SIFAT FISIKA TANAH

1. Kuliah ke II DDIT SIFAT FISIKA TANAH Tekstur Tanah StrukturTanah Konsistensi Tanah PorositasTanah Suhu Tanah WarnaTanah

2. PENDAHULUAN • Secara fisik tanah terdiri atas 3 fase: • Padat (BO + BM) • Cair • Gas • Peran fisika tanah: • Menentukan penetrasi akar • Retensi & transmissi air • Aerase dan drainase • Nutrisi tanaman • Serta mempeng sft kimia dan biologi tanah • Faktor yg mempeng. Sft fisika tanah: • Jumlah, ukuran, bentuk, susunan, komposisi mineral dari partikel2 tanah • Macam dan jumlah BO • Volume dan bentuk pori • Perbandingan air dan udara menempati ruang pori • Sifat fisika tanah yang penting, al: • Tekstur • Struktur • Density • Porositas • Konsistensi • Warna • suhu

3. Komposisi Tanah • Bila tanah kering ditekan dengan tangan, maka akan terlihat bahwa tanah terdiri dari berbagai macam ukuran partikel yang berbeda. • Sebagian berasal dari partikel-partikel itu berasal dari perusakan (degradasi) batuan, partikel itu dinamakan partikel mineral. Beberapa partikel berasal dari sisa tanaman atau binatang (daun , potongan tulang dll), itu dinamakan partikel organik( ayau bahan organik). Partikel tanah itu terlihat berrsentunhan satu dengan lain, tetapi sebenarnya mempunyai ruang yang dinamakan ruang pori. Bila tanah kering ruang pori itu terutama diisi udara. Setelah dirigasi atau hujan,maka ruang pori itu terutama diisi air. Bahan hidup dijumpai dalam tanah itu. Itu dapat berupa akar hidup seperti lobang kumbang, cacing, larva dll. Bahan hidup itu dapat membantu untuk mengaerasi tanah dan jadi menciptkan kondisi pertumbuhan yang menyenangkan untuk perakatran tanaman (Gambar 26).

8. TEKSTUR TANAH • Definisi:tekstur tanah ialah perbandingan relatif (%) pasir, debu, dan liat • Partikel tanah (≤2 mm) digroupkan menjadi : pasir, debu, dan liat • Distribusi ukuran partikel ini dianalisis secara mekanis • Peran distribusi partikel tanah: • Menentukan sifat fisika, fisiko-kimia, dan kimia tanah eg. KTK, retensi air, etc.akibat perbedaan SSA nya

9. Ukuran partikel tanah dan hubungan dengan diamater dan jumlah partikel

11. Klas Tekstur Tanah • Metoda Analisis tekstur tanah al: • Pipet & ayakan • Hydrometer Bouyoucus • Cara kualitatif di lap. • Langkah Analisis tekstur: • Pemurnian • Dispersi • Sedimentasi (berdasarkan hk.Stoke) • Tekstur tanah 12 klas: • Pasir • pasir berlempung • Lempung berpasir • Lempung • Lempung liat berpasir • Lempung berdebu • Debu • Lempung liat berdebu • Lempung berliat • Liat berpasir • Liat berdebu • Liat

13. Segitiga Tekstur

14. Hubungan kelas ukuran butir dengan kelas tekstur tanah Sumber: Supardi (1980)

15. Ciri Tekstur Profil Tekstur dalam profil tanah sering tidak sama setiap horizon, umumnya hor B tinggi liatnya, disebut juga hor. Bt (t=ton, German artinya liat). Hal ini akibat tercucinya liat dari lapisan atas ke bawah bersama air infiltrasi. Bila kandungan liatnya > 20% itu termasuk hor.argillik (penciri tanah Ultisol) Kepentingan Tekstur Tanah Tekstur berhubungan erat dengan: Plastisitas Permeabilitas Kekerasan Kemudahan olah Kesuburan Dan produktifitas tanah Tapi belum ada ketentuan yang berlaku umum, karena juga dipengaruhi oleh jenis mineral liatnya: eg plastisitas 25% vermiculit > 70% kaolinit

16. Struktur Tanah • Struktur tanah menunjukkan kelompok partikel tanah (pasir ,debu dan liat , bahan organik dan pupuk) di dalam senyawa berpori. Itu dinamakan aggregat. • Struktur tanah juga menunjukkan penyusunan aggregat itu yang dipisahkan oleh ruang pori dan celah (Gambar 29). • Jenis dasar penyusunan aggregat diperlihatkan pada Gambar 30. struktur granuler, gumpal, prismatik, dan struktur massif.

