4 berdrainase jelek yang mempunyai horison A kelabu gelap. Tanah ini
biasanya mengandung bahan organik tinggi dan mempunyai horison mineral yang berbercak kelabu atau berbercak kelabu kecoklatan
http:www.cerianet- agricultur.blogspot.com
, 2009. Kesuburan tanah gleisol tergantung pada macam bahan induk dan jeluk
air tanah yang membatasi sistem perakaran. Gleisol di daerah tropika mungkin mengandung plintit di dalam jeluk 0-125 cm dan disebut Plinthic Gleysol
yang mempunyai horizon A molik atau A umbrik yang dinamakan Mollic Gleysol dan Humic Gleysol. Jika bahan tanah bersifat gampingan, tanah
disebut Calkaric Gleysol, dan yang mempunyai kejenuhan basa kurang dari 50 atau yang lebih dari itu, masing-masing dinamakan Dystric Gleysol dan
Eutric Gleysol Buringh, 1979.
B. Sifat Fisik Tanah
Secara fisik tanah terdiri dari partikel mineral dan organik dengan berbagai ukuran. Partikel
– partikel tersebut tersusun dalam bentuk matriks yang pori
– porinya kurang lebih 50, sebagian terisi oleh air dan sebagian lagi terisi oleh udara Suripin, 2002.
Secara umum, tanah memiliki sifat – sifat fisik dan mekanik yang
meliputi: 1. Tekstur tanah
Tekstur tanah merupakan perbandingan relatif dari berbagai kelompok ukuran partikel individual atau butir
– butir primer seperti pasir, debu, dan liat Foth, 1991. Tekstur tanah yang menunjukkan kasar atau halusnya tanah
berdasarkan perbandingan banyaknya butir-butir pasir sand, debu silt, dan liat clay. Menurut Kalsim dan Sapei 2003, tekstur tanah adalah sebaran
relatif ukuran partikel tanah. Klasifikasi ukuran partikel tanah menurut Departemen Pertanian Amerika USDA dan International Soil Science
Society ISSS secara skematis dapat dilihat pada Gambar 1 Kalsim dan Sapei, 2003, sedangkan diagram segitiga tekstur menurut USDA dapat dilihat
pada Gambar 2 Hillel, 1998.
5 Gambar 1. Klasifikasi tekstur tanah menurut USDA dan ISSS
Gambar 2. Diagram segitiga tekstur menurut USDA Sistem Unified Unified Soil Classification USC mengklasifikasikan
tanah berdasarkan nilai-nilai konsistensi tanah yaitu batas cair dan indeks plastisitas tanah. Gambar 3 memperlihatkan grafik penentuan klasifikasi tanah
berdasarkan sistem Unified Terzaghi dan Peck, 1987. .
6 Gambar 3. Klasifikasi tanah berdasarkan sistem Unified
2. Struktur Tanah Struktur tanah merupakan penggabungan dari sekelompok partikel-
partikel primer tanah. Secara garis besar, struktur tanah dapat dibedakan menjadi struktur lepas single grained, masif dan agregat. Pada struktur lepas,
partikel-partikel primer tanah tidak saling melekat dan tetap dalam butiran- butiran lepas, sedangkan bila partikel-partikel tanah saling melekat dengan
sangat kuat membentuk blok yang cukup besar maka disebut struktur masif. Struktur tanah di antara kedua keadaan ekstrim tersebut disebut agregat
Kalsim dan Sapei, 2003. Struktur tanah berkaitan dengan stabilitas, ukuran dan bentuk ped dalam
tanah. Ped yang stabil tidak akan hancur apabila direndam dalam air. Bentuk, ukuran dan densitas ped pada umumnya berubah menurut kedalaman. Pada
Gambar 4 Kalsim dan Sapei, 2003 terlihat bahwa bentuk ped dapat berupa bola spherical dalam lapisan atas struktur remah, tetapi dalam subsoil
dimana kandungan bahan organiknya lebih rendah bentuk ped akan bersudut angular atau struktur blocky atau dapat memanjang prismatik. Struktur tanah
menentukan sifat aerasi, permeabilitas dan kapasitas menahan air serta sifat- sifat mekanik dari tanah tersebut Kalsim dan Sapei, 2003 .
