6 Sifat Fisika Tanah.pdf
-
Upload
tri-halimah -
Category
Documents
-
view
153 -
download
28
Transcript of 6 Sifat Fisika Tanah.pdf
Dasar-Dasar Ilmu Tanah
1
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Fase Tanah 2
Tanah tersusun dari tiga fase:
padat
cair
gas
Mineral 45%
BO 5%
Air 25%
Udara 25%
Tanah
Air
Udara
Bahan Organik
Mineral
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
3 Fase Tanah 3
Fase padat : Bagian mineral (anorganik)
disebut pula matriks, terdiri dari: butir-butir yang berlainan susunan kimia dan mineralnya, juga ukuran, bentuk, dan arahnya
Bahan organik:
bahan-bahan sisa tanaman dan hewan, jasad-jasad hidup baik makro maupun mikroorganisme dan humus.
Fase cairan: Hampir 99% berupa air
mengandung zat-zat terlarut seperti: garam-garaman, unsur hara, logam, dan organik (Na+, K+, Ca++, Mg++, Cl-, NO3
-, dan SO4=)
Sebagian besar merupakan unsur hara makro dan mikro tanaman
Fase ini berubah dengan cepat
Fase gas : udara tanah atau atmosfer tanah, terutama tersusun atas N2 dan O2, uap air dan CO2
Komposisinya tergantung dari keberadaan bahan organik, aktivitas akar tanaman, mikroorganisme tanah, aerasi tanah, dan reaksi kimia dalam tanah
Fase Tanah
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Hubungan Masa dan Volume Tanah Fase Tanah
Iu = Isi udara; la = isi air; Ip = isi padat ;
If = isi pori(udara + air); It = isi total(Iu + Ia + lp); Bu = bobot udara(dianggap 0); Ba = bobot air; Bp = bobot padat (partikel tanah);
Bt = bobot total (Bu + Ba + Bp)
U D A R A
A I R
PADATBp
Ba
Bu = 0
Bt
HubunganBobot (B)
Ip
Ia
It
Iu
Isi (I)
If
4
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Beberapa Parameter Sifat Fisika Tanah 5
Kerapatan jenis butir = berat jenis butir (particle density, p) Bobot Isi:
Bobot isi kering (dry bulk density, b) Bobot isi basah atau total (wet bulk density, t)
Isi jenis kering (Ib) Porositas tanah (f) Rasio ruang (e) Kelembaban (kadar air) tanah
Perbandingan berat air terhadap berat tanah basah Perbandingan bobot kandungan air tanah terhadap bobot tanah kering
(gravimetric water content) Perbandingan isi kandungan air (volumetric water content) Derajat Kejenuhan (Degree of saturation = saturation ratio)
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Particle Density, ρp 6
Berat jenis butir adalah berat bagian padat dibagi dengan volume bagian padat dari tanah tersebut.
berkisar antara 2,6 - 2,7 g/cm3
kandungan bahan organik => lebih rendah.
Nama lain : berat jenis atau specific gravity yang berarti perbandingan kerapatan suatu benda terhadap kerapatan air pada keadaan 4° C dengan tekanan udara satu atmosfer.
identik dengan kerapatan jenis.
3/ cmgIp
Bpp
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Bobot isi kering (dry bulk density) : b 7
3/ cmgIaIuIp
Bp
It
Bpb
Bobot isi kering adalah berat bagian
padat yang sehari-hari berat tanah kering dibagi dengan isi total, termasuk isi padat dan isi ruang pori
b nilainya lebih kecil dari b
Untuk tanah-tanah yang isi ruang porinya sama dengan setengah isi total tanah, maka, b sama dengan, setengah maka p, yaitu sekitar 1,3 – 1,35 g/cm3
b : tanah berpasir 1,6, tanah lempung dan liat 1,1 g/cm3
Struktur tanah mempunyai pengaruh penting terhadap bobot isi ini.
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Bobot isi basah atau total : t 8
Besaran ini menyatakan bobot total tanah, yaitu padat dan air per satuan isi.
Yang paling sering dipakai adalah bobot isi kering yang umumnya disebut bobot isi saja.
3/ cmgIaIuIp
BaBp
It
Btt
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Isi jenis kering = Ib 9
b
I
Bp
ItIb
Isi jenis suatu masa tanah kering ini menyatakan suatu indeks tingkat kekompakan tanah dan dinyatakan dalam cm3 per gram.
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Porositas tanah (f) 10
berkisar antara 30 - 60 persen atau 0,3 - 0,6
Persentase ruang pori total tanah bertekstur halus lebih tinggi daripada tanah bertekstur kasar
porositas total tidak menunjukkan distribusi ukuran pori dalam tanah
It
If
IaIuIp
IaIuf
%100butir jeniskerapatan
)isibobot 01
p)(
b (,(f
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Rasio ruang = e 11
Rasio ruang (void ratio) juga merupakan suatu indeks dari pori tanah, yang dinyatakan dalam hubungannya dengan padat, tetapi bukan dengan isi total tanah.
Nilai rasio ruang (e) ini antara 0,7 - 0,8 atau 70 - 80 persen
Keistimewaan bila dibandingkan dengan indek f :
bila terjadi perubahan dalam isi pori hanya menyebabkan perubahan pembilang saja, sedangkan indeks f, bila ada perubahan isi pori akan menyebabkan perubahan terhadap pembilang dan penyebut.
