1. PENGAMBILAN CONTOH TANAH

1.1. Pendahuluan

Pengambilan contoh tanah sangat berpengaruh terhadap tingkat kebenaran hasil analisis di laboratorium. Metoda atau cara pengambilan contoh tanah yang tepat sesuai dengan jenis analisis yang akan dilakukan merupakan persyaratan penting yang perlu diperhatikan. Sehubungan dengan hal tersebut maka untuk keperluan analisis sifat fisik tanah di laboratorium diperlukan tiga (3) macam contoh tanah yaitu :

a. Contoh tanah utuh (undisturbed soil sample), untuk penetapkan bobot isi (bulk density), porositas, distribusi ukuran pori, kurva pF dan permeabilitas tanah.

b. Contoh tanah dengan agregat utuh (undisturbed soil agregate), untuk penetapan kemantapan agregat tanah.

c. Contoh tanah terganggu atau tidak utuh atau biasa (disturbed soil sample) untuk penetapan kadar air, tekstur, konsistensi, batas-batas angka atterberg dan sifat fisik lainnya.

Pengambilan contoh tanah dilakukan mengikuti cara yang dikemukakan oleh De Leenheer dan De Boods (1959).

1.2. Pengambilan Contoh Tanah Utuh dengan Silinder Kecil

1.2.1. Alat-alat

1. Silinder atau ring sampel, yaitu suatu alat yang terbuat dari besi tanah karat (stainles steel) berbentuk silinder. Karena ada beberapa ukuran yang berbeda-beda, maka disarankan untuk mengukur tinggi dan diameter masing –masing silinder setiap kali pemakaian. Tebal silinder harus memenuhi syarat nisbah luas ”areal ratio” (AR) < 0,1 untuk mencegah terjadinya tekanan mendatar. Nisbah luas adalah :

Dl² - Dd²

AR =

Dd²

dimana: Dl adalah diameter luar dan Dd adalah diameter dalam. Berat tabung sudah diketahui. Tiap tabung silinder dilengkapi dengan sepasang tutup plastik. Tempat menyimpan tabung sinder ini adalah peti khusus dangan ukuran yang disesuaikan dengan ukuran dan banyaknya tabung (Lihat Gambar 1.g).

2. Sekop.

3. Pisau tajam dan tipis.

1.2.2. Cara kerja

1. Ratakan dan bersihkan lapisan permukaan tanah yang akan diambil, kemudian letakkan silinder tegak lurus pada lapisan tersebut.

2. Gali tanah disekeliling silinder dengan sekop (Gambar 1.a).

3. Kerat tanah disekeliling silinder dangan pisau sampai mendekti permukaan (Gambar 1.b).

4. Tekan silinder sampai tiga perempat bagiannya masuk ke dalam tanah (Gambar 1.c).

5. Letakan silinder lain tepat di atas tabung pertama, kemudian tekan lagi sampai bagian bawah silinder yang kedua ini masuk ke dalam tanah kira-kira 1 cm.

6. Silinder beserta tanah didalamnya digali dengan sekop atau pisau (Gambar 1.d).

7. Pisahkan silinder pertama dan kedua dengan hati-hati (Gambar 1.e), kemudian potonglah tanah kelebihan yang ada pada bagian atas dan bawah tabung sampai rata (Gambar 1.f).

8. Tutupalah tabung beserta tanahnya dengan tutup plastik untuk mencegah penguapan.

Catatan :

Pengambilan cotoh tanah utuh yang paling baik adalah sewaktu tanah dalam keadaan kandungan air disekitar kapasitas lapang atau keadaan lembab. Kalau tanah terlalu kering dianjurkan untuk menyiram dengan air sehari sebelum pengambilan contoh.

Apabila tanahnya keras maka memasukkan tabung kedalam tanah dapat dipukul perlahan-lahan dan diatas tabung harus memakai bantal kayu. Masuknya tabung ke dalam tanah harus tetap tegak lurus dan jangan bergoncang.

2. PENGUKURAN BOBOT ISI TANAH

2.1. Pendahuluan

Bobot isi tanah (bulk density) adalah perbandingan antara massa tanah dengan kerapatan atau volume partikel ditambah dengan ruang pori diantaranya. Massa tanah diduga setelah kering oven 105 °C, dan volumenya = volume dari contoh tanah yang diambil di lapangan, sehingga dinyatakan dalam gram/cm³.

Nilai bobot isi suatu tanah digunakan secara luas. Ini dibutuhkan untuk konversi prosentase air oleh berat (% berat) ke kandungan air volume (% volume), untuk menghitung porositas jika bobot jenis partikelnya diketahui dan untuk menduga bobot dari volume tanah yang sangat besar .

