Kerapatan Isi Dan Porositas [PDF]

Citation preview

Laporan Praktikum Dasar-dasar Ilmu Tanah KERAPATAN ISI DAN POROSITAS



NAMA



:



RAHMAT NUR



NIM



:



G111 15501



KELAS



:



DDIT – F



KELOMPOK



:



15



ASISTEN



:



NUR SYAHIRA BINTI TAHIR



LABORATORIUM KIMIA DAN KESUBURAN TANAH JURUSAN ILMU TANAH FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS HASANUDDIN MAKASSAR 2015



I. PENDAHULUAN



1.1 Latar Belakang Tanah ditemukan di mana-mana di sekitar kita dan mempunyai arti yang sangat penting bagi kehidupan manusia.



Kebanyakan orang tidak pernah berusaha



menentukan apakah tanah itu, dari mana asal dan sifatnya.



Mereka tidak



memperhatikan bagaimana tanah di suatu tempat berbeda dengan tanah di tempat lain.



Pasti sedikit saja atau bahkan tidak mungkin ada di antara kita yang



mengetahui sebab perbedaan ini (Hakim, 1986). Di dalam tanah terdapat sejumlah ruang pori-pori. Ruang pori-pori ini penting oleh karena ruang-ruang ini diisi oleh air dan udara. Air dan udara (gasgas) juga bergerak melalui ruang pori-pori ini. Jadi, penyediaan air untuk pertumbuhan tanaman dan jumlah air yang bergerak melalui tanah berkaitan sangat erat dengan jumlah dan ukuran pori-pori tanah (Hanafiah, 2010). Kondisi fisik tanah sangat menentukan aerase, drainase, dan nutrisi tanaman. Sifat fisik tanah juga berpengaruh oleh sifat kimia dan biologi tanah, di mana sifat-sifat fisik tanah tergantung pada jumlah, ukuran, bentuk, susunan, dan komposisi mineral dari partikel-partikel tanah, macam dan jumlah bahan organik, volume dan bentuk pori-pori pada waktu tertentu (Hardjowigeno, 2003). Beberapa sifat fisik yang sangat penting adalah Bulk Density, Particle Density, dan Porositas. Bahan organik memperkecil berat isi tanah karena bahan organik jauh lebih ringan daripada bahan mineral. Di samping itu bahan organik tanah dapat memperbesar porositas tanah. Berat dan ruang pori-pori tanah bervariasi dari satu horizon ke horizon yang lain, sama halnya dengan sifat-sifat tanah lainnya dan kedua variabel ini tentunya juga dipengaruhi oleh tekstur dan struktur tanah sebagai sifak fisik tanah (Madjid, 2007). Berdasarkan uraian di atas maka perlu dilakukan percobaan terhadap Bulk Density, dan Porositas pada tanah sehingga dapat diketahui sifat fisik tanah, sifat kimia dan biologi tanah yang terdapat dalam tanah.



1.2 Tujuan dan Kegunaan Tujuan dari praktikum ini adalah untuk menentukan nilai bulk density, dan Porositas tanah pada sampel tanah utuh. Kegunaan dari praktikum ini adalah sebagai bahan informasi kapasitas bulk density, dan Porositas tanah pada sampel tanah utuh.pada tanah sampel. Karena nilai bulk density dapat menggambarkan adanya lapisan pada tanah, pengolahan tanahnya, kandungan bahan organik dan mineral, porositas, daya memegang air, dan kemudahan tanah ditembus akar.



