BAB II TI JAUA PUSTAKA A. TA AH Istilah tanah

BAB II
TIJAUA PUSTAKA
A. TAAH
Istilah tanah (soil) berasal dari kata latin “solum” yang berarti bagian
teratas dari kerak bumi yang dipengaruhi oleh proses pembentukan tanah. Tanah
dapat diartikan sebagai medium berpori yang terdiri dari padatan (solid), cairan
(liquid), dan udara (gas). Fase padatan terdiri dari bahan mineral, bahan organik,
dan organisme hidup. Bahan mineral dan organik di dalam tanah membentuk
suatu matrik tanah. Bagian tanah yang tidak ditempati oleh matrik tanah tersebut
adalah ruang pori atau voids (Kalsim dan Sapei, 2003).
Tanah merupakan hasil transformasi zat-zat mineral dan organik dimuka
daratan bumi. Tanah terbentuk di bawah faktor-faktor lingkungan yang bekerja
dalam masa yang sangat panjang. Tanah mempunyai organisasi dan morfologi.
Tanah merupakan media bagi tumbuhan tingkat tinggi dan pangkalan hidup bagi
hewan dan manusia. Tanah merupakan sistem ruang waktu, bermatra empat
(Sutanto, 2005).
Menurut Coyne dan Thompson (1960) pengertian tanah tergantung pada
penggunaan dan fungsinya. Masing-masing pengguna mungkin memiliki sudut
pandang terhadap sumber daya tanah. Singer dan Munns (1996) menterjemahkan
tanah adalah bagian dari setiap ekosistem di planet bumi, kecuali mungkin di
bawah penutupan es artik dan antartika. Pedosfer berada di antara permukaan
atmosfer, biosfer, dan geosfer. Pedosfer merupakan bagian bumi yang berupa
tanah, dan studi mengenai pedosfer adalah studi mengenai proses yang
berhubungan dengan tanah.
Tanah berfungsi sebagai media tumbuh tanaman, penyedia hara dan air,
dan lingkungan tempat akar dan batang dalam tanah melaksanakan aktifitas
fisiologisnya. Untuk dapat tumbuh dan berproduksi tinggi, tanaman tidak hanya
membutuhkan hara yang cukup dan seimbang, tetapi juga memerlukan sifat fisik
tanah yang cocok supaya akar tanaman dapat berkembang dengan bebas, prosesproses fisiologis bagian tanaman yang berada dalam tanah dapat berlangsung
dengan baik dan tanaman dapat berdiri tegak (Islami dan Utomo, 1995)
4
B. SIFAT FISIK TAAH
1. Tekstur Tanah
Tekstur tanah menunjukkan komposisi partikel penyusun tanah (separat)
yang dinyatakan sebagai perbandingan proporsi (%) relatif antara fraksi pasir
(sand), debu (silt), dan liat (clay) (Hanafiah, 2005). Ukuran partikel tanah
mempengaruhi dua ciri utama tanah yaitu luas permukaan dan jumlah partikel
internal dan ukuran ruang pori-pori tanah (Plaster,1992). Klasifikasi ukuran,
jumlah partikel, dan luas permukaan fraksi-fraksi tanah menurut sistem USDA
(United States Departement of Agriculture) dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Pemisahan ukuran partikel tanah dan hubungannya dengan sifat fisik
tanah (Coyne dan Thompson, 1960)
Rata-rata
Luas
Pemisahan Tanah (termasuk
a
b,c
diameter
Partikel/gram
permukaan/
subdivisi mayornya)
(mm)
gram (cm2)
Pasir
2.00-0.05
90
11.32
Pasir sangat kasar
2.00-1.00
90
11.32
Pasir kasar
1.00-0.50
721
22.64
Pasir medium
0.50-0.25
5,770
45.28
Pasir halus
0.25-0.10
46,005
90.57
Pasir sangat halus
0.10-0.05
721 x 103
226.42
0.05-0.002
5.77 x 106
452.83
0.05-0.02
5.77 x 106
452.83
7
1,132.08
Debu
Debu kasar
Debu halus
0.02-0.002
9.01 x 10
10
Liat
<0.002
9.01 x 10
11,320.75
Merujuk pada sistem klasifikasi USDA
b
Diasumsikan densitas partikel 2,65 g/cm3
c
Semua partikel dianggap sebagai lapisan sempurna, dan menggunakan diameter
maksimum tanah yang dipisahkan
a
Tabel 1 menunjukkan bahwa makin kecil ukuran partikel penyusun tanah
berarti semakin banyak jumlah dan makin luas permukaannya per satuan
bobot tanah, yang menunjukkan makin padatnya partikel-partikel per satuan
volume tanah. Hal ini berarti makin banyak ukuran pori mikro yang terbentuk,
begitu juga sebaliknya, jika partikel penyusun tanah semakin besar. Tanah
yang didominasi pasir akan banyak mempunyai pori-pori besar (disebut lebih
poreus), tanah yang didominasi debu akan banyak mempunyai pori-pori
5
sedang (agak poreus), sedangkan yang didominasi liat akan akan banyak
mempunyai pori-pori kecil (tidak poreus). Hal ini berbanding terbalik dengan
luas penampang yang terbentuk, luas permukaan menunjukkan luas situs yang
dapat bersentuhan dengan air, energi, atau bahan lain, sehingga makin
