I. PENDAHULUAN
A.
Latar Belakang
Fisika Tanah
berhubungan dengan kondisi dan pergerakan benda dan dengan aliran dan
transportasi energi dalam tanah. Kajian fisika tanah bertujuan mencapai
pengertian dasar tentang mekanisme pengatur kelakuan tanah dan peranan tanah
pada biosfer, termasuk proses-proses yang saling berkaitan seperti pertukaran
energi bumi dan siklus air dan transportasi bahan-bahan di lapangan. Pada sisi
lain, penerapan fisika tanah bertujuan untuk pengelolaan yang tepat pada tanah
dengan cara irigasi, drainase, konservasi tanah dan air, pengolahan tanah,
aerasi, dan pengaturan suhu tanah serta kegunaan bahan tanah untuk tujuan
ketehnikan.
Fisika tanah dipandang
sebagai ilmu dasar dan ilmu terapan dengan cakupan yang sangat luas. Sebagian
besar berkaitan juga dengan cabang lain ilmu tanah dan juga saling berkaitan
dengan ilmu ekologi bumi, hidrologi, mikriklimatologi, geologi, sedimentologi,
botani dan agronomi. Fisika tanah sangat erat kaitannya dengan profesi
ketehnikan bidang mekanika tanah yang mempelajari tanah terutama sebagai bahan
bangunan dan penyangga beban.
Kemampuan untuk
menyangga pertumbuhan tanaman, kapasitas drainase dan penyimpanan air,
plastisitas, kemudahan untuk ditembus akar, aerasi dan kemampuan retensi hara,
semuanya berkaitan erat dengan kondisi fisik tanah. Tekstur tanah mungkin
merupakan sifat tamah yang lebih permanen dan terpenting dan akan dibahas
pertama kali.
Tekstur dan Ukuran
Butir Tanah Tekstur tanah menunjukkan kasar atau halusnya suatu tanah. Iatilah
tekstur menyiratkan hal yang kualitatif dan kuantitatif. Secara kualitatif,
tekstur menyatakan rasa dari bahan tanah, apakah kasar dan terasa berpasir atau
halus dan lembut. Pemanfaatan fungsi tanah sebagai media tumbuh dimulai sejak
peradaban manusia mulai beralih dari manusia pengumpul pangan yang tidak menetap menjadi manusia pemukim yang mulai
malakukan pemindah tanaman pangan atau nonpangan kea real dekat mereka
tinggal.
Pada tahap berikutnya,
mulai berkembang pemahaman fungsi tanah sebagai media penyedia nutrisi bagi
tanaman tersebut, sehingga produksi yang di capai tanaman tergantung pada
kemampuan tanah dalam penyediaan nutrisi ini (kesuburan tanah). Dengan berkembangnya areal pemukiman atau
perkotaan , terjadi benturan kepentingan antara kebutuhan lahan untuk sarana
transportasi dan pendirian bangunan dengan kebutuhan lahan petanian, yang
seringkali menyebabkan tergusurnya lahan pertanian yang produktif semata-mata
karena alaan finansial.
- Tujuan
Untuk memperoleh informasi mengenai
beberapa sifat fisik tanah yang berupa stabilitas agregat, kadar air, tekstur
dan indeks plastisitas tanah di kebun percobaan Fakultas Pertanaina Universitas
Sriwijaya.
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Sifat Fisik Tanah
Pengembangan
pertanian lahan kering seringkali menghadapi berbagai kendala, seperti fisik,
kimia dan biologi tanah serta ketersediaan air, yang semuanya menyebabkan
produktivitasnya sangat rendah. Di daerah transmigrasi, sering dijumpai lahan
kering yang telah dibuka dan dikembangkan untuk lahan pertanian kondisi
tanahnya sangat memprihatinkan. Produktivitas tanah sangat rendah yang
dicerminkan oleh indeks pertanaman (IP) palawija sekitar 0,27-0,83 dengan hasil
atau produksi yang sangat rendah pula (Amien, 1999).
Sifat-sifat fisik tanah
diketahui, sangat mempengaruhi pertumbuhan dan produksi tanaman. Kondisi fisik
tanah menentukan penetrasi akar didalam tanah, retensi air, drainase, aerasi
dan nutrisi tanaman. Sifat fisika tanah juga mempengaruhi sifat-sifat kimia dan
biologi tanah Sifat-sifat fisik tanah tergantung pada jumlah, ukuran, bentuk,
susunan, dan komposisi mineral dari partikel-partikel tanah;. macam dan jumlah
bahan organik, volume dan bentuk pori-porinya serta perbandingan air dan udara
menempati pori-pori pada waktu tertentu. Beberapa sifat fisika tanah yang
penting adalah tekstur, struktur, kerapan (density) porositas, konsistensi,
warna dan suhu.
Kemunduran sifat fisik,
kimia, dan biologi tanah menyebabkan terjadinya proses degradasi lahan, yaitu
produktivitas lahan menjadi lebih rendah, baik sementara maupun tetap, sehingga
pada akhirnya lahan tersebut menjadi kritis.
Penyebab utama
kemunduran produktivitas tanah tersebut adalah erosi karena kurang cepatnya
pengelolaan lahan dan curah hujan yang tinggi. Penyebab kerusakan tanah
tersebut selain karena erosi juga proses-proses lain seperti penggurunan (desertification),
pemasaman (acidification), penggaraman (salinisation), polusi (pollution),
pemadatan (compaction), genangan (waterlogging), penurunan permukaan
tanah organik (subsidence) dan penurunan tinggi muka air (Kurnia et al.,
2002). Telah dijelaskan sebelumnya bahwa
fungsi tanah pertama sebagai media tumbuh adalah sebagai tempat akar mencari
ruang untuk berpenetrasi (menelusup). Baik secara lateral maupun secara
horizontal maupun secara vertikal.
Kemudahan tanah untuk dipenetrai ini tergantung pada ruang pori-pori
yang terbentuk di antara paertikel-partikel tanah (tekstur dan struktur),
sedangkan stabilitas ukuran ruang ini tergantung pada konsistensi tanah
terhadap pengaruh tekanan.
