Teks tersebut membahas tentang konsep dasar fisika tanah, termasuk definisi, komponen, dan sifat-sifat fisik tanah seperti tekstur, struktur, porositas, kandungan air, dan bobot isi. Teks tersebut juga menjelaskan proses pembentukan agregat tanah dan peran bahan pengikat dalam memperkuat struktur tanah.

2. 1.Menguasai definisi dan konsep fisika tanah,
2.Mampu menganalisis serta mengevaluasi sifat dan watak
fisika tanah
3.Mampu mengaplikasikan pengetahuan fisika tanah untuk
peningkatan produktivitas tanah
KOMPETENSI APA YG DIPEROLEH MHS
SETELAH MENGUASAI FISIKA TANAH ?

3. I. Istilah tanah memberikan pengertian yang sangat luas
Pengertian tanah (bidang pertanian) :
 Lapisan atas kulit bumi yang telah mengalami pelapukan, terdapat
aktivitas biologi
Ada 2 variabel yang menjadi ciri pokok pengertian Tanah di bidang
pertanian :
1. Kedalaman
2. Ukuran partikel
Kedalaman tanah : Kedalaman akar maksimum (30-90cm)
Ukuran partikel : Sangat halus s/d pasir
Sebagai benda alam tanah dipelajari tentang sifat kimia dan sifat fisikanya

4. Sifat fisika tersebut antara lain :
tekstur ; struktur dan kekuatan tanah
Dalam penentuan kemampuan dan kesesuaian lahan didasarkan pada
sifat fisika tanah  mengapa demikian ??
1.Sifat fisika tanah relatif tetap disebut : faktor pembatas tetap
(permanen)
2.Sifat fisika tanah sulit untuk dirubah atau diperbaiki.

5.  Sukar untuk dikenal
 Baru dikenal setelah menunjukkan gejala lanjut
 Tanah  kepadatan tinggi  pertumbuhan akar terhambat
Cabang Ilmu Tanah yang membahas tentang:
 Sifat-watak fisika tanah
 Cara pengukuran
 Peramalan dan pengaturan proses fisika dalam tanah
 Tingkat keadaan dan pergerakan benda
 Aliran dan transformasi energi-massa di dalam tanah

7. 2.1. Tanah Sebagai Benda Alam
Tanah  sistem dispersi 3 fase yg selalu dlm keseimbangan dinamis.
Sistem 3 fase karena tanah tersusun  3 bahan yg berbeda bentuknya :
1. Padatan Tanah (Soil Matrix)
2. Cairan (Larutan) Tanah
3. Gas (Udara) Tanah

8.  Sistem dispersi
Karena salah satu penyusunnya  padatan tanah terdiri dari
unit yang kecil bersatu  menyusun unit yang lebih besar
 Keseimbangan Dinamis
artinya proporsional atau bagian relatif dari ke-3 fase tsb selalu
berubah tetapi selalu berada dalam keseimbangan
misalnya:
dalam keadaan kering, volume ruang yang ditempati udara lebih
tinggi dari cairan jika tanah tersebut diairi atau hujan maka
bagian yang berisi udara tanah akan turun, dan bagian yang
ditempati cairan akan meningkat

9.  Hubungan antar penyusun tanah  digambarkan sbg suatu
sistem 3 fase yg terpisah, maka hubunganya:
Volume (cm3) Massa (g)
Vu Udara Mu
Vc Cairan Mc
Vp Padatan Mp
Vr
Ruang
Vt Mt

10. 1. Bobot isi (ρb) atau Dry Bulk Density :
Perbandingan: massa total tanah (dlm keadaan kering) dgn volume total
tanah.
ρb = Mt (kering) = Mp + Mc + Mu
Vt Vp + Vc + Vu
dalam keadaan kering :
Mc = nol & Mu = nol
ρb =
𝑀𝑝
𝑉𝑡
Nilai ρb pada tanah pertanian :
- untuk tanah mineral : 1,0 – 1,6 g/cm3  tergantung pengelolaan tanah
- untuk tanah gambut : 0,1 – 0,3 g/cm3  tergantung kematangannya

11. Nilai ρb dipengaruhi :
 Struktur tanah  ruang pori
 Tekstur  ukuran dan kepadatan jenis partikel (liat, debu, pasir)
 Kandungan bahan organik  massa padatan
Tanah (mineral) yg mempunyai struktur baik mempunyai ρb yg rendah.
Tanah pasir  ρb umumnya tinggi (1,5-1,7)g/cm3
Tanah yg mempunyai bahan organik tinggi  ρb rendah.
Bobot isi diukur dgn metode :
1. Ring Silinder
2. Clod
3. Boring (Auger)
4. Radio Aktif (Sinar Gamma)

12. Berat Beratwadah+ Beratwadah+ BeratBasah BeratKeringOven VolumeTanah BobotIsi
wadah SampelBasahLapangan SampelOven (BB) (BKO) cm3 g/cm3
95.64 258.55 204.81 162.91 109.17 98.12 1.11
g g g g
g
Perhitungan bobot isi di lab:

13. Perbandingan: massa padatan dgn volume padatan
Rumus : 𝛒𝐩 =
𝑴𝒑
𝑽𝒑
For mineral soils, ρp does not vary much because the dominant minerals
are silicate minerals (quartz, feldspar, mica). If the ρp of mineral soil is
unknown, it is usually taken as 2,65 g/cm3 (vary between 2,6 and 2,7 g/cm3
; to follow the order sand < silt < clay.
The presence of iron oxides and heavy metals, such as magnetite (Fe3O4),
limonite (FeO(OH)·nH2O), or hematite (Fe2O3), can increase ρp.
Conversely, the presence of solid OM can decrease ρp, as peat soil (ρp = 1,6
g/cm3 ).