dominan fraksi pasir akan makin kecil daya menahan tanah terhadap ketiga
material ini, dan sebaliknya jika liat yang dominan.
Dari keterangan diatas dapat dijelaskan bahwa makin poreus tanah akan
makin mudah akar untuk berpenetrasi, serta makin mudah air dan udara
bersirkulasi (drainase dan aerasi baik), tetapi makin mudah pula air hilang dari
tanah. Begitu juga sebaliknya, makin tidak poreus tanah akan makin sulit akar
berpenetrasi, serta air dan udara makin sulit bersirkulasi, tetapi air yang ada
tidak mudah hilang (drainase dan aerasi buruk). Oleh karena itu, maka tanah
yang baik dicerminkan oleh komposisi ideal dari kedua kondisi tersebut
(Hanafiah, 2005).
Shoper dan Baird (1982) menerangkan bahwa meskipun tanah dalam satu
kelas tekstur yang sama, mungkin akan sedikit berbeda tergantung pada bahan
organik yang dikandungnya, tingkat kekasaran pasirnya, atau jenis liatnya.
Tekstur tanah erat kaitannya dengan struktur tanah, di mana struktur tanah
merupakan gumpalan-gumpalan kecil dari butir-butir tanah. Gumpalan
struktur ini terjadi karena butir-butir pasir, debu, dan liat terikat satu sama lain
oleh suatu perekat seperti bahan organik, oksida-oksida besi, dan lain-lain.
Gumpalan-gumpalan kecil ini mempunyai bentuk, ukuran, dan kemantapan
(ketahanan) yang berbeda-beda.
Tanah dengan struktur baik (granuler, remah) mempunyai tata udara yang
baik, unsur-unsur hara lebih mudah tersedia dan mudah diolah. Struktur tanah
yang baik adalah yang bentuknya membulat sehingga tidak dapat saling
bersinggungan dengan rapat. Akibatnya pori-pori tanah banyak terbentuk. Di
samping itu struktur tanah harus tidak mudah rusak (mantap) sehingga poripori tanah tidak cepat tertutup bila terjadi hujan (Hardjowigeno. 1995).
6
2. Densitas Tanah
Densitas tanah basah atau wet-bulk density didefinisikan sebagai padatan
tanah (massa total) dibagi dengan volume total tanah (Coyne dan Thompson,
1960; Kalsim dan Sapei, 2003). Massa total akan bervariasi dengan jumlah air
yang ada dalam tanah, sehingga densitas tanah kering atau dry-bulk density
(Db) umumnya digunakan dan didefinisikan sebagai massa kering tanah oven
(Mk) pada suhu 105o C selama 24 jam dibagi dengan volume total (Vt) tanah
(Kalsim dan Sapei, 2003). Untuk selanjutnya, istilah densitas tanah yang
digunakan berarti merujuk pada dry-bulk density.
Berdasarkan hasil penelitian Iqbal et al. (2006) yang menyatakan bahwa
perlakuan intensitas lintasan traktor memberikan pengaruh nyata terhadap
nilai densitas tanah pada taraf α = 0,05, di mana semakin meningkat intensitas
lintasan roda traktor maka nilai densitas tanah cenderung meningkat.
Kecenderungan kenaikan densitas tanah disebabkan oleh tekanan yang berasal
dari roda traktor mendesak air dan udara, sehingga daerah yang dipengaruhi
tekanan menjadi lebih padat dan secara langsung dapat meningkatkan densitas
tanah.
3. Porositas
Porositas adalah proporsi ruang pori (ruang kosong) yang terdapat dalam
satuan volume tanah yang dapat ditempati oleh air dan udara (Hanafiah, 2005;
Plaster, 1992; Lal dan Shukla, 2004 ).
Porositas dapat ditentukan dengan menempatkan tanah kering oven pada
sebuah panci air hingga seluruh ruang kosong terisi air. Perbedaan berat antara
tanah kering oven dan tanah basah jenuh disebut total ruang pori. Secara
umum porositas dapat dihitung dengan persamaan:
Pt =
Mb − Mk
x100 .......................................................................... (1)
Vt
Di mana;
Pt = Porositas tanah (%)
Mb = Massa basah jenuh tanah sebelum dikering-ovenkan (g)
Mk = Massa kering tanah setelah dikering-ovenkan (g)
Vt = Volume tanah (cm3)
7
Porositas juga dapat ditentukan dari densitas tanah (Db) dan densitas partikel
(Dp). Jika tidak ada ruang pori, maka Db akan sama dengan Dp, rasio Db dan
Dp akan sama dengan 1. Semakin banyak ruang pori, semakin kecil densitas
tanah dan rasio Db/Dp. Pada kenyataannya, perbandingan Db/Dp adalah
hanya prosentase fraksi padatan tanah. Jika salah satu prosentase berkurang
dari 100%, perbedaannya adalah pada prosentase ruang pori. Untuk
menghitungnya, biasanya dapat diasumsikan bahwa Dp adalah 2.65 gram/cm2.
Persamaan berikut juga dapat digunakan untuk menghitung nilai porositas
(Plaster, 1992):
 Db