Sifat-sifat fisik tanah
tergantung pada jumlah, ukuran, bentuk, susunan, dan komposisi mineral dari
partikel-partikel tanah; macam dan jumlah bahan organik, volume dan bentuk
pori-porinya serta perbandingan air dan udara menempati pori-pori pada waktu
tertentu. Beberapa sifat fisika tanah yang penting adalah tekstur, struktur,
kerapan (density) porositas, konsistensi, warna dan suhu. Di Indonesia,
degradasi lahan merupakan masalah yang sangat serius terutama pada areal
pertanian lahan kering, Indonesia memiliki lahan kritis yang sangat luas
(sekitar 10,9 juta ha) yang tersebar di berbagai propinsi. Penyebab utama
kemunduran produktivitas tanah tersebut adalah erosi karena kurang cepatnya
pengelolaan lahan dan curah hujan yang tinggi. Penyebab kerusakan tanah
tersebut selain karena erosi juga proses-proses lain seperti penggurunan (desertification),
pemasaman (acidification), penggaraman (salinisation), polusi (pollution),
pemadatan (compaction), genangan (waterlogging), penurunan
permukaan tanah organik (subsidence) dan penurunan tinggi muka air
(Kurnia et al., 2002). Kemunduran sifat fisik, kimia, dan biologi tanah
menyebabkan terjadinya proses degradasi lahan, yaitu produktivitas lahan
menjadi lebih rendah, baik sementara maupun tetap, sehingga pada akhirnya lahan
tersebut menjadi kritis.
Sifat fisik lain yang penting
adalah warna dan suhu tanah. Warna
mencerminkan jenis mineral penyususn tanah, reaksi kimiawi, intensitas
pelindian dan akumulasi bahan-bahan yang terjadi, sedangkan suhu merupakan
indicator energi matahari yang dapat diserap oleh bahan-bahan penyusun tanah.
Secara keseluruhan
sifat-sifat fisik tanah ditentukan oleh :
(1) ukuran dan
komposisi partikl-partikel hasil pelapukan bahan penyusun tanah,
(2) jenis dan proporsi
komponen-komponen penyususn partikel-partikel ini.
(3) keseimbanagn
antara suplai air, energi dan bahan
dengan kehilanngannya.
(4) intensitas reaksi
kimiawi dan biologis yang telah atau sedang berlangsung.
Adapun yang menjadi
cirri sifat fisik tanah , yatiu : tekstur, struktur, konsistensi tanah,
porositas, aerasi tanah, temperatur tanah dan warna tanah.
B. Tekstur
Tekstur tanah menunjukkan komposisi
partikel penyusun tanah (separate) yang dinyatakan sebagai perbandingan
proporsi (%) relatif antara fraksi pasir (sand) (berdiameter 2,00 – 0,20 mm
atau 2000 – 200 µm, debu (silt) (berdiameter 0,20 – 0,002 mm atau 200 – 2 µm)
dan liat (clay) (<2 µm). Partikel
berukuran di atas 2 mm seperti krikil dan bebatuan kecil tidak tergolong
sebagai fraksi tanah, menurut Lal (1979) harus diperhitungkan dalam evaluasi
tekstur tanah. Makin kecil ukuran separat berarti makin banyak jumlah dan makin
luas permukaannya per satuan bobot tanah , yang menunjukkan makin padatnya
partikel-partikel persatuan volume tanah .
Hal ini berarti makin banyak ukuran
pori mikro yang terbentuk , sebaliknya jika ukuran sparat makin besar. Tanah
didominasi pasir akan banyak mempunyai
pori-pori makro (besar) disebut lebih poreus, tanah yang didominasi oleh
debu akan banyak mempunyai pori-pori
meso (sedang) agak poreus, sedangkan yang didominasi oleh liat akan banyak
mempunyai pori-pori mikro (kecil) atau tidak poreus . Hal ini berbanding terbalik dengan luas
permukaan yang terbentuk , luas permukaan mencerminkan luas situs yang dapat
bersentuhan dengan air, energi atau bahan lain, sehingga makin dominant fraksi
pasir akan semakin kecil daya menahan tanah terhadap ketiga material ini, dan
sebaliknya jika liat yang mendominasi.
Tekstur tanah penting
kita ketahui oleh oleh karena posisi ketiga fraksi butir-butir tanah tersebut
akan menentukan sifat-sifat fisika, dan kimia tanah. Sebagai contoh besarnya
lapangan pertukaran ion-ion dalam tanah amat ditentukan oleh tekstur tanah. Terdapat
beberapa metoda analisa mekanis, tetapi hanya dua metoda yang acapkali
digunakan, yakni metoda pipet dan metoda hydrometer bouyoucos.
Tekstur tanah menunjukkan kasar atau halusnya suatu
tanah. Teristimewa tekstur merupakan perbandingan relatif pasir, debu dan liat
atau kelompok partikel dengan ukuran lebih kecil dari kerikil (diameternya
kurang dari 2 milimeter). Pada beberapa tanah, kerikil, batu dan batuan induk
dari lapisan-lapisan tanah yang ada juga mempengaruhi tekstur dan mempengaruhi
penggunaan tanah.
