I.
PENDAHULUAN
1.1.
Latar
Belakang
Salah satu sifat fisik tanah adalah mengembang dan mengerut. Sifat
mengembang ditandai dengan terisinya semua ruang pori-pori tanah baik pori
makro maupun pori mikro oleh molekul-molekul air dan gejala ini terjadi
ketika tanah dalam keadaan basah. Sedangkan sifat mengerut tanah terjadi ketika tanah dalam keadaan
kering setelah basah yang ditandai dengan semakin mengecilnya pori-pori tanah
pada waktu mengerut.
Sifat
mengembang dan mengerut adalah masuk atau keluarnya air ke atau dari antara
lempeng-lempeng liat kristal tipe 2 : 1 yang menyebabkan terlihatnya sifat
mengembang dalam keadaan basah dan mengerut kalau kering. Pengembangan
terjadinya karena beberapa sebab, sebagian pengembangan terjadi karena
penetrasi air ke dalam lapisan kristal liat, yang menyebabkan pengembangan
dalam kristal. Akan tetapi, sebagian besar terjadi karena tertariknya air ke
dalam koloid-koloid dan ion-ion yang teradsorbsi pada liat dan karena udara
yang terperangkap di dalam pori mikro ketika memasuki pori tanah.
Retakan-retakan tanah dapat memperbaiki aerasi tanah
pada bagian lebih dalam. Namun, retakan-retakan yang terlalu lebar dapat
menyebabkan putusnya akar-akar tanaman. Pengembangan dan pengerutan yang tidak
sama dapat menyebabkan retaknya pondasi gedung-gedung, sedangkan jalan yang
diperkeras menjadi bergelombang.
Pengembangan
tanah adalah penjenuhan air sehingga menutupi celah-celah retakan tanah yang
diakibatkan oleh pengerutan. Tanah yang banyak mengandung mineral liat smectit
memperlihatkan sifat mengembang dan mengerut. Kation-kation dan molekul-molekul
air sudah masuk antara unit kristal mineral sehingga mineral akan mengembang
saat basa dan mengerut saat kering, karena banyaknya air yang hilang pada tanah
tersebut. Beberapa tanah mempunyai sifat mengembang (bila basah) dan mengerut
(bila kering). Akibatnya pada musim kering karena tanah mengerut maka menjadi
pecah-pecah. Sifat mengembang dan mengerutnya tanah disebabkan oleh kandungan
mineral liat montmorillonit yang tinggi.
Dalam proses mengembang dan
mengerut, bahan-bahan di dalam tanah di permukaan tanah sangat memegang peranan
penting. Selain itu iklim juga mempengaruhi proses mengembang dan mengerut,
semua energi di alam raya yang digunakan dalam proses genesis dan differensiasi
tanah bersumber dari energi pada panas matahari. Jumlah energi yang sampai ke
permukaan bumi tergantung pada kondisi bumi dan cuaca. Curah hujan yang tinggi
juga mempengaruhi proses mengembang mengerut tanpa curah hujan proses
mengembang dan mengerut tidak akan terjadi.
Pengembangan terjadinya karena beberapa sebab, sebagian pengembangan
terjadi karena penetrasi air ke dalam lapisan kristal liat, yang menyebabkan
pengembangan dalam kristal. Akan tetapi, sebagian besar terjadi karena
tertariknya air ke dalam koloid-koloid dan ion-ion yang teradsorbsi pada liat
dan karena udara yang terperangkap di dalam pori mikro ketika memasuki pori
tanah.
Sifat mengembang dan mengerutnya tanah disebabkan
oleh kandungan mineral liat montmorilonit yang tinggi. Oleh sebab itu, para
ahli bangunan sangat berhati-hati. Kalau tanah banyak mengandung mineral liat
tipe montmorilonit, mereka tidak berani mendirikan bangunan atau jalan. Kalau
terpaksa harus mendirikan bangunan atau jalan, maka lapisan atas tanah dikupas
atau dibuang, diganti dengan tanah dari tempat lain yang tidak mengandung
montmorilonit, tetapi tipe lain seperti kaulinit, karena dengan bantuan tipe
tanah ini pada tanah yang mengandung montmorilonit maka mereka dapat mendirikan
bangunan.
