02 Struktur Tanah by izj14562

VIEWS: 12,334 PAGES: 10

									                                                                                                                                24/03/2009




Jurusan Ilmu Tanah FP UNS
                     http://www.ilmutanahuns.wordpress.com                            REFERENSI
                                                                      Robert E. White. 2006. Priciples and Practice of Soil 
                                                                           Science.
                                                                      Brady & Weil. 2002. Elements of The Nature and 
                                                                           P      ti    f S il
                                                                           Properties of Soils.
                                                                      Rattan Lal & Manoj K. Shukla. 2004. Principles of Soil 
                                                                           Physics.
                                                                      Undang Kurnia dkk. 2006. Sifat Fisik Tanah & Metode 
                                                                           Analisisnya.


Dwi Priyo Ariyanto
                                       Email: dp_ariyanto@yahoo.com




STRUKTUR TANAH                                                        STRUKTUR TANAH

                                                                        Merupakan gumpalan tanah yang berasal
                                                                        dari partikel-partikel tanah yang saling
                                                                        merekat satu sama lain karena adanya
                                                                        perekat misalnya eksudat akar, hifa
                                                                        jamur, lempung, humus, dll.




   DEFINISI
  PEDOLOGI Susunan 3                           EKOLOGI
                                  Ukuran, bentuk, dan                     “… struktur berkaitan dengan susunan
  dimensi dari organomineral
                                   kekuatan agregat &                     partikel tanah primer menjadi gumpalan
  TEKNIK Kekuatan dan 
  stabilitas agregat & ruang 
                                   pori, kapasitas pori                   yang disebut agregat atau peds”
                                    untuk menahan & 
  sebagai bagian dalam 
  sebagai bagian dalam            memindahkan cairan 
  padatan, kapasitas                & larutan & materi                      Agregat, peds, atau clods adalah partikel
  menahan, dan                              terlarut, &                     sekunder
  permeabilitas                           kemampuan 
  EDAPOLOGI Kumpulan                       mendukung 
   agregat/ped dan ruang               pertumbuhan & 
   termasuk ruang‐ruang           perkembangan vigor 
   antara dan dalam agregat                       akar




                                                                                                                                        1
                                                                                                        24/03/2009




PENGAMATAN STRUKTUR TANAH DI LAPANGAN
(SSS, 1975) TERDIRI DARI :

 1. BENTUK dan SUSUNAN agregat tanah
    Tipe struktur (lempeng, tiang, gumpal, remah,
    granuler, butir tunggal, pejal)
 2. UKURAN agregat
                          halus halus sedang kasar
    Klas struktur (sangat halus, halus, sedang, kasar,
    sangat kasar)
 3. KEMANTAPAN agregat (kuat lemahnya)
    Derajad struktur (tidak beragregat, lemah,
    sedang, kuat)




                                                                     Pembentukan Struktur


                                                              +            Flokulasi


                                                                            (kimiawi)




             Pembentukan Struktur
                                                           Pembentukan Agregat
   “perekat” organik dan anorganik
                                                                             Perekat
                    Agregasi
                                                              Organik                      Anorganik
                                                                                            Karbonat
                                                         Sementara Tetap                    Sesquioksida
                                                          Polysacarida   Humus              Aluminosilikat
                                                          Mikrobia       Komplek organo-    Silikat dehidrasi
                                                          Akar           mineral
                                                          Hifa fungi     Materi humus
                                                                         dehidrat
                                                                         Kompleks humus-
                                                                         sesquioksida




                                                                                                                2
                                                                            24/03/2009




                                                                      Lempung – Ca




                                         Agregasi pada beberapa ordo tanah

                                         ALFISOL
                                         Bahan anorganik, polimer 
                                         organik, Ikatan elektronik
                                         Sisa mikrobia & fungi
                                         Sisa tanaman & fungi
                                         Akar & hifa
                                         polisakarida
                                      Tisdall & Oades, 1982




  Agregasi pada beberapa ordo tanah      Agregasi pada beberapa ordo tanah

  ALFISOL, MOLLISOL                      OXISOL
  Sisa mikrobia, bahan 
  anorganik                              Oksida/sesquioksida
  Sisa tanaman
  Seresah tanaman
  Akar & hifa
                                      aOades & Waters

Oades & Waters                        bRobert & Chenu




                                                                                     3
                                                                                                                        24/03/2009