II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Kerapatan Isi (Bulk Density) Bulk density atau kerapatan isi menunjukkan perbandingan antara berat tanah kering dengan volume tanah termasuk volume pori-pori tanah. Bulk density merupakan petunjuk kepadatan tanah. Makin padat suatu tanah makin tinggi bulk density, yang berarti makin sulit meneruskan air atau menembus akar tanaman. Pada umumnya bulk density berkisar dari 1,1 – 1,6 g/cc beberapa jenis tanah mempunyai bulk density kurang dari 0,90 g/cc (misalnya tanah Andisol), bahkan ada yang kurang dari 0,10 g/cc (misalnya tanah gambut). Bulk density penting untuk menghitung kebutuhan pupuk atau air untuk tiap-tiap hektar tanah, yang didasarkan pada berat tanah perhektar (Hardjowigeno, 2003). Bobot isi tanah (Bulk Density) adalah ukuran pengepakan atau kompresi partikel-partikel tanah (pasir, debu, dan liat). Bobot isi tanah bervariasi bergantung pada kerekatan partikel-partikel tanah itu. Bobot isi tanah dapat digunakan untuk menunjukkan nilai batas tanah dalam membatasi kemampuan akar untuk menembus (penetrasi) tanah, dan untuk pertumbuhan akar tersebut. Berat isi merupakan suatu sifat tanah yang menggambarkan taraf kemampatan tanah. Tanah dengan kemampatan tinggi dapat mempersulit perkembangan perakaran, pori makro terbatas dan penetrasi air terhambat (Hanafiah, 2010). Nilai bulk density menggambarkan adanya lapisan padat pada tanah, pengolahan tanahnya, kandungan bahan organik dan mineral, porositas, daya menggenang air, sifat drainase dan kemudahan tanah ditembus akar. Besaran ini menyatakan bobot tanah, yaitu padatan air persatuan isi. Yang paling sering di pakai adalah bobot isi kering yang umumnya disebut bobot isi saja. Nilai bobot isi dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya pengolahan tanah, bahan organik, pemadatan alat-alat pertanian, tekstur, struktur, dan kandungan air tanah. Nilai ini banyak dipergunakan dalam perhitungan seperti dalam penentuan kebutuhan air irigasi pemupukan dan, pengolahan tanah (Hakim, 1986). Bobot isi tanah bervariasi bergantung pada kerekatan partkel-partikel yang dimiliki tanah. Bobot isi tanah dapat digunakan untuk menunjukkan suatu nilai



batas tanah dalam membatasi atau mengurangi kemampuan akar untuk menembus (penetrasi) tanah,dan untuk pertumbuhan akar tersebut (Buckman, 1982). Bulk density merupakan petunjuk kepadatan tanah. Makin padat suatu tanah makin tinggi bulk density, yang berarti makin sulut meneruskan air atau ditembus akar tanaman. Tanah yang lebih padat memilki bulk density yang lebih besar dari tanah yang sama tetapi kurang padat. Pada umumnya tanah lapisan atas pada tanah mineral mempunyai bulk density yang lebih rendah dibandingkan dengan tanah dibawahnya. Nilai bulk density tanah mineral berkisar 1-0,7 gr/cm3, sedangkan tanah organik umumnya memiliki bulk density antara 0,1-0,9 gram/cm3 (Islami,1995). 2.2 Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Bulk Density Bulk density dipengaruhi oleh tekstur, struktur dan kandungan bahan organik.Bulk Density dapat cepat berubah karena pengolahan tanah dan praktek budidaya. Faktor-faktor yang mempengaruhi nilai Bulk Density salah satunya adalah Bahan organik tanah, tanah dengan kandungan bahan organik tinggi akan memiliki nilai Bulk Density rendah begitu pula sebaliknya, selain itu Bulk Density dipengaruhi oleh tekstur tanah, kadar air tanah dan bahan mineral tanah (Sutedjo, 2002). Nilai dari suatu berat volume Bulk Density dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya kandungan bahan organik tanah, porositas dan kepadatan tanah. Untuk tanah



berstruktur halus mempunyai porositas tinggi dan berat



tanah yang lebih rendah dibandingkan tanah berpasir. Bahan organik memperkecil berat volume tanah, karena bahan organik jauh lebih ringan dari pada mineral dan bahan organik



yang akan memperbesar porositas yang dimiliki oleh tanah



tersebut (Hardjowigeno, 2003). Tanah organik memiliki kerapatan massa yang sangat rendah dibanding dengan tanah-tanah mineral. Variasi-variasi yang ada perlu diperhatikan tergantung pada bahan organik dan kelembaban tanah. Berat isi menggambarkan keadaan, struktur dan porositas tanah. Pengaruh sifat-sifat fisik tanah tersebut dapat dinilai dari kaitan-kaitan pertumbuhan tanaman dengan berat isi tanah. Bahan organik memperkecil berat isi karena bahan organik jauh lebih ringan dari pada mineral, dan bahan organik memperbesar porositas tanah (Madjid, 2007).



