Biologi Tanah PENGAMBILAN CONTOH TANAH DAN OBSERVASI FISIKOKIMIA TANAH

Ini adalah hasil praktikumku di semester 5, sekalian ngsave data biar gak ilang kali yaa.. ^_^
Tapi daftar pustakanya tidak aku post ya.hhaha :D

PRAKTIKUM I

PENGAMBILAN CONTOH TANAH DAN OBSERVASI FISIKOKIMIA TANAH

A.   PENDAHULUAN

1.    Latar Belakang

Tanah merupakan bagian vital bagi kehidupan di bumi karena tanah mendukung kehidupan makhluk hidup, baik tumbuhan, hewan darat, maupun organisme lainnya. Tanah merupakan habitat hidup bagi organisme. Bagi tumbuhan, tanah menyediakan hara dan air sekaligus penopang akar. Sedangkan bagi hewan darat, tanah menjadi lahan untuk hidup dan bergerak.

Komposisi tanah berbeda-beda pada satu lokasi dengan lokasi yang lain. Tanah terdiri dari lapisan-lapisan yang disebut horizon tanah.  Setiap horizon memiliki sifat fisik, kimiawi, dan biologi yang dapat berbeda.

Tekstur tanah ditentukan oleh komposisi tiga partikel pembentuk tanah yaitu pasir, debu, dan liat. Tanah berpasir didominasi oleh pasir, tanah berliat didominasi oleh liat. Tanah dengan komposisi pasir, debu, dan liat yang seimbang disebut tanah lempung.

Struktur tanah merupakan karakteristik fisik tanah yang terbentuk dari komposisi antara agregat (butir) tanah dan ruang antaragregrat. Tanah tersusun atas tiga fasa, yaitu fasa padatan, fasa cair, dan fasa gas. Fasa cair dan gas mengisi ruang antaragregat. Struktur tanah tergantung dari imbangan ketiga faktor penyusun ini. Ruang antaragregrat disebut sebagai porus (jamak: pori).

Pengambilan sampel tanah dan observasi fisikokimia tanah berguna untuk mengidentifikasi sifat fisik dan kimia tanah dan akhirnya akan mengetahui kualitas tanah. Pengambilan contoh tanah dapat dilakukan dengan 2 teknik dasar yaitu teknik pengambilan tanah secara utuh dan teknik pengambilan contoh tanah secara tidak utuh. Pengambilan sampel tanah ini disesuaikan dengan sifat-sifat yang akan diteliti. Pada praktikum kali ini  praktikan ingin mengetahui kadar lengas, kelas tekstur tanah, struktur, kadar bahan organik tanah, laju  infiltrasi, dan pH tanah.

2.    Tujuan Praktikum

1)    Mengetahui cara pengambilan contoh tanah.

2)    Menentukan kadar lengas, kelas tekstur tanah, struktur, kadar bahan organik tanah, laju  infiltrasi, dan pH tanah.

3)    Menjelaskan faktor-faktor yang memengaruhi kadar lengas, kelas tekstur tanah, struktur, kadar bahan organik tanah, laju  infiltrasi, dan pH tanah.

B.   TINJAUAN PUSTAKA

1.    Pengertian Tanah

Tanah adalah lapisan permukaan bumi yang secara fisik berfungsi sebagai tempat tumbuh dan berkembangnya perakaran penopang tumbuh tegaknya tanaman dan menyuplai kebutuhan air dan udara, secara kimiawi berfungsi sebagai gudang hara dan sumber penyuplai hara atau nutrisi (meliputi: senyawa organik dan anorganik sederhana dan unsur-unsur essensial seperti N, P, K, Ca, Mg, S, Cu, Zn, Fe, Mn, B, dan Cl), dan secara biologi berfungsi sebagai habitat biota (organisme) yang berpartisipasi aktif dalam penyediaan hara tersebut dan zat-zat aditif (pemacu tumbuh, proteksi) bagi tanaman, yang ketiganya secara integral mampu menunjang produktivitas tanah untuk menghasilkan biomass dan produksi baik tanaman pangan, tanaman obat-obatan, industri perkebunan, maupun kehutanan.

2.    Sifat-Sifat  Fisika Tanah

Dalam menilai kesuburan suatu tanah maka sifat fisika tanah mempunyai peranan yang penting di samping sifat kimia. Sifat-sifat fisika itu yaitu tekstur tanah, struktur tanah, konsistensi tanah, warna tanah, temperatur tanah, tata air dan udara tanah. Sifat-sifat fisika ini bisa berubah dengan adanya pengolahan tanah. Dengan pengolahan tanah ini strukturnya menjadi baik sehingga akan membantu berfungsinya faktor pertumbuhan tanaman secara optimal (Sarief, 1979).

Struktur tanah merupakan susunan  ikatan partikel  tanah  satu  sama  lain. Ikatan  tanah  berbentuk  sebagai  agregat  tanah.  Apabila  syarat  agregat  tanah terpenuhi maka dengan sendirinya tanpa sebab dari luar  disebut  ped,  sedangkan ikatan  yang  merupakan  gumpalan  tanah  yang  sudah   terbentuk  akibat penggarapan  tanah  disebut  clod.  Untuk  mendapatkan  struktur tanah yang baik dan valid  harus  dengan  melakukan  kegiatan  di lapangan,  sedang laboratorium relatif  sukar  terutama  dalam  mempertahankan  keasliannya  dari bentuk agregatnya. Pengamatan di lapangan pada umumnya didasarkan atas tipe struktur, kelas struktur dan derajat struktur. Ada macam-macam tipe tanah dan pembagian menjadi bermacam-macam kelas pula. Di sini akan dibagi menjadi 7 tipe tanah yaitu : tipe lempeng (platy), tipe tiang, tipe gumpal (blocky), tipe remah (crumb), tipe granulair, tipe butir tunggal dan tipe pejal (masif).