Tekstur tanah diartikan
sebagai proporsi pasir, debu dan liat yang dinyatakan dalam %. Partikel ukuran
lebih dari 2mm, bahan organik dan agen perekat seperti kalsium karbonate harus dihilangkan sebelum
menentukan tekstur. Tekstur tanah
adalah keadaan tingkat kehalusan tanah yang terjadi karena terdapatnya perbedaan komposisi kandungan
fraksi pasir, debu dan liat yang terkandung pada tanah (Badan Pertanahan
Nasional). dari ketiga jenis fraksi tersebut partikel pasir mempunyai ukuran
diameter paling besar yaitu 2 - 0.05 mm, debu dengan ukuran 0.05 - 0.002 mm dan
liat dengan ukuran < 0.002 mm (penggolongan berdasarkan USDA). keadaan
tekstur tanah sangat berpengaruh terhadap keadaan sifat-sifat tanah yang lain
seperti struktur tanah, permeabilitas tanah, dan porositas
Tanah bertekstur sama
misal geluh berdebu mempunyai sifat fisika dan kimia yang hampir sama dengan
syarat mineralogi liat Tekstur tanah ditentukan di lapangan dengan cara melihat
gejala konsistensi dan rasa perabaan menurut bagan alir dan di laboratorium
dengan metode pipet atau metode hydrometer. Tekstur tanah menentukan tata air,
tata udara, kemudahan pengolahan dan struktur tanah.Dari berbagai pengamatan
cirri tekstur tanah, ternyata KTK tanah berbanding lurus dengan jumlah butir liat
..
Penetapan tekstur
dilaboratorium dapat dilakukan dengan analisa mekanis, proses-proses penentuan
separat-separat dibawah ukuran dua mm, ialah pasir, debu dan liat dinamakan
analisa mekanis. Anilisa mekanis ini umumnya dilakukan dilaboratorium dan merupakan
bagian yang harus ditetapkan. Sebelum analisa mekanis dijalankan, contoh tanah
kering udara harus dihancurkan lebih dahulu, kemudian disaring dengan ayakan
2mm. semua kerikil, sisa tanaman seperti daun dan lainnya akan dibuang.
Untuk memperoleh hasil
analisa yang akurat, maka pentng dilakukan adalah menghancurkan bahan organic
dan penambahan hydrogen- peroksida kedalam contoh tanah: perlakuan ini juga
bermaksud untuk menyingkirkan bahan-bahan pengikat seperti karbonat-karbonat
dan oksida-oksida dengan penambahan asam chloride, selanjutnya, agar
partikel-partikel tanah itu terdispersi sempurna ditambahkan pula natrium
hidroksida.
Kedalaman atau solum,
tekstur, dan struktur tanah menentukan besar kecilnya air limpasan permukaan
dan laju penjenuhan tanah oleh air. Pada tanah bersolum dalam (>90 cm),
struktur gembur, dan penutupan lahan rapat, sebagian besar air hujan
terinfiltrasi ke dalam tanah dan hanya sebagian kecil yang menjadi air limpasan
permukaan (longsor). Sebaliknya, pada tanah bersolum dangkal, struktur padat,
dan penutupan lahan kurang rapat, hanya sebagian kecil air hujan yang
terinfiltrasi dan sebagian besar menjadi aliran permukaan (longsor).Pengaruh
struktur dan tekstur tanah terhadap pertumbuhan tanaman terjadi secara
langsugung. Struktur tanah yang remah (ringan) pada umumnya menghasilkan laju
pertumbuhan tanaman pakan dan produksi persatuan waktu yang lebih tinggi
dibandingkan dengan struktur tanah yang padat. Jumlah dan panjang akar pada
tanaman makanan ternak yang tumbuh pada tanah remah umumnya lebih banyak
dibandingkan dengan akar tanaman makanan ternak yang tumbuh pada tanah
berstruktur berat.
Sifat kimia, fisika dan
mineralogi partikel tanah tergantung pada ukuran partikelnya. Semakin kecil
ukuran partikel maka luas permukaannya semakin besar. Jadi, luas permukaan
fraksi liat > fraksi debu > fraksi pasir. 12 kelas tekstur yaitu pasir,
liat, debu, lempung, pasir berlempung, lempung berpasir, lempung berdebu,
lempung liat berpasir, liat berpasir, lempung berliat, lempung liat berdebu,
liat berdebu.
C. Kadar
Air
Air merupakan komponen utama tubuh
tanaman,bahkan hamper 90% sel-sel tanaman dan mikrobia terdiri dari air. Air yang diserap tanaman di samping berfungsi
sebagai komponen sel-selnya, juga berfungsi sebagai media reaksi pada hamper
seluruh proses metabolismenya yang apabila telah terpakai diuapkan melalui
mekanisme transpirasi, yang bersama-sama dengan penguapan dari tanah sekitarnya
(evaporasi) disebut evapotranspirasi.
Air merupakan komponen penting dalam tanah yang dapat menguntungkan dan
kadangkala merugikan. Secara garis besar
peran air tanah yang menguntungkan meliputi: (1) sebagai pelarut dan pembawa ion-ion hara
dari rhizosfer ke dalam akar kemudian ke daun. (2) sebagai sarana transportasi dan
pendistribusi nutrisi jadi dari daun ke seluruh bagian tanaman. (3) sebagai
komponen kunci dalam proses fotosintesis , asimilasi, sintesis maupun respirasi
tanaman. (4) sebagai agen pemicu
pelapukan bahan induk, perkembangan tanah dan diferensiasi horizon. (5) sebagai pelarut dan pemicu reaksi kimiawi
penyediaan unsur hara tidak tersedia bagi tanaman. (6) sebagai penopang
aktivitas mikrobaia dalam merombak unsure hara tersedia Menjadi tersedia bagi tanaman. (7) sebagai
pembawa oksigen terlarut ke dalam tanaman. (8) sebagai stabilisator temperature
tanah. (9) mempermudah pengolahan tanah. (10) di persawahan , genangan air akan
menghambat pertumbuhan gulma dan sebagai sarana pemupukan lewat air irigasi
(pugasi). (11) sebagai pelarut pupk dan
festisida.
Kadar air merupakan jumlah air yang
terkandung dalam tanah yang dinyatakan dalam (%). Kadar air adalah jumlah air
yang masuk kedalam tanah yang dinyatakan dalam persen. Pada volume tanah
tertentu kadar air biasanya tinggi, kekurangan udara dapat menjadi penghambat
pertumbuhan maksimum pada kelembaban tanah berada pada sekitar kapasistas
lapang. Kadar air tanah dibagi menjadi tiga bagian yaitu air berlebihan air
tersedia dan air tidak tersedia.