Semakin masuk ke dalam profil tanah, kerapatan massa tanah semakin naik. Tampaknya ini akibat dari kandungan bahan organik yang rendah dan penimbunan alat yang disebabkan oleh berat lapisan atasnya (Sutedjo, 2002). Adapun faktor lain yang mempengaruhi Bulk density yaitu kandungan kadar air apabila suatu daerah memiliki kandungan kadar air yang tinggi maka bulk density di daerah tersebut dapat di pastikan rendah. Menyatakan bahwa Bulk density dan kadar air berbanding terbalik , hal ini dibuktikan apabila tanah dapat menyerap air yang banyak sehingga tanah akan susah untuk memadat dikarenakan di dalam agregata tanah banyak menyimpan air, kadar air erat hubungannya dengan tekstur tanah apabila tanah memiliki tekstur pasir maka tanah ini memiliki kandungan bahan organik yang banyak sehingga tanah yang bertekstur liat mempunyai daya melewatkan air yang lambat sehingga air akan tersimpan di dalam agregat tanah sebaliknya tanah yang memiliki kandungan bahan organik sedikit (Madjid, 2007). 2.3 Hubungan Bulk Density Terhadap Produktivitas Tanaman Bulk density merupakan petunjuk kerapatan tanah. Makin padat suatu tanah makin tinggi bulk densitynya, makin sulit meneruskan air atau di tembus akar tanaman. Bulk density penting untuk menghitung kebutuhan pupuk atau air untuk tiap hektar tanah, yang didasarkan pada berat tanah per hektar (Hardjowigeno, 1992). Bulk density sangat berpengaruh terhadap produktivitas tanaman karena berhubungan bahan organik di dalam tanah. Dimana semakin banyak bahan organik di dalam tanah maka semakin tinggi bulk densitynya dan semakin besar pengaruhnya terhadap pertumbuhan tanaman. Selain itu, kita ketahui bahwa bulk density mempunyai hubungan timbal balik dengan porositas (Islami, 1995). Dimana semakin tinggi bulk density di dalam tanah maka semakin rendah porositas di dalam tanah maka semakin baik pula dijadikan media yang baik untuk melangsungkan kehidupan tanaman untuk mencapai produktivitas yang tinggi. Semakin tinggi porositas tanaman maka semakin kecil kemungkinan tanaman untuk hidup lama karena akar tidak dapat menahan batang (Madjid, 2007).



2.4 Porositas Pori tanah adalah ruang antara butiran padat tanah yang pada umumnya pori kasar ditempati udara dan pori kecil ditempati air. Porositas tanah adalah persentase volume tanah yang ditempati butiran padat (Hanafiah, 2004). Tanah dengan struktur lemah atau kersai pada umumnya mempunyai porositas yang terbesar. Pengolahan tanah untuk sementara waktu dapat memperbesar porositas, namun dalam jangka waktu yang lama akan menyebabkan turunnya porositas. Oleh karena itu, untuk memperbesar porositas tanah tindakan yang perlu dilakukan adalah dengan penambahan bahan organik atau melakukan pengolahan tanah secara minimum. Pengolahan tanah berlebih akan menyebabkan rusaknya struktur tanah. Nilai porositas dapat diperoleh jika diketahui nilai bulk density dan nilai partikel densitynya (Hardjowigeno, 2003). Pori tanah jika dalam keadaan basah seluruhnya akan terisi oleh air, baik pori mikro, pori meso atau pun pori makro. Sebaliknya pada keadaan kering, pori makro dan sebagian pori meso terisi udara. Jumlah ruang pori sebagian besar ditentukan oleh susunan butir padat. Kalau letaknya satu sama lain cenderung erat seperti pada pasir dan sub soil padat, porositasnya rendah. Jika tersusun dalam agregat yang bergumpal seperti yang kerap kali terjadi pada tanah bertekstur sedang, yang besar kandungan bahan organiknya, ruang pori persatuan volume tinggi. Perbedaan besar jumlah ruang pori berbagai keadaan tanah tergantung pada keadaan tanah (Madjid, 2007). 2.5 Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Porositas Tanah Porositas tanah dipengaruhi oleh kandungan bahan organik, struktur tanah, tekstur tanah, kandungan air dan bulk density. Porositas tanah tinggi kalau bahan organik tinggi. Tanah-tanah dengan struktur granuler atau remah, mempunyai porositas yang lebih tinggi daripada tanah-tanah dengan struktur massive (pejal). Tanah dengan tekstur pasir banyak mempunyai pori-pori makro sehingga sulit menahan air Sebaliknya, pada top-top soil bertekstur halus, memiliki lebih banyak ruang pori total yang sebagian besar terdiri pori-pori kecil. Hasilnya adalah tanah dengan kapasitas memegang air yang besar (Hardjowigeno, 2003). Porositas butir pasir tunggal rendah dan sangat berhubungan dengan tekstur. Tanah dengan tekstur halus mempunayai kisaran ukuran dan bentuk partikelnya