Sedangkan pembagian kelas yaitu sangat halus, halus, sedang, kasar dan  sangat kasar. Semua tipe tanah dengan ukuran kelas berbeda-beda untuk masing-masing tipe. Berdasarkan tegas dan tidaknya agregat tanah dibedakan atas : tanah tidak beragregat dengan struktur pejal atau berbutir tunggal, tanah lemah (weak) yaitu tanah yang jika tersinggung  mudah pecah menjadi pecahan-pecahan yang masih dapat terbagi lagi menjadi sangat lemah dan agak lemah tanah sedang/cukup yaitu tanah  berbentuk agregat yang jelas yang masih dapat dipecahkan, tanah kuat (strong) yaitu tanah yang telah membentuk agregat yang tahan lama dan jika dipecah terasa ada tahanan serta dibedakan lagi atas sangat kuat dan cukupan  (Baver, 1961). Tanah mempunyai hubungan yang sangat erat dengan tekstur tanah, tanah pasir biasanya tak lekat, tak liat serta tak lepas. Akan tetapi tanah lempung berat berkonsistensi sangat lekat, sangat liat, sangat teguh dan keras. Analisis konsistensi dapat dilakukan dengan meletakkan tanah diatas ibu jari dan telunjuk  dalam genggaman tangan tergantung dari kelengasan tanah. Khusus tanah yang  dalam keadaan basah ini dapat diamati dengan kelekatan dan kekenyalan berbeda dengan tanah kering (Darmawijaya, 1990).

Bahan organik tanah memberikan warna kelam, semakin stabil bahan organik maka warnanya akan semakin tua. Humus yang paling stabil mempunyai warna hitam, warna merah dapat menunjukkan tanah yang telah lanjut mengalami perkembangan yang intensif, misalnya tanah latosol. Warntu kuning sebagian besar disebabkan oleh adanya oksida besi. Tanah warna coklat berarti banyak dalam mengandung oksida besi yang tercampur bahan organik. Warna kelabu disebabkan oleh kuarsa, kaolin, dan mineral lempung, karbonat Ca dan Mg, gibs serta macam garam serta senyawa ferro. Tanah yang kelabu menandakan  gejala gleisasi dimana Fe terbentuk ferro. Tanah yang drainasenya buruk hampir selalu terdapat bercak-bercak kelabu, coklat, merah dan kuning, warna putih terjadi karena pengaruh bahan induk. Hampir setiap horison menunjukkan warna yang berbeda, warna reduksi dan bercak menunjukkan adanya bahwa drainase yang terjadi buruk (Darmawijaya, 1990 Untuk menentukan warna tanah menggunakan patokan yaitu Munsell Soil

Salah satu sifat fisika tanah yang secara langsung dapat dilihat dengan mata telanjang yaitu warna tanah. Warna tanah adalah merupakan campuran dari warna abu-abu, coklat dan komponen warna lainnya yang terjadi oleh adanya pengaruh berbagai faktor atau senyawa tunggal atau bersama memberikan jenis warna tertentu. Warna tanah yang dominan bukan warna-warna tanah yang murni tetapi sudah merupakan campuran dari warna abu-abu, coklat dan warna seperti karat. Warna hijau atau biru yang murni tidak dijumpai pada tanah, sedang dua warna atau lebih yang terjadi pada suatu bidang permukaan atau tempat tertentu disebut becak-becak (nottling). Warna tanah dipengaruhi oleh kondisi atau sifat tanah lainnya melalui pengaruhnya atas radiasi dari energi sinar matahari. Warna yang semakin hitam atau semakin gelap akan lebih banyak menyerap panas dari sinar matahari dari pada warna tanah yang terang. Sejumlah energi panas yang terdapat dalam tanah mengakibatkan tingkat evaporasi yang tinggi, sehingga tanah yang semakin gelap akan lebih cepat mengering dibanding warna yang lebih muda.

Temperatur tanah dipengaruhi oleh warna tanah dan akan berpengaruh pada pertumbuhan  tanaman dan aktifitas jasad renik serta struktur tanah. Jadi dengan adanya warna tanah secara tidak langsung berpengaruh pada pertumbuhan tanaman dan jasad renik. Selain itu warna tanah secara langsung dapat dipakai untuk menentukan tingkat pelapukan, menilai kandungan bahan organik, menilai keadaan pembuangan air, melihat adanya horison pencucian dan horison pengendapan serta untuk dapat menaksir kandungan mineral. warna tanah yang semakin merah menunjukkan  tingkat pelapukan semakin lanjut. Tanah yang semakin gelap warnanya akan semakin banyak kandungan bahan organiknya. Warna kuning, coklat, atau merah menunjukkan drainase baik, sedang warna kelabu kebiruan atau bercak-bercak menunjukkan drainase jelek. Warna putih atau pucat menunjukkan horison pengendapan (akumulasi) bahan dari horison diatasnya. Warna pucat atau kekuningan ini menunjukkan berasal dari mineral kuarsa, sedang warna merah menunjukkan berasal dari mineral mengandung besi (Soepardi, 1983).

3.    Sifat-Sifat Kimia Tanah

Sejumlah proses tanah dipengaruhi oleh reaksi tanah, laju dekomposisi mineral tanah dan bahan organik. Pertumbuhan tanaman juga dipengaruhi oleh reaksi asam basa dalam tanah, baik secara langsung maupun tidak langsung. Pengaruh tidak langsung terhadap tanaman adalah pengaruh terhadap kelarutan dan ketersediaan hara tanaman. Pengaruh secara langsung ion H+ dilaporkan mempunyai pengaruh beracun terhadap tanaman jika terdapat dalam konsentrasi yang tinggi ( Tan, 1991 ).

