Porositas Tanah

Hai...ketemu lagi di Blog Geograpik.

Malam ini saya mau nulis tentang catatan kuliah Ilmu Tanah nih, khususnya pada pokok bahasan Porositas Tanah.

Materi ini saya dapatkan di semester 3 dari dosen favorit saya, yaitu Bapak Ananto. Saya paling semangat mendengarkan penjelasan beliau yang berapi-api dan energik. Okay, berikut ini isi catatannya.

Pengertian Porositas
Didalam ilmu Geografi Tanah, porositas didefinisikan sebagai proporsi ruang pori tanah (ruang kosong) yang terdapat dalam suatu volume tanah yang dapat ditempati oleh air dan udara , sehingga merupakan indicator kondisi drainase dan aerasi tanah.

Tanah yang poreus berarti tanh yang cukup mempunyai ruang pori untuk pergerakan air dan udara masuk dan keluar tanah yang secara leluasa , sebaliknya jika tanh tidal poreus (Hakim ,1996)

Tanah tersusun dari butiran tanah atau partikel lainnya dan rongga-rongga atau pori di antara partikel butiran tanah. Rongga-rongga terisi sebagian atau seluruhnya dengan air atau zat cair lainnya.

Rongga-rongga tanah yang tidak terisi oleh air atau zat cair akan terisi oleh udara atau bentuk lain dari gas. Sifat-sifat mekanis penting tanah, seperti kekuatan (strength) dan pemampatan (compressibility), secara langsung berhubungan dengan atau paling tidak dipengaruhi oleh faktor-faktor dasar seperti rapat masa (density), berat volume (unit weight), angka pori (void ratio), dan derajat kejenuhan(degree of saturation).

Porositas tanah adalah kemampuan tanah dalam menyerap air berkaitannya dengan tingkat kepadatan tanah. Semakin padat tanah berarti semakin sulit untuk menyerap air, maka porositas tanah semakin kecil. Sebaliknya semakin mudah tanah menyerap air maka tanah tersebut memiliki porositas yang besar.

Tanah yang porositasnya baik adalah tanah yang porositasnya besar karena perakaran tanaman mudah untuk menembus tanah dalam menvari bahan organik. Selain itu tanah tersebut mampu menahan air hujan sehingga tanaman tidak selalu kekurangan air. 

Tetapi jika porositasnya terlalu tinggi, juga tidak baik, karena air yang diterima tanah langsung turun ke lapisan berikutnya.  Tanah seperti ini kalau musim kemarau cepat membentuk pecahan yang berupa celah besar di tanah.

Pori-pori tanah terbagi menurut besar kecilnya ruangan atau rongga antar partikel tanah, pori terbagi menjadi tiga kelompok yaitu : (1) pori makro atau pori besar ; (2) pori meso atau pori sedang ; dan (3) pori mikro atau pori kecil.

Pori tanah jika dalam keadaan basah seluruhnya akan terisi oleh air, baik pori mikro, pori meso ataupun pori makro.  Sebaliknya pada keadaan kering, pori makro dan sebagian pori meso terisi udara. Tanah yang strukturnya gembur atau remah dengan tindakan pengolahan tanah yang intensif dan bertekstur lempung, umumnya mempunyai porositas yang besar. Porositas perlu diketahui karena merupakan gambaran aerasi dan drainase tanah (Foth, 1994).

Pori tanah adalah ruang antara butiran padat tanah yang pada umumnya pori kasar ditempati udara dan pori kecil ditempati air, kecuali bila tanah kurang.  Porositas tanah adalah persentase volume tanah yang ditempati butiran padat.  (Pairunan, dkk, 1985).

Faktor porositas tanah dikendalikan oleh tekstur tanah, struktur, dan kandung-an bahan organik. Pada KU dengan poro-sitas tanah tinggi terlihat adanya kan-dungan unsur pasir dalam tekstur tanah (KU II, III, V, VI, dan VIII). Pada tanah berpasir, porositas tanah didominasi oleh pori makro yang berfungsi sebagai lalu lintas air sehingga infiltrasi meningkat. Sedangkan pada tanah berlempung, pori mikro lebih berperan dan daya hantar air-nya rendah sehingga infiltrasi menurun (Soepardi, 1983 dalam Hidayah et al., 2001).

