Posted by andi telaumbanua on Jan 14, 2019 in TAnah
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Berat volume tanah
Tanah merupakan media pertumbuhan tanaman yang sangat kompleks. Agar tanaman dapat tumbuh dengan baik dan berproduksi tinggi maka tidak hanya membutuhkan unsur hara yang cukup dan seimbang, tetapi juga memerlukan lingkungan fisik, kimia dan biologi tanah yang sesuai sehingga akar tanaman dapat berkembang dengan bebas demikian juga proses fisiologinya. Sifat fisik tanah menyangkut: berat volume tanah, berat jenis tanah, porisitas tanah, penyebaran pori dalam tanah, kemantapan agregat tanah, kelembaban tanah dan sebagainya (Putinella, 2011).
Berat volume tanah merupakan salah satu sifat fisik tanah yang paling sering ditentukan, karena keterkaitannya yang erat dengan kemudahan penetrasi akar di dalam tanah, drainase dan aerasi tanah, serta sifat fisik tanah lainnya. Seperti sifat tanah yang lainnya, berat volume mempunyai variabilitas spasial (ruang) dan temporal (waktu). Nilai berat volume, b, bervariasi antara satu titik dengan titik yang lain disebabkan oleh variasi kandungan bahan organik, tekstur tanah, kedalaman perakaran, struktur tanah, jenis fauna, dan lain-lain (Yustika, 2006).
Berat volume tanah dipegaruhi oleh bagian rongga pori tanah, struktur tanah, pertumbuhan akar, aktivitas mikroorganisme dan peningkatan bahan organik. Makin tinggi pemberian bahan organik ke dalam tanah maka berat volume akan semakin rendah, berkisar antara 1,0 sampai 1,3 g.cm-3. Menurut Hardjowigeno (2003), kandungan bahan organik yang tinggi menyebabkan tanah mempunyai berat jenis butiran yang rendah, besarnya berat jenis tanah pertanian berkisar antar 2,6 sampai 2,7 g.cm-3 . Bulk density di lapangan tersusun atas tanah-tanah mineral yang umumnya berkisar 1,0 – 1,6 gr/cm3 .
Tanah organik memiliki nilai bulk density yang lebih ringan, misalnya dapat mencapai 0,1 – 0,9gr/cm3 pada bahan organik. Bulk density atau kerapatan massa tanah banyak mempengaruhi sifat fisik tanah, seperti porositas, kekuatan, daya dukung, kemampuan tanah menyimpan air drainase dan lain-lain. Sifat fisik tanah ini banyak bersangkutan dengan penggunaan tanah dalam berbagai keadaan (Hardjowigeno, 2003).
Kerapatan massa tanah menunjukkan perbandingan berat tanah terhadap volume total (udara, air, dan padatan) yang dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut:
ρb = ………………………………………………………………………….(1)
di mana : ρb = kerapatan massa tanah (gr/cm3 ) Ms = massa tanah (gr) Vt = volume total (cm3 ). Bulk density sangat berhubungan dengan particle density, jika particle density tanah sangat besar maka bulk density juga besar (Yustika, 2006).
Hal ini dikarenakan partikel density berbanding lurus dengan bulk density, namun apabila tanah memiliki tingkat kadar air yang tinggi maka partikel density dan bulk density akan rendah. Dapat dikatakan bahwa particle density berbanding terbalik dengan kadar air. Hal ini terjadi jika suatu tanah memiliki tingkat kadar air yang tinggi dalam menyerap air tanah, maka kepadatan tanah menjadi rendah karena pori-pori di dalam tanah besar sehingga tanah yang memiliki pori besar akan lebih mudah memasukkan air di dalam agregat tanah (Hanafiah, 2005).
Nilai b sangat dipengaruhi oleh pengelolaan yang dilakukan terhadap tanah. Nilai b terendah biasanya didapatkan di permukaan tanah sesudah pengolahan tanah. Bagian tanah yang berada di bawah lintasan traktor akan jauh lebih tinggi berat volumenya dibandingkan dengan bagian tanah lainnya. Pada tanah yang mudah mengembang dan mengerut, b berubah-ubah seiring dengan berubahnya kadar air tanah. Oleh sebab itu, untuk tanah yang mengembang mengerut, nilaib perlu disertai dengan data kadar air. Tanah dengan bahan organik yang tinggi mempunyai berat volume relatif rendah. Tanah dengan ruang pori total tinggi, seperti tanah liat, cenderung mempunyai berat volume lebih rendah (Yustika, 2006).
Sebaliknya, tanah dengan tekstur kasar, walaupun ukuran porinya lebih besar, namun total ruang porinya lebih kecil, mempunyai berat volume yang lebih tinggi. Komposisi mineral tanah, seperti dominannya mineral dengan berat jenis partikel tinggi di dalam tanah, menyebabkan berat volume tanah menjadi lebih tinggi pula. Berat volume tanah mineral berkisar antara 0,6 – 1,4 g cm-3. Tanah Andisols mempunyai berat volume yang rendah (0,6 – 0,9 g cm-3), sedangkan tanah mineral lainnya mempunyai berat volume antara 0,8 – 1,4 g cm-3. Tanah gambut mempunyai berat volume yang rendah (0,4 -0,6 g cm-3). Nilai b yang umum untuk tanah pasir adalah sekitar 1,4 – 1,7 g cm-3 sedangkan untuk tanah liat adalah antara 0,95 – 1,2 g cm-3 (Grossman dan Reinsch, 2002).
Berbagai metode dapat digunakan dalam penentuan b antara lain: (1) metode ring contoh (core); (2) metode penggalian tanah; (3) metode bongkahan; dan (4) metode radiasi (gamma ray).Metode radiasi adalah metode penentuan berat volume tanah di lapangan atau di dalam pot (in situ). Metode ini relatif mahal dan berpotensi mendatangkan bahaya radioaktif. Metode ring dan metode bongkahan sudah lama dan umum digunakan, sedangkan metode galian relatif baru dan banyak digunakan di bidang teknik sipil, terutama untuk tanah berbatu-batu dan tanah yang sangat lengket (Kurnia dkk., 2006).
Apabila tanahnya sangat gembur, sehingga sulit diambil dengan ring atau sulit diambil bongkahannya, maka metode penggalian merupakan alternatif. Metode penetapan berat volume tanah yang akan diterangkan dalam tulisan ini adalah metode ring, metode bongkahan tanah, dan metode galian (excavation method).
2.1.1. Metode ring
Suatu ring berbentuk silinder dimasukkan ke dalam tanah dengan cara ditekan sampai kedalaman tertentu, kemudian dibongkar dengan hati-hati supaya volume tanah tidak berubah. Contoh tanah dikeringkan selama 24 jam pada suhu 105 oC, kemudian ditimbang. Metode ring tidak cocok untuk tanah yang berbatu-batu, karena sulit memasukkan ring ke dalam tanah (Kurnia dkk., 2006).
Ring dirancang sedemikian rupa, sehingga bukan hanya dapat mengambil contoh tanah, tetapi juga dapat meminimumkan kerusakan tanah serta dapat menahan tanah selama dalam pengangkutan dari lokasi pengambilan ke laboratorium. Untuk itu, biasanya ring dibuat tajam ke arah bagian dalam dan diberi tutup pada kedua ujungnya seperti terlihat di Gambar 2.1.
Gambar 2.1. Model ring untuk pengambilan contoh tanah utuh
Contoh tanah yang sama masih dapat digunakan untuk penentuan konduktivitas hidrolik tanah dan distribusi ukuran pori tanah. Untuk kedua pengukuran terakhir ini dibutuhkan ring yang diameternya tidak kurang dari 7,5 cm guna mengurangi kerusakan tanah dan mengurangi proporsi bidang kontak antara ring dan tanah. Selain itu, untuk menghindari pemadatan, sebaiknya tinggi ring tidak melebihi diameternya (Kurnia dkk., 2006).
