struktur tanah vilensky metode

BAB I PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

Struktur tanah merupakan sifat yang sangat penting dan berkaitan dengan sifat fisik lainya seperti, kemampuan tanah dalam menahan air,  drainase, aerase, perkembangan akar tanaman, mudah tidaknya tanah diolah dan akhirnya berpengaruh pula pada tingkat kesuburan tanah.

Tanah yang ideal bagi pertumbuhan dan perkembangan tanaman adalah tanah yang berstruktur mantap. Struktur tanah yang mantap dapat terjadi karena adanya interaksi berimbang dari berbagai faktor, antara lain : butiran tanah, (Soil particle) bahan pengikat (cementing material) dan aktivas biologi. Itu sebabnya mengapa struktur tanah mampu menggambarkan tingkat kesuburan tanah, sehingga struktur tanah penting diketahui untuk memilih tanah yang baik dan memberikan perlakuan yang tepat bagi tanah yang strukturnya kurang baik dalam upaya mendapatkan hasil pertanian yang optimal.

Struktur tanah merupakan sifat fisik tanah yang menggambarkan susunan ruangan partikel-partikel tanah yang bergabung satu dengan yang lain membentuk agregat dari hasil proses pedogenesis.

Struktur tanah berhubungan dengan cara di mana, partikel pasir, debu dan liat relatif disusun satu sama lain. Di dalam tanah dengan struktur yang baik, partikel pasir dan debu dipegang bersama pada agregat-agregat (gumpalan kecil) oleh liat humus dan kalsium. Ruang kosong yang besar antara agregat (makropori) membentuk sirkulasi air dan udara juga akar tanaman untuk tumbuh ke bawah pada tanah yang lebih dalam. Sedangkan ruangan kosong yang kecil (mikropori) memegang air untuk kebutuhan tanaman. Idealnya bahwa struktur disebut granular.

Sruktur tanah merupakan gumpalan-gumpalan kecil dari butiran-butiran atanah. Gumpalan ini terjadi karena butir-butir pasir, debu dan liat terikat satu sama lain oleh perekat seperti : bahan organik, oksida besi dll. Didaerah curah hujan yang tinggi umumnya ditemukan struktur tanah remah atau granul dipermukaan dan gumpal dihorizon bawah.

Pada struktur tanah, terdapat berbagai macam komponen yang dapat mempengaruhi tumbuhnya suatu tanaman. Tanah mengandung berbagai macam unsur-unsur makro maupun mikro yang berguna bagi tanaman. Dengan struktur tanah yang mantap (terdapat bahan organik yang cukup, mikroorganisme yang menguntungkan satu sama lain, dan pori-pori tanah cukup baik), maka aerasi (pertukaran O₂, CO₂, maupun gas-gas lainnya di dalam tanah) akan mampu mencukupi kebutuhan tanaman terhadap unsur-unsur tersebut. Sehingga, tanaman mampu melakukan proses metabolisme dengan baik. Pertumbuhan tanaman juga dipengaruhi oleh agregat tanah (daya ikat antara partikel-partikel dalam tanah.

Akibat tanaman yang mengalami pertumbuhan tersebut, ternyata tanaman dapat menyebabkan terjadinya pembentukan struktur tanah. Dengan adanya tanaman, agregasi pada tanah akan terbentuk menjadi struktur yang lebih mantap. Tanaman mampu memperkecil kerusakan tanah akibat hujan, sehingga unsur hara dapat terjaga dan tersedia bagi tanaman maupun mikroorganisme yang hidup di dalam tanah. Akar tanaman mampu membentuk bidang belah alami pada tanah. Selain itu, akibat tekanan akar tersebut, butir-butir pada tanah akan semakin lekat satu sama lainnya. Daya ikat partikel-partikel tanah akan meningkat. Pada dasarnya, adanya sistem perakaran mempengaruhi pembentukan agregat di dalam tanah. Jika dibandingkan dengan tanah yang tidak ditumbuhi tanaman, agregatnya akan mudah pecah dan strukturnya cenderung tidak mantap.

Lapisan tanah pertanian umumnya mempunyai tiga bentuk struktur yang berbeda:

1)      Struktur Gumpal

Struktur ini biasanya terdapat pada tanah liat. Gumpalan tanah biasanya lebih besar daripada struktur lain, dan terdapat lebih banyak pori-pori mikro yang terisi oleh air daripada pori-pori makro sehingga tata udaranya kurang baik. Struktur ini biasanya mudah larut karena air hujan.

