Sifat Sifat Fisik Tanah Indonesia

Copyright : Ir. Sri Manu Rohmiyati

SIFAT-SIFAT FISIK TANAH
SIFAT-SIFAT FISIK TANAH

SIFAT FISIK TANAH
SANGAT MEMPENGARUHI PERTUMB. &
PROD. TAN. KRN AKAN MENENTUKAN :
• PENETRASI AKAR DI DALAM TANAH
• KEMAMPUAN TANAH MENAHAN AIR
• DRAINASI & AERASI TANAH
• KETERSEDIAAN U.H. DLM TANAH
• SIFAT-SIFAT KIMIA (KPK,STATUS BASA
TANAH) & SIFAT BIOLOGI TANAH

FAKTOR-FAKTOR YG BERPENGARUH
• JUMLAH, UKURAN, BENTUK, SUSUNAN
DAN KOMPOSISI MINERAL DARI
PARTIKEL-PARTIKEL TANAH
• MACAM & JUMLAH BHN ORGANIK
• VOLUME PORI & PERBANDINGAN

ANTARA UDARA & AIR YANG
MENEMPATI PORI-PORI PADA WAKTU
TERTENTU

TEKSTUR TANAH
• ADALAH PERBANDINGAN RELATIF
(%) FRAKSI-FRAKSI PENYUSUN
TANAH (FRAKSI PASIR, DEBU,
LEMPUNG)

TEKSTUR TANAH
• BERSIFAT PERMANEN
(TDK MUDAH DIUBAH)
• SANGAT PENTING DIKETAHUI
KARENA MENENTUKAN SIFAT-SIFAT
FISIKA DAN KIMIA TANAH (MIS :
LUAS PERMUKAAN BUTIR TANAH YG
MENENTUKAN BESARNYA KPK)

SISTEM PENETUAN UKURAN

PARTIKEL TANAH
• SISTEM BRITISH
• SISTEM JERMAN
• SISTEM USDA
NAMUN DALAM BID. ILMU TANAH
DIGUNAKAN SISTEM USDA

FRAKSI

DIAMETER (mm) JML PARTKL/G L.P (cm 2)/G TNH

PASIR SANGAT
KASAR
PASIR KASAR

2,00 – 1,00

90

11

1,00 – 0,50

720

23

PASIR SEDANG

0,50 – 0,25

5.700

45

PASIR HALUS
PASIR SANGAT
HALUS
DEBU

0,25 – 0,10

46.000

91

0,10 – 0,05
0,05 – 0,002

722.000
5.776.000

227
454

LEMPUNG

< 0,002

90.260.853.000 8.000.000

KETERANGAN TABEL
• DIAMETER PARTIKEL PASIR >> DEBU
& LEMPUNG
• LUAS PERMUKAAN PASIR HALUS, LEKAT
& LIAT DIBANDING KAOLINIT)
• DISPERSI (KANDUNGAN Na TINGGI)
------- TANAH MUDAH
TERDISPERSI, LEBIH HALUS DARI
TANAH YG KANDUNGAN Ca NYA
TINGGI

PENGUJIAN TEKSTUR DI LABORATORIUM
METODE KUANTITATIF
• YAITU DENGAN MENENTUKAN JUMLAH
% PARTIKEL TANAH YANG BERUKURAN
< 2 mm (PASIR, DEBU, LEMPUNG)
• ANALISISNYA DISEBUT ANALISIS
GRANULAR ATAU ANALISIS MEKANIK
• METODE = METODE PIPET & METODE

HYDROMETER BOUYOUCOS

PENGUJIAN TEKSTUR DI
LABORATORIUM
ASAS YG DIPAKAI = HUKUM STOKES
YAITU TANAH DG BERBAGAI
UKURAN APABILA DIMASUKKAN KE
DALAM AIR AKAN JATUH DG
KECEPATAN BERBANDING LURUS DG
UKURAN PARTIKEL TANAH

