Kemantapan Agregat tanah

Laporan Fisika Tanah
LABORATORIUM FISIKA TANAH
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SYIAH KUALA
DARUSSALAM, BANDA ACEH
2019

BAB I. PENDAHULUAN

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, darimana 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. Air merupakan sumber daya alam yang cukup banyak di dunia ini, ditandai dengan adanya lautan, sungai, danau dan lain-lain sebagainya. Tanah memegang peranan penting dalam melakukan prespitasi air yang masuk ke dalam tanah, selanjutnya sekitar 70% dari air yang diterima di evaporasi dan dikembalikan ke atmosfer berupa air, dan tanah memegang peranan penting dalam refersi dan penyimpanan. Sisanya itulah yang digunakan untuk kebutuhan tranpirasi,evaporasi dan pertumbuhan tanaman.
Agregat dapat menciptakan lingkungan fisik yang baik untuk perkembangan akar tanaman melalui pengaruhnya terhadap porositas, aerasi dan daya menahan air. Tanah yang agregatnya kurang stabil bila terkena gangguan maka agregat tanah tersebut akan mudah hancur. Butir-butir halus hasil hancuran akan menghambat pori-pori tanah sehingga bobot isi tanah meningkat, aerasi buruk dan permeabilitas menjadi lambat. Kemantapan agregat juga sangat menentukan tingkat kepekaan tanah terhadap erosi. Kemampuan agregat untuk bertahan dari gaya perusak dari luar stabilitas sehingga dapat ditentukan secara kuantitatif melalui Aggregate Stability Inde (ASI). Indeks ini merupakan penilaian secara kuantitatif terhadap kemantapan agregat. Agregat tanah terbentuk jika partikel-partikel tanah menyatu membentuk unit-unit yang lebih besar. Agregat tanah sebagai kesatuan partikel tanah yang melekat satu dengan lainnya lebih kuat dibandingkan dengan partikel sekitarnya. Dua proses dipertimbangkan sebagai proses awal dari pembentukan agregat tanah, yaitu flokulasi dan fragmentasi. Flokulasiterjadi jika partikel tanah yang pada awalnya dalam keadaan terdispersi, kemudian bergabung membentuk agregat. Sedangkan fragmentasi terjadi jika

Manfaat pratikum
Adapun manfaat dari praktikum ini adalah agar kita dapat mengetahui kemantapan agregat tanah dengan pengayakan kering dan basah. Dasar metode ini adalah mencari perbedaan rata-rata berat diameter agregat pada pengayakan kering dan basah.sehingga kita dapat mengetahui apakah Mantap atau tidakkah jenis tanah tersebut.

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

Agregat merupakan kumpulan pasir, pasir halus, tanah liat serta partikel organik seperti sel mikroba sendiri yang menggumpal karena adanya gum, polisakarida atau metabolit lainnya yang disekresi mikroba. Agregat yang dibentuk sangat ditentukan oleh batuan induk penyusunnya, iklim dan aktivitas biologis yang berlangsung dilingkungan tersebut. Agregat tanah yang terbentuk ditentukan oleh batuan induk penyusunnya, iklim, dan aktivitas biologi yang langsung di lingkungan tersebut. Distribusi materi pasir, pasir halus (slit) dan tanah liat merupakan tekstur tanah, sedangkan tekstur tanah menunjukkan sifat agregat (Irianto, 2002).
Contoh tanah terganggu dapat juga digunakan untuk analisis sifat-sifat kimia tanah. Kondisi contoh tanah terganggu tidak sama dengan keadaan di lapangan, karena sudah terganggu sejak dalam pengambilan contoh. Contoh tanah ini dapat dikemas menggunakan kantong plastik tebal atau tipis. Kemudian diberi label yang berisikan informasi tentang lokasi, tanggal pengambilan, dan kedalaman tanah. Label ditempatkan di dalam atau di luar kantong plastik. Jika label dimasukkan ke dalam kantong plastik bersamaan dengan dimasukkannya contoh tanah, maka label dalam ini perlu dibungkus dengan kantong plastik kecil, agar informasi yang telah tercatat tidak hilang karena terganggu oleh kelembapan air tanah. Pengangkutan semua contoh tanah hendaknya berpegang kepada prinsip dasar, bahwa contoh tanah tidak boleh tercampur satu sama lain dan tidak mengalami perubahan apapun selama dalam perjalanan (Suganda et al, 2007).
Cara pengayakan ganda, selain membutuhkan waktu lama dan pekerjaan rumit juga memerlukan investasi yang relatif besar dalam pengadaan alatnya. Beberapa peneliti kemudian mengembangkan metode pengayakan tunggal. Disimpulkan kemantapan agregat tanah dapat ditentukan menggunakan satu ukuran ayakan, hasilnya pun lebih erat korelasinya dengan fenomena-fenomena penting di lapangan. Cara ini selain lebih mudah karena tidak memerlukan perhitungan yang rumit, juga relatif murah dalam hal investasi alatnya. Penyaringan merupakan metode yang biasanya secara langsung untuk menentukan ukuran partikel dengan didasarkan pada batas-batas bawah ukuran lubang saringan yang digunakan. Batas terbawah dalam saringan adalah ukuran terkecil untuk partikel pasir (Handayani, 2009).


