Dokumen tersebut membahas tentang sifat fisika tanah yang penting seperti tekstur, struktur, porositas, konsistensi, warna dan suhu tanah. Beberapa sifat fisika tersebut mempengaruhi proses fisiologis tanaman seperti pertumbuhan akar, retensi air dan nutrisi. Faktor seperti komposisi mineral dan bahan organik mempengaruhi sifat fisika tanah.
1. SIFAT FISIKA TANAH
Kuliah ke II DDIT
Tekstur Tanah
StrukturTanah
Konsistensi Tanah
PorositasTanah
Suhu Tanah
WarnaTanah
2. 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
3. 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
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 90260853
000
8000000
5. 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
6. 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
7. 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
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
9. 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
charged
colloid
surface
negative
charged
colloid
surface
+
+
C
a
+
+
C
a
-OOC – R - COO-
Figure 5.2.2 Organic molecules assist in flocculation and
aggregation (after McLaren & Cameron, 1996)
10. KONSISTENSI 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
11. 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
12. POROSITAS TANAH
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
13. UDARA TANAH
Udara 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, musim, dan 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 tanah
Melakukan reaksi kimia
Membantu proses dekomposisi BO
14. WARNA TANAH
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
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
15. Air Bebas
Air Higroskopis
En. (pF):
Pori (u)
7.0 4.2 2.54 2.0 1.0
4.5
≤2 u
Air Kapiler
Air Tersedia Air
Perk.
Pelan
Air
Perkolasi
cepat
Air tdk berguna Air berguna bagi tan.
Sat
FC
WP
HC