Struktur Tanah Definisi Struktur tanah merupakan gumpalan kecil dari butir-butir tanah, terjadi karena terikat satu sama lain oleh bahan perekat (liat, BO, oksida-oksida besi) 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” Struktur tanah mempunyai bentuk (tipe), ukuran dan kemantapan (ketahanan) atau tingkat perkembangan berbeda Dalam deskripsi profil, struktur tanah dideskripsikan dengan urutan “bentuk, ukuran, tingkat perkembangan (granular, sedang, lemah)

Bentuk atau tipe-tipe struktur tanah Bulat (granular), di horison A Remah (crumb), di horison A Lempeng (platy), di horison atau lapisan padas liat Kubus (blocky) (horison B tanah di wilayah iklim basah) a. Gumpal bersudut (angular blocky) b. Gumpal membulat (sub angular blocky) Tiang (horison B tanah wilayah iklim kering) a. Prisma (prismatic) b. Kolumnar (columnar)

Granular Gumpal membulat Gumpal bersudut

Lempeng Kolumnar Prismatik

Butir Tunggal (Pasir) Pejal (Masif)

Ukuran struktur tanah (mm) Lempeng dan tiang Prisma dan Tiang Gumpal Granular Remah Sangat halus atau sangat kecil < 1 < 10 < 5 Halus atau kecil 1 – 2 10 – 20 5 – 10 1 - 2 Sedang 2 – 5 20 – 50 Kasar atau besar 50 – 100 - Sangat kasar atau sangat besar > 10 > 100 > 50

Kemantapan (tingkat perkembangan) struktur tanah Ditentukan berdasarkan atas kemantapan atau ketahanan bentuk struktur tanah terhadap tekanan Dibedakan menjadi : a. Tingkat perkembangan lemah (butir struktur tanah mudah hancur) b. Tingkat perkembangan sedang (butir struktur tanah agak mudah hancur) c. Tingkat perkembangan kuat (butir struktur tanah sukar hancur) Tergantung jenis tanah dan kelembaban tanah

Tanah berstruktur baik Granuler atau remah, mempunyai tata udara yang baik, unsur- unsur hara lebih mudah tersedia, mudah diolah Struktur tanah yang baik adalah struktur tanah yang bentuknya membulat, sehingga tidak saling bersinggungan dengan rapat; pori-pori tanah banyak terbentuk; tidak mudah rusak (mantap) sehingga tidak cepat tertutup bila terjadi hujan Pada struktur tanah yang baik terdapat 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.

Tanah dikatakan tidak berstruktur bila butir tanah tidak melekat satu sama lain (disebut lepas, contoh : tanah berpasir) bila tanah saling tidak melekat menjadi satu satuan yang padu (kompak), disebut “massive” atau “pejal” contoh : tanah berliat tinggi

Peranan struktur tanah Struktur tanah penting dalam menentukan : Peredaran air, udara dan panas di dalam tanah Aktivitas jasad hidup tanah Ketersediaan unsur hara bagi tanaman Perombakan bahan organik tanah Mudah-tidaknya akar tanaman dapat menembus tanah lebih dalam

Konsistensi Tanah Definisi Konsistensi tanah 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 tanah menunjukkan kekuatan daya kohesi atau adhesi butir-butir tanah dengan benda lain, ditunjukkan oleh daya tahan tanah terhadap gaya yang akan merubah bentuk (pencangkulan, pembajakan dll)

Tanah yang mempunyai konsistensi baik umumnya mudah diolah dan tidak melekat pada alat pengolah tanah Penyifatan konsistensi tanah harus sesuai dengan kondisi tanah (kering, lembab, basah) Dalam keadaan kering atau lembab ditentukan dengan cara meremas segumpal tanah Dalam keadaan basah ditentukan dari : a. mudah tidaknya melekat pada jari (melekat/tidak melekat) b. mudah tidaknya membentuk bulatan dan kemampuannya mempertahankan bentuk tersebut (plastis atau tidak plastis)