Nilai porositas tanah (f) => dipergunakan dalam fisika tanah
rasio ruang (e) => dipakai dalam sipil dan mekanika tanah
Ip
IaIu
IfIt
Ife
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Kelembaban (kadar air) tanah
Perbandingan berat air terhadap berat tanah basah ()
Perbandingan bobot kandungan air tanah terhadap bobot tanah kering (w) atau gravimetric water content.
Perbandingan isi kandungan air atau volumetric water content (v), yaitu kadar air tanah berdasarkan isi
12
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Perbandingan berat air terhadap berat tanah basah () 13
Nilai ini merupakan perbandingan antara berat air terhadap berat tanah keseluruhan yaitu Bp + Ba + Bu, di sini berat udara dianggap hampir sama dengan 0, oleh karena itu dapat diabaikan.
%100
BpBa
Ba
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Gravimetric Water Content. 14
Nilai w ini pada umumnya disebut persentase kandungan air berdasarkan berat tanah kering.
berkisar antara 0,25 - 0,60 atau 25% - 60%, bergantung padas bobot isinya.
Pada tanah-tanah organik bisa mencapai lebih dari 100%.
%100
Bp
Baw
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Volumetric water content 15
Isi air ini diperoleh dari nilai berat air dalam gram dikalikan dengan bobot isi (g/cm3).
Bobot isi air adalah satu, maka isi air sama dengan berat air.
Isi tanah, yaitu Ip + Ia + In, bisa diketahui dengan mengambil contoh tanah utuh atau undisturbed soil sample.
100% x It
Ia
v
It
Ia
It
Ba
It
BpX
Ip
Babwv
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Derajat Kejenuhan 16
33 /
I
Ia
IuIa
Iamairm
fs
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Hubungan diantara beberapa parameter fisika tanah
Hubungan antara void ratio (e) dan porositas (f) e = f/(1-f) atau f = e/(1 + e) e = (Iu + Ia)/Ip * (It/It) = (Iu + Ia)/It * (It/Ip) = f(It/(It - (Ia+Iu)) = f/(1 - (Ia+Iu)/It)
Hubungan antara volumetric water content, saturation ratio dan porositas total
θv = θs · f
Hubungan antara porositas total, bulk density, dan particle density
f = 1 - (ρb/ρp) f = (Ia + Iu)/It = ((It - Ip)/It) = 1 - Ip/It 1 -(Ip/It*Bp/Bp) = 1 -(Bp/It)(Bp/Ip)
Hubungan antara kandungan air berdasarkan berat, bulk density, kerapatan air,
dan volumetric water content θv = θw(ρb/ρw) θv = Ia/It * Ba/Ba * Bp/Bp = (Ba/Bp)(Bp/It)(Ia/Ba)
17
Tekstur 18
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Definisi Tekstur 19
Tekstur tanah
perbandingan kandungan partikel tanah primer berupa fraksi liat, debu, dan pasir dalam suatu masa tanah.
Ukuran besar butir Tekstur
Kuantitatif Mengukur ukuran besar butir partikel dari fraksi padatan tanah
Kualitatif Berdasarkan perasaan: kasar, berpasir, licin, halus
Besar butir penting dalam sifat fisik tanah:
Total porositas, ukuran
pori, dan luas permukaan
20
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Pasir
Ukuran partikel: (0.05 - 2.0) mm
Dapat dilihat tanpa bantuan kaca pembesar
permukaan jenis yang kecil (dengan berat yang sama) dibandingkan partikel-partikel debu dan liat.
Terasa kasar dan berpasir, kecuali serpihan mika
Kuarsa, feldspar, mika
21
Sand texture (Photo by Jim Baker, Virginia Tech)
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Debu
Ukuran partikel 0.05 mm - 0.002 mm.
Biasanya tidak dapat dilihat dengan mata telanjang
Apabila basah: debu terasa halus dan licin seperti tepung/sabun tapi tidak lengket apabila kering: halus dan bersinar (floury )
Komposisi mineralogi: mirip dengan pasir
Luas permukaan sedang
22
Silt loam texture (photo by Jim Baker, Virginia Tech)
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Liat
Ukuran partikel: < 0.002 mm.
Hanya dapat dilihat dengan bantuan mikroskop elektron
Terasa sangat halus atau seperti tepung apabila kering dan menjadi plastis atau lengket pada saat basah
Luas butir liat sendiri sangat jauh lebih besar dari luas permukaan butir debu.
memiliki kemampuan besar dalam memegang air
permukaan liat dapat mengadsorpsi sejumlah unsur hara di dalam tanah. Dengan demikian, liat yang permukaannya bermuatan negatif dianggap sebagai penyimpan air dan unsur hara untuk tanaman.