Pengujian PH tanah dapat dilakukan dengan tiga cara, yaitu dengan menggunakan kertas lakmus, dengan menggunakan kertas indikator universal dan dengan alat PH dilaboratorium dapat menggunakan pH meter Beckman H5 ( Kuswandi, 1993 ). Ion H+ dalam tanah dapat berada dalam keadaan terjerap. Ion H+ yang terjerap menentukan kemasaman aktif atau aktual kemasaman potensial dan aktual secara bersama menentukan kemasaman total. pH yang diukur pada suspensi tanah dalam larutan garam netral (misal KCl) menunjukan kemasaman total oleh karena K+ dapat melepaskan H+ yang terjerap dengan mekanisme pertukaran (Notohadiprawiro, 1998). Binatang biasanya dianggap sebagai penyumbang sekunder setelah tumbuhan. Mereka akan menggunakan bahan ini atau bahan organik sebagai sumber energi. Bentuk kehidupan tertentu terutama cacing tanah, sentripoda atau semut memainkan peranan penting dalam pemindahan sisa tanaman dari permukaan ke dalam tanah ( Soepardi, 1983 ).

Bahan kapur pertanian ada tiga macam, yaitu CaCO3 atau CaMg(CO3)2, CaO atau MgO dan Ca(OH)2. Kapur yang disarankan adalah CaCO3 atau CaMg(CO3)2 yang digiling dengan kehalusan 100 % melewati saringan 20 mesh dan 50 % melewati saringan80 – 100 mesh.

Pemberian kapur dapat menaikkan kadar Ca dan beberapa hara lainnya, serta menurunkan Al dan kejenuhan Al, juga memperbaiki sifat fisik dan biologi tanah. Pemberian kapur yang menyebabkan sifat dan ciri tanah membaik, meningkatkan produksi tanaman ( padi, jagung, kedelai  )( Bailey, 1986 ).

Penentuan PH tanah dapat ditentukan secara kalorimetrik dan elektrometrik baik dilaboratorium ataupun dilapangan. Elektrik reaksi tanah ditentukan antara lain dengan PH meter Backman, sedangkan kalorimetrik dapat ditentukan dengan suatu alat atau menggunakan kertas PH, pasta PH dan larutan universal. Penentuan car terakhir umumnya lebih murah tetapi peka terhadap pengaruh dari luar. Pada prinsipnya dikerjakan dengan membandingkan warna larutan tanah dengan warna larutan standart dari kertas, pasta dan larutan indikator universal ( Darmawijaya, 1990 )

4.    Infiltrasi

Infiltrasi adalah proses aliran air (umumnya berasal dari curah hujan) masuk kedalam tanah. Perkolasi merupakan proses kelanjutan aliran air yang berasal dari infiltrasi ke tanah yang lebih dalam. Kebalikan dari infiltrasi adalah rembesan (speege). Laju maksimal gerakan air masuk kedalam tanah dinamakan kapasitas infiltrasi. Kapasitas infiltrasi terjadi ketika intensitas hujan melebihi kemampuan tanah dalam menyerap kelembaban tanah. Sebaliknya apabila intensitas hujan lebih kecil dari pada kapasitas infiltrasi, maka laju infiltrasi sama dengan laju curah hujan.

Laju infiltrasi umumnya dinyatakan dalam satuan yang sama dengan satuan intensitas curah hujan, yaitu millimeter per jam (mm/jam). Air infiltrasi yang tidak kembali lagi ke atmosfer melalui proses evapotranspirasi akan menjadi air tanah untuk seterusnya mengalir ke sungai disekitar. Salah satu proses yang berkaitan dengan distribusi air hujan yang jatuh ke permukaan bumi adalah infiltrasi. Infiltrasi adalah proses masuk atau meresapnya air dari atas permukaan tanah ke dalam bumi. Jika air hujan meresap ke dalam tanah maka kadar lengas tanah meningkat hingga mencapai kapasitas lapang. Pada kondisi kapasitas lapang air yang masuk menjadi perkolasi dan mengisi daerah yang lebih rendah energi potensialnya sehingga mendorong terjadinya aliran antara (interflow) dan aliran bawah permukaan lainnya (base flow).

Proses infiltrasi sangat ditentukan oleh waktu. Jumlah air yang masuk kedalam tanah dalam suatu periode waktu disebut laju infiltrasi. Laju infiltrasi pada suatu tempat akan semakin kecil seiring kejenuhan tanah oleh air. Pada saat tertentu laju infiltrasi menjadi tetap. Nilai laju inilah yang kemudian disebut laju perkolasi. Ketika air hujan jatuh diatas permukaan tanah, tergantung pada kondisi biofisik permukaan tanah, sebagian atau seluruh air hujan tersebut akan mengalir masuk kedalam tanah melalui pori-pori permukaan tanah. Proses mengalirnya air hujan kedalam tanah disebabkan oleh tarikan gaya gravitasi dan gaya kapiler tanah.

Selain dari beberapa factor yang menentukan infiltrasi diatas terdapat pula sifat-sifat khusus dari tanah yang menentukan dan membatasi kapasitas infiltrasi (Arsyad, 1989) sebagai berikut:

a.    Ukuran pori

Laju masuknya hujan ke dalam tanah ditentukan terutama oleh ukuran pori dan susunan pori-pori besar. Pori yang demikian itu dinamakan pori aerasi, oleh karena pori-pori mempunyai diameter yang cukup besar yang memungkinkan air keluar dengan cepat sehingga tanah beraerasi baik.

b.    Kemantapan pori

Kapasitas infiltrasi hanya dapat terpelihara jika porositas semula tetap tidak terganggu selama waktu tidak terjadi hujan.

c.    Kandungan air

Laju infiltrasi terbesar terjadi pada kandungan air yang rendah dan sedang

d.    Profil tanah

Sifat bagian lapisan suatu profil tanah juga menentukan kecepatan masuknya air ke dalam tanah. Ketika air hujan jatuh di atas permukaan tanah, maka proses infiltrasi tergantung pada kondisi biofisik permukaan tanah, sebagian atau seluruh air hujan tersebut akan mengalir masuk ke dalam tanah melalui pori-pori permukaan tanah.