KRITERIA
• TEKSTUR PASIR / RINGAN =
APABILA KADAR PASIR > 70 %
• TEKSTUR LEMPUNG / BERAT =
KADAR LEMPUNG UMUMNYA
> 40 %

KRITERIA
• TEKSTUR GELUH / SEDANG = JIKA

KADAR PASIR – DEBU – LEMPUNG
SEIMBANG, DAN MEMPERLIHATKAN
SIFAT-SIFAT BAIK DARI PASIR, DEBU &
LEMPUNG TANPA MEMPERLIHATKAN
SIFAT BURUKNYA (LEPAS-LEPAS DR
PASIR, LEKAT & LIAT DR LEMPUNG)

STRUKTUR TANAH
• STRUKTUR TANAH ADALAH SUSUNAN
ANTAR PARTIKEL TANAH PRIMER YAITU
BAHAN MINERAL (PASIR, DEBU,
LEMPUNG) DAN BAHAN ORGANIK,
SERTA OKSIDA YG MEMBENTUK
AGREGAT TANAH
• AGREGAT TANAH MELIPUTI PADATAN
DAN PORI TANAH

POROSITAS TANAH = VOLUME PORI (n)

POROSITAS TANAH MEMPENGARUHI

• GERAKAN LENGAS (AIR) DALAM
TANAH,
• TEMPERATUR TANAH,
• KETERSEDIAAN U.H. DALAM TANAH,
• RUANG PERAKARAN
• PENGOLAHAN TANAH

POROSITAS TANAH (n)
• YAITU JUMLAH VOLUME PORI PADA
SUATU BONGKAH TANAH ( % )
• n=

VOLUME PORI
X 100 %
VOLUME BONGKAH TANAH

DINYATAKAN DALAM RUMUS :
n = (1 - BV ) X 100 %
BJ

VOLUME PORI
TERDIRI ATAS =
• PORI BESAR (PORI MAKRO)
• PORI SEDANG (PORI MESO)
• PORI KECIL (PORI MIKRO)

PORI BESAR
• JIKA DI DLM PORI TIDAK ADA LENGAS /
AIR ---- SELURUH PORI TERISI UDARA
• RERATA DIAMETER PORI < 10 um ----
PERKOLASI AIR LAMBAT
• RERATA DIAMETER PORI 10-50 um ----
MEMILIKI PENGATUSAN YANG LAMBAT
• PORI DG RERATA DIAMETER > 50 um ---
MEMILIKI PENGATUSAN YANG CEPAT

PORI SEDANG
* RERATA DIAMETER 0,2 – 10 um,
* AIR YG TERIKAT DIANTARA PORI INI
MERUPAKAN AIR KAPILER = AIR YG

TERSEDIA BAGI TANAMAN
PORI KECIL
• RERATA DIAMETER < 0,2 um
• AIR YANG TERIKAT DIANTARA PORI INI
SANGAT KUAT IKATANNYA = AIR YG
TIDAK TERSEDIA BAGI TANAMAN

FAKTOR YG MEMPENGARUHI
DISTRIBUSI UKURAN PARTIKEL
• MAKIN BANYAK PARTIKEL BESAR (PASIR),
TOTAL PORI MAKIN SEDIKIT, DIDOMINASI
PORI MAKRO
• MAKIN BANYAK PARTIKEL HALUS (LEMPUNG),
MAKIN BANYAK TOTAL PORI YG DIDOMINASI
OLEH PORI MIKRO
KANDUNGAN BAHAN ORGANIK
B.O ADALAH BAHAN YANG SARANG (POROUS),
SEHINGGA MENINGKATKAN JUMLAH PORI

INDIKATOR NILAI

• BERAT JENIS (g/cm3) =
PASIR > GELUH > DEBU > LEMPUNG
• TOTAL PORI TANAH (%) =
LEMPUNG > DEBU > GELUH > PASIR
• % PORI BESAR = PSR > DEBU & GELUH > L
• % PORI SEDANG =
GELUH & DEBU > LEMPUNG > PASIR
• % PORI KECIL =
LEMPUNG > DEBU > GELUH > PASIR

