26/03/2010

1

Dwi Priyo AriyantoDwi Priyo Ariyantohttp://www.ariyanto.staff.pertanian.uns.ac.id

http://www.ilmutanahuns.wordpress.com

Email: dp_ariyanto@yahoo.com Facebook: Dwi Priyo Ariyanto

SOIL PHYSICSOIL PHYSIC

Reading MaterialReading MaterialBrady. The Elements of Nature and Properties of SoilBrady. The Elements of Nature and Properties of SoilRattan & Shukla. 2004. Principles of Soil PhysicRattan & Shukla. 2004. Principles of Soil Physic

Main MaterialMain Material

OrganismOrganism

ClimateClimate

TopographyTopography

TimeTime

SOILSOIL

TANAHTANAH

PadatPadat CairCair UdaraUdaraPadatPadatMineralMineral bahan terlapukkanbahan terlapukkanBahan organikBahan organik hasil dekomposisihasil dekomposisi

CairCairAir KapilerAir Kapiler Pori mikro/kapilerPori mikro/kapilerAir kristalAir kristalAir gravitasiAir gravitasi

UdaraUdaraUdara dalam tanahUdara dalam tanah pori makropori makrouap air dalam tanahuap air dalam tanah

26/03/2010

2

7

Fisika Tanah (SOIL PHYSICS)Fisika Tanah (SOIL PHYSICS)ilmu yang mempelajari keadaan danilmu yang mempelajari keadaan dan

perpindahan (perubahan) segala bentukperpindahan (perubahan) segala bentukbahan dan energi di dalam tanahbahan dan energi di dalam tanah

Zona perakaranZona perakaran

permukaanpermukaan

Air tanahAir tanah

tanamantanaman

AtmosphereAtmosphere

aliranaliran

8

TANAHTANAHSumber hara danSumber hara dan

air bagi tanamanair bagi tanamanSaluran antaraSaluran antara

permukaan tanahpermukaan tanahdan airdan air

Sebagai penyaringSebagai penyaringdan penyanggadan penyangga

Why Soil Physics must be learnWhy Soil Physics must be learn ??

9

Tanah sangat kompleksTanah sangat kompleks perlu dipelajariperlu dipelajaridan dipahami prinsip fisika tanah,dan dipahami prinsip fisika tanah, e.ge.g.:.:

••Partikel tanah berbentukPartikel tanah berbentukbolabola

••Pori tanah perpaduan dariPori tanah perpaduan daripipapipa--pipa kapilerpipa kapiler

••Tanah adalah homogenitasTanah adalah homogenitas

Karakterisasi Morfologi Tanah

Perlu informasi:WarnaTekstur TanahStruktur TanahKonsistensiPori

Setiap horisonpada seluruhprofil tanah

11

Fase padat tanah dipengaruhi oleh:Fase padat tanah dipengaruhi oleh:Soil textureSoil textureChemistry andChemistry and mineralogymineralogyBentuk dan luas permukaan partikel tanahBentuk dan luas permukaan partikel tanahSoil structureSoil structure

12

Antar padatan terdapatAntar padatan terdapatruangruang poripori ((porepore):):1.1.Macro poreMacro pore gasgas2.2.Micro poreMicro pore waterwater(moist)(moist)

12

Kesuburan tanahKesuburan tanah1.1. ChemistryChemistry cukup haracukup hara2.2. BiologyBiology cukup organismecukup organisme3.3. PhysicPhysic tercukupi dan keseimbangantercukupi dan keseimbangan

antara air dan udara dalam tanahantara air dan udara dalam tanah

Tanaman dapat tertancapTanaman dapat tertancap(secara fisik/mekanik)(secara fisik/mekanik)pada padatanpada padatan

CRUMBCRUMB (remah)(remah)

•• AirAir sebagai pelarut dan pengangkutsebagai pelarut dan pengangkut((dissolver and transponderdissolver and transponder) hara) hara

•• UdaraUdara pernafasan akarpernafasan akar

26/03/2010

3

13

AtmosphereAtmosphere

HidrosphereHidrosphere

BiosphereBiosphereLitosphereLitosphere

Mineral45%

Air 25 %

Water25 %

organic5%

Hubungan Massa dan Volume daribagian-bagian penyusun tanah.