18. Definisi: Struktur tanah yaitu penyusunan partikel tanah primer seperti pasir,debu, liat membentuk aggregates, yang satu sama lainnya membentuk bidang belah alami yang lemah. Ped : aggregat yang terbentuk secara alami Clod: bongkahan tanah akibat pengolahan Fragment: ped yang pecah Concretion: terbentuk akibat presipitasi garam terlarut dalam tanah akibat terjadi fluktuasi muka air tanah yang besar Struktur bisa memodifikasi pengaruh tekstur terhadap kelembaban, porositas, ketersediaan unsur hara, jasad hidup, pertumbuhan akar. Eg: tekstur pasir dengan kandungan BO tinggi  struktur bagus Ada 4 bentuk utama struktur tanah: Struktur Tanah

19. Tipe Struktur dan Sifatnya

20. Bentuk-Bentuk Struktur Tanah

22. Aggregated Structureless Single grain Massive Weakly Dev. Moderately dev. Strongly dev. Perkembangan struktur tanah

23. Pembentukan Struktur Tanah 3 bahan koloid tanah sebagai perekat (cementing agent) dalam pembentukan aggregat: Mineral liat Oksida Fe & Mn bersifat koloid Koloid organik Microbial gum (Peneliti di Wisconsin) Pengaruh Pengeloaan Terhadap Struktur Tanah Pembasahan, pengeringan, pengolahan tanah, aktifitas biologis membangun/merusak aggregat negative charged colloid surface negative charged colloid surface + + Ca + + Ca -OOC – R - COO- PROSES PEMBENTUKAN STRUKTUR TANAH Figure 5.2.2 Organic molecules assist in flocculation and aggregation (after McLaren & Cameron, 1996)

25. Definisi: konsistensi tanah (erat hubungannya dengan kadar air tanah) yaitu manifestasi gaya-gaya fisika , kohesi dan adesi, yang bekerja di dalam tanah pada kandungan air yang berbeda-beda Konsistensi dipengaruhi: tekstur, sifat dan jumlah koloid unorganik sifat dan jumlah koloid organik Struktur KA tanah Konsistensi Tanah pada KA berbeda: KONSISTENSI TANAH

26. Indeks Plastisitas = Upper plastis limit - Lower plastis limit Upper plastis limit : KA tanah tertinggi, dimana masa tanah mulai mengalir di bawah tekanan (tidak mampu mempertahankan bentuknya lagi) Lower plastis limit : KA tanah pada saat konsistensi berubah dari lekat jadi gembur, sedangkan masa tanah tidak mampu merubah bentuk secara kontinu dibawah pengaruh gaya Peranan Konsistensi: Untuk klassifikasi tanah Menentukan tkt akumulasi liat dalam profil tanah (russel, 1926) Menentukan tipe dan tkt pengolahan tanah Menentukan design alat berat Indeks Plastisitas dan Peranan Konsistensi