KRITERIA
• TANAH IDEAL (TEKSTUR GELUH) APABILA
POROSITAS TOTAL 50 % (PERBANDINGAN
PADAT : PORI = 1 : 1)
• % VOLUME DIGUNAKAN UNTUK
MENENTUKAN % PORI BESAR, PORI
SEDANG & PORI KECIL
• POROSITAS TANAH = % VOL PORI
(PORI BESAR + SEDANG + KECIL)

KRITERIA
• % VOLUME = % BERAT TANAH X BV
• % VOL BESAR = KADAR LENGAS MAX
(TEKANAN 0,01 ATM) – KADAR LENGAS PADA
TITIK LAYU PERMANEN (15 ATM)
• KADAR LENGAS TERSEDIA = KL.KAPASITAS
LAPANGAN (1/3 ATM) – KL TITIK LAYU
PERMANEN (15 ATM)

BERAT VOLUME (BV) TANAH
• ADALAH PERBANDINGAN ANTARA
BERAT BONGKAH TANAH & VOLUME
BONGKAH TANAH (g/cm3).
• B.V DIPERLUKAN UNTUK MENGETAHUI
KEPADATAN & POROSITAS TANAH
• DIGUNAKAN SBG INDIKATOR MASALAH
PENETRASI AKAR & AERASI TANAH

YG MEMPENGARUHI BV
• TEKSTUR TANAH ----------- MAKIN
HALUS TEKSTUR, MAKIN RENDAH BV
• SOLUM TANAH ------------ MAKIN
DALAM SOLUM T, BV MAKIN BESAR
• KADAR B.O ------------- MAKIN TINGGI
KADAR B.O, BV MAKIN RENDAH
• BERAT JENIS ----- BERBANDING LURUS

CONTOH BERBAGAI NILAI BV TANAH
3
g/cm .

• TANAH MINERAL = 1,1 – 1,8
3
TANAH LEMPUNG = 1,0 – 1,3 g/cm .
TANAH PASIR = 1,3 – 1,8 g/cm3.
• TANAH ABU VULKANIK YANG KAYA
BAHAN AMORF < 0,9 g/cm3.
• TANAH ORGANIK / GAMBUT, BV
3
SANGAT RENDAH ---- 0,15 g/cm .

METODE PENENTUAN BV TANAH
• DI LABORATORIUM DILAKUKAN
DENGAN METODE LILIN, DENGAN
ANALISIS KUANTITATIF
BERAT BONGKAH TANAH (KERING OVEN)
• BV = ----------------------------------------------------- (g)
VOLUME BONGKAH TANAH (cm3)

MENGHITUNG BERAT TANAH
• JIKA BV TANAH MINERAL 1,2 g/cm3,
KEDALAMAN TOP SOIL 20 CM, MAKA
BERAPA BERAT TANAH SELUAS 1 Ha?
• 1 Ha = 10.000 M2 = 100.000.000 CM2.
• BERAT TANAH 1 Ha = 20 CM X 1,2 g/cm3
X 100.000.000 cm2
= 2.400.000.000 g.
= 2.400 TON

BERAT JENIS (BJ) TANAH
• DIPERLUKAN UNTUK MENGHITUNG
KECEPATAN SEDIMENTASI DI
DALAM AIR
• PENTING UNTUK PENELITIAN EROSI
TANAH DAN POROSITAS TANAH
• DI LABORATORIUM = SECARA
KUANTITATIF, DNG METODE
GRAVIMETRI (PIKNOMETER)

BERAT JENIS (BJ) TANAH
• B.J. TANAH MINERAL =
2,4 – 2,6 g/cm3
• B.J. TANAH ORAGANIK =
1,3 – 1,5 g /cm3
• SEMAKIN TINGGI KADAR BAHAN
ORGANIK, MAKA BJ TANAH
SEMAKIN RENDAH

UNIT STRUKTUR TANAH
• PEMBENTUKAN STRUKTUR
TERGANTUNG PADA BAHAN MINERAL
YG MENGALAMI SEMENTASI OLEH
BAHAN PEREKAT (CEMENTING AGENT),
SEHINGGA TERBENTUK SATUAN
STRUKTUR YG DISEBUT AGREGAT
• BAHAN-BAHAN YG BERPERAN SEBAGAI
BAHAN PEREKAT ANTAR PARTIKEL
ADALAH BAHAN KOLOID TANAH