7 Gambar 4. Bentuk
– bentuk agregat atau ped 3. Permeabilitas Tanah
Hardiyatmo 1992 mendefinisikan permeabilitas sebagai sifat dari bahan berpori yang memungkinkan aliran rembesan dari cairan yang berupa
air atau minyak mengalir lewat rongga porinya. Pori-pori tanah saling berhubungan antara satu dengan yang lain, sehingga air dapat mengalir dari
titik yang berenergi lebih tinggi ke titik yang berenergi lebih rendah. Tahanan terhadap aliran bergantung pada jenis tanah, ukuran butiran, bentuk butiran,
rapat massa, serta bentuk geometri rongga pori. Menurut Bowles 1989, permeabilitas suatu bahan penting untuk:
a. Mengevaluasi jumlah rembesan seepage yang melalui bendungan dan tanggul sampai ke sumur air.
b. Mengevaluasi daya angkut atau gaya rembesan di bawah struktur hidrolik untuk analisis stabilitas.
c. Menyediakan kontrol terhadap kecepatan rembesan sehingga partikel tanah berbutir halus tidak tererosi melalui massa tanah.
d. Studi mengenai laju penurunan konsolidasi dimana perubahan volume tanah terjadi pada saat air tersingkir dari rongga tanah saat
proses terjadi pada suatu gradien tertentu. Sumarno 2003 mengatakan bahwa hubungan antara pemadatan dan
permeabilitas adalah pada kadar air optimum. Koefisien permeabilitas akan
8 turun dengan naiknya tingkat pemadatan dan akan mencapai koefisien terkecil
pada kadar air optimum. Pada kondisi kadar air setelah optimum, koefisien permeabilitas cenderung mengalami sedikit kenaikan dengan menurunnya
tingkat pemadatan .
Koefisien permeabilitas untuk tanah berbutir kasar dapat ditentukan dari uji constant head permeameter dan untuk tanah berbutir halus digunakan uji
falling head permeameter. Uji tersebut telah distandarisasikan pada suhu air 20°C, karena viskositas air bervariasi dari suhu 4°C sampai 30°C Craig,
1991. Nilai permeabilitas tanah pada temperatur 20°C dapat dilihat pada Tabel 1 dan klasifikasi permeabilitas dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 1. Nilai permeabilitas tanah pada temperatur 20°C Jenis Tanah
Permeabilitas cmdetik
Kerikil butiran kasar Kerikil butiran halus, kerikil butiran kasar
bercampur butiran sedang Pasir butiran halus, debu longgar
Debu padat, debu berliat Liat berdebu, liat
10 - 10
3
10
-2
- 10 10
-4
– 10
-2
10
-5
– 10
-4
10
-8
– 10
-5
Sumber: Hardiyatmo, 1992
Tabel 2. Klasifikasi permeabilitas Permeabilitas
cmjam Kelas
0.125 Sangat rendah 0.125
– 0.5 Rendah 0.5
– 2.0 Agak rendah 2.0
– 6.35 Sedang 6.35
– 12.7 Agak cepat 12.7
– 25.4 Cepat 25.4 Sangat cepat
Sumber: Sitorus et al. 1980 dalam Ishak 1991
4. Berat Jenis Partikel Tanah Hardiyatmo 1992 mendefinisikan berat jenis partikel spesific gravity
Gs sebagai perbandingan antara berat volume butiran padat γ
s
dengan berat volume air
γ
w
pada temperatur 4°C. Berat jenis dari berbagai jenis
9 tanah berkisar antara 2.65
– 2.75. Tanah tak berkohesi biasanya nilai berat jenisnya adalah 2.67, sedangkan untuk tanah kohesif tak organik berkisar
antara 2.68 – 2.72. Nilai berat jenis tanah dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Berat jenis partikel tanah Jenis tanah
Berat jenis partikel gcm
3
Kerikil Pasir
Lanau tak organik Lanau organik
Lempung tak organik Humus
Gambut 2.65
– 2.68 2.65
– 2.68 2.62
– 2.68 2.58
– 2.65 2.68
– 2.75 1.37
1.25 – 1.80
Sumber: Hardiyatmo, 1992
5. Berat Isi Tanah Bulk Density Menurut Hakim et al 1986, Berat isi tanah merupakan salah satu
indikator kepadatan tanah. Semakin padat suatu tanah, maka nilai berat isi tanah semakin besar dan mengakibatkan tanah semakin sulit untuk
melewatkan air atau ditembus akar tanaman. Hal ini disebabkan oleh ruang pori yang terdapat di dalam tanah sedikit dan berupa pori mikro.