Konsistensi tanah dalam kondisi basah (kadar air tanah di atas kapasitas lapang) Kelekatan : kekuatan adhesi (melekat) dengan benda lain a. Tidak lekat (tidak melekat pada jari tangan atau benda lain) b. Agak lekat (sedikit melekat pada jari tangan atau benda lain) c. Lekat (melekat pada jari tanah atau benda lain) d. Sangat lekat (sangat melekat pada jari tangan atau benda lain) Plastisitas : kemampuan tanah untuk membentuk gulungan a. Tidak plastis (tidak dapat membentuk gulungan) b. Agak palstis (hanya gulungan < 1 cm dapat terbentuk) c. Plastis (dapat membentuk gulungan > 1 cm, perlu sedikit tekanan untuk merusak gulungan) d. Sangat plastis (dapat membentuk gulungan > 1 cm, perlu tekanan besar untuk merusak gulungan)

Konsistensi tanah dalam keadaan lembab (kadar air tanah mendekati kapasitas lapang) Lepas (tanah tidak melekat satu sama lain, tanah berpasir) Sangat gembur (gumpalan tanah mudah sekali hancur bila diremas) Gembur (diperlukan sedikit tekanan untuk menghancurkan gumpalan tanah dengan meremas) Teguh (diperlukan tekanan besar untuk menghancurkan gumpalan tanah dengan meremas) Sangat teguh (diperlukan tekanan lebih besar untuk menghancurkan gumpalan tanah dengan meremas) Sangat teguh sekali (tidak dapat hancur dengan meremas gumpalan tanah)

Konsistensi tanah dalam keadaan kering (tanah dalam keadaan kering angin) Lepas (tanah tidak melekat satu sama lain, tanah pasir atau berpasir) Lunak (gumpalan tanah mudah hancur bila diremas) Agak lunak (diperlukan sedikit tekanan untuk menghancurkan gumpalan tanah dengan meremas) Keras (diperlukan tekanan agak besar untuk menghancurkan gumpalan tanah dengan meremas) Agak keras (diperlukan tekanan besar untuk menghancurkan gumpalan tanah dengan meremas) Sangat keras (diperlukan tekanan lebih besar untuk menghancurkan gumpalan tanah dengan meremas) Sangat keras sekali (tidak dapat hancur dengan meremas gumpalan tanah)

Tidak lekat Agak lekat Plastisitas Sangat lekat

Konsistensi Konsistensi merupakan bagian dari “Rheologi, ilmu yang mempelajari perubahan-perubahan bentuk (deformation) dan aliran (flow ) suatu benda Sifat rheologi tanah dipelajari dengan menentukan Angka-angka Atterberg * angka-angka kadar air tanah pada beberapa keadaan * penting dalam menentukan tindakan pengolahan tanah (tanah kering sulit diolah)

Harkat angka-angka Atterberg Batas Mengalir Indeks Plastisitas Jangka Olah % kadar air Sangat rendah < 20 0 – 5 1 – 3 Rendah 20 – 30 6 – 10 4 – 8 Sedang 31 – 45 11 – 17 9 – 15 Tinggi 46 – 70 18 – 30 16 – 25 Sangat tinggi 71 – 100 31 – 43 26 – 40 Ekstrim tinggi > 100 > 43 > 40

Batas mengalir Batas mengalir (batas cair) adalah jumlah air terbanyak yang dapat ditahan oleh tanah. Bila air lebih banyak, maka tanah akan mengalir bersama air Penentuan batas mengalir : tanah diaduk dengan air (tanah bukan dalam keadaan alami) Dalam kondisi kandungan air tinggi, tanah dapat melekat pada alat pengolah tanah (bajak/cangkul)

Batas melekat Batas melekat adalah kadar air tanah dimana tanah mulai tidak dapat melekat pada benda lain Bila kadar air lebih rendah dari batas melekat, maka tanah tidak dapat lagi melekat Bila kadar air lebih tinggi dari batas melekat, maka tanah akan mudah melekat pada benda lain (sukar diolah)