Proses mengalirnya air hujan ke dalam tanah disebabkan oleh tarikan gaya gravitasi dan gaya kapiler tanah. Oleh karena itu, infiltrasi juga biasanya disebut sebagai aliran air yang masuk ke dalam tanah sebagai akibat gaya kapiler dan gravitasi. Laju air infiltrasi yang dipengaruhi oleh gaya gravitasi dibatasi oleh besarnya diameter pori-pori tanah. Tanah dengan pori-pori jenuh air mempunyai kapasitas lebih kecil dibandingkan dengan tanah dalam keadaan kering (Asdak, 2002).

Pengukuran laju infiltrasi dapat dilakukan pada permukaan tanah, pada kedalam tertentu, pada lahan kosong atau pada lahan bervegetasi. Walaupun satuan infiltrasi serupa dengan konduktivitas hidraulik, terdapat perbedaan antara keduanya. Hal itu tidak bisa secara langsung dikaitkan kecuali jika kondisi batas hidraulik diketahui, seperti kemiringan hidraulik dan aliran air lateral atau jika dapat diperkirakan. Laju infiltrasi memiliki kegunaan seperti studi pembuangan limbah cair, evaluasi potensi lahan tanki septik, efisiensi pencucian dan drainase, kebutuhan irigasi, penyebaran air dan imbuhan air tanah, dan kebocoran saluran atau bendungan dan kegunaan lainnya (Kirkby, M.J., 1971).

Jumlah dan ukuran pori yang menentukan adalah jumlah pori-pori yang berukuran besar. Makin banyak pori-pori besar maka kapasitas infiltrasi makin besar pula. Atas dasar ukuran pori tersebut, liat kaya akan pori halus dan miskin akan pori besar. Sebaliknya fraksi pasir banyak mengandung pori besar dan sedikit pori halus.

Tanah-tanah yang bertekstur kasar menciptakan struktur tanah yang ringan. Sebaliknya tanah-tanah yang terbentuk atau tersusun dari tekstur tanah yang halus menyebabkan terbentuknya tanah-tanah yang bertekstur berat. Tanah dengan struktur tanah yang berat mempunyai jumlah pori halus yang banyak dan miskin akan pori besar. Sebaliknya tanah yang ringan mengandung banyak pori besar dan sedikit pori halus. Menurut Boedi Susanto (2008), laju infiltrasi berbeda menurut jenis tanahnya.

C.  METODE PRAKTIKUM

1.    Waktu dan tempat pelaksanaan : Rabu, 18September 2013, di Hutan Biologi UNY.

2.    Alat Dan Bahan

1.     Patok                                                 11.  Kertas label

2.    tali/meteran                                        12.  Timbangan analitik

3.    termometer                                        13.  Oven

4.     hygrometer                                       14.  Desikator

5.     Ph stik                                               15.  Gelas arloji

6.    Luxmeter                                            16.  Laritan H­₂O₂ 10%

7.    sampel tanah                                     17.  Botol air minum dengan lubang dibawah

8.    wadah sampel tanah                          18.  Aluminium foil

9.    air/aquades

10.  alas kertas

3.    Cara Kerja

1.    Penentuan Lokasi dan Mekanisme Pengambilan Contoh Tanah

a.    Penentuan Lokasi.

Memilih tempat yang tidak tergenang air, dan tidak terkena sinar matahari secara langsung, datar dan mewakili tempat sekitarnya, yaitu di Hutan Biogi UNY.

Selanjutnya menentukan situs pengambilan contoh tanah dengan cara membuat 3 titik sampel/monolith dengan jarak antar titik 15 langkah.

b.    Pengambilan sampel tanah

Mengambil sampel tanah pada setiap titik sampel dan memasukkannya dalam kantung plastik berlabel (keterangan sampel) untuk dianalisis di laboratorium. Kemudian, melakukan pengukuran suhu udara & tanah, kelembapan udara & tanah, pH tanah, vegetasi, cuaca, kebasahan tanah, intensitas cahaya.

2.    Penentuan Tingkat Kebasahan Tanah

a.    Metode Remas

1)       Mengambil contoh tanah kering angin secukupnya, contoh tanah yang telah diberi sedikit air dan contoh tanah yang telah diberi air sampai kapasitas lapangan.

2)      Mengamati warna dan bentuk butiran.

3)       Meremas diantara ibu jari dan telunjuk kemudian amati kelengasannya, keliatannya, keteguhannya dan kekerasannya.

4)      Membandingkan hasilnya untuk setiap kenampakan kelengasan dari masing- masing contoh tanah dengan tabel dibawah ini.

b.    Metode Gravimetri

Cara pengovenan.

Prosedur:

1)    Timbang cawan petri yang bersih

2)    Masukkan sampel tanah segar ke dalam cawan, kemudian timbang beratnya sebagai berat basah

3)    Oven cawan berisi sampeldengan panas 105 derajat Celcius, selama 48 jam.

4)    Sebelum ditimbang, cawan bersampel didinginkan dalam desikator.

