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)
1.
2.
3.
Bulat (granular), di horison A
Remah (crumb), di horison A
Lempeng (platy), di horison atau lapisan
padas liat
4. Kubus (blocky) (horison B tanah di
wilayah iklim basah)
a. Gumpal bersudut (angular blocky)
b. Gumpal membulat (sub angular blocky)
5. Tiang (horison B tanah wilayah iklim
kering)
a. Prisma (prismatic)
b. Kolumnar (columnar)
Granular
Gumpal membulat
Gumpal bersudut
Prismatik
Kolumnar
Lempeng
Butir Tunggal (Pasir)
Pejal (Masif)
Ukuran
Lempeng Prisma
dan tiang dan Tiang
Gumpal
Granular
Remah
Sangat
halus atau
sangat kecil
<1
< 10
<5
<1
<1
Halus atau
kecil
1–2
10 – 20
5 – 10
1–2
1- 2
Sedang
2–5
20 – 50
10 – 20
2–5
2–5
Kasar atau
besar
5 – 10
50 – 100
20 – 50
5 – 10
-
Sangat
kasar atau
sangat
besar
> 10
> 100
> 50
> 10
-
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

Granuler atau remah, mempunyai tata udara yang baik, unsurunsur 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 poripori yang baik yaitu terdapat ruang pori di dalam dan di antara
agregat yang dapat diisi air dan udara dan sekaligus mantap
keadaannya.

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
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
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
a.
b.
c.
d.
: kekuatan adhesi (melekat) dengan benda lain
Tidak lekat (tidak melekat pada jari tangan atau benda lain)
Agak lekat (sedikit melekat pada jari tangan atau benda lain)
Lekat (melekat pada jari tanah atau benda lain)
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 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
Batas
Mengalir
Indeks
Plastisitas
Jangka
Olah
< 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
% kadar air
Sangat rendah

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 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 adalah kadar air dimana gulungan
tanah mulai tidak dapat digolek-golekkan, bila digolekgolekkan tanah akan pecah-pecah ke segala arah

Pada kadar air lebih kecil dari batas menggolek tanah
sukar diolah

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 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 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 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 selasela 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
A – 0.2 R
Nilai-n =



Nilai-n
L+3H
A = kadar air tanah dalam keadaan ruang
R = persen debu + pasir
L = persen liat
H = persen BO (% C x 1.724)
> 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
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










No. Profil
Lokasi
Lereng
Posisi Lereng
Drainase
Penggunaan Tanah
Vegetasi
Epipedon
Endopedon
Klasifikasi
: PPLC
: 101.225280 BT dan - 1.770840 LS
: 12 %
: Lereng bawah
: Baik
: Kebun
: Kentang, Tomat, Kubis
: Melanik
: Kandik
: 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
C
128 -150
(2.5 YR); bahan induk; batas horison jelas, rata