Bila tanah telah mencapai batas mengalir atau batas melekat : tanah dapat membentuk gulungan/pita yang tidak mudah patah bila digolek-golekkan (tanah plastis) Bila tidak dapat dibentuk pita/gulungan, tanah patah-patah (tanah tidak plastis) Bila air pada tanah yang telah mencapai batas melekat dan terus menerus menguap sehingga kadar air berkurang, maka pada suatu saat gulungan tanah yang bisa digolek-golekkan itu akan hilang keteguhannya sehingga menjadi pecah-pecah ke segala jurusan

Batas menggolek Batas menggolek adalah kadar air dimana gulungan tanah mulai tidak dapat digolek-golekkan, bila digolek- golekkan tanah akan pecah-pecah ke segala arah Pada kadar air lebih kecil dari batas menggolek tanah sukar diolah

Indeks Plastisitas Indeks plastisitas menunjukkan perbedaan kadar air tanah batas mengalir dengan batas menggolek Tanah-tanah liat umumnya mempunyai indeks plastisitas yang tinggi, sedangkan tanah-tanah berpasir indeks plastisitasnya rendah

Jangka Olah Jangka olah menunjukkan besarnya perbedaan kandungan air pada batas melekat dengan batas menggolek Tanah dengan jangka olah yang rendah merupakan tanah yang lebih sukar diolah dibandingkan dengan tanah dengan jangka olah tinggi Bila jangka olahnya sama, tanah lebih sukar diolah bila indeks plastisitasnya rendah

Batas ganti warna Batas ganti warna atau titik ubah adalah titik dimana terjadi pergantian warna tanah dari kadar air batas menggolek dengan kondisi kering Tanah-tanah yang telah mencapai batas menggolek masih dapat terus kehilangan air sehingga lambat laun menjadi kering dan pada suatu ketika tanah menjadi berwarna lebih terang

Batas ganti warna Batas ganti warna merupakan batas terendah kadar air yang dapat diserap tanaman Batas mengalir merupakan batas kadar air tertinggi yang bermanfaat bagi tanaman Perbedaan kadar air pada batas mengalir dengan batas ganti warna merupakan jumlah air yang tersedia bagi tanaamn Penentuan jumlah air tersedia bagi tanaman yg tepat adalah dengan menghitung perbedaan kadar air pada kapasitas lapang (1/3 bar) dengan kadar air pada titik layu permanen (15 bar)

Drainase Tanah Mudah tidaknya air hilang dari tanah menentukan kelas drainase tanah Air tanah dapat hilang melalui permukaan atau melalui peresapan ke dalam tanah Kelas drainase : terhambat (tergenang) sampai sangat cepat (air sangat cepat hilang dari tanah) Dtentukan di lapangan dengan melihat adanya gejala-gejala pengaruh air di dalam penampang tanah (warna pucat, kelabu, adanya becak-becak karatan) Warna pucat atau kelabu kebiru-biruan menunjukkan adanya pengaruh genangan air yang kuat, sehingga merupakan petunjuk tanah berdrainase buruk

Drainase Tanah Adanya karatan : menunjukkanudara masih dapat masuk ke dalam tanah setempat-setempat sehingga terjadi oksidasi di tempat tersebut dari senyawa-senyawa Fe+3 (merah) Bila air tidak pernah tergenang sehingga tata udara di dalam tanah selalu baik, maka seluruh profil tanah dalam keadaan oksidasi (Fe+3) sehingga seluruh tanah umumnya berwarna merah atau coklat Keadaan drainase tanah menentukan jenis tanaman yang dapat tumbuh (padi sawah harus tergenang, drainase buruk)

Bulk Density (kerapatan lindak) Bulk density (Bobot Isi atau Bobot Volume) adalah perbandingan antara berat tanah kering (BTK) dengan volume tanah termasuk volume pori-pori tanah (Vol) BI = BV = BTK (g) / Vol (cc atau cm3) BV merupakan petunjuk kepadatan tanah, Makin tinggi BV, makin padat tanah, berarti makin sulit meneruskan air atau ditembus akar tanaman. BV 1.1 – 1.6 g/cc (g/cm3) BV tanah < 0.90 g/cc (tanah Andisol) BV tanah < 0.1 g/cc (tanah gambut)

