Kekuatan geser tanah pada berbagai dosis penambahan pupuk organik granul

KEKUATAN GESER TANAH PADA BERBAGAI DOSIS PENAMBAHAN PUPUK
ORGANIK GRANUL

SKRIPSI

DYMAZ GONGGO YUDA ARDITHA
F14061831

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2011

SOIL SHEAR STRENGTH DUE TO GRANULE ORGANIC
FERTILIZER DOSAGE AMENDMENT
Dymaz Gonggo Yuda Arditha and Gatot Pramuhadi
Department of Mechanical and Biosystem Engineering, Faculty of Agricultural Engineering and
Technology, Bogor Agricultural University, IPB Darmaga Campus, Po Box 220, Bogor, West
Java, Indonesia.
Phone 62 856 40551164, e7mail: dymaz.gya@gmail.com

!

"

#
#
$

%

&

#

#

!

Dymaz Gonggo Yuda Arditha. F14061831. Kekuatan Geser Tanah Pada Berbagai Dosis
Penambahan Pupuk Organik Granul. Dibimbing oleh Gatot Pramuhadi. 2011.

RINGKASAN

Keberhasilan suatu proses pertanian khusunya pada bidang budidaya pertanian dipengaruhi
oleh kondisi tanah, iklim, cara budidaya, dan penanganan pasca panen. Kondisi tanah menjadi
sangat penting untuk diperhatikan karena tanah mempunyai peran penting sebagai penyedia unsur
hara yang dibutuhkan tanaman dan sebagai media tumbuhnya tanaman. Pada budidaya tebu lahan
kering, kondisi tanah yang cukup gembur atau remah sangat diperlukan bagi pertumbuhan tebu
supaya air, udara, dan unsur hara yang terkandung di dalam tanah dapat diserap dengan baik oleh
akar tebu. Akan tetapi, tebu juga memerlukan dukungan tanah yang kuat agar tebu dapat tumbuh
dengan kokoh dan tidak roboh, karena robohnya tebu akan mengurangi produktivitas tebu itu
sendiri. Banyak usaha yang dapat dilakukan untuk mewujudkan kondisi tersebut, salah satunya
adalah dengan pengolahan tanah dan pemberian pupuk.
Penambahan bahan organik seperti pupuk organik granul (POG) pada tanah akan dapat
memperbaiki sifat fisik, kimia, dan mekanik tanah tersebut. Perbaikan sifat kimia tanah salah
satunya dapat dilihat dari bertambahnya unsur hara makro tanah ((karbon (C), nitrogen (N),
phospor (P), kalium (K)) yang sangat diperlukan bagi pertumbuhan tanaman. Perbaikan sifat fisik
dan mekanik salah satunya dapat dilihat dari penurunan densitas tanah dan penurunan kekuatan
geser tanah.
Penelitian ini bertujuan untuk mengamati dan menganalisis perubahan sifat fisik dan sifat
mekanik tanah pada berbagai perubahan penambahan dosis POG. Sifat fisik tanah yang dimaksud

meliputi batas cair, batas plastis, dan densitas tanah, sedangkan sifat mekanik tanah yang
dimaksud adalah kekuatan geser tanah.
Penelitian ini dilakukan terhadap contoh tanah dari Desa Cibatok, Kecamatan
Cibumbulang, Kabupaten Bogor dengan penambahan dosis POG 0 kg/m2 (0% bobot tanah), 1.5
kg/m2 (5% bobot tanah), 3 kg/m2 (10% bobot tanah), 4.5 kg/m2 (15% bobot tanah), 6 kg/m2 (20%
bobot tanah), 7.5 kg/m2 (25% bobot tanah), dan 9 kg/m2 (30% bobot tanah). Pada contoh7contoh
tanah tersebut dilakukan pengujian konsistensi, pengujian pemadatan dengan metode
, dan pengujian kekuatan geser dengan metode uji geser langsung ('
).
Penambahan bahan organik ke dalam tanah melalui pemberian POG akan mengakibatkan
perubahan pada beberapa sifat fisik tanah, yaitu peningkatan kemampuan tanah dalam menyerap
air, peningkatan batas cair dan batas plastis tanah, penurunan densitas maksimum tanah, dan
penurunan kohesi tanah. Pemberian POG juga akan mengakibatkan perubahan pada sifat mekanik
tanah, yaitu peningkatan nilai kekuatan geser tanah seiring kenaikan densitas tanah pada kondisi
sebelum mencapai kadar air optimum tanah dan penurunan nilai kekuatan geser tanah seiring
penurunan densitas pada kondisi setelah mencapai kadar air optimum tanah. Pada tingkat nilai
densitas tanah lebih besar atau sama, kekuatan geser tanah pada kondisi sebelum mencapai kadar
air optimum tanah akan mempunyai nilai yang lebih besar dibandingkan kekuatan geser tanah
pada kondisi setelah mencapai kadar air optimum tanah.

KEKUATAN GESER TANAH PADA BERBAGAI DOSIS PENAMBAHAN
PUPUK ORGANIK GRANUL

SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada Departemen Teknik Mesin dan Biosistem
Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor

Oleh
DYMAZ GONGGO YUDA ARDITHA
F14061831

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2011

Judul Skripsi

:

Nama

:

Kekuatan Geser Tanah Pada Berbagai Dosis Penambahan Pupuk Organik
Granul
Dymaz Gonggo Yuda Arditha

NIM

:

F14061831

Menyetujui:
Pembimbing,

(Dr. Ir. Gatot Pramuhadi, M.Si.)

NIP. 19650718 199203.1.001

Mengetahui :
Ketua Departemen,

(Dr. Ir. Desrial, M. Eng.)
NIP 19661201 199103.1.004

Tanggal Lulus :

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER
INFORMASI

Saya menyatakan dengan sebenar7benarnya bahwa skripsi dengan judul Kekuatan Geser
Tanah Pada Berbagai Dosis Penambahan Pupuk Organik Granul adalah hasil karya saya
sendiri dengan arahan Dosen Pembimbing Akademik, dan belum diajukan dalam bentuk apapun
pada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang
diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan
dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.

Bogor, Maret 2011
Yang membuat pernyataan

Dymaz Gonggo Yuda Arditha
F 14061831

© Hak cipta milik Dymaz Gonggo Yuda Arditha, tahun 2011
Hak cipta dilindungi
'

#
#

$
#

#

#

(

BIODATA PENULIS
Dymaz Gonggo Yuda Arditha. Lahir di Jakarta, 24 Juni 1988 dari pasangan
Maslikan Asdi, SH dan Farida, sebagai putera ketiga dari tujuh bersaudara.
Penulis menamatkan SMA pada tahun 2006 dari SMAN 1 Jepara dan pada
tahun yang sama diterima di IPB melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB
(USMI). Penulis Memilih Program Studi Teknik Pertaniam Departemen
Teknik Mesin dan Biosistem, Fakultas Teknologi Pertanian. Selama
mengikuti perkuliahan, penulis aktif dalam berbagai organisasi dan kegiatan
seperti Badan Eksekutif Mahasiswa Fakultas Teknologi Pertanian (BEM7F)
dan Himpunan Mahasiswa Teknik Pertanian (HIMATETA). Pada tahun
200872010 penulis menjadi asisten mata kuliah Motor dan Tenaga Pertanian untuk program
Sarjana (S1) Teknik Pertanian. Pada Tahun 200972011 penulis menjadi asisten mata kuliah Alat
dan Mesin Pekebunan untuk program Diploma (D3) Perkebunan Kelapa Sawit Sinarmas. Penulis
pernah memperoleh beberapa beasiswa, seperti beasiswa Perhimpunan Orangtua Mahasiswa IPB
(POM IPB) pada tahun 200672007 dan beasiswa Peningkatan Prestasi Akademik (PPA) pada
tahun 200872010. Penulis melaksanakan Praktik Lapangan pada tahun 2009 di Perkebunan Tebu,
PT Laju Perdana Indah, Palembang.

