sifat fisika tanah

38
SIFAT FISIKA SIFAT FISIKA TANAH TANAH Kuliah ke II DDIT Tekstur Tanah Tekstur Tanah StrukturTanah StrukturTanah Konsistensi Tanah Konsistensi Tanah PorositasTanah PorositasTanah Suhu Tanah Suhu Tanah WarnaTanah WarnaTanah

Upload: habib

Post on 24-Jan-2016

230 views

Category:

Documents


10 download

DESCRIPTION

Kuliah ke II DDIT. SIFAT FISIKA TANAH. Tekstur Tanah StrukturTanah Konsistensi Tanah PorositasTanah Suhu Tanah WarnaTanah. PENDAHULUAN. Secara fisik tanah terdiri atas 3 fase: Padat (BO + BM) Cair Gas Peran fisika tanah: Menentukan penetrasi akar Retensi & transmissi air - PowerPoint PPT Presentation

TRANSCRIPT

Page 1: SIFAT FISIKA TANAH

SIFAT FISIKA TANAHSIFAT FISIKA TANAHSIFAT FISIKA TANAHSIFAT FISIKA TANAH

Kuliah ke II DDIT

Tekstur TanahTekstur TanahStrukturTanahStrukturTanah

Konsistensi TanahKonsistensi TanahPorositasTanahPorositasTanah

Suhu TanahSuhu TanahWarnaTanahWarnaTanah

Page 2: SIFAT FISIKA TANAH

PENDAHULUANPENDAHULUAN• 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

Page 3: SIFAT FISIKA TANAH

Komposisi Tanah 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).

Page 4: SIFAT FISIKA TANAH
Page 5: SIFAT FISIKA TANAH
Page 6: SIFAT FISIKA TANAH
Page 7: SIFAT FISIKA TANAH
Page 8: SIFAT FISIKA TANAH

TEKSTUR TANAHTEKSTUR 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

Page 9: SIFAT FISIKA TANAH

Ukuran partikel tanah dan hubungan dengan diamater dan Ukuran partikel tanah dan hubungan dengan diamater dan

jumlah partikeljumlah partikel

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

Page 10: SIFAT FISIKA TANAH
Page 11: SIFAT FISIKA TANAH

Klas Tekstur TanahKlas 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:1. Pasir2. pasir berlempung3. Lempung berpasir4. Lempung5. Lempung liat berpasir6. Lempung berdebu7. Debu8. Lempung liat berdebu9. Lempung berliat10.Liat berpasir11.Liat berdebu12.Liat

Page 12: SIFAT FISIKA TANAH
Page 13: SIFAT FISIKA TANAH

Segitiga TeksturSegitiga Tekstur

Page 14: SIFAT FISIKA TANAH

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

Klas Ukuran butir Hubungan dengan klas tekstur

Berpasir Meliputi pasir, sebahagian lempung dengan kandungan liat < 15 % dan pasir >75 %.

Berlempung kasar Meliputi lempung berpasir,lempung dan lempung berdebu dengan kandungan liat < 18 % dan pasir 15 -70 %.

Berlempung halus Meliputi lempung liat berpasir, sebahagian lempung berpasir, lempung berliat dan lempung berdebu dengan kandungan liat 18 - 35 % dan pasir > 15 %.

Berdebu kasar Meliputi sebahagian besar debu, dan lempung berdebu dengan kandungan liat < 18 % dan pasir >15 %.

Berdebu halus Meliputi lempung berdebu dan lempung liat berdebu dengan kandungan liat 17 -35% dan pasir < 15 %.

Berliat Halus Meliputi liat berpasir, liat berdebu , liat, sebahagian lempung berliat dan lempung liat berdebu dengan kandungan liat 35 -60%.

Berliat sangat halus Meliputi liat. Tanah dengan kandungan liat >60 %.

Page 15: SIFAT FISIKA TANAH

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 tanahTapi belum ada ketentuan

yang berlaku umum, karena juga dipengaruhi oleh jenis mineral liatnya: eg plastisitas 25% vermiculit > 70% kaolinit

Page 16: SIFAT FISIKA TANAH

Struktur TanahStruktur 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.

Page 17: SIFAT FISIKA TANAH
Page 18: SIFAT FISIKA TANAH

Struktur TanahStruktur 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.Tebal2. Laminar = L. Tipis

2 Prisma X << Y 1. Columnar = puncak bulat2. Prisma = puncak datar

3 Gumpal X ≈Y ≈Z (beraturan)

Gumpal= bila sudut tak nyataGumpal bersudut= bila sudut tajam

4 Spheroidal X ≈Y ≈Z(tak beraturan)

Granular= kurang porosRemah = poros

Page 19: SIFAT FISIKA TANAH

Tipe Struktur dan SifatnyaTipe 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

Page 20: SIFAT FISIKA TANAH

Bentuk-Bentuk Struktur Tanah

Page 21: SIFAT FISIKA TANAH
Page 22: SIFAT FISIKA TANAH

Perkembangan struktur tanahPerkembangan struktur tanah

Structureless Aggregated

MassiveSingle grain

Weakly Dev. Moderately dev. Strongly dev.

Page 23: SIFAT FISIKA TANAH

PROSES PEMBENTUKAN STRUKTUR TANAHPROSES PEMBENTUKAN STRUKTUR TANAH

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 chargedcolloidsurface

+ + Ca

+ + Ca

-OOC – R - COO-

Figure 5.2.2 Organic molecules assist in flocculation and aggregation (after McLaren & Cameron, 1996)

Page 24: SIFAT FISIKA TANAH
Page 25: SIFAT FISIKA TANAH

KONSISTENSI TANAHKONSISTENSI 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

Page 26: SIFAT FISIKA TANAH

Indeks Plastisitas dan Peranan KonsistensiIndeks 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

Page 27: SIFAT FISIKA TANAH

POROSITAS TANAHPOROSITAS TANAHBV : Berat masa persatuan volume tanah

kering ovenBV 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

Page 28: SIFAT FISIKA TANAH
Page 29: SIFAT FISIKA TANAH

PERBANDINGAN PARTIKEL DENSITI PERBANDINGAN PARTIKEL DENSITI DAN BULK DENSITIDAN BULK DENSITI

Page 30: SIFAT FISIKA TANAH

UDARA TANAHUdara 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 dan musim, 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

Page 31: SIFAT FISIKA TANAH

Panas SpesifikPanas 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.

Page 32: SIFAT FISIKA TANAH

Faktor yang mempengaruhi suhu Faktor yang mempengaruhi suhu tanahtanah

• Pembuangan air berlebihan dari tanah akan membantu merobah suhu tanah (drainase)

• Menggunakan mulsa• Sistem perlindungan tanah lainnya

Page 33: SIFAT FISIKA TANAH

WARNA TANAHWARNA 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

Page 34: SIFAT FISIKA TANAH
Page 35: SIFAT FISIKA TANAH

Soal ReviewSoal 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

Page 36: SIFAT FISIKA TANAH

Page 37: SIFAT FISIKA TANAH

5%

45%

25%

25%BO

Mineral

Air

Udara

Page 38: SIFAT FISIKA TANAH