Bulk Density (kerapatan lindak) BV penting untuk menghitung kebutuhan pupuk atau air untuk setiap hektar tanah (berdasarkan berat tanah per hektar) 1 ha = 100 m x 100 m = 10 000 m2 = 100 000 000 cm2 Volume tanah sedalam 20 cm = 100 000 000 cm2 x 20 cm2 = 2 000 000 000 cm3 BD = 1.2 g/cc = 1.2 g/cm3 Berat tanah 1 ha = 1.2 g/cm3 x 2 000 000 000 cm3 = 2 400 000 000 g = 2 400 000 kg Untuk memudahkan perhitungan : Berat tanah 1 ha (tanah mineral) = 2 000 000 kg

Particle Density Particle Density atau Bobot Jenis (BJ) merupakan perbandingan berat kering tanah per satuan volume partikel-partikel (padat) tanah (tidak termasuk pori-pori tanah) Tanah mineral mempunyai BJ + 2.65 g/cm3 Melalui BI dan BJ tanah dapat dihitung jumlah (%) pori-pori tanah : ( BI / BJ ) x 100 % = % bahan padat tanah % pori-pori tanah = 100 % - % bahan padat tanah Ruang pori total (TRP) TRP (%) = [1 – BI/BJ] x 100 %

Pori-pori Tanah Pori-pori tanah adalah bagian tanah yang tidak terisi bahan padatan tanah (terisi oleh udara dan air) Diibedakan : a. Pori-pori kasar (pori makro) : berisi udara atau air gravitasi (air yang mudah hilang karena gaya gravitasi) b. Pori-pori halus (pori mikro) : berisi air kapiler atau udara Tanah pasir mempunyai pori makro lebih banyak daripada tanah liat, sulit manahan air, sehingga tanaman mudah kekeringan

Pori-pori Tanah Porositas tanah (TRP) dipengaruhi oleh : a. Kandungan BO b. Struktur tanah c. Tekstur tanah Makin tinggi BO tanah, makin tinggi porosotas tanah Tanah struktur granuler atau remah mempunyai TRP lebih tinggi daripada tanah berstruktur massive (pejal), pori mikro lebih banyak sehingga lebih banyak menahan air Tanah tekstur pasir mempunyai TRP lebih banyak, sulit menahan air karena didominasi oleh pori makro

Potensi Mengembang dan Mengkerut Beberapa tanah mempunyai sifat mengembang (basah) dan mengkerut (kering), akibatnya pada musim kering (kemarau) tanah menjadi pecah-pecah Sifat mengembang-mengkerut tanah disebabkan oleh kandungan mineral montmorillomit yang tinggi (mineral liat 2 : 1) Besarnya pengembangan dan pengerutan tanah dinyatakan dalam a. COLE (Coefficient of Linier Extensibility) (di bidang ilmu tanah, pedologi) b. PVC (Potential Volume Change = Swell Indeks atau Indeks Pengembangan) (di bidang engineering, pembuatan jalan, gedung)

Potensi Mengembang dan Mengkerut Nilai COLE = [ Lm/Ld ] – 1 Lm = panjang contoh tanah lembab Ld = panjang contoh tanah kering oven Pentingnya Nilai Cole : Jika COLE > 0.09; tanah mengembang dan mengkerut dengan nyata, kandungan montmorillonit tinggi Jika COLE > 0.03, tanah mengandung montmorillonit agak tinggi

Kematangan Tanah Kematangan tanah (Nilai-n atau N-value) merupakan nilai untuk menunjukkan tingkat kematangan tanah Tanah yang belum matang (mentah) tanah-tanah yang seperti lumpur cair sehingga bila diremas akan mudah sekali keluar dari genggaman melalui sela- sela jari, umumnya di daerah pantai yang tenang sehingga lumpur yang dibawa sungai diendapkan perlahan-lahan Nilai tingkat kematangan tanah dapat merupakan petunjuk : a. Kemampuan tanah menyangga beban fisik b. Besarnya penyusutan (subsidence) bila tanah menjadi kering