5)    Timbang cawan berisi sampel dengan timbangan yang sama; sebagai berat kering

3.    Penentuan Tekstur Tanah

a.    Mengambil sebongkah tanah, kira-kira 2gram

b.    Memasukkan ke dalam tabung reaksi yang berisi air dengan perbandingan 1:1

c.    Membiarkan dalam semalam dengan keadaan tabung tertutup

d.    Kemudian membandingkan persentase debu, pasir dan liat

e.    Kemuan memasukkan ke dalam table tekstur tanah (USDA)

4.    Penentuan Struktur Tanah

a.   Tanah dibentuk gunungan (sand)

b.  Tanah dibentuk bola kemudian hancur (loam sand)

c.   Tanah dibentuk silinder tebal (loam)

d.  Tanah dibentuk silinder tipis (loam)

e.   Tanah silinder tipis kemudian dibentuk huruf U (clay loam)

f.    Tanah silinder tipis kemudian dibentuk huruf O (laid clay)

g.  Tanah dibentuk gelang (silty clay)

5.    Penentuan Kapur (CaCO₃)

a.    Mengambil sebongkah tanah, kira-kira 5gram

b.    Meratakan tanah pada alas kertas yang kering (saring) kemudian menetesi tanah dengan larutan HCL 2N atau 10% beberapa tetes dengan pipet tetes

c.    Mengamati percikan dan suara tanah pada tanah yang ditetesi

d.    Mencatat perbandingan banyaknya percik dan kerasnya desis antara sampel contoh tanah satu dengan yang lainnya. Jika percikan banyak dan suara desis lebih keras berarti positif (+)CaCO3 yang tidak bereaksi berarti negatif (-)

6.    Penentuan Mn

a.    Mengambil sebongkah tanah, kira-kira 5gram

b.    Meratakan tanah pada alas kertas

c.    Menetesi tanah dengan larutan H₂O₂ 10%

d.    Mengamati percikan pada tanah

e.    Mencatat perbandingan banyaknya percik antara sampel contoh tanah satu dengan yang lainnya. Jika terdapat percikan berarti positif.

7.    Penentuan Laju Infiltrasi dan Kadar Air Pada Saat Kapasitas Kapang

a.    Memasukkan sampel tanah yang diambil ke dalam botol aqua yang telah diberi lubang pada dasar botol.

b.    Kemudian memasukkan air ke dalam botol yang telah berisi sampel tanah dengan volume yang sama kemudian ditampung airnya dengan gelas ukur untuk diukur selama waktu pengamatan. Mengamati lama waktu sampai air tidak menetes lagi dari botol.

c.    Nilai laju infiltrasi dapat hitung dengan volume sampel air dalam waktu

8.    Penentuan pH Tanah

Memasukkan alat ukur pH tanah (Soil tester) kemudian mencatat hasil ulangan titik sampel tanah

D.   HASIL DAN PEMBAHASAN

    Tabel 1. Aspek fisik-kimia tanah

No	Indikator yang diamati	Lokasi titik
		1	2	3
1.	Suhu permukaan tanah	28oC	28oC	29oC
2.	Cuaca	Mendung	Mendung	Mendung
3.	pH tanah	6,8	6,8	6,8
4.	Vegetasi dominan	Papaya	pepaya	pepaya
5.	Kelembapan udara	66	66	66
6.	Kebasahan tanah	Coklat keputihan,debuan	Coklat keputihan,debuan	Coklat keputihan,debuan
7.	Kelembapan tanah	77	70	60
8.	Intensitas cahaya	444 lux	258 lux	334 lux
9.	pH air tanah	7	7	6
10.	Kadar Mn	+	+	+
11.	Kadar CaCO3	+	+	+

   Tabel 2. Laju infiltrasi

No.	Lokasi sampel	ulangan	waktu	volume	laju	Rata-rata
1.	I.	1	5’58”	40 ml	0,112 ml/s	0,065 ml/s
		2	28’10”	47,5 ml	0,028 ml/s
		3	11’36”	38,5 ml	0,055 ml/s
2.	II.	1	10’28”	42 ml	0,067 ml/s	0, 048 ml/s
		2	17’43”	42,5 ml	0,039 ml/s
		3	15’16”	36 ml	0,039 ml/s
3.	III.	1	8’39”	33,5 ml	0,065 ml/s	0,041 ml/s
		2	23’33”	44,5 ml	0,031 ml/s
		3	30’17"	50 ml	0,028 ml/s

Tekstur tanah

Situs I :                                                          

Pasir    : 5/6 x 100%                = 75,76%

Liat      : 1,5/6 x 100%             = 22,73%

Debu   : 0,1/6 x 100%             = 1,52%

Situs II :

Pasir    : 3,7/6,2 x 100%          = 59,68%

Liat      : 2,3/6,2 x 100%          = 37,09%

Debu   0,2/6,2 x 100%            = 3,23%

Situs III :

Pasir    : 3,7/5,2 x 100%          = 71,15%

Liat      : 1,4/5,2 x 100%          = 26,92%

Debu   : 0,1/5,2 x 100%          = 1,92%

Dengan segitiga USDA,dapat diketahui tekstur tanah :

1.    Situs I              = lempung liat berpasir

2.    Situs II             = lempung liat berpasir

3.    Situs III            = lempung liat berpasir

Struktur tanah :

1.    Situs I              = 10am

2.    Situs II             = 10am

3.    Situs III            = 10am

Table pengukuran kadar air pada saat kapasitas lapang

No.	Berat cawan (a)	Berat cawan + tanah (b)	Berat setelah di oven (c)	Kadar air (%)
1.	0,3 gr	3,6 gr	3,02 gr	21,3 %
2.	0,13 gr	3,9 gr	3,06  gr	28,6 %
3.	0,2 gr	3,7 gr	3,03 gr	23,6 %
Rata-rata

Table pengukuran kadar air dengan metode pengovenan

No.	Berat cawan (a)	Berat cawan + tanah (b)	Berat setelah di oven (c)	Kadar air (%)
1.	0,26 gr	3,2 gr	3 gr	7,29 %
2.	0,11 gr	3,35 gr	3,27  gr	2,53 %
3.	0,14 gr	3,33 gr	3,07 gr	8,87%
Rata-rata

Keterangan     : kadar air dihitung menggunakan rumus sebagai berikut

                         Kadar air / kadar lengas %    = ( berat basah : berat kering ) x 100%

                                                                                    Berat basah

                                                                         = { (b-c) : (c-a) } x 100 %

Tanah sangat vital peranannya bagi semua kehidupan di bumi karena tanah mendukung kehidupan tumbuhan dengan menyediakan air sekaligus sebagai penopang akar. Struktur tanah yang berongga-rongga juga menjadi tempat yang baik bagi akar untuk bernapas dan tumbuh. Tanah juga menjadi habitat hidup berbagai mikroorganisme. Bagi sebagian besar hewan darat, tanah menjadi lahan untuk hidup dan bergerak.

