I.
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Sifat mengembang dan mengerut adalah
masuk atau keluarnya air ke atau dari antara lempeng-lempeng liat kristal tipe
2 : 1 menyebabkan terlihatnya sifat mengembang dalam keadaan basah dan mengerut
kalau kering. Pengembangan 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 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 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. 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.
Reaksi tanah menunjukkan sifat kemasaman atau
alkalinitas tanah yang dinyatakan dengan pH menunjukkan bahwa banyaknya
konsentrasi ion hydrogen (H+) didalam tanah. Makin tinggi kadar ion
H+ didalam tanah maka semakin masam tanah tersebut sedangkan jika
didalam tanah ditemukan ion OH- yang jumlahnya berbanding terbalik
dengan banyaknya H+ maka tanah tersebut tergolong alkalis (OH-
lebih banyak daripada H+). Pengembangan dan pengerutan yang tidak
sama dapat menyebabkan retaknya pondasi gedung-gedung sedangkan jalan yang
diperkeras menjadi bergelombang.
Berdasarkan uraian
diatas, maka perlu melaksanakan praktikum mengembang dan mengerut untuk
mengetahui presentase pengerutan dan pengembangan tanah sehingga dapat
diperoleh tekhnik pengolahan tanah yang efektif.
1.2 Tujuan dan Kegunaan
Tujuan praktikum mengembang dan mengerut
adalah untuk mengetahui persentase pengerutan dan pengembangan tanah dalam
keadaan basah dan kering.
Kegunaan dari
praktikum mengembang dan mengerut adalah untuk mengetahui cara pengolahan pada
tanah-tanah yang memiliki sifat pengembangan dan pengerutan serta cara
pemanfaatannya.
II.
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Proses Terjadinya Mengembang dan Mengerut
Mengembang dan
mengerut merupakan salah satu sifat fisik tanah. Di mana sifat mengembang
ditandai dengan terisinya semua ruang pori tanah baik makro maupun mikro oleh
molekul-molekul air dan gejala ini terjadi ketika tanah dalam keadaan basah.
Sedang sifat mengerut tanah terjadi ketika tanah dalam keadaan kering setelah
basah yang ditandai dengan semakin mengecilnya pori-pori tanah pada waktu
mengerut. Pengerutan
biasanya terjadi pada musim kemarau atau musim kering. Pengerutan adalah
keadaan di mana tanah mengalami retakan retakan, yang disebabkan
oleh karena ruang atau pori tanah tersebut tidak terisi oleh air yang cukup
(Hakim, 1986).
Sifat
mengembang dan mengerut disebabkan oleh kandungan air relatif, terutama yang
berda diantara satuan-satuan structural 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,
1994).
Sifat
mengembang dan mengerut tanah disebabkan oleh kandungan liat montmorillonit
yang tinggi. Besarnya pengembangan dan pengerutan tanah dinyatakan dalam nilai
COLE (Coefficient of Linear Extendility ) atau PVC ( Potential Volume Change
= swell index = indeks pengembangan) (Hardjowigeno,
2003).
Montmorilonit
mengakibatkan tanah Inceptisol mempunyai sifat mengembang dan mengerut dengan
penjenuhan dan pengeringan. Potensi pengembangan dan pengerutan tanah berkaitan
erat dengan tipe dan jumlah liat dalam tanah. Tanah Inceptisol yang banyak
mengandung mineral liat akan memperlihatkan sifat mengembang pada waktu basah karena
kation-kation dan molekul air mudah masuk pada rongga antara kristal mineral.
Tanah yang mengembang selalu memilki kandungan liat yang banyak, di mana
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, 1997).
2.2 Hubungan Mengembang dan Mengerut dengan
Kadar Air
Antara pengembangan dan
pengerutan, kohesi dan plastis berhubungan erat satu sama lain. Ciri-ciri ini
tergantung tidak hanya pada campuran lempung dalam tanah, tetapi juga sifat dan
jumlah humus yang terdapat bersama koloid organik. Sifat tergantung pada struktur
pengembangan tanah (Buckman, 1994).
Hubungan Mengembang dan mengerut dengan kadar air yaitu
apabila kadar air dalam tanah tinggi maka pori atau ruang dalam tanah akan
banyak terisi oleh air sehinggat erjadi 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 (Foth, 1994).