Jumlah air tanah dapat dinyatakan dengan
berbagai cara , ada yang menyatakan air tanah dengan menggunakan istilah
kapasitas lapang dari suatu kondisi tanah itu berarti memperhatikan kondisi
dari sifat fisik suatu tanah tersebut.
Kapasitas lapang adalah kemampuan
dari suatu tanah untuk mengikat air dalam lapisan gravitasi bumi, pada kadar
air tinggi kurangnya udara dapat mengakibatkan terjadinya penghambatan
pertumbuhan tanaman. Kecepatan
pertumbuhan tanaman mencapai maksimum pada keadaan tanah yang memiliki
kelembaban maksimum pada keadaan tanah yang memiliki kelembaban yang berada di
sekitar kapasitas lapang.
Air tanah berhubungan langsung dengan
gaya adhesi dan gaya kohesi dalam tanah, gaya adhesi merupakan gaya tarik
menarik antara partikel-partikel tanah dan molekul
molekul air yang umumnya memiliki bentuk
kristal, ada lapisan tipis pada permukaan tanah tidak tersedia untuk tanaman
dan untuk permukaan tanah kering berwujud seperti debu dalam kuarsa. Sedangkan air kohesi dalam tanah diikat oleh
gaya tarik menarik antara molekul-molekul air satu dengan yang lainnya melalui
ikatan H, ada dalam bentuk cairan didalam lapisan partikel-partikel tanah dalam
ruang pori mikro dan mendekati larutan tanah.
Cara
untuk menyatakan jumlah air yang terdapat didalam tanah adalah dengan cara persentase terhadap tanah kering. Bobot tanah
lembab tidak dipakai karena bergelonjak dengan kadar airnya. Kadar air juga
dapat dinyatakan dalam persen volume yaitu persentase air terhadap volume
tanah. Cara ini mempunyai keuntungan karena dapat memberikan gambaran tentang
ketersediaaan air bagi tumbuhan pada volume tanah tersebut.
Air tersedia (air yang
dapat diserap langsung tanaman) adalah air yang ditahan tanah pada kondisi
kapasitas lapang hingga koefisien layu, namun makin mendekati koefisien layu
tingkat ketersediaan makin rendah. Oleh karena itu untuk mencukupi kebutuhan
tanaman,suplai air harus diberikan apabila 50-85% air tersedia telah habis
terpakai, terdiri dari sebagian air kapiler (air adhesi dan sedikit air kohesi)
dan seluruh air hidokopis (air kristal).(hanafia,2004)
Rumus
:
KA = (BTBM - BTKM) / BTKM * 100 %
KA = (BTBM - BTKM) / BTKM * 100 %
D.
Stabilitas
Agregat
Partikel-partikel
primer di dalam tanah tergabung dalam suatu kelompok yang dinamakan sebagai
agregat tanah, yang merupakan satuan dasar struktur tanah (Baver et al., 1972;
Theng, 1987). Agregat terbentuk diawali dengan suatu mekanisme yang menyatukan
partikel-partikel primer membentuk kelompok atau gugus (cluster) dan
dilanjutkan dengan adanya sesuatu yang dapat mengikat menjadi lebih kuat
(sementasi).
Stabilitas agregat tanah tergantung
dari kekuatan pelaku penyemen dalam menghadapi gaya perusak yang berasal dari
luar. Agregasi yang tinggi belum tentu menguntungkan apabila tidak diikuti
dengan stabilitas agregat yang cukup (Partoyo, 1997). Koorevaar et al.
(1987) dan Baver et al. (1972) menyatakan bahwa agregat yang mantap
ialah agregat yang tidak terurai oleh air maupun gaya-gaya perusak mekanik.
Pembentukan agregat yang mantap
melibatkan berbagai bahan sementasi baik koloid organik maupun koloid anorganik
(Voorhees et al., 1971; Quirk 1987; Glauser et al., 1988;
Robenson et al., 1995 ; Alekseeva & Alekseev, 1998). Agregat yang
mantap tidak dapat terjadi pada fraksi pasir atau debu tanpa
adanya bahan-bahan koloidal (Baver et al., 1972).
Stabilitas agregat dalam air
(water-stable aggregate, SA) dinyatakan dalam persen berat ditetapkan
dengan satu mata ayakan (single nest method) tertentu. Stabilitas agregat
ditakrifkan sebagai jumlah agregat yang masih tertinggal di atas ukuran ayakan
tertentu dikurangi dengan persen pasir berukuran di atas ukuran ayakan
tersebut. Metode baku (internasional) menggunakan ayakan 0,25 mm (atau 0,3mm)
yang oleh Kemper (1965).
Dalam
penelitian ini pembasahan lambat tidak dilakukan dengan alat vakum melainkan
pembasahan dilakukan melalui kapiler dan alkohol, sebagai pendekatan untuk
pembasahan dengan alat vakum.
Kemantapan agregat
adalah ketahanan rata-rata agregat tanah melawan pendispersi oleh benturan
tetes air hujan atau penggenangan air. Kemantapan tergantung padaketahanan
jonjot tanah melawan daya dispersi air dan kekuatan sementasi atau
pengikatan,Faktor-faktor yang berpengaruh dalam kemantapan agregat antara lain bahan-bahan penyemen agregat tanah, bentuk dan ukuran
agregat, serta tingkat agregasi Stabilitas agregat yang terbentuk tergantung
pada keutuhan tanag permukaan agregat pada saat rehidrasi dan kekuatan ikatan
antarkoloid-partikel di dalam agregat pada saat basah. Pentingnya peran lendir
(gum) microbial sebagai agen pengikat adalah menjamin kelangsungan aktivitas
mikroba dalam proses pembentukan ped dan agregasi.