BAB III. PROSEDUR PERCOBAAN

3.1 Tempat dan Waktu
Percobaan ini dilaksanakan di laboratorium fisika tanah jurusan ilmu tanah fakultas pertanian universitas Syiah kuala. Pada hari kamis, tanggal 21 november 2019 pukul 12.00 WIB.

3.2 Alat dan Bahan
Adapun alat dan bahan dalam melaksanakan praktikum ini adalah:
1. Tibangan
2. Ayakan
3. Buret
4. oven
5. eksikator
6. Contoh tanah dengan agregat Utuh
7. Kapur pertanian

3.3 Cara Kerja
Adapun cara kerja dalam pelaksaan praktikum ini adalah :
Pengayakan kering
1.Contoh tanah dengan agregat utuh (contoh Bongkah) di kering udarakan.
2. tanah kira-kira 500 gram tanah kering udara diatas ayakan ukuran 8 mm. Dibawah ayakan ini berturut-turut ditempatkan ayakan ukuran 2,0 mm dan 1,0 mm.
3. tumbuk tanah dengan alu kecil sampai semua tanah turun melalui ayakan ukuran 8 mm.
4. gerak-gerakkan ayakan ini dengan tangan sekali.
5. masing masing fraksi tanah di timbang, kemudia nyatakan dengan persen (%). Persentasi agregasi sama dengan 100 persen sama dengan dikurangi dengan persen agregat yang lebih kecil  dari 2 mm.
6. Ulangi pekerjaan ini sebanyak 4 kali.

Contoh perhitungan :
misalnya pengayakan 500 g tanah di peroleh
- agregat antara 8 dan 2,0 mm = 150 g
- agregat antar 2,0 dan 1,0 mm 100 g
Maka perbandingan adalah 3 : 2
Pengayakan Basah
Agregat – agregat yang di peroleh dari pengayakan kering (n0.5) kecuali agregat < 1,0 mm di timbang dan masing – masing di masukkan kedalam cawan aluminium banyaknya di sesuaikan dengan perbandingan ke tiga agregat tersebut  dan totalnya harus 100 g.
Teteskan air pada tanah dalam cawan aluminium sampai kapasitas lapang dari buret setinggi 30 cm dari cawan sampai ujung penates buret. Simpan dalam ingkubator pada tempratur 200 dengan kelembaban relative 98 – 100% selama 1 malam.
Pindahkan tiap agregat dari cawan ke ayakan sebagai berikut
 Agregat antara 8 dan 2,0 mm diatas ayakan 2,0 mm
Agregat antara 2,0 dan 1,0 mm di atas ayakan 1,0 mm
Pasang susunan ayakan pada alat pengayak basala dimana bejana yang di sediakan telah di isi air lebih dahulu. Air yang di gunakan harus mengandung  ion Ca 2+. Sekurang – kurangnya 2x 10 -3  Molar untuk mencegah dispersi yang terlalu cepat dari partikel koloid.
Pengayakan dilakukan selama lebih kurang 25 menit.
 Setelah selesai pengayakan pindahkan agregat-agregat  dari tiap ayakan ke cawan aluminium yang beratnya telah di ketahui.
Keringkan dalam oven kemidia masukkan keringkan kedalam eksikator lalu di timbang.
Contoh perhitungan :
Rata- rata diameter agregat dari pengayakan kering.
Agregat antara 8 dan 2,0 mm
Agregat antara 2,0 dan 1,0 mm
Rata – rata berat diameter



