SIFAT-SIFAT FISIK TANAH
Ditinjau dari sifat fisiknya, tanah adalah benda alami yang bersifat
komplek, heterogen, yang tersusun dari tiga fase yaitu fase padat (butir-butir
bahan anorganik yang terdiri dari pecahan batuan-batuan, mineral dan berbagai
senyawa hasil pelapukan, dan lapukan bahan organik yang terdiri dari sisa-sisa
tumbuhan, hewan, dan jasa hidup lainnya yang bersifat makro dan mikro); fase
gas (udara tanah sebagai fase gas untuk mengisi pori-pori tanah yang tidak
ditempati oleh air); dan fase cair (air tanah seperti cairan yang mengisi
sebagian atau seluruh pori-pori yang terdapat diantara butir-butir tanah atau
didalam agregat tanah).
Berikut beberapa sifat-sifat fisik tanah, yaitu sebagai berikut:
1. Tekstur Tanah
Tekstur tanah adalah kasar dan halusnya tanah. Tekstur tanah tergantung
dari rasio partikel utama tanah, yaitu pasir, liat, dan debu. Pasir dan liat
itu datangnya dari pelapukan batu-batuan.
Klasifikasi tekstur tanah terdiri dari:
1. Tekstur Kasar : Jika terdapat >70% pasir
dalam tanah.
2. Tekstur Halus : Jika liat didalam tanah
>37,5%.
3. Tekstur Sedang : terdiri dari tekstur sedang
kearah halus, tekstur sedang kearah kasar, dan tekstur apabila terasa sedang.
a. Tekstur Kasar
a. Pasir (sand)
Memiliki rasa kasar yang sangat jelas. Tidak melekat. Tidak
dapat dibentuk bola dan gulungan.
b. Pasir Berlempung (loamy sand)
Memiliki rasa kasar yang jelas. Sedikit sekali melekat.
Dapat dibentuk bola yang mudah sekali hancur.
b. Tekstur Sedang Ke Arah Kasar
a. Lempung Berpasir (sandy loam)
Memiliki
rasa kasar yang agak jelas. Agak melekat. Dapat dibuat bola yang mudah hancur.
c. Tekstur Sedang-Sedang Saja
a. Lempung (loam)
Memiliki
rasa yang tidak kasar dan tidak licin. Agak melekat. Dapat dibentuk bola agak
teguh, dapat sedikit dibuat gulungan dengan permukaan mengkilat.
b. Lempung
Berdebu (silt loam)
Memiliki
rasa yang licin. Agak melekat. Dapat dibentuk bola agak teguh, dan dapat dibuat
gulungan dengan permukaan mengkilat.
c. Debu
(silt)
Memiliki
rasa yang licin sekali. Agak melekat. Dapat dibentuk bola teguh dan dapat
dibuat gulungan dengan permukaan mengkilat.
d. Tekstur Sedang Ke Arah Halus
a.
Lempung
Liat (clay loam)
Memiliki rasa agak licin. Agak melekat.
Dapat dibentuk bola agak teguh dan dapat dibentuk gulungan yang agak mudah
hancur.
b.
Lempung
Liat Berpasir (sandy clay loam)
Memiliki rasa halus dengan sedikit bagian
agak kasar. Agak melekat. Dapat dibentuk bola agak teguh dan dapat dibentuk
gulungan mudah hancur.
c.
Lempung
Liat Berdebu (silty clay loam)
Memiliki rasa halus agak licin. Dapat
melekat. Dapat dibentuk bola teguh dan gulungannya mengkilat.
e. Tekstur Halus
a. Liat Berpasir (sandy clay)
Memiliki rasa yang halus, berat, tetapi
terasa sedikit kasar. Dapat melekat. Dapat dibentuk bola teguh dan mudah
digulung.
b. Liat Berdebu (silty clay)
Memiliki rasa halus, berat, dan agak licin.
Sangat lekat. Dapat dibentuk bola teguh dan mudah digulung.
c. Liat (clay)
Memiliki rasa berat dan halus. Sangat
lekat. Dapat dibentuk bola dengan baik dan mudah digulung.