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur dipanjatkan ke hadirat Allah SWT atas karunia7Nya sehingga skripsi ini
berhasil diselesaikan. Penelitian dengan judul Kekuatan Geser Tanah Pada Berbagai Dosis
Penambahan Pupuk Organik Granul dilaksanakan di Laboratorium Fisika dan Mekanika Tanah
dan Laboratorium Teknik Mesin Budidaya Pertanian, Depatemen Teknik Pertanian, Fakultas
Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Penelitian dilakukan sejak bulan Desember 2010
sampai Februari 2011.
Dengan telah selesainya penelitian hingga tersusunnya skripsi ini, penulis ingin
menyampaikan penghargaan dan terima kasih yang sebesar7besarnya kepada:
1.

Dr. Ir. Gatot Pramuhadi, M.Si., selaku dosen pembimbing yang telah membimbing penulis
selama masa perkuliahan, praktik lapangan, penelitian, dan penulisan skripsi.
2. Prof. Dr. Ir. Asep Sapei, MS dan Dr. Ir. Eduard Namaken Sembiring, MS, selaku dosen
penguji yang telah memberikan saran dan masukan dalam penyempurnaan penulisan skripsi
ini.
3. Kedua orang tua penulis, Maslikan Asdi, SH dan Farida yang selalu memberikan dukungan
moril maupun materiil serta doa sehingga penulis dapat menyelesaikan studi di Teknik
Pertanian, peneletian dan penulisan skripsi ini.

4. Kakak dan adik penulis, Alvriendo Agus Yusdiawan, Nilla Novalia Maulidha, Yovaz Shindu
Arghanata, Dynar Laras Primantari serta “si Kembar” Gema Nakula Ahimsa Pramudita dan
Gema Sadewa Ahimsa Pramudya yang telah memberikan dukungan doa dan semangat selama
penulis menyelesaikan masa studi di Teknik Pertanian, penelitian dan penulisan skripsi ini.
5. Mahartika Setianingsih yang selalu sabar dan setia mendampingi penulis, memberi dukungan
moril dan materiil serta doa sehingga penulis dapat menyelesaikan peneletian dan penulisan
skripsi ini.
6. Saudara senasib seperjuangan, Akhmad Irfan yang selalu setia bersama7sama penulis
menjalani kehidupan perkuliahan dari mulai masuk IPB sampai menjadi Sarjana Teknologi
Pertanian.
7. Seluruh staf dan karyawan Depertemen Teknik Pertanian, terutama Pak Tresnadi, yang telah
membantu penulis selama penelitian dan penulisan skripsi ini.
8. Sahabat terbaik penulis, Kamelia, Abednego Suranta Karosekali, Arif Sadono yang selalu
memberikan semangat dan masukan yang membangun untuk menyelesaikan skripsi ini.
9. Teman7teman Teknik Pertanian angkatan 43 yang selalu memberi motivasi selama proses
belajar, penelitian dan penulisan skripsi ini.
10. Semua pihak yang telah membantu dan mendoakan penulis dalam penelitian dan penulisan
skripsi ini.
Akhirnya penulis berharap semoga tulisan ini bermanfaat dan memberikan kotribusi yang
nyata terhadap perkembangan ilmu pengetahuan di bidang fisika dan mekanika tanah.

Bogor, Maret 2011

Dymaz Gonggo Yuda Arditha

ix

DAFTAR ISI

Halaman
KATA PENGANTAR .................................................................................................................. ix
DAFTAR ISI ................................................................................................................................. x
DAFTAR GAMBAR .................................................................................................................... xi
DAFTAR TABEL ....................................................................................................................... xii
DAFTAR LAMPIRAN .............................................................................................................. xiii
I. PENDAHULUAN ......................................................................................................................... 1
A. Latar Belakang.......................................................................................................................... 1
B. Tujuan ....................................................................................................................................... 2
C. Manfaat ..................................................................................................................................... 2
D. Hipotesis ................................................................................................................................... 2
II. TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................................................... 3
A. Tanah ........................................................................................................................................ 3
B. Sifat Fisik Dan Mekanik Tanah ................................................................................................ 3
C. Pupuk Organik Granul .............................................................................................................. 8
D. Pengaruh Bahan Organik Terhadap Sifat Tanah ...................................................................... 9
III. METODOLOGI PENELITIAN ................................................................................................ 10
A. Waktu Dan Tempat ................................................................................................................. 10
B. Alat Dan Bahan ...................................................................................................................... 10
C. Perlakuan Penelitian ............................................................................................................... 13
D. Prosedur Penelitian ................................................................................................................. 13
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................................................................. 18
A. Tanah Cibatok dan Pupuk Organik Granul............................................................................. 18
B. Kosistensi Tanah..................................................................................................................... 20
C. Pemadatan Tanah.................................................................................................................... 22
D. Kekuatan Geser Tanah............................................................................................................ 26
V. KESIMPULAN DAN SARAN .................................................................................................. 32
A. Kesimpulan ............................................................................................................................. 32
B. Saran ....................................................................................................................................... 32
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................................................... 33
LAMPIRAN .................................................................................................................................... 34

x

DAFTAR GAMBAR

Halaman
Gambar 1. Diagram segitiga tekstur tanah menurut USDA ............................................................ 4
Gambar 2. Batas7batas dalam konsistensi tanah.............................................................................. 6
Gambar 3. Skema keruntuhan tanah pada proses pemotongan tanah .............................................. 7
Gambar 4. Alat uji pemadatan tanah (Uji Proctor)........................................................................ 11
Gambar 5. Alat uji batas cair (
) .................................................................. 11
Gambar 6. Alat uji geser langsung ('
)....................................................... 12
Gambar 7. Pupuk organik granul .................................................................................................. 12
Gambar 8. Bagan alir kegiatan penelitian ..................................................................................... 14
Gambar 9. Penentuan titik7titik pengambilan contoh tanah .......................................................... 15
Gambar 10. Pengaruh penambahan POG terhadap batas cair dan batas plastis tanah..................... 20
Gambar 11. Pengaruh penambahan POG terhadap indeks plastisitas ............................................. 21
Gambar 12. Pengaruh penambahan POG terhadap kadar air optimum ........................................... 23
Gambar 13. Pengaruh penambahan POG terhadap densitas tanah maksimum ............................... 24
Gambar 14. Pengaruh penambahan POG terhadap densitas tanah .................................................. 25
Gambar 15. Pengaruh penambahan POG terhadap kohesi tanah .................................................... 27
Gambar 16. Pengaruh penambahan POG terhadap sudut geser dalam............................................ 28
Gambar 17. Pengaruh penambahan POG terhadap kekuatan geser tanah ....................................... 29
Gambar 18. Hubungan densitas tanah dengan kekuatan geser tanah .............................................. 30