   Agregasi pada beberapa ordo tanah                     Agregasi pada beberapa ordo tanah

   Vertisol                                              Andisols

   Bahan organik                                         Alofan & aluminosilikat




Collis‐George & Lal                                   Collis‐George & Lal




                                                                               Spheroidal (bulat)
                                                      Tipe/bentuk



                                          granular



                                                      Gumpal membulat                               Prismatik

                                          prismatik                            Lempeng




                                                      Gumpal menyudut                                               Kolumner




                                                                                                                Masif
                                                              Pengelolaan yang jelek
   Tipe Struktur
  BULAT/BOLA (Spheroidal)
                                                                        Granular

    Banyak dijumpai pada horison A
          g                      g
    Dipengaruhi adanya bahan organik
    Dipilahkan menjadi granular dan
    crumb
    Simbol gr

                      Horizon Permukaan




                                                                                                                                4
                                                                                                                  24/03/2009




                                                                     Pemadatan Horizon Permukaan

  Terbentuk pada hor. E           Struktur Lempeng                        tekanan              Struktur Lempeng
  Hasil lapukkan bahan 
  induk atau karena 
  pemadatan




                                                                         Struktur gumpal (blocky)
                                                                            (horizon bawah permukaan)




Struktur horisontal lebih panjang/besar dibanding vertikalnya
Lempeng tersusun secara paralel pada permukaan                  • Terbentuk pada horison B
Typical Symbol (pl or PL)                                       • Khususnya terbentuk di daerah basah
                                                                • Terdiri dari menyudut & membulat




       BLOCKY SUBANGULAR OR ANGULAR                                     Baji (Wedge Structures)

                                 Subangular Blocky – the                            Elliptical Interlocking lenses that 
                                 three dimensions are about                         terminate in acute angles, bounded 
                                 the same size, but                                 by slickensides.  This structure is 
                                 polyhedrons are                                    Not limited to Vertic martials or 
                                 subrounded. Symbol (sbk)                           Vertisols.  Symbol: WEG

                                 Angular Blocky – the three                         Soil: Has a High Clay Content‐ with
                                 dimensions are about the 
                                 same size, but edges are 
                                                                                    Expanding clays.
                                 shape and faces appear 
                                 flattened. Symbol (abk)




                                                                                                                           5
                                                                                                                                           24/03/2009




                    Struktur                                   PRISMATIC STRUCTURE SYMBOL PR OR PR
                Lapisan Bawah
                                                                Photo 1       Typically associated with 
                                                                              fragipan and other similar                         Photo 2
                                                                   X
                                                                              horizons.  These are prismlike
                                                                              Structural units where the 
                    Prismatik                                       Y         length and width is significantly
                                                                              Less than the depth.
                                                                              Less than the depth. 
                                                                          Z   (Vertical Structures) 

                                                                              These structures have flat tops 
                                                                              or caps.  Water movement 
                                                                              tends to be associated with 
• Pertambahan panjang ke arah vertikal                                        movement along the vertical 
                                                                              contact between units. 
• tekanan lateral  > tekanan vertikal
                                                                                       A soil with a prismatic structure may also have secondary 
• Ditemukan pada hor. B dengan iklim arid ‐ semiarid                                   structural units – Photo 2 has a platy secondary structure.




COLUMNAR                                                       STRUCTURELESS (0)
SYMBOL CPR OR COL

                                Prism-like structural            Single Grain (non-coherent)
                                units where                      Massive (coherent mass)
            Y                           g
                                the length of the unit in        Massive - Rock Controlled Fabric- May be a
                    X           the x and y direction are        saprolite.
                                much less than
                Z               the z direction.

                                The units tend to have
                                rounded tops.




     SINGLE GRAIN SYMBOL SG OR SGR                              MASSIVE SYMBOL M OR MA


                                 Lacks Structure‐ Loose
                                 On rupture‐ more than 
                                 50 % of the mass is single                                  Structureless material that is
                                 Grain – example beach 
                                 Grain e ample beach                                         coherent, but is not cemented.
                                 sand.

                                 Material is NON‐Coherant.




