OLEH :

FAKULTAS PERTANIANUNIVERSITAS SWADAYA GUNUNG JATI CIREBON

2011

WIJAYA

DASAR-DASAR ILMU TANAH

SIFAT FISIK TANAH

IV. SIFAT FISIK TANAH

AIR

UDARA

PADATAN

Massa Air = MAVolume Air = VA

Massa Udara = 0Volume Udara = VU

Massa Padatan = MpVolume Padatan = Vp

1. Kerapatan Jenis Zarah

Massa Padatan atau Bobot Kering Mutlakdiperoleh dengan cara memanaskan tanah padasuhu 105 0C selama 48 jam.

Nilai KJZ = 2,60 – 2,75 g/cm3 tergantung darikadar bahan organik dan mineral berat.

IV. SIFAT FISIK TANAH

2. Bobot Isi :

IV. SIFAT FISIK TANAH

Nilai BI = 1,1 – 1,8 g/cm3 tergantung dari kadarbahan organik, tekstur, struktur tanah.

Bobot tanah seluas 1 hektar, tebal 20 cm denganbobot isi 1,2 g/cm3 = 2400 ton.

Luas 1 Ha = 10.000 m2

Bobot tanah seluas 1 hektar, tebal 20 cm denganbobot isi 1,2 g/cm3 = 2400 ton.

Tebal 20 cm = 0,20 m Volume = 10.000 m2 x 0,20 cm = 2.000 m3

Bi = 1,2 g/m3 = 1200 kg/m3

Bobot Tanah = BI x VolumeBobot Tanah = 2000 m3 x 1200 kg/m3

Bobot Tanah = 2400 ton.

IV. SIFAT FISIK TANAH

3. Porositas Total

Volume Udara + Volume AirPT = x 100 %

Volume Total

Pada tanah berpasir nilai PT = 35 – 50%, tanahberliat 40 – 60%, tergantung dari kadar bahanorganik, tekstur, struktur tanah .

Bobot IsiPT = 1 – x 100 %

Kerapatan Jenis Zarah

IV. SIFAT FISIK TANAH

3. Porositas Total

Bobot IsiPT = 1 – x 100 %

Kerapatan Jenis Zarah

Porositas Total tanah yang mempunyai BI = 1,2g/cm3 dan KJZ = 2,6 g/cm3 adalah :

1,2PT = 1 – x 100 % = 54 %

2,6

IV. SIFAT FISIK TANAH

4. Tekstur Tanah :

Tekstur tanah adalah perbandingan relatif dariukuran butir tanah (pasir, debu dan liat) dalamsuatu massa tanah

Pasir = 50 µm – 2 mmDebu = 2 µm – 50 µmLiat < 2 µm

IV. SIFAT FISIK TANAH

Penentuan Tekstur Tanah :Di Lapang : Memirid massa tanah sedikit yangtelah dibasahi diantara ibu jari dan jari telunjuk.Di Labaratorium : Meggunakan Metode Pipet atasdasar Hukum Stokes.

Akan diketahui persentase pasir, debu dan liat.

Tekstur tanah ditentukan menggunakan baganSegitiga Tekstur Tanah.

IV. SIFAT FISIK TANAH

Segitiga Tekstur Tanah :

IV. SIFAT FISIK TANAH

5. Struktur Tanah :Struktur tanah adalah susunan butir tanah secaraalami menjadi agregat dengan bentuk tertentu dandibatasi oleh bidang-bidang.

Agregat ini terjadi karena butir-butir pasir, debudan liat terikat satu sama lain oleh perekat (bahanorganik, oksida-oksida besi).Tanah dengan struktur baik (granular, remah)mempunyai tata udara dan air yang baik, unsur-unsur hara lebih mudah tersedia dan mudah diolah

IV. SIFAT FISIK TANAH

Penentuan Struktur Tanah :Dilakukan di lapang, meliputi :

Bentuk dan susunan agregat (Tipe Struktur) :lempeng, prisma, tiang, sudut, kubus membulat ataugumpal, kersai atau butir, remah dan tanpa struktur(lepas dan pejal atau masive),Ukuran agregat (Kelas Struktur) : sangat halus, halus,sedang, besar dan sangat besarKemantapan agregat (Taraf Perkembangan), yaitulemah, cukup dan kuat.