xi

DAFTAR TABEL

Halaman
Tabel 1. Komposisi bahan penyusun pupuk organik granul............................................................ 13
Tabel 2. Dosis pengaplikasian POG dalam penelitian .................................................................... 13
Tabel 3. Kadar air dan densitas tanah.............................................................................................. 18
Tabel 4. Kandungan unsur hara makro pada tanah dan pupuk organik granul................................ 19
Tabel 5. Batas cair, batas plastis dan indeks plastisitas contoh tanah ............................................. 20
Tabel 6. Kadar air optimum dan densitas maksimum contoh tanah ................................................ 22
Tabel 7. Pengaruh penambahan POG terhadap densitas tanah........................................................ 25
Tabel 8. Hasil pengujian kekuatan geser contoh tanah ................................................................... 27
Tabel 9. Hubungan densitas tanah dengan kekuatan geser tanah .................................................... 30

xii

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman
Lampiran 1. Perhitungan Dasar Penentuan Kandungan Pupuk Organik Granul ........................... 35
Lampiran 2. Prosedur Penentuan Batas Cair dan Batas Plastis ..................................................... 36
Lampiran 3. Prosedur Uji Pemadatan Tanah (Uji Proctor) ........................................................... 37
Lampiran 4. Prosedur Uji Kekuatan Geser Tanah Langsung ('
) ........................ 38
Lampiran 5. Data Kadar Air dan Densitas Lapangan Tanah ......................................................... 39
Lampiran 6. Data Penentuan Batas Plastis dan Batas Cair............................................................ 40
Lampiran 7. Data Hasil Uji Pemadatan Tanah .............................................................................. 47
Lampiran 8. Kurva Karakteristik Pemadatan ................................................................................ 54
Lampiran 9. Data Pengukuran Kekuatan Geser Langsung Tanah ................................................. 58
Lampiran 10. Hasil Uji Kekuatan Geser Langsung Tanah .............................................................. 59
Lampiran 11. Hubungan Antara Densitas dengan Kekuatan Geser Tanah ..................................... 66

xiii

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang
Pertanian merupakan salah satu sektor pembangunan yang saat ini mendapat perhatian
serius dari pemerintah karena telah terbukti bahwa sektor ini merupakan salah satu sektor
penyelamat bangsa dari krisis global pada tahun 2008 lalu. Hal ini dibuktikan dengan tetap
tumbuhnya PDB menurut lapangan usaha pada sektor pertanian tahun 2008 sebesar 14.4 %
sedangkan sektor yang lain seperti pertambangan, perdagangan, hotel dan restoran, jasa,
pengangkutan dan komunikasi, listrik, dan gas mengalami penurunan (BPS 2009).
Keberhasilan suatu proses pertanian khusunya pada bidang budidaya pertanian
dipengaruhi oleh beberapa faktor utama, yaitu kondisi tanah, iklim, cara budidaya, dan
penanganan pasca panen. Kondisi tanah menjadi sangat penting untuk diperhatikan karena
tanah mempunyai peran penting sebagai penyedia unsur hara yang dibutuhkan tanaman dan
sebagai media tumbuhnya tanaman. Kondisi tanah yang sesuai untuk budidaya pertanian
adalah kondisi tanah yang remah atau gembur serta mengandung unsur hara yang cukup untuk
memenuhi kebutuhan hidup tanaman.
Pada budidaya tebu lahan kering, kondisi tanah yang cukup gembur atau remah sangat
diperlukan bagi pertumbuhan tebu. Hal tersebut diperlukan supaya air, udara, dan unsur hara
yang terkandung di dalam tanah dapat diserap dengan baik oleh akar tebu. Akan tetapi, perlu
diperhitungkan juga bahwa tebu memerlukan dukungan tanah yang kuat agar tebu dapat
tumbuh dengan kokoh dan tidak roboh, karena robohnya tebu akan mengurangi produktivitas
tebu itu sendiri.
Banyak usaha yang dapat dilakukan untuk mewujudkan kondisi tersebut, salah satunya
adalah dengan pengolahan tanah dan pemberian pupuk. Pupuk menurut bahan pembuatnya
dibedakan menjadi dua, yaitu pupuk alam (organik) dan pupuk buatan (anorganik)
(Hardjowigeno 1995). Oleh karena ketersediaan pupuk anorganik belakangan ini semakin
langka dan harganya pun sangat mahal, maka penggunaan pupuk organik menjadi pilihan
yang harus dilakukan. Selain itu, pupuk organik juga dapat mereduksi bahan7bahan kimia
berbahaya yang terkandung di dalam hasil pertanian. Ada beberapa jenis pupuk organik yang
telah banyak digunakan petani, diantaranya pupuk kandang dan pupuk kompos. Akan tetapi,
dewasa ini para petani mulai menggunakan pupuk organik granul (POG) yang merupakan
hasil fermentasi bahan7bahan organik seperti dedak, ampas kelapa, tepung ikan, kotoran
hewan ternak, jerami, dan sebagainya. Beberapa penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa
penambahan pupuk organik seperti pupuk kompos, pupuk kandang, dan bokashi pada tanah
atau lahan pertanian akan memberikan pengaruh positif terhadap pertumbuhan dan produksi
tanaman serta terhadap beberapa sifat fisik dan mekanik tanah lahan pertanian tersebut.
Penambahan bahan organik seperti pupuk organik granul pada tanah akan dapat
memperbaiki sifat fisik, kimia, dan mekanik tanah tersebut. Perbaikan sifat kimia tanah salah
satunya dapat dilihat dari bertambahnya unsur hara makro tanah (karbon (C), nitrogen (N),
phospor (P), kalium (K)) yang sangat diperlukan bagi pertumbuhan tanaman. Perbaikan sifat
fisik dan mekanik tanah salah satunya dapat dilihat dari penurunan densitas tanah dan
penurunan kekuatan atau tahanan geser tanah. Penelitian ini dimaksudkan untuk mengukur
perubahan sifat7sifat tanah tersebut akibat adanya penambahan POG, dan hasilnya diharapkan

bisa memberikan pengetahuan dasar untuk analisis perancangan dan penentuan aplikasi alat7
alat dan mesin7mesin pertanian terutama untuk kegiatan pengolahan tanah dan pemeliharaan
tebu lahan kering.

B. Tujuan
Penelitian Kekuatan Geser Tanah Pada Berbagai Dosis Penambahan Pupuk
Organik Granul ini bertujuan untuk :
1. Mengamati perubahan sifat fisik tanah (batas cair, batas plastis dan densitas) pada
berbagai dosis penambahan pupuk organik granul.
2. Mengamati perubahan sifat mekanik tanah (kekuatan geser) pada berbagai dosis
penambahan pupuk organik granul.
3. Menganalisis hubungan antara sifat fisik dan mekanik tanah pada berbagai dosis
penambahan pupuk organik granul.