BAHAN-BAHAN KOLOID TANAH
• KOLOID LEMPUNG
• KOLOID OKSIDA-OKSIDA BESI (Fe) &
MANGAN (Mn)
• KOLOID ORGANIK, TERMASUK
MICROBIAL- GUM (SBG HASIL
AKTIVITAS JASAD RENIK/M.O)
• BAHAN KAPUR (CaCO3)

PED & FRAGMEN
• PED ADALAH AGREGAT PERMANEN YG
TERBENTUK SECARA ALAMIAH YANG
DIPISAHKAN OLEH PORI ATAU BIDANG
YANG LEMAH
• FRAGMEN ADALAH AGREGAT
PERMANEN ATAU BUATAN YANG
TERBENTUK KARENA KEGIATAN
PENGOLAHAN TANAH

KLASIFIKASI STRUKTUR TANAH
• PED DIBEDAKAN BERDASARKAN
BENTUK & PROSES PENYUSUNAN,
UKURAN & KENAMPAKANNYA
• BERDASARKAN HAL TSB STRUKTUR
TANAH DIKLASIFIKASIKAN MENURUT
TIPE, KELAS/UKURAN, DERAJAD
STRUKTURNYA

KLASIFIKASI BERDASAR UKURAN
• HALUS
• SEDANG
• KASAR
• SANGAT KASAR

KLASIFIKASI BERDASAR DERAJAD
• LEMAH
JIKA PED TIDAK TERBENTUK
NYATA & SULIT DIBEDAKAN PD
KONDISI ALAMIAH. JIKA TANAH
DITEKAN ATAU DIUSIK MAKA
PED AKAN MUDAH HANCUR

KLASIFIKASI BERDASAR DERAJAD
• SEDANG =JIKA TERBENTUK PED PD
TANAH YG TIDAK TERUSIK, AGREGAT
NAMPAK TEGAS. PADA TANAH YG
TERUSIK, AGREGAT TIDAK TAMPAK
• KUAT = PED TERBENTUK SECARA
ALAMIAH, BERSIFAT TEGUH. JIKA
DIUSIK, SEBAGIAN MASIH NAMPAK
UTUH

STABILITAS STRUKTUR
• PENGOLAHAN TANAH MEMPENGARUHI
STRUKTUR TANAH TOP SOIL
• PENGOLAHAN TANAH PD KONDISI
TERLALU BASAH, MERUSAK STRUKTUR
TANAH KARENA TERJADI PELUMPURAN
--------- AGREGAT TANAH HANCUR
• PENGOLAHAN TANAH YG TERLALU
KERING JUGA MERUSAK STRUKTUR TANH

STABILITAS STRUKTUR
• PENGGUNAAN BAHAN ORGANIK
SEPERTI PUPUK KANDANG,
KOMPOS, PUPUK HIJAU, SERTA
KAPUR BERMANFAAT
MEMPERBAIKI STRUKTUR
TANAH

STABILITAS STRUKTUR
• PENGGUNAAN PUPUK KIMIA YG
MENGANDUNG NATRIUM (Na)
TINGGI, HARUS DILAKUKAN
SECARA HATI-HATI TERUTAMA
PADA TANAH LEMPUNGAN,
KARENA TANAH AKAN TERDISPERSI
SEHINGGA MERUSAK STRUKTUR
TANAH

KLASIFIKASI BERDASAR BENTUK/TIPE
• TIPE LEMPENG = JIKA UKURAN
VERTIKALNYA < UKURAN HORIZONTAL
• TIPE TIANG = JIKA UKURAN VERTIKAL >
DARI UKURAN HORIZONTALNYA.
JIKA BAGIAN ATASNYA BERSUDUT =
TIANG PRISMATIK. JIKA BAG. ATASNYA
MEMBULAT = TIANG KOLUMNAR