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 (Foth, 1994).
Tanah yang mempunyai kemampuan mengembang dan mengerut
paling tinggi disebabkan oleh kandungan liat, maka permeabilitasnya semakin
lambat. Hal ini menyebabkan tanah mempunyai retakan-retakan yang banyak. Air
yang mengalir melalui retakan-retakan menyebabkan perkolasi makin tinggi. Hal
inilah yang menyebabkan pengukuran kecepatan air perkolasi di musim kering
sering menghasilkan kesalahan-kesalahan.
2.3 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Mengembang
dan Mengerut
Faktor-faktor yang
mempengaruhi mengembang dan mengerut adalah pengembangan terjadi karena
penetrasi air ke dalam lapisan kristal liat yang menyebabkan pengembangan di
dalam kristal. Akan tetapi sebagian besar terjadi karena tertariknya air ke
dalam koloid-koloid dan ion-ion yang terabsorbsi pada liat dan karena udara
yang terperangkap di dalam pori mikro ketika memasuki pori tanah. Adapun
faktor- faktor yang mempengaruhi sifat mengembang dan mengerut pada tanah dalah
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 (Foth, 1994). Tanah
yang banyak mengandung pasir akan mempunyai tekstur yang kasar , mudah untuk
diolah, mudah merembeskan air, dan disebut sebagai tanah ringan. Sebaliknya
tanah yang banyak mengandung liat akan sulit untuk meloloskan air, aerasi
jelek, lengket, dan sulit dalam pengolahannya sehingga disebut tanah berat.
Berat ringannya tanah akan menentukan
besarnya derajat kerutan tanah.
III.
METODOLOGI
3.1 Waktu
dan Tempat
Praktikum ini
dilaksanakan pada hari Jum’at, 7 Desember 2012 Pukul
15:00 -17:00 WITA di Laboratorium Fisika, Jurusan Ilmu Tanah, Fakultas
Pertanian, Universitas Hasanuddin.
3.2 Alat Dan Bahan
Alat-alat yang digunakan dalam praktikum
ini yaitu :Timbangan, Gelas ukur, tabung reaksi, Mistar, Cawan Petridis, Oven.
Bahan-bahan yang digunakan
dalam praktikum ini yaitu :Sampel tanah,
Air, Tissue.
3.3
Prosedur Kerja
· Pengerutan Tanah
1)
Masukkan tanah pada wadah cawan petridis
hingga hampir penuh.
2)
Tambahkan air hingga menimbulkan sedikit
genangan, kemudian diovenkan selama 1x24 jam.
3)
Keluarkan cawan petridis dan tanah
kemudian dinginkan. Tingkat pengerutan dapat dinyatakan dengan memperkirakan
luas retakan-retakan dengan luas permukaan tanah semula dalam keadaan basah.
4)
Retakan-retakan dibagi dalam
segmen-segmen yang diukur panjang dan lebarnya.
Perhitungan :
Luas Permukaan
Tanah =
Presentase pengerutan tanah =
x 100%
· Pengembangan Tanah
1)
Tanah kering (< 2 mm) dimasukkan kedalam
gelas ukur 50 ml hingga volume tanah 15 ml. gelas ukur ini dihentak-hentakkan
beberapa kali untuk memadatkan tanah.
2)
Keluarkan tanah dari gelas ukur tersebut
ke wadah lain.
3)
Masukkan air sebanyak 25 ml kedalam
gelas ukur, kemudian masukkan kembali tanah sedikit demi sedikit hingga
semuanya masuk kedalam air tersebut. Air dalam gelas ditambah bila masih ada
bagian tanah yag belum basah.
4)
Biarkan tanah basah selama kurang lebih
setengah jam, 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 tanah kering.
Contoh
perhitungan
Volume
tanah kering = 15,0
Volume
tanah basah =17,2
Presentase
pengembnagan = 17,2 – 15,0x 100% =14,7%
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 9. Pengamatan
Luas Retakan
Segmen
No.
|
Panjang
(cm)
|
Lebar
(cm)
|
Luas
(cm2)
|
1
|
5,5
|
4,5
|
24,75
|
2
|
4
|
2
|
8
|
Total
luas
retakan
: 9,5 6,5 32,75
|
|||
Sumber
: Data primer setelah diolah, 2012
Tabel
10. Perhitungan Pengembangan Tanah
No.
|
Sampel
tanah
|
Volume
tanahkering (ml)
|
Volume
tanahbasah (ml)
|
Persentase
pengembangan
|
1.
