com

STRUKTUR

TANAH

STRUKTUR TANAH

´

Merupakan gumpalan tanah yang berasal

dari partikel-partikel tanah yang saling

merekat satu sama lain karena adanya

perekat misalnya eksudat akar, hifa

jamur, lempung, humus, dll.

DEFINISI

TEKNIK

Kekuatan dan stabilitas agregat & ruang sebagai bagian dalam

PEDOLOGI

Susunan 3

dimensi dari organomineral Ukuran, bentuk, dan kekuatan agregat & pori, kapasitas pori untuk menahan &

EKOLOGI

sebagai bagian dalam padatan, kapasitas menahan, dan permeabilitas

EDAPOLOGI

Kumpulan agregat/ped dan ruang termasuk ruang‐ruang antara dan dalam agregat

memindahkan cairan & larutan & materi terlarut, & kemampuan mendukung pertumbuhan & perkembangan vigor akar

“… struktur berkaitan dengan susunan

partikel tanah primer menjadi gumpalan

yang disebut

agregat

atau

peds”

(2)

PENGAMATAN STRUKTUR TANAH DI LAPANGAN

(SSS, 1975) TERDIRI DARI :

1. BENTUK dan SUSUNAN agregat tanah Tipe struktur (lempeng, tiang, gumpal, remah, granuler, butir tunggal, pejal)

2. UKURAN agregat

Klas struktur (sangat halus halus sedang kasar Klas struktur (sangat halus, halus, sedang, kasar, sangat kasar)

3. KEMANTAPAN agregat (kuat lemahnya) Derajad struktur (tidak beragregat, lemah, sedang, kuat)

+ Flokulasi

Pembentukan Struktur

(kimiawi)

Agregasi

Pembentukan Struktur

“perekat” organik dan anorganik

Pembentukan Agregat

Perekat

Organik

_Anorganik

Sementara Tetap

Karbonat

Sementara

Polysacarida

Mikrobia

Akar

Hifa fungi

Tetap

Humus

Komplek organo-mineral

Materi humus dehidrat

Kompleks humus-sesquioksida

Sesquioksida

Aluminosilikat

(3)

Lempung – Ca

Agregasi pada beberapa ordo tanah

ALFISOL

Bahan

anorganik,

polimer

organik,

Ikatan

elektronik

Sisa

mikrobia

&

fungi

Sisa

tanaman

&

fungi

Akar

&

hifa

polisakarida

Tisdall & Oades, 1982

Agregasi pada beberapa ordo tanah

ALFISOL,

MOLLISOL

Sisa

mikrobia,

bahan

anorganik

Sisa

tanaman

Seresah

tanaman

Akar

&

hifa

Oades & Waters

Agregasi pada beberapa ordo tanah

OXISOL

Oksida/sesquioksida

(4)

Agregasi pada beberapa ordo tanah

Vertisol

Bahan

organik

Collis‐George & Lal

Agregasi pada beberapa ordo tanah

Andisols

Alofan

&

aluminosilikat

Collis‐George & Lal

granular

prismatik

Spheroidal (bulat)

Gumpal membulat _Prismatik

Tipe/bentuk

Gumpal menyudut Kolumner Lempeng

Tipe Struktur

BULAT/BOLA

(

Spheroidal

)

Banyak dijumpai pada horison A

Dipengaruhi adanya bahan organik

Horizon Permukaan

g

Dipilahkan menjadi granular dan

crumb

Simbol gr

Pengelolaan yang jelek

Granular

(5)

Struktur Lempeng

Terbentuk

pada

hor.