Prosedur penetapan berat volume tanah sebagai berikut:
1. Buka tutup ring dan letakkan contoh tanah dengan ringnya ke dalam suatu cawan aluminium.
2. Keringkan di dalam oven pada suhu 105 oC selama 24 jam sampai dicapai berat yang konstan. Untuk pengukuran yang lebih teliti, contoh tanah kering dimasukkan ke dalam desikator selama kurang lebih 10 menit sebelum ditimbang.
3. Timbang berat kering tanah (Ms) + berat ring (Mr) + berat cawan (Mc).
4. Tentukan volume bagian dalam ring (Vt) dan hitung Db:
(2) Vs adalah volume padatan tanah, Vw, volume zat cair dan Va, volume udara tanah. Karena menggunakan ring, Vt lebih mudah dihitung dengan r2t, dimana r adalah radius bagian dalam dari ring dan t adalah tinggi ring.
5. Apabila satuan untuk berat adalah gram (g) dan satuan untuk volume adalah cm3 maka satuan untuk Db adalah g cm-3.
6. Jika diperlukan data kadar air tanah, timbang berat tanah basah {(Ms + Mw) + berat ring (Mr) + berat cawan (Mc)} sebelum tanah dimasukkan ke dalam oven (sesudah prosedur pertama).
7. Cuci, lalu keringkan ring dan cawan di dalam oven (105oC) selama 2 – 3 jam. Timbang berat ring, Mr, dan berat cawan, Mc. Kadar air tanah (berdasarkan volume), θ, dapat dihitung dengan rumus:
(3)
Sewaktu memasukkan ring ke dalam tanah, hindari terjadinya pemadatan tanah, yang ditandai dengan lebih rendahnya permukaan tanah di dalam dan di luar lingkaran ring. Jika pengambilan contoh dilakukan pada saat tanah terlalu kering atau dengan cara dipukul menggunakan palu dilakukan terlalu keras, diperkirakan tanah akan pecah dan berserakan. Pengambil contoh tanah harus dapat menilai apakah terjadi pemadatan yang mengakibatkan volume tanah yang diambil tidak lagi sama dengan volume sebenarnya (Kurnia dkk., 2006).
2.2. Berat Jenis Tanah
Berat jenis tanah (bulk density) adalah massa tanah kering yang mengisi ruangan di dalam lapisan tanah. Berat jenis tanah dengan demikian merupakan massa per satuan tanah kering. Volume tersebut dalam hal ini mewakili ruangan dalam tanah yang terisi butir-butir tanah. Dalam sistem matrik, massa dan berat tanah di permukaan bumi secara numerik dapat dianggap sebanding. Dalam hal ini, massa dari berat tanah ditunjukkan dalam unit satuan gram, sementara volume air yang terkandung dalam tanah ditunjukkan dalam unit satuan cm3 (Asdak, 2007).
Besarnya angka berat jenis tanah bervariasi dari 0,5 pada lapisan tanah remah sampai 1,8 pada tanah pasir padat. Tanah dibawah tegakan hutan umumnya mempunyai nilai berat jenis tanah antara 0,9 dan 1,3 (Asdak, 2007). Kerapatan massa tanah (bulk density) menyatakan berat volume tanah, dimana seluruh ruang tanah diduduki butir padat dan pori yang masuk dalam perhitungan. Berat volume dinyatakan dalam massa suatu kesatuan volume tanah kering. Volume yang dimaksudkan adalah menyangkut benda padat dan pori yang terkandung di dalam tanah. Kerapatan partikel tanah menunjukkan perbandingan antara massa tanah kering terhadap volume tanah kering dengan persamaan:
ρs= …………………………………………………………………………..(4)
di mana : ρs= kerapatan partikel (gr/cm3 ) Vs= volume tanah (cm3 ).
Berat jenis partikel, ρs, adalah perbandingan antara massa total fase padat tanah Ms dan volume fase padat Vs. Massa bahan organik dan anorganik diperhitungkan sebagai massa padatan tanah dalam penentuan berat jenis partikel tanah. Berat jenis partikel mempunyai satuan Mg m-3 atau g cm-3. Penentuan berat jenis partikel penting apabila diperlukan ketelitian pendugaan ruang pori total. Berat jenis partikel berhubungan langsung dengan berat volume tanah, volume udara tanah, serta kecepatan sedimentasi partikel di dalam zat cair. Penentuan tekstur tanah dengan metode sedimentasi, perhitungan-perhitungan perpindahan partikel oleh angin dan air memerlukan data berat jenis partikel (Fahmuddin dan Setiari, 2006).
Tabel 2.1. Berat jenis dari berbagai mineral dalam tanah
Berat jenis partikel dihitung berdasarkan pengukuran massa dan volume partikel tanah. Massa padatan tanah ditentukan dengan cara menimbang contoh tanah kering oven (105oC, selama 24 jam). Volume partikel dihitung dari massa dan berat jenis zat cair yang dipisahkan oleh partikel tanah (metode piknometer) atau dari volume zat cair yang dipisahkan partikel (metode perendaman atau submersion). Kedua metode, yaitu metode piknometer dan metode perendaman mempunyai prinsip serupa. Metode ini mudah dilakukan dan memberikan hasil yang akurat bila dilakukan dengan teliti (Fahmuddin dan Setiari, 2006).
2.2.1. Metode botol Piknometer
Botol piknometer (pycnometer bottle atau density bottle) adalah sejenis botol yang mempunyai volume tertentu (Gambar 1). Penutup piknometer terbuat dari kaca yang ditengahnya mempunyai pipa kapiler. Biasanya pada botol piknometer dicantumkan volume (volume botol ditambah dengan volume pipa kapiler penutup piknometer). Bila volume piknometer tidak diketahui, volume dapat ditentukan dengan menimbang berat piknometer yang diisi penuh dengan zat cair. Volume piknometer dihitung dengan:
(5)
Vp = volume piknometer, (Mp+Mf) = massa piknometer + zat cair, Mp = massa piknometer, ρf = berat jenis zat cair.
Gambar 2.2. Botol Piknometer
Berat jenis zat cair berubah-ubah karena pengaruh suhu. Karena itu suhu zat cair pada saat pengukuran perlu ditentukan dan ρf pada suhu tertentu dapat dilihat pada buku Handbook of Chemistry and Physics. Zat cair yang biasa digunakan adalah air murni atau ethyl alcohol 95% (Fahmuddin dan Setiari, 2006).
2.3. Porositas Tanah
Pori tanah jika dalam keadaan basah seluruhnya akan terisi oleh air, baik pori mikro, pori meso ataupun pori makro. Sebaliknya pada keadaan kering, pori makro dan sebagian pori meso terisi udara. Tanah yang strukturnya gembur atau remah dengan tindakan pengolahan tanah yang intensif dan bertekstur lempung, umumnya mempunyai porositas yang besar. Porositas perlu diketahui karena merupakan gambaran aerasi dan drainase tanah (Aak, 1983).
Pori tanah adalah ruang antara butiran padat tanah yang pada umumnya pori kasar ditempati udara dan pori kecil ditempati air, kecuali bila tanah kurang. Porositas tanah adalah persentase volume tanah yang ditempati butiran padat. Faktor porositas tanah dikendalikan oleh tekstur tanah, struktur, dan kandungan bahan organik. Pada tanah berpasir, porositas tanah didominasi oleh pori makro yang berfungsi sebagai lalu lintas air sehingga infiltrasi meningkat. Sedangkan pada tanah berlempung, pori mikro lebih berperan dan daya hantar air-nya rendah sehingga infiltrasi menurun (Aak, 1983).
Bahan organik dan liat bagi agregat ta-nah berfungsi sebagai pengikat untuk ke-mantapan agregat tanah. Aktivitas akar tanaman menambah jumlah pori-pori ta-nah sehingga perkolasi semakin memba-ik. Selain itu, melalui retakan-retakan yang terbentuk oleh aktivitas akar tanam-an secara tidak langsung melalui ikatan mekanis atau biologis dan kimia oleh hu-mus dapat memantapkan agregat tanah, akibatnya laju infiltrasi menjadi meningkat. Semakin tinggi kandungan bahan organik dalam tanah, kondisi fisik tanah menjadi lebih baik bagi laju penurunan air ke dalam tanah (Aak, 1983).