Nilai-n > 1; tanah mentah, encer seperti bubur, mudah lewat A = kadar air tanah dalam keadaan ruang R = persen debu + pasir L = persen liat H = persen BO (% C x 1.724) Nilai-n > 1; tanah mentah, encer seperti bubur, mudah lewat sela-sela jari jika diperas. Tanah selalu jenuh air, kemampuan menyangga beban sangat rendah, penyusutan besar Nilai-n 0.7 – 1; tanah agak matang, agak sulit lewat sela=sela jari jika diperas, selalu jenuh air Nilai-n < 0.7 ; tanah matang, tidak dapat lewat sela-sela jari jika diperas, kelembaban anah kadang-kadang kurang dari kapasitas lapang A – 0.2 R Nilai-n = L + 3 H

Sifat-sifat tanah lain Keadaan batuan Batuan di permukaan atau di dalam tanah dapat mengganggu perakaran tanaman dan mengurangi kemampuan tanah untuk berbagai penggunaan (jumlah dan ukuran batuan yang ditemukan harus dicatat) Padas (pan) Padas merupakan bagian tanah yang mengeras dan padat sehingga tidak dapat ditembus akar tanaman atau air (dalam penyifatan tanah di lapangan perlu diamati)

Sifat-sifat tanah lain Kedalaman efektif Kedalaman efektif adalah kedalaman tanah yang masih dapat ditembus akar tanaman Diamati melalui penyebaran akar tanaman Jumlah akar halus, sedang atau kasar serta dalamnya akar tersebut dapat menembus tanah perlu diamati

Sifat-sifat tanah lain Lereng Diukur kemiringannya (Abney level, Clinometer, Theodolit) Kemiringan lereng dinyatakan dalam % merupakan tangen dari derajat kemiringan lereng tersebut, berarti kemiringan lereng 45 derajat = 100 % Makin curam lereng makin berkurang kesesuaian lahan Lahan dengan kemiringan lereng > 30 % tidak sesuai untuk usahatani tanaman pangan Lereng > 30 % tidak cocok lagi untuk usaha pertanian

Profil tanah Andisol

Deskripsi Profil Tanah No. Profil : PPLC Lokasi : 101.225280 BT dan - 1.770840 LS Lereng : 12 % Posisi Lereng : Lereng bawah Drainase : Baik Penggunaan Tanah : Kebun Vegetasi : Kentang, Tomat, Kubis Epipedon : Melanik Endopedon : Kandik Klasifikasi : Melanudand

Horison Kedalaman (cm) Uraian Ap 0 -34 Hitam (10 YR 2/1); lempung berdebu; remah, kuat; gembur (lembab); perakaran halus banyak, kasar sedang; pori mikro banyak, makro banyak; batas horison jelas, bergelombang A1 34 – 49 Coklat gelap (7.5 YR 3/2); lempung liat berpasir; gumpal membulat, kuat; gembur (lembab); perakaran halus sedang, kasar sedang; pori mikro banyak, makro banyak; batas horison jelas ,bergelombang C 49 -72 (2.5 YR); bahan induk; batas horison jelas, bergelombang Ab 72 -102 Coklat (7.5 YR 4/4); pasir berlempung; gumpal membulat, kuat; teguh (lembab); pori mikro banyak, makro sedang; batas horison rata Bwb 102 - 1117 Coklat(10 YR 4/3); pasir berlempung; gumpal membulat kuat; teguh (lembab); pori mikro banyak, makro sedang; batas horison jelas,bergelombang BCb 117 - 128 Coklat gelap kekuningan(10 YR 3/4); pasir berlempung; gumpal membulat; kuat; batas horison jelas, bergelombang 128 -150 (2.5 YR); bahan induk; batas horison jelas, rata