                                                                                                                                                     6
                                                                                                                      24/03/2009




 MASSIVE ROCK CONTROLLED FABRIC                                 SOIL STRUCTURE SIZE
                                                                 Very Fine (Very Thin)
                        Structureless material  that is          Fine (Thin)
                        coherent, but is not cemented 
                        or weakly cemented                       Medium
                        In this case the material 
                                                                 Coarse (Thick)
                        contains the original apperance          Very Coarse (Very Thick)
                        of the bedrock material, but 
                        lacks the strength.                              Section of Size Criteria Depends on 
                                                                                the Structural Units.
                        Possible – Cr Horizon – Saprolite




          SOIL STRUCTURE SIZE            Image Source:                 SOIL STRUCTURE SIZE              Image Source:
                                         NRCS, Ver. 2.0, 2002                                           NRCS, Ver. 2.0, 2002
          (GRANULAR AND BLOCKY)                                        (PLATY AND PRISMATIC)




Derajad kekuatan
Tak berstruktur
Tidak ditemukan bentuk struktur, masif jika lengket             Derajad kekuatan
atau butiran tunggal
Lemah
Ketika disentuh mudah hancur dalam < 1/3 bagian, 
                                      /                                                       K h ii t       d
                                                                                              Kohesi intra ped
banyak pecahannya, & banyak yang bukan agregat
Sedang
Saat disentuh tanah pecah dalam bagian berstruktur & 
bagian kecil yang tidak beragregat  1/3‐1/2 bagian
Kuat
Pada saat diremas masih berupa pecahan berstruktur




                                                                                                                               7
                                                                                                                                          24/03/2009




Bobot Isi (kerapatan isi)
               Tanah Organik
                      b   ρ ≈ 0.8 Mg m   -3




               Lapisan bawah                                                       Kerapatan Tanah (Soil Density)
               yang mampat
                  b   ρ ≈ 1,7 Mg m   -3




                                              Inceptisol, Sumberjaya
                                                      (Foto: M van Noordwijk)




                                                                                FAKTA MENGENAI BOBOT ISI
KERAPATAN TANAH
                                                                                    Tanah berpasir memiliki BI yang agak tinggi 
  Kerapatan tanah (density) adalah bobot padatan suatu 
  obyek dibagi volume padatan.                                                         Dipengaruhi oleh volume mineral dan cara 
  Kerapatan ada 2 :                                                                    tersusunnya (packing) 
  (1) Bobot jenis (partikel density)                                                Bahan organik menurunkan BI 
  (2) Bobot Volume (bulk density)                                                      Histosols memiliki BI kurang dari 1 Mg m‐3 (g ‐3)
                                                                                                                  g         g     (g cm
  Partikel density (PD) adalah bobot padatan tanah (solid, 
  without pore) dibagi dengan volumenya (solid, without                             Tanah yang terdiri dari campuran berbagai ukuran 
  pore)                                                                             partikel bisa memiliki BI tinggi
     PD kebanyakan tanah adalah 2,6 – 2,7 g/cm3                                        Campuran kerikil halus dan lempung dapat 
     Kepadatan padatan (solid) tanah mendekati                                         dimampatkan sampai memiliki BI  ~2 Mg m‐3
     kepadatan kuarsa (2,6 gr/cm3) karena kebanyakan 
     mineral tanah adalah mineral silikat                                           Nilai BI umumnya bertambah besar pada lapisan 
     Adanya besi dan mineral berat lainnya (seperti olivin)                         lebih dalam
     cenderung meningkatkan PD.




 Bulk Density / Bobot Volume (BV)
                                                                                NILAI BV YANG UMUM
                                                                                     Nilai berikut dijumpai pada tanah yang masih alami
        Bobot volume menggunakan bulk volume (volume total)
                                                                                     atau tanah pertanian yang tidak mengalami
           –Volume padatan tanah dan ruangan pori
                                                                                     pemadatan
           –Tergantung bagaimana susunan partikel                                       Tekstur          Bobot Volume (Mg m-3)

 Particle Density / Bobot Jenis Padatan (BJ)                                            Berpasir                  1,5-1,8

                                                                                      Berlempung                  1,3-1,6

        Bobot jenis partikel menggunakan volume padatan                                  Berliat                  1,1-1,4
           –Tidak tergantung bobot isi tanah
           –Tergantung komposisi mineralogi
           –Nilai umumnya 2,65 – 2,7 Mg m-3




                                                                                                                                                  8
                                                                                                                                                                     24/03/2009




TANAH ITU BERAT !                                                                                              Histolsol