2)      Struktur Remah

Struktur ini adalah gumpalan yang lebih kecil. Pada struktur remah terdapat pori-pori makro non-kapiler yang tidak terisi air melainkan oleh udara. Ruang pori-pori mikro bersifat kapiler yang dapat menahan air dan tidak merembesa ke bawah. Mudah larutnya struktur remah oleh air hujan tergantung dari sifat bahan perekat yang membentuknya. Adanya bahan organik cenderung membentuk struktur remah yang stabil dan mantap. Pada struktur remah terdapat keseimbangan yang baik antara udara dan air tanah sebagai medium larutnya unsur hara tanaman. Struktur rermah merupakan struktur yang sangat baik untuk tanaman.

3)      Struktur Butir

Sebenarnya struktur ini bukan merupakan struktur melainkan campuran butir-butir primer yang kasar tanpa adanya bahan pengikat agregat. Struktur ini terdapat pada tanah-tanah pasir, pasir berlempung, atau pasir berdebu. Porositas tanahnya tinggi kaya pori-pori makro dan mudah merembeskan air menyebabkan tanah mudah mengering.

1.2  Tujuan

Tujuan dilakukannya praktikum ini yaitu :

a)      Mengetahui dan mengenal struktur tanah.

b)      Untuk mengetahui bentuk, ukuran dan tingkat kemantapan suatu agregat tanah.

c)      Agar mahasiswa memahami betapa pentingnya struktur tanah berdasarkan tingkat kemantapan tanah

d)     Agar mahasiswa mampu menghitung volume rata-rata air dan Energi potensial yang diperlukan untuk menghancurkan agregat tanah.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Struktur tanah digunakan untuk menunjukkan ukuran partikel – partikel tanah seperti pasir, debu dan liat yang membentuk agregat satu dengan yang lainnya yang dibatasi oleh bidang belah alami yang lemah. Struktur yang dapat memodifikasi pengaruh tekstur tanah dalam hubungannya dengan kelembaban porositas, tersedia unsur hara, kegiatan jasad hidup dan pengaruh permukaan air (Madjid, 2009).

Tanah dengan struktur baik 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 bersinggungan dengan rapat, akibatnya pori – pori tanah banyak terbentuk. Disamping itu struktur tanah harus tidak mudah rusak sehingga pori – pori tanah tidak mudah tertutup (English et al, 2005).

Struktur tanah dapat memodifikasi pengaruh tekstur dalam hubungannya dalam kelembaban, porositas, tersedianya unsur hara, kegiatan jasad hidup dan perubahan akar. Struktur lapisan dipengaruhi oleh praktis dan dimana aerasi dan draenase membatasi pertumbuhan tanaman. System pertanaman yang mampu menjaga kemantapan agregat tanah akan memberikan hasil yang tinggi bagi produksi pertanian (Kohnke, 2005).

Pada lahan rawa atau gurun, struktur tanah kurang atau tidak terbentuk, karena butiran tanah bersifat tunggal atau tidak terikat satu sama lain. Berbagai jenis struktur tanah antara lain berupa gumpalan atau remah. Struktur tanah pada berbagai lapisan tanah bisa berbeda. Kegiatan-kegiatan petani berupa pembajakan, pemupukan, dan pengolahan tanah dapat mengubah struktur tanah asli (Saxton, 2006).

Pengaruh struktur dan tekstur tanah terhadap pertumbuhan tanaman terjadi secara langsugung. Struktur tanah yang remah (ringan) pada umumnya menghasilkan laju pertumbuhan tanaman pakan dan produksi persatuan waktu yang lebih tinggi dibandingkan dengan struktur tanah yang padat. Jumlah dan panjang akar pada tanaman makanan ternak yang tumbuh pada tanah remah umumnya lebih banyak dibandingkan dengan akar tanaman makanan ternak yang tumbuh pada tanah berstruktur berat. Hal ini disebabkan perkembangan akar pada tanah berstruktur ringan/remah lebih cepat per satuan waktu dibandingkan akar tanaman pada tanah kompak, sebagai akibat mudahnya intersepsi akar pada setiap pori-pori tanah yang memang tersedia banyak pada tanah remah. Selain itu akar memiliki kesempatan untuk bernafas secara maksimal pada tanah yang berpori, dibandiangkan pada tanah yang padat. Sebaliknya bagi tanaman makanan ternak yang tumbuh pada tanah yang bertekstur halus seperti tanah berlempung tinggi, sulit mengembangkan akarnya karena sulit bagi akar untuk menyebar akibat rendahnya pori-pori tanah. Akar tanaman akan mengalami kesulitan untuk menembus struktur tanah yang padat, sehingga perakaran tidak berkembang dengan baik. Aktifitas akar tanaman dan organisme tanah merupakan salah satu faktor utama pembentuk agregat tanah.

