mekanika tanah

I. PENDAHULUAN


1.1 Latar Belakang

Tanah adalah bagian kerak bumi yang tersusun dari mineral dan bahan organik. Tanah sangat vital peranannya bagi semua kehidupan di bumi karena tanah mendukung kehidupan tumbuhan dengan menyediakan hara dan air sekaligus sebagai penopang akar. Struktur tanah yang berongga-rongga juga menjadi tempat yang baik bagi akar untuk bernafas dan tumbuh. Tanah juga menjadi habitat hidup berbagai mikroorganisme. Bagi sebagian besar hewan darat, tanah menjadi lahan untuk hidup dan bergerak. Dari segi klimatologi, tanah memegang peranan penting sebagai penyimpan air dan menekan erosi, meskipun tanah sendiri juga dapat tererosi. Komposisi tanah berbeda-beda pada satu lokasi dengan lokasi yang lain. Air dan udara merupakan bagian dari tanah yang mempunyai peranan penting dalam menjaga kesetabilan tanah (Anonim, 2009).
Air tanah adalah air yang terdapat dalam lapisan tanah atau bebatuan di bawah permukaan tanah. Air tanah merupakan salah satu sumber daya air yang keberadaannya terbatas dan kerusakannya dapat mengakibatkan dampak yang luas serta pemulihannya sulit dilakukan.Selain air sungai dan air hujan, air tanah juga mempunyai peranan yang sangat penting terutama dalam menjaga keseimbangan dan ketersediaan bahan baku air untuk kepentingan rumah tangga maupun untuk kepentingan industri. Kadar air tanah menunjukkan jumlah yang hadir di tanah air. Hal ini umumnya dinyatakan sebagai jumlah air yang ada di kedalaman satu meter dari tanah..
Air mempunyai fungsi penting dalam tanah, dimana air penting dalam pelapukan mineral dan bahan organik, reaksi yang menyiapkan hara laut bagi pertumbuhan tanaman. Air berfungsi sebagai media gerak hara ke akar-akar hara tanaman. Bila air terlalu banyak, hara-hara yang lewat atau ada yang tercuci dan hilang dari perakaran atau bila tinggi evaporasinya, garam-garam terlarut mungkin terangkut ke lapisan atas tanah dan kadang-kadang tertimbun dalam jumlah yang banyak sehingga dapat merusak tanaman (Anonim,2008).
Untuk itu kandungan air dalam tanah sangat penting untuk di ketahui terutama dalam bidang pertanian. Pengolahan tanah dan penyiapan lahan sebelum di tanam harus dlam kondisi tercukupi air. Begitu juga pada tanah yang di gunakan atau di alokasikan untuk pembangunan gedung dan jalan, maka tanah tersebut harus mempunyai kandungan air yg cukup agar konsistensi tanah dapat terjaga dan mampu menahan bangunan. Air berperan saat di lakukan pemadatan tanah untuk membantu tanah menjaga konsistensi dan keadaan tanah lebih siap untuk di bangun.

1.2 Tujuan
Untuk mengetahui besar kadar air yang terkandung di dalam tanah tersebut.





II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Kadar Air
Kadar air adalah banyaknya air yang hilang bila massa tanah dikeringkan dalam oven suhu 105˚ C sampai diperoleh berat kering tanah yang tetap. Faktor-faktor yang mempengaruhi kadar air antara lain yaitu kadar garam, porositas, struktur tanah, tekstur tanah, dan kedalaman tanah (Askari, 2007).
Kemapuan tanah menahan air dipengaruhi antara lain oleh tekstur tanah. Tanah-tanah bertekanan dan tekstur tanah mempunyai gaya menahan air lebih kecil dari tanah tekstur halus. Oleh karena itu tanaman yang ditanam pada tanah bertekstur lempung dan liat (Hanafiah, 2004).
Air antara kejenuhan dan kapasitas lapangan (air gravitasi) mempunyai tegangan rendah dan lebih mudah diserap oleh akar tumbuhan. Akan tetapi, air gravitasi sedikit gunanya pada kebanyakan tanah sebab air ini memeras air ke bawah dengan cepat. Selain itu, adanya air gravitasi meniadakan udara yang diperlukan akar untuk pernafasan dan banyak kegiatan biologi lainnya. Gerakan ait ke bawah oleh air gravitasi menarik udara ke dalam tanah (Hanafiah, 2004)..Kehilangan air oleh transpirasi menimbulkan kekuatan utama yang mendorong untuk penyerapan air oleh akar tanaman yang bertranspirasi. Tegangan yang terjadi pada daun oleh hilangnya air transpirasi di transmisikan ke xilem batang dan akhirnya ke akar. Apabila tegangan air dalam akar lebih besar dari tegangan yang mengikat air dalam tanah, air bergerak ke dalam akr (Foth, 1994).