Bahan organik dan liat bagi agregat ta-nah berfungsi sebagai pengikat untuk ke-mantapan agregat tanah. Aktivitas akar tanaman menambah jumlah pori-pori ta-nah sehingga perkolasi semakin memba-ik. 

Selain itu, melalui retakan-retakan yang terbentuk oleh aktivitas akar tanam-an secara tidak langsung melalui ikatan mekanis atau biologis dan kimia oleh hu-mus dapat memantapkan agregat tanah, akibatnya laju infiltrasi menjadi mening-kat (Hairiah, 1996 dalam Hidayah et al., 2001). Semakin tinggi kandungan bahan organik dalam tanah, kondisi fisik tanah menjadi lebih baik bagi laju penurunan air ke dalam tanah.

Kenaikan kapasitas infiltrasi tanah tersebut disebabkan ke-naikan kandungan bahan organik tanah yang meningkatkan porositas tanah se-hingga lebih memantapkan struktur dan tekstur tanah serta perkembangan biota tanah permukaan. Kondisi tersebut me-nyebabkan terjadinya perbaikan sifat fisik tanah termasuk peningkatan kapasitas in-filtrasinya.

Porositas dibagi 2 berdasarkan asal usulnya :

Original (Primary) Porosity
Porositas yang terbentuk ketika proses pengendapan batuan (deposisi) tanpa ada faktor lain. Pada umumnya terjadi pada porositas antar butiran pada batupasir, antar Kristal pada batukapur, atau porositas oolitic pada batukapur.

Induced (Secondary) Porosity
Porositas yang terbentuk setelah proses deposisi batuan karena beberapa proses geologi yang terjadi pada batuan tersebut, seperti proses intrusi, fault, retakan, dan sebagainya. Proses tersebut akan mengakibatkan lapisan yang sebelumnya non-porosity/permeabelitas menjadi lapisan berporositas. Contohnya retakan pada shale dan batukapur, dan vugs atau lubang-lubang akibat pelarutan pada batukapur. Batuan yang berporositas original lebih seragam dalam karakteristik batuannya daripada porositas induced.

Porositas berdasarkan kualitas :

1. Intergranuler : Pori-pori terdapat di antara butir.
2. Interkristalin : Pori-pori terdapat di antara kristal. – Celah dan rekah : Pori- pori terdapat di antara celah/rekahan.
3. Pin-point porosity : Pori-pori merupakan bintik-bintik terpisah-pisah, tanpa terlihat bersambungan.
4. Tight : Butir-butir berdekatan dan kompak sehingga pori-pori kecil sekali dan hampir tidak ada porositas.
5. Dense : Batuan sangat kecil sehingga hampir tidak ada porositas.
6. Vugular : Rongga-rongga besar yang berdiameter beberapa mili dan kelihatan sekali bentuk bentuknya tidak beraturan, sehingga porositas besar.
7. Cavernous : Rongga-rongga besar sekali yang merupakan gua-gua, sehingga porositasnya besar.

Porositas berdasarkan kuantitas :

1. ( 0% – 5 %) dapat diabaikan (negligible)
2. (5% – 10%) buruk (poor)
3. (10%- 15%) cukup baik (fair)
4. (15%- 20%) baik (good)

Rumus porositas sendiri yaitu :

BD =   Porositas = 1 –  à  PD = 2,65


B. Faktor Yang Mempengaruhi Bulk Density (BD) Dan Partikel Density (PD) Tanah
Kerapatan partikel (Bulk Density) merupakan berat partikel persatuan volume tanah beserta porinya. Kisaran kerapatan limbat tanah berfariasi cukup lebar tergantung ruang pori dan tekstur tanahnya. Bahan organik mineral juga mempengaruhi kerapatan limbat.