Kerapatan massa berbanding terbalik dengan porositas tanah, bila kerapatan massa tanah rendah maka porositas tinggi dan sebaliknya bila kerapatan massa tanah tinggi maka porositas rendah. Pengelolaan lahan juga turut mempengaruhi proses pemadatan tanah. Dimana partikel halus akan mengisi pori tanah sehingga kerapatan massa akan semakin besar Porositas tanah atau total ruang pori dapat dirumuskan dengan persamaan sebagai berikut:
f= {1 – ρb/ ρs } 100 % (6)
di mana : f = porositas (%) ρb = kerapatan massa tanah (g/cm3 ) ρs = kerapatan partikel tanah (g/cm3 ).
Tabel 2.2. Kelas Porous Tanah
(Arsyad, 1989).
Porositas adalah porositas ruang pori total (ruang kosong) yang terdapat dalam satuan volume tanah yanag dapat ditempati oleh air dan udara, sehingga merupakan indikator kondisi drainase dan aerasi tanah. Tanah yang porous artinya tanah yang cukup mempunyai ruang pori untuk pergerakan air tanah dan udar bebas bergerak secara leluasa didalam tanah. Porositas tanah dipengaruhi oleh kandungan bahan organik, struktur tanah, dan tekstur tanah. Pori-pori tanah dapat dibedakan menjadi pori-pori tanah dibedakan menjadi pori-pori kasar dan pori-pori halus, pori-pori kasar berisi udara dan air gravitasi sedangkan pori-pori halus berisi udara atau sedangkan pori-pori halus berisi udara dan air kapiler.
Ruang pori-pori total pada tanah berpasir semakin rendah, tetapi sebagian besar dari pori-pori itu terdiri dari pori-pori yang besar dan sangat efisiensi dalam lalu lintas air maupun udara. Tanah-tanah pasir sulit menahan air sehingga tanaman cepat sekali kering, ini disebabkan karena tanah-tanah pasir mempunyai pori-pori kasar lebih banyak. Persentase volume yang ditempati oleh pori-pori kecil, dalam tanah berpasir adalah rendah, yang menunjukkan kapasitas memegang air yang rendah (Arsyad, 1989).
Faktor yang mempengaruhi porositas adalah iklim, kelembaban dan struktur tanah. Iklim, suhu, kelembaban, sifat mengembang dan mengerut sangat mempengaruhi porositas. Misalnya saja wilayah yang beriklim hujan tropis maka tingkat curah hujan pada tanah tersebut akan tinggi pada saat tanah tersebut basah maka tanah tersebut akan mengalami pengembangan dan pori tanah pada saat tersebut akan banyak terisi oleh air juga akan mempengaruhi kelembaban tanah tersebut yang nantinya akan berpengaruh pada porositasnya. Sebaliknya pada musim kemarau atau kering tanah akan mengerut dan pori tanah akan semakin besar tetapi kebanyakan akan diisi oleh udara, sehingga nantinya akan berpengaruh terhadap porositas tanah tersebut.
Porositas suatu lapisan tanah juga dipengaruhi oleh ada tidaknya perkembangan struktur granular pada tiap lapisan horizon tanah yang akan memberikan hasil porositas total yang tinggi dan dapat meningkatkan jumlah pori mikro dan pori makro suatu lapisan tanah. Sehingga, pada suatu lapisan tanah dengan struktur remah atau kersai sangat berpengaruh dalam penentuan porositas karena dengan struktur tanah tersebut umumnya mempunyai porositas yang besar.
Porositas tanah adalah kemampuan tanah dalam menyerap air. Porositas tanah erat kaitanya dengan tingkat kepadatan tanah (Bulk Density). Semakin padat tanah berarti semakin sulit untuk menyerap air, maka porositas tanah semakin kecil. Sebaliknya semakin mudah tanah menyerap air maka tanah tersebut memiliki porositas yang besar. Tinggi rendahnya porositas suatu tanah ini sangat berguna dalam menentukan tanaman yang cocok untuk tanah tersebut.
Bila suatu tanah dengan porositas rendah dalam artian sulit menyerap air, maka bila kita menanam tanaman yang tidak rakus air, akan sangat menghambat bahkan merusak. Dalam keadaan air yang lama terserap (hingga tergenang) sementara tanaman yang ditanam tidak membutuhkan banyak air justru akan menjadikan kondisi lingkungan mikro di sekitar tanaman menjadi lembab akibatnya akan mempengaruhi perkembangan penyakit tanaman. Selain itu, tanaman akan mudah rusak bila tergenang air terlalu lama, karena tanaman tersebut dalam kondisi tercekam kelebihan air yang dapat menyebabkan pembusukan akar tanaman (Arsyad, 1989).
Grossman, R. dan Reinsch. 2002. The solid phase. P: 201. Dalam Kurnia, U., Fahmuddin, A., Abdurachman, A., dan Ai, D., 2006. Sifat Fisik Tanah dan Analisisnya. Balai Besar Litbang Sumberdaya Lahan Pertanian. Departemen Pertanian.
Hanafiah, K.A, 2005. Dasar-Dasar Ilmu Tanah. Jakarta : PT. Raja Grafindo Persada.
Hardjowigeno, S. 2003. Ilmu Tanah. Jakarta : Akademika Pressindo.
Kurnia, U., Fahmuddin, A., Abdurachman, A., dan Ai, D., 2006. Sifat Fisik Tanah dan Analisisnya. Balai Besar Litbang Sumberdaya Lahan Pertanian. Departemen Pertanian.
Putinella, J.A. 2011. Perbaikan Sifat Fisik Tanah Regosol dan Pertumbuhan Tanaman Sawi. Jurnal Budidaya Pertanian 7(1): 35.
Posted by andi telaumbanua on Jan 14, 2019 in TAnah
LAPORAN PRAKTIKUM
SIFAT ALAMI TANAH
TPT 2022
ACARA 3
BERAT VOLUME, BERAT JENIS DAN POROSITAS TANAH
DISUSUN OLEH :
NAMA : Andi Saputra Telaumbanua
NIM : 17/413930/TP/11872
GOL : Rabu C
PJ ACARA : Rahma Irhamnia
LABORATORIUM BIOFISIK
DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIAN DAN BIOSISTEM
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
UNIVERSITAS GADJAH MADA
YOGYAKARTA
2018
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Tanah merupakan media pertumbuhan tanaman yang sangat kompleks. Agar tanaman dapat tumbuh dengan baik dan berproduksi tinggi maka tidak hanya membutuhkan unsur hara yang cukup dan seimbang, tetapi juga memerlukan lingkungan fisik, kimia dan biologi tanah yang sesuai sehingga akar tanaman dapat berkembang dengan bebas demikian juga proses fisiologinya. Sifat fisik tanah menyangkut: berat volume tanah, berat jenis tanah, porisitas tanah, penyebaran pori dalam tanah, kemantapan agregat tanah, kelembaban tanah dan sebagainya (Putinella, 2011).
Berat volume tanah merupakan salah satu sifat fisik tanah yang paling sering ditentukan, karena keterkaitannya yang erat dengan kemudahan penetrasi akar di dalam tanah, drainase dan aerasi tanah, serta sifat fisik tanah lainnya. Seperti sifat tanah yang lainnya, berat volume mempunyai variabilitas spasial (ruang) dan temporal (waktu). Nilai berat volume, b, bervariasi antara satu titik dengan titik yang lain disebabkan oleh variasi kandungan bahan organik, tekstur tanah, kedalaman perakaran, struktur tanah, jenis fauna, dan lain-lain (Yustika, 2006).