23
Clay texture (Photo by Jim Baker, Virginia Tech)
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Liat
Liat:
Silikat aluminium
Mineral sekunder
Iron Oxide Fe2O3
Aluminum Oxide Al2O3
Calcium Carbonate CaCO3
Garam lain
24
Clay texture (Photo by Jim Baker, Virginia Tech)
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Kelas besar butir (USDA)
Diameter (mm)
Pasir sangat kasar 2,00 – 1,00
Pasir kasar 1,00 – 0,50
Pasir sedang 0,50 – 0,25
Pasir halus 0,25 – 0,10
Pasir sangat halus 0,10 – 0,05
Debu 0,05 – 0,002
Liat < 0,002
Visualisasi perbandingan ukuran besar butir
Keterangan gambar=> lihat tabel Perbandingan proporsional besar butir sesuai dengan warna
legend
25
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Tekstur halus, sedang, kasar
Berpasir (tekstur kasar)
Berlempung/berdebu (tekstur sedang)
Berliat (tekstur halus)
26
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Karakteristik:
Sifat Kategori
Pasir Debu Liat
Ukuran 2-0.02 mm 0.02-0.002 mm <0.002 mm
Bentuk Bergerigi Sedikit tidak teratur Pipih/lempeng/pipa
Rasa Berpasir halus, floury Lengket
Plastisitas Tidak plastis Agak plastis Plastik
Kohesi Tidak kohesif Agak kohesif kohesif, sprti agar
Luas permukaan Sangat rendah moderate Sangat tinggi
Mineralogi Primer Primer Sekunder
Heat of wetting Tidak minimal Tinggi
Partikel sekunder - Sedikit Bentuk agregat
Kapasitas menahan air Tidak/rendah moderate tinggi, higroskopik
Kekerasan 5.5-7 (skala mhos) 5.5-7.0 --
KTK - Sangat rendah Tinggi-sangat tinggi
27
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Analisis Tekstur
Kuantitatif (analisis mekanik di laboratorium)
menggambarkan susunan relatif berat fraksi-fraksi pasir, debu, liat.
Kualitatif (metoda cepat di lapangan)
dapat menggambarkan perasaan apakah itu halus atau kasar.
28
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Metode Kuantitatif
didasarkan pada perbedaan kecepatan jatuh partikel-partikel di dalam air (hukum stokes).
Metode pipet
Metode hidrometer bouyoucos
29
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Formula Stokes (1851 ): 30
n
grddV
p
29/2
Keterangan: V = kecepatan jatuh partikel dalam cm/detik, g = percepatan karena gravitasi, dp = kerapatan partikel, d = kerapatan cairan, r = radius partikel dalam cm, dan n = viskositas mutlak cairan.
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Analisis Mekanik
Bahan perekat
Bahan pendispersi
Organic matter
Hydrogen peroxide (H2O2)
Oxides of Fe and Al
Oxalic acid, sodium sulfide
Electrolytes Leaching with dilute acids
Cohesion/adhesion
Rehydration by boiling in H2O, shaking, titration, ultrasound vibration
Analisis Mekanik: proses untuk memisahkan ukuran besar butir tanah
Dispersi
Fraksinasi
Dispersi:
Menghilangkan bahan perekat (cementing materials) supaya partikel sekunder terpisah menjadi butiran tunggal
Fraksinasi: Pemisahan butir merupakan proses
fisik untuk memisahkan partikel berdasarkan ukuran fraksinya (penentuan perbandingan jumlah pasir, debu, dan liat)
31
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Analisis mekanik
Pengayakan dan penyaringan:
2 mm, 1mm, 0.5 mm, 0.25 mm, 0.10 mm
Fraksi kasar
Sedimentasi (Hukum stokes):
< 0. 05 mm
Berdasarkan kecepatan jatuh partikel
Tergantung pada ukuran partikel dan sifat cairan (temperatur)
32
Saringan 2 mm Fraksi pasir yang > 2 mm tertinggal dalam saringan
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Analisis mekanik
Sedimentasi berdasarkan hukum stokes
Cara analisis mekanik: contoh tanah kering udara harus
dihancurkan dulu, kemudian disaring dengan ayakan 2 mm.
Semua kerikil dan bagian-bagian lain seperti daun dan lain-lainnya dibuang.
