SA 3203
ILMU TANAH (SOIL SCIENCE)
Semester II 2024/2025
SIFAT FISIK TANAH-2
Genesis and Types of Structure
SEDERHANA
STRUKTUR GABUNGAN (COMPOUND
STRUCTURE)
1. Struktur butir tunggal (single grained)
2. Struktur pejal massive (coherent)
1. Spheroid
2. Platelike = struktur lempeng
3. Blocklike = struktur kubus
4. Prisma (struktur tipe tiang prismatik)
Klasifikasi Berbasis Bentuk/Struktur Dasar Tanah Klasifikasi Berbasis Jenis
• Structureless-no
agregration (tidak beragregat)
• Struktur “Weak-poorly formed“ (derajat lemah)
• Struktur “Moderate-well- formed“ (derajat sedang)
• Struktur “Strong-durable”
(derajat kokoh)
Genesis and Types of Structure
Peds tanah diklasifikasikan berdasarkan bentuk /struktur dasarnya
A. Struktur yang sederhana → tidak ada bidang blahan alami atau tidak tampak jelas
1) Struktur butir tunggal “single grained”
• Campuran butir primer yang kasar tanpa adanya atau sedikit sekali bahan pengikat agregat.
• Partikel yang lepas dan incoherent.
• Porostas cukup tinggi dengan pori makro yang dominan sehingga mudah melewatkan untuk infiltrasi dan penguapan.air
• Contoh: tanah pasir, pasir berlempung dan pasir berdebu.
2) Struktur pejal massive (coherent).
• Tidak memiliki agregasi yang dapat diamati atau tidak ada pengaturan garis-garis bilahan alami yang jelas dan teratur.
• Kohesi besar sekali sehingga pejal dengan ruang pori yang bersambung
• Biasanya terdapat pada horizon yang lebih bawah.
• Contoh gumpalan tanah pejal hasil pembajakan/pengolahan tanah dengan bajak.
B. Struktur gabungan (compound structure)
• Mempunyai permukaan bilah alami yang jelas dan dapat diamati
• 4 tipe struktural dasar: spheroid, platelike, blocklike, dan prisma
1. Spheroid
• Struktur remah
• Terdapat ruang pori makro non kapiler yang diisi oleh udara tanah
• Terdapat pori mikro diantara agregat primer yang bersifat kapiler yang dapat menyimpan air dan tidak merembes ke bawah (tersedia bagi tanaman)
• Adanya bahan organik akan meningkatkan stabilitas agregat dengan struktur yang remah
2. Platelike= struktur lempeng
• Sumbu harisontal lebih panjang dari sumbu vertical.
• Permukaan bidang olah harisontal lebih dominan.
• Terdapat beberapa kelas; sangat tipis = tebal kurang dari 1 mm, tipis = 1-2 mm, sedang = 2-5 mm, tebal atau kasar = 5-10 mm, sangat tebal > 10 mm.
3. Blocklike= struktur kubus
• Sumbu horizontal dan vertical hampis sama.
• Termasuk struktur tipe gumpal bersudut dan tipe gumpal membulat yang berusuk persegi tidak tajam.
• Ukuran sangat halus = <5 mm, halus = 5-10 mm, sedang
= 10-20 mm, kasar = 20-50 mm, dan sangat kasar = >50 mm.
• Struktur gumpal biasanya terdapat pada tanah liat.
• Jumlah pori mikro yang terisi air lebih banyak.
• Jumlah pori makro lebih sedikit sehingga aerase tanah kurang baik.
• Mudah terurai apabila terkena air hujan.
4. Prisma(struktur tipe tiang prismatik)
• Sumbu vertical lebih panjang dari sumbu horizontal.
• Permukaan olah vertical lebih dominan.
• Horisontal lebih panjang dari sumbuvertical
• Ujung maupun rusuknya persegi.
• Kelas sangat halus = <10 mm, halus = 10-20 mm, sedang = 20-50 mm, kasar = 50-100 mm, sangat kasar = 100 mm.
Grade and Class
Structureless-no aggregation (tidak beragegrat)
Struktur “Weak-poorly formed”
(derajat lemah)
Struktur “Moderate-well- formed” (derajat sedang)
Struktur “Strong-durable”
(derajat kokoh)
● Dapat diamati atau tidak ada pengaturan garis-garis kelemahan alami yang pasti dan teratur 1. Massive, jika koheren/berkohesi satu sama lain: LIAT
2. Single grained, jika tidak koheren/tidak berkohesi satu sama lain: PASIR
● Membentuk ped tidak memiliki ciri yang jelas, sehingga sulit untuk diamati.
● Jika tersentuh mudah hancur.
● Membentuk ped cukup baik.