Nilai bobot isi suatu tanah berubah-rubah dari suatu tanah tergantung kondisi stuktur tanah, terutama dihubungkan dengan pemadatan. Untuk alasan ini sering digunakan sebagai ukuran setruktur tanah.

2.2. Penetapan Bobot Isi Tanah dengan Metode Silinder

2.2.1. Cara Kerja

1. Ambil contoh tanah utuh dilapangan dengan tabung silinder.

2. Contoh tanah beserta tabung silinder dikeringkan dalam oven selama 24 jam pada temperature 105° C

3. Timbang contoh tanah dalam keadaan kering oven (BKO) dengan tabung silinder (X gram)

4. Timbang tabung silinder kosong ( Y gram ).

5. Hitung bobot isi dengan rumus :

( X - Y )

Bobot Isi = ——————— gram/cm³

Volume Tanah

dimana :

X = Berat tanah kering oven (BKO) + tabung silinder.

Y = Berat tabung silinder kosong.

Catatan :

Volume tanah dihitung dari volume ring silinder dengan menggunakan rumus :

Volume Ring Silinder = R² T atau Volume Ring Silinder = ¼ D² T satuannya cm³.

Dimana : R = Jari-jari silinder (cm)

D = Diameter silinder (cm)

T = Tinggi silinder (cm)

3. PENGUKURAN KADAR AIR TANAH

3.1. Pendahuluan

Air tanah berada dalam pori, baik makro maupun mikro dan sifat-sifatnya sangat dipengaruhi oleh tanah yang bersangkutan. Tanah yang mempunyai tekstur halus dengan luas permukaan per satuan berat lebih besar, akan mampu menahan air lebih banyak dan lebih kuat dibandingkan tanah bertekstur kasar. Hal ini dapat terjadi karena tanah bertekstur halus mengandung lebih banyak partikel yang berukuran koloid.

Air dalam tanah tidak stabil, tergantung dari sifat fisik tanah. Adanya irigasi dan curah hujan, gaya grafitasi, perbedaan tinggi tempat dan dan penguapan air dalam tanah. Tanah yang semula jenuh air akibat pengairan atau hujan, semakin lama kandungan airnya akan menurun oleh adanya faktor-faktor di atas. Pada suatu saat gaya grafitasi sudah tidak mampu lagi menarik air tanah dari pori tanah, sehingga pada saat itu air ditahan oleh partikel tanah dengan kekuatan yang sama besarnya dengan gravitasi. Kandungan lengas pada saat ini dinamakan “Kapasitas Lapang“. Biasanya pada keadaan ini sebagian besar air menempati pori mikro. karena adanya evaporasi dan transpirasi tanaman, maka air tanah akan menurun jumlahnya. Pada suatu saat tanaman tidak mampu lagi menyerap air dalam jumlah yang mencukupi kebutuhannya dan menjadi layu. Semula tanaman hanya layu sementara, akan tetapi kalau kandungan air tanah terus menurun akhirnya akan menjadi layu tetap ( layu permanent) dan tanaman mati. Kandungan air pada saat seperti ini disebut “Titik Layu”, biasanya setara dengan tekanan 15 atmosfer.

Air dalam tanah ditahan oleh dua macam gaya yakni adhesi dan kohesi. Adhesi terjadi karena adanya kontak antara molekul air dengan permukaan partikel tanah, sedangkan kohesi terjadi diantara molekul air.

3.2. Alat dan Bahan

1. Kaleng timbangan

2. Timbangan

3. Oven

4. Eksikator

5. Tabung silinder.

3.3. Cara Kerja

3.3.1. Metode Gravimetrik

1. Timbanglah kaleng timbangan.

2. Ambil contoh tanah, masukkan dalam kaleng timbangan dan timbanglah.

3. Keringkan dalam oven dengan suhu 105 °C selama 24 jam.

4. Keluarkan dari oven kemudian masukkan ke dalam eksikator.

5. Timbanglah berat keringnya.

6. Hitunglah kandungan air tanah dengan dasar berat kering tanah, dengan rumus :

BB - BKO

Kadar Air Tanah = —————— X 100 % = ……………….. % (g/g)

BKO

dimana :

BB = Berat tanah basah (gram)

BKO = Berat tanah kering oven (gram)

3.3.2. Metode Volumetrik

1. Ambil contoh tanah dengan tabung silinder

2. Bersihkan dinding silinder dan potong ratakan kadua permukaannya

3. Timbang tabung silinder dan tanah didalamnya (BB)

4. Keringkan dalam oven dengan suhu 105 °C selama 24 jam

5. Keluarkan dari oven dan dinginkan dalam eksikator

6. Timbanglah berat keringnya (tanah + berat silinder) (BKO)

7. Keluarkan tanahnya dan bersihkan silindernya

8. Timbang tabung silindernya

9. Hitunglah kandung air tanah dengan rumus :

BB - BKO

Kadar Air Tanah = ^{______________} X 100 % = ……………… % (v/v)

V

dimana :

V = volume tanah.