Pada praktikum kali ini, memiliki tujuan yaitu: 1) mengetahui bagaimana cara pengambilan contoh tanah, 2) menentukan kadar lengas, kelas tekstur tanah, struktur, kadar bahan organik tanah, laju infiltrasi dan pH tanah, 3) Menjelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi kadar lengas, tekstur tanah, struktur, kadar bahan organik tanah, laju infiltrasi dan pH tanah.

Sampel tanah atau contoh tanah adalah volume massa tanah yang diambil dari suatu bagian tubuh tanah ( horizon/lapisan/solum ) dengan cara-cara tertentu disesuaikan dengan sifat-sifat yang akan diteliti lebih detail di laboratorium. Untuk penetapan sifat-sifat fisik tanah ada 3 macam pengambilan contoh tanah:

1.    Contoh tanah tidak terusik ( undistributed soil sample ) yang diperlukan untuk analisis penetapan berat isi atau berat volume agihan ukuran pori dan permeabilitas.

2.    Contoh tanah dalam keadaan agragat tak terusik (undistributed soil agregate) yang diperlukan untuk penetapan agihan ukuran agregat dan derajat kemantapan agregat.

3.    Contoh tanah terusik ( distributed soil sample ) digunakan untuk penetapan kadar lengas, tekstur, tetapan Atterberg, kenaikan kapiler, sudut singgung, kaar lengas kritik, indeks patahan, luas permukaan, erodibilitas tanah menggunakan hujan tiruan. Untuk penetapan sifat kimia tanah misalnya kandungan hara ( N, P, K, dll ), kapasitas tukar kation ( KPK ), kejenuhan basa, dll.

Berdasarkan tujuan nomor 2, maka pengambilan sampel tanah dengan menggunakan contoh tanah terusik, yaitu dengan menggunakan metode titik sampel. Pada pengambilan contoh tanah, dibuat 3 titik sampel yang antara titik satu dan lainnya mempunyai jarak 5 meter. Pengambilan sampel tanah dilakukan dengan cara manual, yaitu dengan menggali tanah sedalam 30 cm dan dengan diameter lubang 20 cm. Biasanya pengambilan sampel tanah ini dengan menggunakan ring tanah ( bisa berupa PVC berdiameter 20 cm dan tinggi 30 cm ). Tanah yang terambil kemudian dimasukkan ke dalam kantung plastik dengan ukuran 2 kg. Dan untuk masing-masing sampel yang terambil dari masing-masing titik sampel diberi label titik 1, titik 2, dan titik 3. Pengambilan sampel dilakukan di hutan Biologi FMIPA UNY, yaitu dibawah naungan.

Untuk masing-masing titik sampel diukur suhu permukaan tanah, kelembaban udara, kebasahan tanah, warna tanah, kelembaban tanah, intensitas cahaya, serta pH air tanah, cuaca saat melakukan pengambilan sampel, vegetasi dominan.

Untuk mengetahui suhu permukaan tanah menggunakan termometer. Termometer yang memiliki ujung berwarna merah diletakkan diatas permukaan tanah titik sampel. Hal ini dilakukan untuk masing-masing titik sampel. Didapat bahwa suhu titik 1 yaitu 28⁰C, titik 2 yaitu 28⁰C, serta titik 3 yaitu 27⁰C. Hal ini menunjukkan bahwa ketiga titik sampel mempunyai suhu yang relatif sama.

Untuk kelembaban udara saat pengambilan sampel, yaitu 66 mmHg untuk semua titik sampel. Sedangkan kelembaban tanag saat pengambilan sampel pada titik 1 yaitu 77 mmHg, pada titik 2 yaitu 70 mmHg, dan titik 3 yaitu 66 mmHg. Hal ini menunjukkan bahwa pada titik 1 mempunyai tingkat kelembaban tanah yang tertinggi yang artinya tanah memiliki kandungan air yang lebih banyak dibandingkan kedua titik yang lain. Sedangkan titik 3 memiliki kelembaban tanah terendah, yaitu mempunyai kandungan air yang sedikit. Hal ini disebabkan karena lokasi titik 3 berada tidak jauh dari jalan raya, sehingga jaraknya dari ruang terbuka tidak terlalu jauh dibandingkan dengan titik 1 dan 2. Untuk mengetahui kelembaban udara digunakan alat yang bernama higrometer, sedangkan untuk mengetahui kelembaban tanah digunakan soil tester. Alat ini juga digunakan untuk mengukur pH tanah.

Intensitas cahaya pada saat pengambilan sampel di titik 1 yaitu 444 lux, titik 2 yaitu 258 lux, serta titik 3 yaitu 334 lux. Berdasarkan hasil tersebut, dapat diketahui bahwa pada titik 1 mempunyai intensitas cahaya yang paling besar. Akan tetapi seharusnya yang memiliki intensitas cahaya yang terbesar adalah pada titik 3, karena lokasinya yang dekat dengan daerah terbuka. Hal ini mungkin disebabkan karena cuaca yang berubah-ubah. Alat yang digunakan untuk mengukur intensitas cahaya yaitu luxmeter.

Untuk mengetahui pH tanah pada masing-masing titik sampel digunakan soil tester. Berdasarkan pengukuran didapat, pada titik 1, 2, dan 3 sama-sama memiliki pH 6,8. Untuk pH 6,8 ini dikategorikan sebagai pH cukup netral, akan tetapi masih mengandung sedikit asam. Hal ini mungkin dikarenakan karena kandungan unsure H⁺ dan OH^- dalam tanah hampir seimbang. Hal ini diperjelas dengan seditnya seresah yang terdapat pada lokasi pengambilan sampel. Dan disekitar lokasi pengambilan sampel juga terdapat tempat pembakaran. Hal ini mungkin juga turut mempengaruhi tingkat keasaman tanah.