Berdasarkan
uraian diatas, maka perlu melaksanakan praktikum mengembang dan mengerut untuk
mengetahui persentase pengerutan dan pengembangan tanah sehingga dapat
diperoleh teknik pengolahan tanah yang efektif dan efisien.
1.2.
Tujuan
dan Kegunaan
Tujuan
praktikum sifat mengembang dan mengerut adalah untuk mengetahui persentase
pengerutan dan pengembangan tanah dalam keadaan basah dan kering pada tanah
lapisan II serta faktor-faktor yang mempengaruhinya.
Kegunaan
praktikum ini adalah untuk mengetahui cara pengolahan dan penanganan pada
tanah-tanah yang memiliki sifat mengembang dan mengerut, sehingga kita dapat
mengetahui jenis tanah yang cocok untuk lahan pertanian.
II.
TINJAUAN PUSTAKA
Beberapa
jenis tanah mempunyai sifat mengembang dan mengerut sehingga
mengalami pecahan-pecahan pada musim kering. Sifat mengembang
dan mengerut tanah disebabkan oleh kandungan mineral dari
monmorilonit yang tinggi dan rendah. Besarnya
pengembangan dan pengerutan pada tanah dinyatakan dengan Cole. Mineral dibedakan menjadi dua yaitu mineral primer dan mineral
sekunder. Mineral primer adalah mineral asli yang
terdapat dalam batuan yang melapuk yang terdiri dari fraksi-fraksi
pasir dan debu. Mineral sekunder adalah mineral primer yang menghasilkan mineral baru yang esensial untuk perkembangan dan
penyuburan yang umunya terdapat dalam fraksi liat yang
sering ditemukan dalam tanah antara lain kaolinit,
haloisit, montmorillonit, gibsit (Al Oksida), Fe Oksida dan lain-lain. Mineral
liat sekunder besar pengaruhnya terhadap sifat-sifat fisik tanah
seperti kapasitas tukar kation, daya mengembang dan
mengerut tanah dan lain-lain (Hardjowigeno, 2003).
Mengembang dan mengerut merupakan ciri ke tiga dan ke
empat dari lempung silikat. Sifat
ini menyebabkan oleh kandungan air relatif, terutama yang berada diantara satuan-satuan struktur misel. Mengembang dan mengerut,
kohesi, dan plastisitas berhubungan erat satu sama lain. Ciri-ciri ini
tergantung tidak hanya pada campuran lempung dalam tanah dan kation diadsorpsi yang menguasai akan
tetapi juga sifat dan jumlah
humus yang terdapat bersama koloida anorganik (Buckman, 1982).
Pengembangan
tanah adalah penjenuhan air sehingga menutupi celah-celah retakan tanah yang
diakibatkan oleh pengerutan. Tanah yang banyak mengandung mineral liat smectit
memperlihatkan sifat mengembang dan mengerut. Kation-kation dan molekul-molekul
air sudah masuk antara unit kristal mineral sehingga mineral akan mengembang
saat basah dan mengerut saat kering, karena banyaknya air yang hilang pada
tanah tersebut (Hardjowigeno, 2003).
Pengembangan
juga terjadi karena beberapa sebab, sebagian pengembangan terjadi karena
penetrasi air ke dalam lapisan kristal liat, yang menyebabkan pengembangan
dalam kristal. Akan tetapi, sebagian besar terjadi karena tertariknya air ke
dalam koloid-koloid dan ion-ion yang terabsorsi pada liat dan karena udara yang
terperangkap di dalam pori mikro ketika memasuki pori tanah (Anonim 1, 2006).
Pengerutan
biasanya terjadi pada musim kemarau atau musim kering. Pengerutan adalah
keadaan dimana tanah mengalami retakan-retakan yang disebabkan oleh karena
ruang atau pori tanah tersebut tidak terisi oleh air yang cukup. Pengerutan
pada tanah akan mengakibatkan terjadinya pematahan pada akar tanaman
(Hardjowigeno, 2003).