Kedalaman atau solum, tekstur, dan struktur tanah menentukan besar kecilnya air limpasan permukaan dan laju penjenuhan tanah oleh air. Pada tanah bersolum dalam (>90 cm), struktur gembur, dan penutupan lahan rapat, sebagian besar air hujan terinfiltrasi ke dalam tanah dan hanya sebagian kecil yang menjadi air limpasan permukaan (longsor). Sebaliknya, pada tanah bersolum dangkal, struktur padat, dan penutupan lahan kurang rapat, hanya sebagian kecil air hujan yang terinfiltrasi dan sebagian besar menjadi aliran permukaan (longsor).

Kemantapan agregat adalah ketahanan rata-rata agregat tanah melawan pendispersi oleh benturan tetes air hujan atau penggenangan air. Kemantapan tergantung padaketahanan jonjot tanah melawan daya dispersi air dan kekuatan sementasi atau pengikatan,Faktor-faktor yang berpengaruh dalam kemantapan agregat antara lain bahan-bahan penyemen agregat tanah, bentuk dan ukuran agregat, serta tingkat agregasi Stabilitas agregat yang terbentuk tergantung pada keutuhan tanag permukaan agregat pada saat rehidrasi dan kekuatan ikatan antarkoloid-partikel di dalam agregat pada saat basah. Pentingnya peran lendir (gum) microbial sebagai agen pengikat adalah menjamin kelangsungan aktivitas mikroba dalam proses pembentukan ped dan agregasi (Utomo, 1995).

Menurut (Sutanto, 2005) ada dua tingkatan pembentuk agregat tanah, yaitu

1.      Kaogulasi koloid tanah (pengaruh Ca2+) kedalam agregat tanah mikro

2.      Sementasi (pengikat) agregat mikro kedalam agregat makro.

Teori pembentukan tanah berdasarkan flokulasi dapat terjadi pada tanah yang berada dalam larutan, misal pada tanah yang agregatnya telah dihancurkan oleh air hujan atau pada tanah sawah.

Retakan terjadi karena pembengkakan dan pengerutan sebagai akibat dari pembasahan dan pengeringan yang berperan penting dalam pembentukan agregat. Dapat diambil kesimpulan bahwa agregat tanah terbentuk sebagai akibat adanya interaksi dari butiran tunggal, liat, oksioda besi/ almunium dan bahan organik. Agregat yang baik terbentuk karena flokuasi maupun oleh terjadinya retakan tanah yang kemudian dimantapkan oleh pengikat (sementasi) yang terjadi secara kimia atau adanya aktifitas biologi (Utomo, 1995).

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, sedangakan 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 diserp oleh tnaman tesebut.

4)      Organisme tanah

Organisme tanah dapat mempercepat terbentuknya agregat. Selain itu juga mampu berperan langsung dengan membuat lubang dan menggemburkna tanaman.Secara tidak langsung merombak sisa-sisa tanaman yang setelah dipergunakan akan dikeluarlan 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.

Macam macam bentuk struktur tanah

1.      Bentuk lempeng (platy)

Memiliki sumbu vertikal < daripada sumbu horisontal, biasanya banyak dijumpai di horison A2 atau pada lapisan padas liat.

2.      Prisma.

Memiliki sumbu vertikal > daripada sumbu horisontal dan bagian atasnya rata, biasanya banyak ditemukan di horison B tanah daerah iklim kering.

3.      Tiang.

Memiliki sumbu vertikal > daripada sumbu horisontal dan bagian atasnya membulat, biasanya banyak ditemukan di horison B tanah daerah iklim kering.

4.      Gumpalan bersudut.

Bentuknya menyerupai kubus dengan sudut-sudut tajam, memiliki sumbu vertikal = sumbu horisontal, biasanya banyak ditemukan di horison B tanah daerah iklim basah.

5.      Gumpalan membulat.

Bentuknya menyerupai kubus dengan sudut-sudut membulat, memiliki sumbu vertikal = sumbu horisontal, biasanya banyak ditemukan di horison B tanah daerah iklim basah.

6.      Granuler.

Bentuk bulat agak kecil dan bersifat porus, biasanya banyak dijumpai di horison A.

7.      Remah.

Berbentuk bulat kecil dan bersifat sangat porus, biasanya banyak dijumpai di horison A. (Nurhidayati. 2006).

BAB III METODEROLOGI

3.1 Alat Dan Bahan

Alat	Bahan
Corong	Air
Petridis	Agregat tanah
Tissu
Penggaris
Buret dan kaki statif
Gelas ukur

3.2 Langka Kerja

      Mengisi buret dengan air hingga batas atas.

      Mengukur tinggi buret dari permukaan, yaitu 20 cm.

      Menghitung volume rata-rata 10 tetes air dari 3 kali pengulangan.

      Meletakkan agregat tanah di atas tissu pada petridis.