2.
|
Lapisan I
Lapisan II
|
15 ml
15 ml
|
22 ml
19,9 ml
|
46,7%
32,7%
|
Sumber : Data primer setelah diolah, 2012
4.2 Pembahasan
Berdasarkan dari
hasil percobaan yang telah dilakukan maka diperoleh hasil bahwa pada lapisan I
memiliki presentase sifat mengembang sebesar 46,7% dan mengerut 409%, sedangkan pada lapisan II
diperoleh presntasse sifat mengembang sebesar
32,7% dan mengerut 132%.
Persentase
pengembangan dan pengerutan ada lapisan
II mengalami peningkatan bila dibandingkan dengan lapisan I karena kandungan
liat pada lapisan II lebih banyak daripada lapisan I, yang mana tingginya
kandungan liat mempengaruhi total luas permukaan tanah yang semakin besar,
sehingga kemampuan menahan airnya tinggi. Kemampuan menahan air yang tinggi
akan memperbesar ruang pori tanah, sehingga terjadi peningkatan volume tanah
ketika basah, karena kation-kation dan molekul air mudah masuk pada
rongga antara kristal mineral.
Adapun 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. Tanah yang banyak mengandung pasir akan mempunyai tekstur yang
kasar , mudah untuk diolah, mudah merembeskan air, dan disebut sebagai tanah
ringan. Sebaliknya tanah yang banyak mengandung liat akan sulit untuk
meloloskan air, aerasi jelek, lengket, dan sulit dalam pengolahannya sehingga
disebut tanah berat. Berat ringannya tanah akan menentukan besarnya derajat
kerutan tanah. Semakin tinggi kandungan liat, semakin besar derajat kerut
tanah. Selain itu, bahan organik tanah maka derajat kerut tanah semakin kecil.
V.
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan dari
pengamatan yang telah dilakukan, maka dapat disimpulkan bahwa sifat mengembang
dan mengerut pada tanah dipengaruhi oleh kadar air dalam tanah, luas ruang atau
pori tanah serta kandungan mineral liat.
5.2 Saran
Sebaiknya semua praktikan melakukan pengamatan, agar dapat
mengetahui cara dan hasil yang diperoleh dari pengamatan yang telah dilakukan.
Sebaiknya semua alat dan bahan yang akan digunakan dalam praktikum harus
disiapkan, agar praktikum dapat berjalan dengan efisien.
DAFTAR
PUSTAKA
Buckman and
Brady. 1982. Ilmu Tanah. Bhratama
Karya Aksara: Jakarta.
Foth, Hendry D.
1994. Dasar-dasar Ilmu Tanah. Gadjah
Mada University Press: Yogyakarta.
Hakim N, Nyakpa
MM, Nugroho S.G Saul MY, Diha MA, Hong GB, Byle HA, 1986. Dasar‑dasar Ilmu
Tanah. Universitas Lampung: Lampung.
Hardjowigeno, S.
1985. Ilmu Tanah. Akademika Persindo:
Jakarta.
Pairunan dkk, 1997. Dasar‑Dasar
Ilmu Tanah. Badan ke~asaina Perguruan Tinggi Negeri Indonesia
Bagian Timur:
Makassar.
LAMPIRAN
Lapisan I
Presentase Pengembangan:
Volume tanah
basah – Volume tanah kering
Presentase
Pengembangan = X
100%
Tanah Volume tanah kering
22 – 15
= X
100%
15
= 46,7 %
Presentase
Pengerutan :
Total luas retakan
Presentase Pengerutan = X
100%
Tanah Luas permukaan tanah
32,75
= X
100%
8
= 409 %
Lapisan II
Presentase
Pengembangan:
Volume tanah
basah – Volume tanah kering
Presentase Pengembangan = X
100%
Tanah Volume tanah kering
19,9 – 15
= X
100%
15
= 32,7 %
Presentase
Pengerutan :
Total luas retakan
Presentase Pengerutan = X
100%
Tanah Luas permukaan tanah
32,75
= X
100%
24,75
= 132 %