Berat jenis tanah adalah massa tanah kering yang mengisi ruangan di dalam lapisan tanah. Massa bahan organik dan anorganik diperhitungkan sebagai massa padatan tanah dalam penentuan berat jenis partikel tanah. Porositas tanah adalah persentase volume tanah yang ditempati butiran padat. Faktor porositas tanah dikendalikan oleh tekstur tanah, struktur, dan kandungan bahan organik. Pada tanah berpasir, porositas tanah didominasi oleh pori makro yang berfungsi sebagai lalu lintas air sehingga infiltrasi meningkat. Sedangkan pada tanah berlempung, pori mikro lebih berperan dan daya hantar air-nya rendah sehingga infiltrasi menurun (Asdak, 2007).
Sifat fisik dari tanah berperan penting dalam bidang TPB. Permukaan tanah bekas lintasan dari roda alat dan mesin pertanian akan mengalami pemadatan, sehingga berat volume tanahnya akan berubah yaitu semakin besar. Kondisi ini tentunya tidak baik untuk perakaran tanaman, juga porositas tanah akan menurun akibat pemadatan ini, sehingga kemampuan tanah menahan air berkurang akibatnya drainase tanah jelek. Sehingga perlu pemahaman terhadap sifat fisik tanah, agar tanah yang diolah sifat fisiknya tidak berubah. Oleh karena itu, dilakukan praktikum untuk mengetahui berat volume, berat jenis, dan porositas tanah.
1.2.Tujuan
Tujuan dilakukannya praktikum ini adalah agar;
1. Mahasiswa mampu menentukan berat volume, berat jenis dan porositas tanah.
2. Mahasiswa mampu menganalisa faktor yang mempengaruhi berat volume, berat jenis, dan porositas tanah.
Posted by andi telaumbanua on Jan 14, 2019 in TAnah
BAB III
METODOLOGI
3.1.
Alat dan Bahan
Alat yang digunakan pada praktikum
struktur dan tekstur tanah ini antara lain: mikroskop untuk melihat bentuk dan
ukuran dari partikel tanah, mistar untuk mengukur diameter partikel tanah,
kertas berwarna putih sebagai alas dalam partikel/butir tanah. Timbangan
analitis untuk menimbang berat dari sampel tanah dan cawan, oven pengering
digunakan dalam penentuan kadar air, ayakan 10 mesh (2 mm) untuk memisahkan
partikel pasir dengan debu dan liat, pengaduk untuk mengaduk, corong gelas,
stopwatch, cawan porselin sebagai wadah sampel tanah, gelas ukur, gelas piala,
tabung erlenmeyer, tabung sedimentasi dan gelas arloji. Bak perendam dan pipet
25 ml sebagai alat dalam analisis metode pipet dan hidrometer.
Bahan yang digunakan
pada praktikum ini antara lain : sampel tanah terusik sebagai objek yang
dianalisis tekstur dan strukturnya, H2O2 untuk
menghilangkan bahan organik agar tanah tidak mengumpal, HCl untuk menghilangkan
kapur atau CaCO3, NaOH, kertas saring whatman no.42 diameter 12 cm
untuk menyaring, kertas lakmus untuk menentukan pH, dan aquadest.
3.2.
Cara Kerja
3.2.1.
Penentuan struktur tanah
Sampel tanah
terusik diambil dan kertas putih juga disiapkan. Kemudian, sampel tanah
dijatuhkan ke kertas putih, lalu partikel tanah diamati dengan mikroskop
digital yang terhubung langsung ke laptop. Kemudian, dicari gambar yang jelas
dengan cara mikroskop digeser – geser. Setelah ketemu gambar yang tampak jelas,
lalu di capture, kemudian diukur
diameternya dengan penggaris. Kemudian dianalis tipe struktur partikel tanah
yang terbentuk dari yang ukuran besar sampai yang ukuran kecil.
3.2.2.
Penentuan tekstur tanah
Sampel tanah
kering angin diayak dengan ayakan 10 Mesh, lalu sampel tanah yang lolos ayakan
ditimbang 25 gram, dengan gelas arloji yang telah ditimbang terlebih dulu
beratnya. Kemudian, sampel tanah dimasukkan
ke dalam gelas piala 250 ml. Lalu, ditambahkan aquadest sebanyak 50 cc,
kemudian ditambahkan lagi H2O2 10 ml 30%. Lalu, gelas
piala ditutup dengan gelas arloji, kemudian dibiarkan selama semalam. Besoknya
dipanaskan selama 15 menit, lalu dibiarkan mendingin, kemudian ditambahkan 15
ml H2O2 10 ml 30%, kemudian dipanaskan lagi sampai bahan
organik habis (ditandai dengan buih sudah tak tumpah lagi).
Kemudian dibiarkan mendingin, ditambahkan 25
ml HCl 2N , lalu volume dijadikan 250 ml. Kemudian diaduk – aduk dengan batang
gelas berujung karet selama 30 menit, kemudian diuji dengan lakmus biru, sampai
warna lakmus berubah. Kemudian dipasang corong gelas diameter 10 cm diatas
tabung erlenmeyer 500 ml, lalu suspensi disaring dengan kertas whatman no.42
diameter 2 cm.Tanah diatas kertas saring dicuci dengan ( 4 x 50) 200 ml HCl 0,2
N, kemudian dilanjutkan pencucian dengan aquadest (7 x 50 ml) 350 ml sampai
filtrat yang menetes dari corong bersifat netral (diuji dengan lakmus biru).
Setelah selesai pencucian, tanah dipindahkan
secara kuantitatif ke dalam erlenmeyer 500 ml, diusahakan selama dipindahkan
tanah ini selesai dan volume suspensi dalam labu erlenmeyer tidak boleh lebih
dari 250 ml. Kemudian ditambahkan 10 ml larutan NaOH 1 N, lalu erlenmeyer
disumbat dengan karet rapat – rapat. Lalu dikocok selama 15 menit untuk
mendapatkan pendispersian yang baik. Lalu, suspensi dipindahkan ke dalam tabung
sedimentasi, volumenya dijadikan 1000 ml dengan aquadest, kemudian diaduk
dengan pengadukan selama 30 detik.
Pemipetan 1 dilakukan (debu+lempung), pipet
dimasukkan dengan kedalam 20 cm lalu
hasil pemipetan dituang ke dalam cawan porselin yang telah ditimbang massanya
(b), untuk dikeringkan pada temperatur 105 sampai beratnya tetap, kemudian ditimbang lagi
(c). Pemipetan 2 dilakukan (lempung total), pipet
dimasukkan dengan kedalam 5 cm lalu
hasil pemipetan dituang ke dalam cawan porselin yang telah ditimbang massanya
(d), untuk dikeringkan pada temperatur 105 sampai beratnya tetap, kemudian ditimbang lagi
(e).
3.3.
Cara Analisa Data
3.3.1.
Penetapan struktur tanah
Tabel 3.1 Data struktur tanah
Keterangan
Tanah A
Tanah B
Dmin
Dmax
Dmid
Tipe
Tabel 3.2 Gambar struktur tanah
Tanah A
Tanah B
3.3.2.
Penetapan Tekstur Tanah
Analisa
Penentuan Kadar Air
Tabel 3.3 Data kadar air
Tanah
a (gr)
b (gr)
c (gr)
KA (%)
A
B
Keterangan :
a = Berat cawan porselin (gr)
b = Berat sampel tanah dan cawan sebelum
dioven (gr)
c = Berat sampel tanah dan cawan setelah
dioven (gr)
Analisa
Penentuan Fraksi Tanah
Tabel 3.4 Data pengukuran fraksi tanah
Tanah
a (gr)
Pemipetan 1
Pemipetan 2
b (gr)
c (gr)
d (gr)
e (gr)
A
B
Keterangan :
a = Berat tanah = 15 gr
b = Berat cawan pada pemipetan 20 cm (gr)
c = Berat tanah + cawan pada pemipetan 20
cm (gr) yang dioven
d = Berat cawan pada pemipetan 5 cm (gr)
e = Berat tanah + cawan pada pemipetan 5
cm (gr) yang dioven
Tabel 3.4. Hasil penentuan fraksi tanah
Tanah
KA (%)
% Debu
% Lempung
% Pasir
Kriteria
A
B
Keterangan :
X = persentase bahan organik (asumsi = 3
%)
Y = persentase bahan kapur (asumsi = 2 %)
BAB IV
HASIL
DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil dan Analisa
Data
Berdasarkan pengamatan
pada praktikum yang telah dilakukan diperoleh hasil sebagai berikut;
4.1.1.