Bahan organik ini berperan dalam pengembangan struktur. Semakin tinggi kandungan bahan organiknya semakin berkembang struktur tanah yang dapat mengakibatkan bongkah semakin kecil (Hartati,2001).

Ada beberapa faktor yang mempengaruhi BD dan PD tanah.

1. Tekstur
Tekstur tanah dapat diartikan sebagai penampilan visual suatu tanah berdasarkan komposisi kualitatif dari ukuran butiran tanah dalam suatu massa tanah tertentu. Tekstur tanah menunjukan komposisi partikel penyusun tanah (Hanafiah, 2005).

2. Bahan Organik
Bahan organik biasanya berasal dari proses pelapukan batuan. Bahan organik komposisinya didalam taha memang sedikit yaitu berkisar 3-5% tapi pengaruhnya sangat besar terhadap perubahan sifat-sifat tanah. Bahan organik dalam tanah terdiri atas bahan organik kasar dan bahan organik halus (Hanafiah, 2005).

3. Struktur
Struktur tanah merupakan gumpalan-gumpalan kecil alami dari tanah, akibat melekatnya butir-butir primer tanah satu sama lain. Satu unit struktur disebut ped (terbentuk karena prose salami ). Clod juga merupakan unit gumpalan tanah teatpi terbentuknya bukan karena proses alami (misanya karena pencangkulan tusukan pisau dan sebagainya) (Hanafiah, 2005).

Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Persen (%) Pori
Ruang pori merupakan bagian volume tanah yang ditempati oleh air dan udara, keseimbangan antara udara dan air yang menempati ruang pori ditentukan oleh uuran pori.

Ada beberapa factor yang mempengaruhi % pori :

1. Kandungan bahan organic
2. Struktur tanah
3. Tekstur tanah

Porositas tanah tinggi kalau bahan organik tinggi tanah-tanh dengan struktur granuler atau remah,mempunyai porositas yang lebih tinggi dari pada tanah-tanah dengan struktur massive (pejal).tanah denag tkstur pasir banyak mempunyai pori-pori makro sehingga sulit menahan air.(Hardjowigeno, 1987).

C. Pengaruh Porositas Terhadap Produktivitas Tanaman
Porositas tanah dipengaruhi oleh kandungan bahan organik, struktur tanah, dan tekstur tanah. Porositas tanah tinggi kalau bahan organik tinggi.

Tanah-tanah dengan struktur granular atau remah, mempunyai porositas yang lebih tinggi daripada tanah-tanah dengan struktur massive (pejal). Tanah dengan tekstur pasir banyak mempunyai pori-pori makro sehingga sulit menahan air (Hardjowigeno, 2007).

Porositas tanah merupakan perbandingan antara volume pori tanah dengan volume total tanah, yaitu menunjukkan kombinasi atau susunan partikel-partikel tanah primer (pasir, debu, dan liat) sampai pada partikel sekunder disebut juga agregat. Struktur dapat mengubah pengaruh tekstur dengan memperlihatkan hubungan kelembaban dengan udara.

Porositas total tanah juga dapat dikatakan struktur tanah merupakan gumpalan kecil dari butir-butir tanah. Gumpalan ini terjadi karena butir-butir pasir, debu dan liat terikat satu sama lain oleh perekat seperti bahan organic, oksida-oksida besi dan lain-lain. Gumpalan-gumpalan mempunyai bentuk, ukuran, kemantapan yang berbeda-beda (Hardjowigeno, 1987).

Tanah yang baik adalah tanah yang mengandung udara dan airnya dalam jumlah cukup dan seimbang serta mantap.

Hal ini hanya terdapat pada struktur tanah yang ruang pori-porinya besar, dengan perbandingan yang sama antara pori-pori makro dan mikro serta tahan pukulan tetes-tetes air hujan. Dikatakan pula yang paling baik adalah bila perbandingan sama antara padatan air dan udara (Suhaidi, 1996).