Sifat
mengembang dan mengerut disebabkan oleh kandungan air relatif, terutama yang
berada diantara satuan-satuan struktural misel. Jika kisi hablur lempung
mengembang akan terjadi pengerutan pada waktu terjadi pembahasan oleh air.
Setelah mengalami kekeringan sesuatu tanah yang cukup lama akan mengalami retak
yang cukup dalam, sehingga hujan pertama mudah masuk ke dalam tanah (Buckman,
1982).
III. METODOLOGI
PERCOBAAN
3.1. Waktu dan Tempat
Praktikum Sifat Mengembang dan Mengerut
dilaksanakan di Laboratorium Kimia Tanah, Jurusan Ilmu Tanah, Fakultas Pertanian,
Universitas Hasanuddin, Makassar, pada hari Rabu, 4 Mei 2011, pukul 13.00 WITA
sampai selesai.
3.2. Alat dan Bahan
Alat
yang digunakan dalam praktikum ini adalah gelas ukur, cawan petrish, dan oven. Sedangkan bahan yang digunakan
dalam praktikum adalah sampel tanah terganggu dan aquades.
3.3. Prosedur Kerja
3.3.1.
Pengerutan Tanah
Pada
praktikum ini, menggunakan sampel tanah yang memiliki sifat mengembang dan
mengerut yang tinggi dan kurang, kemudian dibasahi lalu dikeringkan. Pengerutan
dan retak-retak yang lebih nyata terlihat pada tanah yang mempunyai sifat
mengembang dan mengerut yang lebih besar. Prosedur kerja pada pengerutan tanah
dilakukan sebagai berikut:
1. Masukkan
tanah pada cawan Petrish hingga hampir penuh.
2. Tambahkan
air sehingga menimbulkan sedikit genangan, kemudian diovenkan selama 1 x 24 jam (1 hari).
3. Keluarkan
cawan Petrish dan tanah, kemudian dinginkan.
4. Tingkat
pengerutan dapat dinyatakan dengan memperkirakan luas retakan-retakan dengan
luas permukaan tanah semula dalam keadaan basah. Retakan-retakan dibagi dalam
segmen-segmen yang diukur panjang dan lebarnya.
5. Menghitung
nilai pengerutan tanah dengan persamaan :
Pengerutan Tanah =
x 100 %
3.3.2. Pengembangan Tanah
Pada praktek ini, volume tanah pada
waktu masih kering dan pada saat basah diukur. Prosedur kerja pada pengembangan
tanah dilakukan sebagai berikut:
1. Tanah
kering (<2 mm) dimasukkan ke dalam gelas ukur 50 ml, hingga volume tanah 15
ml. Kemudian, gelas ukur dihentak-hentakkan beberapa kali untuk memadatkan
tanahnya.
2. Keluarkan
tanah dari gelas ukur tersebut ke wadah lain.
3. Memasukkan
air sebanyak 25 ml ke dalam gelas ukur, kemudian masukkan lagi tanah sedikit
demi sedikit hingga semua masuk ke dalam air tersebut. Air di dalam gelas ukur
ditambah bila masih ada bagian tanah yang belum basah.
4. Biarkan
tanah basah selama kurang lebih 30 menit, kemudian gelas ukur
dihentak-hentakkan supaya tanah lebih padat.
5. Bacalah
volume tanah yang telah basah tersebut. Hitung besarnya pertambahan volume
tanah dalam keadaan basah dibandingkan dengan keadaan kering.
6. Menghitung
nilai pengembangan tanah dengan persamaan :
Pengembangan
tanah =
x 100 %
IV.
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil
Berdasarkan pengamatan sifat mengembang
dan mengerut yang dilakukan pada tanah lapisan II, maka diperoleh hasil sebagai
berikut :
Tabel
Pengamatan Luas Retakan
|
Segmen No.
|
Panjang (cm)
|
Lebar (cm)
|
Luas (cm2)
|
|
1
|
4,3
|
0,2
|
0,86
|
|
2
|
7,9
|
0,1
|
0,79
|
|
3
|
1,7
|
0,1
|
0,17
|
|
Total
luas retakan : 1,82
|
|||
Sumber : Data Primer
yang Telah Diolah , 2011.
