Sifat Fisik Tanah

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

IIIA 8 IIIA 8

2.6 Sifat Fisik Tanah

semi gravity dan dinding non gravity. Dinding gravity merupakan dinding penahan tanah yang mengandalkan berat bahan sebagai penahan tanah umumnya berupa pasangan batu atau bronjong batu (gabion). Dinding semi gravity selain mengandalkan berat sendiri, memanfaatkan berat tanah tertahan untuk kestabilan struktur. Sedangkan dinding non gravity mengandalkan konstruksi dan kekuatan bahan untuk kestabilan.

Jadi, volume total contoh tanah yang diselidiki dapat dinyatakan sebagai :

V = Vs + Vv = Vs + Vw + Va (2.1)

Keterangan :

Vs = volume butiran padat Vv = volume pori

Vw = volume air di dalam pori Va = volume udara di dalam pori

Apabila udara dianggap tidak mempunyai berat, maka berat total dari contoh tanah dapat dinyatakan sebagai :

W = Ws + Ww (2.2)

Keterangan :

Ws = berat butiran padat Ww = berat air

Hubungan volume yang umum dipakai untuk suatu elemen tanah adalah angka pori (void ratio), porositas (porosity), dan derajat kejenuhan (degree of saturation). Angka pori didefinisikan sebagai perbandingan antara volume pori dan volume butiran padat. Jadi :

𝑒 =𝑉𝑣/𝑉𝑠 (2.3)

Dimana : e = angka pori (void ratio)

Porositas didefinisikan sebagai perbandingan antara volume pori dan volume tanah total, atau

𝑛= 𝑉𝑣/𝑉 (2.4) Dimana :

n = porositas (porosity)

Hubungan antara angka pori dan porositas dapat diturunkan dari persamaan (2.1), (2.3), dan (2.4), sebagai berikut :

𝑛= 𝑒/1+ (2.5)

Istilah – istilah yang umum dipakai untuk berat adalah kadar air (moisture content) dan berat volume (unit weight). Definisi dari istilah – istilah tersebut adalah sebagai berikut :

Kadar air (w) yang juga disebut sebagai water content didefinisikan sebagai perbandingan antara berat air dan berat butiran padat dari volume tanah yang diselidiki.

𝑤= 𝑊𝑤/𝑊𝑠 (2.6)

Berat volume (γ) adalah berat tanah per satuan volume. Jadi,

𝛾 = 𝑊/𝑉 (2.7)

Berat volume dapat juga dinyatakan dalam berat butiran padat, kadar air, dan volume total. Dari persamaan (2.2), (2.6), dan (2.7) :

γ = 𝑊/𝑉 = 𝑊𝑠+𝑊𝑤/𝑉 = [1+ 𝑊𝑤/𝑊𝑠] = 𝑊𝑠 (1+ )/𝑉 (2.8)

Tabel 2.4. Nilai Angka Pori, Kadar Air, dan Berat Volume Kering untuk Beberapa Tipe Tanah.

Tipe Tanah

Angka Pori

(c)

Kadar Air Dalam Keadaan Jenuh

(%)

Berat Volume Kering (kN/m³) Pasir lepas dengan butirab

seragam (loose uniform sand)

0.8 30 14.5

Pasir padat dengan butiran seragam (dense uniform sand)

0.45 16 18

Pasir berlanau yang lepas dengan butiran bersudut (loose angulargrained silty sand)

0.65 25 16

Pasir berlanau yang padat dengan butiran bersudut (dense angulargrained silty sand)

0.4 15 19

Lempung kaku (stiff clay) 0.6 21 17

Lempung lembek (soft clay) 0.9 – 1.4 30 – 50 11.5 – 14.5

Tanah (loess) 0.9 25 13.5

Lempung organic lembek

(saft organik clay) 2.5 – 3.2 90 – 120 6-8

Glacial till 0.3 10 21

(Sumber : Braja M. Das 1988) 2.6.1 Tekstur Tanah

Tanah terdiri atas butir-butir berbagai ukuran. Bagian tanah yang berukuran lebih dari 2 mm disebut sebagai bahan kasar (kerikil sampai batu). Bahan-bahan tanah yanglebih halus dapat dibedakan menjadi :

a. Pasir : 2 mm – 50 μm b. Debu : 50 μm – 2 μm c. Liat : kurang dari 2 μm

Tekstur tanah menunjukkan kasar atau halusnya tanah berdasarkan parbandingan banyaknya butir-butir pasir, debu, dan liat. Pada sistem klasifikasi tanah (taksonomi tanah) tingkat famili, kasar atau halusnya suatu tanah ditunjukkan oleh sebaran ukuran butir (particle size distribution) yang merupakan penyederhanaan dari kelas tekstur tanah dengan memperhatikan pula fraksi tanah yang lebih besar dari pasir (lebih dari 2 mm) (Hardjowigeno 1995).

Gambar 2.17 Diagram segitiga tekstur tanah menurut USDA

Tanah bertekstur pasir mempunyai luas permukan yang kecil sehingga sulit menahan air dan unsur hara, sedangkan tanah yang bertekstur liat mempunyai luas permukaan yang luas sehingga kemampuan tanah dalam menahan air dan menyediakan unsur hara cukup tinggi. Tanah bertekstur halus lebih aktif dalam reaksi kimia daripada tanah bertekstur kasar. Di lapangan, tanah ini dapat dicirikan dengan terasa berat, halus, dan sangat lekat saat dipijit-pijit serta mudah dibentuk menjadi bola dan mudah digulung (Hardjowigeno 1995).

