02 struktur tanah - · pdf filesifat fisik tanah & metode ... tanah berpasir ; 1,0-1,6...

10
24/03/2009 1 Jurusan Ilmu Tanah FP UNS http://www.ilmutanahuns.wordpress.com Dwi Priyo Ariyanto Email: [email protected] REFERENSI Robert E. White. 2006. Priciples and Practice of Soil Science. Brady & Weil. 2002. Elements of The Nature and P ti fS il Properties ofSoils. Rattan Lal & Manoj K. Shukla. 2004. Principles of Soil Physics. Undang Kurnia dkk. 2006. Sifat Fisik Tanah & Metode Analisisnya. STRUKTUR TANAH STRUKTUR TANAH Merupakan gumpalan tanah yang berasal dari partikel-partikel tanah yang saling merekat satu sama lain karena adanya merekat satu sama lain karena adanya perekat misalnya eksudat akar, hifa jamur, lempung, humus, dll. DEFINISI TEKNIK Kekuatan dan stabilitas agregat & ruang sebagai bagian dalam PEDOLOGI Susunan 3 dimensi dari organomineral Ukuran, bentuk, dan kekuatan agregat & pori, kapasitas pori untuk menahan & EKOLOGI sebagai bagian dalam padatan, kapasitas menahan, dan permeabilitas EDAPOLOGI Kumpulan agregat/ped dan ruang termasuk ruangruang antara dan dalam agregat memindahkan cairan & larutan & materi terlarut, & kemampuan mendukung pertumbuhan & perkembangan vigor akar “… struktur berkaitan dengan susunan partikel tanah primer menjadi gumpalan yang disebut agregat atau peds” Agregat, peds, atau clods adalah partikel sekunder

Upload: phamthuy

Post on 03-Feb-2018

238 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: 02 Struktur Tanah -   · PDF fileSifat Fisik Tanah & Metode ... tanah berpasir ; 1,0-1,6 g/cm 3 pada tanah geluh yang mengandung BO tanah sedang – tinggi

24/03/2009

1

Jurusan Ilmu Tanah FP UNShttp://www.ilmutanahuns.wordpress.com

Dwi Priyo AriyantoEmail: [email protected]

REFERENSI

Robert E. White. 2006. Priciples and Practice of Soil Science.

Brady & Weil. 2002. Elements of The Nature and P ti f S ilProperties of Soils.

Rattan Lal & Manoj K. Shukla. 2004. Principles of Soil Physics.

Undang Kurnia dkk. 2006. Sifat Fisik Tanah & Metode Analisisnya.

STRUKTUR TANAH STRUKTUR TANAH

Merupakan gumpalan tanah yang berasal

dari partikel-partikel tanah yang saling

merekat satu sama lain karena adanya merekat satu sama lain karena adanya

perekat misalnya eksudat akar, hifa

jamur, lempung, humus, dll.

DEFINISI

TEKNIK Kekuatan dan stabilitas agregat & ruang sebagai bagian dalam

PEDOLOGI Susunan 3 dimensi dari organomineral

Ukuran, bentuk, dan kekuatan agregat & pori, kapasitas pori untuk menahan & 

EKOLOGI

sebagai bagian dalam padatan, kapasitas menahan, dan permeabilitas

EDAPOLOGI Kumpulan agregat/ped dan ruang termasuk ruang‐ruang antara dan dalam agregat

memindahkan cairan & larutan & materi 

terlarut, & kemampuan mendukung 

pertumbuhan & perkembangan vigor 

akar

“… struktur berkaitan dengan susunan partikel tanah primer menjadi gumpalan yang disebut agregat atau peds”

Agregat, peds, atau clods adalah partikel sekunder

Page 2: 02 Struktur Tanah -   · PDF fileSifat Fisik Tanah & Metode ... tanah berpasir ; 1,0-1,6 g/cm 3 pada tanah geluh yang mengandung BO tanah sedang – tinggi

24/03/2009

2

PENGAMATAN STRUKTUR TANAH DI LAPANGAN (SSS, 1975) TERDIRI DARI :

1. BENTUK dan SUSUNAN agregat tanahTipe struktur (lempeng, tiang, gumpal, remah, granuler, butir tunggal, pejal)

2. UKURAN agregat Klas struktur (sangat halus halus sedang kasar Klas struktur (sangat halus, halus, sedang, kasar, sangat kasar)

3. KEMANTAPAN agregat (kuat lemahnya)Derajad struktur (tidak beragregat, lemah, sedang, kuat)

+ Flokulasi

Pembentukan Struktur

(kimiawi)