                                                                                   Volume (Mg/m3)
    Hitunglah massa sebidang tanah                                                                                 Andisol
    kering
                                                                                                                 Bukan budidaya (hutan & semak)                         Air
       Satu hektar lapisan olah
                                                                                                                 Hor. A geluhan & Ap Oxisol lempungan
       tebal lapisan olah = 15 cm
                                                                                                                Geluhan & lempungan yang dibudidayakan
       b   ρ ≈ 1,20 Mg m-3                                                                                                                                           Lempungan




                                                                     Kisaran Bobot V
                                                                                                                 Pasiran & geluh pasiran yang dibudidayakan
                                                                                                                 P i     & l h      i         dib did k              Geluh
                                                                                                                                                                     Geluh 
                                                                                                                                                                     debuan
                                                                                                                                          Hambatan penetrasi akar 
Berat 1 ha = 104 m2 x 0,15 m x 1,2 Mg m-3                                                                                                                            Geluh 
                                                                                                                                              pada tanah lembab      pasiran
                = 180 Mg = 180 ton
                                                                                                                             Vertisol                                Pasiran 
                                                                                                               Fragipan      kering


Perlu berapa truk ???
                                                                                                                                Beton

                                                                                                                      BJ mineral kuarsa




Pengaruh Struktur Tanah                                                                              Ruang Pori Makro (macropores)
•   Produkstivitas tanah
•   Ongkos produksi
                                                                                                     Pasir yang homogen                        Agregat Liat
•   Standar hidup
•   Keberlanjutan
•   K lit Ai
    Kualitas Air
•   Bentang lahan
•   Infrastruktur
•   Keseimbangan Air
•   Efek rumah kaca
•   Ekonomi global




                                                                                                    Bulk Density (BD) : bobot padatan (pada kering
            Ruang Pori Mikro (Micropores)                                                           konstan) dibagi total volume (padatan + pori)
                                                                                                      BD tanah yang ideal berkisar antara 1,3 -1,35
                     +              Flokulasi                                                         g/cm3.
                                                                                                      BD pada tanah berkisar > 1,65 g/cm3 untuk
                                                                                                      tanah berpasir ; 1,0-1,6 g/cm3 pada tanah geluh
                                    Agregasi
                                                                                                      yang mengandung BO tanah sedang – tinggi
                                                                                                      BD mungkin lebih kecil dari 1 g/cm3 pada tanah
                                                                                                      dengan kandungan BO tinggi.
                                                Porositas Internal
                                                                                                      BD sangat bervariasi antar horizon tergantung pada
                                                                                                      tipe dan derajat agregasi, tekstur dam BO tanah.
                                                                                                      Bulk density sangat sensitif terhadap pengolahan
                                                                                                      tanah. Tillage benar, BD turun dan sebaliknya.




                                                                                                                                                                                 9
                                                                                                                24/03/2009




POROSITAS TANAH                                           POROSITAS
 Distribusi, kontinuitas pori menentukan aliran air dan                        volume of pore space m3
 udar                                                                     φ=                        = 3
 Persen pori 50% merupakan kondisi ideal tanah                                  bulk volume of soil  m
 dimana setengahnya makro pori untuk meneruskan                                                  ρb
 air karena adanya gravitasi dan setengahnya
 mikropori untuk menahan air dari tarikan gravitasi
   ik     i t k          h     i d i t ik      it i                                    φ = 1−
 Tanah mineral normalnya 30-60%                                                                  ρp
 Jumlah pori ditentukan oleh tekstur dan tipe             Nilai BI dan Porositas
 lempungnya                                               Tekstur Tanah    Bobot Isi (Mg m-3)   Porositas (m3 m-3)
 Porositas (%) = (1-BD/PD) X 100 %
                                                             Berpasir              1,5-1,8          0,4 – 0,3

                                                            Berlempung             1,3-1,6          0,5 – 0,4

                                                              Berliat              1,1-1,4          0,6 – 0,5




TILLAGE (PENGOLAHAN TANAH)
Dapat memperbaiki sifat
tanah atau dapat juga
berpengaruh negatif misal
menimbulkan erosi
Dapat meningkatkan BD
atau kerapatan tanah dan
menghancurkan struktur
Efek deep tillage (90 cm)
terhadap nilai BD tanah




                           Any 
                         Question
                            ?


                                                                                                                       10

								
To top