C. Manfaat
Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan pengetahuan dasar untuk analisis
perancangan dan penentuan aplikasi alat7alat dan mesin7mesin pertanian, terutama pada
kegiatan pengolahan tanah dan pemeliharaan tebu lahan kering.

D. Hipotesis
Penambahan pupuk organik granul pada tanah akan menurunkan densitas tanah yang
mengakibatkan berkurangnya kekuatan geser tanah sehingga tanah akan menjadi semakin
remah dan kandungan unsur hara tanah semakin tinggi.

2

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Tanah
Tanah ( ) berasal dari kata latin
yang berarti bagian teratas dari kerak bumi
yang dipengaruhi proses pembentukan tanah (Kalsim 1989). Menurut Hakim
(1986),
tanah adalah tubuh alam (
) yang terbentuk dan berkembang sebagai akibat
bekerjanya gaya7gaya alam (
) terhadap bahan7bahan alam (
) di
permukaan bumi.
Tanah merupakan suatu sistem mekanik yang kompleks terdiri dari tiga fase yaitu
bahan7bahan padatan, cairan, dan gas. Komposisi ketiga bahan penyusun tanah tergantung
dari jenis tanah dan kondisi lingkungannya, serta saling terkait antara fase yang satu dengan
fase yang lainnya. Hubungan ketiganya menunjukkan sifat7sifat fisik tanah (Hillel 1980).
Menurut Hakim
(1986) fase padatan dalam tanah menempati hampir 50% volume tanah
yang sebagian besar terdiri dari bahan mineral dan bahan organik. Menurut Hardjowigeno
(1995) komponen utama bahan penyusun tanah adalah mineral, bahan organik, air, dan udara.
Komposisi keempat bahan tersebut berbeda7beda untuk setiap jenis dan lapisan tanah.
Tanah dalam pertanian didefinisikan lebih khusus, yaitu media tumbuhnya tanaman
darat yang mempunyai sifat baik misalnya mampu sebagai tempat bercokol. Perakaran
tanaman akan berkembang dengan leluasa dalam tanah yang baik tersebut (Hardjowigeno
1995).

B. Sifat Fisik Dan Mekanik Tanah
Penentuan sifat fisik dan mekanik tanah memiliki peranan penting dalam bidang
pertanian karena keduanya tidak hanya berperan bagi pertumbuhan dan produktivitas
tanaman, melainkan juga dapat digunakan sebagai dasar perancangan dan pengaplikasian alat7
alat dan mesin pertanian. Sifat7sifat fisik tanah bergantung pada jumlah, ukuran, bentuk,
susunan, dan komposisi mineral dari partikel7partikel tanah. Sifat7sifat fisik tanah yang
umumnya digunakan sebagai parameter untuk menentukan kondisi tanah antara lain tekstur,
struktur, kerapatan (
), porositas, konsistensi, warna, dan suhu (Hakim
1986). Sifat
mekanik tanah menurut Braja (1993) adalah perilaku atau sifat tanah yang merupakan respon
tanah terhadap tegangan dan regangan yang dialami tanah dalam keadaan yang paling ideal.

1. Tekstur Tanah
Tanah terdiri atas butir7butir berbagai ukuran. Bagian tanah yang berukuran lebih
dari 2 mm disebut sebagai bahan kasar (kerikil sampai batu). Bahan7bahan tanah yang
lebih halus dapat dibedakan menjadi :
a. Pasir : 2 mm – 50 µm
b. Debu : 50 µm – 2 µm
c. Liat : kurang dari 2 µm

Tekstur tanah menunjukkan kasar atau halusnya tanah berdasarkan parbandingan
banyaknya butir7butir pasir, debu, dan liat. Pada sistem klasifikasi tanah (taksonomi
tanah) tingkat famili, kasar atau halusnya suatu tanah ditunjukkan oleh sebaran ukuran
butir (
) yang merupakan penyederhanaan dari kelas tekstur tanah
dengan memperhatikan pula fraksi tanah yang lebih besar dari pasir (lebih dari 2 mm)
(Hardjowigeno 1995).

Gambar 1. Diagram segitiga tekstur tanah menurut USDA
Sumber : http://arumaarifu.wordpress.com/2010/04/copy7of7
soiltriangle.jpg (diakses tanggal 25 Februari 2011)

Tanah bertekstur pasir mempunyai luas permukan yang kecil sehingga sulit
menahan air dan unsur hara, sedangkan tanah yang bertekstur liat mempunyai luas
permukaan yang luas sehingga kemampuan tanah dalam menahan air dan menyediakan
unsur hara cukup tinggi. Tanah bertekstur halus lebih aktif dalam reaksi kimia daripada
tanah bertekstur kasar. Di lapangan, tanah ini dapat dicirikan dengan terasa berat, halus,
dan sangat lekat saat dipijit7pijit serta mudah dibentuk menjadi bola dan mudah digulung
(Hardjowigeno 1995).

2. Kadar Air Tanah
Kadar air tanah adalah jumlah air tanah yang tekandung dalam pori7pori tanah
dalam suatu massa tanah tertentu. Kadar air tanah dapat berubah7ubah pada tiap
kedalaman karena merupakan bagian tanah yang tidak stabil. Perubahan kadar air tanah
tersebut dapat menyebabkan perubahan nilai tahanan penetrasi dan densitas ( #
)
tanah.
Menurut Hardjowigeno (1995), air di dalam tanah dibagi menjadi air gravitasi,
kapiler, dan higroskopis. Menurut Hakim
(1986) cara yang biasa digunakan untuk
menyatakan kadar air dalam tanah adalah persentase terhadap bobot tanah kering. Bobot
tanah lembab tidak dipakai karena bergelonjak dengan kadar airnya. Kadar air juga dapat
dinyatakan dalam persen volume, yaitu persentase volume air terhadap volume tanah.

4

Cara penetapan kadar air tanah dapat digolongkan kedalam cara gravimetrik,
tegangan dan hisapan, hambatan listrik (blok tahanan), serta pembauran neutron (
). Cara gravimetrik merupakan cara yang paling umum dipakai. Pada cara
penentuan kadar air ini, sejumlah tanah basah dikeringkan dalam oven pada suhu antara
100 oC sampai 110 oC selama kurun waktu tertentu. Air yang hilang karena pengeringan
merupakan sejumlah air yang terkandung dalam tanah basah (Hakim
1986).

3. Densitas Tanah (

)

Hardjowigeno (1995) menyatakan bahwa densitas tanah (( # '
) atau
kerapatan lindak menunjukkan perbandingan antara berat tanah kering dengan volume
tanah termasuk pori7pori tanah. Densitas tanah merupakan petunjuk kepadatan tanah.
Semakin padat suatu tanah maka semakin tinggi densitas tanahnya, artinya semakin sulit
meneruskan air atau ditembus akar tanaman. Pada umumnya densitas tanah berkisar
antara 1.1 – 1.6 g/cm3. Akan tetapi ada juga beberapa jenis tanah yang mempunyai
densitas tanah kurang dari 0.85 g/cm3. Menurut Pramuhadi (2005), pertumbuhan dan
produksi tebu maksimum serta pertumbuhan gulma minimum terjadi pada kisaran
densitas tanah 1.2 – 1.3 g/cm3.
Pada suatu usaha pemadatan tanah yang tetap, densitas tanah merupakan fungsi
kadar air tanah. Densitas tanah meningkat mulai dari meningkatnya kadar air tanah dan
mencapai puncak yang disebut sebagi kadar air optimum, selanjutnya menurun seiring
dengan meningkatnya kadar air tanah (Hillel 1980).
Menurut McKyes (1985), kekuatan tanah dan sifat mekanik tanah lainnya akan
berubah dengan adanya proses pemadatan. Kohesi tanah akan meningkat dengan pola
logaritmik dan sudut geser dalam tanah akan meningkat dengan pola linier seiring
kenaikan densitas tanah. Peningkatan kekuatan tanah akibat meningkatnya densitas ini
tidak hanya menyebabkan kekuatan dan energi yang diperlukan untuk pemotongan
(pengolahan) tanah menjadi meningkat, akan tetapi juga akan menghambat pertumbuhan
akar tanaman.