Warna tanah pada titik 1, titik 2, dan titik 3 adalah sama yaitu berwarna coklat keputihan. Warna tanah penting untuk diketahui karena berhubungan dengan kandungan bahan organik yang terdapat di dalam tanah tersebut, iklim, drainase tanah dan juga mineralogi tanah (Thompson dan Troen, 1978).  Warna gelap pada tanah umumnya disebabkan oleh kandungan tinggi dari bahan organik yang terdekomposisi. Bahan organik di dalam tanah akan mengahsilkan warna kelabu gelap, coklat gelap, kecuali terdapat pengaruh mineral seperti besi oksida ataupun akumulasi garam-garam sehingga sering terjadi modifikasi warna.

Untuk kondisi cuaca saat pengambilan sampel baik pada titik 1, 2, dan 3 yaitu mendung. Sedangkan vegetasi yang dominan pada lokasi pengambilan sampel titik 1, 2 dan 3 sama, yaitu tanaman papaya.

Untuk tingkat kebasahan tanah dilakukan dengan metode remas, yaitu dilakukan dengan cara meraba atau meremas kemudian dicocokkan dengan tabel. Berdasarkan hasil remasan, maka tanah yang diambil merupakan jenis tanah debuan baik untuk titik pengambilan 1, 2, maupun 3. Tanah debuan, yaitu bahan galian yang bersifat rapuh dan mendebu kalau diremas, kalau ditetesi air warnanya akan bertambah gelap. Yang berarti tanah ini masuk pada tingkat kebasahan kering.

Pada pengamatan laju infiltrasi dilakukan di lapangan. Dilakukan dengan menggunakan gelas aqua yang telah diberi lubang yang memiliki jumlah dan ukuran lubang yang sama sebelumnya pada bagian bawahnya. Disediakan 3 buah gelas aqua untuk masing-masing titik. Tanah dimasukkan dalam massa yang sama dalam 3 buah gelas aqua yang sudah diberi lubang tersebut. Kemudian diberi air dengan volume yang sama untuk masing-masing sampel. Pada saat memasukkan air, saat itu juga stopwatch dinyalakan. Air yang keluar ditampung untuk kemudian dihitung volume air yang tersisa. Saat air sudah tidak menetes, saat itu juga stopwatch dihentikan. Masing-masing titik sampel, dilakukan pengulangan sebanyak 3 kali.

Hasil yang didapat, yaitu untuk titik sampel 1: ulangan 1, waktu yang dibutuhkan adalah 5’58’’ dengan sisa air 40 ml. Ulangan 2, waktu yang dibutuhkan adalah 28’10’’ dengan sisa air 47,5 ml. Ulangan 3, waktu yang dibutuhkan adalah 11’36’’ dengan sisa air 38,5 ml. Untuk titik sampel 2: ulangan 1, waktu yang dibutuhkan adalah 10’28’’ dengan sisa air 42 ml. Ulangan 2, waktu yang dibutuhkan adalah 17’43’’ dengan sisa air 42,5 ml. Ulangan 3, waktu yang dibutuhkan adalah 15’16’’ dengan sisa air 36 ml. Sedangkan titik sampel 3: ulangan 2, waktu yang dibutuhkan adalah 8’39’’ dengan sisa air 33,5 ml. Ulangan 2, waktu yang dibutuhkan adalah 23’33’’ dengan sisa air 44,5 ml. Ulangan 3, waktu yang dibutuhkan adalah 30’17’’ dengan sisa air 50 ml.

Untuk menghitung laju unfilftrasi digunakan rumus volume yang tersisa/waktu. Dengan hasil yang didapat diatas, maka dapat diketahui laju infiltrasi titik sampel 1 untuk ulangan 1, 2, dan 3 berurutan adalah 0,112 ml/s, 0,028 ml/s, dan 0,055 ml/s. Sehingga diperoleh rata-rata laju infiltrasi pada sampel titik 1 adalah 0,065 ml/s. untuk titik sampel 2, pada ulangan 1, 2, dan 3 secara berurutan mempunyai nilai laju infiltrasi yaitu 0,067 ml/s, 0,039 ml/s, dan 0,039 ml/s. Dan mempunyai nilai rata-rata laju infiltrasi pada sampel titik 2 adalah 0, 048 ml/s. Laju infiltrasi untuk titik sampel 3 pada ulangan 1, 2, dan 3 secara berurutan yaitu 0,065 ml/s, 0,031 ml/s, dan 0,028 ml/s. Sedangkan laju iniltrasi rata-rata sampel titik 3 ini, yaitu 0,041 ml/s.

Berdasarkan hasil rata-rata laju infiltrasi pada titik sampel 1, 2 dan 3, maka dapat diketahui bahwa untuk laju infiltrasi yang tertinggi yaitu pada sampel titik 1, sedangkan laju infiltrasi yang paling rendah yaitu pada sampel titik 3. Hal ini tidak sesuai dengan kondisi lapangan tempat pengambilan sampel, yaitu pada bagian kelembabannya. Berdasarkan teori laju infiltrasi terbesar terjadi pada kandungan air yang rendah dan sedang. Jika dibandingkan dengan hasil kelembaban tanah, maka seharusnya yang memiliki laju infiltrasi tertinggi adalah sampel titik 3.

Selanjutnya untuk mengetahui tektur tanah, yaitu dengan memasukkan sampel tanah dari titik1, 2, dan 3, dengan volume yang sama kedalam tabung reaksi. Kemdian diberi air dengan volume yang sama pula pada masing-masing sampel tanah dengan perbandingan 1:2. Kemudian dibiarkan selama 1 hari atau 2 hari.