Rata – rata mengayakan diameter dari agregat pengayakan basah.
Misalkan berat agregat yang
Ayakan 2,0 mm = 25 g
Atakan 1,0 mm = 17 g
Ayakan 0,5 mm = 19 g
Ayakan 0,250 mm = 15 g
Ayakan 0,106 mm = 19 g
Total = 95 g
Agregat 0,053 mm adalah agregat yang tidak terpampun pada ayakan tetapi jatuh edasar bejana.
Rata – rata diameter : [(25 x 5,0) + (19 x 0,75)+,,,,,,,,+ (5 x 0,053 )] = 1,74
100
Untuk mendapatkan indeks stabilitasnya maka digunakan rumus
Indeks instabilitas x 100 
Pada contoh di atas indeks stabilitas  = 3,71 – 1,74 = 1,97 =2,0
Jadi indeks stabilitas = 1/2x10 = 50

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Pengamatan
Adapun hasil pengamatan pada praktikum ini adalah sebagai berikut.
Rata-rata diameter agregat dari pengayakan keing
Agregat antrara 8 dan 2,0 = 0,5
Agregat antara 2,0 dan 0,1 =1,5
Rata-rata berat diameter = 3,71
Rata-rata agregat dari pengayakan basah
Agregat antara 2,0 dan 1,0 mm = 1,5
Agregat antara 1,0 dan 0,500 mm= 0,75
Agregat antara 0,0500 dan 0,250 mm =0,325
Agregat antara 0,250 dan 0,106 mm = 0,178
Agregat antara 0,106 dan 0 mm =0,053
Berat agregat
Agregat 2,0 =10,4 gram
Agregat 1,0=10,4 gram
Agregat 0,500=6,7 gram
Agregat 0,250=4,1 gram

Rata-rata berat diameter = 1,241 mm

Maka indeks stabilitasunya adalah 3,71- 1,24 =2,47
Jadi indekstabilitasnya adalah ½,47x100 = 40

4.2 Pembahasan
                Dari hasil perhitungan diatas dapat disimpulkan bahwa agregat  tanah yang diamati adalah sebesar 40. Kemantapa agregat tanah tersebut dipengaruhi oleh :
Bahan Induk
Variasi penyusun tanah tersebut mempengaruhi pembentukan agregat-agregat tanah serta kemantapan yang terbentuk. Kandungan liat menentukan dalam pembentukan agregat, karena liat berfungsi sebagai pengikat yang diabsorbsi pada permukaan butiran pasir dan setelah dihidrasi tingkat reversiblenya sangat lambat. Kandungan liat > 30% akan berpengaruh terhadap agregasi, sedangakan kandungan liat < 30% tidak berpengaruh terhadap agregasi.
Bahan organik tanah
Bahan organik tanah merupakan bahan pengikat setelah mengalami pencucian. Pencucian tersebut dipercepat dengan adanya organisme tanah. Sehingga bahan organik dan organisme di dalam tanah saling berhubungan erat.
Tanaman
Tanaman pada suatu wilayah dapat membantu pembentukan agregat yang mantap. Akar tanaman dapat menembus tanah dan membentuk celah-celah. Disamping itu dengan adanya tekanan akar, maka butir-butir tanah semakin melekat dan padat. Selain itu celah-celah tersebut dapat terbentuk dari air yang diserap oleh tnaman tesebut.
Organisme tanah
Organisme tanah dapat mempercepat terbentuknya agregat. Selain itu juga mampu berperan langsung dengan membuat lubang dan menggemburkan tanaman. Secara tidak langsung merombak sisa-sisa tanaman yang setelah dipergunakan akan dikeluarkan lagi menjadi bahan pengikat tanah.
Waktu
Waktu menentukan semua faktor pembentuk tanah berjalan. Semakin lama waktu berjalan, maka agregat yang terbentuk pada tanah tersebut semakin mantap.
Iklim
INDEKS STABILITAS
KRITERIA

