Fisika Lingkungan

Tugas Fisika Lingkungan

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pemahaman fungsi tanah sebagai media tumbuh kembang peradaban manusia

beralih dari manusia pengumpul pangan tidak menetap menjadi manusia pemukim. Pada

tahap berikutnya mulai berkembang pemahaman fungsi tanah sebagai enyedia penyedia

nutrisi (kesuburan tanah).

Dinamika dan evolusi alam ini terhimpun dalam definisi tanah sebagai bahan

mineral yang tidak padat, terletak di permukaan bumi yang telah dan akan tetap

mengalami perlakuan dan dipengaruhi oleh factor-faktor genetic dan lingkungan yang

mengikuti bahan induk,iklim(termasuk kelembaban dan suhu),organisme(macro dan

micro) dan topografi pada suatu peride tertentu.

Satu pencari beda utama adalah tanah ini secara fisik, kimiawi dan biologis, serta

ciri-ciri lainnya umumnya berbea dianding bahan induknya, yang variasinya tegantung

pada factor-faktor pembentuk tanah terebut.

Pengertian ini disebut sebagai devinisi pedalogis (pedo=gumpal tanah).menurut

darmawijaya(1990) lebih menitik beratkan sebagai acuan dasar dalam pengethun alam

murni dalam hal:

1. Asal mula dan pembentukan tanah yang tercakup dalam bidang kajian tanah genesis.

2. Nama-nama,sistimatik,sifat kemampuan dan berbagai jenis tanah yang tercakup

dalam bidang kajian genesis tanah.

Hasil kajian tanah,secara pedagogis ini dapat dimanfaatkan sebagai acuan dalam

pemanfaatan masing-masing jenis tanah secra efisien dan rasional.

Tanah sebagai media tumbuh mempunyai empat fungsi utama,antara lain sebagai

berikut:

1. Tempat tumbuh dan berkembangnya perakaran yang mempuyai dua peran utama:

a) Penyongkong tegak tumbuhnya trubus(bagian atas tanaman)

b) Sebagai penyerap zat-zat yang di butukan tanaman

2. Penyedia kebutuhan pimer tanaman ntuk melaksanakan aktivitas metebolismenya,

baik selama pertumbuhan maupun untuk bereproduksi, meliputi, air, udara dan unsur-

unsur hara.

1


3. Penyedia kebutuhan sekunder tnaman yang dalam menunjang aktivitasya supaya

berlangsung optium,meliputi zat-zat aditif yang di produksi oleh biota terutama micro

flora tanah seperti:

a) Zat-zat pemacu tumbuh(hormone,vitamin dan asam-asam organic khas)

b) anti biotik dan toksin yang befungsi sebagai anti hama penyakit tanaman di dalam

tanah

c) senyawa-senyawa atau enzim yang berfungsi dalam penyediaan kebutuhan primer

tersebut aau transformator zat-zat taksis external seperti pestisida dan limbah

industry yang berbahaya.

4. Habitat biota tanah,baik yang berdampak positif karena terlibat langsung atau tak

langsung dalam penyediaan kebutuhan primer dan skunder tanaman tersebut maupun

berdampak negative karena merupakan hama penyakit tanaman.

1.2 Tujuan

Setelah mempelejari materi ini secara seksama,maka para mahasiswa diharapkan

dapat memahami dan menjelaskan tentang sejarah perkembangan dan pengertian

tanah,komponen penyusun dan factor-faktor yang mempengaruhinya serta kegunaan

tanah .untuk mendapatkan nilai tugas mata kuliah fisika lingkungan.

2


BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Pengertian Tanah

Tanah (bahasa Yunani: pedon; bahasa Latin: solum) adalah bagian kerak bumi yang

tersusun dari mineral dan bahan organik. Tanah sangat vital peranannya bagi semua

kehidupan di bumi karena tanah mendukung kehidupan tumbuhan dengan menyediakan

hara dan air sekaligus sebagai penopang akar. Struktur tanah yang berongga-rongga juga

menjadi tempat yang baik bagi akar untuk bernafas dan tumbuh. Tanah juga menjadi

habitat hidup berbagai mikroorganisme. Bagi sebagian besar hewan darat, tanah menjadi

lahan untuk hidup dan bergerak.

Ilmu yang mempelajari berbagai aspek mengenai tanah dikenal sebagai ilmu tanah.

Dari segi klimatologi, tanah memegang peranan penting sebagai penyimpan air dan

menekan erosi, meskipun tanah sendiri juga dapat tererosi. Komposisi tanah berbeda-beda

pada satu lokasi dengan lokasi yang lain. Air dan udara merupakan bagian dari tanah.

Tanah berasal dari pelapukan batuan dengan bantuan organisme, membentuk tubuh

unik yang menutupi batuan. Proses pembentukan tanah dikenal sebagai ”pedogenesis”.

Proses yang unik ini membentuk tanah sebagai tubuh alam yang terdiri atas lapisan-

lapisan atau disebut sebagai horizon tanah. Setiap horizon menceritakan mengenai asal

dan proses-proses fisika, kimia, dan biologi yang telah dilalui tubuh tanah tersebut.

Hans Jenny (1899-1992), seorang pakar tanah asal Swiss yang bekerja di Amerika

Serikat, menyebutkan bahwa tanah terbentuk dari bahan induk yang telah mengalami

modifikasi/pelapukan akibat dinamika faktor iklim, organisme (termasuk manusia), dan

relief permukaan bumi (topografi) seiring dengan berjalannya waktu. Berdasarkan

dinamika kelima faktor tersebut terbentuklah berbagai jenis tanah dan dapat dilakukan

klasifikasi tanah.