penambahan hidrogen peroksida => menghancurkan bahan organik
penambahan asam klorida (HCl) => untuk menyingkirkan bahan-bahan pengikat seperti karbonat-karbonat dan oksida-oksida,
penambahan natrium hidroksida (NaOH) => agar partikel-partikel tanah itu terdispersi sempurna
33
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Metoda kualitatif (dengan perasaan/di lapangan)
Liat berpasir: berpasir,
tidak kohesif, membentuk
pita pendek
Liat berdebu: halus,
kusam, membentuk pita yang rapuh
Liat: Halus, berkilau,
membentuk pita yang panjang dan fleksibel
34
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Tiga sistem klasifikasi ukuran besar butir/tekstur
United States Department of Agriculture (USDA),
International Soil Science Society (ISSS),
Sistem Eropa
35
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Kelas Besar Butir (USDA) 36
1. Sistem Departemen Pertanian Amerika Serikat (USDA) (1938)
Diameter fraksi (mm)
1. Pasir sangat kasar (very coarse sand) 2,00 – 1,00
2 Pasir kasar (coarse sand) 1,00 – 0,50
3. Pasir sedang (medium sand) 0,50 – 0,25
4. Pasir halus (fine sand) 0,25 – 0,10
5. Pasir sangat halus (very fine sand) 0,10 – 0,05
6. Debu (Silt) 0,05 – 0,002
7. Liat (Clay) < 0,002
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Kelas Besar Butir (ISSS) 37
2. Sistem Internasional (International Soil Science Society/ISSS), 1926
Diameter fraksi (mm)
1. Pasir kasar (coarse sand) 2,00 – 0,20
2. Pasir halus (fine sand) 0,20 – 0,02
3. Debu (Silt) 0,02 – 0,002
4. Liat (Clay) < 0,002
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Kelas Besar Butir (Sistem Eropa) 38
3 Sistem Eropa Belgia (1954) Jerman (1950) Rusia
(mm)
1. Pasir kasar 2,00 – 0,20 2,00 – 0,60 3,00 – 1,00
2. Pasir sedang 0,20 – 0,10 0,60 – 0,20 1,00 – 0,25
3. Pasir halus 0,10 – 0,05 0,20 – 0,06 0,25 – 0,05
4. Debu 0,05 – 0,002 0,06 – 0,002 0,05 – 0,001
5. Liat 0,002 0,002 0,001
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Klasifikasi kelas tekstur (USDA) 39
No Kelas tekstur
1. Liat (clay)
2. Liat berdebu (silty clay)
3. Liat berpasir (sandy clay)
4. Lempung liat berdebu (silty clay loam)
5. Lempung berliat (clay loam)
6. Lempung (loam)
7. Lempung liat berpasir (sandy clay loam)
8. Lempung berdebu (silt loam)
9. Lempung berpasir (sandy loam)
10. Debu (silt)
11. Pasir berlempung (loamy sand)
12. Pasir (sand)
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Segitiga Tekstur 40
Berdasarkan persen pasir dan liat saja
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Segitiga kelas tekstur tanah 41
10
0
30
40
50
60
70
80
90
10 0
20
10
0
30
40
50
60
70
80
90
10 0
20
10 03040506070809010 0 20
L I A T
LIAT
BERDEBU
LEMPUNG
LIAT BERDEBU
LEMPUNG
BERDEBU
DEBU
LEMPUNG
LEMPUNG
BERPASIRPASIR
BERL EMPUNGPASIR
LEMPUNG
LIAT BERPASIR
LIAT
BERPASIR
LEMPUNG
BERL IAT
pe rsen p asir ( 0 ,0 5 - 2 ,0 mm)
pe rsen lia t
( 0 - 0 ,0 02 mm)pe rsen d eb u
(0,00 2-0 ,0 5 mm)
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Penggunaan segitiga tekstur cara 1 (berdasarkan skala pada sisi segitiga)
42
100 % 0 %
32
40
% d
ebu
55
30
% li
at
0 %
100 % % pasir
100 %
0 %1330
A
B
Contoh tanah (titik) A:
data tekstur:
liat : 30 %debu : 40 %pasir : 30 %
Kelas tekstur:
Lempung berliatclay loam
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Sifat Fisik yang dipengaruhi tekstur Fisika Porositas
Infiltrasi
Daya tahan terhadap air
Aerasi
Drainase
Konsistensi mudah tidaknya diolah,
Fisika-kimia Ketersediaan hara (kesuburan)
Luas permukaan
KTK
43
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Pengaruh tekstur 44
Pasir Debu Liat
Kapasitas menahan air
Rendah Medium Tinggi
Aerasi Baik Medium Jelek
Drainase Cepat Lambat Sangat Lambat
Retensi Hara Rendah Medium Tinggi
Permukaan Jenis 45
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Permukaan jenis (specific surface) 46
Permukaan jenis dinyatakan dalam ukuran sentimeter persegi per sentimeter kubik atau dinyatakan dalam meter persegi luas permukaan per satu gram berat tanah.
Permukaan jenis (S) =
butir yang berbentuk lamela (lempeng/pipih) dengan ukuran tebal d cm, panjang dan lebar sama l cm, maka:
gramm /butirberat
butirpermukaanLuas 2
gcmdl
l
l
ll/
8,0
d2,6
2S/gcm
d2,6
d42S 2
2
22
2
2
Besarnya permukaan jenis beberapa fraksi tanah 47
Fraksi tanah Tebal (d) Permukaan jenis
(m2/g) • Liat :
• kaolinit 500 Å 16
• ilit 50 Å 160
• monmorilonit 10 Å 800
• Debu 15 Å 0,05
• Pasir halus 80 Å 0,01
• Pasir 800 Å 0,001
Catatan: 1 Å (Angstrom) = 10-4 = 10-7 mm = 10-8 cm
Nilai permukaan jenis dan kapasitas tukar kation (KTK) untuk beberapa jenis mineral liat
48
Jenis mineral liat Permukaan jenis (m2/g)
KTK (me / 100 g liat)
Kaolinit 5 – 20 3 – 15 (10) Haloysit 5 – 10 Ilit 100 – 200 20 – 40 (30) Mika 100 – 200 20 – 40 (30) Montmorilonit 700 – 800 80 – 120 (100) Vermikulit + 750 100 – 200 (150) Sepiolite-atapulgit 100 – 200 20 – 30 (25) Alumino-silikat 300 – 600 + 60
Struktur Tanah 49
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Pengertian struktur tanah 50
Struktur tanah adalah susunan butir-butir primer dan agregat-agregat primer tanah secara alami menjadi bentuk tertentu yang dibatasi oleh bidang-bidang yang disebut agregat.
