pengaruh distribusi ukuran agregat tanah terhadap umur

Jurnal Keteknikan Pertanian Tropis dan Biosistem

Vol. 4 No. 3, September 2016, 173-186

173

Pengaruh Distribusi Ukuran Agregat – Ary Mustofa Ahmad

dkk

Pengaruh Distribusi Ukuran Agregat Tanah Terhadap Umur

Efektifitas Pengolahan Tanah

Ary Mustofa Ahmad*, Gunomo Djoyowasito, Roni Hadi Harja Wijaya

Jurusan Keteknikan Pertanian - Fakultas Teknologi Pertanian - Universitas Brawijaya

Jl. Veteran, Malang 65145

*Penulis Korespondensi, Email: [email protected]

ABSTRAK

Pengolahan tanah menghasilkan berbagai ukuran agregat tanah (distribusi ukuran agregat

tanah). Distribusi ukuran agregat tanah akan mempengaruhi porositas tanah, keteguhan agregat

tanah akan mempengaruhi kesetabilan porositas tanah, sedangkan ukuran besar kecilnya agregat

tanah akan mempengaruhi persentase pori mikro dan pori makro tanah. Semakin banyak ukuran

agregat tanah yang besar akan meningkatkan pori makro tanah sehingga peningkatan level

permukaan tanah akan lebih tinggi dibanding jika tanah ukuran agregatnya lebih kecil. UEPT

dipengaruhi oleh sifat fisik tanah, khususnya kemantapan agregat tanah. Sedangkan kemantapan

agregat dipengaruhi oleh kandungan bahan organik tanah, tekstur tanah. Oleh karena itu perlu

dipelajari nilai distribusi ukuran agregat yang nilai UEPTnya paling tinggi. Dari hasil penelitian

didapatkan nilai distribusi ukuran agregat tanah yang berbeda pada tiap perlakuan, dimana dari

keempat perlakuan tersebut tinggi permukaan tanahnya mengalami kenaikan permukaan tanah,

tetapi berbeda-beda kenaikan antar perlakuan. Tinggi permukaan tanah sebelum diolah untuk

M1R1=11,88 cm, M1R2=12,13 cm, M2R1=12,09 cm, dan M2R2=11,34 cm. setelah diolah semua

perlakuan mengalami kenaikan permukaan tanah untuk M1R1=13,73 cm, M1R2=12,44 cm,

M2R1=18,7 cm, M2R2=14,48 cm. Penurunan permukaan tanah tersebut juga mempengaruhi sifat

fisik tanahnya antara lain porositas dan tegangan geser tanah. Dimana nilai porositas tanah setelah

diolah mengalami kenaikan, tetapi dari minggu ke minggu mengalami penurunan nilainya.

Sedangkan untuk tegangan geser setelah diolah mengalami penurunan nilainya, tetapi untuk setiap

minggunya nilainya mengalami perubahan, dalam 8 minggu nilainya mulai naik. Jadi dapat

disimpulkan bahwa dengan berjalannya waktu, tanah akan mengalami perubahan baik tinggi

permukaan tanahnya ataupun sifat fisik tanahnya.

Kata kunci: Agregat Tanah, distribusi, pengolahan tanah

The Influence Of Aggregate Size Distribution Age Effectiveness

Of Land Management Land

ABSTRACT

Soil processing produces a variety size of soil aggregate (soil aggregate size distribution).

Soil aggregate size distribution will affect soil porosity, soil aggregate persistence will affect

stability of soil porosity, while the size of the soil aggregate will affect the percentage of soil pore

micro and macros. More size of a large soil aggregate will increase pore of macro soil, that level

soil surface increment will be higher than if soil aggregate size is smaller. UEPT influenced by the

physical nature of soil, especially stability of soil aggregate. Meanwhile, stability of aggregate

affected by material organic soil contents, soil texture. Therefore, need to learn the value of the

aggregate size distribution that UEPT value is highest. Research results obtained from the value of

aggregate size distribution of different land at each treatment, where from the fourth treatment is a

high surface to increase the land surface, but the increase varied between treatments. The increase

in the surface soil is caused due to a land that is processing the soil aggregate. During the 2 weeks


Vol. 4 No. 3, September 2016, 173-186

174


dkk

high surface decreased each week. In 2 weeks time high surface change, where M1R1 = 10.83 cm;

M1R2 = 10.93 cm; M2R1 = 13.34 cm; and M2R2 = 10.57 cm. The decline in surface soil also affect

the physical nature of the land between the voltage and other porosity land slide. Where is the value

of land after porosity processed increased, but from week to week has decreased in value. While the

voltage to move the processed after a drop in value, but for each week's value changes, the value is

in 8 days start rising. So it can be concluded that with time, the land will be changed in both high-

surface soil or the physical nature of the land.

