ILMU TANAHANDI FHIRSAL RAHMAT

SIFAT FISIKA TANAH

TANAH: (SCHOEDER, 1972)

Tubuh alam yg memiliki/mengandung: air, udara, mineral & B.O serta jasad hidup.

Krn pengaruh lingkungan dan waktu, mengalami perubahan sehingga berfungsi sbg tempat tumbuh organisme.

MINERAL IN ORGANIK TANAH BERASAL DARI BATUAN SUMBER HARA POTENSIAL

Unsur hara makro : N, P, K, S, Ca, Mg

Unsur hara mikro : Fe, Mn, Zn, Cu

SIFAT FISIK TANAH

PENGARUH PERTUMBUHAN PRODUKSI TANAMAN

MENENTUKAN: PENETRASI AKAR RETENSI AIR DRAINASE AERASI NUTRISI TANAMAN

(+ SIFAT KIMIA & BIOLOGI TANAH)

SIFAT FISIK TANAH TERGANTUNG:• Jumlah, susunan dan komposisi mineral dari partikel tanah• Macam dan jumlah bahan organik• Vol & bentuk pori• Perbandingan air & udara (pada ruang pori)

FASE PADAT : CAIR : GAS

BERVARIASI, MENURUT: - MUSIM

- PENGELOLAAN TANAH

- JENIS TANAH

- KEDALAMAN

SIFAT FISIKA TANAH:

1. TEKSTUR

2. STRUKTUR

3. KONSISTENSI

4. POROSITAS

5. TATA UDARA TANAH

6. SUHU TANAH

7. WARNA TANAH

TEKSTUR

PERBANDINGAN RELATIF (DALAM %)FRAKSI-FRAKSI PASIR, DEBU & LIAT

TANAH DIANALISA DI LAB:Mengandung partikel yg beraneka ragam ukuran. (koloid, sangat halus, halus, kasar &sangat kasar)

PARTIKEL-PARTIKEL INI DIKELOMPOKKAN ATAS DASAR:UKURAN DIAMETER. (tanpa memandang komposisi kimia, warna, berat &sifat

lain). SEPARATE TANAH (“SOIL SEPARATE”)

ANALISA MEKANIS INI:Ditetapkan distribusi menurut ukuran partikel tanah.

TEKSTUR TANAH PENTING !Krn komposisi ketiga fraksi butir tanah tsb akan menentukan :Sifat fisika & sifat kimia

PASIR: Luas permukaan kecil, peranan dlm mengatur sifat kimia tanah kecil Ukuran besar ruang pori tanah (banyak) Memperlancar gerakan udara dan air

DEBU: Luas permukaan > pasir Partikel debu terasa licin seperti tepung & kurang melekat

LIAT: Luas permukaan paling besar Jumlah liat, menentukan kapasitas memegang air tanah Mengabsorbsi unsur hara dlm tanah

Cara penetapan tekstur: Lapangan (kualitatif)

- penetapan tekstur dg perasaan (texture by feel) Laboratorium

- metode hydrometer bouyoucos

-metode pipet

STRUKTUR

STURUKTUR TANAH:• Penyusunan (arrangement) partikel-partikel tanah primer (pasir, debu, liat)

membentuk aggregate.• Antara agregat dibatasi bidang belah alami yg lemah

“PED” Natural aggregate (satu unit struktur)“CLOD” Bongkah tanah hasil pengolahan tanah“FRAGMENT” “PED” yg pecah“CONCRECTION” (KONKRESI) terbentuk di dalam

tanah akibat fluktuasi yg besar dr permukaan air tanah.

Struktur dpt memodifikasi pengaruh tekstur. (hub dg porositas, kelembaban, tersedianya unsur hara)

Hasil uji coba:- kandungan liat 60%Terjadi perkembangan struktur mampu memperbaiki sistem

aerasi&gerakan air

PEMBENTUKAN STRUKTUR Partikel tanah, mengelompok membentuk cluster Fraksi liat, merupakan komponen aktif Tiga bahan koloid tanah sbg bahan perekat dlm pembentukan agregat:

a. Mineral liatb. Oksida besi dan manganc. Bahan organik koloidal, termasuk gum (hasil aktivitas jasad renik).