B. Faktor-faktor yang mempengaruhi kadar air tanah

1. Kandungan garam tanah

Kadar air tanah di pengaruhi oleh kaandungan garam dalam tanah. Semakin tinggi kandungan garam dalam air maka air tersebu akan semakin pekat, kandungan garam ini terdapat di daerah pantai atau laut. Sedangkan kandungan garam di dataran tinggi umumnya rendah sehingga kandungan air dalam tanah lebih sedikit.
2. Tekstur tanah
Tekstur tanah juga mempengaruhi kadar air dalam tanah. Tanah disusun dari butir-butir tanah dengan berbagai ukuran. Bagian butir tanah yang berukuran lebih dari 2 mm disebut bahan kasar tanah seperti kerikil, koral sampai batu. Bagian butir tanah yang berukuran kurang dari 2 mm disebut bahan halus tanah. Bahan halus tanah dibedakan menjadi:
1. pasir, yaitu butir tanah yang berukuran antara 0,050 mm sampai dengan 2 mm.
2. debu, yaitu butir tanah yang berukuran antara 0,002 mm sampai dengan 0,050 mm
3. liat, yaitu butir tanah yang berukuran kurang dari 0,002 mm (Anonim, 200
Tekstur tanah menunjukkan kasar halusnya tanah dan dibagi menjadi beberpa kelompok antara lain; kasar(pasir, pasir berlempung), agak kasar (lempung berpasir, lempung berpasir halus), sedang(lempung berpasir sangat halus, lempung, lempung berdebu, debu), agak halus(lempung liat, lempung liat berpasir, lempung liat berdebu), halus(liat berpasir, liat berdebu). Selain itu, tanah mempunyai perbedaan dalam memegang air, kemampuan ini tergantung pada teksturnya.
Hubungan Tekstur Tanah dengan Daya Menahan Air dan Ketersediaan Hara Tanah bertekstur liat mempunyai luas permukaan yasng lebih besar sehingga kemampuan menahan air dan menyediakan unsur hara tinggi. Tanah bertekstur halus lebih aktif dalam reaksi kimia daripada tanah bertekstur kasar. Tanah bertekstur pasir mempunyai luas permukaan yang lebih kecil sehingga sulit menyerap (menahan) air dan unsur hara.
3. Struktur Tanah
Struktur tanah merupakan gumpalan kecil dari butir-butir tanah. Gumpalan struktur tanah ini terjadi karena butir-butir pasir, debu, dan liat terikat satu sama lain oleh suatu perekat seperti bahan organik, oksida-oksida besi, dan lain-lain. Gumpalan-gumpalan kecil (struktur tanah) ini mempunyai bentuk, ukuran, dan kemantapan (ketahanan) yang berbeda-beda.
Struktur tanah dikelompokkan dalam 6 bentuk. Keenam bentuk tersebut adalah:
1. Granular, yaitu struktur tanah yang berbentuk granul, bulat dan porous, struktur ini terdapat pada horison A.
2. Gumpal (blocky), yaitu struktur tanah yang berbentuk gumpal membuat dan gumpal bersudut, bentuknya menyerupai kubus dengan sudut-sudut membulat untuk gumpal membulat dan bersudut tajam untuk gumpal bersudut, dengan sumbu horisontal setara dengan sumbu vertikal, struktur ini terdapat pada horison B pada tanah iklim basah.
3. Prisma (prismatic), yaitu struktur tanah dengan sumbu vertical lebih besar daripada sumbu horizontal dengan bagian atasnya rata, struktur ini terdapat pada horison B pada tanah iklim kering.
4. Tiang (columnar), yaitu struktur tanah dengan sumbu vertical lebih besar daripada sumbu horizontal dengan bagian atasnya membuloat, struktur ini terdapat pada horison B pada tanah iklim kering.
5. Lempeng (platy), yaitu struktur tanah dengan sumbu vertikal lebih kecil daripada sumbu horizontal, struktur ini ditemukan di horison A2 atau pada lapisan padas liat.
6. Remah (single grain), yaitu struktur tanah dengan bentuk bulat dan sangat porous, struktur ini terdapat pada horizon A.Tanah yang terbentuk di daerah dengan curah hujan tinggi umumnya ditemukan struktur remah atau granular di tanah lapisan atas (top soil) yaitu di horison A dan struktur gumpal di horison B atau tanah lapisan bawah (sub soil). Akan tetapi, pada tanah yang terbentuk di daerah.