Setelah selesai dengan pengambilan sampel dan pengamatan sifat fisik di lapangan, pengamatan kembali dilanjutkan dengan sampel yang telah diperoleh di laboratorium. Pengamatan di laboratorium meliputi pengamatan tekstur tanah, struktur tanah, uji kadar Mn, uji kadar CaCO₃.

Setelah 2 hari, tanah kemudian akan mengendap dan terbentuk lapisan-lapisan, yaitu pasir, liat dan debu. Setelah dihitung, presentase pasir, liat dan debu secara berurutan adalah 75,76%, 22,73%, dan 1,52% untuk sampel tanah dari titik 1. Sedangkan untuk sampel titik 2, dihasilkan presentase pasir, liat, dan debu secara berurutan, yaitu 59,68%, 37,09%, dan 3,23%. Sedangkan untuk titik sampel 3, presentase pasir, liat dan debu secara berurutan, yaitu 71,15%, 26,92%, dan 1,92%.

Hasil presentase kemudian di maukkan ke dalam segitiga tektur tanah, yaitu:

Berdasarkah hasil presentase yang dimasukkan dalam table, maka dapat diketahui bahwa tektur tanah untuk sampel titik 1, 2, dan 3 sama, yaitu lempung liat berpasir. Hal ini dibuktikan dengan pengamatan struktur tanah. Pengamatan struktur tanah dilakukan dengan cara membentuk tanah menjadi berbagai bangun, yaitu gunung, bola, silinder, dll. Berdasarkan pengamatan, ketiga sampel tanah dapat dibentuk gunung, bola, dan juga silinder, dan tidak dapat dibentuk bentuk U, yaitu bentuk selanjutnya. Sehingga dapat disimpulkan bahwa struktur tanah pada ketiganya yaitu loam.

Untuk mengetahui kandungan Mn dilakukan dengan menetesi tanah dengan larutan H₂O₂ 10%. Kemudian diamati apakah terdapat percikan pada tanah yang tertetesi. Hasilnya, yaitu tanah sampel dari titik 1 memiliki jumlah percikan yang sangat banyak ( + ), begitu juga dengan sampel tanahd dari titik 2, dan 3. Percikan ini disebabkan karena, terjadinya perubahan sifat oksidasi tanah menjadi reduksi, yaitu reduksi MnO₂ menjadi Mn.

Kemudian untuk menguji kandungan kapur dalam tanah, yaitu dengan menetesi tanah dengan larutan HCl. Kemudian dilihat apakah terdapat percikan, atau tidak. Hasilnya pada ketiga sampel dari titik 1, 2, dan 3, memiliki jumlah percikan yang banyak ( + ). Hal ini terjadi karena terjadinya perubahan CaCO₃+HCl         CaCl+HCO₃.

Untuk mengetahui kadar air atau kadar lengas, pada saat kapasitas lapang. Pertama-tama cawan petri ditimbang, dan didapat hasil, untuk cawan sampel 1, 2, dan 3 berurutan, yaitu 0,3 gr, 0,13 gr, dan 0,2 gr ( sebagai a ). Kemudian cawan diberi tanah dan dihitung berat cawan & tanah, yaitu didapat untuk sampel 1, 2, dan 3 secara berurutan 3,6 gr, 3,9 gr, dan 3,7 gr ( sebagai b ). Selanjutnya dilakukan pengovenan pada suhu 105^o C selama 48 jam. Setelah dioven dan didinginkan didesikator, ditimbang lagi beratnya, yaitu didapat 3,02 gr, 3,06  gr, dan 3,03 gr ( sebagai c ).

Sedangkan untuk mengetahui kadar air dengan menggunakan metode gravimetric yaitu cara pengovenan, caranya sama dengan pada saat mengukur kapasitas lapang, yaitu menimbang cawan petri, didapatkan 0,26 gr, 0,11 gr, dan 0,14 gr ( sebagai a ). Kemudian ditimbang lagi setelah cawan ditambah tanah. Didapatkan 3,2 gr, 3,35 gr, dan 3,33 gr ( sebagai b ). Ditimbang lagi setelah dilakukan pengovenan pada suhu 105^o C selama 48 jam, didapatkan 3 gr, 3,27  gr, dan 3,07 gr ( sebagai c ).

Hasil tersebut kemudian dihitung dengan menggunakan rumus:

Kadar air / kadar lengas %     = ( berat basah : berat kering ) x 100%

                                                                  Berat basah

                                                 = { (b-c) : (c-a) } x 100 %

Sehingga didapat hasil, untuk kapasitas lapang bagi sampel dari titik 1, 2, dan 3, secara berurutan adalah 21,3 %, 28,6 %, dan 23,6 %. Sedangkan hasil perhitungan dengan menggunakan metode pengovenan, yaitu pada sampel 1, 2, dan 3 secara berurutan, yaitu 7,29 %, 2,53 %, dan 8,87%.

E.     KESIMPULAN

Dari hasil praktikum dapat disimpulkan bahwa:

1.    Cara pengambilan contoh tanah adalah dengan mengambil tanah sampel dengan menggunakan sekop ataupun alat lainnya.

2.    pH tanah yang terukur adalah 6,8 untuk titik 1, 2, ataupun 3. Laju infiltrasi yang terukur adalah 0,065ml/s untuk titik 1, 0,048ml/s untuk titik 2, dan 0,41ml/s untuk titik 3. Sedangkan tekstur tanah untuk sampel titik 1, 2, dan 3 sama, yaitu lempung liat berpasir. Terakhir, struktur tanah pada ketiganya yaitu loam.

3.    Faktor-faktor yang memengaruhi kadar lengas, kelas tekstur tanah, struktur, kadar bahan organik tanah, laju  infiltrasi, dan pH tanah adalah suhu, cuaca, kandungan bahan organik tanah, kelembapan tanah, serta mikroorganisme yang hidup di tanah.