Stabilitas agregat tanah
dinyatakan dalam parameter persentase agregasi (PA), stabilitas agregat (SA),
indek stabilitas agregat (ISA), dan rerata berat diameter (MWD). Perlu
dijelaskan bahwa dalam penelitian ini digunakan 2 jenis ukuran agregat awal
yaitu agregat lolos ayakan 8 mm (Metode Soekodarmodjo et al., 1987)
untuk parameter PA20B, PA03B, PA20K, PA03K, SA20B, SA03B, ISA, MWDk, MWDb;
agregat 8 mm – 4,75 mm untuk SA64ls, SA64al, RSI dan SI; dan menggunakan
agregat berukuran 2 mm – 1 mm (Metode Kemper, 1965) untuk SApiro, SAOx, SADit,
SAcpt, SAlmb, dan SAalk.
Walaupun demikian agregat tanah
yang terbentuk dari proses pengeringan mudah terdispersi kembali. Hasil
penelitian Caron et al. (1992) menunjukkan bahwa persentase agregasi
pada lahan yang ditanami jagung terus-menerus (selama 20 tahun) lebih rendah
dari lahan ditanami 3 tahun bromegrass (sejenis rumput). Dari gambar 1(A)
terlihat bahwa strukturisasi Vertisol paling tinggi diikuti Inceptisol dan
Alfisol. Hal ini diduga berkaitan dengan jenis mineral lempung yang dominan.
Rendahnya strukturisasi Alfisol berkaitan dengan rendahnya kandungan senyawa Fe
oksida dan Fe organik di dalam tanah.
Stabilitas agregat mantap air
agregat di atas 2,0 mm (SA20B), agregat di atas 0,3 mm (SA03B) dan indeks
stabilitas agregat (ISA) rata-rata (dan kisaran) berturut-turut untuk Alfisol
15.18% (2.47-23.80%), 68.44% (58.10-77.40%) dan 29.41% (24.05-31.87%); untuk
Vertisol 37.88% (36.06-39.84%), 83.34% (81.87-84.56%) dan 30.03%
(28.93-31.14%); sedang untuk Inceptisol 25.11% (11.18-41.78%), 77.78%
(71.15-84.72%) dan 30.98% (25.20-35.86%). Berdasarkan harkat Soekodarmodjo et
al. (1984) maka tanah-tanah ini memiliki indeks stabilitas agregat (ISA)
yang tergolong tidak mantab (< 40%).
Di pihak lain dengan metode
Kemper (1965) diperoleh hasil yang cukup tinggi yaitu stabilitas agregat tanah
(SA03B) untuk Alfisol tergolong mantap, Vertisol tergolong sangat mantap dan
Inceptisol tergolong mantap. Menurut Sri Hastuti (komunikasi pribadi) metode De
Boodt (cit. Soekodarmodjo et al., 1984), ISA hanya cocok untuk
penilaian erosi tanah. Amezketa et al. (1996) juga menemukan hal yang
sama bahwa stabilitas agregat mantap air (SA03B) tidak menunjukkan adanya
korelasi yang nyata terhadap komponen erosi tanah (seperti erosi percik, laju
aliran permukaan, laju infiltrasi, dan erosi total). Kondisi ini dapat difahami
bahwa dilihat dari selisih nilai yang begitu besar antara stabilitas agregat di
atas 2 mm (SA20B) dengan stabilitas agregat di atas 0,3 mm (SA03B) yang
mendekati 50%, menunjukkan bahwa agregat yang terbentuk didominasi oleh
agregat-agregat yang berukuran kurang dari 2 mm, dan agregat ini bila terlepas
mudah terangkut oleh aliran air permukaan.
Bahan sementasi baik
berupa senyawa organik maupun oksida Fe-Al kristalin maupun amorf berperan
besar terhadap peningkatan stabilitas agregat. Hasil pelarutan selektif
menunjukkan bahwa stabilitas agregat turun dengan drastis apabila bahan
sementasi agregat dihilangkan, terlihat dari nilai SApiro, SAOx, dan SADit.
Nilai stabilitas agregat pirofosfat, oksalat dan ditionit-sitrat mempunyai
rata-rata (dan kisaran) untuk Alfisol berturut-turut 5.62% (1.80-12.71%),
10.15% (2.21-18.02%).
III.
PELAKSANAAN PRAKTIKUM
A.
Waktu dan Tempat
Praktikum ini
diilaksanakan di laboratorium di Jurusan Tanah pada bulan September-November
2010.
B. Alat dan bahan
Alat yang digunakan
yaitu, 1) Ring sampel, 2) Timbangan digital, 3) Gelas mixer, 4) Alat pengaduk,
5) Tabung silinder, 6) Hydrometer, 7) Alat pengayakan basah, 8) Cawan petri, 9)
Oven, 10) pF meter, 11) Beaker plastic, 12) Piringan alat pengukur limit
liquid, dan 13) Papan kaca.
Bahan
yang digunakan yaitu, 1) Sampel tanah, 2) Air, dan 3) Larutan calgon.
A. Cara Kerja
A. Penetapan Tektur tanah
1. Timbang
50 gr tanah kering udara yang telah diayak pada timbangan digital.
2. Letakkan
tanah pada gelas mixer yang ditambahkan larutan calgon 10 ml dan tambahkan air
sampai campuran ±400 ml.
3. Letakkan
pada alat pengaduk lalu aduk selama 30 menit.
4. Masukkan
kedalam tabung silinder dan tambahkan air sampai batas yang telah ditentukan.
5. Masukkan
hydrometer.
6. Hitung
selama 40 detik lalu lihat nilai pada hydrometer.
7. Catat
hasilnya.
B.
Penetapan
Kadar Air
1. Ambil
sampel tanah dilapangan dengan menggunakan ring sampel.
2. Rendam
ring sampel + sampel tanah selama 24 jam.
3. Masukkan
dalam pF meter pada tekanan 0 bar tunggu selama 24 jam. Timbang kemudian
masukkan kembali ke dalam pF meter pada perlakuan 1 bar, 1.5 bar, 1.8 bar dan
2.0 bar dengn perlakuan yang sama.
4. Catat
hasilnya.
C.