Bahan perekat:
Akar tanaman (exudates),
Bahan organik (OM),
clays
Bahan organik: bahan perekat terpenting
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Pengertian struktur tanah 51
Struktur tanah penting: peredaran air, udara, dan panas,
aktivitas jasad hidup tanah,
tersedianya unsur hara bagi tanaman,
perombakan bahan organik, dan
mudah-tidaknya akar dapat menembus tanah lebih dalam.
Struktur tanah yang baik: penyebaran ruang pori-pori yang baik, yaitu terdapat ruang pori di dalam dan di antara agregat yang dapat diisi air dan udara dan sekaligus mantap keadaannya.
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Penyipatan Struktur
Pada saat menjelaskan deskripsi profil tanah, struktur dideskripsikan dengan urutan berikut:
Derajat, ukuran, bentuk. Misalnya: lemah sedang granular
Tipe (bentuk struktur):
4 bentuk dasar struktur
Granular (A), platy (E), blocky (B), prismatic (B)
Ukuran (ukuran relatif struktur)
halus, sedang, kasar
Derajat (seberapa baik struktur dinyatakan pada tempatnya):
Kuat, sedang, lemah
52
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Tipe Struktur tanah
Bilahan Alami Jelas: Remah (Granular) Kubus (Blocky): Gumpal bersudut (Angular
Blocky ) Gumpal membulat
(Subangular Blocky) Tiang: Prismatik (Prismatic) Kolumnar (Columnar)
Lempeng (Platy)
Bilahan alami tidak jelas Struktur pejal (Massive) Struktur butir tunggal
(Single Grain)
Granular Prismatic Columnar
Blocky Platy
Single Grained Massive
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Penyipatan Struktur
Secara umum,
kandungan liat tinggi Struktur kuat, bongkah besar (bigger blocks)
BO tinggi struktur granular
54
Granular Gumpal membulat Gumpal bersudut
Prismatik Kolumnar Lempeng
Butir Tunggal (Pasir) Pejal (Masif)
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Ukuran 58
Granular/ platy
Prismatik/kolumnar/ Wedge
Blocky/crumbly/ lumpy/ cloddy
mm mm mm VF Very fine/thin < 1 < 10 < 5 FI Fine/thin 1–2 10–20 5–10 ME Medium 2–5 20–50 10–20 CO Coarse/thick 5–10 50–100 20–50 VC Very coarse/thick > 10 100–500 > 50 EC Extremely coarse – > 500 –
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Ukuran 59
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Derajat Tidak beragregat (Structureless = 0) Single Grain (non-coherent) Massive (coherent) Massive - Rock Controlled Fabric
Lemah (Weak = 1) Sedang (Moderate = 2) Kokoh (Strong = 3)
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Derajat Tidak beragregat: pejal, jika butir-butir primer itu
mengadakan kohesi satu sama lain, dan disebut butir tunggal apabila butir-butir tunggal itu tidak berkohesi satu sama lain atau terlepas-lepas.
Derajat lemah: apabila strukturnya tersentuh mudah hancur, yang dapat dibedakan lagi menjadi sangat lemah dan agak lemah.
Derajat sedang: agregatnya sudah jelas terbentuk dan masih dapat dengan tidak terlalu sukar dipecahkan.
Derajat kokoh: agregatnya mantap dan jika dipecahkan terasa agak sukar dan berketahanan, dibedakan lagi atas sangat kokoh dan cukup kokoh.
Konsistensi 62
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Konsistensi
Adalah derajat kohesi dan adhesi antara partikel-partikel tanah dan ketahanan massa tanah terhadap perubahan bentuk oleh tekanan dan berbagai kekuatan yang mempengaruhi bentuk tanah
Konsistensi ditentukan oleh tekstur tanah dan struktur tanah
Cara penentuan :
lapangan : memijit tanah dalam kondisi kering, lembab dan basah
laboratorium : Angka-angka Atterberg
63
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Cara Penentuan:
Kondisi kering : kekerasan (lepas, lunak, keras)
Kondisi lembab keteguhan (lepas, gembur, teguh)
Kondisi basah : kelekatan dan plastisitas
Menentukan Batas Cair (BC), Batas Lekat (BL), Batas Gulung (BG) dan Batas Berubah Warna (BBW)
Lapangan Laboratorium
64
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
65
KONDISI SIMBOL KETERANGAN
Basah
(wet)
Ke
ku
ata
n
0
1
2
3
Tidak lekat
(non sticky)
Agak lekat
(slightly sticky)
Lekat
(sticky)
Sangat lekat
(very sticky)
Tidak melekat pada jari
tangan/benda lain
Sedikit melekat
Melekat
Sangat melekat
Pla
stis
itas
0
1
2
3
Tidak plastis (non
plastis)
Agak plastis
(Slightly plastis)
Plastis (plastis)
Sangat plastis
(very plastis)
Tdk dapat membentuk
gulungan tanah
Membentuk gulungan tanah
< 1 cm
Gulungan > 1 cm, sedikit
tekanan rusak)
Gulungan > 1 cm, tekanan
besar rusak
Sangat lekat
Agak lekat
Tidak lekat
66
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
67
KONDISI SIMBOL KETERANGAN
Lembab
(moist)
0
1
2
3
4
5
Lepas
(loose)
Sangat gembur
(very friable)
Gembur
(freable)
Teguh
(firm)
Sangat teguh
(very firm)
Sangat teguh sekali
(Extremely firm)
Tidak melekat satu sama
lainnya
Gumpalan mudah sekali hancur
bila diremas
Gumpalan hancur dengan