4. Porositas Tanah
porositas tanah merupakan perbandingan antara volume pori tanah dengan volume total tanah, sedangkan porositas efektif merupakan perbandingan volume pori yanh berhubungan dengan volume total tanah.
jenis tanah porositas( %) porositas efektif (%)
lempung 45-50 5-10
liat 34-45 5-8
pasir berliat 40-50
pasir berlempung 35-40 20-25
pasir 2 5-30
Karakteristik yang mempengaruhi laju infiltrasi air:
1. karakteristik permukaan tanah; kepadatan tanah, sifat dan jenis tanaman penutup.
2. sifat transmisi lapisan tanah tergantung oleh lapisan2 dalam tanah itu sendiri.lapisan tanah dibagi menjadi 4 horizon A,B,C,D. sifat transmisi dibagi2 fenomena yaitu:
a. jika kapasitas perkolasi > kapasitas infiltrasi maka lapisan dibawah lapisan permukaan tidak akan jenuh air dan laju infiltrasi ditentukan oleh infiltrasi
b.jika kapasitas perkolasi < kapasitas infiltrasi maka lapisan bawah akan jenuh air dan laju infiltrasi ditentukan oleh perkolasi
3. pengatusan kapasitas penampungan. porositas akan menentukan kapasitas penampungan air infiltrasi juga menahan terhadap aliran, semakin besar porositas maka kapasitas menampung air infiltrasi akan lebih besar. Proses infiltrasi akan meningkatkan kadar air pada kondisi kapasitas lapang, dimana kandungan air dalam tanah maksimum yang dapat ditahan oleh pertikel tanah terhadap gaya tarik bumi.alan raya, pondasi, dan sebagainya.

5. Kedalaman Tanah
Tanah memiliki kedalaman yang di bedakan kedalam lapisan-lapisan tanah atau sering di sebut horizon tanah. Kandungan air pada masing-masing tanah akan berbeda jumlah dan ketersediaanya. Pada tanah lapisan atas akan memiliki kandungan air yang lebih banyak di bandingkan tanah lapisan bawah. Karena pada saat terjadi hujan gaya gravitasi mempengaruhi masuknya air kedalam tanah sehingga air yang jatuh ke permukaan tanah akan tertahan oleh pori-pori dalam tanah. Hal ini lah yang menjaga lapisan atas tanah lebih jenuh air. Sedangkan lapisan bawah tanah memiliki ukuran pori yang lebih besar karena terdiri dari batuan sehingga kemampuan untuk mempertahankan air lebih kecil di bandingkan tanah lapisan bawah yang memiliki pori lebih kecil ber bahan liat. Air yang meresap akan terkumpul menjadi air tanah.
Kelima hal diatas mampu mempengaruhi ketersediaan air atau kadar air dalam tanah karena mempunyai peranan yang penting dalam mempertahankan dan memegang air untuk tetap berada di masing-masing lapisan tanah.