Tabel Perhitungan Pengembangan Tanah
|
No.
|
Sampel tanah
|
Volume
tanah kering (ml)
|
Volume
tanah basah (ml)
|
Persentase
pengembangan
|
|
|
Lapisan II
|
15 ml
|
17 ml
|
13,3
%
|
Sumber
: Data Primer yang Telah Diolah, 2011.
4.2. Pembahasan
Berdasarkan
hasil pengamatan pada praktikum sifat mengembang dan mengerut yang dilakukan,
maka dapat disimpulkan bahwa pada sampel tanah II memiliki persentase pengerutan
sebesar 60,7 % dan pengembangan sebesar 13,3 %. Dapat dilihat bahwa persentase
pengembangan entisol sebesar
13,3 %. Hal ini dipengaruhi oleh kandungan liat yang tinggi sehingga ketika
tanah ini dalam keadaan basah tanah mudah menyerap air sehingga volume tanah
berubah akibat pori terisi penuh oleh air. Sesuai pendapat Pairunan (1997) yang menyatakan bahwa tanah yang
mengembang selalu banyak liatnya, dimana mempunyai kemampuan tinggi untuk menyerap
dan menyimpan air.
Tanah yang mengembang
selalu banyak liat, dimana mungkin saja mempunyai kemampuan yang tinggi
menyimpan air, akan tetapi peredaran udara dalam tanah atau aerase tidak baik,
penambahan bahan organik akan mengurangi masalah kekurangan air
pada tanah berpasir. Bahan organik membantu mengikat butiran liat dan membentuk
ikatan yang lebih besar sehingga memperbesar ruang-ruang udara diantara ikatan
butiran (Pairunan, 1985).
Sampel
tanah tersebut memiliki persentase pengerutan sebesar 60,7 %. Hal ini
disebabkan oleh kandungan liat yang dimiliki sehingga pada saat tanah dalam
keadaan kering, tanah mudah retak atau mengerut. Hal ini sesuai dengan pendapat
Asmin (2011) bahwa tanah yang tinggi kandungan liatnya mempunyai daya
mengembang dan mengerut yang tinggi. Dengan demikian, tanah ini mudah lembek
ketika basah dan mudah keras ketika kering. Kondisi tanah seperti ini dapat
mengganggu perkembangan akar tanaman.
Menurut
Munir (1996), faktor-faktor yang mempengaruhi sifat mengembang dan mengerut
pada tanah adalah kadar air dalam tanah, luas ruang atau pori tanah serta
kandungan mineral liat. Ketiga faktor ini sangat berpengaruh disebabkan karena
apabila kadar air dalam tanah tinggi maka pori atau ruang dalam tanah akan
banyak terisi oleh air, sehingga terjadi pengembangan pada tanah, begitu juga
sebaliknya. Kandungan liat juga sangat berpengaruh disebabkan karena permukaan
liat yang besar dan dapat menyerap banyak air sehingga tanah yang memiliki
kadar liat yang tinggi sangat mudah terjadi pengembangan begitu pula sebaliknya.
V.
KESIMPULAN
DAN SARAN
5.1.
Kesimpulan
Berdasarkan hasil pengamatan yang dilakukan, diperoleh kesimpulan sebagai
berikut :
1. Pengembangan
tanah adalah penjenuhan air sehingga menutupi celah-celah retakan tanah yang
diakibatkan oleh pengerutan. Pengembangan biasanya terjadi pada musim hujan
atau pada saat tanah basah.
2. Pengerutan
adalah keadaan dimana tanah mengalami retakan-retakan yang disebabkan oleh
karena ruang atau pori tanah tersebut tidak terisi oleh air yang cukup.
Pengerutan biasanya terjadi pada musim kemarau atau pada saat tanah kering.
