MENGEMBANG MENGERUT

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).

          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 %