Penetapan
Stabilitas Agregat
1. Timbang
sampel bongkahan tanah sebanyak 250 gr pada masing-masing sampel.
2. Siapkan
ayakan I = 2,00mmm, II = 1,00 mm, III = 500 µm = 0,5 mm, IV = 250 µm = 0,25 mm.
3. Letakkan
sampel tanah diayakan dan masukkan kedalam alat pengayakan basah yang telah
diisi air sampai sampel tanah terendam.
4. Atur
alat selama 30 menit dan ayak.
5. Masukkan
hasilnya dalam cawan petri yang sebelumnya cawan ditimbang terlebih dahulu.
6. Di
oven selama 24 jam.
7. Timbang
sampel tanah dan catat hasilnya.
B.
Penetapan
Indeks Plastisitas
I. Liquid Limit
1. Timbang
tanah sebanyak 100 gram pada masing-masing sampel tanah letakkan pada beaker
plastic.
2. Tambahkan
air sekitar ± 20 ml sampai sampel tanah tercampur dan masukkan dalam piringan
alat pengukur liquid limit. Kerok tanah bagian tengah piringan selebar ± 1 cm.
3. Kemudin
ketok sampel tanah sampai padat minimal 25 kali, lakukan hal yang sama untuk
smpel yang kedua.
4. Masukkan
masing-masing sampel kedalam cawan
petri, timbang dan masukkan dalam oven dengan suhu 104oC selama 24
jam.
5. Setelah
kering keluarkan dan dinginkan.
6. Kemudian
timbang sampel tanah dan catat hasilnya.
7. Hitung
kadar airnya.
II. Plastic Limit
1.Timbang
8 gram masing-masing sampel tanah (tanah basah dan tanah kering) masukkan dalam
beaker plastic.
2.Tambahkan
air dalam beaker plastic sampai sampel tanah dan air menyatu/homogen. Jangan
sampai terlalu basah atau terlalu kering.
3.Bentuk
sampel tanah yang telah agak basah menjadi seperti bola lalu digulung di papan
kaca hingga menjadi seperti silinder yang panjang. Setelah itu potong jadi
bagian kecil dan bentuk bola kembali, kemudian buat seperti silinder lagi.
4.Kemudian
potong kembali sampel tanah tersebut dan stukan kembali.
5.Lakukan
sampai sampel tanah tidak dapat menyatu lagi.
6.Timbang
sampel tanah letakkan dalam cawan petri yang
telah ditimbang beratnya.
7.Kemudian
oven dengan suhu 104oC selama 24 jam kemudian timbang kembali.
IV.
HASIL
DAN PEMBAHASAN
A. HASIL
1. Tekstur
|
Sampel
|
R1
|
R2
|
%P
|
%L
|
%D
|
|
Tanah
Kering
|
12
|
9
|
70,4
|
23,6
|
6
|
|
Tanah
Basah
|
12
|
10
|
70,4
|
25,6
|
4
|
Perhitungan
W
= 50 gr
T
= T1 = T2 = 27OC
Tanah
Kering :
%
Pasir = (W – ( R1 + (T1 - 20) x
0,4 )) x 2
= (50 – 12 + ( 27 – 20)
x 0,4)) x 2
= 70,4%
%Liat = (R2 + (T2
– 20) x 0,4) x 2
= (9 – (27 – 20) x 0,4)
x 2
= 23,6%
%Debu = 100% - (%Pasir + %Liat)
= 100% - (70,4% + 23,6%)
= 6%
Tanah
Basah :
%
Pasir = (W – ( R1 + (T1 - 20) x
0,4 )) x 2
= (50 – 12 + ( 27 – 20)
x 0,4)) x 2
= 70,4%
%Liat = (R2 + (T2
– 20) x 0,4) x 2
= (10 – (27 – 20) x 0,4)
x 2
= 25,6%
%Debu = 100% - (%Pasir + %Liat)
= 100% - (70,4% + 25,6%)
= 4%
2. Stabilitas Agregat
|
Sampel
|
L1
|
L2
|
L3
|
L4
|
|
Tanah Kering
|
97,95 gr
|
9,08 gr
|
15,04 gr
|
18,2 gr
|
|
Tanah Basah
|
52,04 gr
|
6,52 gr
|
8,33gr
|
8,33 gr
|
Perhitungan
:
-1,00
mm = ( 1mm + 2 mm) / 2 = 1,5 mm
-
0,5 mm = (0,5 mm + 1 mm) / 2 = 0,75 mm
-
0,25 mm = (0,25 mm + 0,5 mm) / 2 = 0,375 mm
Agregat
untuk tanah kering :
·
1,5 mm x 9,08 gr = 13,62 mmg
·
0,75 mm x 15,04 gr = 11,28 mmg
·
0,375 mm x 18,2 gr = 6,825 mmg
Jumlah
agregat makro = 13,62 + 11,28 = 24,9 mmg
Jumlah
agregat mikro = 6,825 mmg
Agregat
untuk tanah basah :
·
1,5 mm x 6,52 gr = 9,78 mmg
·
0,75 mm x 8,33 gr = 6,25 mmg
·
0,375 mm x 8,33 gr = 3,12 mmg
Jumlah
agregat makro = 9,78 + 6,25 = 16,03 mmg
Jumlah
agregat mikro = 3,12 mmg
3. Kadar air
Tabel
hasil pengukuran :
|
Tekanan
|
Berat tanah basah (gr)
|
Berat tanah kering (gr)
|
||
|
Sampel 1
|
Sampel 2
|
Sampel 1
|
Sampel 2
|
|
|
0 bar
|
55,05
|
59,97
|
55,39
|
53,79
|
|
1,0 bar
|
54,02
|
60,21
|
55,91
|
55,59
|
|
1,5 bar
|
54,12
|
60,32
|
56,18
|
55,84
|
|
1,8 bar
|
54,04
|
60,28
|
56,02
|
55,67
|
|
2,0 bar
|
54,02
|
60,28
|
55,99
|
55,60
|
Grafik
kadar air dan tekanan :
1.