Agregasi

Pembentukan Struktur

“perekat” organik dan anorganik Pembentukan Agregat

Perekat

Organik Anorganik

Sementara Tetap KarbonatSementaraPolysacaridaMikrobiaAkarHifa fungi

TetapHumusKomplek organo-mineralMateri humusdehidrat Kompleks humus-sesquioksida

SesquioksidaAluminosilikatSilikat dehidrasi

Page 3: 02 Struktur Tanah -   · PDF fileSifat Fisik Tanah & Metode ... tanah berpasir ; 1,0-1,6 g/cm 3 pada tanah geluh yang mengandung BO tanah sedang – tinggi

24/03/2009

3

Lempung – Ca

Agregasi pada beberapa ordo tanah

ALFISOLBahan anorganik, polimer organik, Ikatan elektronik

Sisa mikrobia & fungi

Sisa tanaman & fungi

Akar & hifa

polisakaridaTisdall & Oades, 1982

Agregasi pada beberapa ordo tanah

ALFISOL, MOLLISOLSisa mikrobia, bahan anorganik

Sisa tanaman

Seresah tanaman

Akar & hifa

Oades & Waters

Agregasi pada beberapa ordo tanah

OXISOL

Oksida/sesquioksida

aOades & WatersbRobert & Chenu

Page 4: 02 Struktur Tanah -   · PDF fileSifat Fisik Tanah & Metode ... tanah berpasir ; 1,0-1,6 g/cm 3 pada tanah geluh yang mengandung BO tanah sedang – tinggi

24/03/2009

4

Agregasi pada beberapa ordo tanah

Vertisol

Bahan organik

Collis‐George & Lal

Agregasi pada beberapa ordo tanah

Andisols

Alofan & aluminosilikat

Collis‐George & Lal

granular

prismatik

Spheroidal (bulat)

Gumpal membulat Prismatik

Tipe/bentuk

Gumpal menyudut Kolumner

Lempeng

Tipe StrukturTipe StrukturBULAT/BOLA (Spheroidal)

Banyak dijumpai pada horison ADipengaruhi adanya bahan organik

Horizon Permukaan

g gDipilahkan menjadi granular dan crumbSimbol gr

Pengelolaan yang jelek

Granular

Masif

Page 5: 02 Struktur Tanah -   · PDF fileSifat Fisik Tanah & Metode ... tanah berpasir ; 1,0-1,6 g/cm 3 pada tanah geluh yang mengandung BO tanah sedang – tinggi

24/03/2009

5

Struktur LempengTerbentuk pada hor. EHasil lapukkan bahan induk atau karena pemadatanpemadatan

Pemadatan Horizon Permukaan

Struktur Lempengtekanan

Struktur horisontal lebih panjang/besar dibanding vertikalnyaLempeng tersusun secara paralel pada permukaanTypical Symbol (pl or PL)

Struktur gumpal (blocky) (horizon bawah permukaan)

• Terbentuk pada horison B• Khususnya terbentuk di daerah basah• Terdiri dari menyudut & membulat

BLOCKY SUBANGULAR OR ANGULAR

Subangular Blocky – the three dimensions are about the same size, but polyhedrons are subrounded. Symbol (sbk)

Angular Blocky – the three dimensions are about the same size, but edges are shape and faces appear flattened. Symbol (abk)

Baji (Wedge Structures)

Elliptical Interlocking lenses that terminate in acute angles, bounded by slickensides.  This structure is Not limited to Vertic martials or Vertisols.  Symbol: WEG

Soil: Has a High Clay Content‐ withExpanding clays.

Page 6: 02 Struktur Tanah -   · PDF fileSifat Fisik Tanah & Metode ... tanah berpasir ; 1,0-1,6 g/cm 3 pada tanah geluh yang mengandung BO tanah sedang – tinggi

24/03/2009

6

Prismatik

StrukturLapisan Bawah

• Pertambahan panjang ke arah vertikal • tekanan lateral  > tekanan vertikal• Ditemukan pada hor. B dengan iklim arid ‐ semiarid

PRISMATIC STRUCTURE SYMBOL PR OR PRTypically associated with fragipan and other similar horizons.  These are prismlikeStructural units where the length and width is significantlyLess than the depth.

Photo 2Photo 1

Y

X

Less than the depth. (Vertical Structures) 

These structures have flat tops or caps.  Water movement tends to be associated with movement along the vertical contact between units. 

A soil with a prismatic structure may also have secondary structural units – Photo 2 has a platy secondary structure.