E

Hasil

lapukkan

bahan

induk

atau

karena

pemadatan

Pemadatan Horizon Permukaan

Struktur Lempeng tekanan

Struktur horisontal lebih panjang/besar dibanding vertikalnya Lempeng tersusun secara paralel pada permukaan

Typical Symbol (pl or PL)

Struktur gumpal (

blocky

)

(horizon bawah permukaan)

• Terbentuk pada horison B

• Khususnya terbentuk di daerah basah

• Terdiri dari menyudut & membulat

BLOCKY

SUBANGULAR OR

ANGULAR

Subangular Blocky – the

three dimensions are about

the same size, but

polyhedrons are

subrounded. Symbol (sbk)

Angular Blocky – the three

dimensions are about the

same size, but edges are

shape and faces appear

flattened. Symbol (abk)

Baji

(Wedge

Structures)

Elliptical Interlocking lenses that terminate in acute angles, bounded by slickensides. This structure is Not limited to Vertic martials or Vertisols. Symbol: WEG

(6)

Prismatik

Struktur

Lapisan Bawah

• Pertambahan panjang ke arah vertikal

• tekanan lateral > tekanan vertikal

• Ditemukan pada hor. B dengan iklim arid ‐semiarid

PRISMATIC

STRUCTURE

SYMBOL

PR

OR

PR

Typically associated with

fragipan and other similar

horizons. These are prismlike

Structural units where the

length and width is significantly

Less than the depth.

Photo 2 Photo 1

Y X

Less than the depth.

(Vertical Structures)

These structures have flat tops

or caps. Water movement

tends to be associated with

movement along the vertical

contact between units.

A soil with a prismatic structure may also have secondary

structural units – Photo 2 has a platy secondary structure.

Z

COLUMNAR

SYMBOL CPR OR COL

Prism-like structural units where

the length of the unit in

Y g

the x and y direction are much less than the z direction.

The units tend to have rounded tops.

X Y

Z

STRUCTURELESS (0)

´

Single Grain (non-coherent)

´

Massive (coherent mass)

´

Massive - Rock Controlled Fabric- May be a

´

Massive - Rock Controlled Fabric- May be a

saprolite.

SINGLE

GRAIN

SYMBOL SG OR SGR

Lacks Structure‐Loose

On rupture‐more than

50 % of the mass is single

Grain e ample beach

Grain – example beach

sand.

Material is NON‐Coherant.

MASSIVE

SYMBOL

M

OR

MA

(7)

MASSIVE

ROCK

CONTROLLED

FABRIC

Structureless material that is coherent, but is not cemented or weakly cemented

In this case the material contains the original apperance of the bedrock material, but lacks the strength.

Possible – Cr Horizon – Saprolite

SOIL

STRUCTURE

SIZE

´

Very

Fine

(Very

Thin)

´

Fine

(Thin)

´

Medium

´

Coarse

(Thick)

´

Very

Coarse

(Very

Thick)

Section of Size Criteria Depends on Section of Size Criteria Depends on

the Structural Units. the Structural Units.

SOIL STRUCTURE SIZE (GRANULAR AND BLOCKY)

Image Source: NRCS, Ver. 2.0, 2002

SOIL STRUCTURE SIZE (PLATY AND PRISMATIC)

Image Source: NRCS, Ver. 2.0, 2002

Derajad

kekuatan

Tak

berstruktur

Tidak ditemukan bentuk struktur, masif jika lengket atau butiran tunggal

Lemah

/

Ketika disentuh mudah hancur dalam < 1/3 bagian, banyak pecahannya, & banyak yang bukan agregat

Sedang

Saat disentuh tanah pecah dalam bagian berstruktur & bagian kecil yang tidak beragregat Î1/3‐1/2 bagian

Kuat

Pada saat diremas masih berupa pecahan berstruktur

Derajad

kekuatan

(8)

Lapisan bawah

(Foto: M van Noordwijk) Inceptisol, Sumberjaya

Kerapatan Tanah ( Soil Density)

KERAPATAN

TANAH

´Kerapatan tanah (density) adalah bobot padatan suatu obyek dibagi volume padatan.

´Kerapatan ada 2 :

«Kepadatan padatan (solid) tanah mendekati kepadatan kuarsa (2,6 gr/cm3₎ _karena _kebanyakan

mineral tanah adalah mineral silikat

«Adanya besi dan mineral berat lainnya (seperti olivin) cenderung meningkatkan PD.