2.2 Proses Pembentukan Tanah

Tubuh tanah (solum) tidak lain adalah batuan yang melapuk dan mengalami proses

pembentukan lanjutan. Usia tanah yang ditemukan saat ini tidak ada yang lebih tua

daripada periode Tersier dan kebanyakan terbentuk dari masa Pleistosen. Tubuh tanah

terbentuk dari campuran bahan organik dan mineral. Tanah non-organik atau tanah

mineral terbentuk dari batuan sehingga ia mengandung mineral. Sebaliknya, tanah

3


organik (organosol/humosol) terbentuk dari pemadatan terhadap bahan organik yang

terdegradasi.

Tanah organik berwarna hitam dan merupakan pembentuk utama lahan gambut dan

kelak dapat menjadi batu bara. Tanah organik cenderung memiliki keasaman tinggi

karena mengandung beberapa asam organik (substansi humik) hasil dekomposisi berbagai

bahan organik. Kelompok tanah ini biasanya miskin mineral, pasokan mineral berasal

dari aliran air atau hasil dekomposisi jaringan makhluk hidup. Tanah organik dapat

ditanami karena memiliki sifat fisik gembur (sarang) sehingga mampu menyimpan cukup

air namun karena memiliki keasaman tinggi sebagian besar tanaman pangan akan

memberikan hasil terbatas dan di bawah capaian optimum.

Tanah non-organik didominasi oleh mineral. Mineral ini membentuk partikel

pembentuk tanah. Tekstur tanah demikian ditentukan oleh komposisi tiga partikel

pembentuk tanah: pasir, lanau (debu), dan lempung. Tanah pasiran didominasi oleh pasir,

tanah lempungan didominasi oleh lempung. Tanah dengan komposisi pasir, lanau, dan

lempung yang seimbang dikenal sebagai geluh (loam).

Warna tanah merupakan ciri utama yang paling mudah diingat orang. Warna tanah

sangat bervariasi, mulai dari hitam kelam, coklat, merah bata, jingga, kuning, hingga

putih. Selain itu, tanah dapat memiliki lapisan-lapisan dengan perbedaan warna yang

kontras sebagai akibat proses kimia (pengasaman) atau pencucian (leaching). Tanah

berwarna hitam atau gelap seringkali menandakan kehadiran bahan organik yang tinggi,

baik karena pelapukan vegetasi maupun proses pengendapan di rawa-rawa. Warna gelap

juga dapat disebabkan oleh kehadiran mangan, belerang, dan nitrogen. Warna tanah

kemerahan atau kekuningan biasanya disebabkan kandungan besi teroksidasi yang tinggi;

warna yang berbeda terjadi karena pengaruh kondisi proses kimia pembentukannya.

Suasana aerobik/oksidatif menghasilkan warna yang seragam atau perubahan warna

bertahap, sedangkan suasana anaerobik/reduktif membawa pada pola warna yang

bertotol-totol atau warna yang terkonsentrasi.Struktur tanah merupakan karakteristik fisik

tanah yang terbentuk dari komposisi antara agregat (butir) tanah dan ruang antaragregat.

Tanah tersusun dari tiga fasa: fasa padatan, fasa cair, dan fasa gas. Fasa cair dan gas

mengisi ruang antaragregat. Struktur tanah tergantung dari imbangan ketiga faktor

penyusun ini. Ruang antaragregat disebut sebagai porus (jamak pori). Struktur tanah baik

bagi perakaran apabila pori berukuran besar (makropori) terisi udara dan pori berukuran

kecil (mikropori) terisi air. Tanah yang gembur (sarang) memiliki agregat yang cukup

4


besar dengan makropori dan mikropori yang seimbang. Tanah menjadisemakin liat

apabila berlebihan lempung sehingga kekurangan makropori.

2.3 Struktur Lapisan Tanah

Bumi telah terbentuk sekitar 4,6 milyar tahun yang lalu. Bumi merupakan planet

dengan urutan ketiga dari delapan planet yang dekat dengan matahari. Jarak bumi dengan

matahari sekitar 150 juta km, berbentuk bulat dengan radius ± 6.370 km. Bumi

merupakan satu-satunya planet yang dapat dihuni oleh berbagai jenis mahluk hidup.

Permukaan bumi terdiri dari daratan dan lautan. Secara struktur, lapisan bumi dibagi

menjadi tiga bagian, yaitu sebagai berikut :

1. Kerak bumi (crush) merupakan kulit bumi bagian luar (permukaan bumi). Tebal

lapisan kerak bumi mencapai 70 km dan merupakan lapisan batuan yang terdiri

dari batu-batuan basa dan masam. Lapisan ini menjadi tempat tinggal bagi

seluruh mahluk hidup. Suhu di bagian bawah kerak bumi mencapai 1.100 oC.

Lapisan kerak bumi dan bagian di bawahnya hingga kedalaman 100 km

dinamakan litosfer.

2. Selimut atau selubung (mantle) merupakan lapisan yang terletak di bawah lapisan

kerak bumi. Tabal selimut bumi mencapai 2.900 km, mencakup sekitar 80% total

isi bumi, dan merupakan lapisan batuan padat. Suhu di bagian bawah selimut

bumi mencapai 3.000 oC.

Berdasarkan konstruksi kimia atau materialnya, mantel bumi dibedakan

sebagai berikut.

a) Mantel luar, jauh lebih tipis dari mantel dalam. Mantel luar berada sekitar 10-

300 km di bawah permukaan bumi. Temperaturnya sekitar 1.400-3.0000C dan

berat jenisnya 3,4-4,3 g/cm3.

b) Mantel dalam, berada diantara 300-2.890 km di bawah permukaan bumi.