      Meletakkan petridis di bawah tetesan buret (posisi tanah harus tepat di bawah tetesan buret).

      Melakukan pengujian dengan menghitung rata-rata volume air yang diperlukan untuk menghancurkan agregat tanah dari 3 sampel agregat tanah.

BAB IV HASIL PENGAMATAN

4.1 Pengamatan

Parameter yang diamati	Kelompok 1
	Percobaan 1	Percobaan 2	Percobaan 3
a. Jumlah tetesan	10	10	10
b. Vol. tetesan total (cm3)	0,8	0,9	0,8

4.2 Perhitungan

      Volume tetes total       =  (10 tetes pertama + 10 tetes kedua + 10 tetes ketiga) / 3

=  (0,8 + 0,9 + 0,8 ) / 3

=  0,83 cm³

      Volume rata-rata tiap tetes      =  Volume tetes total / jumlah tetesan

=  0,83 x 10

=  0,083 cm³

      Jari-jari tiap tetesan     = ³√Volume tiap tetes ( ⁴ / ₃ . _3,14 )

= ³√0,083 (0,42)

= ³√0,3486

=  0,59 cm

      Rata-rata tetes untuk                          

menghancurkan agregat tanah                        = (10+ 18 + 9) / 3

=  12 tetes

      Energi potensial          = m.g.h

v  m (massa air)         = Rata-rata tetes x Volume rata-rata tiap tetes

= 12 x 0,083

= 0,996 g

v  g (grafitasi)            = 980 cm/dt²

v  h (tinggi)               = 20 cm

            Jadi Ep                                    = m.g.h

= 0,996 x 980 x 20

                                                = 19521,6 erg

Parameter pengamatan	Hasil perhitungan
a.       Jumblah tetesan	10 tetesan
b.      Vol. tetesan total (cm3)	0,83 cm3
c.       Vol. rata-rata setiap tetesan (b/a)	0,083
d.      Jari-jari tiap tetesan	0,59

BAB V PEMBAHASAN

Dari hasil pengamatan yang diperoleh dapat diketahui bahwa energi potensial yang diperlukan untuk menghancurkan sampel agregat tanah ialah sebesar 19521,6 erg, yaitu menandakan bahwa Agregat tanah yang di uji tingkat perkembangan struktur tanahnya masih lemah, karena masih mudah hancur.

Kemantapan agregat tanah sangat dipengaruhi oleh beberapa hal sebagai berikut :

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, sedangakan 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 diserp oleh tnaman tesebut.

4.      Organisme tanah

Organisme tanah dapat mempercepat terbentuknya agregat. Selain itu juga mampu berperan langsung dengan membuat lubang dan menggemburkna tanaman.Secara tidak langsung merombak sisa-sisa tanaman yang setelah dipergunakan akan dikeluarlan 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.

7.      Bahan perekat lain.

Bahan perekat tanah yang lainnya selain bahan organik adalah Ca dan Mg, Semakin tinggi kandungan Ca dan Mg maka kemantapan tanah akan semakin baik karena Ca dan Mg dapat berfungsi sebagai perekat partikrl-partikrl tanah yang dilakukan secara kimia.

BAB VI KESIMPULAN

Dari percobaan yang dilkukan maka dapat disimpulkan :

1.      Energi potensial yang diperlukan untuk menghancurkan sampel agregat tanah adalah sebesar 19521,6 erg.

2.      Tingkat perkembangan struktur dari tanah yang dijadikan sampel masih lemah

3.      Faktor-faktor yang mempengaruhi tingkat perkembangan atau kemantapan tanah ialah : Bahan induk, bahan organik tanah, tanaman, organisme tanah, waktu, iklim dan kandungan bahan perekat lain.

DAFTAR PUSTAKA

K. E. Saxton and W.J. Rawls. 2006. Soil water characteristic estimates by texture and organic matter for hydrologic solutions. Soil Science Society of America Journal 70: 1569-1578.

Kohnke, H. 2005. Soil Physic. Tata Mc Graw- Hill Publishing. Company Ltd.: Bombay.

Madjid, Abdul. 2009. Dasar Dasar Ilmu Tanah. Bahan Kuliah Online Fakultas Pertanian: Yogyakarta.

N.B. English . 2005. The influence of soil texture and vegetation on soil moisture under rainout shelters in a semi-desert grassland. Journal of  Arid Environments 63: 324-343

Nurhidayati. 2006. Bahan ajar Dasa-dasar Ilmu Tanah . Malang; Universitas Islam Malang. Halaman 53-56.

Sutanto,Rachman. 2005.  Dasar-daar Ilmu Tanah.  Kanisus: Yogyakarta.

Utomo, Hadi, dkk.1995. Hubungan Tanah, Air Dan Tanaman. Ikip Semarang Press.

Semarang.