SOIL PHYSIC
Reading Material Brady. The Elements of Nature and Properties of Soil Rattan & Shukla. 2004. Principles of Soil Physic
Foto: Dwi Priyo Ariyanto
Main Material
Time
Climate
SOIL Topography
Organism
TANAH Padat
Cair
Udara
Padat ¾Mineral Î bahan terlapukkan g Î hasil dekomposisi p ¾Bahan organik
Udara ¾Udara dalam tanah Î pori makro ¾uap air dalam tanah
Cair ¾Air Kapiler Î Pori mikro/kapiler ¾Air kristal ¾Air gravitasi
1
Why Soil Physics must be learn
Fisika Tanah (SOIL PHYSICS) Î ilmu yang mempelajari keadaan dan perpindahan (perubahan) segala bentuk bahan dan energi di dalam tanah permukaan
Air tanah
TANAH Î Sumber hara dan air bagi tanaman Î Saluran antara permukaan tanah dan air Î Sebagai penyaring dan penyangga
At Atmosphere h
Zona perakaran
?
tanaman aliran 7
8
Tanah sangat kompleksÎ kompleksÎ perlu dipelajari dan dipahami prinsip fisika tanah, e.g e.g.: .:
O
• Partikel tanah berbentuk bola • Pori tanah perpaduan dari pipapipa p p -p pipa p kapiler p • Tanah adalah homogenitas
Perlu informasi: y Warna y Tekstur Tanah Tekstur Tanah y Struktur Tanah
A Setiap horison pada seluruh profil tanah
y Konsistensi y Pori 9
1
C
Kesuburan tanah 1. Chemistry Î cukup hara 2. Biology Î cukup organisme 3. Physic Î tercukupi dan keseimbangan antara air dan udara dalam tanah
Fase padat tanah dipengaruhi oleh: ¾Soil texture ¾Chemistry and mineralogy ¾Bentuk dan luas permukaan partikel tanah ¾Soil structure Antar padatan terdapat ruang Î pori (pore pore): ): 1.Macro 1. Macro pore Î air 2.Micro 2. Micro pore Î water (moist) 2
R
B
Tanaman dapat tertancap (secara fisik/mekanik) pada padatan
11
CRUMB (remah)
• Air Î sebagai pelarut dan pengangkut (dissolver and transponder) transponder) hara • Udara Î pernafasan akar
12
2
Atmosphere Hidrosphere Air 25 %
Water 25 % Mineral 45% organic 5%
Biosphere Litosphere
13
14
SOIL TEXTURE Î Relative comparison of soil single particle Î Relative comparison between sand, silt and clay Sand Silt
Soil particle = Varied size components
Tekstur tanah sangat penting karena berkaitan dan berdampak pada: - soil structure - aeration - water holding capacity - water movement - nutient storage and soil chemistry - etc
Clay 15
16
Tekstur geluhan (Loam (Loam texture) texture) comparison of sand, silt and clay is balance Sand (45 %)
Silt (30 %)
Clay (25 %)
Mudah mengolah Penyerapan (perpindahan) air baik Loam soil (physic physic)) belum tentu subur ÎDasar subur fisik pada struktur tanah 17 ÎTanah remah
? How to know and measure soil particle size Batu (Stones and cobbles) cobbles) Î > 64 mm (diameter (diameter)) Kerikil (Gravel (Gravel ) Î 2 mm – 64 mm Pasir (Sand (Sand)) Debu (Silt (Silt)) Lempung (Clay (Clay))
Î Î Î
.05 – 2 mm .002 – .05 mm < .002 mm
18
3
SEBARAN UKURAN FRAKSI TANAH
?
19
20
Partikel Ukuran
Jumlah
Permukaan spesifik
Size (μ (μm) Particle / gr Spesific surface (cm2/g) 20 2000 – 200 5 x 102 5 200 200 – 20 5 x 10 20 – 2 2 – 0.2
5 x 106 5 x 1011
2000 20,000 – 20 m2
21
Primary Particle Particle Single Circle
Fraksi maya (Pseudo / sham particle) Î fraksi debu atau lempung yang membentuk ukuran partikel lebih besar Etc. “Pseudosand/Shamsand Pseudosand/Shamsand”” (Pasir maya) Î Fraksi debu yang membentuk fraksi pasir
22
“Skeleton Skeleton” ”
Sand
Silt Clay 23
24
4
STOKES LAW Kecepatan partikel (fraksi) yang mengendap melalui media cair tergantung pada faktor ketetapan dan diameter fraksi
“Skeleton Skeleton”” membentuk agregat karena: ¾ Organic matter ¾ Clay Î fraksi tunggal primer ¾ Sesquioksida (Al and Fe oxida / hydroxida) hydroxida)
Gaya yang bekerja pada partikel adalah percepatan gravitasi, gaya mengapung dan gaya gesek
¾ Alofan Al f (Oksida (Ok id Si amorff / k koloid) l id)
25
V=
v dp d g r η
2(dp − d) g r 2 9η
Î Partikel terbesar mengendap terlebih dahulu dalam larutan
Cara pengukuran (analisis): 1. Analisis mekanik 2. Metode perasaan
: velocity : density of particle : density of liquid : gravity acceleration : radius of particle : viscosity of liquid
Analisis laboratorium: 1. Metode Hydrometer 2. Metode Pemipetan
27
28
USDA Textural Triangle
Segitiga tekstur terbagi atas 12 kelas, yaitu: yaitu: ‐Pasir ‐Pasir geluhan ‐Geluh pasiran ‐Geluh lempung pasiran ‐Lempung pasiran i ‐Lempung
26
‐Lempung debuan ‐Geluh lempungan ‐Geluh ‐Geluh lempung debuan ‐Geluh G l h debuan d b ‐Debu
Contoh mencari kelas tekstur dalam SEGITIGA TEKSTUR 29
5
Pengaruh umum sebaran fraksi pada beberapa sifat tanah Pasir
Debu
Lempung
Rendah
Sedang – tinggi
Tinggi
Baik
Sedang
Jelek
Tingkat drainase
Tinggi
Lambat – sedang
Sangat lambat
g Tingkat BOT
Tinggi – gg sedang g
Sifat Kapasitas menahan air Aerasi
Rendah
Sedang g – tinggi gg
Dekomposisi BO
Cepat
Sedang
Lambat
Potensi kembang‐kerut
Sangat rendah
Rendah
Sedang – sangat tinggi
Potensi pelindian polutan
Tinggi
Sedang
Rendah
Kemampuan menyimpah unsur hara
Rendah
Sedang – tinggi
Tinggi
Resistensi perubahan pH
Rendah
Sedang
Tinggi 31
6