Key words: Distribution, soil aggregation, soil processing

PENDAHULUAN

Pengolahan tanah adalah pekerjaan membuka dan membalik tanah untuk menciptakan

kondisi yang baik bagi pembibitan dan pertumbuhan tanaman. Pengolahan tanah menghasilkan

berbagai ukuran agregat tanah (distribusi ukuran agregat tanah). Distribusi ukuran agregat tanah

akan mempengaruhi porositas tanah, keteguhan agregat tanah akan mempengaruhi kestabilan

porositas tanah, sedangkan ukuran besar kecilnya agregat tanah akan mempengaruhi persentase

pori mikro dan pori makro tanah. Semakin banyak ukuran agregat tanah yang besar akan

meningkatkan pori makro tanah sehingga peningkatan level permukaan tanah akan lebih tinggi

dibanding jika tanah ukuran agregatnya lebih kecil.

Alat yang digunakan dalam pengolahan tanah ada bermacam-macam antara lain bajak

singkal, bajak rotari, dan bajak piringan. Alat pengolahan tanah ini mempunyai perbedaan

penggunaannya dalam hal tempat, baik itu di lahan tegalan (tanah kering) maupun lahan sawah

(tanah basah). Mesin penggerak yang digunakan juga berbeda-beda antara lain traktor roda dua

dan traktor roda empat. Jika tanah dibuat profil tanah atau digambar secara vertikal, permukaan

tanah yang dilakukan pengolahan tanah akan meningkat atau naik, hal ini karena porositas tanah

meningkat. Waktu yang dibutuhkan kembalinya posisi permukaan tanah setelah diolah ke posisi

permukaan tanah seperti sebelum diolah disebut umur efektif pengolahan tanah (UEPT).

Umur efektifitas pengolahan tanah dipengaruhi oleh sifat fisik tanah, khususnya

kemantapan agregat tanah. Sedangkan kemantapan agregat dipengaruhi oleh kandungan bahan

organik tanah, tekstur tanah, oleh karena itu perlu dipelajari nilai distribusi ukuran agregat yang

nilai UEPT-nya paling tinggi.

Tanah adalah bagian kulit bumi yang terkonsolidasi, terdiri dari mineral dan bahan

organik, berfungsi sebagai tempat tumbuh tanaman, sumber utama hara tanaman, dan tempat

menyimpan air (Anonim, 2007a). Segumpal tanah biasanya tidak hanya terdiri atas satu fraksi

saja, akan tetapi terdiri atas ketiga fraksi, hanya dalam persentase yang berbeda. Keadaan ini

disebut dengan tektur. Tekstur tanah ialah perbandingan kandungan fraksi pasir debu dan liat

dalam suatu masa tanah. Pada pengamatan yang lebih teliti, pada gumpalan-gumpalan tanah,

terlihat bahwa gumpalan ini tersusun dari bentuk-bentuk tertentu yang beraneka ragam

ukurannya. Secara umum, bentuk-bentuk ini disebut struktur tanah. Cara penyusunan butir-

butir primer, agregat primer dan sekunder yang tidak dapat saling menutup, menimbulkan

ruang-ruang antara yang disebut pori-pori mikro dan makro tanah. Jumlah ruang volume

seluruh pori-pori makro dan mikro dalam tanah dinyatakan dalam persen disebut porositas

tanah. Dengan perkataan lain porositas tanah adalah bagian dari volume tanah (dalam persen)

yang tidak ditempati oleh padatan tanah (Anonim, 2006). Porositas tanah, dan total ruang pori-

pori atau rasio volume pori-pori adalah persentase volume dari total muatan yang tidak

ditempati oleh benda padat. Pori-pori tanah terisi oleh air dan udara.

Untuk perhitungan porositas tanah menggunakan persamaan 1.


Vol. 4 No. 3, September 2016, 173-186

175


dkk

(1)

Kedalaman olah dan kekasaran permukaan tanah sangan berpengaruh pada daya

kecambah biji. Faktor lain yang menentukan daya tumbuh biji tanaman, rumput-rumputan

adalah distribusi ukuran agregat dan besar kecilnya ukuran agregat dari tanah yang gembur, lain

daripada itu sebaran agregat dan ukurannya juga berpengaruh pada daya pecah agregat (slaking)

dan erosi.(Anonim, 1986).