Penetapan struktur tanah
Tabel 3.1 Data struktur tanah
Keterangan
Tanah A (mm)
Tanah B (mm)
Dmin
0,5
0,85
Dmax
0,7
0,9
Dmid
0,6
0,875
Tipe
Pasir Kasar dan
granuler
Pasir Kasar dan platy
(lempeng)
Tabel 3.2 Gambar struktur tanah
Tanah
A
Tanah B
4.1.2.
Penetapan Tekstur Tanah
Analisa
Penentuan Kadar Air
Tabel 3.3 Data kadar air
Tanah
a (gr)
b (gr)
c (gr)
KA (%)
A
29,45
39,54
38,94
6,32 %
B
28,25
35,88
35,49
5,38 %
Contoh
perhitungan kadar air sampel
tanah
A :
tanah
B
Tabel 3.4 Data pengukuran fraksi tanah
Tanah
a (gr)
Pemipetan 1 (20 cm)
Pemipetan 2 (5 cm)
b (gr)
c (gr)
d (gr)
e (gr)
A
15
28,28
28,52
28,24
28,36
B
15
28,23
28,45
29,45
29,55
Tabel 3.4. Hasil penentuan fraksi tanah
Tanah
KA (%)
% Debu
% Lempung
% Pasir
Kriteria
A
6,32
35,82
Clay loam (Lempung berliat)
B
Clay loam (Lempung berliat)
Contoh perhitungan % debu
tanah
A
tanah
B
Contoh
perhitungan % lempung
tanah
A
tanah
B
Contoh
perhitungan % lempung
tanah
A
tanah
B
BAB
IV
HASIL
DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil dan Analisa
Data
Berdasarkan pengamatan
pada praktikum yang telah dilakukan diperoleh hasil sebagai berikut;
Posted by andi telaumbanua on Jan 14, 2019 in TAnah
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Struktur Tanah
Tanah merupakan bahan
mineral tak terkonsolidasi pada permukaan bumi yang menjadi sasaran dan
pengaruh oleh faktor genetik dan lingkungan dari: bahan induk, iklim (termasuk
efek kelengasan dan temperatur), makro dan mikroorganisme, dan topografi, yang
kesemuanya berlangsung dalam suatu periode waktu dan menghasilkan produk akhir
berupa tanah yang berbeda dari bahanbahan penyusun aslinya dalam sifat fisik,
kimia, biologi, morfologi, dan karakteristiknya. Perbedaan ini juga disebabkan
kondisi lingkungan eksternal yang mempengaruhinya (Tufaila, 2014).
Partikel-partikel primer didalam tanah tergantung
dalam suatu kelompok yang dinamakan sebagai
agregat
tanah yang merupakan satuan
dasar
struktur tanah. Agregat terbentuk diawali dengan suatu
mekanisme yang menyatukan
pertikel-partikel primer yang membentuk
kelompok atau gugus (duster)
dan dilanjutkan
dengan adanya sesuatfu yang dapat engikat menjadi lebih
kuat (Baroto
dan Siradz, 2006).
Ada dua tahapan yang terjadi pada pembentukan struktur
tanah, yaitu (1) penggumpalan (coagulation) koloid tanah sebagai akibat
pengaruh ion Ca2+ kedalam agregat tanah mikro, dan (2) sementasi (pengikat)
agregat mikro kedalam agregat makro. Meurut teori pembentukan struktur tanah,
berdasarkan pada flokulasi yang terjadi pada tanah yang berada dalam larutan,
misal pada tanah yang agregatnya telah dihancurkan oleh air hujan atau pada
tanah sawah.
Pada saat terjadi retakan karena pembengkakan dan
pengerutan sebagai akibat dari pembasahan dan pengeringan yang berperan penting
dalam pembentukan agregat. Maka agregat tanah terbentuk sebagai akibat adanya
interaksi dari butiran tunggal, liat, oksioda besi atau almunium dan bahan
organik. Agregat yang baik terbentuk karena gumpalan maupun oleh terjadinya
retakan tanah yang kemudian dimantapkan oleh pengikat yang terjadi secara kimia
atau adanya aktifitas biologi.
Faktor-Faktor yang
Mempengaruhi Pembentukan Struktur Tanah
Ada beberapa faktor yang mempengaruhi pembentukan struktur tanah, yaitu (1)
bahan induk, (2) bahan organik tanah, (3) tanaman, (4) organisme tanah, (5)
waktu, (6) Iklim.
Bahan Induk; Perbedaan
bahan penyusun tanah akan mempengaruhi pembentukan agregat-agregat tanah serta
kemantapan struktur tanah yang terbentuk. Kandungan fraksi liat akan sangat
menentukan dalam pembentukan agregat tanah, karena liat berfungsi sebagai
pengikat zat yang diabsorbsi pada permukaan butiran tanah. Jika kandungan liat
> 30% akan berpengaruh terhadap agregasi struktur tanah, sedangkan kandungan
liat < 30% tidak berpengaruh terhadap agregasi.
Bahan Organik Tanah; Bahan organik
tanah merupakan bahan pengikat setelah mengalami pencucian. Pencucian tersebut
dipercepat dengan adanya organisme tanah. Sehingga bahan organik dan organisme
di dalam tanah saling berhubungan erat.
Tanaman ; Tanaman pada suatu wilayah dapat membantu pembentukan
agregat yang mantap. Akar tanaman dapat menembus tanah dan membentuk
celah-celah. Disamping itu dengan adanya tekanan akar, maka butir-butir tanah semakin
melekat dan padat. Selain itu celahcelah tersebut dapat terbentuk dari air yang
diserap oleh tanaman tesebut.
Organisme Tanah ; Organisme
tanah dapat mempercepat terbentuknya agregat tanah. Selain itu juga mampu
berperan langsung dengan membuat lubang dan menggemburkan tanah. Secara tidak
langsung organisme akan merombak sisa-sisa tanaman yang setelah dipergunakan
akan dikeluarlan lagi menjadi bahan pengikat tanah.
Waktu ; Waktu
menentukan semua faktor pembentuk tanah yang sedang berlangsung. Semakin lama
waktu berjalan, maka agregat tanah yang terbentuk pada tanah tersebut semakin
mantap.
Iklim ; Iklim berpengaruh terhadap proses pengeringan, pembasahan, pembekuan,
pencairan. Iklim merupakan faktor yang sangat berpengaruh terhadap pemben-tukan
agregat tanah.
Struktur
tanah adalah susunan partikel kedalam kelompok- kelompok kecil atau
agregat. Agregat ini dapat diikat oleh agregat lain ke massa yang lebih besar yang
disebut peds. Peds ada
dalam berbagai bentuk yang
berbeda, menyerupai bola,
balok, kolom, dan plat. Mereka mungkin memilki tepi bulat atau
tajam pada sudutnya. Jumlah ruang
poridalam agregat terutama pada tekstur tanah dan jumlah
ruang pori antar agregat tergantung
pada pengaturan merekasatu sama lain, seperti pada
ukuran kamar
pada
rumah yang
tergantung pada pengaturan dinding. Jika
partikel individu tersebut diatur dalam
agregat
kecil dan
dengan ujung bulat.kita berbicara
tentangstruktur granuler, hal ini sangat diinginkan untuk pertumbuhan tanaman karena dapat menyediakan pori-pori besar dan kecil (Khonke et al., 1995).