10. Bila jenis tanahnya tidak termasuk tanah yang bersifat mengembang dan mengkerut, cara menghitungnya dengan rumus :

Kadar Air Volumetrik (θ) = Kadar Air Grafimetrik (ω) * Bobot Isi Tanah (ρb)

4. PENGUKURAN BOBOT JENIS PARTIKEL TANAH

4.1. Pendahuluan

Bobot jenis partikel (particle density) dari suatu tanah menunjukkan kerapatan dari partikel padat secara keseluruhan. Hal ini ditunjukkan sebagai perbandingan massa total dari partikel padatan dengan volume total. Tidak termasuk ruang-ruang pori diantara partikel. Satuan yang digunakan adalah gram/cm³.

Penetapan bobot jenis partikel penting dalam penentuan laju sedimentasi, pergerakan partikel oleh angin dan air, serta perhitungan ruang pori dalam tanah apabila bobot isinya telah diketahui.

Bobot jenis partikel merupakan fungsi dari perbandingan antara konponen bahan mineral dan bahan organik. Bobot jenis partikel tanah-tanah mineral berkisar antara 2,60 hingga 2,70 gram/cm³ dengan nilai rata-rata 2,65 gram/cm³. Sedangkan bobot jenis partikel bahan organik umumnya berkisar antara 1,30 sampai 1,50 gram/cm³.

4.2. Prinsip

Bobot jenis partikel dari contoh tanah dihitung dengan 2 pengukuran kuantitatif, yaitu massa contoh tanah dan volumenya. Massa diduga oleh berat atau bobot (gram), dan volume oleh perhitungan massa air dan kerapatan air (ρ air) yang dipindahkan oleh contoh tanah.

4.3. Alat dan Bahan

1. Labu ukur 100 ml atau piknometer 25 ml atau 50 ml.

2. Hot plate.

3. Timbangan mettler.

4. Botol semprot.

5. Air.

6. Oven.

4.4. Cara Kerja

1. Tentukan kadar air tanah kering udara yang digunakan (duplo).

2. Timbang labu ukur atau piknometer beserta tutupnya dalam keadaan bersih dan kering (X gram).

3. Isikan tanah kering udara kurang lebih 50 gram, masukkan ke dalam labu ukur (kalau menggunakan piknometer ± 10 gram), bersihkan bagian luar dan leher labu, kemudian ditutup dan ditimbang, koreksi dengan kadar air tanah (Y gram = bobot labu ukur kosong + bobot tanah kering oven).

4. Tambahkan aquadest ± setengahnya sambil membilas tanah yang masih menempel di leher labu.

5. Untuk mengusir udara yang terjerap dalam tanah, labu dididihkan perlahan-lahan selama beberapa menit, sekali-kali labu digoyang-goyang dengan hati-hati untuk mencegah hilangnya tanah oleh buih.

6. Dinginkan labu beserta isinya sampai mencapai suhu ruangan, kemudian tambahkan aquadest dingin yang telah dididihkan sampai batas volume, tutup dan bersihkan bagian luar labu dengan lap kering, lalu ditimbang (Z gram).

7. Keluarkan isi labu ukur atau piknometer, cuci kemudian isi dengan aquadest dingin yang telah dididihkan (suhu harus sama) sampai batas volume, tutup dan bersihkan bagian luar labu dengan lap kering, lalu ditimbang (A gram).

8. Hitung bobot jenis partikel dengan rumus :

{(Y – X) x d}

Bobot Jenis Partikel = gram/cm³

{(Y – X) – (Z – A)}

dimana :

Y = bobot labu kosong + bobot tanah kering oven (KO = 105 °C).

X = bobot labu kosong.

Z = bobot labu berisi air + air.

A = bobot labu + air dingin yang telah dididihkan.

d = kerapatan air pada saat temperatur pengamatan.

5. PERHITUNGAN POROSITAS TANAH

Porositas tanah tidak dilakukan pengukuran di laboratorium, akan tetapi diperoleh secara tidak langsung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut

Bobot Isi

Porositas Total = ( 1 - ^{__________________________} ) X 100 %

Bobot Jenis Partikel