Tanah Inceptisol adalah jenis tanah muda tetapi lebih berkembang dari Entisol, memiliki

epipedon umbrik, orchrik, molik atau plagen, juga memiliki horizon kambik. Ordo tanah ini

memiliki solum yang tebal, warna tanah terang dan seragam dengan batas-batas horizon kabur,

remah sampai gumpal, gembur, kejenuhan basa kurang dari 50 %, pH berkisar 4,5 – 5,5, dan

kandungan bahan organik kurang dari 1 %.Dari segi fisik, pengolahan tanah merupakan aplikasi

gaya-gaya pada suatu tanah. Ini merupakan suatu batasan yang sederhana, tetapi kerumitan akan

timbul karena pada kenyataannya gaya ini bervariasi atas dasar besarnya, dan arahnya dan gaya

ini akan bekerja pada permukaan tanah yang bervariasi dalam ukuran, bentuk dan kedudukan

tanah, bahkan semua faktor ini dapat berubah-ubah sejalan dengan waktu (Kuipers, 1983).

Menurut Susilowati (1990), semakin cepat maju traktor maka pisau rotary semakin

kurang memotong tanah sehingga agregat yang dihasilkan berbongkah-bongkah. Kurangnya

pemotongan tanah disebabkan perbedaan kecepatan relatif antara kecepatan putaran pisau rotary

dan kecepatan maju semakin besar.

Power tiller atau hand traktor adalah mesin pertanian yang dapat dipergunakan untuk

mengolah tanah dan lain-lain pekerjaan pertanian dengan menjalankan mesin tersebut dimana

alat pengolahan tanahnya digandengkan atau dipasang di bagian belakangnya. Power tiller

dapat juga berfungsi sebagai tenaga penggerak untuk alat-alat lain, sehingga betul-betul

serbaguna.

Untuk perhitungan kecepatan maju traktor menggunakan persamaan 2.

V = s/t (2)

Keterangan:

V = Kecepatan maju traktor (m/s)

s = Jarak (m)

t = waktu (s)

Bajak rotary adalah bajak yang terdiri dari pisau-pisau yang berputar. Berbeda dengan bajak

piringan yang berputar karena ditarik traktor, maka bajak ini terdiri dari pisau-pisau yang dapat

mencangkul yang dipasang pada suatu poros yang berputar karena digerakkan oleh suatu motor.

Bajak ini hanya ditemui pada pengolahan tanah sawah untuk penanaman padi. Rotary dapat

digunakan untuk pengolahan tanah kering ataupun tanah sawah. Kadang-kadang rotary

digunakan untuk mengerjakan tanah kedua (secunder tillage atau untuk cultivation)

(Anonymous, 1985).

METODE PENELITIAN

Alat dan Bahan

Bahan yang diperlukan untuk penelitian ini antara lain: Kayu pembatas areal perlakuan,

Rafia, Bahan bakar solar, Air pendingin traktor, Oli pelumas traktor, Kantong plastik.

Sedangkan alat-alat yang digunakan pada penelitian ini antara lain:


Vol. 4 No. 3, September 2016, 173-186

176


dkk

a. Pengolahan tanah menggunakan hand traktor dengan spesifikasi sebagai berikut:

Merk : YANMAR

Tipe traktor : TF 105 ML – DT

Model : YZC

Isi tangki : 583 cc

Daya Torsi : 9,5 DK/ 2400 rpm

Max : 10,5 DK/ 2400 rpm

b. Bajak rotary yang dipakai mempunyai spesifikasi sebagai berikut:

Jenis : Curve Blade

Jari-jari : 200 mm

Jumlah pisau : 9 X 2 buah

Panjang poros : 330 mm

Diameter poros: 80 mm

c. Relief meter untuk mengetahui kerataan permukaan tanah.

d. Roll meter untuk mengukur besarnya plot.

e. Penggaris untuk mengukur ketinggian relief meter.

f. Vane shear untuk mengetahui besarnya tegangan geser tanah.

g. Seperangkat alat ukur distribusi ukuran agregat tanah

h. Ring sample digunakan untuk mengambil contoh tanah

i. Timbangan

j. Stop watch untuk menghitung kecepatan maju traktor.