KLASIFIKASI BERDASAR BENTUK/TIPE
• TIPE GUMPAL MEMBULAT DAN GUMPAL
MENYUDUT = JIKA UKURAN VERTIKAL
DAN HORIZONTALNYA SAMA
• TIPE SPEROID/POLYHIDRON (LONJONG) =
# GRANULER (TIDAK POROUS) &
# REMAH (PORUS)

KLASIFIKASI BERDASAR BENTUK/TIPE
APABILA TIDAK MEMBENTUK PED,
MAKA BAHAN TANAH TIDAK
MEMBENTUK STRUKTUR ===
• DISEBUT PEJAL / MASSIVE (JIKA
MENYATU)
• BERBUTIR TUNGGAL (JIKA LEPASLEPAS)

* TANAH BERBUTIR TUNGGAL

ADALAH TANAH YANG DAPAT
DIPISAHKAN MENJADI INDIVIDU
PARTIKEL PRIMER (DENGAN ATAU
TANPA BAHAN SEMENTASI)
* TANAH MASSIVE ATAU PEJAL
ADALAH TANAH YG DAPAT DIPISAHKAN
MENJADI MASSA TUNGGAL YANG
TAHAN TERHADAP USIKAN / TEKANAN

KONSISTENSI TANAH
SIFAT FISIK TANAH YG MERUPAKAN
MANIFESTASI GAYA-2 KOHESI DAN
ADHESI YG BEKERJA DALAM
MASSA TANAH PADA BERBAGAI
TINGKAT KELEMBABAN

MANIFESTASI TSB. MENCAKUP
• KETAHANAN TANAH TERHADAP GAYA
BERAT, TEKANAN, TARIKAN,TUSUKAN,
ATAU SIFAT MEKANIK
• KECENDERUNGAN MASSA TANAH
UNTUK MENDEKAT SATU SAMA LAIN
MAUPUN TERHADAP BENDA LAIN

TANAH PASIR
DALAM KEADAAN KERING,
BERSIFAT LEPAS-LEPAS =====
MAKA JIKA DIBASAHI MENJADI
SEDIKIT AGAK MENGGUMPAL

TANAH LEMPUNG
DALAM KONDISI KERING MENJADI
SANGAT KERAS ==== MAKA
JIKA DIBASAHI MENJADI LEBIH
LUNAK, LEBIH LEKAT
DAN LEBIH LIAT

TANAH GELUH
DALAM KONDISI KERING BERSIFAT
GUMPAL & LUNAK, KONDISI
LEMBAB MENJADI
GEMBUR===== JIKA DIBASAHI
MENJADI AGAK LIAT
TAPI TIDAK LEKAT

KESIMPULANNYA ADALAH
SIFAT KERAS, LUNAK, LEKAT, LIAT,
SANGAT TERGANTUNG PADA =
• TINGKAT KELENGASAN ATAU KADAR
LENGAS TANAH (KERING, LEMBAB,
BASAH)
• TEKSTUR TANAHNYA (TERUTAMA
KADAR LEMPUNGNYA)

PERUB. TANAH BASAH M’JADI KERING
• SAAT BASAH, MASSA TANAH
BERBENTUK CAIRAN KENTAL / PASTA
====== MASSA TANAH DAPAT
MENGALIR OLEH PENGARUH GAYA
BERAT == DIKATAKAN TANAH
DALAM KONSISTENSI CAIR

PERUB. TANAH BASAH M’JADI KERING
• JIKA KADAR AIR BERKURANG, SIFAT CAIR
TANAH BERKURANG SAMPAI MENJADI
MASSA TANAH YG DAPAT DIGUMPALKAN
MENJADI BERBAGAI BENTUK YG TIDAK
AKAN BERUBAH MESKIPUN GAYA
PEMBENTUKNYA SUDAH TIDAK BEKERJA
LAGI == DIKATAKAN KONSISTENSI
PLASTIS