• Tanah adalah benda yg komplek danheterogen.

14

gas

Padat

Cair

Gbr. Skema hub antara ketiga fase tnhdlm Massa dan Volume

Mu - - VuVf

Mt - Ma - - Va Vt

Mp - - Vp

15

padat

udara

air

Keterangan gbr.- Vu = volume udara- Va = volume air- Vp volume padat- Vf = volume pori (udara + air)- Vt = volume total (Vu+Va+Vp)- Mu = masa udara(dianggap 0)- Ma = massa air- Mp = massa padat(partikel tanah)- Mt =massa total (Mu+Ma+Mp)

16

3.......... cmgVp

Mpp

Kerapatan Jenis Tanah(BJ)

• Kerapatan Jenis (=bobot jenis)(= particleDensity) (ρp), adalah bobot bagian padatdibagi dengan volume bagian padat dari tanahtersebut.

• BJ : 2,6 – 2,7 g.cm-3, bila semakin banyakkandungan BO, nilai BJ semakin kecil.

17

Berat Volume (BV) (=Bulk Density)(ρb)

• Adalah berat bagian padat atau sehari-haridisebut dg berat tanah kering dibagi dg volumetotal, termasuk volume butir-butir padat danvolume ruang pori.

• Nilai ρb lebih kecil dari ρp, nilainya pada tnhgeluh atau tnh lempung : 1,1 g.cm-3

pada tanah pasir : 1,6 g.cm-3

• Struktur tanah berpengaruh thd nilai beratvolume ini.

18

26/03/2010

4

Rumusnya :

3.

cmg

VaVuVp

Mpb

Faktor-faktor yg mempengaruhiBerat Volume (BV) :

1. Pengolahan tanah2. Bahan organik3. Pemadatan4. Tekstur5. Struktur6. Kandungan air• Nilai ini banyak dipergunakan utk

penghitungan : kebutuhan air irigasi,pemupukan, pengolahan tanah dll.

20

Porositas TanahDi dalam tanah terdapat ruang-ruang di

antara partikel penyusun tanah, yang biasadisebut pori-pori tanah.

Pori-pori tanah umumnya sebagian terisi airdan sebagian terisi udara (gas).

Ketersediaan air, udara bagi tanaman danjumlah air yang bergerak di dalam tanahberkaitan erat dengan jumlah dan ukuranpori tanah.

21

• Jumlah dan komposisi ruang poridalam tanah berbeda-beda dari suatutempat dengan tempat lainnya.

• Demikian pula akan berbeda antarasatu horizon dengan horizon lainnya.

• Jumlah dan komposisi ruang pori tanahdipengaruhi oleh tekstur dan strukturtanah.

22

Porositas Tanah (n)Rumusnya :

Porositas tanah atau volume ruang pori total bisadirumuskan dalam bentuk lain yi:

Vt

Vf

VaVuVp

VaVun

%100X

TanahJenisBerat

VolumeBerat0,1

p

b

n

Nilai f berkisar 30%-60% atau 0,3 – 0,6

• Tanah bertekstur halus mempunyaipersentasi ruang pori total lebih tinggi drpd tnh bertekstur kasar.

• Porositas total tidak menunjukkandistribusi ukuran pori.

26/03/2010

5

Distribusi ukuran pori

• Menurut ukurannya ruang pori total tdr:1. Ruang pori kapiler, dapat memegang air

serta pergerakannya dengan gaya kapiler.2. Ruang pori non kapiler, air dlm ruang pori

ini dpt bergerak sbg air perkolasi shgdisebut juga pori drainase.

TUGAS1. Jika diketahui berat volume tanah (BV) = 1,1 gr/cm3,

tebal lapisan tanah 20 cm. Hitunglah berapa berat tanahdengan luas 1 ha

2. Jika diketahui berat jenis tanah 2,5 gr/cm3, berapaporositas total tanah

3. Dalam suatu penelitian tentang pengaruh pupuk ureaterhadap hasil tanaman cabe dibutuhkan pot dengan isi10 kg tanah (BV = 1,1 gr/cm3). Dosis pupuk urea adalah200 kg/ha. Hitunglah berapa gram kebutuhan pupuk ureauntuk setiap pot ?

Catatan : no 1, 2 dan 3 saling berkaitan