Fisika Tanah

Contoh tanah utuh digunakan untuk penetapan sifat-sifat fisik tanah sepeti kerapatan isi, dirtribusi ruang pori, permeabilitas dan kurva pF. Contoh tanah agregat utuh juga digunakan untuk penetapan stabilitas agregat dan kemampuan tanah mengemgang dan mengkerut atau disebut nilai COLE (Coefficient Of Linear Extensibility). Contoh tanah terganggu digunakan untuk pentapan tekstur tanah atau sifat-sifat kimia seperti pH, kandungan bahan organik, kandungan unsure hara, KTK, dan lain sebagainya. (Sutandi,2006)

Kandungan air tanah dapat ditentukan dengan beberapa cara. Sering dipakai istilah-istilah nisbih, seperti basah dan kering. Kedua-duanya adalah kisaran yang tidak pasti tentang kadar air sehingga istilah jenuh dan tidak jenuh dapat diartikan yang penuh terisi dan yang menunjukkan setiap kandungan air dimana pori-pori belum terisi penuh. Jadi yang dimaksud dengan kadar air tanah adalah jumlah air yang bila dipanaskan dengan oven yang bersuhu 105oC hingga diperoleh berat tanah kering yang tetap. Kelebihan air ataupun kekurangan air dapat mengganggu pertumbuhan tanaman. 

Fungsi air tanah yaitu sebagai pembawa unsur hara dalam tanah serta keseluruhan bagian tanaman. Kadar air selalu berubah sebagai respon terhadap faktor-faktor lingkungan dan gaya gravitasi. Karena itu contoh tanah dengan kadar air harus disaring, diukur, dan biasanya satu kali contoh tanah akan dianalisis untuk penerapan suatu sifat. (Hakim, dkk., 1986)

Kadar air (0) dihitung secara gravimetrik dengan satuan g / g, yaitu berat air yang terdapat di dalam suatu massa tanah kering (0 = tanah lembab-berat kering oven). (Pairunan, dkk., 1985) Cara penetapan kadar air tanah dapat digolongkan dengan beberapa cara penetapan kadar air tanah dengan gravimetrik, tegangan atau hisapan, hambatan listrik dan pembauran neutron. (Hardjowigeno, S., 1992)

Banyaknya kandungan air tanah berhubungan erat dengan besarnya tegangan air (moisture tension) dalam tanah tersebut. Kemampuan tanah dapat menahan air antara lain dipengaruhi oleh tekstur tanah. Tanah-tanah yang bertekstur kasar mempunyai daya menahan air yang lebih kecil dari pada tanah yang bertekstur halus. Pasir umumnya lebih mudah kering dari pada tanah-tanah bertekstur berlempung atau liat (Hardjowigeno, S., 1992).

Salah satu cara menyatakan bobot tanah ialah melalui karapatan jenis zarah tanah. Kerapatan jenis zarah ialah massa (bobot) suatu isi tanah yang hanya terdiri dari bagian-bagian padat dan dinyatakan dalam gram tiap sentimeter kubik. Jadi bila 1cm3 bagian tanah bobotnya 2.6 gram, maka kerapatan jenis zarahnya sama dengan 2.6 gram tiap cm3. (Goeswono, 1983)

Walaupun dijumpai kerapatan jenis zarah yang lebar, angka rata-rata untuk tanah mineral tidak berkisar jauh dari 2.6 hingga 2.75. Hal ini disebabkan karena kuarsa, fieldspar, dan silikat koloidal dengan kerapatan jenis seperti diatas merupakan penyusun utama dari tanah mineral. Kadang-kadang bila mineral-mineral berat seperti magnetit, zirkon, garnet, epidot, turmalin dan horblende merupakan mineral utama tanah, maka kerapatan jenis tanah melebihi 2.75. Harus diingat bahwa kehalusan zarah suatu mineral dan susunan dalam tanah tidak mempengaruhi kerapatan jenis zarahnya. (Goeswono, 1983)

Bahan organik sangat ringan dibandingakan dengan padatan mineral. Adanya bahan organik dalam tanah mempengaruhi kerapatan jenis zarah. Oleh sebab itu, lapisan olah tanah mempunyai kerapatan jenis zarah lebih rendah dari lapisan bawah. Lapisan olah yang mengandung banyak bahan organik mempunyai nilai KZJ lebih rendah dari 2.40. Untuk perhitungan sehari-hari KJZ lapisan olah dianggap sama dengan 2.65. (Goeswono, 1983)

Tekstur tanah adalah keadaan tingkat kehalusan tanah yang terjadi karena terdapatnya perbedaan komposisi kandungan fraksi pasir, debu dan liat yang terkandung pada tanah (Badan Pertanahan Nasional). dari ketiga jenis fraksi tersebut partikel pasir mempunyai ukuran diameter paling besar yaitu 2 – 0.05 mm, debu dengan ukuran 0.05 – 0.002 mm dan liat dengan ukuran 17 termasuk tanah lempung. Dan untuk tanah yang mempunyai batas mengalir lebih besar dari 300% ada kecenderungan lempung tersebut mengandung mineral montmorillonite. Disamping itu ada hubungan yang signifikan antara batas-batas Atterberg dengan kadar bahan organik, lempung, dan kandungan mineral montmorillonite. (Hardyatmo, 1992)

Permeabilitas adalah kecepatan masuknya air pada tanah dalam keadaan jenuh. Penetapan permeabilitas dalam tanah baik vertial makupun horizontal sangat penting peranannya dalam pengelolaan tanah dan air. Tanah-tanah yang mempunyai kecepatan permeabilitas lambat, diinginkan untuk persawahan yang membutuhkan banyak air. Perkiraan kebutuhan air bagi tanaman memerlukan pertimbangan-pertimbangan kehilangana air dari tanah melalui rembesan ke bawah dan ke samping. Selain itu bagi daerah berdrainase buruk atau tergenang memerlukan data kecepatan permeabilitas tanah agar perencanaan fasilitas drainase dapat dibuat untuk dapat menyediakan jumlah air dan udara yang baik bagi pertumbuhan tanaman. ( Santun dkk, 1980 )

Permeabilitas berhubungan erat dengan drainase. Mudah tidaknya air hilang dari tanah menentukan kelas drainase tanah tersebut. Air dapat hilang dari permukaan tanah maupun melalui presepan tanah. Berdasarkan atas kelas drainasenya, tanah dibedakan menjadi kelas drainase terhambat sampai sangat cepat. Keadaan drainase tanah menentukan jenis tanaman yang dapat tumbuh. Sebagai contoh, padi dapat hidup pada tanah-tanah dengan drainase buruk, tetapi jagung, karet, cengkeh, kopi dan lain-lain tidak akan tumbuh dengan baik kalau tanah tergenang air. ( Hardjowigeno, 2003)