IV. SIFAT FISIK TANAH

6. Kadar Air dan pF

IV. SIFAT FISIK TANAH

Kadar dapat dinyatakan dengan persen bobot atau persen volume.

KA (% Vol) = KA % Bobot x BI

6. Kadar Air dan pF

Jadi bila lahan seluas 1 hektar, bobot isi tanah 1,2g/cm3, kadar air tanah sampai kedalaman 20 cmsebesar 20 % bobot dan kadar air pada kapasitaslapang 45 % bobot, maka jumlah air yang harusditambahkan untuk mencapai kapasitas lapangadalah 25 % bobot = 30 % volume atau sebanyak600 m3 (diperoleh dari 30 % x 10.000 m2 x 0,2 m).

IV. SIFAT FISIK TANAH

6. Kadar Air dan pF

Retensi Pergerakan Dlm Tanah Serapan

Pergerakan Dlm Tanaman Hilang ke Atmosfer

Energi Bebas

Pot. Gravitasi Pot. Matriks Pot. Osmotik

Gaya Gravitasi Partikel Tanah Ion , Bahan terlarut

Tegangan (Hisapan)

IV. SIFAT FISIK TANAH

6. Kadar Air dan pF

Air dalam tanah akan bergerak dari tempatberpotensial tinggi ke tempat berpotensial rendah,atau dari tempat bertegangan (hisapan) rendah ketempat bertegangan (hisapan) tinggi

Satuan hisapan = bar atau atmosfer, yaitu rata-ratatekanan udara pada permukaan laut (1,0336 kg/cm2).Satuan Lainnya adalah pF, yaitu logaritma tinggi(cm) kolom air dalam tanah

IV. SIFAT FISIK TANAH

6. Kadar Air dan pF

Nilai pF = 0 – 7. Nilai pF = 0 berada pada tanah yangjenuh air (tanah setelah hujan lebat atau irigasi danpada sub soil yang jenuh air). Nilai pF = 7 beradapada tanah kering mutlak.

IV. SIFAT FISIK TANAH

6. Kadar Air dan pF Tinggi Kolom Air

(cm)pF atau Log.

Tinggi Kolom AirBar atau Atmosfer

1 0 0,001100 2 0,1346 2,54 0,346

1.000 3 110.000 4 1015.849 4,2 15,831.623 4,5 31,6

100.000 5 10010.000.000 7 10.000

IV. SIFAT FISIK TANAH

6. Kadar Air dan pF

Faktor-faktor yang mempengaruhijumlah air tersedia bagi tanaman :

Kadar Bahan OrganikTekstur TanahKetebalan Solum

IV. SIFAT FISIK TANAH

7. Konsistensi Tanah

Konsistensi tanah adalah daya tahan tanahterhadap pengaruh-pengaruh luar yang akanmengubah bentuknya.

Tanah Pasir

Lepas,Aerasi ,Drainase Baik

Tanah Liat

Lekat, Aerasi ,Drainase Jelek

Mudah Diolah Sulit Diolah

IV. SIFAT FISIK TANAH

Penentuan Konsistensi Tanah

1. Keadaan Basah (Kadar Air > Kapasitas Lapang)

Memirid tanah diantara telunjuk dan ibu jari yaitu untuk menentukan kelekatan (daya adhesi) dan plastisitas atau kekenyalan (daya kohesi).

Kelekatan tanah digolongkan kedalam tidak lekat, agak lekat, lekat dan sangat lekat. Sedangkan plastisitas digolongkan menjadi tidak plastis, agak plastis, plastis dan sangat plastis.

IV. SIFAT FISIK TANAH

Penentuan Konsistensi Tanah 2. Keadaan Lembab ( KL < KA < TLP )

Dengan cara menekan massa tanah. Dalamkeadaan lembab, konsistensi tanah dibagidigolongkan menjadi lepas, sangat gembur,gembur, teguh dan sangat teguh.

Digolongkan menjadi lepas, lemah, agak keras,keras, sangat keras dan ekstrim keras.

3. Keadaan Kering ( KA > TLP )

IV. SIFAT FISIK TANAH

Angka Atterberg :

Angka Atterberg merupakan batas-batas konsistensitanah yang dinyatakan dengan angka kadar air.

Sifat-sifat Tanah yang Berhubungan : Batas Mengalir (Batas Plastis Atas) :1.