14. Fraksi tekstur ρp (g/cm3)
Pasir kasar (coarse sand) 2,655
Pasir halus (fine sand) 2,659
Debu (silt) 2,798
Liat (clay) 2,837
Texture Bobot isi ρb (g/cm3) Ruang pori (%)
Sandy soil 1,6 40
Loam 1,4 47
Silt loam 1,3 50
Clay 1,1 58

15. 215
2,52

16. Volume yang ditempati ruang :
- Porositas Total (л)
- Rasio Ruang (e)
Perbandingan antara volume ruang dengan volume total tanah:
л =
𝑉𝑟
𝑉𝑡
=
𝑉𝑐 + 𝑉𝑢
𝑉𝑝 + 𝑉𝑐 + 𝑉𝑢
𝑋 100%

17. Perbandingan antara volume ruang dgn volume padatan
Rumus :
e =
𝑉𝑟
𝑉𝑝
=
𝑉𝑐 + 𝑉𝑢
𝑉𝑡 − (𝑉𝑐 + 𝑉𝑢)
𝐞 =
л
𝟏 − л
л =
𝒆
𝟏 + 𝒆

19. 𝝅 = 𝟏 −
𝝆𝒃
𝝆𝒑
𝑿 𝟏𝟎𝟎% 𝝆𝒃 = 𝟏 − 𝝅 𝝆𝒑
porositas total tanah pertanian : 40 - 60%
rasio ruang tanah pertanian : 0,3 - 2,0

20. Soil water content is the quantity of water contained in a
given soil mass or volume and denotes the percentage
wetness of soil.
It can range from extremely dry (or ~0) to the value of the
porosity at full saturation.
Soil water content is also known as soil moisture content.
The water content of soil can be expressed on a mass basis
and is known as gravimetric soil water content (%grav). It
can also be expressed on a volume basis and is known as
volumetric water content (%vol).

21. 1. Kandungan Air  gravimetric water content  %berat
: 𝜔  perbandingan antara massa cairan dengan
massa tanah kering
Rumus 𝜔 =
𝑚𝑐
𝑚𝑡
=
𝑚𝑐
1− 𝜋 𝜌𝑝
etr

22. 2.Kandungan Air  (volumetric water content)  %volume  θ 
perbandingan antara volume cairan dengan volume tanah kering
Rumus 𝜃 =
𝑉𝑐
𝑉𝑡
𝑋 100%
Kandungan air %berat (%grav) dapat dirubah menjadi
kandungan air %volume (%vol) :
Rumus 𝜃 = 𝜔
𝜌𝑏
𝜌𝑐
ρc = massa jenis cairan (air = 1g/cc)

23. Kandungan air tanah juga dapat dihitung dari :
𝜔 =
𝐵𝐵 − 𝐵𝐾𝑂
𝐵𝐾𝑂
𝑋 100%
θ = 𝜔 𝑥𝜌𝑏 x 100%
ket :
BB : Berat Tanah Basah (Lapangan)
BKO : Berat Tanah Kering Oven
(pada 1050c selama 24 jam utk tanah mineral)
*(pada 70 -80 0c selama 17 - 24 jam utk tanah gambut)

29. a. Tekstur Tanah, Distribusi
Ukuran Partikel dan Luas
Permukaan.
b. Struktur Tanah.
Fraksi :
Clay= 35%;
Silt = 50%;
Sand=15%
Tekstur: ????

30. Distribusi Ukuran Partikel dan Luas Permukaan
(mm)

32. Mitchell, 1993
ppt, video

35. force
l
Gravationa
force
related
Surface
mass
/
surface
surface
Specific
volume
/
surface
surface
Specific


g
/
m
3
.
2
cm
/
g
65
.
2
m
1
m
1
6
S
cm
/
g
65
.
2
,
cube
m
1
1
1
g
/
m
10
3
.
2
cm
/
g
65
.
2
cm
1
cm
1
6
S
cm
/
g
65
.
2
,
cube
cm
1
1
1
2
3
3
2
s
3
2
4
3
3
2
s
3























Example:
Surface related forces: van der Waals
forces, capillary forces, etc.
Ss is inversely
proportional to
the particle size
Preferred

36. 36
Montmorillonite (2:1)
Illite (2:1)
Kaolinite (1:1)
50-120 m2/g (external surface)
700-840 m2/g (including the interlayer surface)
65-100 m2/g
10-20 m2/g
Interlayer surface

38. 1. Partikel Tanah (soil particle)
2. Ruang Pori
3. Bahan Semen (cementing materials)
a. Partikel primer (primary particle) :
partikel tunggal penyusun tanah (pasir, debu &
liat).
b. Partikel sekunder (secondary particle) :
penyatuan/agregasi dari partikel primer.

39. Ped Tanah

40. Agar agregat tanah mantap diperlukan bahan pengikat/perekat
berupa bahan semen (liat, b.o., oksida besi & alumina, Ca2+) 
flokulasi

41. ped = a soil particle