Untuk menentukan kelas tekstur suatu tanah secara teliti sekali maka
harus dilakukan analisis mekanik tanah. Kemudian hasil dari analisis tersebut
dapat dicari kelas teksturnya dengan menggunakan segitiga kelas tekstur tanah.
Selain mengetahui kelas teksturnya, dapat juga digunakan untuk mengetahui
sifat-sifat fisik lainnya seperti porositasnya, daya tahan terhadap air,
ketersediaan air, mudah tidaknya diolah, laju kecepatan infiltrasi,
konsistensi, dan juga kandungan unsur hara yang tersedia, dan menentukan jumlah
kebutuhan akan air.
Gambar 1. Segitiga Tekstur Tanah
2. Struktur Tanah
Struktur tanah adalah gumpalan-gumpalan kecil alami dari tanah, akibat
melekatnya butir-butir primer tanah satu sama lain. Struktur tanah terdiri dari
pasir, debu, liat, organik, dan anorganik. Struktur tanah dikatakan baik bila
didalamnya terdapat penyebaran ruang pori-pori yang baik, yaitu terdapat ruang
pori didalam dan diantara agregat yang dapat diisi air dan udara, dan juga
mantap keadaannya.
Beberapa bentuk struktur tanah yang dapat dilihat di lapangan, yaitu
sebagai berikut:
A. Struktur yang Sederhana
Struktur yang sederhana
terdiri dari :
a.
Struktur butir tunggal
Sebenarnya
bukan struktur , melainkan campuran butir-butir primer yang kasar tanpa adanya
atau sedikit sekali bahan pengikat agregat. Biasanya terjadi pada tanah-tanah
pasir, pasir berlempung, dan pasir berdebu. Keadaan porositas tanahnya cukup
tinggi dengan pori-pori makro yang dominan sehingga memudahkan air untuk
infiltrasi dan penguapan.
b. Struktur
pejal (massif)
Sama
seperti struktur butir tunggal, tetapi struktur pejal ini memiliki kohesi yang
besar sekali sehingga menjadi pejal, dengan ruang pori yang bersambung.
Biasanya terdapat pada horizon yang lebih bawah. Contohnya gumpalan tanah pejal
hasil pembajakan.
B. Struktur Gabungan/Pautan (compound structure)
Struktur ini mempunyai permukaan bidang bilah
alami yang dapat dilihat dengan jelas. Struktur gabungan ini terdiri dari:
a. Struktur
Kubus
Sumbu
vertical dan horizontalnya hampir sama panjang. Struktur ini termasuk struktur
tipe gumpal bersudut. Struktur gumpal biasanya terdapat pada tanah-tanah liat.
Struktur ini susunannya terdapat lebih banyak pori-pori mikro yang terisi air.
Pori-pori makronya kurang sehingga tata udara kurang baik. Struktur gumpal
umumnya mempunyai tata udara kurang baik dan mudah terurai apabila kena air
hujan.
b. Struktur
tipe tiang prismatic
Struktur
ini mempunyai sumbu vertical lebih panjang daripada sumbu horizontal, permukaan
bidang bilah vertical sangat dominan. Struktur ini yang ujungnya maupun
rusuknya persegi, tipe tiang kolumnar rusuknya bersegi, tetapi ujungnya
membulat dengan kelas-kelas yang sama bagi keduanya.
c. Struktur
tipe lempeng
Struktur
ini mempunyai sumbu horizontal lebih panjang daripada sumbu vertical, permukaan
bidang bilah horizontal lebih dominan.
d. Struktur
remah
Struktur
ini mempunyai susunan agregat yang paling dikehendaki dalam usaha pertanian.
Pada keadaan ini terdapat ruang pori makro non kapiler yang tidak dapat
menampung air sehingga biasanya diisi oleh udara tanah. Struktur ini bisa atau
tidak bisa larut dalam air hujan tergantung dari sifat bahan perekat
butir-butir primer tanah yang membentuk struktur remah tersebut.
