sifat fisik tanah - Dr. Ir. Sumihar Hutapea, MS.

Modul ini mencakup bahasan tentang
sifat fisik tanah yaitu:
1.tekstur,
2. bulk density,
3. porositas,
4. struktur
5. agregat
6. warna tanah
7. Konsistensi
 Warna merupakan petunjuk untuk beberapa
sifat tanah oleh karena warna dapat
dipengaruhi oleh beberapa faktor yang terdapat
dalam tanah.
 Penyebab perbedaan warna tanah umumnya
adalah akibat perbedaaan kandungan bahan
organik; semakin banyak kandungan bahan
organik tanah tersebut maka warnanya akan
semakin gelap.
 Sebagian tanah warnanya disebabkan oleh
warna mineral tanah itu sendiri.
 Pada lapisan bawah, warna tanah banyak
dipengaruhi oleh bentuk dan banyaknya senyawa
Fe.
 Pada daerah yang berdrainase buruk, yaitu sering
tergenang air, maka seluruh tanah berwarna abuabu karena senyawa Fe terdapat dalam keadaan
tereduksi, sedangkan pada tanah berdrainase
baik, yaitu tanah yang tidak pernah terendam air,
Fe terdapat dalam keadaan oksidasi yang
berwarna merah atau limonit yang berwarna
kuning coklat.
 Bila tanah kadang-kadang basah dan kadang
kering maka disamping berwarna abu-abu
didapat pula bercak-bercak karatan merah atau
kuning yaitu dimana udara dapat masuk sehingga
terjadi oksidasi besi di tempat tersebut.
 Warna tanah ditentukan dengan menggunakan
warna-warna baku yang terdapat dalam buku
Munsell Soil Color Chart.
 Warna tanah akan berbeda bila tanah basah,
lembab atau kering, sehingga dalam menentukan
warna tanah perlu dicatat apakah dalam keadaan
basah, lembab atau kering.
Ada 3 komponen penentu warna tanah, yaitu:
hue, kroma (chrome) dan nilai (value).
 Hue: menunjukkan panjang gelombang
cahaya dominan yang dipantulkan benda.
Ada 5 hue tunggal (R, Y, G, B, P); dan 5 hue
gabungan (YR, GY, BG, PB, RP)

Kroma: ukuran derajat kemurnian atau
kejenuhan warna hue. Memiliki skala dr 0-20.
Makin tinggi warna makin terang.

Nilai: ukuran tingkat kebersihan atau
kekotoran (terang-gelapnya) warna.
Dinyatakan dengan skala 1-10 ( derajat
kombinasi pigmen hitam dan putih).
Tekstur tanah menunjukkan
perbandingan relatif antara fraksi tanah
baik pasir, debu, dan liat.
 Menurut perbandingan tersebut
diperoleh kelompok tekstur tanah
sebanyak 14 macam (Tabel 1).
Sebagian ahli membaginya ke dalam 12
saja.
 Ada banyak sifat tanah terutama sifat
fisik dipengaruhi oleh tekstur tanah.

