Dispersi Tanah

I. PENDAHULUAN

1. 1 Latar Belakang

Pemisahan agregat-agregat  tanah umumnya diakibatkan oleh lemahnya struktur tanah dan kandungan bahan organik yang berbeda pada setiap tekstur tanah. Terbentuknya agregat-agregat  tanah sangat tergantung pada sifat-sifat tanah, iklim, dan pengelolaan terhadap tanah tersebut. 

Salah satu penyebab kemampuan agregat-agregat  tanah terhadap masing-masing  tekstur tanah berbeda  adalah penurunan kualitas fisik tanah, dalam hal ini adalah rusaknya struktur tanah.  Kerusakan struktur tanah umumnya dimulai oleh  terbentuknya lapisan  dan kerak di permukaan tanah. Akibat dua keadaan tersebut dapat menyebabkan kesulitan perkecambahan biji, menghambat pertumbuhan tanaman, dan  pengurangan laju infiltrasi tanah. Penurunan laju infiltrasi tanah dapat mengurangi persediaan air dalam tanah, meningkatkan jumlah dan laju aliran permukaan dan pada akhirnya meningkatkan bahaya erosi pada tanah karena adanya agregat-agregat  tanah yang mengalami pemisahan akibat pengaruh lingkungan.

Pemisahan agregat-agregat  tanah dapat disebabkan oleh pengaruh bahan organik dan mineral dalam tanah dan adanya kekuatan-kekuatan  yang mampu menyebabkan partikel-partikel  tanah saling menolak dan saling tarik menarik.

            Berdasarkan    uraian    tersebut,   maka  dilakukan  percobaan   dispersi tanah  untuk mengamati  kemampuan   agregat-agregat  tanah  terhadap beberapa perlakuan.

1. 2. Tujuan dan kegunaan                                 

Tujuan diadakannya praktikum tentang dispersi tanah adalah untuk mengetahui tingkat kemampuan tanah sehingga mengalami dispersi, slaking, swelling, dan flokulasi dan faktor yang mempengaruhinya.

            Kegunaan dari praktikum ini adalah sebagai salah satu bahan informasi untuk mengetahui tingkat kemampuan tanah melalukan air yang nantinya akan dijadikan pedoman dalam pemanfaatan tanah.

II. TINJAUAN PUSTAKA

2. 1 Dispersi Tanah

Tanah merupakan faktor penting yang menentukan besarnya erosi yang terjadi. Faktor-faktor  tanah yang berpengaruh antara lain adalah (1) ketahanan tanah terhadap daya rusak dari luar baik oleh pukulan air hujan maupun limpasan permukaan, dan (2) kemampuan tanah untuk menyerap air hujan melalui perkolasi dan infiltrasi ( Hanafiah, 2004).

            Pemisahan agregat tanah menjadi bagian partikel-partikel  yang lebih kecil dinamakan sebagai dispersi tanah. Dispersi terjadi karena adanya pengaruh muatan negatif pada partikel-partikel  tanah dan jumlah partikel yang terlibat dalam tanah. Pertama yaitu kekuatan yang menyebabkan partikel-partikel tanah saling tolak menolak dan kekuatan kedua merupakan kekuatan yang menyebabkan partikel-partikel  tanah tertarik dan menyatu satu sama lainnya yang lebih lazim disebut gaya Van Der Walls ( Hardjowigeno, 2007).

            Kepekaan atau ketahanan tanah terhadap erosi berbeda-beda  sesuai dengan sifat fisik dan kimia tanah. Perbedaan ketahanan ini umumnya dinyatakan dalam nilai erodibilitas tanah. Semakin tinggi nilai erodibilitas tanah, semakin mudah tanah tersebut tererosi. Secara umum tanah dengan debu yang tinggi, liat yang rendah dan kandungan bahan organik sedikit mempunyai kepekaan erosi yang tinggi. Nilai erodibilitas suatu tanah ditentukan oleh ketahanan tanah terhadap daya rusak dari luar dan kemampuan tanah menyerap air (infiltrasi dan perkolasi).  Ketahanan   tanah   menentukan   mudah    tidaknya   massa  tanah

dihancurkan, sedangkan infiltrasi dan perkolasi mempengaruhi volume limpasan permukaan yang mengikis dan mengangkut hancuran masa tanah (Hanafiah, 2004).