4. Konsistensi Tanah
Konsistensi tanah menunjukkan kekuatan daya kohesi butir7butir tanah atau daya
adhesi butir7butir tanah dengan benda lain. Hal ini ditunjukkan oleh daya tahan tanah
terhadap gaya yang akan mengubah bentuk tanah. Gaya7gaya tersebut misalnya
pencangkulan, pembajakan, dan sebagainya.
Menurut Plaster (1992), penentuan konsistensi tanah dapat dijadikan sebagai dasar
penentuan kondisi tanah yang sesuai untuk pengolahan tanah, kemungkinan erosi pada
tanah, dan penentuan jenis tekstur tanah. Menurut Pramuhadi dan Sembiring (2001),
pengetahuan konsistensi tanah juga dapat digunakan sebagai dasar penentuan landasan
atau tumpuan mobilitas alat dan mesin pertanian, dimana tanah harus memiliki
konsistensi yang baik sebagai landasan (
) perlintasan alat dan mesin pertanian.
Pada keadaan kering, tanah dibedakan kedalam konsistensi lunak sampai keras.
Pada keadaan lembab, tanah dibedakan kedalam konsistensi gembur (mudah diolah)
sampai teguh (agak sulit dicangkul). Pada keadaan basah tanah dibedakan berdasarkan
plastisitasnya (plastis sampai tidak plastis) atau kelengketannya (tidak lekat sampai lekat).

5

Konsistensi
sistensi tanah merupakan
meru
bagian
bagia dari ilmu yang mempe
empelajari perubahan7
peruba
peru
perubahan
bentuk
entuk (
) dan aliran
liran suatu
su benda
nda (
) atauu seri
sering disebut
but sebagai
se
Ilmu Rheologi.
ogi. Sifat7sifat
S
at rheologi
rhe
tanah
anah dipelajari
d
ri dengan
den
menentu
enentukan angka77angka
Atter
Atterberg,
yaitu angka7angka
angka kadar air tanah
ta
pada
ada beberapa
be
kond
kondisi tanah.. Angka
A
Atter
Atterberg
meliput
eliputi batas cair, ba
batas plastis,
stis, dan batass melekat
mele (Hardjowi
rdjowigeno 1995)) .

Gambar 2. Batas7batas
batas dalam konsist
onsistensi tanah
(Wesley
y 1973)
1973

batas yang sering
serin digunakan
nakan untuk menggambarkan
meng
kan konsistensi
ensi tanah
t
Batas7batas
adala batass cair, batas plastis,
adalah
plastis dan batas
atas melekat.
m
. Menurut
Men
Wesley
esley (1973),, batas cair
adala kadarr air tanah
adalah
ta
pada
da bat
batas antara
ra keadaan
kead
cair dan
an keadaann plast
plastis (batas
as atas dari
daera plastis), sedangkan
daerah
se
n batas
bata plastiss adalah
adala kadarr air pada
p
batas
as baw
bawah daerah
rah plastis.
pl
Seca skematik
Secara
atik gambarann mengenai
men
batas77batas tersebut
sebut tersaji pada G
Gambar 2.
Jangka
ka ola
olah menunjukk
njukkan besarnya
rnya perbedaan
p
an kan
kandungann air ppada batas
tas melekat
me
dan batas
b
plastis
lastis. Tanah yang jangka
j
olahny
lahnya tinggii merupakan
meru
tanah yyang mudah
udah untuk
u
diola sedangkan
diolah,
ngkan tanah yang jangka
j
olahny
lahnya rendah
ah me
merupakann tanah yang sulit untuk
u
diola Apabila
diolah.
bila jangka
ja
olahnya
lahnya sama, maka tanah yang
ang memiliki
m
i indek
indeks plastisitas
isitas lebih
tingg akan lebih sukar
tinggi
su
diolah
olah dibandingkan
d
gkan tanah
t
yang
ang memiliki
me
indeks plastisitas
sitas rendah
re
(Har
(Hardjowigeno
19
1995).

5. Kekuatan
Kek
Tan
Tanah
Kekuatan
atan tanah
t
adalah
alah kemampuan
k
puan tanah
ta
untuk
tuk menahan
m
beban tanpa mengalami
menga
keru
kerusakan,
baik berupa perpecahan,
perp
, perpisahan
perp
ataupun
ataup
aliran.
iran. S
Secara kuantitatif
kuant
keku
kekuatan
tanah
nah dapat
d
didefini
idefinisikan sebagai
sebaga tegangan
gan maksimal
m
l yang dapatt diberikan
dibe
kepa tanah tertentu
kepada
terte
tanpa
npa m
menyebabkan
bkan kerusakan
k
an pada
pad tanahh terse
tersebut (Hillel 1980).
Keku
Kekuatan
geser
eser tanah
t
menuru
enurut Hardiyatmo
iyatmo (1992)) merupakan
mer
gaya perlawanan
anan yang
dilak
dilakukan
oleh
leh butir7butir
bu
r tanah terhadap
ap desakan
desa
atau
au tarikan.
tari
Kekuatan
atan tanah
t
tergantu
rgantung padaa gaya7gaya
gay
yang
ang bekerja diant
diantara butir7buti
butirnya.
Keku
Kekuatan
geser
eser tanah
ta
adalah salah
sa satu parameter
param
kekuata
ekuatan tanah yang merupakan
kan fungsi
dari kohesi dan gesekan
ge
(ƒ(c, tan
ta ө)). Kohesi
ohesi tanah merupakan
merup
fungsi
ungsi ddari interaksi
eraksi gaya
tarik
tarik7menarik
ik antara
anta partikel
ikel liat.
lia Kekuatan
atan geser tanah
nah dapat
da dianggap
nggap terdiri atas bagian
ba
yang bersifat
at kohesi
koh
yangg tergantung
terg
pada jenis tanah,
nah, kepadatan
k
an but
butirnya, dan bagian
ba
yang mempunyai
unyai sifat gesekan
sekan (
) yang
y
sebandin
anding dengan
an tega
tegangan efektif
fektif yang
beke padaa bidang
bekerja
bidan geserr (Wesley,
(Wesl 1973).
73).
Menurut
urut M
McKyess (1985),
(198
perancang
ancangan alatt dan mesin pengo
pengolahan tanah yang
efekt dan efisien dimulai
efektif
ai dengan
deng analisis
lisis dasar
d
mengena
engenai kekuatan
atan ge
geser tanah.
ah. Hal
Ha ini
bertu
bertujuan
untuk
ntuk memprediksik
m
diksikan kekuatan
uatan dan energi
ergi yang
ya dibutuhk
utuhkan alat dan mesin
m

