Melalui proses-proses ini, tubuh tanah akan berkembang dari tingkat muda hingga tua, yang pada setiap tingkat memiliki sifat morfologi tertentu yang khas, sehingga pada
setiap tingkat perkembangan dicerminkan oleh sifat tersebut termasuk fisik, kimia dan mineralogi Rachim dan Suwardi, 1999.
2.1.1 Sifat Fisik Tanah
Penggunaan alat-alat berat dapat memberikan efek negatif terhadap tanah, secara fisik terjadi peningkatan bobot isi akibat penggunaan alat berat tersebut. Pemadatan ini
mempengaruhi permeabilitas, porositas, aerasi tanah, kemampuan tanah dalam mengikat air dan merupakan faktor pembatas dalam pertumbuhan tanaman Soepardi, 1983.
Salah satu dampak penambangan terbuka adalah lapisan penutup lahan akan digali dan dipindahkan. Hal ini disebabkan karena tanah harus dipindahkan sementara
ke tempat penyimpanan tanah sehingga top soil dan subsoil tercampur, sedangkan bahan induk muncul di permukaan. Pemindahan sementara tersebut menyebabkan hilangnya
bahan organik tanah. Berbagai aktivitas dalam kegiatan penambangan menyebabkan rusaknya
struktur, tekstur, porositas, dan bobot isi sebagai karakter fisik tanah yang penting bagi pertumbuhan tanaman. Kondisi tanah yang kompak karena pemadatan menyebabkan
buruknya tata air dan aerasi yang secara langsung dapat membawa dampak negatif terhadap fungsi dan perkembangan akar. Akar tidak dapat berkembang dengan
sempurna dan fungsinya sebagai alat absorpsi hara sehingga unsur hara akan terganggu Setiadi, 1996.
Porositas adalah indeks dari volume pori dalam tanah. Pada umumnya nilainya berkisar dari 0.3 - 0.6 30 - 60 . Pori tanah ditempati oleh pori mikro untuk air dan
pori makro untuk udara. Ruang pori berubah dengan kedalaman tanah. Tanah lapisan bawah kadang-kadang mempunyai ruang pori sebanyak 26 - 30 . Hal ini
menyebabkan aerasi lapisan tersebut menjadi buruk Soepardi, 1983. Bobot isi adalah bobot kering suatu unit volume tanah dalam keadaan utuh,
dinyatakan dalam gram tiap sentimeter kubik. Unit volume terdiri dari volume yang terisi bahan padat dan volume ruang diantaranya. Bobot isi dan porositas tanah dapat
berubah dan beragam tergantung pada keadaan struktur tanah, khususnya dalam
hubungannya dengan proses pemadatan tanah dan penambahan bahan organik Wahjunie dan Murtilaksono, 1996.
Menurut Hillel 1980 faktor yang mempengaruhi permeabilitas tanah antara lain adalah: tekstur, porositas, distribusi ukuran pori, stabilitas agregat, dan struktur tanah
serta bahan organik. Tanah yang bertekstur kasar umumnya mempunyai permeabilitas yang tinggi dibandingkan tanah yang bertekstur halus, karena tanah yang bertekstur
kasar mempunyai pori makro yang lebih banyak. Tanah-tanah yang bertekstur halus tetapi mempunyai struktur yang baik permeabilitas tanahnya akan lebih tinggi daripada
tanah yang bertekstur kasar tetapi mempunyai struktur yang telah rusak. Mohr dan Van Baren 1959 mengatakan bahwa permeabilitas tanah meningkat
jika butir tanah menjadi lemah, adanya saluran bekas lubang akar yang terdekomposisi, adanya bahan organik, dan porositas tanah yang tinggi. Faktor lain yang mempengaruhi
permeabilitas tanah adalah interaksi antara pori dengan cairan, mikroorganisme tanah, kualitas air dan pertukaran kation Hillel, 1980. Umumnya pergerakan air dalam tanah
tidak konstan karena adanya variasi proses-proses kimia, fisika, dan biologi tanah. Perubahan dapat terjadi dalam komposisi komplek pertukaran ion, jika konsentrasi air
yang memasuki tanah tersebut berbeda dengan konsentrasi larutan tanah. Hal ini didukung oleh Hillel 1980 yang menyatakan bahwa permeabilitas tanah dipengaruhi
oleh ukuran dan bentuk ruang pori yang dilalui air dan viskositas cairan tanah. Injakan hewan, orang atau kendaraan dapat menyebabkan pemadatan tanah,
sehingga permeabilitas tanah dan ruang pori tanah membentuk pipa halus menjadi rusak. Rendahnya permeabilitas tanah merupakan salah satu faktor yang akan
menurunkan kapasitas infiltrasi Sosrodarsono dan Takeda, 1980. Permeabilitas merupakan sifat fisik tanah yang erat kaitannya dengan porositas
tanah. Permeabilitas mempunyai hubungan fungsional dengan sifat-sifat yang dapat di ukur dari pori geometris, yaitu porositas, penyebaran ukuran pori, luas permukaan
dalam dan ruang pori total Arsyad et. al., 1975. Selanjutnya Foth dan Turk 1972 menyatakan permeabilitas berkaitan dengan kemudahan cairan dan gas serta akar
menembus tanah. Permeabilitas tanah yang dilalui air dapat dinyatakan dalam konduktivitas hidrolik tanah.