Z

COLUMNARSYMBOL CPR OR COL

Prism-like structural units where the length of the unit in Y gthe x and y direction are much less than the z direction.

The units tend to have rounded tops.

XY

Z

STRUCTURELESS (0)

Single Grain (non-coherent)Massive (coherent mass)Massive - Rock Controlled Fabric- May be a Massive - Rock Controlled Fabric- May be a saprolite.

SINGLE GRAIN SYMBOL SG OR SGR

Lacks Structure‐ LooseOn rupture‐more than 50 % of the mass is single Grain e ample beachGrain – example beach sand.

Material is NON‐Coherant.

MASSIVE SYMBOL M OR MA

Structureless material that is coherent, but is not cemented.coherent, but is not cemented.

Page 7: 02 Struktur Tanah -   · PDF fileSifat Fisik Tanah & Metode ... tanah berpasir ; 1,0-1,6 g/cm 3 pada tanah geluh yang mengandung BO tanah sedang – tinggi

24/03/2009

7

MASSIVE ROCK CONTROLLED FABRIC

Structureless material  that is coherent, but is not cemented or weakly cemented

In this case the material contains the original apperanceof the bedrock material, but lacks the strength.

Possible – Cr Horizon – Saprolite

SOIL STRUCTURE SIZE

Very Fine (Very Thin)

Fine (Thin)

Medium

Coarse (Thick)

Very Coarse (Very Thick)

Section of Size Criteria Depends on Section of Size Criteria Depends on the Structural Units.the Structural Units.

SOIL STRUCTURE SIZE (GRANULAR AND BLOCKY)

Image Source:NRCS, Ver. 2.0, 2002

SOIL STRUCTURE SIZE (PLATY AND PRISMATIC)

Image Source:NRCS, Ver. 2.0, 2002

Derajad kekuatan

Tak berstrukturTidak ditemukan bentuk struktur, masif jika lengket atau butiran tunggal

Lemah/Ketika disentuh mudah hancur dalam < 1/3 bagian, 

banyak pecahannya, & banyak yang bukan agregat

SedangSaat disentuh tanah pecah dalam bagian berstruktur & bagian kecil yang tidak beragregat  1/3‐1/2 bagian

KuatPada saat diremas masih berupa pecahan berstruktur

Derajad kekuatan

K h i i t dKohesi intra ped

Page 8: 02 Struktur Tanah -   · PDF fileSifat Fisik Tanah & Metode ... tanah berpasir ; 1,0-1,6 g/cm 3 pada tanah geluh yang mengandung BO tanah sedang – tinggi

24/03/2009

8

Lapisan bawah

Bobot Isi (kerapatan isi)

Tanah Organikbρ ≈ 0.8 Mg m-3

yang mampatbρ ≈ 1,7 Mg m-3

(Foto: M van Noordwijk)

Inceptisol, Sumberjaya

Kerapatan Tanah (Soil Density)Kerapatan Tanah (Soil Density)

KERAPATAN TANAHKerapatan tanah (density) adalah bobot padatan suatu obyek dibagi volume padatan.Kerapatan ada 2 : (1) Bobot jenis (partikel density) (2) Bobot Volume (bulk density)Partikel density (PD) adalah bobot padatan tanah (solid, without pore) dibagi dengan volumenya (solid, without pore)

PD kebanyakan tanah adalah 2,6 – 2,7 g/cm3Kepadatan padatan (solid) tanah mendekati kepadatan kuarsa (2,6 gr/cm3) karena kebanyakan mineral tanah adalah mineral silikatAdanya besi dan mineral berat lainnya (seperti olivin) cenderung meningkatkan PD.

FAKTA MENGENAI BOBOT ISI

Tanah berpasir memiliki BI yang agak tinggi 

Dipengaruhi oleh volume mineral dan cara tersusunnya (packing) 

Bahan organik menurunkan BI 

Histosols memiliki BI kurang dari 1 Mg m‐3 (g cm‐3)g g (g )Tanah yang terdiri dari campuran berbagai ukuran partikel bisa memiliki BI tinggi

Campuran kerikil halus dan lempung dapat dimampatkan sampai memiliki BI  ~2 Mg m‐3

Nilai BI umumnya bertambah besar pada lapisan lebih dalam

Bulk Density / Bobot Volume (BV)

Bobot volume menggunakan bulk volume (volume total)–Volume padatan tanah dan ruangan pori –Tergantung bagaimana susunan partikel

Particle Density / Bobot Jenis Padatan (BJ)

Bobot jenis partikel menggunakan volume padatan–Tidak tergantung bobot isi tanah–Tergantung komposisi mineralogi–Nilai umumnya 2,65 – 2,7 Mg m-3

NILAI BV YANG UMUM

Tekstur Bobot Volume (Mg m-3)

Nilai berikut dijumpai pada tanah yang masih alami atau tanah pertanian yang tidak mengalami pemadatan

Berpasir 1,5-1,8

Berlempung 1,3-1,6

Berliat 1,1-1,4

Page 9: 02 Struktur Tanah -   · PDF fileSifat Fisik Tanah & Metode ... tanah berpasir ; 1,0-1,6 g/cm 3 pada tanah geluh yang mengandung BO tanah sedang – tinggi

24/03/2009

9

TANAH ITU BERAT !