>200
Sangat stabil sekali

80-200
Sangat stabil

66-79
stabil

50<65
Agak stabil

40-49
Kurang Stabil

<40
Tidak Stabil

Iklim berpengaruh terhadap proses pengeringan, pembasahan, pembekuan, pencairan. Iklim merupakan faktor yang sangat berpengaruh terhadap pembentukan agregat tanah

Hasil dari pengamatan agregat tanah adalah 40, dimana kondisi agregat tanah kurang stabil (buruk). Kemantapan agregat tanah sangat berpengaruh terhadap pertumbuhan tanaman.
Pada praktikum ni tentang ayakan tanah¸berapa persenkah tanah yang lolos ayakan sesuai dengan mesh dan diameter ayakan. Analisa ayakan berarti mengayak dan menggetarkan sampel tanah melalui suatu ayakan di mana lubang-lubang ayakan tersebut sudah ditentukan. Mula-mula contoh tanah dikeringking anginkan lebih dahulu, kemudian semua gumpalan-gumpalan dipecah menjadi partikel-partikel yang lebih kecil lalu baru diayak dalam percobaan di laboratorium. Setelah cukup waktu untuk mengayak dengan cara getaran, massa tanah yang tertahan pada setiap ayakan ditimbang. Untuk menganalisis tanah-tanah kohesif, barangkali agak sukar untuk memecah gumpalan-gumpa!an tanahnya menjadi partikel-partikel lepas .yang berdiri sendiri.  Untuk itu, tanah tersebut perlu dicampur dengan air sampai menjadi lumpur encer dan kemudian dibasuh seluruhnya melewati ayakan-ayakan tersebut. Bagian padat yang tertahan pada setiap ayakan dikumpulkan sendiri-sendiri. Kemudian masing-masing ayakan beserta tanahnya dikeringkan dalam oven, dan kemudian berat tanah kering tersebut ditimbang.  Hasil-hasil dari analisis ayakan biasanya dinyatakan dalam persentase dari berat total.
Partikel ukuran tanah memiliki ukuran yang sangat beragam dengan variasi yang cukup besar. Tanah umumnya dapat disebut sebagai pasir (sand), kerikil (gravel),  lanau (slit), atau lempung (clay), tergantung pada ukuran partikel yang paling dominan pacta tanah tersebut. Hasil dari analisis ayakan digambarkan dalam kertas semilogaritmik yang dikenal sebagai kurva distribusi ukuran-butiran (particle-size distribution curve). Diameter partikel (butiran) digambarkan dalam skala logaritmik, dan persentase dari butiran yang lolos ayakan digambarkan dalam skala hitung biasa. Kurva distribusi ukuran butiran tidak hanya menunjukkan rentang (range) dari ukuran butir yang dikondung di dalam tanah saja, tetapi juga menunjukkan tipe dari kurva distribusi ukuran butiran tersebut.  Tipe tanah di mana sebagian besar dari butirannya mempunyai ukuran yang sama dinamakan tanah bergradasi buruk (poorly graded soil). Tanah di mana ukuran butirannya terbagi merata di dalam rentang yang lebar dan dinamakan tanah bergradasi baik (well graded). Pada pengayakan yang dilakukan terhadap agregat utuh, setelah disubstitusikan kedalam grafik logaritmik diperoleh gambaran pada sampel tanah tersebut bahwa tanah lebih dominan berada pada kisaran gravel sand atau tanah butir kerikil berpasir. Dalam hal ini, bukan berarti agregat tanah utuh terdiri dari fraksi kerikil dan pasir namun hanya bersandar pada ukuran ayakan yang digunakan.  Artinya, yang diperhatikan adalah ukuran butirnya saja yang identik dengan ukuran pasir hingga kerikil.
Struktur tanah berpengaruh langsung terhadap pertumbuhan tanaman, dimana struktur tanah yang remah (ringan) pada umumnya menghasilkan laju partum-buhan tanaman dan produksi persatuan waktu yang lebih tinggi dibandingkan dengan struktur tanah yang padat. Jumlah dan panjang akar tanaman yang tumbuh pada tanah remah umumnya lebih banyak dibandingkan dengan akar tanaman yang tumbuh pada tanah berstruktur berat.
Hal ini disebabkan perkembangan akar pada tanah berstruktur ringan/remah lebih cepat per satuan waktu dibandingkan akar tanaman pada tanah kompak, sebagai akibat mudahnya intersepsi akar pada setiap pori-pori tanah yang memang tersedia banyak pada tanah remah. Selain itu akar memiliki kesempatan untuk bernafas secara maksimal pada tanah yang berpori, dibandingkan pada tanah yang padat. Sebaliknya bagi tanaman makanan ternak yang tumbuh pada tanah yang bertekstur halus seperti tanah berlempung tinggi, sulit mengembangkan akarnya karena sulit bagi akar untuk menyebar akibat rendahnya pori-pori tanah.
Akar tanaman akan mengalami kesulitan untuk menembus struktur tanah yang padat, sehingga perakaran tidak berkembang dengan baik. Aktifitas akar tanaman dan organisme tanah merupakan salah satu faktor utama pembentuk agregat tanah. Berdasarkan keterangan di atas tekstur mencerminkan ukuran partikel dari fraksi-fraksi tanah, maka struktur merupakan kenampakan bentuk atau susunan partikel primer tanah (pasir, debu dan liat) hingga partikel sekunder yang merupakan gabungan partikel primer yang disebut gumpalan (ped) membentuk agregat (bongkah).
Tanah yang partikel-partikelnya belum bergabung, terutama yang bertekstur pasir disebut tanpa struktur atau berstruktur lepas, sedangkan tanah bertekstur liat yang terlihat padat tanpa ruang pori yang lembek jika basah dan keras jika kering atau jika dilumat dengan air membentuk pasta disebut juga tanpa struktur. Struktur tanah berfungsi memodifikasi pengaruh tekstur terhadap kondisi drainase atau aerasi tanah, karena susunan antar ped atau agregat tanah akan menghasilkan ruang yang lebih besar dibandingkan dengan susunan antar partikel primer.
Oleh karena itu, tanah yang berstruktur baik akan mempunyai kondisi drainase dan aerasi yang baik pula, dan lebih memudahkan sistem perakaran tanaman masuk menyerap unsur hara dan air, sehingga pertumbuhan dan produksi tanaman menjadi lebih baik. Hal ini terbukti dari percobaan pemupukan yang mendapatkan bahwa produksi jagung pada tanah tanpa pupuk tetapi beragregat baik ternyata 2,3 kali lebih besar dibandingkan produksi pada tanah yang beragregat buruk yang diberi pupuk. Penanaman melindungi agregat tanah dari hantaman air hujan, sehingga makin rapat tajuk tanaman akan makin baik pengaruhnya terhadap agregat tanah.