BATAS CAIR (BC)
• BATAS ANTARA KONSISTENSI CAIR DAN
KONSISTENSI PLASTIS
• BATAS DIMANA MASSA TANAH TIDAK
LAGI DAPAT MENGALIR OLEH GAYA
BERAT, TAPI MASIH DAPAT MELUNCUR
JIKA DIKENAI GAYA PENGGERAK
• PENENTUAN BATAS CAIR DG CAWAN
CASSAGRANDE

BATAS LEKAT (BL)
• JIKA KANDUNGAN AIR PADA BATAS
CAIR DIKURANGI MAKA DICAPAI
BATAS LEKAT
• YAITU BATAS DIMANA KANDUNGAN
LENGAS PADA SAAT MASIH KERING
DIBASAHI SECARA PERLAHAN MAKA
TANAH AKAN MULAI MELEKAT PADA
LOGAM

BATAS GULUNG (BG)
• MAKIN KERING TANAH, MAKA SIFAT
PLASTIS TANAH MAKIN BERKURANG
SAMPAI PADA BATAS DIMANA TANAH
KEHILANGAN SIFAT PLASTISNYA
• KONDISI INI DISEBUT BATAS GULUNG
• YAITU KANDUNGAN LENGAS SAAT SIFAT
LIAT MULAI TERASA HINGGA TANAH
MULAI DPT DIBENTUK SESUAI KEHENDAK

BATAS BERUBAH WARNA (BBW)
• DLM KEADAAN SETENGAH PADAT TANAH
BERSIFAT GEMBUR ATAU REMAH JIKA
DIOLAH = JIKA DIKERINGKAN TANAH
MENJADI PADAT== BATAS PERUBAHAN
INI DISEBUT BATAS BERUBAH WARNA
• BATAS PADA SAAT WARNA TANAH MULAI
BERUBAH DR GELAP MENJADI LEBIH
MUDA KARENA HILANGNYA AIR DARI
PORI-2 TANAH YG LALU DIISI UDARA

ANGKA ATTERBERG
• ADALAH BATAS CAIR, BATAS LEKAT,
BATAS GULUNG, BATAS BERUBAH
WARNA
• MERUPAKAN % ASE BERAT LENGAS
TANAH YANG DIUKUR PADA SAAT
TANAH MENGALAMI PERUBAHAN
KONSISTENSI

APLIKASI ANGKA-2 ATTERBERG
UNTUK MENGHITUNG NILAI =
• JANGKA OLAH TANAH = BL – BG
• INDEKS PLASTISITAS = BC - BG
• SURPLUS = BL - BC
• PERSEDIAAN AIR MAKSIMUM =
BC - BBW

JANGKA OLAH TANAH
• MAKIN BESAR JANGKA OLAH TANAH,
MAKIN MUDAH TANAH DIOLAH
• PADA LAHAN KERING, BG MERUPAKAN
BATAS KANDUNGAN LENGAS TANAH YG
MUDAH DIOLAH
• TANAH DG KADAR LENGAS DI ATAS BG,
TANAH MENJADI PLASTIS STRUKTUR
TANAH MUDAH RUSAK JIKA DIOLAH

INDEKS PLASTISITAS (IP)
SEMAKIN BESAR NILAI
INDEKS PLASTISITAS TANAH
=== TANAH SEMAKIN
PLASTIS, BERARTI MAKIN
LEKAT DAN LIAT

SURPLUS
• JIKA NILAI SURPLUS NEGATIF
====MAKA TANAH LAMBAT
DALAM MEREMBESKAN (DRAINASI)
AIR, MISAL TANAH LEMPUNG
• JIKA NILAI SURPLUS POSITIF ==
MAKA TANAH MAKIN CEPAT DALAM
MEREMBESKAN (DRAINASI) AIR,
MISAL TANAH PASIRAN

PERSEDIAAN AIR MAKSIMUM (PAM)

• PAM MERUPAKAN KANDUNGAN
LENGAS DALAM TANAH YANG
TERSEDIA BAGI TANAMAN
• BERARTI KANDUNGAN LENGAS
YANG TERSIMPAN DALAM PORI
MEZO (SEDANG) YANG DISERAP
TANAMAN MELALUI GAYA KAPILER