SIFAT FISIKA TANAH Tekstur Tanah StrukturTanah Konsistensi Tanah 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 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 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 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: Pasir pasir berlempung Lempung berpasir Lempung Lempung liat berpasir Lempung berdebu Debu Lempung liat berdebu Lempung berliat Liat berpasir Liat berdebu Liat

Kepentingan Tekstur Tanah Tekstur berhubungan erat dengan: 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 Sifatnya No Tipe Struktur Sifat Aggregat Diagram Aggregat Lokasi pada profil 1 Granular Bulat, kecil, kurang poros, padat, tidak terikat antara aggregate Hor. A 2 Remah Bulat, kecil, poros, tidak terikat antara aggregate 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 7 Columnar Bentuk tiang, puncak agak bulat

Perkembangan struktur tanah Structureless Aggregated Massive Single grain Weakly Dev. Moderately dev. Strongly dev.

Pembentukan Struktur Tanah Pengaruh Pengeloaan Terhadap 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 charged colloid surface + + Ca -OOC – R - COO- Figure 5.2.2 Organic molecules assist in flocculation and aggregation (after McLaren & Cameron, 1996)

KONSISTENSI TANAH Konsistensi Tanah pada KA berbeda: 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 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 TANAH Udara Air Padatan BV : (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

mempengaruhi aktifitas jasad hidup tanah UDARA TANAH Udara tanah mempengaruhi: Pertumbuhan dan perkembangan akar Pernafasan akar Serapan air dan hara Aktifitas organisma tanah Komposisi Udara tanah: 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 Unsur Udara tanah (%) Atmosfir (%) N2 79.2 79 O2 20.6 20.97 CO2 0.25 0.03 Peran O2 dalam tanah: Untuk bernafas jasad hidup tanah Melakukan reaksi kimia Membantu proses dekomposisi BO

WARNA TANAH Penentuan warna tanah: 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 Penentuan 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

Air Bebas Air Higroskopis En. (pF): Pori (u) 7.0 4.2 2.54 2.0 1.0 4.5 Air Kapiler Air Tersedia Air Perk. Pelan Perkolasi cepat Air tdk berguna Air berguna bagi tan. Sat FC WP HC