BAB V. PENUTUP
Adapun kesimpulan yang diperoleh dari penulisan laporan praktikum biofisika dan mekanika tanah ini dapat dituliskan pada poin-poin berikut ini:
1.    Analisa ayakan berarti mengayak dan menggetarkan sampel tanah melalui suatuayakan di mana lubang-lubang ayakan tersebut sudah ditentukan.
2.    Tanah umumnya dapat disebut sebagai pasir (sand), kerikil (gravel),  lanau (slit), atau lempung (clay), tergantung pada ukuran partikel yang paling dominan pacta tanah tersebut.
3.    Diameter partikel (butiran) digambarkan dalam skala logaritmik, dan persentase dari butiran yang lolos ayakan digambarkan dalam skala hitung biasa.
4.     Gradasi butir pada kedua agregat tanah cenderung sama, cenderung ke arah ukuran butir kerikil berpasir, dan perkiraan pada kurva tersebut curam ke arah gravel-sand,karena jumlah tanah yang tertahan di ayakan 8 mesh menunjukkan nilai yang terbesar.
5.    Kedua jenis agregat tanah memiliki gradasi yang buruk buruk (poorly graded soil).

5.2    Saran
Adapun saran pada praktikum biofisika dan mekanika tanah adalah agar mahasiswa dapat memahami bagaimana cara menentukan gradasi butir pada agregat tanah dan pada saat melakukan penimbangan tanah perlu diperhatikan ketelitiaan dari neraca yang digunakan.

DAFTAR PUSTAKA

Irianto,A.2002.Mikro Biologi Lingkungan.Pusat Penerbitan Universitas Terbuka, Jakarta
Handayani.2009.Panduan Dan Bahan Asistensi Dasar-Dasar Ilmu
Tanah.UGM.Yogyakarta
Suganda et al.2007.Pengalaman Bersama Kompas.jendela bandung.jakarta