6

tersebut untuk
terse
tuk memotong
m
g tanah
tana dengan
an efektif
efe
dann efisi
efisien. Proses
oses ppemotongan
ngan tanah
t
meng
mengakibatkan
kan keruntuhan
ke
an material
mat
tanah.
nah. Keruntuhan
K
m
mekanik
ini bia
biasanya tejadi pada
bagia permukaan
bagian
ukaan perpecahan
cahan dalam (
) tanah dan bagian
gian tanah
t
yang bersentuhan
tuhan dengan alat pemotong
p
g tanah.
tana

Gamba 3. Skema
Gambar
ema keruntuhan
k
an tanah
tan pada prose
proses pemotongan
tongan tanah
(McKyes
Kyes 1985)

Gaya7gaya
gaya yang mengh
enghasilkan keruntuhan
kerun
tanah adalah gesekan
esekan dan kohesi
ohesi yang
sesua dengan
sesuai
an hukum
huk
Coulomb
ulomb:
τ = c + σ tan ө
dimana
na : τ = Kekuatan
atan tanah
ta
terhadap
hadap geserann (kgf/cm
(kgf/ 2)
c = Kohesi
esi tanah
tan (kgf/cm2)
σ = Tegangan
ngan normal terhadap
terhad bidang
ng geser
gese (kgf/cm2)
ө = Sudutt gesekan
gese
dalam
lam (o)
Kekuatan
an geser tanah
anah ddari benda
nda uji
u yang diperiksa
diper
dii labo
laboratorium biasanya
biasa
dilak
dilakukan
dengan
engan besar beban yang ditentukan
ditentu
terlebih
rlebih dahulu dan ddikerjakan
an dengan
de
meng
menggunakan
an tipe
tip peralatan
latan khusus. Beberapa
Bebe
faktor
aktor yang mempe
empengaruhii besarnya
besa
keku
kuatan geser
ser tanah
tan yangg diuji di laboratoriu
ratorium adalah :
a. kandungan
gan mineral
m
dan
an butiran
but
tanah
b. bentuk partikel
partike
c. angka pori
ori dan
da kadar air
d. cara pengujia
ngujian
e. kecepatan
tan pembebanan
pem
f. tekanan air pori
po yang ditimbulkan
ditim
g. kriteria yang diambil untuk penentuan
tuan kuat
ku gesernya
rnya
h. tegangann yang dibebankan
ankan sebelum pengujian
peng
Menurut
urut H
Hardiyatmo
mo (1992)
(1
adaa beberapa
bebe
caraa untuk
un
menentuk
nentukan kekuatan
uatan geser
g
tanah yaitu pengujian
tanah,
peng
kekuata
ekuatan geserr langsung
lang
(
), ppengujian
an triaksial
tria
(
), pengujian
pe
tekan
teka bebas (
), dan pengujian
peng
balin
baling7baling
(
). Pada pengukuran
peng
kekua
ekuatan geser
ser tan
tanah menggun
nggunakan
meto uji geser langsung,
metode
l
con
contoh
tanah yang
yan akan diuji diberikan
d
n tega
tegangan normal
ormal yang
konst sertaa tegangan
konstan
tega
porii yang
yan selalu nol (Wesley
(W
1973)
1973).

7

Menurut Hardiyatmo (1992) terdapat beberapa batasan ataupun kekurangan dalam
pengujian kekuatan geser langsung, yaitu:
a. Tanah benda uji dipaksa untuk mengalami keruntuhan (
) pada bidang yang
telah ditentukan sebelumnya.
b. Distribusi tegangan pada bidang keruntuhan tidak seragam.
c. Tekanan air pori tidak dapat diukur.
d. Deformasi yang diterapkan pada benda uji hanya terbatas pada gerakan maksimum
sebesar alat geser langsung dapat digerakkan.
e. Pola tegangan pada kenyataannya adalah sangat kompleks dan arah dari bidang7
bidang tegangan utama berotasi ketika regangan geser ditambah.
f. Drainase tidak dapat dikontrol.
g. Luas bidang kontak antara tanah di dalam kotak geser berkurang ketika pengujian
berlangsung. Akan tetapi, pengaruhnya sangat kecil pada hasil pengujian sehingga
dapat diabaikan.

C. Pupuk Organik Granul
Pupuk adalah zat hara yang ditambahkan pada tumbuhan agar berkembang dengan
baik sesuai genetis dan potensi produksinya. Pupuk dapat dibuat dari bahan organik ataupun
non7organik (sintetis). Pupuk organik bisa dibuat dalam bermacam7macam bentuk meliputi
cair, curah, tablet, pelet, briket, atau granul. Pemilihan bentuk ini tergantung pada
penggunaan, biaya, dan aspek7aspek pemasaran lainnya (Isroi 2009).
Pupuk organik granul (POG) merupakan salah satu jenis pupuk organik. Pupuk organik
menurut Permentan No.2/Pert/Hk.060/2/2006 adalah pupuk yang sebagian besar atau
seluruhnya terdiri atas bahan organik yang berasal dari tanaman dan atau hewan yang telah
melalui proses rekayasa, dapat berbentuk padat atau cair yang digunakan untuk menyuplai
bahan organik, memperbaiki sifat fisik, kimia dan biologi tanah (Simanungkalit
2006).
Pembuatan pupuk dalam bentuk granul dilakukan untuk memudahkan aplikasi.
Pengaplikasian pupuk di perkebunan besar, seperti perkebunan tebu lahan kering, sering
menggunakan aplikator pupuk. Bentuk yang baik untuk aplikator pupuk adalah bentuk granul.
Bentuk granul juga dibuat untuk memudahkan transportasi pupuk. Massa pupuk bebentuk
granul lebih ringan daripada pupuk berbentuk curah, sehingga memudahkan dan mengurangi
biaya tranportasi. Pupuk bebentuk granul juga lebih mudah ditaburkan daripada bentuk curah
(Isroi 2009).
Bahan baku utama pembuatan pupuk organik granul adalah bahan organik, seperti
kompos atau pupuk kandang. Bahan lain yang cukup penting adalah perekat, supaya pupuk
organik dapat dibuat granul. Hanya dengan dua macam bahan ini saja sebenarnya sudah bisa
dibuat pupuk organik granul. Akan tetapi, pada pembuatan pupuk organik granul sering
ditambahkan beberapa bahan. Bahan7bahan yang sering ditambahkan dalam pembuatan pupuk
organik granul adalah gambut, fosfat alam, dolomit, kapur pertanian, zeolit, abu atau arang,
dll (Isroi 2009).