sedikit tekanan pd remasan
Gumpalan hancur dengan
tekanan pada remasan
Gumpalan sulit hancur dengan
tekanan besar pada remasan
Gumpalan tidak hancur dengan
tekanan besar pada remasan
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
68
KONDISI SIMBOL KETERANGAN
Kering
(dry)
0
1
2
3
4
5
Lepas
(loose)
Lunak
(soft)
Agak keras
(Slightly hard)
Keras
(hard)
Sangat keras
(very hard)
Sangat keras sekali
(Extremely hard)
Tidak melekat satu sama
lainnya
Gumpalan mudah sekali hancur
jika diremas
Gumpalan hancur jika diremas
dengan tekanan
Gumpalan hancur jika diremas
dengan tekanan besar
Gumpalan sulit hancur jika
diremas dengan tekanan besar
Gumpalan tidak hancur jika
diremas dengan tekanan besar
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Sementasi (pemadasan) 69
Lemah Dapat dihancurkan dg Tangan
Kuat Dapat dihancurkan dengan palu
Memadas Dapat dihancurkan dengan pukulan palu yang keras
70
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Warna Tanah Warna tanah merupakan salah satu sifat tanah yang
bisa digunakan untuk menggambarkan proses horisonisasi dan morfologi tanah
Perubahan warna menurut kedalaman secara langsung berhubungan dengan beragam proses yang terjadi dalam tanah
Warna tanah tidak mempengaruhi perilaku tanah, tetapi menyediakan pengertian yang mendalam mengenai kondisi-kondisi lingkungan, proses pembentukan, dan pengaruh lainnya.
Digunakan dalam klasifikasi tanah
71
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Warna:
Beragam berdasarkan:
Kandungan Bahan Organik
Oksida Fe dan Al
Kejenuhan Air
Mineralogi (misalnya, calcite, hematite=Fe2O3)
72
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Kisaran Warna Tanah
Warna Tanah – Tanah menampilkan kisaran warna tanah yang luas
Warna berkisar dari: merah, kuning, coklat, hijau, biru, kelabu dan hitam.
Warna beragam dalam kecerahan, warna utama (tint), dan intensitas warna.
73
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Describing Soil Color
Munsell Charts digunakan untuk menyediakan gambaran standar dan nama-nama warna.
Terdapat 322 chip warna standard dalam Munsell Chart.
Dalam Munsell, warna dijelaskan dalam 3 bagian/komponen:
Hue
Value
Chroma
74
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Hue 75
Hue menunjukkan panjang gelombang dominan dari sinar yang dipantulkan tanah.
Pada gambar di samping, Hue = 10YR
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Kisaran warna utama tanah (Hue)
76
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Value
Value menyatakan gelap-terangnya warna tanah dalam hubungannya dengan skala abu-abu netral (kekuatan atau intensitas warna) : 0 = paling gelap, dan 10 putih.
Mengukur jumlah cahaya yang sampai ke mata di bawah kondisi pencahayaan standar. Warna kelabu berada di tengah2 dengan nilai 5
0 10
77
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Soil Value 78
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Chroma 79
Chroma (ex., 10YR 5/6) menunjukkan kecerahan warna (0 = abu-abu).
Menunjukkan kondisi kandungan air tanah (cerah = kering)
Chorma menunjukkan intensitas atau tingkat kecerahan warna dan juga menyatakan tingkat kemurnian warna; juga bisa menyatakan banyak tidaknya warna (richness of the color)
0 = kelabu netral dan maksimumnya 20, meskipun nilai tersebut tidak pernah tercapai, skala Chorma pada Munsell Chart dimuali dari 1.
0 8
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Soil Chorma 80
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
10YR3/6 – dark yellowish brown
3
6
10YR
Describing Soil Color – Three Components 81
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Issue: There are 4 colors described as a dark yellowish brown.
Describing Soil Color – Three Components 82
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Kasus khusus dlm Menggambarkan Warna Tanah
Untuk warna kelabu, hitam, dan putih: Tidak ada nilai chroma dan hue.
Huruf N (netral) menggantikan nilai hue, misal N 2.5/ (hitam).
Gunakan sampel tanah lembab pada saat menentukan warna tanah.
Uraikan warna tanah di lapangan. Pengamatan warna dilakukan dengan posisi matahari ada di belakang kita, tidak menggunakan kacamata hitam!
Uraikan warna tanah segar dan jangan menghancurkan sampel tanah. Uraikan matriks dan pola “mottled”.
Warna matrik adalah warna tanah yang dominan (50% atau lebih dari sampel tanah).
83
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
What Colors the Soil ? Bahan organik: menggelapkan warna tanah dan biasanya berasosiasi dengan
lapisan permukaan tanah bagian atas. Bahan organik akan menyembunyikan bahan pewarna tanah lainnya.
Kandungan Air – Derajat kejenuhan Mengendalikan laju reaksi biokimia alami. Tanah lembab
cenderung lebih gelap. Faktor utama status oksidasi dari sistem tanah.