Tabel 1. Jenis tekstur tanah
Kasar
: Pasir , Pasir berlempung
Agak kasar : Lempung berpasir, Lempung berpasir
halus
Sedang
: Lempung berpasir sangat halus,
Lempung, Lempung berdebu, Debu
Agak halus : Lempung liat, Lempung liat berpasir,
Lempung liat berdebu
Halus
: Liat berpasir, Liat berdebu, Liat
• Penentuan Tekstur Dilakukan dengan
Menggunakan Diagram Segitiga Tekstur Tanah
 Tanah-tanah yang bertekstur pasir, karena butir-
butirnya berukuran lebih besar, maka setiap
satuan berat mempunyai luas permukaan yang
lebih kecil sehingga sulit menyerap (menahan) air
dan unsur hara.
 Tanah-tanah yang bertekstur liat karena lebih
halus maka setiap satuan berat mempunyai luas
permukaan yang lebih besar sehingga
kemampuan menahan air dan menyediakan unsur
hara tinggi.
 Tanah-tanah bertekstur halus lebih aktif dalam
reaksi kimia daripada tanah bertekstur kasar.
Tekstur mempengaruhi beberapa sifat
tanah, yaitu :
 Kapasitas tukar kation (KTK)
 Kandungan bahan organik
 Kadar air
 Drainase
 Permeabilitas
 Struktur
 Konsistensi
 Erodibilitas
 Struktur tanah cara tersusunnya
butiran tanah,
atau gumpalan kecil dari butir-butir tanah; yang
sering juga disebut agregat.
 Gumpalan ini terjadi karena butir-butir pasir, debu
dan liat terikat satu sama lain oleh suatu perekat
seperti bahan organik, oksida-oksida besi dan lainlain.
 Gumpalan-gumpalan kecil ini mempunyai bentuk,
ukuran dan kemantapan yang berbeda-beda.
 Struktur tanah cara tersusunnya
butiran tanah,
atau gumpalan kecil dari butir-butir tanah;
disebut agregat.
 Gumpalan ini terjadi karena butir-butir
pasir, debu
dan liat terikat satu sama lain oleh suatu perekat
bahan organik, oksida-oksida besi dll
Bentuk – bentuk struktur tanah :
Bentuk
Bentuk
Bentuk
– bentuk
Struktur
Struktur
struktur
Tanah
Tanah
tanah
Bentuk Struktur Tanah:
 Lempeng (platy):
sumbu vertikal < sumbu
horisontal, di hor E atau pada lapisan padas liat.
Biasanya terjadi pada tanah liat yang baru terjadi
secara deposisi (deposited)
 Prismatik: sumbu vertikal > sumbu horisontal, hor
B, daerah iklim kering.
 Tiang (columner): sumbu vertikal >sumbu
horisontal, bagian atas membulat, hor B, daerah
iklim kering.
 Gumpal bersudut (angular blocky): seperti kubus
dengan sudut-sudut tajam, sumbu
vertikal=sumbu horisontal, horizon B, daerah
iklim basah
 Gumpal membulat(rounded blocky): seperti kubus
dengan sudut membulat, sumbu vertikal=sumbu
horisontal, hor B, daerah iklim basah
 Granular: Agregat yang membulat, biasanya
diameternya tidak lebih dari 2 cm. Umumnya
terdapat pada horizon A yang dalam keadaan
lepas disebut "Crumbs" atau Spherical.
 Remah (single grain): bulat sangat porous, di
horizon A
Ukuran
Tabel 2. Ukuran butir-butir struktur tanah
Ukuran
Lempeng Prisma/tiang Gumpal
Granular Remah
------------------------------------mm ----------------------------------Sangat halus
<1
< 10
<5
<1
<1
Halus (kecil)
1–2
10 – 20
5 – 10
1–2
1-2
Sedang
2–5
20 – 50
10 – 20
2–5
2-5
Kasar (besar)
5 – 10
50 – 100
20 – 50
5 – 10
-
Sangat kasar
> 10
> 10
-
> 100
> 50
 Kemantapan atau Tingkat Perkembangan Struktur
 Tingkat perkembangan struktur ditentukan
berdasarkan atas kemantapan atau ketahanan
bentuk struktur tanah tersebut terhadap tekanan.
 Ketahanan struktur tanah dibedakan menjadi:
1. tingkat perkembangan lemah
2. tingkat perkembangan sedang
3. tingkat perkembangan kuat
 Agregat tanah terbentuk sebagai akibat
adanya interaksi dari butiran tunggal, liat,
oksida besi/ almunium dan bahan organik.
 Agregat yang baik terbentuk karena flokulasi
maupun oleh terjadinya retakan tanah yang
kemudian dimantapkan oleh pengikat
(sementasi) yang terjadi secara kimia atau
adanya aktifitas biologi.
Faktor yang mempengaruhi pembentukan agregat:
1. Bahan Induk
 Variasi penyusun tanah tersebut mempengaruhi
pembentukan agregat-agregat tanah serta
kemantapan yang terbentuk.
 Kandungan liat menentukan dalam pembentukan
agregat, karena liat berfungsi sebagai pengikat
yang diabsorbsi pada permukaan butiran pasir dan
setelah dihidrasi tingkat reversiblenya sangat
lambat.
 Kandungan liat > 30% akan berpengaruh terhadap
agregasi, sedangkan kandungan liat < 30% tidak
berpengaruh terhadap agregasi.
2. Bahan organik tanah
 Bahan organik tanah merupakan bahan pengikat
setelah mengalami pencucian.
 Pencucian tersebut dipercepat dengan adanya
organisme tanah.
 Sehingga bahan organik dan organisme di dalam
tanah saling berhubungan erat.
3. Tanaman
 Tanaman pada suatu wilayah dapat membantu
pembentukan agregat yang mantap.
 Akar tanaman dapat menembus tanah dan
membentuk celah-celah.
 Disamping
itu dengan adanya tekanan akar, maka
butir-butir tanah semakin melekat dan padat.
 Selain itu celah-celah tersebut dapat terbentuk dari
air yang diserap oleh tanaman tersebut.
4. Organisme tanah
 Organisme tanah dapat mempercepat
terbentuknya agregat.
 Selain itu juga mampu berperan langsung dengan
membuat lubang dan menggemburkan tanaman.
 Secara tidak langsung merombak sisa-sisa tanaman
yang setelah dipergunakan akan dikeluarkan lagi
menjadi bahan pengikat tanah.
5. Waktu
 Waktu menentukan semua faktor pembentuk
tanah berjalan.
 Semakin lama waktu berjalan, maka agregat yang
terbentuk pada tanah tersebut semakin mantap.
6. Iklim
 Iklim berpengaruh terhadap proses pengeringan,
pembasahan, pembekuan, pencairan.
 Iklim merupakan faktor yang sangat berpengaruh
terhadap pembentukan agregat tanah.