Temperaturnya sekitar 3.0000C. Batuannya tidak selalu cair karena tekanan

yang tinggi. Berat jenisnya 4,3-5,4 g/cm3.

Berdasarkan arus atau gerakan lapisannya, mantel bumi dibedaka menjadi

litosfer dan astenosfer. Astenosfer adalah bagian cair yang liat dari mantel luar.

Litosfer adalah bagian kental dari kerak dan mantel luar. Litosfer mengapung di

atas astenosfer, seperti halnya es di atas air.

5


3. Inti bumi (core), yang terdiri dari material cair, dengan penyusun utama logam

besi (90%), nikel (8%), dan lain-lain yang terdapat pada kedalaman 2900 – 5200

km. Lapisan ini dibedakan menjadi lapisan inti luar dan lapisan inti dalam.

a) Inti luarBerada di kedalaman sekitar 2.890-5.150 km di bawah permukaan bumi.

Ketebalan inti sekitar 2.200 km. Inti tersusun dari unsur utama besi, sedikit

nikel, serta sekitar 10% sulfur dan oksigen. Inti luar begitu panas sehingga

material logamnya mencair. Temperatur nagian inti luar sekitar 4.000-

5.0000C. Berat jenisnya antara 10-12 gr/cm3.

b) Inti dalamBerada 5.150-6.370 km di bawah permukaan bumi. Inti dalam yang

menjadi pusat bumi bersifat padat dan ketebalannya sekitar 1.250 km. Inti

dalam tersusun dari unsur utama besi, nikel, dan unsur ringan seperti sulfur,

karbon, oksigen, silikon, dan potasium. Temperatur bagian inti dalam sekitar

5.000-6.0000C. Tekanan yang sangat kuat menyebabkan inti bumi bersifat

padat meskipun temperaturnya sangat panas. Berat jenis inti dalam sekitar 15

gr/cm3. Perputaran bumi menyebabkan inti luar berputar mengelilingi inti

dalam dan bumi menjadi magnetis.

Berdasarkan susunan kimianya, bumi dapat dibagi menjadi empat bagian, yakni

bagian padat (lithosfer) yang terdiri dari tanah dan batuan; bagian cair (hidrosfer) yang

terdiri dari berbagai bentuk ekosistem perairan seperti laut, danau dan sungai; bagian

udara (atmosfer) yang menyelimuti seluruh permukaan bumi serta bagian yang ditempati

oleh berbagai jenis organisme (biosfer).

Keempat komponen tersebut berinteraksi secara aktif satu sama lain, misalnya dalam

siklus biogeokimia dari berbagai unsur kimia yang ada di bumi, proses transfer panas dan

perpindahan materi padat.

2.4 Klasifikasi Tanah

Tanah terdiri dari empat komponen yait bahan mineral,bahan organic,air dan udara

dengan komposisi sebagai berikut :

a) Bagian padatterdiri dari 45 0/0 bahan minral dan 50/0 bahan organic

b) Bagian geluh debuan (pori-pori) terdiri dari 25 0/0 udara.

6


Pengolongan anah ini sangat penting sekali oleh sangat berkaitan dengan pemakian

tanah oleh berbagai pihak.agar mendapat gambaran yang lebi sistiematik maka anah

diglongkan dalam:

1) Segi Warna

Tanah warna putih sampai kusam pada umum nya anah tersebut adalah tanah liat

residu.tanah liat ini berupa fieldspar,kaolin,fire clay,dan kwarsa putih.tanah berwarna

merah kuning krem pada umumnya tanah tersebut berupa tanah liat sediment yaitu

stone ware,ballclay,bentonite.

Tanah berwarna kuning mudah,kuning kecoklatan ataukehitaman umumnya

tanah ini berupa tanah liat sedimen,yaitu tanah liat geluh,tera cotta pottery atau

disebut earthenware.

2) Segi Keliatan

Keliatan atau kelengketan/plastisitas yang merupakan kemampuan molekul

tanah dalam mengikat satu sama lain.

Berdasarkan plastisitas maka tanah liat di golongkan yaitu tanah liat residu dan tanah

liat sedimen.

a) Tanah liat residu

Tanah liat yang terdapat pada daerah asalnay,disebut tanah liat residu.tanah

liat ni dikenaldengan nama feldspar,kaolin.fire clay dan kwarsa putih yang

memiliki sifat umum seperti wana putih,putih kusam dan suhu bakar 1300 C

dan1750C.

1. Feldspar,bahan yan dipakai untuk membuat badan keramik atau

porselin.sifatya adalah

a) Penurun suhu bakaran

b) Pada proses glasir pada suhu tinggi feldspar befungsi sebagai peleleh.

2. Bahan yang digunakan untuk membuat bada kermik atau porselin,sifatnya

adalah :

a) Sebagai pengikat

b) Menaikan suhu bakar

c) Pada glasir berfungsi sbagai perekat

d) Meninggikan titik cair glasir

e) Sebagai nsur pengeras dan tahan terhadap goresan,

7


3. Fireclay,bahan untuk membuat badan keramik namun tidak sepopuler feldspar

maupun kaolin,sifatnya adalah :

a) Penambah kemampuan pembentuk keramik

b) Sebagai bahan pembuat bata tahan api dan barang refraktoris.

4. Kwarsa,ada kwarsa putih,kuning, coklat dan hitam.

Kwarsa putih bening disebut flint merupakan bahan pembuat gelas atau kaca.