3. Faktor-
faktor yang mempengaruhi sifat mengembang dan mengerut adalah kadar air dalam
tanah, luas ruang atau pori tanah, serta kandungan mineral liat.
4. Tanah
lapisan II memiliki persentase pengembangan sebesar 13,3 %. Hal ini dipengaruhi oleh kandungan liat yang tinggi
sehingga ketika tanah ini dalam keadaan basah tanah mudah menyerap air sehingga
volume tanah berubah akibat pori terisi penuh oleh air.
5. Tanah
lapisan II memiliki persentase pengerutan sebesar 60,7 %. Hal ini disebabkan
oleh kandungan liat yang dimiliki sehingga pada saat tanah dalam keadaan
kering, tanah mudah retak atau mengerut.
5.2.
Saran
Dalam
praktikum sifat mengembang dan mengerut selanjutnya untuk menghindari kesalahan
data hendaknya harus melakukan percobaan sesuai dengan prosedur-prosedur agar
hasil yang didapatkan pada akhirnya adalah data yang akurat.
Dalam
pengolahan lahan-lahan pertanian sebaiknya diperhatikan tingkat pengembangan
dan pengerutan suatu tanah, karena hal tersebut akan mempengaruhi kualitas
suatu lahan sebagai media tumbuh tanaman.
DAFTAR
PUSTAKA
Anonim 1. 2006. Water Holding Capacity. http:/bettersoils.com/ dalam www.google.com.
Diakses pada tanggal 5 Mei 2011.
Makassar. Pukul 19.20 WITA.
Asmin, 2011. Kemampuan Mengembang dan Mengerut http:/bolgspot.com/ dalam www.google.com. Diakses pada tanggal 5 Mei 2011. Makassar. Pukul
19.30 WITA.
Buckman, Brady. 1982. Ilmu Tanah. Jakarta: Bharata Karya Aksara.
Hardjowigeno, S. 2003. Ilmu Tanah. Jakarta: Akademika
Pressindo.
Munir,
M. 1996. Tanah-Tanah Utama Indonesia.
Jakarta: Dunia Pustaka Jaya.
Pairunan, dkk. 1997. Dasar-Dasar Ilmu Tanah. Makassar: Badan Kerja Sama Perguruan Tinggi
Indonesia Timur.
LAMPIRAN
Persentase Pengembangan
Diketahui : Volume tanah kering = 15 ml
Volume
tanah basah = 17 ml
Ditanyakan : % Pengembangan = …?
Penyelesaian : % Pengembangan =
x
100 %
=
x
100 %
= 0,133
x 100 %
= 13,3 %
Persentase
Pengerutan
Diketahui : Panjang segmen no. 1 = 4,3 cm
Panjang segmen no. 2 = 7,9 cm
Panjang segmen no. 3 = 1,7 cm
Panjang segmen terbesar = 2,0 cm
Lebar segmen no. 1 =
0,2 cm
Lebar segmen no. 2 = 0,1 cm
Lebar segmen no. 3 = 0,1 cm
Lebar segmen terbesar = 1,5 cm
Ditanyakan : % Pengerutan = ……….?
Penyelesaian : % Pengerutan =
x
100%
Luas retakan segmen no. 1 = p x l
= 4,3 cm x 0,2 cm
=
0,86 cm2
Luas retakan segmen no. 2 = 7,9 cm x 0,1 cm
=
0,79 cm2
Luas
retakan segmen no. 3 = 1,7 cm x o,1 cm
=
0,17 cm2.
Total luas retakan = 0,86 + 0,79 + 0,17
=
1,82 cm2
Luas permukaan tanah = p x l segmen terbesar
=
2 cm x 1,5 cm
= 3 cm2.
%
Pengerutan tanah
x
100 %
=
0,607 x 100%
= 60,7 %.
Laporan Praktikum
Dasar-Dasar
Ilmu Tanah
SIFAT
MENGEMBANG DAN MENGERUT
Oleh
:
HILMAWAN
G21111036
KELOMPOK 4
Asisten
Pembimbing
SAKTI
LABORATORIUM FISIKA TANAH
JURUSAN ILMU TANAH
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR
2011