Berat isi tanah basah wet bulk density = ρ
t
merupakan total massa dibagi dengan total volume tanah. Akan tetapi, total massa akan bervariasi
dengan jumlah air yang ada di dalam tanah, sehingga berat isi tanah kering dry b
ulk density = ρ
d
umumnya digunakan dan didefinisikan sebagai massa tanah kering oven 105°C, selama 24 jam dibagi dengan total volume tanah.
Nilai berat isi kering selalu lebih kecil daripada nilai berat isi basah. Nilai berat isi kering bervariasi dari 1000 sampai 1800 kgm
3
. Semakin halus partikel tanah atau semakin tinggi kandungan bahan organik maka bulk
density akan semakin rendah. Akan tetapi, jika kepadatan tanah sangat padat maka tanah bertekstur halus menunjukkan berat isi kering yang lebih besar
daripada tanah bertekstur kasar Kalsim dan Sapei, 2003. 6. Porositas n dan Angka Pori e
Porositas merupakan perbandingan antara volume pori dan volume total yang dinyatakan dalam suatu desimal atau persentase Dunn et al., 1980.
10 Umumnya porositas tanah berkisar antara 0.3
– 0.75, tetapi untuk tanah gambut nilai porositasnya dapat lebih besar dari 0.8 Terzaghi, 1947 dalam
Hardiyatmo, 1992. Hal yang lebih penting dari porositas adalah sebaran ukuran pori. Tanah berpasir dan tanah berliat mungkin mempunyai porositas
yang hampir sama, tetapi sifat-sifat yang berhubungan dengan simpanan air, ketersediaan air, dan aliran air tanah berbeda. Hal ini disebabkan karena tanah
pasir diameter porinya relatif besar daripada tanah liat. Diameter pori menurut Kalsim dan Sapei 2003 dapat diklasifikasikan sebagai:
a. Pori makro 100 µm, dapat dilihat dengan mata telanjang sangat penting untuk aerasi dan drainase aliran gravitasi tanah.
b. Pori meso 30-100 µm, efektif dalam gerakan air baik vertikal ke atas maupun ke bawah aliran kapiler.
c. Pori mikro 30 µm, dapat menahan air pada periode kering dan melepaskannya dengan sangat lambat.
Angka pori void ratio didefinisikan sebagai rasio perbandingan antara volume pori dengan volume padatan. Angka pori biasanya dinyatakan dalam
bentuk desimal Kalsim dan Sapei, 2003. 7. Potensial Air Tanah
Muka air tanah water table atau phreatic surface adalah suatu batas dalam tanah dimana tekanannya sama dengan tekanan atmosfer. Daerah di
atas tanah disebut zona tak jenuh, meskipun terdapat sedikit batas tanah dalam keadaan jenuh karena adanya proses kenaikan kapiler. Air dalam zona tak
jenuh disebut lengas tanah soil moisture, sedangkan istilah air tanah ground water umumnya berkaitan dengan air dalam daerah jenuh di bawah muka air
tanah Kalsim dan Sapei, 2003. Tingkat energi air tanah bervariasi sangat besar. Perbedaan tingkat
energi air tanah memungkinkan air bergerak dari satu zona ke zona lainnya dalam tanah. Air tanah bergerak dari tempat dengan tingkat energi yang tinggi
misalnya muka air tanah ke tempat energi yang rendah misalnya tanah kering. Dengan mengetahui tingkat energi dari beberapa tempat di dalam
profil tanah, maka dapat diprediksi pergerakan air tanah Hakim et al., 1986.
11 Potensial air tanah menurun dengan meningkatnya kandungan air makin
banyak air tanah, makin berkurang energi yang diperlukan untuk menahan air di dalam tanah. Liat yang memiliki nilai pF = 2.0, menggambarkan kenyataan
bahwa tanah liat kehilangan air secara lebih berangsur-angsur dibandingkan pasir yang berarti bahwa tanah liat mengikat air lebih banyak Sutisna, 2006.
Daya ikat tanah pF terhadap air setelah pemadatan lebih kecil dibandingkan dengan daya ikat tanah pF terhadap air pada kapasitas lapang.
Hal ini ditunjukkan dengan kadar air untuk pF yang sama pada kedalaman yang sama antara kapasitas lapang dengan tanah yang sudah mengalami
pemadatan, maka akan terlihat bahwa kadar air tanah yang telah dipadatkan jauh lebih kecil dibandingkan dengan tanah pada kapasitas lapang Herlina,
2003.
C. Sifat Mekanik Tanah