● Tahan lama.
● Memiliki ciri jelas, tapi sulit dibedakan pada tanah tidak terganggu“undistrube soil”.
● Tidak terlalu sulit dihancurkan.
● Membentuk ped yang baik/agregatnya mantap.
● Tahan lama.
● Memiliki ciri jelas pada tanah tidak terganggu.
● Ikatan antar ped lemah.
● Terpisah saat tanah menjadi terganggu (distrube).
● Terasa agak sulit dihancurkan/dipecahkan.
Kategori kelas bergantung pada jenisnya
Managing Soil Structure
•
Pengolahan tanah atau pembajakan tanah hanya pada topsoil untuk mendukung pertumbuhan tanaman.
•
Struktur yang stabil di permukaan tanah mendorong infiltrasi air yang lebih cepat.
•
Ketahanan peds bergantung pada kemampuannya untuk mempertahankan bentuknya setelah terkena ganggunan dari hujan dan pengolahan tanah.
•
Pada peds yang permanen, partikel dalam
peds nya selalu terikat satu sama lain baik
pada keadaan basah maupun kering.
Pembentukan dan Stabilitas Agregat Tanah
Hierarchial Organization of Soil Aggregates
Faktor yang Berpengaruh
Proses Fisik dan Kimia
•
Umumnya terjadi pada tanah dengan struktur halus
•
Terdiri dari 2 proses:
Flocculation → Pengikatan materi organik oleh liat
Pengembangan dan
penyusutan massa liat
Faktor yang Berpengaruh
Proses Biologis
•
Aktivitas organisme tanah dalam proses agregasi.
•
Pergerakan dari hewan tanah.
•
Penempelan partikel tanah pada akar dan hifa jamur.
•
Pembentukan lem organik tanah oleh mikroorganisme.
Plant roots especially humus play the major role in soil granulation
Pembentukan dan Stabilitas Agregat Tanah
Soil Consistence
• Consistence adalah daya tahan atau ketahanan tanah terhadap pengaruh-pengaruh luar yang akan mengubah keadaannya (dibentuk atau dihancurkan).
• Ditentukan oleh sifat kohesi dan adhesi dari massa tanah.
• Konsistensi paling besar pada saat kering disebabkan
adanya gaya kohesi, konsistensi
sedang pada waktu dalam keadaan lembab, dan
konsistensi rendah apabila dalam
keadaan basah, sangat basah/jenuh dengan air.
• Konsistensi penting berhubungan dengan pengolahan tanah, karena mempengaruhi mudah tidaknya pengolahan tanah.
Soil Consistence Terms
• Konsistensi dapat ditentukan dalam keadaan basah, lembab atau kering.
• Tanah tertentu mungkin lengket saat basah, teguh saat lembab, dan keras saat kering.
• Istilah yang digunakan untuk menggambarkan konsistensi meliputi:
1. Basah: tanah-tidak lengket, lengket, non-plastis, plastis
2. Lembab: lepas, gembur, teguh 3. Kering: lepas, lunak, keras
Tanah plastik mampu dibentuk atau dirubah bentuknya secara kontinu dan permanen, dengan tekanan yang relatif sedang, menjadi berbagai bentuk ketika basah.
Tanah yang gembur, mudah terurai /dihancurkan dan tidak lengket saat lembab.
Some Field Tests and Terms Used to Describe the
Consistence and Consistence of Soils
Soil Density and Weight Realationships
Dua istilah yang digunakan untuk mengambarkan kepadatan tanah.
1. Particle density adalah rata-rata kepadatan partikel tanah.
• Berkisar dari 2.56 g/cm3 sampai 2.76 g/cm3.
• Rata-rata particle density untuk tanah mineral biasanya sekitar 2.65 g/cm3.
• Bulk densities for organic soils commonly range from 0.1 to 0.6 g/cm3.
2. Bulk density is kepadatan dari kumpulan tanah “the bulk soil” dalam kondisi alamiahnya, mencakup partikel tanah (bagian padatan) dan ruang pori (udara dan air).
• Ring sample digunakan untuk pengambilan tanah untuk mengukur Bulk Density (BD).
• Soil water content, soil bulk density, soil porosity, and solid particle density
Tanah mineral mempunyai particle density dan bulk density masing-masing sekitar 2.65 dan 1.3 g/cm3, tanah tersebut mempunyai sekitar 50% ruang pori total atau porositas.
Kepadatan Tanah Memengaruhi Bulk Density
• Bulk Density (Db) massa dari suatu unit volume tanah kering.
• Bulk Density (Db) dipengaruhi oleh tekstur tanah dan kedalaman pada profil tanah.
