SIFAT FISIKA TANAH
description
Transcript of SIFAT FISIKA TANAH
SIFAT FISIKA TANAHSIFAT FISIKA TANAH
Kuliah ke II DDIT
Tekstur TanahStrukturTanah
Konsistensi TanahPorositasTanah
Suhu TanahWarnaTanah
PENDAHULUAN• Secara fisik tanah
terdiri atas 3 fase:– Padat– Cair– Gas
• Peran fisika tanah: Menentukan– penetrasi akar– Retensi 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
menempatio ruang pori
Sifat fisika tanah yang penting, al:• Tekstur• Struktur• Density• Porositas• Konsistensi• Warna• suhu
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
Pisahan tanah
Diameter (mm)
USDA
Diameter (mm)
SI
Jlh partikel/g
SSA
(cm2/g)
Pasir sangat kasar
2-1 90 11
Pasir kasar 1-0.5 2-0.2 720 23
Pasir sedang
0.5-0.25 5700 45
Pasir halus 0.25-0.10 0.2-0.02 46000 91
Pasir sangat halus
0.1-0.05 722000 327
Debu 0.05-0.002
0.02-0.002
5776000 454
Liat <0.002 <0.002 90260853000
8000000
Segitiga Tekstur• 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:1. Pasir2. pasir berlempung3. Lempung berpasir4. Lempung5. Lempung liat berpasir6. Lempung berdebu7. Debu8. Lempung liat berdebu9. Lempung berliat10. Liat berpasir11. Liat berdebu12. Liat
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
Struktur Tanah• 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:
No Bentuk Sumbu Keterangan
1 Lempeng X >> Y 1. Platy = L.Tebal
2. Laminar = L. Tipis
2 Prisma X << Y 1. Columnar = puncak bulat
2. Prisma = puncak datar
3 Gumpal X ≈Y ≈Z (beraturan)
Gumpal= bila sudut tak nyata
Gumpal bersudut= bila sudut tajam
4 Spheroidal X ≈Y ≈Z(tak beraturan)
Granular= kurang poros
Remah = poros
Tipe Struktur dan SifatnyaNo Tipe Struktur Sifat Aggregat Diagram
AggregatLokasi pada profil
1 Granular Bulat, kecil, kurang poros, padat, tidak terikat antara aggregate
Hor. A
2 Remah Bulat, kecil, poros, tidak terikat antara aggregate
Hor. A
3 Lempeng Aggregat berbentuk lempeng Sering pada hor A tanah hutan dan claypan
4 Gumpal Gumpal, bentuk kubus, aggregat berpegang erat sesamanya, terjadi aggregat lebih keci; jika pecah
Hor. B|
5 Gumpal bersudut
Gumpal, bermuka datar dengan pinggir bersudut tajam
Hor. B
6 Prisma Bentuk mirip prisma, bagian atas datar Hor. B
7 Columnar Bentuk tiang, puncak agak bulat Hor. B
Perkembangan struktur tanah
Structureless Aggregated
MassiveSingle grain
Weakly Dev. Moderately dev. Strongly dev.
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 chargedcolloidsurface
negative charged
colloidsurface
+ +
Ca
+ +
Ca
-OOC – R - COO-
Figure 5.2.2 Organic molecules assist in flocculation and aggregation (after McLaren & Cameron, 1996)
KONSISTENSI TANAH
• 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:
No Konsistensi KA Bagian Ciri
1 K.Basah ± KL Kelekatan
-Tdk lekat
-Sdkt lekat
-Lekat
-Sgt lekat
Tanah dapat melekat pada benda-benda yang mengenainya
Plastisitas
-Tdk plastis
-Sdkt plastis
-plastis
-Sgt plastis
Punya kemampuan untuk diubah bentuk dengan mudah
2 K.Lembab KL-KU
Gembur Lepas, sangat gembur, gembur, teguh, sangat teguh, dan ekstrim teguh
3 K.Kering KU Kekerasan Lepas, lunak, sdkt keras, keras, sangat keras, dan ekstrim keras
Indeks Plastisitas dan Peranan Konsistensi
• 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
POROSITAS TANAHBV : (Kerapatan Isi) Berat masa persatuan
volume tanah (termasuk volume pori) 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 Partikel ): Berat masa persatuan volume partikel tanah (tanpa pori) kering oven
• BD tanah mineral umumnya 2.60-2.70 g cm-
3, dengan rata-rata 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
UDARA TANAH
Udara tanah mempengaruhi:• Pertumbuhan dan perkembangan akar• Pernafasan akar• Serapan air dan hara• Aktifitas organisma tanah
Komposisi Udara tanah:
Unsur Udara tanah (%)
Atmosfir (%)
N2 79.2 79
O2 20.6 20.97
CO2 0.25 0.03
SUHU TANAH
- mempengaruhi aktifitas jasad hidup tanah
- Mempengaruhi rx kimia ketersediaan hara bagi tanaman
- Dipengaruhi oleh warna, KA, dan drainase tanah, serta radiasi matahari, musim, dan mulsa
- Fungsi Mulsa:- Menyerap sebagian radiasi
matahari- Mereduksi kehilangan panas dari
tanah- Mereduksi evaporasi dari muka
tanah
Peran O2 dalam tanah:Untuk bernafas jasad hidup tanahMelakukan reaksi kimiaMembantu proses dekomposisi BO
WARNA TANAHPenentuan 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
Air BebasAir Higroskopis
En. (pF):
Pori (u)
7.0 4.2 2.54 2.0 1.04.5
≤2 u
Air Kapiler
Air Tersedia Air Perk.Pelan
Air Perkolasi cepat
Air tdk berguna Air berguna bagi tan.
SatFCWPHC