FAKTA MENGENAI BOBOT ISI

´Tanah berpasir memiliki BI yang agak tinggi

«Dipengaruhi oleh volume mineral dan cara tersusunnya (packing)

´Bahan organik menurunkan BI

«Histosols memiliki BI kurang_g dari 1 Mg_g m‐3 _(g_(g_cm‐3₎₎

´Tanah yang terdiri dari campuran berbagai ukuran partikel bisa memiliki BI tinggi

«Campuran kerikil halus dan lempung dapat dimampatkan sampai memiliki BI ~2 Mg m‐3

´Nilai BI umumnya bertambah besar pada lapisan lebih dalam

Bulk Density / Bobot Volume ( BV)

Bobot volume menggunakan bulk volume (volume total) –Volume padatan tanah dan ruangan pori –Tergantung bagaimana susunan partikel

Particle Density / Bobot Jenis Padatan ( BJ)

Bobot jenis partikel menggunakan volume padatan

–Tidak tergantung bobot isi tanah –Tergantung komposisi mineralogi –Nilai umumnya 2,65 – 2,7 Mg m-3

NI LAI BV YANG UMUM

Tekstur Bobot Volume ( Mg m- 3₎

Nilai berikut dijumpai pada tanah yang masih alami atau tanah pertanian yang tidak mengalami pemadatan

(9)

TANAH ITU BERAT !

´ Hitunglah massa sebidang tanah kering

«Satu hektar lapisan olah

«tebal lapisan olah = 15 cm

«bρ≈_{1,20 Mg m}-3

Berat 1 ha = 104_m2 _{x 0,15 m x 1,2 Mg m}-3

= 180 Mg = 180 ton

Perlu berapa truk ???

V

Geluhan & lempungan yang dibudidayakan

P i & l h i dib did k Geluh

V _Pasiran_&_geluh_pasiran_yang_{dibudidayakan}

Fragipan Vertisol_kering

BJ mineral kuarsa

Beton

Hambatan penetrasi akar pada tanah lembab

Pasiran Geluh pasiran Geluh debuan

Pengaruh

Struktur

Tanah

Pengaruh

Struktur

Tanah

••

Produkstivitas

tanah

••

Ongkos

produksi

••

Standar

hidup

••

Keberlanjutan

K

lit

Ai

K

lit

Ai

••

Kualitas

Air

••

Bentang

lahan

••

Infrastruktur

••

Keseimbangan

Air

••

Efek

rumah

kaca

••

Ekonomi

global

Pasir yang homogen

Ruang Pori Makro ( macropores)

Agregat Liat

+ Flokulasi

Agregasi

Ruang Pori Mikro (Micropores)

Porositas Internal

´Bulk Density (BD) : bobot padatan (pada kering konstan) dibagi total volume (padatan + pori)

«BD tanah yang ideal berkisar antara 1,3 -1,35 g/cm3_.

«BD pada tanah berkisar > 1,65 g/cm3 _untuk tanah berpasir ; 1,0-1,6 g/cm3_{pada tanah geluh} yang mengandung BO tanah sedang – tinggi

«BD mungkin lebih kecil dari 1 g/cm3_{pada tanah} «BD mungkin lebih kecil dari 1 g/cm pada tanah

dengan kandungan BO tinggi.

(10)

POROSITAS TANAH

´Distribusi, kontinuitas pori menentukan aliran air dan udar

´Persen pori 50% merupakan kondisi ideal tanah dimana setengahnya makro pori untuk meneruskan air karena adanya gravitasi dan setengahnya

ik i t k h i d i t ik it i mikropori untuk menahan air dari tarikan gravitasi

´Tanah mineral normalnya 30-60%

´Jumlah pori ditentukan oleh tekstur dan tipe lempungnya

´Porositas (%) = (1-BD/PD) X 100 %

POROSITAS

3

volume of pore space

m

bulk volume of soil

m

φ

=

1 ρ

b

φ

= −

1

p

φ

ρ

=

Te k st u r Ta n a h Bobot I si ( M g m- 3₎ _{Por osit a s ( m}3 _m- 3₎

Ber pasir 1,5- 1,8 0,4 – 0,3 Ber lem pung 1,3- 1,6 0,5 – 0,4 Ber liat 1,1- 1,4 0,6 – 0,5 Nilai BI dan Porositas

TILLAGE (PENGOLAHAN TANAH)

´Dapat memperbaiki sifat tanah atau dapat juga berpengaruh negatif misal menimbulkan erosi