Faktor Memengaruhi Bulk Density
• Tekstur tanah→ fine texture (SL, C, and CL) generally have lower BD than do sandy soil. (The solid particle of the finetextured soil tend to be organized in porous granules).
• Kandungan bahan organik.
Kegiatan Manusia yang Berkaitan dengan Bulk Density
•
Manajemen hutan
•
Rekreasi
•
Manajeman tanah pada perkotaan
•
Green Roof
•
Tanah pertanian/kegiatan budidaya tanaman/peternakan
Salah satu pendekatan untuk mengurangi
pemadatan tanah dengan menyebarkan
bobot yang diterapkan pada area
permukaan tanah.
Kegiatan Manusia yang Berkaitan dengan Bulk
Density
Pengaruh Bulk Density pada Kekuatan Tanah dan Pertumbuhan Akar
01
Kandungan Air Tanah
Kekuatan tanah meningkat ketika tanah memadat dan
meningkatkanbulk density, juga soil dengan tekstur halus
mongering dan menjadi keras
02
Tekstur Tanah
Semakin banyak liat pada tanah, semakin kecil ukuran rata-rata
pori tanah, semakin besar daya tahan terhadap energi untuk
menenmbus
03
Penggunaan &
Manajemen Tanah
Kegiatan yang merubah kepadatan
tanah dapat menghambat atau
mendukung pertumbuhan akar dan pergerakan air
pada tanah
General Relationship of Soil Bulk Density to Root
Growth Based On Soil Texture (USDA, 1988)
Kondisi Bulk Desnsity untuk Berbagai Takaran
Bahan Organik Alang pada IV dan VIII MSA (Aos,
2017)
Pore Space of Mineral Soils
Factors Influencing Total Pore Space
• Faktor yang memengaruhi bulk density juga mempengaruhi jumlah ruang pori (porositas).
• Tanah pertanian cenderung memiliki jumlah ruang pori lebih sedikit dibandingkan tanah yang tidak dijadikan lahan pertanian.
• Penurunan pori tanah berasosiasi
dengan penurunan kandungan organik
yang menyebabkan penurunan
granulation.
Ukuran Pori Tanah
• Secara sederhana terbagi menjadi dua kelompok besar yaitu macropores dan micropores
Ukuran Pori Tanah
• Struktur dan tekstur tanah memengaruhi keseimbangan antara macropores dan micropores pada tanah.
Cultivation and Pore Size
• Proses pertanian yang berlangsung terus-menerus, terutama pada tanah yang sebelumnya kaya akan materi organik, dapat menghasilkan penurunan ruang macropores.
Cultivation and Pore Size
Soil Color (Warna Tanah)
• Salah satu sifat tanah yang mudah dilihat dan dapat menunjukkan terutanam sifat fisiknya.
• Warna tanah penting karena merupakan ukuran tidak langsung dari karakteristik penting lainnya seperti drainase air , aerasi, dan kandungan bahan organik.
• Banyak orang memiliki kecenderungan
untuk menyamakan tanah berwarna hitam
dengan tanah subur dan produktif.
Faktor yang Mempengaruhi (Warna Tanah)
•
Bahan organik adalah zat pewarna utama yang mempengaruhi warna tanah, tergantung pada sifat alamiahnya, jumlah, dan distribusinya dalam profil tanah.
•
Gambut mentah/fibrik (belum mengalami penguraian secara sempurna) biasanya berwarna cokelat.
•
Bahan organik yang terurai baik, seperti humus,
berwarna hitam atau kehitam-hitaman, sehingga
tanah organik umumnya mempunyai warna hitam.
Soil Color (Warna Tanah)
•Warna tanah diidentifikasi menggunakan
Munsell color chartberdasarkan tiga komponen yang menentukan presepsi warna pada manusi →
hue(derajat kemerahan atau kekuningan),
value(tingkat kemudaan warna), dan
chroma(intensitas atau kecerahan).
•
Ditentukan oleh 3 faktor:
1. Kandungan materi organik 2. Kandungan air
3. Kehadiran dari besi dan mangan oksida yang teroksidasi
•
Tanah dengan materi organik tinggi
memiliki warna gelap karena materi
organik menutupi mineral yang
berwarna lebih terang.
Deskripsi Profil
Tanah
Inventarisasi Karakteristik
Ekosistem Gambut
Pustaka
Aos (2017): Intercropping System on Dry Land Agroecosystem and Its Effect on erosion, Doctoral Dissertation, Institut Teknologi Bandung.
Brady and Weil. 2008. The Nature and Properties of Soil. Pearson Education Ltd.
Saipudin Sarief. Fisika-Kimia Tanah Pertanian. Pustaka Buana, Bandung.
USDA. 1988. Soil Quality Indicators.