27. BV : Berat masa persatuan volume tanah kering oven BV tanah lap olah bertekstur halus biasanya 1.0-1.3 g cm-3 Tekstur kasar 1.3-1.8 g cm-3 BV tanah ber-BO tinggi < ber-BO rendah BV t.organik < t.mineral , 0.2 -0.6 g cm-3 BV Andisols kl 0.8 g cm-3 Bila BV tanah lap olah (20 cm) 1.0 gcm-3 (=1 Mg m-3) maka berat tanah tsb dalam 1 ha = 100 m x 100 m x 0.2 m x 1 Mg m-3= 2000 Mg ha-1 = 2 x 106 kg ha-1 BV = Berat tanah kering oven (105oC) Volume tanah (cm-3) BD (Kerapatan Zarah): Berat masa persatuan volume partikel tanah (tanpa pori) kering oven BD tanah mineral umumnya 2.65 g cm-3 tidak banyak bervariasi BD dipengaruhi tekstur dan bahan mineral tanah TRP (total ruang pori): % TRP = (1- BV/BD) x 100 % Padat Tanah = BV/BD x 100 Bila tanah punya BV 1.35 dengan kandungan BO < 2%, maka %TRP tanah tsb = 50% Mempengaruhi ketersediaan air dan O2 bagi tanaman, permeabilitas (kemampuan tanah utk mentransfer air atau udara) TRP tidak menentukan jlh air tersedia bagi tanaman, tapi distribusi pori sangat menentukan Dipengaruhi oleh: BV dan BD (lansung), tekstur, struktur, Udara Air Padatan POROSITAS TANAH

29. PERBANDINGAN PARTIKEL DENSITI DAN BULK DENSITI

30. SUHU TANAH • mempengaruhi aktifitas jasad hidup tanah • Mempengaruhi rx kimia, ketersediaan hara bagi tanaman • Dipengaruhi oleh warna, KA, dan drainase tanah, serta radiasi matahari dan musim, mulsa • Fungsi Mulsa: • Menyerap sebagian radiasi matahari • Mereduksi kehilangan panas dari tanah • Mereduksi evaporasi dari muka tanah UDARA TANAH Udara tanah mempengaruhi: • Pertumbuhan dan perkembangan akar • Pernafasan akar • Serapan air dan hara • Aktifitas organisma tanah Komposisi Udara tanah: Peran O2 dalam tanah: Untuk bernafas jasad hidup tanah Melakukan reaksi kimia Membantu proses dekomposisi BO

31. Panas Spesifik • Jumlah panas yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 1oC dari 1 gr partikel tanah. • Panas spesifik air adalah 1, tanah mempunyai panas spesifik adalah 0,2 atau 1/5 dari air. Shg kelembaban tanah merupakan faktor sangat penting dalam menentukan suhu tanah. Tanah yang lembab akan memanas lebih lambat daripada tanah kering.

32. Faktor yang mempengaruhi suhu tanah • Pembuangan air berlebihan dari tanah akan membantu merobah suhu tanah (drainase) • Menggunakan mulsa • Sistem perlindungan tanah lainnya

33. Penentuan warna tanah: Menggunakan Munsell soil color chart 3 prinsip warna tanah: Hue, Value, dan Chroma Hue: panjang gelombang dominan atau warna dari cahaya Value: (= kekerasan cahaya): jumlah total cahaya Chroma:kemurnian relatif dari panjang gelombang cahaya yang dominan Eg: 10 YR 6/4 = 10 YR = hue 6 = value 4 = chroma Peran Warna Tanah: Petunjuk sifat tanah eg. kandungan BO, aerase dan drainase Pembeda hor dalam klasifikasi tanah Faktor yang mempengaruhi: Mineral tanah dan BO, eg, tanah warna hitam biasanya BO tinggi Drainase tanah jelek, akumulais BO tinggi, warna tanah sangat gelap Oksida besi: -hematite = warna merah Goethite = warna kuning WARNA TANAH

35. Soal Review • Jelaskan definisi tanah secara pedologi dan edafologi! • Jelaskan Hukum Jenny (1941) dalam proses pembentukan tanah! • Sebutkan 4 komponen utama tanah, dan berapa kira-kira prosentasenya! • Sebutkan 3 klas utama bahan induk tanah! • Sebutkan bahan induk tanah Histosol, Entisol! • Buat profil tanah dan lengkapi horizon dengan nama dan keterangannya! • Jelaskan 3 cara pergerakan hara ke permukaan akar! • Jelaskan faktor lingkungan yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman yang berasal dari tanah! • Kenapa tanah dianggap sebagai laboratorium biologis? • Jelaskan pengaruh iklim pada proses pembentukan tanah! Eg. Tanah daerah tropis dan daerah sedang(arid) • Apa yang dimaksud dengan • profil tanah? • Solum • Regolith • Bahan induk tanah

36. See you next week (Insya-Allah)