Merupakan kadar air dimana tanah menjadisetengah cair.Menunjukkan jumlah air terbanyak yang dapatditahan oleh tanah dalam keadaan tidak alami .Tanah dapat melekat pada alat pengolah tanah.

IV. SIFAT FISIK TANAH

Batas Melekat : 2.

Merupakan kadar air dimana tanah mulai tidak melekat pada benda lain.

Tanah bersifat plastis, dapat dibuat gulungan, pita dan tidak patah bila digolek-golekan. Apabila tidak bisa dibuat gulungan atau pita berarti tanah tersebut tidak plastis.

IV. SIFAT FISIK TANAH

Batas Menggolek (Batas Plastis Bawah) : 3.

Merupakan kadar air dimana tanah tidak dapat digolek-golekkan, kalau digolek-golekkan akan pecah ke segala arah.

IV. SIFAT FISIK TANAH

Indeks (Angka) Plastisitas : 4.

Merupakan selisih kadar air pada batas mengalir dan kadar air pada batas menggolek.

Merupakan selisih kadar air pada batas melekat dan kadar air pada batas menggolek.

Jangka Olah : 5.

IV. SIFAT FISIK TANAH

Batas Ganti Warna (Titik Ubah) : 6.

Merupakan batas terendah kadar air yang dapat diserap oleh tanaman.

Air Tersedia : 7.

Merupakan selisih kadar air pada batas mengalir dan kadar air pada batas ganti warna.

IV. SIFAT FISIK TANAH

Kering BasahPadat Gembur Plastis Cair

Batas AlirBatas Kerut Batas GolekBatas Lekat

= Jangka Olah= Indeks Plastisitas

IV. SIFAT FISIK TANAH

8. Warna Tanah

Perbedaan warna tanah karena perbedaankandungan bahan organik, atau mineral tertentu(Hematit, Kuarsa dll)

Warna tanah ditentukan dengan caramembandingkan warna tanah dengan warna yangterdapat pada buku “Munsell Soil Color Chart”.

IV. SIFAT FISIK TANAH

8. Warna Tanah

Warna tanah dinyatakan dalam 3 satuan, yaitukilap (hue), nilai (value) dan kroma (chroma).Kilap : panjang gelombangNilai : kebersihan (gelap terangnya warna)Kroma : kemurnian relatif dari spektrum warna.

IV. SIFAT FISIK TANAH

8. Warna Tanah Hue

10 YR 10 YR 7,5 YR 5 YR 2,5 YR 2,5 Y 5 Y 5 R

Value

3 4 5 6 7 8

Putih 9

Hitam 2 0 2 4 6 8

Kroma

IV. SIFAT FISIK TANAH

9. Nilai COLE

Nilai COLE menunjukkan besarnya derajatpengembangan dan pengerutan tanah (padatanah Grumosol atau order Vertisol). Tanahdengan kandungan mineral Montmorilonitmempunyai nilai COLE 0,03 sampai 0,18.

IV. SIFAT FISIK TANAH

10. N-Value Nilai Nilai n-Value merupakan nilai kematangan tanah(biasanya digunakan sebagai petunjuk tingkatkematangan tanah organik).

A – 0,2 R N-Value =

L + 3 H A = Kadar Air pada Kapasitas LapangR = Persentase Debu dan PasirL = Persentase iatH = Persentase Bahan Organik = 1,724 x % C-Organik

IV. SIFAT FISIK TANAH

10. N-Value

N > 1,0 =

tanah masih mentah, encer, selalu jenuh air, kemampuan menyangga beban sangat rendah, penyusutan besar.

0,7 ≤ N ≤ 1,0 = tanah agak matang, agak sulit lewat sela jari, selalu jenuh air.

N < 0,7 =tanah matang, tidak dapat lewat sela jari, kadar air dibawah kapasitas lapang.

IV. SIFAT FISIK TANAH

sebagai petunjuk tingkat kematangantanah organikpetunjuk kemampuan tanah menyanggabebanmenunjukkan besarnya penyusutan(subsidence) karena perbaikan drainase

Kegunaan N-Value

IV. SIFAT FISIK TANAH

Kedalaman Efektif Drainase : (1) Drainase Permukaan, dan (2) Drainase Dalam Padas (Pan)

11. Sifat Fisik Lainnya

IV. SIFAT FISIK TANAH