D. Faktor–Faktor Yang Mempengaruhi Porositas Tanah
Adapun hal–hal yang mempengaruhi porositas adalah iklim, kelembaban dan struktur tanah. Iklim, suhu,  kelembaban, sifat mengembang dan mengerut  sangat mempengaruhi porositas.

Misalnya saja wilayah yang beriklim hujan tropis maka tingkat curah hujan pada tanah tersebut akan tinggi pada saat tanah tersebut basah maka tanah tersebut akan mengalami pengembangan dan pori tanah pada saat tersebut akan banyak terisi oleh air juga akan mempengaruhi kelembaban tanah tersebut yang nantinya akan berpengaruh pada porositasnya.

Sebaliknya pada musim kemarau atau kering tanah akan mengerut dan pori tanah akan semakin besar tetapi kebanyakan akan diisi oleh udara, sehingga nantinya akan berpengaruh terhadap porositas tanah tersebut.

Selain itu, struktur tanah juga akan sangat berpengaruh, karena sangat bergantung pada kadar liat , pasir, dan debu yang dikandung tanah tresebut apabila struktur tanah dirusak maka porositas tanah tersebut akan berubah (Pairunan, 1997).

Porositas suatu lapisan tanah juga dipengaruhi oleh ada tidaknya  perkembangan struktur granular pada tiap lapisan horizon tanah yang akan memberikan hasil porositas total yang tinggi dan dapat meningkatkan jumlah pori mikro dan pori makro suatu lapisan tanah.

Sehingga, pada suatu lapisan tanah dengan struktur remah atau kersai sangat berpengaruh dalam penentuan porositas karena dengan struktur tanah tersebut umumnya mempunyai porositas yang besar  (Hakim, dkk. 1986).

Porositas tanah adalah kemampuan tanah dalam menyerap air. Porositas tanaherat kaitanya dengan tingkat kepadatan tanah (Bulk Density). Semakin padat tanahberarti semakin sulit untuk menyerap air, maka porositas tanah semakin kecil. Sebaliknya semakin mudah tanah menyerap air maka tanah tersebut memiliki porositas yang besar.

Tinggi rendahnya porositas suatu tanah ini sangat berguna dalam menentukan tanaman yang cocok untuk tanah tersebut.Bila suatu tanah dengan porositas rendah dalam artian sulit menyerap air, maka bila kita menanam tanaman yang tidak rakus air, akan sangat menghambat bahkan merusak.

Dalam keadaan air yang lama terserap (hingga tergenang) sementara tanaman yang ditanam tidak membutuhkan banyak air justru akan menjadikan kondisi lingkungan mikro di sekitar tanaman menjadi lembab akibatnya akan mempengaruhi perkembangan penyakit tanaman. Selain itu, tanaman akan mudah rusak bila tergenang air terlalu lama, karena tanaman tersebut dalam kondisi tercekam kelebihan air yang dapat menyebabkan pembusukan akar tanaman. (Hakim,1986).

Jadi Porositas tiap jenis tanah  adalah konstan dan tidak bervariasi dengan jumlah ruang dan antara partikel-partikel. Untuk kebanyakan tanah-tanah mineral rata-rata kerapatan zahranya adalah 2,6 gr/cm3.Perbedaan  kerapatan dengan zahra diantara jenis-jenis tanah tidak begitu besar, kecuali terdapat variasi di dalam kandungan bahan organik dan komposisi mineral tanah (Sarwono, 2003)

Salah satu pentingnya dilakukan pengolahan tanah adalah untuk memperbesar porositas tanah. Selain pengolahan tanah, adapun cara lain yang dilakukan untuk memperbesar porositas tanah yaitu dengan penambahan bahan organik dan pengolahan tanah secara minimum.

Karena tanah pertanian dengan pengolahan yang intensif cenderung mempunyai ruang pori rendah, apabila terjadi penanaman secara terus-menerus tanpa adanya pengolahan tanah maka akan mengurangi pori-pori mikro dan kandungan bahan organik dalam tanah (Hakim, dkk. 1986)