Dalam tinjauan morfologi, struktur tanah diartikan sebagai susunan partikel-
partikel primer menjadi satu kelompok partikel (cluster) yang disebut agregat yang
dapat
dipisah-pisahkan kembali
serta mempunyai sifat yang
berbeda dari
sekumpulan parikel primer yang
tidak
teragregasi. Berikut merupakan
macam-macam
bentuk struktur tanah dan sifat
penciriannya:
Remah: merupakan bentuk
struktur tanah yang dominan debu dan terletak
di horizon A, satuan struktur membentuk bola, partikel- partikel tersusun longgar, berpori banyak,
contoh horizon tanah permukaan yang kaya bahan organik. Ukuran
struktur: Sangat
halus
: <1
mm, Halus : 1-2
mm, Sedang :
2-5
mm
Granuler : Satuan struktur membentukbola, partikel tersusun
lebih rapat, berpori lebih sedikit, terletak
pada
horizon A; contoh: pasir. Ukuran
struktur ; Sangat
halus: <1mm, halus: 1-2 mm, sedang: 2-5 mm, kasar:5-10 mm, sangat kasar:
>10 mm
Gumpal : satuan
strukturberbentuk
bak kubus,partikel tersusun rapat, berporisedikit, terletak di horizon B,
contoh: horizon bawah yang terbentuk di
kawasan beriklim
bermusim kemarau tegas.
Struktur ini terbagi menjadi 2:
Gumpal membulat,
bersudut tumpel, berbidang cembung, dan berpori banyak. Ukuran struktur: sangat
halus: <5
mm, halus: 10 mm , sedang: 10-20
mm, kasar: 20-50 mm, sangat kasar:
>50 mm
Gumpal
menyudut,
kubus menyudut tajam
dan
berbidang rata, berpori sedikit.
Ukuran struktur: sangat halus: <5 mm, halus:
10 mm, sedang:
10-20 mm, kasar:
20-50 mm, sangat kasar:
>50 mm
Prismatik : Satuan tekstur bersumbu tegak lebih
panjang dari pada sumbu datar, berpori
terbatas, terutama
berarah tegak,
bidang atas tegak mendatar terletak di horizon B;
contoh: horizon
bawah tanah
yang terbentuk dikawasan iklim kering sampaisetengah
kering.
Tiang : satuan strukturbersumbu tegak lebih pendek dari pada
sumbu datar, berpori terbatas terutama berarahtengah, terletak di horizon E. Ukuran struktur: sangat tipis: <10 mm. tipis:
10-20
mm, sedang:
20-50
mm, tebal: 50-100 mm, sangat tebal: >100 mm
Lempeng : Satuan struktur bersumbu tegak
lebih pendek dari pada
sumbu datar, berpori terbatas terutama berarah mendatar, terletak
di horizon E dan D; contoh: horizon tanah
dibawah horizon permukaan
berwarna
pucat. Ukuran sruktur: sangat tipis: <1 mm, tipis:
1-2
mm, sedang:
2-5
mm, tebal: 5-7 mm, sangat tebal: 7-10
mm (Sutanto,
2005)
Struktur tanah berpengaruh terhadap gerakan air, gerakan udara, suhu
tanah, dan hambatan mekanik perkecambahan biji serta penetrasi akar tanaman.
Karena kompleksnya peran struktur, maka pengukuran struktur tanah didekati
dengan sejumlah parameter. Beberapa parameter tersebut antara lain bentuk dan
ukuran agregat, agihan ukuran agregat, stabilitas agregat, persentase agregat,
porositas (BV, BJ), agihan ukuran pori, dan kemampuan menahan air (Handayani dan Sudarminto, 2002).
Jika
bentuk puncaknya datar disebut prismatik dan membulat disebut kolumner. Selanjutnya Tanah yang
partikel-partikelnya belum tergabung, terutama yang bertekstur pasir disebut
tanpa struktur atau bertekstur lepas, sedangkan tanah yang bertekstur liat
terlihat massif (padu tanpa ruang pori, yang lembek jika basah
dan kering jika kering)
atau apabila dilumat dengan air membentuk pasta. Tanah yang bertekstur baik
akan mempunyai drainase dan aerase yang baik pula, sehingga lebih memudahkan
sistem perakaran tanaman untuk berpenetrasi dan mengapsorbsi hara dan air
sehingga pertumbuhan dan produksi menjadi lebih baik (Handayani dan Sudarminto, 2002).
2.2. Tekstur Tanah
Tekstur tanah adalah
perbandingan
relatif (dalam persen) fraksi-fraksi pasir- debu
dan lempung. Tekstur
tanah penting kita ketahui, oleh karena komposisi ketiga
fraksi butir –butir
tanah tersebut akan
menentukan sifat-sifat fisika,
fisika-kimia, dan kimia
tanah. Tekstur tanah yaitu perbandingan relatif
berbagai ukuran partikel (sparasi/fraksi) dalam
tanah, dinyatakan
dalam
%.
Sparasi/fraksi tanah
adalah pasir (sand), debu (salt), dan
lempung (clay).
Tekstur tanah, biasa juga disebut besar butir tanah, termasuk
salah satu sifat tanah yang paling sering ditetapkan. Hal ini disebabkan
karena tekstur tanah berhubungan
erat
dengan pergerakan air dan zat terlarut, udara, pergerakan panas, berat volume tanah, luas permukaan
spesifik (specific surface), kemudahan
tanah memadat (compressibility), dan
lain-lain (Hillel, 1982). Tekstur adalah perbandingan relatif antara fraksi pasir, debu dan liat, yaitu partikel tanah yang diameter efektifnya 2 mm. Di dalam analisis tekstur, fraksi bahan organik tidak diperhitungkan.
Bahan organik terlebih
dahulu didestruksi
dengan hidrogen peroksida (H2O2). Tekstur tanah dapat dinilai secara kualitatif dan kuantitatif.
Cara kualitatif biasa digunakan
surveyor tanah dalam menetapkan kelas tekstur tanah di lapangan. Berbagai lembaga penelitian atau institusi mempunyai
kriteria
sendiri untuk pembagian fraksi partikel
tanah.
Sebagai contoh,
pada
Tabel
1
diperlihatkan
sistem klasifikasi fraksi partikel menurut
International Soil Science Society (ISSS), United States Departement of Agriculture (USDA) dan United States Public Roads Administration
(USPRA).
Tabel 2.1. Klasifikasi tekstur tanah
(diambil dari Hillel, 1982)
Tanah dengan berbagai perbandingan pasir, debu dan liat
dikelompokkan atas
berbagai kelas
tekstur seperti
digambarkan pada segitiga tekstur (Gambar 2.1). Cara penggunaan segitiga tekstur adalah sebagai berikut:
Gambar 2.1. Kelas tekstur
tanah
Misalkan suatu tanah mengandung 50% pasir, 20% debu, dan 30% liat. Dari segitiga
tekstur dapat dilihat bahwa sudut kanan bawah segitiga menggambarkan
0% pasir dan sudut kirinya 100% pasir. Temukan titik 50% pasir
pada sisi dasar segitiga dan dari titik ini tarik
garis sejajar dengan
sisi kanan segitiga
(ke kiri atas). Kemudian
temukan titik 20% debu pada
sisi kanan segitiga.
Dari
titik ini tarik garis sejajar
dengan sisi kiri segitiga, sehingga
garis ini berpotongan
dengan garis pertama. Kemudian temukan titik 30% liat dan tarik garis ke kanan sejajar dengan sisi dasar segitiga sehingga memotong
dua garis sebelumnya. Dari perpotongan ketiga garis ini, ditemukan bahwa tanah ini mempunyai
kelas tekstur “lempung liat berpasir” (Agus dkk., 2006).
Faktor-faktor yang mempengaruhi tekstur tanah antara lain komposisi mineral
dan batuan atau
bahan induk, sifat dan proses cepatnya
pembentukan tanah lokal, serta
umur relatif tanah. Hubungan antara tekstur
dan kesuburan tanah tidak selalu ada meskipun tekstur tanah dapat menentukan atau
berpengaruh dalam beberapa hal. Penentuan tekstur tanah
dapat
ditentukan
dengan metode
analisis kualitatif,
dengan merasakan
tanah langsung menggunakan jari
tangan sehingga dapat diketahui tingkat kehalusan dan
kekasarannya.