TINGKAT PERKEMBANGAN (KEMENTAPAN STRUKTUR) Lemah : butir-butir struktur (ped) dpt dilihat, tetapi mudah rusak dan hancur

waktu diambil dari profil tanah. Sedang : butir sturktur agak kuat dan tak hancur waktu diambil dr profil

tanah. Kuat : butir struktur tidak rusak waktu diambil dan tak hancur walau di

gerak-gerakkan.

TANAH TDK BERSTRUKTUR:Apabila unit-unit struktur (ped) tdk terbentuk.Sebab: butir tunggal:butir tanah tak melekat satu sama lain (tanah pasir)

pejal (massive):butir tanah melekat satu sama lin dg kuat, shg tdak membentuk gumpalan (ped).

UKURAN ATAU KELAS STRUKTURUkuran butir struktur (ped).

Struktur LEMPENG, GRANULAR & REMAH:• Sangat halus : < 1 mm• Halus : 1 - 2 mm• Sedang : 2 – 5 mm• Kasar : 5 – 10 mm• Sangat kasar : > 10 mm

Struktur GUMPAL & GUMPAL BERSUDUT:• Sangat halus : < 5 mm• Halus : 5 – 10 mm• Sedang : 10 – 20 mm• Kasar : 20 – 50 mm• Sangat kasar : > 50 mm

Struktur PRISMATIK & TIANG:• Sangat halus : < 10 mm• Halus : 10 – 20 mm• Sedang : 20 – 50 mm• Kasar : 50 – 100 mm• Sangat kasar : > 100 mm

KONSISTENSI

Konsistensi tanah:• Menunjukkan kekuatan daya kohesi butir-butir tanah, atau daya adhesi butir-butir

tanah dg benda lain. (terkait dg kandungan air)• Konsistensi tanah disesuaikan dg kandungan air tanah (basah, lembab, kering)

Kandungan air diatas kapasitas lapang

a. Kelekatan menunjukkan kekuatan adhesi (melekat) tanah dg benda lain (tanah dpt melekat)0 – tidak lekat : tdk melekat pd jaringan atau benda lain1 – agak lekat : sedikit melekat pd jari tangan atau benda lain2 – lekat : melekat3 – sangat lekat : sangat melekat

b. Plastisitas: kemampuan tanah membentuk gulungan(LIAT) (dicirikan: dp. diubah bentuk)0 – tdk plastis : tdk dpt membentuk gulungan1 – agak plastis : hanya gulungan tanah kurang dr 1 cm dpt terbentuk2 – plastis : dpt membentuk gulungan tanah lebih 1 cm, diperlukan sedikit tekanan utk merusak gulungan tsb3 – sangat plastis : diperlukan tekanan besar utk merusak gulungan tsb

KONSISTENSITANAH BASAH

KONSISTENSI TANAH LEMBAB: (sedikit basah, kandungan air tanah kering udara dan kapasitas lapang)

0 – lepas : tdk melekat satu sama lain1 – sangat gembur : gumpalan mudah hancur2 – gembur : ditambah sedikit tekanan untuk hancur3 – teguh diperlukan tekanan tinggi utk hancur4 – sangat teguh5 – sangat teguh sama sekali tak hancur oleh remasan tangan

sekali

KONSISTENSI TANAH KERING: kondisi kering udara ciri: tanah keras

0 – lepas : tdk melekat (tanah pasir)1 – lunak : gumpalan mudah hancur bila diremas2 – agak keras diperlukan tekanan makin besar utk hancur3 – keras4 – sangat keras sampai tak dpt hancur dg remasan tangan5 – sangat keras sekaliSementasi (pemadasan)- lemah : dpt dihancurkan dg tangan- Kuat : dpt dihancurkan dg palu- Memadas : dpt dihancurkan dg yg keras

Kandungan air:

* berkurang Tanah kehilangan sifat melekat (stickness) Tanah kehilangan sifat plastis Tanah menjadi gembur (friable); lunak (soft); kering dan keras

Tanah yg berbeda beda pula “plastic number” nya.