Sampel 1 Basah
2.
Sampel 2 basah
3.
Sampel 1 kering
4.
Sampel 2 kering
4. Indeks Plastisitas
a. Liquid Limit
|
Sampel
|
BC
|
Sebelum di oven + BC
|
Sesudah
di oven + BC
|
Berat
tanah awal
|
Berat
tanah akhir
|
|
Tanah kering
|
46,90
gr
|
109,03
gr
|
84,74
gr
|
62,13
gr
|
37,84
gr
|
|
Tanah Basah
|
42,68
gr
|
120,20
gr
|
85,77
gr
|
77,52
gr
|
43,09
|
b.
Plastic
Limit
|
Sampel
|
BC
|
Sebelum di oven + BC
|
Sesudah
di oven + BC
|
Berat
tanah awal
|
Berat
tanah akhir
|
|
Tanah kering
|
28,83
gr
|
39,30
gr
|
35,99
gr
|
10,47
gr
|
7,16
gr
|
|
Tanah Basah
|
22,79
gr
|
31,61
gr
|
29,90
gr
|
8,82
gr
|
7,11
gr
|
B.
PEMBAHASAN
1.
Tekstur
tanah
Pada
praktikum penetapan tekstur dilaboratorium dengan menggunakan alat hydrometer
didapatkan hasil pada sampel tanah kering persen pasir yaitu sebesar 70,4%,
persen liat 23,6 % dan persen debu sebesar 6%. Hal ini menunjukkan bahwa fraksi
pasir mendominasi sampel tanah ini, tekstur tanah ini adalah termasuk pada liat
berpasir.
Pada
sampel kedua pada tanah basah didapatkan hasil yang tidak berbeda jauh yaitu
sebesar 70,4% fraksi pasir, 25,6% fraksi liat dan 4% fraksi debu. Sama seperti
tanah pada lahan kering tanah pada lahn bsah ini juga memiliki tekstur liat
berpsir. Penentuan tekstur dengan menggunakan metode hydrometer ini prinsipnya
didasarkan pada kecepatan jatuh partikel tanah ke dasar permukaan air.
Tekstur tanah disini
dapt didefinisikan sebagai perbandingan relative antara fraksi pasir, debu dan
liat yang dinyatakan dalam persen. Tekstur
tanah penting kita ketahui oleh oleh karena posisi ketiga fraksi butir-butir
tanah tersebut akan menentukan sifat-sifat fisika, dan kimia tanah. Sebagai
contoh besarnya lapangan pertukaran ion-ion dalam tanah amat ditentukan oleh
tekstur tanah. Sifat kimia, fisika dan mineralogi partikel tanah
tergantung pada ukuran partikelnya.Semakin kecil ukuran partikel maka luas
permukaannya semakin besar. Jadi luas permukaan fraksi lempung > fraksi
debu> pasir. Tekstur
tanah diartikan sebagai proporsi pasir, debu dan liat yang dinyatakan dalam %.
2.
Stabilitas Agregat
Penentuan stabilitas agregat disini diperlukan untuk
mengetahui jumlah agregat makro dan agregat mikro suatu jenis tanah tertentu.
Dari praktikum ini didapat jumlah agregat makro yakni sebanyak 24,9 mgr dan
agregat mikronya 6,825 mgr pada tanah lapangan kering dan untuk tanah pada
kondisi basah didapatkan hasil jumlah agregat makro sebesar 16,03 mgr dan agregat mikronya sebesar 3,12
mgr. penentuan stabilitas agregat ini menggunkn alat pengayakan basah dimana
alat harus diisi air hingga sampel tanah terendam. Hal inilah yang menyebabkan
banyaknya berat tanah yang hilang.
Berat tanah berkurang karena partikel tanah yang sangat
halus yang dapat meloloskan partikelnya pada ayakan akan larut bersama air dan
kemudian mengendap didasar alat pengayakan basah. Dari praktikum ini diketahui
tanah yang memiliki jumlah agregat mikro yang lebih besar dari pada agregat
makronya, tanah tersebut lebih tidak mantap atau tidak stabil. Begitu juga
sebaliknya jika agregat makronya lebih besar.
Kemantapan agregat adalah ketahanan rata-rata agregat
tanah melawan pendispersi oleh benturan tetes air hujan atau penggenangan air.
Kemantapan tergantung pada ketahanan jonjot tanah melawan daya dispersi air dan
kekuatan sementasi atau pengikatan. Struktur tanah disyarati oleh tekstur,
adanya bahan organik dan bahan-bahan perekat lain serta nisbah atau
perbandingan antara berbagai kation yang ada dalam tanah. Struktur tanah
berpengaruh penting atas regim udara dan air dalam tanah, antaran hidrolik dan
konsekuensinya yang berpengaruh atas pertumbuhan akar dan kegiatan biologi
dalam tanah.
3.Kadar
Air
Penetapan kadar
air pada praktikum ini menggunakan alat gravimetric (pF meter). Alat ini
prinsip kerjanya mengalirkan air untuk memompa tekanan agar tetp stabil pada
panel yang akan digunakan. Alat ini mempunyai kapasitas tekanan sebesar 2 bar.
Pada percobaan yang dipakai yaitu pada tekanan 0 bar, 1 bar, 1,5 bar, 1,8 bar
dan 2,0 bar.
Kadar
air disini dapat diartikan : Kadar air adalah jumlah air yang masuk kedalam
tanah yang dinyatakan dalam persen. Pada volume tanah tertentu kadar air
biasanya tinggi, kekurangan udara dapat menjadi penghambat pertumbuhan maksimum
pada kelembaban tanah berada pada sekitar kapasistas lapang. Kadar air tanah
dibagi menjadi tiga bagian yaitu air berlebihan air tersedia dan air tidak
tersedia.
Data
yang diperoleh tersebut dapat dihubungkan dengan grafik hubungan antara tekanan
dan berat tanah yang diamati, maka dapat dilihat dengan jelas peranan tekanan
terhadap jumlah kandungan air tanah.