Hal
ini disebabkan karena penentuan tekstur tanah merupakan
perbandingan fraksi tanah yang
meliputi kandungan liat, debu, dan pasir dalam suatu
massa tanah yang memiliki bentuk partikel yang berbeda-beda. Bila terasa halus maka tanah memiliki kandungan liat yang
dominan dan bila kasar maka
kandungan pasirnya dominan. (Hardjowigeno,
2003).
Salah satu penyebab perbedaan
tekstur tanah adalah pengaruh
bahan
organik tanah. Pada proses dekomposisi
bahan
organik
akan
menghasilkan asam-
asam organik yang
merupakan pelarut
efektif bagi batuan dan mineral-mineral primer (pasir dan debu) sehingga
lebih mudah pecah menjadi ukuran yang lebih
kecil seperti lempung. Selain itu, jumlah dan kerapatan akar lebih tinggi pada suatu
lahan tanah akan mempercepat penghancuran secara fisika
sehingga fraksi yang
lebih halus akan cepat terbentuk.
Tekstur tanah
sangat menentukan
kecepatan infiltrasi dan kemampuan tanah
menahan air. Tanah yang
didominasi oleh fraksi pasir
mempunyai infiltrasi yang
tinggi
tetapi
kemampuan mengikat air yang rendah. Kandungan fraksi
lempung yang sedikit, menyebabkan tanah
mempunyai kemantapan agregat yang
kurang baik sehingga sering kehilangan unsur hara
lewat pelindihan dan erosi. Secara tidak langsung tekstur tanah juga menentukan struktur tanah yang
penting bagi gerakan
udara, air, dan zat-zat hara
di dalam tanah,
dan
juga berpengaruh terhadap kegiatan
makro dan mikroorganisme tanah.
Oleh karena luas
permukaan pasir adalah kecil, maka peranannya dalam ikut mengatur sifat-sifat
kimia tanah adalah kecil sekali. Disamping itu, disebabkan fraksi pasir itu
memiliki luas permukaan yang kecil, tetapi memiliki ukuran yang besar, maka
fungsi utamanya adalah
sebagai penyokong tanah dalam disekelilingnya terdapat partikel debu dan liat
yang lebih aktif. Kecuali terdapat dalam jumlah yang lebih kecil, maka jika
semakin tinggi persentase pasir dalam tanah, makin banyak ruang pori-pori
diantara partikel tanah semakin dapat memperlancar gerakan udara dan air (Hakim
et al,1986).
Debu merupakan bahan
peralihan antara liat dan pasir halus. Fraksi ini kurang plastis dan lebih
mudah ditembus air daripada liat dan memperlihatkan sifat dilatasi yang tidak
terdapat pada liat. Luas pernukaan debu lebih besar dari luas permukaan pasir
per gram, tingkat pelapukan debu dan pembebasan unsur-unsur hara untuk diserap akar lebih
besar dari pasir. Partikel-partikel debu terasa licin seperti tepung dan kurang melekat. Tanah
yang mengandung fraksi debu yang tinggi dapat memegang air tersedia untuk
tanaman (Hakim et al,1986).
Fraksi liat memiliki luas
permukaan yang besar. Di dalam tanah molekul-molekul air mengelilingi
partikel-partikel liat berbentuk selaput tipis, sehingga jumlah liat akan
menentukan kapasitas memegang air dalam tanah. Permukaan liat dapat
mengadsorbsi sejumlah unsur-unsur hara dalam tanah. Dengan denikian liat yang
permukaannya bermuatan negatif dianggap sebagai penyimpan air dan makanan
tanaman. Liat terdiri dari butiran-butiran yang sanggat kecil dan menunjukkan
sifat plastisitas dan kohesi. Kohesi menunjukkan kenyataan bahwa bagian-bagian
bahan itu melekat satu sama lainnya, sedangkan plastisitas adalah sifat yang
memungkinkan bentuk bahan itu dirubah-rubah tanpa perubahan isi atau tanpa
kembali ke bentuk asalnya, dan tanpa terjadi retakan atau terpecah-pecah (Hakim
et al,1986).
2.3. Analisis Awal Tekstur Tanah
1. Dispersi
Dispersi dan sedimentasi adalah dua tahap penting sebelum
tekstur tanah ditentukan dengan salah satu metode, metode hidrometer
atau metode pipet . Butir-butir
tanah biasanya lengket satu sama lain dalam suatu
agregat.
Oleh karena itu, butir-butir
(partikel) tanah perlu dipisahkan dengan cara membuang zat perekatnya dan dengan menambahkan
zat anti flokulasi (deflocculating
agents). Zat perekat yang umum di dalam tanah adalah bahan organik, kalsium karbonat dan oksida besi (Hillel,1982).
Bahan organik biasanya dihancurkan melalui proses dengan pereaksi
hidrogen peroksida (H2O2). Reaksi antara H2O2 dan bahan
organik adalah sebagai berikut: Bahan organik + H2O2 ——> H2O + CO2. Kalsium karbonat pada tanah alkalin biasanya dihancurkan dengan asam klorida (HCl). Daya rekat karbonat akan hilang apabila
ditambahkan HCl setelah mengalami reaksi berikut:
CaCO3 +
2 HCl ———-> H2O + CaCl2 + CO2
Untuk tanah masam tidak diperlukan penambahan HCl dalam analisis
teksturnya. Sesudah
zat
perekat dihilangkan,
lalu
ditambahkan zat
anti flokulasi. Zat yang biasa digunakan adalah
sodium
hexa meta
fosfat
[(NaPO3)6]. Ion Na yang dikandung (NaPO3)6 mensubstitusi kation-kation yang bervalensi lebih tinggi seperti Ca++, Mg++, dan lain-lain sehingga menjadikan
partikel liat lebih terhidrasi dan saling tolak-menolak. Selanjutnya proses dispersi secara kimia dilanjutkan
dengan dispersi secara fisik, seperti pengocokan, pengadukan
atau vibrasi secara ultrasonic (Agus dkk., 2006).
2. Sedimentasi
Proses dispersi dilanjutkan dengan sedimentasi untuk memisahkan partikel yang mempunyai ukuran yang berbeda. Apabila sebutir partikel mengalami sedimentasi
(bergerak di dalam suspensi
menuju arah gravitasi),
maka gaya yang bekerja pada partikel tersebut adalah:
1. Gaya gesekan (resistance force) antara zat cair dan dinding partikel, Fr. Gaya gesekan ini berbanding
lurus dengan luas dinding partikel,
viskositas zat cair (η) dan kecepatan
tenggelamnya partikel (μt). Arah
gaya
gesekan ini berlawanan dengan arah pergerakan partikel di
dalam zat cair (Agus dkk., 2006). Jika diasumsi
bahwa partikel berbentuk bulat, maka
luas dindingnya adalah 6 π r dan Fr adalah:
2. Gaya dorong zat cair ke arah permukaan (boyancy force), Fb. Gaya ini berbanding lurus dengan volume partikel (volume zat cair yang dipisahkan partikel) dan berat jenis zat cair.
3. Gaya berat partikel (gravitational force),
Apabila
partikel tanah
bergerak dalam
zat cair,
maka
dalam sesaat (kurang dari satu detik), kecepatannya akan konstan. Dalam keadaan demikian maka gaya arah ke atas (Fb dan Fr) akan seimbang dengan gaya arah ke bawah (Fg), sehingga persamaan (1), (2) dan (3) dapat disusun sebagai berikut:
(4)
2.3. Metode Penentuan Tekstur Tanah
Kering udarakan
atau kering
ovenkan sampel tanah sebelum
dianalisis (perhitungan
akan
lebih sederhana bila menggunakan sampel kering oven)
Giling tanah dan ayak dengan ayakan 2 mm.
Timbang 40 g contoh tanah (untuk tanah bertekstur sedang sampai halus) atau 60 g (untuk tanah bertekstur kasar). Masukkan
ke gelas piala 600 ml dan tambahkan 200 ml aquades.
Timbang 10 g contoh tanah, masukkan ke dalam gelas piala 250 ml.