Pt = 100% − 
x100  ................................................................. (2)
 Dp

 Db

= 100% − 
x100 
 2,65

Tanah dengan struktur yang baik mempunyai 60% dari volumenya
merupakan ruang pori, di mana 20-30% ditempati oleh udara pada kapasitas
lapang (Davies et al, 1993)
4. Diameter rata-rata bongkah tanah yang dibobot
Jumlah pecahan tanah akibat implemen pengolahan dapat ditentukan
dengan ayakan tanah. Pengayakan memberikan metode sederhana untuk
mengukur rata-rata ukuran bongkah tanah dan jumlah tanah relatif pada setiap
kelas ukuran. Representasi yang sering digunakan adalah diameter rata-rata
bongkah tanah yang dibobot atau mean weight diameter, MWD, (Gill dan
Berg, 1967).
Lal dan Shukla (2004) menjelaskan bahwa ukuran partikel adalah sifat
fisik tanah yang penting, karena mempengaruhi total porositas, ukuran pori,
dan luas permukaan. Distribusi ukuran partikel menunjukkan ukuran
kuantitatif dari ukuran partikel tanah yang merupakan fraksi solid.
Analisa ukuran tanah merupakan percobaan untuk menentukan proporsi
relatif ukuran butir tanah yang berbeda yang membentuk massa tanah.
Sesungguhnya, agar mempunyai arti, contoh tanah harus terwakili secara
statistik. Sebenarnya tidak mungkin dalam penentuan ukuran partikel
dilakukan dengan pengujian tunggal, pengujian hanya bisa dengan
8
penggolongan ukuran tanah melalui pendekatan selang ukuran antara dua
ayakan (Bowles, 1970)
Penggolongan ukuran dilakukan dengan menumpuk satu rangkaian ayakan
pada ukuran lobang ayakan dari yang paling besar di puncak ke lobang paling
kecil, dan pengayakan dilakukan pada sejumlah tanah yang diketahui
kuantitasnya melalui tumpukan. Hal ini dilakukan dengan cara menempatkan
materi di bagian atas ayakan dan digoncangkan untuk memisahkan partikelpartikel menjadi ukuran diameter yang lebih kecil dari ayakan teratas ke
alas/panci (Bowles, 1970)
9