Keuntungan dari struktur remah ini yaitu keadaan air dan udaranya dapat
diperlukan untuk pengambilan unsur hara dan pernafasan akar tersedia cukup dan
seimbang.
Struktur tanah ini terbagi menjadi empat yaitu, tidak beragregat,
derajat lemah, derajat sedang, dan derajat kokoh.
Istilah untuk gradasi
struktur adalah sebagai berikut:
a. Jenis tanah tanpa struktur (sesuatu yang buyar)
: terdiri dari butiran pasir (single grain) dan Batu.
b. Degradasi lemah : Ped yang sulit dibentuk,
dapat dilihat dengan mata telanjang.
c. Degradasi sedang : Ped yang dapat dibentuk
dengan baik, tahan lama, dan jelas. Tetapi tidak jelas pada tanah yang tidak
terganggu.
d. Degradasi kuat : Ped yang kuat, jelas pada
tanah yang tidak terganggu satu dengan yang lain terikat secara lemah, dan
tahan terhadap perpindahan.
Penyebabnya yaitu
karena adanya rongga-rongga agregat tanah yang tidak berstruktur.
Tingkat perkembangan struktur ditentukan berdasarkan atas kemantapan
atau ketahanan bentuk struktur tanah tersebut terhadap tekanan. Ketahanan
struktur tanah dibedakan menjadi:
a. Tingkat perkembangan lemah (butir-butir
struktur tanah mudah hancur).
b. Tingkat perkembangan sedang (butir-butir
struktur tanah agak sukar hancur).
c. Tingkat perkembangan kuat (butir-butir struktur
tanah sukar hancur).
3. Warna Tanah
Warna merupakan petunjuk untuk beberapa sifat
tanah, karena warna tanah dipengaruhi oleh beberapa faktor yang terdapat dalam
tanah tersebut. Penyebab perbedaan warna tanah permukaan tanah umumnya oleh
perbedaan kandungan bahan organik. Makin tinggi kandungan bahan organic, maka
warna tanah semakin gelap.
Warna tanah ditentukan dengan menggunakan
warna-warna baku yang terdapat dalam
buku “Munsell Soil Color Chart”. Dalam warna baku ini warna disusun oleh tiga
variabel yaitu: hue, value, dan chroma. Hue adalah warna spectrum yang
dominan sesuai dengan panjang gelombangnya. Value menunjukkan gelap terangnya
warna, sesuai dengan banyaknya sinar yang dipantulkan. Chroma menunjukkan
kemurnian atau kekuatan dari spectrum (hue).
Warna tanah dicatat dengan menggunakan notasi dalam buku Munsell
tersebut, misalnya 7,5 YR 5/4 (coklat). Ini berarti bahwa warna tanah mempunyai
hue = 7,5 YR, value = 5, chroma = 4, yang secara keseluruhan disebut berwarna
coklat. Warna tanah akan berbeda bila tanah basah, lembab atau kering, sehingga
dalam menentukan warna perlu dicatat apakah tanah tersebut dalam keadaan basah,
lembab, atau kering.
4. Permeabilitas Tanah
Permeabilitas tanah adalah kemampuan tanah untuk meloloskan air dengan
kecepatan tertentu.
Permeabilitas tanah juga merupakan suatu sifat yang menyatakan laju
pergerakan suatu zat cair melalui suatu media yang berpori-pori dan disebut
juga konduktivitas hidraulika.
Permeabilitas tanah ada dua macam, yaitu permeabilitas pada tanah jenuh
air dan permeabilitas pada tanah tidak jenuh air. Permeabilitas jenuh adalah laju gerakan air dalam tanah pada
keadaan seluruh pori-pori tanah tersebut diisi air. Permeabilitas tidak jenuh adalah laju gerak air dalam keadaan
seluruh pori-pori tanah tersebut tidak seluruhnya diisi air tetapi hanya
sebagian terisi oleh udara.