Kandungan Mineral Besi (Fe) merupakan agen pewarnaan utama pada subsoil. Warna coklat jeruk (orange brown) berasosiasi dengan kondisi
drainase tanah yang dihasilkan dari tingkat oksidasi Fe yang menyelimuti partikel dalam kondisi teroksidasi
Mangan (Mn) yang terdapat dalam beberapa tanah menghasilkan warna hitam gelap atau hitam keungu-unguan.
84
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Warna Tanah
Bahan Komposisi Kimia Warna
Mangan MnO2 Purplish Black
Hematit Fe2O3 Red
Geotit FeOOH Yellow
Hydrated Ferric Oxide Fe(OH)3.nH2O Red Brown
Kalsit CaCO3 Whitish
Glauconite KMg(Fe,Al)(SiO3)6.3H2O Greenish
85
Black organic coatings
Thank you – Dr. David Lindbo (NCSU)
86
Merah: Hematit
dan Geotit
Kuning: Goetit
Kelabu: No
coatings
Thank you – Dr. David Lindbo (NCSU) 87
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Dari manakah Warna itu?? 88
Bayangkan bahwa gumpalan tanah terdiri dari lapisan dalam dan lapisan luar
Partikel tanah yang tidak terlapisi (pasir, debu, liat) berwarna kelabu dan
Mineral (Fe, Mn, Silikat, Karbonat, dan Bahan organik) membuat lapisan luar/kulit yang menutupi bagian dalam
Tanah coklat Coating Fe203
Dalam suasana reduksi
Kelabu - Chroma rendah Besi tercuci dari matrik
Fe+2 dalam matrik, Sedikit Fe+3
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Peran Warna Tanah
Keseimbangan panas. mempengaruhi keadaan temperatur dan kelembaban
Menaksir tingkat pelapukan atau proses pembentukan tanah.
Menilai kandungan bahan organik tanah
Menilai keadaan pembuangan air kelebihan atau drainase.
Melihat adanya horizon pencucian dan horizon pengendapan
Menaksir banyaknya kandungan mineral.
89
Temperatur Tanah 90
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Temperatur tanah 91
Temperatur sangat berpengaruh dalam:
pelapukan dan penguraian bahan induk,
reaksi-reaksi kimia,
perubahan kelembaban tanah, aerasi, aktivitas mikrobia, ketersediaan unsur hara tanaman
Fluktuasi temperatur dalam tanah lebih kecil daripada udara
Temperatur tanah optimum bagi organisme antara 180-300 C.
Di atas 400 C organisme tanah tidak dapat aktif
Nitrifikasi optimum sekitar 300 C
Temperatur lapisan tanah atas berubah selama 24 jam
lapisan tanah bawah sampai kedalaman satu meter tidak banyak mengalami perubahan temperatur
TATA AIR DAN UDARA TANAH 92
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Penyebaran pori tanah 93
Erat hubungannya dengan penyebaran pori-pori di dalam tanah.
Terdapat bermacam-macam ukuran pori-pori tanah:
pori 0,2 mikron diperlukan gaya sebesar 15 atmosfer (pF 4,2) kekuatan maksimum akar tanaman secara umum.
pori > 0,2 mikron pori yang berguna
pori antara 0,2 – 8,6 mikron tersedia bagi tanaman gaya yang diperlukan 1/3 atm (pF 2,54).
pori antara 8,6 – 30 mikron pori drainase lambat tersedia bagi tanaman.
Pori-pori berukuran 30 mikron pori drainase cepat atau pori aerasi berisi udara tanah.
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
94
Hal yang perlu dipahami:
air infiltrasi
aliran air permukaan (run-off)
air perkolasi
air tanah (ground water).
evaporasi
transpirasi
evapotranspirasi
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Kekuatan pengikatan air oleh tanah 95
Pelepasan air dari ikatan tanah: dipanaskan (temperatur 1050 C)
mengadakan tekanan atau isapan
Beberapa cara untuk menyatakan besarnya kekuatan atau tegangan atau potensial ini, yaitu: Atmosfer atau bar 1 atm = 760 mm Hg, 1 bar = 750 mm Hg 1 atm = 1,013 bar.
Tingginya kolom air dalam cm tabung air. 1 atm = 1033,6 cm air = 1,0336 kg/cm2
pF(potential free energy) nilai log 10 dari tinggi kolam air (cm)
Hubungan antara atmosfer/bar, tinggi pipa air (cm), dan pF, yang menunjukkan tegangan (potensial)
96
Atm/bar Tinggi pipa air (cm) nilai pF
1/1000 1 0
1/100 10 1
1/10 100 2
1/3 346 2,54
1 1000 3
10 10000 4
15 15849 4,2
31 31623 4,4
100 100000 5
1000 1000000 6
10000 10000000 7
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Kurva pF 97
Contoh tanah tertentu dapat dibuat kurva pF-nya Bentuk kurva pF ini dipengaruhi oleh tekstur tanah Perhitungan banyaknya air yang tersedia: % isi pada KP – % isi TLP
Tekstur Kandungan air Air yang tersedia Kedalaman
perakaran KL TLP
(% Isi) (mm) (cm) Pair 10 3 7 70 100
Debu 30 10 20 300 150
Lempung 35 15 20 150 75
Liat 45 30 15 75 50
Jumlah air yang tersedia (nilai rata-rata) di dalam daerah perakaran untuk beberapa tekstur tanah
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Keadaan air tanah 98
Air adhesi
lapisan yang mengelilingi butir tanah
bukan berupa cairan
tidak tersedia bagi tanaman
Nilai pF-nya hampir 7
Air higroskopis
selaput tipis (film) yang meliputi agregat tanah,
tebalnya kira-kira 15-20 molekul air
bukan berupa cairan sebagian besar sudah berupa uap air.