Konsistensi menunjukkan kekuatan daya kohesi butir-butir
tanah atau daya adhesi butir-butir tanah dengan benda
lain.
Hal ini ditunjukkan oleh daya tahan tanah terhadap gaya
yang akan mengubah bentuk.
Dalam keadaan lembab tanah dibedakan ke dalam bentuk
konsistensi gembur sampai teguh.
Dalam keadaan kering, tanah dibedakan ke dalam
konsistensi lunak sampai keras.
Dalam keadaan basah dibedakan plastisitasnya yaitu dari
plastis sampai tidak plastis atau kelekatannya yaitu dari
tidak lekat sampai lekat.
Tanah basah: kandungan
air di atas kapasitas lapang
Kelekatan : tidak lekat, agak lekat, lekat, sangat
lekat
Plastisitas : tidak plastis, agak plastis, plastis, sangat
plastis
 Tanah lembab: kandungan air mendekati kapasitas
lapang
Lepas, sangat gembur, gembur, teguh, sangat
teguh, sangat teguh sekali
 Tanah kering : tanah dalam keadaan kering angin
Lepas, lunak, agak keras, keras, sangat keras, sangat
keras sekali.
 Konsistensi merupakan bagian dari rheologi yaitu
ilmu yang mempelajari perubahan-perubahan
bentuk dan aliran suatu benda. Sifat-sifat rheologi
tanah dipelajari dengan menentukan angka
Atterberg yaitu angka-angka kadar air tanah pada
beberapa macam keadaan.
 Sifat-sifat tanah yang berkaitan angka Atterberg
tersebut adalah :
- Batas mengalir : jumlah air terbanyak yang dapat
ditahan tanah
- Batas melekat : kadar air dimana tanah mulai tidak
dapat melekat pada benda lain
 Batas menggolek : kadar air dimana gulungan
tanah mulai tidak dapat digolekkan lagi
 Indeks plastisitas : kadar air batas mengalir-batas
menggolek
 Jangka olah : kadar air batas melekat-batas
menggolek
 Batas ganti warna : tanah yang telah mencapai
batas menggolek masih dapat kehilangan air,
sehingga tanah lambat laun menjadi kering dan
pada suatu ketika tanah menjadi berwarna lebih
terang.
 Titik ini disebut titik ganti warna atau titik ubah