yang luas. Partikel dibungkus tertutup dan tanah selalu mempunyai ped. Tanah dengan struktur ped mempunyai ruang pori sebab ruang-ruang antar partikel tekstur dan antara ped. Tanah permukaan yang berpasir mempunyai volume yang lebih sedikit ditempati oleh ruang pori. Ruang pori total pada tanah berpasir mungkin rendah, tetapi mempunyai proporsi yang besar yang disusun daripada komposisi pori-pori yang besar yang sangat efisien dalam pergerakan air dan udara. Pada tanah yang lembab dengan drainase yang baik ruang-ruang pori yang selalu dipenuhi udara, konsekuensinya mereka disebut pori-pori aerase atau makropori. Pori-pori yang kecil selalu cenderung dipenuhi air dan biasanya disebut kapiler (Madjid, 2010). 2.6 Hubungan Porositas Tanah Terhadap Produktivitas Tanaman Porositas sangat berpengaruh terhadap kesuburan tanah karena dimana jika pori didalam tanah kuang maka kurang udara/oksigen didalam tanah. Adapun beberapa pengaruh jika tanah memiliki pori yang baik : Memaksimalkan penyerapan air, memberi banyak persediaan air dalam tanah, mengurangi resiko air tergenang, menampung air hujan sehingga tidak terbuang kelaut sia-sia, menyelamatkan kehidupan biota tanah, dll. Dengan adanya porositas tanah yang baik maka pertumbuhan tanaman juga baik karena banyak persediaan air dalam tanah, sehingga pertumbuhan tanaman beserta hasil produksinya banyak dan memiliki kualitas yang baik, produktivitas tanaman pertanian bisa meningkat dan lebih memajukan pertanian (Pairunan, 1997).



III. METODOLOGI 3.1  Tempat dan Waktu Pelaksanaan praktikum pengamatan kerapatan isi dan pororsitas dilaksanakan di Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah, Jurusan Ilmu Tanah Fakultas Pertanian Universitas Hasanuddin, Makassar pada hari Jumat, 20 November 2015, pukul 08.00 WITA sampai selesai. 3.2  Alat dan Bahan Alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah ring sampel, palu dan ring drivers (peralatan untuk memasukkan ring sampel kedalam tanah), piston beban berdiameter 1 mm lebih kecil dari pada diameter dalam ring sampel, beban seberat 5 kg, pisau atau gergaji besi berpegangan, karet penyambung, stopwatch, dan lup. Bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah sampel tanah utuh dengan agregasi yang baik, dan air. 3.3  Prosedur Kerja 3.3.1 Penetapan Berat Isi (Bulk Density) Prosedur kerja praktikum kerapaatn isi dan porositas adalah sebagai berikut : 1.



Menimbang sampel tanah utuh yang terdapat didalam ring sampel.



2.



Memasukkan sampel tanah utuh yang terdapat pada ring sampel kedalam oven.



3.



Mengeringkan sampel tanah utuh selama 3 x 24 jam.



4.



Mengeluarkan sampel tanah dari oven.



5.



Menghitung nilai Bulk Density dengan persamaan, sebagai berikut : Pb = Mko/Vt



3.3.2 Penetapan Porositas Tanah Prosedur kerja praktikum kerapaatn isi dan porositas adalah sebagai berikut : 1. Menghitung Porositas dengan persamaan : f = 1 – (Pb/Os)



IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Berdasarkan pengamatan dan perhitungan yang telah dilakukan maka diperoleh hasil sebagai berikut : Tabel 10.1 Hasil Perhitungan Berat Isi Tanah Berat isi (BI) / Bulk Density



Kriteria Berat Isi



(g.cm)-3 1,037



Sedang



Sumber: Data Primer Setelah Diolah, 2015 Tabel 10.2 Hasil Perhitungan Porositas Tanah Lapisan I Sumber: Data Primer Setelah Diolah, 2015



Porositas 43,7%



4.2 Pembahasan Berdasarkan hasil pengamatan yang telah dilakukan pada percobaan bulk density diperoleh hasil berat isi (BI) bulk density yaitu 1,037 g/cm 3 dengan criteria berat isi yaitu sedang. Hal ini sesuai dengan pendapat Hardjowigeno (2003) faktor yang dapat mempengaruhi berat isi tanah berkisar 1,0 -1,6 gr/cm3. Tanah organik memiliki nilai Bulk density yang lebih mudah, misalnya dapat mencapai 0,1 gr/cm3 – 0,9 gr/cm3 pada bahan organik. Bulk density atau kerapatan massa tanah banyak mempengaruhi sifat fisik tanah, seperti porositas, kekuatan, daya dukung, kemampuan tanah menyimpan air drainase, dll. Sifat fisik tanah ini banyak bersangkutan dengan penggunaan tanah dalam berbagai keadaan. Dari hasil pengamatan mengenai tanah inseptisols diperoleh hasil bahwa besar porositasnya adalah 43,7 %, ini menunjukkan pada tanah ini mempunyai porositas yang rendah. Hal ini disebabkan karena pada tanah inseptisols memiliki banyak mineral-mineral kecil. Hal ini disebabkan oleh pengaruh bulk densitynya.  Secara