8

D. Pengaruh Bahan Organik Terhadap Sifat Tanah
Bahan organik merupakan bahan yang penting dalam menciptakan kesuburan tanah,
baik secara fisika, kimia ataupun biologi tanah. Menurut Hakim al (1986) keberadaan bahan
organik dalam tanah mempunyai fungsi sebagai bahan pemantap agregat tanah yang paling
baik. Selain itu, bahan organik juga merupakan sumber hara tanaman, sumber energi sebagian
besar organisme tanah, dan sumber terbesar (± 50%) kapasitas tukar kation (KTK) tanah.
Sumber bahan organik dapat berupa kompos, pupuk hijau, pupuk kandang, sisa panen
(jerami, brangkasan, tongkol jagung, bagas tebu, dan sabut kelapa), limbah ternak, limbah
industri yang menggunakan bahan pertanian, dan limbah kota. Kompos merupakan produk
pembusukan dari limbah tanaman dan hewan hasil perombakan oleh fungi, aktinomiset, dan
cacing tanah (Simanungkalit
2006).
Bahan organik yang dikomposkan dengan baik bukan hanya dapat memperkaya unsur
hara untuk tanaman saja, tetapi juga berperan besar terhadap perbaikan sifat7sifat tanah.
Perbaikan sifat7sifat tanah tersebut adalah dengan memperbesar daya ikat tanah yang berpasir
sehingga struktur tanah akan menjadi baik, memperbaiki struktur tanah berlempung sehingga
tanah yang semula berat akan menjadi ringan, serta mempertinggi daya ikat tanah terhadap zat
hara, sehingga tidak mudah larut oleh air pengairan air hujan. Selain pengaruh yang telah
disebutkan di atas, bahan organik juga dapat memperbaiki drainase dan tata udara tanah,
terutama pada tanah berat (Moerbandono 1998).
Poerwowidodo (1987) menyatakan bahwa Koloid organik akan bersaing dengan
molekul7molekul air untuk menempati ruangan pada permukaan koloid liat, mengurangi
pembasahan, dan pengembangan serta meningkatkan kemampuan agregat tanah.
Penelitian yang dilakukan oleh Yusuf (2000) disimpulkan bahwa penambahan bahan
organik pada saat pengolahan tanah dapat memperbaiki sifat fisik tanah, khususnya nilai
tahanan penetrasi,
#
, dan konsistensi tanah. Adanya bahan organik di dalam tanah
dapat menurunkan nilai tahanan penetrasi dan
#
tanah karena bahan organik
membuat tanah menjadi gembur. Disamping itu, bahan organik juga dapat menurunkan nilai
konsistensi tanah. Sedangkan pada penelitian yang dilakukan oleh Cahyani (2003),
disimpulkan bahwa penambahan bahan organik menyebabkan nilai indeks plastisitas, kohesi
dan sudut geser dalam tanah menjadi turun.

9

III. METODOLOGI PENELITIAN

A.

Waktu Dan Tempat
Penelitian ini dilaksanakan mulai Agustus 2010 sampai Februari 2011 di
Laboratorium Teknik Mesin dan Budidaya Pertanian dan di Laboratorium Mekanika dan
Fisika Tanah, Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Fakultas Teknologi Pertanian,
Institut Pertanian Bogor.

B.

Alat Dan Bahan
1. Alat
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :
a. Pengambilan Contoh Tanah:
1) Cangkul
2) )
3) Plastik wadah contoh tanah
4) Sekop kecil (kored)
b. Pengukur kadar air:
1) Wadah (cawan) contoh tanah
2) Neraca elektronik
3) Mesin pengering (Oven)
c.

Uji Pemadatan Tanah (Uji Proctor):
1) "
dengan diameter 10 cm, volume 1 liter
2) (
3)
4) )
2.5 kg
5) Neraca elektronik
6) Peralatan pengukur kadar air
7) Ayakan tanah ϕ 4.76 mm
8) Wadah (baki plastik)
9) *

Gambar 4. Alat uji pemadatan tanah (Uji Proctor)

d. Uji Konsistensi Tanah (Batas Cair Dan Batas Plastis):
1) Permukaan gelas/kaca es yang halus
2) Silinder ϕ 3 mm (sebagai acuan)
3) Ayakan ϕ 0.42 mm
4) Peralatan pengukur kadar air tanah
5) Semprotan air
6)

Gambar 5. Alat uji batas cair (

e.

Uji Geser Langsung:
1) Peralatan uji geser langsung ('
2) Peralatan pembuat contoh tanah (
3) Peralatan pengukur kadar air

)

)
)

11

Gambar 6. Alat uji geser langsung ('

)

2. Bahan
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah contoh tanah lahan kering
yang termasuk jenis tanah latosol yang berasal dari lahan kering di Desa Cibatok
Kecamatan Cibumbulang Kabupaten Bogor. Bahan organik yang digunakan sebagai
campuran tanah latosol adalah pupuk organik granul (POG) yang berasal dari PT
Bahagia Jaya Sejahtera, Ciawi, Bogor. Adapun komposisi bahan7bahan penyusun
POG tersaji pada Tabel 1.

Gambar 7. Pupuk organik granul

12

Tabel 1. Komposisi bahan penyusun pupuk organik granul
Bahan Penyusun

(%)

Bahan organik (Jerami + Dedaunan)

64.8

Kotoran Hewan

10.0

Dedak

10.0

Tetes Tebu

C.

Proporsi Kandungan

0.2

Bakteri

10.0

Kapur

5.0

Perlakuan Penelitian
Perlakuan yang diberikan dalam penelitian ini adalah pencampuran tanah lahan
kering dengan berbagai dosis pupuk organik granul (POG). Dasar penentuan dosis POG
penelitian didasarkan pada beberapa asumsi pengaplikasian POG pada budidaya tanaman
tebu lahan kering seperti yang tersaji pada Lampiran 1. Adapun dosis POG yang dimaksud
tersaji pada Tabel 2 berikut.
Tabel 2. Dosis pengaplikasian POG dalam penelitian
Dosis POG
Dosis POG
Tanah
POG
Contoh Tanah
(% Bobot)
(kg/m2)
(g)
(g)
0
K1
0.0
3000
0
5
K2
1.5
2850
150
10
K3
3.0
2700
300
15
K4
4.5
2550
450
20
K5
6.0
2400
600
25
K6
7.5
2250
750
30
K7
9.0
2100
900

D.

Prosedur Penelitian
Prosedur penelitian yang dilakukan secara garis besar meliputi pengambilan
contoh tanah, pengukuran kadar air dan densitas tanah lapangan, pengeringan contoh
tanah, persiapan contoh tanah, pencampuran pupuk organik granul (POG), pengujian
kekuatan geser langsung, pengujian konsistensi tanah, pengujian pemadatan tanah, dan
analisis unsur kimia tanah seperti yang tersaji pada bagan alir penelitian.

1. Pengambilan Contoh Tanah
Contoh tanah diambil dari lahan pertanian berupa tanah lahan kering di Desa
Cibatok. Pengambilan contoh tanah menggunakan alat bantu berupa cangkul, kantong
plastik,
dan sekop kecil (kored). Supaya contoh tanah yang diambil dapat
mewakili kondisi keseluruhan lahan maka dilakukan pengambilan contoh tanah di
lima titik seperti pada Gambar 9.