Sifat dan kegunaanya adalah:

a) Unsur penambah bentuk dalam pembuatan badan keramik

b) Pada proses glasir,kwarsa sebagai unsur penggelasan

Kwarsa lainnya (kwarsa coklat,kuning atau hitam) sifat dan kegunaannya

adalah

a) Sebagai unsur pengeras dalam pembentukan badan keramik

b) Sebagai unsur pewarna dalam proses glasir

b) Tanah liat sedimen

Disebut pul tanah liat endapan,merupakan tanah liat residu yang terlepas dari

asalnya dan terbawa oleh angina,hujan atau gerakan bumi atau sehingga

mengendap pada suatu tempat tertentu.yang termasuk dalam kelompok tanah ini

adalah sone ware,ballclay,bentonite,gerabah,terra cotta,pottery.

Warna tanah liat sedimen yaitu krem, merah jambu, keputihputihan, kunuing,

kuning kecoklatan, kehitaman dengan suhu bakar 1200 C sampai 1400C

1. Stone Ware, tanah liat sedimen yang dipakai unutk membuat badan keramik,

sifat dan kegunaannya adalah :

a) Pada proses glasir,digunakan sebagai unsur pengikat dan pewarna

b) Sebagai bahan penambah plastisitas.

2. Ball clay, digunakan untuk membuat badan keramik,sifat dan kegunanya

adalah :

a) Pada proses glasir,digunakan sebagai unsur pengikat

b) Sebagai bahan penambah plastisitas.

3. Bentonite, digunakan untuk membuat bahan keramik,sifat dan keguaanya

adalah :

a) Sebagi unsur penambah plastisitas bada keramik

b) Sifat plastisitas empat kali lebih besar dari pada stone ware maupun ball

clay.

8


4. Earthenware, tanah liat sedimen berasal dari tanah liat gerabah, terra cotta

(pottery). Tanah liat ini digunakan untuk membuat keramik gerabah,

keunaannya adalah :

a) Sebagai unsur pokok glasir

b) Sebagai unsur pewarna pada proses glasir

3) Segi Bahan yang Dikandungnya

a) Tanah mineral

Terbentuk dari butir – butir organik ,anorganik (15 0/0 sampaidengan 200/0) udara

dan air

b) Tanah organik

Tanah organik,tanahorganik dibentuk dari bahan organik yaitu endapan organic,

rumput, lumut, kekayuan. Tanah organik merupakan tanah hasil pelapukan bahan-

bahan organik. Biasanya bersifat subur.

Tanah jenis ini dibagi dua juga, yaitu:

Tanah Humus, merupakan tanah hasil pembusukan bahan-bahan organik dan

bersifat sangat subur. Tanah humus berwarna kecoklatan dan cocok untuk

tanaman kelapa, nanas, dan padi. Tanah jenis ini banyak terdapat di P.

Sumatra, Sulawesi, Jawa Barat, Kalimantan, dan Papua.

Tanah Gambut, merupakan tanah hasil pembusukan yang kurang sempurna

di daerah yang selalu tergenang air seperti rawa. Tanah ini kurang baik untuk

pertanian karena kurang subur dan selalu tergenang air. Tanah gambut banyak

terdapat di Kalimantan Barat, pantai timur Sumatra, dan pantai selatan-barat

Papua

4) Segi struktur

Struktur tanah adalah bagian kerangka tanah,berdasarkan teori pembentukan

tanah,mka truktur tanah digolongkn dalam tujuh ipe,yaitu :

a. Struktur lempung

Struktur ini terdapat pada lapisan horizontal tanah dengan gambaran lapisan

yang tpis terssun secara laminair,struktur ini terdapat pada lapisan soil dan sub

soil

b. Struktur pilar

9


Bagian tanh yang tegak seperti prisma,pada puncaknya membulat

c. Struktur tiang

Bentuk tanah yang seperti prisma,pada puncakanya mendatar maka dikenal

dengan struktur tiang.

d. Struktur gumpal bersudut

Baian tanah berbentuk balok dengan 1 sampai 4 inci.sudut balok berbentuk

sudut penuh atau sebagian,bersudut penuh dikenal dengan gumpal bersudut,

e. Struturgumpal membulat

Gumpalan tanah dengan permukaan membulat atau apabila bersudut tidak

penuh dikenaldengan nama sudut gumpal membulat.

f. Struktur kesai dan remah

Tanah dengan strktur brgumpal kecil-kecil engan kuran setengah inci dikenal

dengan nama struktur kersai,kalau struktr gumpal sangat massif dikenal

dengan nama struktur remah.pada struktur remah ditandai dengan kandungan

bahan oganik yang tinggi.

5) Segi Iklim, Vegetasi dan Keadaan Alam

Berdasarkan keaadaan iklim,vegetasi dan keadaan tanah maka tanah dapat

digolongkan dalam :

a. Tanah zonal

Berada pada daerah dingin,daerah panas sedang,tanah setenah

lembab,setengah kering,berpadang rumput,berhutan kayu.

b. Tanah intrazonal

Tanah ini kelembaban berlebihan oleh krena drainase yang buruk,terdapat

rawa-rawa ,payau,air tergenang.tanah dengan drainase buruk disertaidengan

kadar garam tinggi,zat kapur yang tinggi,maka tanah intrazonal di bagi atas :

1) Tanah hidromorfik , tanah daerah rawa – rawa,payau, dan daerah

tergenang.

2) Tanah halomorfik,tanah dengan kadar garam yang tinggi trdapat pada

daerah pantai.

3) Tanah kalsimorfik,tanah dengan kandungan kapur yang tinggi.

c. Tanah azonal

10


Tanah jenis ini tidak dientukan oleh iklim atau oleh proses pembentukan tanah

secara khusus melainkan ditentukan mlali bahan induk tanah.

2.5 Faktor-Faktor Pembentukan Tanah

Menurut Throf, memilah faktor pembentukan tanah menjadi dua golongan yaitu:

1) Faktor tergantung Geografis, meliputi : bahan induk, iklim aktifitas biologis dan relif.