            Secara umum sifat-sifat  tanah yang berperan dalam stabilitas agregat tanah yaitu tekstur tanah, jenis mineral liat, kadar bahan organik, tipe dan konsentrasi kation. Besarnya pengaruh dari sifat-sifat  tanah tersebut tidak terlepas dari sistem pengelolaan yang diterapkan pada suatu lahan (Anonim, 2009).

            Karakteristik dan mekanisme utama terjadinya perpecahan agregat-agregat tanah dibagi menjadi beberapa jenis yaitu (Anonim, 2009) :

1.      Slaking

Tipe gaya yang bekerja berupa tekanan internal oleh udara terjerap selama pembasahan. Sifat tanah yang mengontrol mekanisme slaking adalah porositas,pembasahan, dan kohesi internal. Fragmen yang dihasilkan berupa mikro agregat. Intensitas disagregasi sangat besar.

2.      Swelling

Tipe gaya yang bekerja berupa Tekanan internal oleh pembengkakan liat. Sifat tanah yang mengontrol mekanisme slaking adalah. Potensial pembengkakan, kondisi pembasahan, kohesi. Fragmen yang dihasilkan berupa makro dan  mikro agregat. Intensitas disagregasi sangat terbatas.

3.      Energi Hujan

Tipe gaya yang bekerja berupa tekanan eksternal oleh energi kinetik hujan. Sifat tanah yang mengontrol mekanisme slaking adalah kohesi basah (liat, bahan organik, dan oksida). Fragmen yang dihasilkan berupa partikel tanah. Intensitas disagregasi bersifat kumulatif.

4.      Dispersi Fisika kimia

Tipe gaya yang bekerja berupa gaya tarik internal antara partikel koloid. Sifat tanah yang mengontrol mekanisme slaking adalah keadaan ion tanah dan  mineral liat. Fragmen yang dihasilkan berupa partikel tanah. Intensitas disagregasi bersifat total (keseluruhan).

            Pecahnya agregat tanah dapat dibedakan ke dalam empat proses utama yaitu ( Anonim, 2009) :

1.      Slaking, yaitu pecahnya agregat tanah oleh desakan udara yang  terjerap, Selama terjadi pembasahan, volume udara berkurang dan terjadi penurunan gradien potensial matrik. pecahnya agregat tanah akibat slaking berkurang apabila kadar liat tanah meningkat.

2.      Pecahnya agregat oleh perbedaan pembengkakan dan pengkerutan pada saat basah dan kering liat tanah sehingga menyebabkan terbentuknya microcracking pada agregat.

3.      Pecahnya agregat oleh energi kinetik hujan.

4.      Dispersi fisika-kimia  akibat tekanan osmotik. Selama terjadi   pembasahan, gaya tarik antar partikel koloid tanah berkurang.  Stabilitas atau dispersi agregat tergantung pada ukuran kation dan valensinya.  Kation monovalen menyebabkan dispersi dan kation polivalen menyebabkan flokulasi.

2. 2 Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Dispersi             

Ada beberapa faktor yang mempengaruhi pendispersian tanah antara lain:

a.    Curah hujan, apabila curah hujan tinggi maka tanah akan lebih mudah terdispersi dan sebaliknya, tanah akan lebih susah untuk terdispersi apabila curah hujan rendah;

b.    Struktur tanah, apabila tanah mempunyai struktur yang mantap (kuat), maka tanah tidak mudah hancur (terdispersi) dan apabila struktur tanah yang tidak mantap  maka sangat mudah hancur (terdispersi);

c.    Tekstur tanah, tanah-tanah dengan tekstur kasar seperti pasir yang memiliki butir-butir yang besar sehingga memerlukan banyak tenaga untuk memecahkannya, demikian pula dengan tanah-tanah dengan tekstur halus seperti liat yang gumpalan-gumpalannya sukar dihancurkan karena gaya kohesi yang kuat dari liat, tekstur tanah yang paling peka adalah debu dan pasir yang sangat halus;

d.   Kandungan bahan organik, bahan organik mempengaruhi kemantapan struktur tanah, tanah-tanah yang cukup mengandung bahan organik umumnya menyebabkan struktur tanah menjadi mantap sehingga susah untuk terdispersi (Hardjowigeno, 2007).