tidak langsung bulk density tersebut sangat mempengaruhi porositas tanah. Selain itu, partikel density juga sangat mempengaruhi porositas tanah tersebut karena juga dipengaruhi dengan keberadaan mineralnya. Hal ini sesuai dengan pendapat Hakim, (1986) yang menyatakan bahwa tanah Porositas suatu lapisan tanah juga dipengaruhi oleh ada tidaknya  perkembangan struktur granular pada tiap lapisan horizon tanah yang akan memberikan hasil porositas total yang tinggi dan dapat meningkatkan jumlah pori mikro dan pori makro suatu lapisan tanah.



III. KESIMPULAN DAN SARAN



5.1 Kesimpulan Berdasarkan hasil praktikum telah kami lakukan, maka dapat diperoleh kesimpulan bahwa tanah lebih padat mempunyai Bulk density yang lebih besar dari pada tanah mineral bagian atas mempunyai kandungan Bulk Density yang lebih rendah dibandingkan tanah dibawahnya. Bulk density di lapangan tersusun atas tanah-tanah mineral yang umumnya berkisar 1,0 -1,6 gr/cm 3. Bulk density diperoleh hasil beratisi (BI) bulk density yaitu 1,037 g/cm3 dengan kriteriab eratisi yaitu sedang. Tanah inseptisols memiliki porositas sebesar 39 % yang disebabkan karena keberadaan mineral–mineral cukup besar dalam tanah tersebut. Faktor faktor yang mempengaruhi porositas adalah iklim, kelembaban dan struktur tanah. 5.2 Saran Sebaiknya dalam praktikum ini dilakukan dengan baik dan benar, dan perintahnya harus jelas agar mahasiswa dapat mengambil data dengan baik guna untuk mempermudah dalam pembuatan laporan.



DAFTAR PUSTAKA



Bukman, H.D. and N.C. Brady. 1982. The Nature and Properties Of Soil Maxwell Matmilin: New York. Hakim. 1986. Dasar-Dasar Ilmu Tanah. Jakarta: PT. Dunia Pustaka Jaya. Hanafiah, A.K. 2004. Dasar-Dasar Ilmu Tanah. Jakarta: PT. Raja Grafindo Persada. Hanafiah, A.K. 2010. Rancangan Percobaan Teori dan Aplikasi. Fakultas Pertanian Universitas Sriwijaya. Palembang Hardjowigeno, S. 1992. Ilmu Tanah. Penerbit Akademika Pressindo ; Jakarta. Hardjowigeno, S. 2003. Ilmu Tanah. Jakarta: Penerbit Akademika Pressindo. Madjid, A. 2007. Dasar-Dasar Ilmu Tanah. Bahan Ajar Online Fakultas Pertanian Universitas Sriwijaya. Palembang Islami, T. Dan Utomo, W.H. 1995. Hubungan Tanah, Air dan Tanaman. IKIP Semarang Press. Semarang. Pairunan. 1997. Dasar-Dasar Ilmu Tanah. Makassar: Badan Kerjasama Perguruan Tinggi Negeri Indonesia Timur. Sutedjo, M. M. 2002. Pupuk dan Cara Pemupukan. Jakarta : Rineka Cipta



LAMPIRAN



Perhitungan Nilai Porositas pada Sampel Tanah Utuh Diketahui



= 1,037gr/cm3



: Bulk Density



Partikel Density= 1,849 gr/cm3 Ditanyakan



: Porositas .......?



Penyelesaian : Porositas



= ( 1 – BD/PD ) x 100 % = ( 1 – 1,037 / 1,849 ) x 100 % = ( 1 – 0,563 ) x 100 % = 0,437 x 100 % = 43,7 %



Perhitungan Nilai Bulk Density pada Sampel Tanah Utuh Diketahui



: Berat tanah dengan ring



= 266,6 gram



Berat ring sampel



= 118,8 gram



Jari-jari



= 2,75 cm



Tinggi



= 2,75 cm







= 3,14



Ditanyakan : Bulk density….? Penyelesaian : BD =



berat tanah kering oven gram/cm 3 volume tanah



Berat tanah kering oven



= 266,6 gram – 118,8 gram



= 147,8 gram  



Volume tanah



¿ π r 2t = 3,14 x (2,75)2 x 6 = 142,47



Bulk Density



=



147,8 gram/cm3 142,47



= 1,037 gram/cm3