tidak tersedia bagi tanaman
Nilai pF-nya antara 6,3-7,0
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Jumlah air ini bergantung pada: 99
kandungan koloid alami
seperti monmorilonit: ilit: kaolinit = 10 : 5 : 1,
bergantung juga pada ion-ion terjerap
seperti Ca++ Na+, dan bergantung pada kelembaban udara (RH).
tekstur
pasir 1 persen air debu 3 persen air, dan liat 10 persen air., sehingga rata-ratanya hanya 0,04 g/l g koloid tanah.
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
100
Air kapiler Titik Layu Permanen (TLP)
ditahan oleh tanah dengan kekuatan 15 atm atau pF 4,2 banyaknya air 1,5 – 2 kali air higroskopis.
Kapasitas lapang (KL)
jumlah kandungan (% isi) di dalam tanah sesudah air gravitasi turun sama sekali
pori-pori makro terisi oleh udara tanah, pori-pori mikro diisi seluruhnya atau sebagian oleh air yang tersedia
Kandungan air ini ditahan oleh suatu kekuatan sebesar pF: 2,54 atau 1/3 atm.
Keadaan air ini disebut juga kelembaban setara (moisture equivalent = Me)
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
101
Kandungan air KL bergantung pada: Tekstur tanah
Struktur tanah
Bahan organik
Jenis koloid
Macam kation
KL pada tanah pasir < KL tanah lempung (loam) <KL tanah debu (silt)< KL tanah liat (clay)< KL tanah gambut (peat).
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Kapasitas kandungan air maksimum 102
Kapasitas kandungan air maksimum adalah jumlah air maksimal yang dapat ditampung oleh tanah setelah hujan besar turun.
Semua pori-pori tanah terisi oleh air
air ditahan oleh tanah dengan kekuatan pF = 0
terjadi:
di permukaan tanah (hujan lebat/irigasi)
pada tanah bawah(sub-soil) yang jenuh air, dan
di dalam lapisan 5-10 mm di atas lapisan sub-soil, apabila ada air kapiler yang naik.
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Keadaan udara tanah 103
Perbedaannya dengan udara atmosfera:
Lebih banyak uap air
Udara tanah tidak selalu menempati pori-pori makro tertentu
Kadar oksigen (O2) lebih sedikit,
kadar CO2 lebih banyak
Perbandingan susunan udara tanah dan atmosfera 104
Unsur gas penyusun Udara tanah
(%)
Udara atmosfera
(%)
Karbondioksida (CO2) 0,15 – 0,65 0,03
Oksigen (O2) 20,03 21,0
Nitrogen 79,20 78,60
Uap air Jenuh Bervariasi
Dasar-dasar Ilmu Tanah (Sifat Fisika Tanah) Ade Setiawan © 2010 http://ilmutanah.unpad.ac.id
Permeabilitas Tanah 105
Permeabilitas ialah sifat pang menyatakan laju pergerakan suatu zat cair melalui suatu media yang berpori-pori, dan disebut pula konduktivitas hidraulik.
Permeabilitas ada dua macam permeabilitas pada tanah jenuh air
permeabilitas pada tanah tidak jenuh air.
Penelitian permeabilitas tanah hukum Darcy alat permeameter. Permeabilitas (K) =
di mana: Q = banyaknya air yang mengalir pada setiap pengukuran (ml) t = waktu pengukuran (jam) L = tebal contoh tanah (cm) h = tinggi permukaan air dari permukaan contoh tanah (cm) A = luas permukaan contoh tanah (cm2)
11 jamcma
xh
Lx
t
Q
Kelas permeabilitas menurut United States Soil Survey (Survai Tanah Amerika Serikat)
106
Keterangan Kecepatan inci/jam
Permeabilitas cm/jam
Simbol angka
Sangat lambat < 0,05 < 0,12 1
Lambat 0,05 – 0,20 0,13 – 0,50 2
Agak lambat 0,20 – 0,80 0,51 – 2,00 3
Sedang 0,80 – 2,50 2,01 – 6,25 4
Agak cepat 2,50 – 5,00 6,26 – 12,50 5
Cepat 5,00 – 10,00 12,51 – 25,00 6
Sangat cepat > 10,00 > 25,00 7
Kapasitas infiltrasi beberapa tipe tanah dari hasil pengukuran lapangan
107
Tekstur tanah Kapasitas infiltrasi (mm
perjam) Keterangan
Pasir berlempung (loamy sand)
25,0 – 50,0 Sangat cepat
Lempung (loam) 15,0 – 25,0 Cepat
Lempung bedebu (silt loam) 7,5 – 15.0 Sedang
Lempung berliat (clay loam) 0,5 – 7,5 Lambat
Liat (clay) < 0,5 Sangat lambat