Hitunglah massa sebidang tanahkering

Satu hektar lapisan olahtebal lapisan olah = 15 cmbρ ≈ 1,20 Mg m-3

Berat 1 ha = 104 m2 x 0,15 m x 1,2 Mg m-3

= 180 Mg = 180 ton

Perlu berapa truk ???

Volume (M

g/m3)

Histolsol

Andisol

Bukan budidaya (hutan & semak)Hor. A geluhan & Ap Oxisol lempungan

Air

Geluhan & lempungan yang dibudidayakan

P i & l h i dib did k GeluhLempungan

Kisaran Bo

bot V Pasiran & geluh pasiran yang dibudidayakan

FragipanVertisol kering

BJ mineral kuarsa

Beton

Hambatan penetrasi akar pada tanah lembab

Pasiran 

Geluh pasiran

Geluh debuan

Pengaruh Struktur TanahPengaruh Struktur Tanah•• Produkstivitas tanahProdukstivitas tanah•• Ongkos produksiOngkos produksi•• Standar hidupStandar hidup•• KeberlanjutanKeberlanjutanK lit AiK lit Ai•• Kualitas AirKualitas Air

•• Bentang lahanBentang lahan•• InfrastrukturInfrastruktur•• Keseimbangan AirKeseimbangan Air•• Efek rumah kacaEfek rumah kaca•• Ekonomi globalEkonomi global

Pasir yang homogen

Ruang Pori Makro (macropores)

Agregat Liat

+ Flokulasi

Agregasi

Ruang Pori Mikro (Micropores)

Porositas Internal

Bulk Density (BD) : bobot padatan (pada kering konstan) dibagi total volume (padatan + pori)

BD tanah yang ideal berkisar antara 1,3 -1,35 g/cm3.BD pada tanah berkisar > 1,65 g/cm3 untuk tanah berpasir ; 1,0-1,6 g/cm3 pada tanah geluh yang mengandung BO tanah sedang – tinggiBD mungkin lebih kecil dari 1 g/cm3 pada tanah BD mungkin lebih kecil dari 1 g/cm pada tanah dengan kandungan BO tinggi.BD sangat bervariasi antar horizon tergantung pada tipe dan derajat agregasi, tekstur dam BO tanah. Bulk density sangat sensitif terhadap pengolahan tanah. Tillage benar, BD turun dan sebaliknya.

Page 10: 02 Struktur Tanah -   · PDF fileSifat Fisik Tanah & Metode ... tanah berpasir ; 1,0-1,6 g/cm 3 pada tanah geluh yang mengandung BO tanah sedang – tinggi

24/03/2009

10

POROSITAS TANAH

Distribusi, kontinuitas pori menentukan aliran air dan udarPersen pori 50% merupakan kondisi ideal tanah dimana setengahnya makro pori untuk meneruskan air karena adanya gravitasi dan setengahnya

ik i t k h i d i t ik it imikropori untuk menahan air dari tarikan gravitasiTanah mineral normalnya 30-60%Jumlah pori ditentukan oleh tekstur dan tipe lempungnya Porositas (%) = (1-BD/PD) X 100 %

POROSITAS3

3

volumeof pore space mbulk volumeof soil m

φ = =

1 bρφ = −1p

φρ

=

Tekstur Tanah Bobot Isi (Mg m-3) Porositas (m3 m-3)

Berpasir 1,5-1,8 0,4 – 0,3

Berlempung 1,3-1,6 0,5 – 0,4

Berliat 1,1-1,4 0,6 – 0,5

Nilai BI dan Porositas

TILLAGE (PENGOLAHAN TANAH)

Dapat memperbaiki sifat tanah atau dapat juga berpengaruh negatif misal menimbulkan erosiDapat meningkatkan BD atau kerapatan tanah dan menghancurkan strukturEfek deep tillage (90 cm) terhadap nilai BD tanah

Any QuestionQuestion

?