Permeabilitas dinyatakan pula sebagai kecepatan bergeraknya suatu cairan pada media berpori dalam keadaan jenuh. Tanah merupakan media berpori yang tidak sama
sifatnya di setiap tempat. Tanah yang memiliki jumlah ruang pori yang banyak tidak selalu mempunyai permeabilitas yang tinggi dibandingkan tanah yang bertekstur halus.
Hal ini disebabkan tanah yang bertekstur kasar mempunyai pori makro yang lebih banyak Hillel, 1980. Pada tanah dengan kandungan liat tinggi permeabilitas menjadi
sangat rendah. Hal ini disebabkan oleh adanya dominasi pori mikro pada tanah tersebut Foth dan Turk, 1972.
Permeabilitas juga dipengaruhi oleh struktur dan tekstur tanahnya. Stuktur yang mantap dapat mempertahankan ruang pori sedemikian rupa sehingga mempermudah air
untuk merembes ke dalam tanah Hillel, 1980. Jenis tanah yang berbeda akan mempunyai tingkat perbedaan destructive force kekuatan memisahkan yang berbeda,
sehingga mempunyai indeks stabilitas yang berbeda pula. Secara spesifik, stabilitas agregat menyatakan kekuatan ikatan agregat hingga terlepasnya agregat. Pada reaksi
tanah terdapat aksi kekuatan yang tidak hanya tergantung dari tanah tersebut tetapi juga dari kekuatan alam pengaruh alam dan kekuatan yang telah tersedia Hillel, 1980.
Pada pembentukan agregat ada dua kekuatan primer yang mengikat partikel bersama-sama menjadi agregat yaitu: tegangan permukaan pada interfase air dan udara
dalam fase cairan yang dominan pada tanah lembab dan penyusutan air pada kapiler yang mengelilingi partikel, yang dominan terjadi pada tanah kering Soepardi, 1983.
Berbagai faktor yang mempengaruhi flokulasi, pemadatan dan sementasi pada akhirnya akan mempengaruhi stabilitas agregat yang terbentuk. Faktor-faktor yang
mempengaruhi perkembangan agregat tersebut adalah kation-kation pada kompleks jerapan, bahan organik, tekstur dan struktur, kelembaban, faktor biotik, dan pengolahan
tanah Sitorus et. al., 1980. Agregat tanah yang sering terendam air adalah lebih stabil daripada agregat yang
terbentuk secara normal pada keadaan drainase selalu baik. Hal ini dapat diterangkan sebagai berikut: pada saat jenuh air, terjadi proses reduksi, sehingga sejumlah ion
bivalen larut. Ketika tanah menjadi kering permukaan air tanah turun melalui oksidasi Fe
2+
menjadi Fe
3+
dan mengendap berupa FeOH
3
, dimana Fe
3+
tersebut merupakan semen dalam pembentukan agregat Soepardi, 1983.
Butir-butir liat yang bermuatan negatif diikat melalui pertautan kation. Agregat makro terbentuk oleh peristiwa stabilitas kimia atau sementasi, efek pengeringan yang
mempertinggi gaya kapiler, pengikatan butir-butir kasar atau agregat mikro oleh bahan koloid
Arsyad et. al., 1975.
2.1.2 Sifat Kimia Tanah