Plastik number :

perbedaan antara kandungan air pd batas plastik tertinggi (upper plastic limit) dan batas plastik terendah (lower plastic limit)

Upper plastic limit:

kandungan air dlm tanah, pd waktu massa tanah. Air mulai mengalir dibawah pengaruh gaya –gaya & tak mampu mempertahankan bentuknya (semula)

Lower plastic limit:

kandungan air dlm tanah, pd saat mana konsistensi tanah berubah dari lekat menjadi gembur

STRUKTUR

Bentuk, ukuran, definisi agregat yang merupakan keragaman gaya tarik dlm massa tanah.

KONSISTENSI

Kekuatan dan corak gaya-gaya tsb (kohesi/adhesi)

Tergantung pada tekstur, sifat, jumlah koloid, struktur, dan kandungan air (utama)

Kandungan air : - sifat melekat (stickness)

- sifat plastis

- gembur (friablel)

- lunak (soft)

- kering/keras

POROSITAS

Pori-pori tanah: bagian tanah yg tak terisi bahan padat tanah (terisi udara dan air)

PORI TANAH: Pori kasar (macro pore) : berisi udara dan air gravitasi Pori halus (micro pore) : berisi udara dan air kapiler

Tanah liat mempunyai pori total (makro & mikro) lebih banyak daripada tanah pasir.

Porositas tanah dipengaruhi: Kandungan bahan organik Struktur tanah Tekstur tanah

Porositas tinggi kalau BO tinggiTanah struktur granuler atau remah porositas lebih tinggi drpd tanah dg struktur massive (pejal)Tanah tekstur pasir banyak pori makro sulit menahan air

TATA UDARA TANAH

BERPENGARUH:

Penyerapan air & unsur hara dari dlm tanah

Aktivitas jasad hidup dlm tanah, proses biologi yg berhubungan kesuburan tanah.

KOMPOSISI UDARA TANAH

menyatakan kandungan (dlm %)

gas N2 ; O2 ; CO2 dlm udara tanah

* O2 mempercepat dekomposisi BO

Perbaikan udara tanah:

Pengolahan tanah

Penambahan bahan organik

Penanaman penutup tanah

(peningkatan supply oksigen)

Penelitian Baver (1951)

Hub udara tanah dg sifat fisik tanah:

Pertumbuhan dan perkembangan akar

Pernapasan akar

Penyerapan air dan unsur hara dlm tanah

Aktivitas jasad hidup dlm tanah

Russel (1915)

Komposisi udara tanah:

N2 = 79.2 %

O2 = 20.6 %

CO2 = 0.25 %

Komposisi pada atmosfer

N2 = 79.00 %

O2 = 20.97 %

CO2 = 0.03 %

SUHU TANAH

Keseimbangan panas tanah, dari:peningkatan & penurunan enersi panas

Radiasi matahari: - dipantulkan- diabsorbsi

Panas yg diabsorbsi tanah akan hilang kembali melalui:PenguapanRe-radiasi ke atmosferMemanaskan udara di dlm tanahMemanaskan tanah

“panas spesifik”Partikel tanah kering 0,2

Panas yg dibutuhkan utk meningkatkan 1ºC temperatur 1 gr partikel tanah adalah 0,2 kal ( seperlima dr yg dibutuhkan utuk 1 gr air)Kandungan air tanah merupakan faktor penting dlm menentukan suhu tanahTanah yg tinggi kandungan air akan panas perlahan-lahan pd musim hujan;tetapi cepat panas bila kemarauDrainase sangat penting & berpengaruh thd suhu tanah

Pengaruh “Mulsa” (pelindung tanah)• Mengabsorbsi radiasi matahari• Mereduksi kehilangan panas dr tanah• Merduksi evaporasi air dr permukaan tanah

WARNA TANAH

Sbg petunjuk sifat tanah:

Kandungan bahan organik

Kondisi drainase dan aerasi

Warna gelap tanah

kandungan bahan organik terdekomposisi (warna kelabu gelap, coklat gelap)

Drainase:

Drainase jelek: - akumulasi BO pd lap atas

- warna gelap

Pd lap tanah yg lebih rendah: sedikit BO, warna kelabu ringan.

Jika terjadi fluktuasi air: pd lap ini terlihat karatan (bercak kuning)

Untuk menentukan warna tanah:

= “Munsell Soil Colour Chart” = (USDA)