2) Faktor tergantung Fisiografis dan Geologis yaitu : waktu atau umur perkembangan.

Menurut Joffe memiliah faktor pembentukan tanah menjadi dua bagian juga, yaitu:

1) Faktor Pasif, yaitu : faktor-faktor yang menjadi sumber massa tanah dan kondisi saat

proses pembentukan tanah berlangsung, meliputi bahan induk, topografi (relief) dan

waktu .

2) Faktor Aktif, yaitu : faktor yang menghasilkan energi untuk pelaksanaan proses

pelapukan terhadap massa dan kondidi tersebut yaitu biosfer (jasad hidup dan

aktifitasnya) dan iklim.

Sehingga secara umum, faktor – faktor pembentukan tanah dipengaruhi oleh 5 faktor

sebagai berikut :

a) Iklim : merupakan faktor yang berpengaruh paling besar dalam pembentukan tanah.

Pembentukan tanah sering dikatakan dengan istilah penghancuran atau pelapukan

oleh iklim. Curah hujan dan suhu udara merupakan unsur iklim yang berpengaruh

pada pelapukan (weathering), sehingga dari kedua unsur ini akan mempercepat proses

pelapukan batuan menjadi tanah.

b) Organisme : dalam proses pembentukan tanah sangat dipengaruhi oleh berbagai

macam organism seperti hewan, tumbuhan, jasad renik dan manusia. Guguran daun

serta sisa tumbuhan yang telah mati akan membentuk bahan organik. Bhan ini akan

menjadi media bagi kehidupan jasad renik. Kehidupan jasad renik, mampu

menghancurkan dan menguraikan bahan-bahan organik. Bahan-bahan organik yang

terdapat di tanah berasal dari bahan-bahan seperti berilut :

1) Tanaman yang mati, yang meliputi daun, ranting, akar dan batang tanaman.

2) Hewan atau jasad renik, meliputi hewan berukuran besar dan kecil.

3) Kotoran dan lender jasad renik di dalam tanah.

4) Pupuk hijau, pupuk kandang dan pupuk kompos.

c) Batuan Induk. Batuan induk pembentuk tanah dapat dikelompokan menjadi 4 macam,

yaitu :

11


1) Batuan beku, terbentuk dari lava yang membeku. Contohnya : batu granit, diorite,

andesit, basalt dan gabro.

2) Batuan Sedimen, terbentuk dari proses pengendapan hancuran batuan yang

diendapkan oleh air, angin atau gletser. Contohnya : batu pasir, batu lempung dan

batu kapur.

3) Batuan Metamorf, terbentuk dari batuan beku atau batuan sedimen yang

mengalami perubahan karena tekanan atau suhu yang tinggi. Contohnya: schist,

gneiss, batu sabak dan marmer.

4) Batuan koluvial, terbentuk dari pecahan batuan yang terangkut dari lereng atas

menuju lereng bawah oleh karena gaya berat. Batuan koluvial ini bersifat kasar

dan berbatu karena pelapukan fisika lebih dominan dibandingkan pelapukan

kimia.

d) Relief atau yang sering disebut topografi merupakan perbedaan tinggi rendahnya suatu

daerah, termasuk didalamnya adalah kemiringan dan bentuk lereng. Faktor relief

mempengaruhi kecepatan aliran permukaan, sehingga di daerah yang datar kecepatan

aliran lebih kecil dibandungkan di daerah yang curam atau bergelombang. Di daerah

yang curam atau bergelombang tingkat erosi lebih besar, akibatnya lapisan tanah atas

makin menipis, sedangkan di daerah yang datar atau cekungan terjadi pengendapan

sehingga makin lama lapisan tanah makin tebal.

e) Waktu, memiliki peranan yang sangat penting dalam pembentukan tanah. Semakin

lama batuan induk mengalami pelapukan atau penghancuran maka pembentukan

tanah semakin berkembang. Perkembangan ini ditunjukan dengan makin tebalnya

lapisan tanah atau solum tanah pada suatu daerah.

2.6 Sifat-sifat tanah

Tanah memiliki beberapa sifat, yaitu sifat fisika dan sifat kimia.

1) Sifat Fisika Tanah

Sifat fisika tanah meliputi :

a) Tekstur Tanah adalah proporsi perbandingan relatif antara partikel pasir, debu dan

lempung dalam suatu massa tanah. Tanah disebut bertekstur pasir jika kandungan

partikel pasir lebih banyak dibanding partikel lainnya. Suatu tanah disebut

bertekstur lempung jika kandungan partikel lempung lebih banyak dibanding

partikel lainnya. Partikel pasir berdiameter antara 0,05 – 2 mm. partikel debu

12


berdiameter antara 0,002 – 0,05 mm, sedangkan pertikel lempung berdiameter <

0,002 mm.

b) Struktur Tanah merupakan susunan butiran – butiran tanah yang membentuk

gumpalan tanah dalam berbagai bentuk, ukuran dan kemantapan. Di berbagai

tempat, struktur tanah berbeda – beda. Di daerah gurun, struktur tanah tidak dapat

terbentuk karena butiran tanah bersifat lepas atau tidak terikat satu dengan yang

lain.

c) Warna Tanah. Tanah memiliki warna yang bermacam – macam, dan dipengaruhi

oleh berbagai faktor yaitu : kadar bahan organik di dalam tanah, kadar mineral di

dalam tanah dan lengas (kelembaban) tanah. Semakin banyak kadar bahan organik

maka semakin hitam atau gelap warna tanah. Kapur, kaolin dan kuarsa akan

menambah warna putih pada tanah. Sat besi dan hematit akan memberi akan

memberi warna coklat, merah atau kuning pada tanah.