Permeabilitas pada tanah jenuh, terutama pada tanah kering, lebih cepat
daripada laju permeabilitas tanah tidak
jenuh. Permeabilitas tanah jenuh terjadinya
sewaktu diberikan pengairan atau ketika terjadinya hujan lebat, sehingga air
akan segera meninggalkan pori-pori drainase, yang kemudian akan dilanjutkan
dengan permeabilitas tidak jenuh.
Pergerakan air tanah yang tidak jenuh ini selain kearah vertical, bisa juga
kearah horizontal atau mendatar.
Permeabilitas air dalam tanah banyak tergantung pada tektur dan struktur
tanahnya. Perlindungan tanah dengan tanaman penutup tanah akan memelihara
kestabilan agregat dan porositas, sehingga kapasitas infiltrasi dan
permeabilitas diperbesar. Celah dan lobang-lobang yang ditimbulkan oleh
serangga dan jasad hidup tanah lainnya akan meningkatkan daya perserapan air.
Berikut disajikan kelas permeabilitas dari “The United States Soil
Survey”, yang banyak dipakai dimana-mana.
Keterangan
|
Kecepatan Permeabilitas
|
Simbul Angka
|
|
inci/jam
|
cm/jam
|
||
Sangat Lambat
|
kurang
dari 0,05
|
kurang
dari 0,13
|
1
|
Lambat
|
0,05 - 0,20
|
0,13 - 0,51
|
2
|
Agak Lambat
|
0,20
- 0,80
|
0,51
- 2,00
|
3
|
Sedang
|
0,80 - 2,50
|
2,00 - 6,35
|
4
|
Agak Cepat
|
2,50
- 5,00
|
6,35
- 12,70
|
5
|
Cepat
|
5,00 - 10,00
|
12,70 - 25,40
|
6
|
Sangat Cepat
|
lebih
dari 10,00
|
lebih
dari 25,40
|
7
|
Tabel 1. Kelas Permeabilitas menurut The United States Soil Survey"
5. Konsistensi Tanah
Konsistensi adalah daya tahan atau ketahanan tanah terhadap
pengaruh-pengaruh luar yang akan mengubah keadaannya.
Terdapat dua kekuatan utama yang bekerja atau berperan pada konsistensi
tanah, yaitu gaya kohesi (gaya tarik-menarik antara molekul) dan gaya tegangan
permukaan (adhesi) pada berbagai kelembaban tanah. Terdapat juga faktor-faktor
lain yang juga bekerja pada konsistensi tanah ini, yaitu kandungan bahan organic,
oksida dan hidroksida Fe dan Al dan kalsium karbonat. Konsistensi yang paling
besar yaitu pada keadaan paling kering yang disebabkan oleh adanya gaya kohesi,
konsistensi sedang pada waktu keadaan lembab karena adanya gaya adhesi, dan
konsistensi rendah/sangat rendah apabila dalam keadaan basah, sangat
basah/jenuh air.
6. Kadar Air Tanah
Banyaknya kandungan air dalam tanah
berhubungan erat dengan besarnya tegangan air dalam tanah tersebut. Besarnya
tegangan air menunjukkan besarnya tenaga yang diperlukan untuk menahan air
tersebut dalam tanah. Air dapat menyerap atau ditahan oleh tanah karena adanya
gaya-gaya adhesi, kohesi dan gravitasi, karena air higroskopik dan air kapiler (Hardjowigeno,2003).
Kadar air merupakan komponen utama tanaman
hijau yang merupakan 70%-90% dari berat segar.
Faktor-faktor yang
Mempengaruhi Kadar Air:
Menurut Indranada 1994, faktor-faktor yang mempengaruhi kadar
air tanah terdiri dari:
a.
Kadar Bahan Organik
b.
Kedalaman Solum
c.
Iklim dan Tumbuhan
d.
Senyawa Kimiawi
e.
Tekstur Tanah
f.
Struktur Tanah, Permeabilitas, dan Pori tanah
7. Bobot Isi Tanah/Bulk Density
Bulk Density adalah perbandingan rasio berat per volume tanah dalam
keadaan kering multak. Bulk density juga merupakan petunjuk kepadatan tanah.