2. 3 Pengaruh Dispersi terhadap Erosi Tanah

Erosi adalah suatu proses di mana tanah dihancurkan (detached) dan kemudian dipindahkan ke tempat lain oleh kekuatan air, angin, atau gravitasi. Agar tanah dapat tererosi maka tanah harus dihancurkaan terlebih dahulu sehingga butir-butir tanah terpisah satu sama lain. Penghancuran tanah disamping menjadi mudah untuk diangkut ke tempat lain, juga partikel-partikel tanah yang menjadi halus dapat menutup pori-pori tanah sehingga menyebabkan peresapan air ke dalam tanah terhambat. Akibatnya, aliran permukaan (run off) menjadi lebih besar, sehingga kemungkinan terjadinya erosi meningkat. Pada suatu bagian lereng terdapat input bahan-bahan tanah yang dapat dierosikan yang berasal dari lereng atas serta penghancuran tanah di tempat tersebut oleh pukulan curah hujan dan pengikisan aliran permukaan. Disamping itu terdapat output akibat pengangkutan tanah oleh curahan air hujan dan aliran permukaan (run off). Bila total daya angkut dari air tersebut (curahan air hujan + aliran permukaan) lebih besar dari tanah yang tersedia untuk diangkut (total tanah yang dihancurkan), maka akan terjadi erosi. Sebaliknya, bila total daya angkut lebih kecil dari total tanah yang dihancurkan akan terjadi pengendapan di bagian lereng tersebut (Hardjowigeno, 2007).

III. METODOLOGI

3. 1 Tempat dan Waktu

Praktikum pengamatan dispersi tanah dilaksanakan di laboratorium kimia tanah, Fakultas Pertanian, Universitas Hasanuddin, Makassar yang berlangsung pada hari Selasa, 19 Oktober 2010, Pukul 11.00 WITA sampai selesai.

3. 2 Alat dan Bahan

Alat-alat yang digunakan pada praktikum pengamatan dispersi tanah adalah cawan petridish, gelas ukur, dan pipet tetes. Adapun bahan yang digunakan adalah larutan CaCl_2, Aquades, dan Tanah.

3. 3 Prosedur Kerja

Prosedur kerja dari praktikum ini menggunakan percobaan Emerson’s test

1. Vial 1: menuangkan sekitar 20 ml air denineralised. Kedalamnya secara hati-hati menjatuhkan 3 butir agregat kering udara dengan diameter 3 sampai 5 mm. dan membiarkannya selama 2 jam, lalu mengamati apakah mengalami slaking, disperse, atau swelling terjadi;

2. Vial 2: menambah 20 ml larutan CaCl₂ berkonsentrasi 10 mmol/L. melakukan hal yang sama pada vial 1, tetapi gunakan CaCl₂ dari pada air;

3. Vial 3: pada sekitar 10 mg tanah di dalam container ditambahkan air demineralised, cukup untuk mendapatkan kandungan air sekitar kapasitas lapang. Tanah  yang  “remould”  (dipelintir  berulang-ulang pada kadar air

sekitar kapasitas lapang) dengan spatula selama 2 menit. Membuat bola tanah (diameter sekitar 3 mm) dari tanh yang telah diremould ini, lalu menjatuhkan ke dalam air seperti pada vial 1, mengamati apakah terjadi dispersi;

4. Vial 4: menyiapkan suspense tanah dengan perbandingan tanah dan air 1 : 5, dengan jalan menambahkan 5 g agregat tanah ke dalam 25 ml air di dalam vial tertutup. Menutup vial, lalu mengocok suspense tanh selama 10 menit, kemudian memindahkan suspensi ke dalam beaker. Membiarkan suspensi mengendap selama 5 menit. Mengamati apakah terdispersi atau terflokulasi.