d) Konsistensi Tanah adalah sifat fisik yang menyatakan besar kecilnya gaya kohesi

dan adhesi dalam berbagai kelembaban. Sifat konsistensi tanah adalah reaksi

tanah jika mendapat tekanan. Jika tanah tersebut tidak hancur saat mendapat

tekanan maka tanah memiliki konsistensi yang kuat. Konsistensi tanah

dipengaruhi oleh kadar bahan organik, koloid dan lengas tanah.

e) Drainase adalah kemampuan tanah mengalirakan atau mengatuskan air yang

berada di dalam tanah ataupun di atas permukaan tanah. Pada tanah dengan

drainase buruk, air cendrung menggenang sehingga diperlukan pembuatan selokan

untuk mengalirkan air. Air yang menggenang dipengaruhi oleh bebrapa faktor

seperti topografi, air tanah yang dangkal dan besar kecilnya curah hujan.

f) Pemeabilitas tanah adalah kecepatan air merembes di dalam tanah melalui pori –

pori tanah baik secara horizontal maupun vertikal. Kecepatan perembesan air di

dalam tanah dipengaruhi oleh tekstur tanah.

g) Porositas Tanah adalah perbandingan presentase poro – pori dalam tanah dengan

volume tanah. Tanah yang cepat meresapkan air disebut tanah porous. Tanah yang

bertekstur pasir bersifat porous sedangkan tanah yang bertekstur lempung bersifat

tidak porous.

h) Lengas tanah adalah air yang mengisi sebagian atau seluruh pori-pori tanah yang

letaknya berada di atas muka air tanah. Air yang berada di dalam poro-pori tanah

ang jenuh air dan merupakan air tanah tidak termasuk dalam lengas tanah.

13


i) Suhu tanah. Tanah di sawah atau lading pada siang hari lebih panas dibandingkan

pada pagi hari karena tanah pada siang hari memiliki suhu yang lebih tinggi

daripada pagi hari. Suhu tanah merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi

aktivitas mikrobiologi dan perkecambahan pada biji-biji tanaman.

j) Udara Tanah adalah kandungan udara di dalam tanah yang mengisi pori-pori

tanah dan digunakan untuk bernapas akar-akar tanaman. Pada tanaman palawija

jika tergenang air saat turun hujan maka tanaman palawija bisa mati lemas karena

kekurangan udara tanah. Beberapa jenis tanaman seperti padi, kangkung dan

bakau, tidak terpengaruh oleh genangan air karena jenis tanaman tersebut

memiliki akar napas.

2) Sifat Kimia Tanah

Tanah memiliki berbagai macam unsur kimia, sifat kimia tanah antara lain adalah :

a) Bahan Organik adalah semua bahan yang berupa sisa-sisa tumbuhan atau hewan

yang sudah mati, pupuk hijau, pupuk kandang atau lender serangga dan cacing.

Kandungan bahan organik dalam tanah mempengaruhi sifat kimia tanah,

sehingga dapat dikenali dari warna tanah. Pada tanah yang memiliki kandungan

bahan organik tinggi akan memberikan efek warna tanah coklat sampai hitam.

b) Unsur Hara adalah semua unsur kimia yang ada di dalam tanah yang dibutuhkan

untuk pertumbuhan tanaman. Kandungan unsur kimia tanah memiliki banyak

macamnya, tetapi hanya sebagian yang dibutuhkan untuk pertumbuhan dan

pembuahan tanaman.

c) pH Tanah adalah tingkat keasaman tanah. Tanah yang normal memiliki pH antara

6,5 – 7,5 . dalam kondisi seperti ini, semua unsur hara di dalam tanah tersedia.

Jika pH tanah nilainya < 4,0 maka tanah dalam keadaan masam, sebaliknya jika

pH tanah > 8,0 maka tanah dalam kondisi alkalis.

3) Sifat Biologi Tanah.

Zat-zat yang membentuk tanah terdidi dari partikel-partikel tanah, bahan organik dan

organisme dalam tanah. Organisme tanah dapat dibedakan atas organisme tumbuhan

dan organisme hewan. Yang termasuk dalam organisme tumbuhan antara lain adalah

bakteri, jamur, lumut dan akar tumbuhan. Sedangkan organisme hewan adalah

protozoa, serangga, cacing tanah dan tikus. Tanah sebagai media pertumbuhan

tanaman dan organisme tanah, menyediakan semua unsur yang dibutuhkan oleh

14


tanaman dan organisme tanah tersebut. Misalnya cacing tanah akan meningkatkan

unsur nitrogen, kalium dan kalsium dalam tanah sengga kesuburan tanah menjadi

meningkat. Peranan cacing tanah yang lain adalah dengan adanya lubang-lubang yang

dibuat oleh cacing tanah membuat drainase dalam tanah menjadi lebih baik. Selain itu

kotoran dan lender cacing tanah mampu mengikat partikel-partikel tanah menjadi

gumpalan tanah yang lebih stabil.

2.7 Hal lain yang berkaitan dengan tanah

Hal lain yang mendapat perhatian pada tanah yaitu kerapatan massa tanah, kerapatan

partikel tanah, pori-poro tanah, PH tanah, ketahanan kelistrikan tanah, plastisitas tanah

dan organism tanah.

erapnatan massa tanah.

1) Kerapatan massa tanah adalah massa ( berat) tanah per volume tanah.

Kerapatan massa tanah = berat massa tanah/ volume tanah.

2) Kerapatan partikel tanah.

Kerapatan partikel tanah adalah= berat partikel padat per volume partikel padat.

Kerapatan partikel tanah = berat partikel padat / volume partikel padat .