2.6.2 Kadar Air Tanah

Kadar air tanah adalah jumlah air tanah yang tekandung dalam pori-pori tanah dalam suatu massa tanah tertentu. Kadar air tanah dapat berubah-ubah pada tiap kedalaman karena merupakan bagian tanah yang tidak stabil. Perubahan kadar air tanah tersebut dapat menyebabkan perubahan nilai tahanan penetrasi dan densitas (bulk density) tanah.

Menurut Hardjowigeno (1995), air di dalam tanah dibagi menjadi air gravitasi, kapiler, dan higroskopis. Menurut Hakim et al (1986) cara yang biasa digunakan untuk menyatakan kadar air dalam tanah adalah persentase terhadap bobot tanah kering. Bobot tanah lembab tidak dipakai karena bergelonjak dengan kadar airnya. Kadar air juga dapat dinyatakan dalam persen volume, yaitu persentase volume air terhadap volume tanah.

Cara penetapan kadar air tanah dapat digolongkan kedalam cara gravimetrik, tegangan dan hisapan, hambatan listrik (blok tahanan), serta

pembauran neutron (neutron scattering). Cara gravimetrik merupakan cara yang paling umum dipakai. Pada cara penentuan kadar air ini, sejumlah tanah basah dikeringkan dalam oven pada suhu antara 100 oC sampai 110 oC selama kurun waktu tertentu. Air yang hilang karena pengeringan merupakan sejumlah air yang terkandung dalam tanah basah (Hakim et al 1986).

2.6.3 Warna Tanah

Warna merupakan salah satu sifat fisik tanah yang lebih banyak digunakan untuk pendeskripsian karakter tanah, karena tidak mempunyai efek langsung terhadap tanaman tapi secara tidak langsung berpengaruh lewat dampaknya terhadap temperatur dan kelembaban tanah.

Gelombang elektromagnetik (dapat dilihat oleh mata) mempunyai panjang gelombang sekitar 0,38 – 0,75 μm. Efek sinar dari berbagai panjang gelombang yang mempengaruhi mata (impresi) sangat bervariasi.

Dalam pengklasifikasian warna tanah, metode yang telah dikenal luas oleh banyak Soil Specialist adalah “Sistem Munsell”, yang menbedakan warna tanah secara langsung dengan bantuan kolom–kolom warna standar. Warna ini dibedakan berdasarkan tiga faktor basal (basic) berupa komponen warna, yaitu hue, value, dan chroma, yang mendasari penyusunan variasi warna pada kartu Munsell :

1. Hue merujuk pada spektral atau kualitas warna yang dominan, yang merupakan pembeda antara merah dari kuning, dan lainnya. Dalam hue ini warna dipilah menjadi 10 warna, yaitu : Y (yellow=kuning), YR

(yellow–red), R (Red = merah), RP (red–purple), P (purple=ungu), PB (purple–brown), B (brown=coklat), BG (brown–Gray), G (gray=kelabu), dan GY (gray–yellow), kemudian setiap warna ini dibagi menjadi kisaran hue : 0 – 2,5, 2,5 – 5,0, 5,0 – 7,5 dan 7,5 – 10, yang pada kartu warna hanya tertulis 2,5, 5,0, 7,5 dan 10.

2. Value atau brilliance (kecemerlangan) yang mengekspresikan variasi berkas sinar yang terjadi jika dibandingkan warna putih absolut. Value ini merujuk pada gradasi warna dari putih (skala 10) ke hitam (skala 0), dan

3. Chroma didefenisikan sebagai gradasi kemurnian dari warna, atau derajat pembeda adanya perubahan warna dari kelabu atau putih netral (skala 0) ke warna lainnya (skala 19).

2.6.4 Temperatue Tanah

Temperatur (suhu) adalah suatu sifat tanah yang sangat penting, secara langsung mempengaruhi pertumbuhan tanaman, dan juga terhadap kelembaban, aerasi, struktur, aktivitas mikrobia dan enzimatik, dekomposisi serasah/sisa tanaman dan ketersediaan unsur hara tanaman. Temperatur tanah merupakan salah satu faktor tumbuh tanaman yang penting sebagaimana halnya air, udara dan unsur hara.

Proses kehidupan bebijian, akar tanaman dan mikrobia tanah secara langsung dipengaruhi oleh temperatur tanah.

Temperatur adalah istilah untuk menyatakan intensitas atau level panas yang berfungsi untuk indikator level atau derajat aktivitas molekul.

Dalam “Handbook of chemistry and physics”, temperatur didefenisikan sebagai kondisi suatu bodi yang menentukan transfer panas ke atau dari bodi lainnya. ”temperatur dinyatakan dalam derajat :

a. Skala sentigrade pada tahun 1742 oleh Anders Celcius (Ahli astronomi Swedia), yang kemudian paling umum digunakan di dunia. Satu sentigrade –1/100 dari total perbedaan antara temperatur air pada titik beku dan titik didih di bawah tekanan atmosfer beku 700 mm Hg (merkuri),

b. Interval temperatur ini juga digunakan untuk menyatakan temperatur absolut (derajat kelvin), namun skalanya dimulai pada -273,18 oC sebagai titik nol, dan

c. Pada tahun 1724 seorang blower gelas bangsa Jerman “Farenheit’

mengembangkan sistem graduasi temperatur dengan menggunakan temperatur terbeku dari campuran omonium khlorida es air sebagai titik nol dan panas darah sebagai titik 100 oF (Kohnke, 1980).

2.7 Sifat Mekanik Tanah