Makin padat suatu tanah maka semakin tinggi bulk densitynya, yang berarti makin
sulit untuk meneruskan air atau ditembus tanaman.
Pada umumnya bulk density berkisar dari 1,1 – 1,6 g/cc. Beberapa jenis
tanah mempunyai bulk density <0,90 g/cc, misalnya tanah Andisol. Beberapa
jenis tanah juga ada yang <0,10 g/cc, misalnya tanah gambut.
Berat jenis/Bobot isi adalah perbandingan bobot per volume atau isi
tanah dalam keadaan alami.
Berapa berat tanah 1 hektar dengan tebal tanah 20 cm dan bulk density
1,2 g/cc?
1 ha = 100 m х 100 m = 10.000 m2
= 100.000.000 cm2
Volumr tanah sedalam 20 cm = 100.000.000
cm2 х 20 cm2
= 2.000.000.000 cm3
Bulk density = 1,2 g/cc
Berat tanah = 1,2 х 2.000.000.000 g
= 2.400.000.000 g
= 2.400.000 kg
Volume besar maka berat jenisnya kecil. Volme
tanah sangat tergantung pada pori-pori tanah.
8. Temperatur Tanah
Temperatur tanah adalah salah satu sifat fisik tanah yang terutama
sangat berpengaruh kepada proses-proses yang terjadi didalam tanah seperti
pelapukan dan penguraian bahan induk, reaksi-reaksi kimia dan lain-lain dan
dapat mempengaruhi langsung pada pertumbuhan tanaman memalui perubahan
kelembaban tanah, aerasi, aktivitas mikrobia, ketersediaan unsur hara tanaman
dan lain-lain.
Umumnya fluktuasi atau naik-turunnya temperature dalam tanah lebih kecil
daripada fluktuasi temperature udara. Hal ini akan menyebabkan temperature udara
menjadi faktor pembatas yang lebih utama daripada temperature tanah. Temperatur
tanah mempengaruhi aktivitas jasad renik dalam tanah. Tingkat aktivitas optimum
bagi jasad hidup tanah terjadi pada temperature antara 18º-30º. Pada temperature diatas 40º jasad hidup tanah tidak dapat aktif.
Temperatur lapisan tanah atas mengalami perubahan selama 24 jam dalam
suatu hari, dan perubahan ini tergantung pada musim. Sedangkan pada lapisan
tanah bawah sampai kedalaman 1 meter tidak banyak mengalami perubahan temperature.
Perubahan temperature tanah ini tergantung pada banyaknya panas yang diterima
dari matahari. Hal ini banyak dipengaruhi oleh keadaan cuaca, bentuk daerah,
dan keadaan tanah.
DAFTAR PUSTAKA
Hardjowigeno Surwono. 2015. Ilmu Tanah. Jakarta: Akademika
Pressindo.
Maruko Kioko. Tanpa Tahun. Makalah Ddit-Sifat Fisika Tanah. https://id.scribd.com/doc/256477053/Makalah-Ddit-sifat-Fisika-Tanah, 26 April 2017.
Rohmat Dede. Tanpa Tahun. Sifat Fisik Tanah. http://file.upi.edu/Direktori/FPIPS/JUR._PEND._GEOGRAFI/196406031989031-DEDE_ROHMAT/PW_Geo_tanah-Fisika_Tanah.pdf, 26 April 2017.
Sarief Saifuddin.
1993. Ilmu Tanah Pertanian. Bandung:
Pustaka Buana.
Sugeng. Tanpa Tahun. Morfologi dan Sifat Fisik Tanah. http://sugeng.lecture.ub.ac.id/files/2012/09/Bab-3-Morfologi-dan-Sifat-Fisik.pdf, 26 April 2017.
Yulipriyanto Hieronymus. 2010. Biologi Tanah dan Strategi Pengelolaannya.
Yogyakarta: Graha Ilmu.