Bobot isi tanah menunjukkan perbandingan antara berat
tanah kering dengan volume tanah termasuk volume poripori tanah.
Bulk density = berat tanah kering (g)
volume tanah (cm3)
Bobot isi tanah adalah petunjuk kepadatan tanah.
Makin padat tanah maka makin tinggi bulk density yang
berarti makin sulit untuk meneruskan air atau ditembus
akar tanaman.
Pada umumnya, bobot isi tanah berkisar antara 1,1-1,6
g/cm3.
 Bulk density berbeda dengan particle density
(kerapatan jenis zarah).
 Particle density = berat kering persatuan volume
partikel-partikel (padat) tanah (jadi tidak termasuk
volume pori - pori tanah).
 Tanah mineral mempunyai particle density = 2,65
g/cm3, dengan mengetahui bulk density dan
particle density, maka dapat diketahui banyaknya
(%) pori-pori total tanah sebagai berikut :
Bulk density X 100 % = % bahan padat tanah
Particle density
 % pori total tanah = 100% - % bahan padat
tanah
 Ruang pori total (%) = ( 1 - Bulk density
)
Particle density
7. Pori-pori Tanah


Pori tanah adalah bagian tanah yang tidak terisi bahan
padat tanah (terisi oleh udara dan air).
Pori-pori tanah dapat dibedakan menjadi pori-pori kasar
dan pori-pori halus. Pori-pori kasar berisi udara atau air
gravitasi, sedangkan pori-pori halus berisi air kapiler atau
udara. Tanah-tanah pasir mempunyai pori-pori kasar
lebih banyak daripada tanah liat. Tanah ini sulit menahan
air sehingga tanaman sering mengalami kekeringan.
Tanah-tanah liat mempunyai pori total lebih tinggi dari
tanah berpasir. Porosistas dipengaruhi oleh kandungan
bahan organik, struktur tanah dan tekstur tanah.
Porositas tinggi jika bahan organik tinggi. Tanah dengan
struktur granuler atau remah porositas lebih tinggi
dibanding yang berstruktur masif
Drainase Tanah
 Tanah ditemukan
baik di daerah yang tergenang air
maupun daerah-daeah kering yang tidak pernah
tergenang air. Mudah tidaknya air hilang dari tanah
menentukan kelas drainase tanah tersebut.
 Drainase tanah dikenal dua macam; drainase
eksternal dan drainase internal.
 Air dapat hilang melalui permukaan tanah (external
drainage) maupun melalui peresapan ke dalam
tanah (internal drainage). External drainage banyak
ditentukan oleh bentuk permukaan tanah/lahan,
sedang internal drainage ditentukan oleh tekstur
tanah.
 Berdasar atas kelas drainasenya tanah dibedakan
atas kelas drainase terhambat (tergenang) sampai
sangat cepat (air sangat cepat hilang dari tanah).
 Keadaan drainase tanah menentukan jenis
tanaman yang dapat tumbuh. Sebagai contoh, padi
dapat hidup pada tanah-tanah dengan drainase
buruk, tetapi jagung, karet, cengkeh, kopi dan lainlain tidak akan dapat tumbuh dengan baik kalau
tanah selalu tergenang air.
Foth, H.D. 1990. Fundamentals of Soil Science.
8Ed. John Wiley & Sons. New York.
 Hardjowigeno, S. 2003. Ilmu Tanah.
Akademika Pressindo. Jakarta.
 Singer, M.J. and D.N. Munns. 1991. Soils An
Introduction. 2nd. Macmilan Publishing
Company. New York.

40