3) Pori-pori tanah

Ruang yang ditutupi udarah dan air dikenal dengan nama pori-pori tanah. Secara

matematis dijelaskan sebagai berikut :

% ruang berpori-pori + ruang padat = 100%

% ruang padat = kerapatan massa padat x 100% / kerapatan partikel tanah

% ruang berpori-pori = 100% - % ruang padat

4) Kelembaban tanah.

Untuk memperoleh gambaran akan kelembaban tanah perlu diketahui keadaan air

tanah, udara tanah, suhu tanah dan tekanan barometer. Air tanah ada tiga bentuk yaitu

air tbebas, air kapiler dan air higroskopis. Udarah tanah sangat dipengaruhi oleh air

tanah. Air tanah meningkat menyebabkan ruang udara tanah sangat menurun. Suhu

tanah diperole dengan cara memasukan thermometer kedalam tanah sedalam 5 cm, 10

cm dan sebagainya.

5) PH tanah.

PH suatu larutan yaitu, logaritma dari kebalikan konsentrasi ion H atau dapat ditulis:

PH = log 1/ H+

15


Konsentrasi ion OH tanah larutan naik, maka PH turun. Sebaliknya jika ion H

naik maka PH naik pula. Ada tuga kemungkinan keadaan larutan tanah yaitu, keadaan

asam, netral dan basa. Keasaman tanah terjadi dengan adanya curah hujan yang

banyak dan dukungan golongan silikat, karbnat dan fenol. Kebasahan tanah terjadi

karna tanah dengan curah hujan yang rendah ( sangat kering ) didukung dengan

adanya garam-garam karbonat dari K, Mg, Na yang memberi ion OH dalam jumlah

besar dari ion H .

Penentuan PH tanah sangat penting apabila akan melakukan proses pengapuran

tanah. Metode yang akan digunakan dalam penentuan PH tanah adalah metode

elektrometris, yaitu memakai PH meter dan metode warna dengan memakai indikator

warna.

6) Ketahanan kelistrikan tanah

Ketahanan tanah yang dimaksut disini adalah resistansi atau ketahanan tanah

terhadap aliran listrik.

a) Cara mengukur ketahanan tanah.

Dua buah elektroda ditanam pada tanah berjarak 1 m, 5 m atau 10 m. kemudian

dialiri listrik. Perlu diperhatikan kedalaman elektroda 5 cm, 10 cm, 20 cm dan 50

cm.

b) Interpretasi tahanan tanah.

Ketahanan tanah makin besar, besar kemunkinan tanah berpori-pori penuh dengan

udara ( sedikit kadar air ), kelembaban tanah rendah, koloidal tanah minim skali,

tanah berpasir, berkerikil dan tanah berkapur.

7) Plastisitas tanah.

Merupakan hubingan antara molekul-molekul tanah yang mengandung unsure

mineral dan alkali lainya atau dengan katalain lempung silikat dengan kemampuan

dengan kemampuan mengikata air yang tinggi, sehingga dapat menunjukan sifat air

yang besar. Sifat keliatan tanah inilah yang dipakai untuk membetuk keramik atau

porselin.

8) Konsentarasi tanah.

Merupakan sifat fisik tanah dengan kandungan air yang berbeda-beda akibat

reaksi tanah atas tekanan mekanik. Oleh karena kandungan air yang berbeda –beda

tersebut mengakibatkan kekuatan mengikat antara butir-butir tanah berbedah pula.

Atas dasar itulah maka tanah dibedakan dalam :

a) Tanah basah : Ikatan tidak liat, agak liat, dan sangat liat.

16


b) Tanah kering : Ikatan lepas-lepas, lunak, agak keras, sangat keras luar biasa keras.

c) Tanah lembab : Ikatan lepas-lepas sangat rapuh, luar biasa rapuh dan rapuh.

d) Tanah sedimentasi : iktan lemah, kuat dan sangat kuat.

9) Distribusi organisme tanah.

Tanah dihuni oleh berbagi organisme, baik dipermukaan maupun didalam tanah.

Pada permukaan tanah terdapat berbagi macam hewan antara lain marmut kelinci ,

tupai dan binatang yang menyusui. Didalam tanah terdapat berbagai jenis cacing,

protozoa fungi, algae dan bakteri.

2.8 Penggunaan tanah.

a) Hidup dibumi ini, ketiga unsure (tanah, air dan udara) saling berkaitan.

b) Tanah merupakan batas wilayah suatu daerah atau Negara.

c) Tanah dipakai sebagai bahan industry, lahan pertanian, lahan peternakan dan tempat

huni bagi makluk hidup.

d) Tanah dipakai pula sebagai obat.

2.9 Jenis-jenis Tanah di Indonesia

Indonesia adalah negara kepulauan dengan daratan yang luas dengan jenis tanah yang

berbeda-beda. Berikut ini adalah macam-macam / jenis-jenis tanah yang ada di wilayah

Negara Kesatuan Republik Indonesia.

1. Tanah Podzol/Andosol

Tanah podzol adalah tanah yang terjadi karena pengaruh dari tinggi rendahnya

curah hujan. Tanah jenis ini sifatnya mudah basah jika kena air. Merupakan jenis

tanah yang subur. Warnanya kuning dan kuning kelabu. Di Indonesia jenis tanah

tersebut terdapat di daerah pegunungan tinggi.

2. Tanah Laterit

Tanah laterit adalah tanah yang terjadi karena suhu udara tinggi dan curah hujan

tinggi, mengakibatkan berbagai mineral yang dibutuhkan oleh tumbuh-tumbuhan

larut dan meninggalkan sisa oksida besi dan aluminium. Tanah laterit terdapat di

beberapa wilayah di Jawa Timur, Jawa Barat, dan Kalimantan Barat

17


3. Tanah Humus

Tanah humus adalah tanah hasil pelapukan tumbuh-tumbuhan (bahan organik).