Contoh tanah ini akan digunakan untuk koreksi bahan organik yang
prosedurnya akan diterangkan kemudian.
Jika contoh tanah
tidak
kering oven,
maka
timbang sekitar 30 g contoh untuk koreksi kadar air.
Proses dispersi
Dispersi dengan 10% (NaPO3)6.
Larutan 10% (NaPO3)6 dibuat dengan melarutkan 100 g
(NaPO3)6 di dalam aquades, sehingga volume akhir larutan
menjadi 1.000 ml.
Tambahkan 50 ml
(NaPO3)6 ke dalam
suspensi contoh tanah yang berada di dalam gelas piala bervolume 600 ml.
Tambahkan aquades ke dalam suspensi sehingga volume
akhir larutan adalah 500 ml.
Biarkan reaksi berlangsung selama 10 menit atau lebih.
Dispersi secara mekanis.
Salin suspensi tanah ke dalam cangkir dispersi. Gunakan botol semprot untuk penyempurnaan penyalinan.
Kocok suspensi dengan mesin pendispersi tanah selama 5
menit.
(Agus dkk., 2006).
2. Metode pipet
Metode pipet merupakan
metode langsung pengambilan contoh partikel tanah
dari dalam suspensi dengan menggunakan pipet
pada kedalaman h dan waktu t. Pada kedalaman h dan waktu t tersebut partikel dengan diameter > X sudah berada pada kedalaman > h. Dengan menggunakan hukum Stokes
waktu yang diperlukan oleh partikel berdiameter > 0,002 mm untuk turun setinggi h, dapat dihitung. Tabel 4
memberikan waktu pemipetan fraksi liat untuk
kedalaman pipet, h =
10 cm (Agus dkk., 2006).
Baroto dan Siradz.
2006. Kandungan tanah dan air di daerah aliran sungai code. Jurnal Ilmu Tanah 6(1) : 110-111.
Fitriani, N.A., Ganjar, F., dan
Enriyani, R. 2018. Pengujian Kualitas Tanah sebagai Indikator Cemaran Lingkungan di Sekitar Pantai Tanjung Lesung. Indonesian Journal of Chemical Analysis 1(1) : 29.
Hakim, N., Nyakpa, M.Y., Lubis, A.M.,
Nugroho, S.G., Diha, M.A., Hong, G.B.,Bailey, H.H. 1986. Dasar-Dasar Ilmu Tanah. Universitas Lampung.
Handayani, S. dan B.H. Sunarminto.
2002. Kajian struktur tanah lapis olah: I. pengaruh pembasahan dan pelarutan
selektif terhadap agihan ukuran agregat dan dispersitas agregat. Jurnal Agrosains 16(1) :10-17.
Hardjowigeno,
S. 2003. Klasifikasi Tanah dan Pedogenesis.
Edisi Revisi. Akademika Pressindo, Jakarta.
Hillel, D. 1982. Introduction to Soil Rhysics. Academic
Press., Inc. SanDiego, California.
Sutanto, Rachman.
2005. Dasar-dasar Ilmu
tanah. Kanisius. Yogyakarta.
Tufaila M., Hasbullah S., Jufri J., dan Lies I. 2014. Karakteristik
Morfologi Dan Klasifikasi Tanah Luapan Banjir Berulang Di Kabupaten Konawe
Selatan. Jurnal
Agriplus, 24 (3) : 196
.
Posted by andi telaumbanua on Jan 14, 2019 in TAnah
LAPORAN PRAKTIKUM
SIFAT ALAMI TANAH
TPT 2022
ACARA 2
TEKSTUR DAN STRUKTUR TANAH
DISUSUN OLEH :
NAMA : Andi Saputra Telaumbanua
NIM : 17/413930/TP/11872
GOL : Rabu C
PJ ACARA : Intan Laksitadewi
LABORATORIUM BIOFISIK
DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIAN DAN BIOSISTEM
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
UNIVERSITAS GADJAH MADA
YOGYAKARTA
2018
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Tanah adalah lapisan permukaan bumi yang secara fisik berfungsi sebagai tempat tumbuh dan berkembangnya perakaran sebagai penopang tumbuh tegaknya tanaman dan menyuplai kebutuhan air dan hara ke akar tanaman; secara kimiawi berfungsi sebagai gudang dan penyuplai hara atau nutrisi (baik berupa senyawa organik maupun anorganik sederhana dan unsur-unsur esensial, seperti: N, P, K, Ca, Mg, S, Cu, Zn, Fe, Mn, B, Cl); dan secara biologis berfungsi sebagai habitat dari organisme tanah yang turut berpartisipasi aktif dalam penyediaan hara tersebut dan zat-zat aditif bagi tanaman. Ketiganya (fisik, kimiawi, dan biologi) secara integral mampu menunjang produktivitas tanah untuk menghasilkan biomass dan produksi baik tanaman pangan, tanaman sayur-sayuran, tanaman hortikultura, tanaman obat-obatan, tanaman perkebunan, dan tanaman kehutanan . Tanah berasal dari hasil pelapukan baik secara desintegrasi maupun dekomposisi, yang dipengaruhi oleh: iklim, jasad hidup, bahan induk, relief, dan waktu (Fitriani dkk., 2018).
Struktur tanah adalah susunan partikel kedalam kelompok- kelompok kecil atau agregat. Agregat ini dapat diikat oleh agregat lain ke massa yang lebih besar yang disebut peds. Peds ada dalam berbagai bentuk yang berbeda, menyerupai bola, balok, kolom, dan plat. Struktur tanah berpengaruh terhadap gerakan air, gerakan udara, suhu tanah, dan hambatan mekanik perkecambahan biji serta penetrasi akar tanaman. Tanah yang bertekstur baik akan mempunyai drainase dan aerase yang baik pula, sehingga lebih memudahkan sistem perakaran tanaman untuk berpenetrasi dan mengapsorbsi hara dan air sehingga pertumbuhan dan produksi menjadi lebih baik (Handayani dan Sudarminto, 2002).
Tekstur tanah adalah perbandingan relatif (dalam persen) fraksi-fraksi pasir- debu dan lempung. Tekstur tanah penting kita ketahui, oleh karena komposisi ketiga fraksi butir –butir tanah tersebut akan menentukan sifat-sifat fisika, fisika-kimia, dan kimia tanah. Tekstur tanah yaitu perbandingan relatif berbagai ukuran partikel (sparasi/fraksi) dalam tanah, dinyatakan dalam %. Sparasi/fraksi tanah adalah pasir (sand), debu (salt), dan lempung (clay). Tekstur tanah berhubungan erat dengan pergerakan air dan zat terlarut, udara, pergerakan panas, berat volume tanah, luas permukaan spesifik (specific surface), kemudahan tanah memadat (compressibility),dll.
Sebagai mahasiswa teknik pertanian dan biosistem (TPB) pemahaman terhadap struktur dan tekstur tanah sangat penting, mengingat struktur tanah berpengaruh terhadap gerakan air dan udara, suhu tanah, dan hambatan mekanik serta penetrasi akar tanaman dan tekstur tanah berhubungan erat dengan pergerakan air dan zat terlarut, udara, pergerakan panas, berat volume tanah, luas permukaan spesifik (specific surface), kemudahan tanah memadat (compressibility),dll. Salah satu aplikasi tekstur dan struktur tanah pada bidang teknik pertanian yaitu pada saat penentuan tekanan, luas permukaan dari roda traktor ditentukan oleh struktur, tekstur, dan jenis tanah yang diolah atau yang dilalui oleh roda traktor, sehingga pemahaman terhadap tekstur dan struktur tanah sangat penting. Oleh karena itu, dilakukan praktikum tekstur dan struktur tanah, agar mahasiswa dapat mengidentifikasi struktur den menentukan tekstur tanah.
1.2. Tujuan
Praktikum tekstur dan struktur tanah ini bertujuan agar ; mahasiswa mampu mengidentifikasi bentuk – bentuk struktur tanah. Selain itu, mahasiswa mampu menentukan tekstur tanah dan kelas tekstur tanah.