4.
Indeks
Plastisitas
Indeks plastisitas disini mencakup tentang liquid limit
atau batas cairan dan plastic limit atau batas plastis. Pada percobaan
penentuan batas cairan dimana contoh tanah yang dimasukkan dan diketok sampai
menyatu kembali, semakin cepat menyatu berarti cairan yang dikandung tanah
tersubut tinggi dan sebaliknya jika tanah lambat menyatu berarti kandungan cairan
sedikit, batas cairannya rendah. Pada tanah basah hanya diperlukan 25 kali
ketuk tetapi saat perlakuan pada tanah lapangan kering membutuhkan >100 kali
ketukan baru tanah dapat menyatu kembali. Cairan dalam tanah menentukan baik
tidaknya tanah tersebut untuk pertanian. Tanah yang baik memiliki batas cairan
60% atau tanah berada pada kondisi kapasitas lapang.
Pada percobaan yang selanjutnya yaitu penentuan batas
plastis tanah. Diketahui bahwa setelah tanah digulung dan dipisahkan dan
berulang-ulang dilakukan hal yang sama didapatkan bahwa tanah pada lapangan
basah memiliki tingkat plastisitas yang lebih tinggi. Ini diketahui dari
penggulungan tanah, sampel tanah basah lebih lama dapat dibentuk, dipisahkan
dan disatukan kembali. Sedangkan pada tanah dengan lapangan kering memiliki
tingkat plastisitas yang lebih rendah.
Dapat juga ditentukn dari tekstur tanah tersebut tanah
basah memiliki fraksi liat yang lebih
banyak. Fraksi liat memiliki plastisitas yang tinggi. Tanah dengan
plastisitas tinggi dalam keadaan kadar air rendah atau hisapan yang tinggi akan
menarik air lebih kuat dibanding dengan tanah yang sama dengan kadar air yang
lebih tinggi. Perubahan kadar air pada zona aktif dekat permukaan tanah, akan
menentukan besarnya plastisitas. Pada zona ini terjadi perubahan kadar air dan
volume yang lebih besar. Variasi peresapan dan penguapan mempengaruhi perubahan
kedalaman zona aktif. Keberadaan fasilitas seperti drainase, irigasi, dan kolam
akan memungkinkan tanah memiliki akses terhadap sumber air. Keberadaan air pada
fasilitas tersebut akan mempengaruhi perubahan kadar air tanah. Selain itu
vegetasi seperti pohon, semak, dan rumput menghisap air tanah dan menyebabkan
terjadinya perbedaan kadar air pada daerah dengan vegetasi berbeda.
V.
KESIMPULAN
DAN SARAN
1.
Kesimpulan
Dari
praktikum ini dapat disimpulkan bahwa:
1. Sifat-sifat
fisik tanah tergantung pada jumlah, ukuran, bentuk, susunan, dan komposisi
mineral dari partikel-partikel tanah;. macam dan jumlah bahan organik, volume
dan bentuk pori-porinya serta perbandingan air dan udara menempati pori-pori
pada waktu tertentu.
2. Tekstur
tanah disini dapt didefinisikan sebagai perbandingan relative antara fraksi
pasir, debu dan liat yang dinyatakan dalam persen.
3. Dari
praktikum ini diketahui tanah yang memiliki jumlah agregat mikro yang lebih
besar dari pada agregat makronya, tanah tersebut lebih tidak mantap atau tidak
stabil. Begitu juga sebaliknya jika agregat makronya lebih besar.
4. Kadar
air adalah jumlah air yang masuk kedalam tanah yang dinyatakan dalam persen.
5. Indeks
plastisitas disini mencakup tentang liquid limit atau batas cairan dan plastic
limit atau batas plastis.
2.
Saran
Sebaiknya adanya penambahan alat dalam praktikum sehingga
setiap kelompok dapat melakukan praktikum secara bersama dan perlunya perawatan
terhadap alat-alat yang sudah ada.
DAFTAR PUSTAKA
Kartasapoetra,A.G dkk. 1991. Dasar-Dasar
Ilmu Tanah. Reneka Cipta.Jakarta.
Hanafiah,
kemas ali. 2005. Dasar-Dasar Ilmu Tanah. PT Rajagrafindo Persada. Jakarta.
Hardjowigno, Sarwono. 1995. Ilmu Tanah. Kanisus :
Yogyakarta.
Sutanto,Rachman. 2005. Dasar-daar Ilmu Tanah. Kanisus: Yogyakarta.
Utomo,
Hadi, dkk.1995. Hubungan Tanah, Air Dan Tanaman. Ikip Semarang Press.
Semarang.
RIWAYAT
HIDUP
Nama : Sartika
NIM : 05081006006
Prodi : Teknik Pertanian
Jurusan : Teknologi Pertanian
Terlahir ke dunia ini di desa kecil Pangkalan Gelebak,
Banyuasin pada tanggal 12 April 1991 silam atas kehendak Allah SWT melalui
hamba Nya, sepasang suami istri yang bernama Dul Manap dan Fatimah. Yang selalu
senantiasa memberikan do’a mereka buat buah hati tercinta.
Memulai kegitan pendidikannya di SDN Pangkalan Gelebak
pada tahun 1996. Pada tahun 2002 melanjutkan pendidikannya di SMP Negeri 1
Rambutan. Dan kemudian melanjutkan pendidikan di SMA Negeri 4 Palembang tahun
2005. Sekarang sedang menjalani studinya di Universitas Sriwijaya jurusan
Teknologi Pertanian semester lima.
Semua apa yang sedang dilakukannya ini semata demi
cita-cita yang diimpikan dan ini semua dipersembahkan untuk membahagiakan kedua
orang tuanya yang terkasih yang senantiasa memberikan dukungan motivasi agar
kelak menjadi orang yang berguna dimanapun berada dan untuk siapapun.
terima kasih kak tika atas bantuan materinya :)
BalasHapus