Tanah humus ini sangat subur dan cocok untuk lahan pertanian, warnanya kehitaman.

Tanah jenis ini terdapat di Sumatra, Kalimantan, Sulawesi dan Papua.

4. Tanah Vulkanis

Tanah vulkanis adalah tanah hasil pelapukan bahan padat dan bahan cair yang

dikeluarkan oleh gunung berapi. Tanah tersebut sangat subur. Banyak daerah

pertanian diusahakan di daerah vulkanis. Tanah jenis ini terdapat di Pulau Jawa

bagian utara, Sumatra, Bali, Lombok, Halmahera, dan Sulawesi. Pulau Jawa dan

Sumatra merupakan pulau yang paling banyak mempunyai gunung berapi sehingga

paling luas tanah vulkanisnya.

5. Tanah Padas

Tanah padas adalah tanah yang amat padat, karena mineral di dalamnya

dikeluarkan oleh air yang terdapat di lapisan tanah sebelah atasnya. Jenis tanah ini

terdapat hampir di seluruh wilayah Indonesia.

6. Tanah Endapan/Aluvial

Tanah endapan adalah tanah yang terjadi akibat pengendapan batuan induk yang

telah mengalami proses pelarutan, pada umumnya merupakan tanah yangsubur. Jenis

tanah ini terdapat di Jawa bagian utara, Sumatra bagian timur, Kalimantan bagian

barat dan selatan. Tanah ini cocok ditanami padi, palawija, tembakau, tebu, sayuran,

kelapa, dan buah-buahan. Jenis tanah endapan adalah tanah endapan laterit, tanah

endapan pasir, dan tanah endapan vulkanis.

7. Tanah Terrarosa/Mediteran

Tanah terrarosa adalah tanah yang terbentuk dari pelapukan batuan kapur. Tanah

ini banyak terdapat di dasar dolina-dolina dan merupakan tanah pertanian yang subur

di daerah batu kapur. Tanah itu banyak terdapat di Jawa Timur, Jawa Tengah,

Sulawesi, Nusa Tenggara, Maluku, dan Sumatra.

18


8. Tanah Mergel

Tanah mergel adalah tanah yang terjadi dari campuran batuan kapur, pasir dan

tanah liat. Pembentukan tanah mergel dipengaruhi oleh hujan yang tidak merata

sepanjang tahun. Tanah mergel termasuk jenis tanah yang subur dan banyak terdapat

di lereng pegunungan dan dataran rendah, misalnya Solo (Jawa Tengah), Madiun, dan

Kediri (Jawa Timur).

9. Tanah Kapur

Tanah kapur adalah tanah yang terjadi dari bahan induk kapur (batu endapan) dan

telah mengalami laterisasi lemah. Jenis tanah ini terdapat di Jawa Timur, Jawa

Tengah, Sulawesi, Nusa Tenggara, Maluku, dan Sumatra.

10. Tanah Pasir

Tanah pasir adalah tanah hasil pelapukan batuan beku dan sedimen, dan tidak

berstruktur. Tanah pasir kurang baik untuk pertanian karena sedikit mengandung

bahan organik. Tanah pasir banyak terdapat di pantai barat Sumatra Barat, Jawa

Timur, dan Sulawesi.

11. Tanah Gambut/Rawa

Tanah gambut adalah tanah yang berasal dari bahan organik yang selalu

tergenang air (rawa). Sedikitnya kandungan unsur hara dan peredaran udara di

dalamnya yang tidak lancar, menyebabkan proses penghancuran tanah menjadi tidak

sempurna. Tanah jenis ini kurang baik untuk pertanian. Jenis tanah ini terdapat di

pantai timur Sumatra, Kalimantan, dan Papua.

19


BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Adapun beberapa kesimpulan yang dapat ditarik dari makalah ini, yaitu sebagai berikut:

1) Tanah terbentuk dari hasil pelapukan batuan dasar atau hasil angkutan oleh angin,

air atau es yang mencair kemudian diendapkan diatas batuan dasar, sedangkan

bagian permukaan yang berhubungan dengan atmosfer bumi terjadi dekomposisi

mikroorganisme.

2) Faktor-faktor pembentiksn tanah meliputi :

a. Iklim

b. Pengaruh curah hujan

c. Pengaruh temperature

d. Jasad hidup

e. Bahan hidup

f. Topografi

g. Waktu

3) Sifat-sifat tanah dapat kita perhatikan melalui :

a. Tekstur

b. Struktur

c. Konsintensi tanah

d. Bobot tanah

e. Porositas

f. Aerasi tanah

g. Temperatur tanah

h. Warnah tanah

4) Ada beberapa jenis tanah yang tersebar di seluruh Indonesia antara lain:

a. Tanah Podzol/Andosol

b. Tanah Laterit

c. Tanah Humus

d. Tanah Vulkanis

e. Tanah Padas

f. Tanah Endapan/Aluvial

g. Tanah Terrarosa/Mediteran

20


h. Tanah Mergel

i. Tanah Kapur

j. Tanah Pasir

k. Tanah Gambut/Rawa

3.2 Saran

Setlah membaca dan membahas makalah ini maka sangat mengharapkan kita sebagai

mahasiswa mampu mengolah, memanfaatkan dan menjaga tanah secara baik dan

benar, karena tanah merupakan salah satu kekayaan alam yang diberikan oleh Tuhan

yang dapat dimanfaatkan oleh makluk hidup.

21


LAMPIRAN

Sruktur Tanah

22

Fisika Lingkungan

Documents

Transcript of Fisika Lingkungan