13

Mulai

Pengambilan Contoh
Tanah Lahan Kering

Analisis Tekstur
Tanah

Pengukuran Kadar Air
dan Densitas Tanah
Pengeringan
Contoh Tanah

Persiapan Contoh
Tanah

Pencampuran Pupuk
Organik Granul

Analisis
Unsur Kimia

Uji
Konsistensi

Uji Geser
Langsung

Uji
Pemadatan

Kadar Unsur
Hara Makro
Tanah
(N, P, K)

Batas Cair,
Batas Plastis,
Indeks
Plastisitas

Kekuatan
Geser,
Kohesi, Sudut
Geser Dalam

Kadar Air
dan Densitas
Tanah

Analisis Hubungan Interaksi

Selesai

Gambar 8. Bagan alir kegiatan penelitian

14

5

2

1

4

3

Gambar 9. Penentuan titik7titik pengambilan contoh tanah

2. Pengukuran Kadar Air dan

Tanah Lapangan

Pengukuran kadar air lapangan dilakukan dengan menggunakan metode
gravimetrik di Laboratorium Mekanika dan Fisika Tanah. Pengukuran kadar air
dengan metode ini dilakukan dengan cara mengambil contoh tanah pada tiap7tiap titik
pengambilan. Contoh tanah ditimbang bobot awalnya (mb), kemudian dikeringkan
dengan menggunakan mesin pengering (oven) selama kurang lebih 24 jam dengan
suhu 105 oC sehingga diperoleh bobot tanah kering (ma). Kadar air tanah lapangan
dapat dihutung menggunakan persamaan:

KA =

(mb 7ma )
ma

x 100%

dimana : KA = Kadar air (%)
mb = massa tanah awal (g)
ma = massa tanah akhir (g)
Pengukuran densitas tanah yang dimaksud dalam penelitian ini adalah
pengukuran terhadap densitas kering tanah atau bobot isi tanah, yaitu hasil bagi antara
bobot tanah kering dengan volume tanah yang disimbolkan dengan (ρd). Contoh tanah
diambil pada tiap7tiap titik pengambilan menggunakan
, kemudian diukur
densitas basah tanah (ρt) menggunakan persamaan:

ρt =

(m2 7m1 )
v

dimana : ρt = densitas basah (g/cm3)
m1 = Bobot cetakan dan piringan dasar (g)
m2 = Bobot tanah padat, cetakan dan piringan dasar (g)
V = Kapasitas cetakan (cm3)

15

Setelah diperoleh nilai densitas basah tanah (ρt), kemudian diukur densitas kering
tanah (ρd) menggunakan persamaan:

ρd =

100 ρt
100 + w

dimana : ρd = densitas kering (g/cm3)
ρt = densitas basah (g/cm3)
w = kadar air (%)

3. Analisis Tekstur Tanah
Analisis tekstur tanah dilakukan untuk mengetahui persentase kandungan debu,
liat, dan pasir yang terkandung dalam contoh tanah. Analisis ini dilakukan di
Laboratorium Analisis Tanah, Departemen Ilmu Tanah dan Sumber Daya Lahan,
Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor. Jumlah tanah yang dibutuhkan untuk
analisis ini adalah 200 g tiap contoh tanah.

4. Pengeringan Contoh Tanah
Sebelum dilakukan pencampuran dengan pupuk organik granul, contoh tanah
harus dikering7udarakan terlebih dahulu. Proses pengeringan contoh tanah dilakukan
dalam kurun waktu dua minggu di Laboratorium Teknik Mesin Dan Budidaya
Pertanian.

5. Persiapan Contoh Tanah
Contoh tanah yang telah kering kemudian dihancurkan sampai mencapai
ukuran butiran yang sesuai dengan masing7masing pengujian. Pada uji pemadatan
tanah dan uji geser langsung tanah disiapkan contoh tanah yang lolos ayakan ϕ 4.76
mm, sedangkan untuk uji konsistensi tanah disiapkan contoh tanah yang lolos ayakan
ϕ 0.42 mm, dan untuk analisis kimia tanah tidak perlu diayak. Persiapan contoh tanah
dilakukan di Laboratorium Teknik Mesin dan Budidaya Pertanian dengan alat bantu
palu, ayakan (ϕ 4.76 mm dan ϕ 0.42 mm), dan kantong plastik.

6. Pencampuran Pupuk Organik Granul (POG)
Contoh tanah yang sudah dalam keadaan kering udara dan siap campur
kemudian dicampur dengan berbagai macam dosis POG seperti yang sudah
disebutkan pada sub bab perlakuan penelitian (Tabel 2). Proses pencampuran ini
dilakukan di Laboratorium Mekanika dan Fisika Tanah dengan alat bantu berupa
neraca elektronik, sekop kecil (kored), dan plastik kecil.

7. Analisis Unsur Kimia
Analisis unsur kimia tanah dilakukan di Laboratorium Analisis Tanah,
Departemen Ilmu Tanah dan Sumber Daya Lahan, Fakultas Pertanian Institut

16

Pertanian Bogor. Analisis dilakukan terhadap contoh tanah dan contoh POG. Analisis
ini dimaksudkan untuk mengetahui kandungan unsur hara makro tanah (Nitrogen (N),
Phospor (P), Kalium (K)) yang terkandung di dalam contoh tanah dan POG. Masing7
masing contoh disiapkan sebanyak 250 g untuk analisis ini.

8. Uji Konsistensi Tanah
Pengujian ini dilakukan untuk mengukur batas cair dan batas plastis dari
masing7masing contoh tanah yang telah dicampur dengan POG. Pengujian ini
dilakukan di Laboratorium Mekanika dan Fisika Tanah. Nilai indeks plastisitas tanah
(IP) diperoleh dari batas cair dikurangi batas plastis tanah. Prosedur penentuan batas
cair dan batas plastis selengkapnya tersaji pada Lampiran 2.

9. Uji Pemadatan Tanah
Pengujian ini dilakukan untuk mengukur kadar air optimum pada densitas
maksimum contoh tanah serta untuk menggambarkan karakteristik pemadatan
(kompaksi) tanah yang tergantung oleh jenis tanah, ukuran partikel tanah, kadar air,
dan perlakuan pemadatan. Uji pemadatan terhadap contoh tanah pada penelitian ini
menggunakan metode
dengan cara
(perubahan dari
kondisi kering ke basah). Pengambilan contoh tanah dilakukan secara
(berulang7ulang). Prosedur Uji Proctor selengkapnya dapat dilihat pada
Lampiran 3.

10. Uji Kekuatan Geser Langsung Tanah
Pengukuran kekuatan geser tanah dalam penelitian ini dilakukan dengan
metode uji geser langsung ('
) menggunakan alat uji geser langsung
('
). Contoh tanah yang akan diteliti dimasukkan ke dalam kotak
geser, kemudian diberikan beban vertikal (tegangan normal) yang konstan. Setelah itu,
contoh tanah tersebut diberikan tegangan geser sampai nilai maksimum. Contoh tanah
yang digunakan dalam uji ini diambil dari tanah hasil uji pemadatan tanah (Uji
Proctor), sehingga kadar air dan densitas contoh tanahnya mengikuti hasil Uji Proctor.
Prosedur pengukuran kekuatan geser tanah menggunakan metode uji geser langsung
selengkapnya tersaji pada Lampiran 4.

17

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Tanah Cibatok dan Pupuk Organik Granul
1. Tekstur Tanah
Hasil analisis tekstur terhadap contoh tanah dari Desa Cibatok yang d