Metode Penelitian

Rancangan yang dipergunakan dalam penelitian ini adalah Rancangan Acak Kelompok

Faktorial (RAK) dengan 2 faktor. Faktor pertama adalah kecepatan maju traktor (M) yaitu:

Kecepatan Maju gigi 1 = M 1 ,kecepatan Maju gigi 2 = M 2 . Faktor kedua adalah kecepatan

putar rotary (R) yaitu: Kecepatan putar High = R1 , Kecepatan putar Low = R 2 . Sedangkan

putaran motor penggerak digunakan putaran maksimal. Kombinasi perlakuan ada 6 perlakuan,

seperti ditampilkan pada Tabel di bawah, masing-masing perlakuan diulang 3 kali.

Pengamatan sifat fisik tanah dilakukan sebelum pengolahan tanah dan sesudah

pengolahan tanah. Pengamatan sebelum pengolahan tanah meliputi porositas tanah, tegangan

geser tanah,dan kondisi permukaan tanah. Pengamatan sesudah pengolahan tanah meliputi

MWD, kedalaman olah, dan kondisi permukaan tanah. Porositas tanah, tegangan geser dan

kondisi permukaan tanah dilakukan setiap 1 minggu sekali, selama 2 bulan. Hal ini dilakukan

untuk mengetahui pola penurunan permukaan tanah, dan perubahan dari sifat fisik tanah akibat

pukulan air hujan.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengaruh Kombinasi Gigi Transmisi dan Putaran Bajak Rotary Terhadap Kecepatan

Maju Traktor

Kecepatan maju traktor merupakan kombinasi dari gigi transmisi dan putaran bajak

rotary pada putaran mesin 1000 rpm. Berdasarkan analisa sidik ragam pada lampiran 2

kombinasi antara gigi transmisi dan putaran bajak rotary berpengaruh sangat nyata. Dapat

diketahui bahwa kecepatan maju traktor terendah terjadi pada perlakuan kombinasi gigi 1 rotary

high (M1 R 2 ) sebesar 0.336 m/s. sedangkan kecepatan maju traktor terbesar pada perlakuan

kombinasi gigi 2 rotary low (M 2 R 1 ) sebesar 0,553 m/s. Untuk uji BNT 5% diketahui bahwa

pada perlakuan M1 R 2 (kombinasi gigi 1 rotary high) tidak berbeda nyata dengan perlakuan


Vol. 4 No. 3, September 2016, 173-186

177


dkk

M 1 R 1 (kombinasi gigi 1 rotary low), tetapi berbeda nyata dengan perlakuan M 2 R 2 (kombinasi

gigi 2 rotary high) dan M 2 R1 (kombinasi gigi 2 rotary low). Kecepatan pada perlakuan gigi

yang berbeda dan rotary yang sama paling tinggi terjadi pada kecepatan gigi 2, karena daya

yang dihasilkan lebih besar. Pada perlakuan dengan gigi yang sama dan putaran bajak rotary

yang berbeda, maka dihasilkan kecepatan paling tinggi terjadi pada saat menggunakan putaran

bajak rotary Low karena daya yang diambil oleh bajak rotary dari traktor pada perlakuan rotary

high lebih besar.

Pengaruh Kecepatan Maju dan Putaran Rotary Terhadap MWD Setelah Pengolahan

Kedalaman 0 cm – 5 cm Diameter rata-rata agregat tanah merupakan hasil dari pengolahan tanah menggunakan

traktor yang berimplemen rotary. Pengambilan data ini dilakukan setelah pengolahan. Hal ini

dimaksudkan untuk mengetahui seberapa besar pengaruh kecepatan maju traktor dan putaran

bajak rotary terhadap diameter rata-rata agregat tanah. Jika dihubungkan dengan kecepatan dari

traktor dapat diketahui bahwa semakin besar kecepatan maju traktor, maka akan berpengaruh

terhadap diameter rata-rata agregat tanah. Hal ini dapat diketahui bahwa semakin besar

kecepatan maju traktor, maka semakin besar diameter rata-rata agregat yang dihasilkan. Begitu

pula sebaliknya, bahwa semakin rendah kecepatan maju traktor, maka semakin kecil diameter

rata-rata agregat tanah.

Berdasarkan analisa sidik ragam menunjukkan bahwa perlakuan berpengaruh sangat

nyata terhadap diameter rata-rata agregat tanah, dan ulangan tidak berpengaruh nyata terhadap

diameter rata-rata agregat tanah. dapat diketahui bahwa diameter rata-rata agregat tanah terbesar

terjadi pada perlakuan kecepatan gigi 2 rotary Low (M 2 R1 ), sebesar 22.796 mm, dan terkecil

pada perlakuan kecepatan maju gigi 1 rotary high (M 1 R 2 ) sebesar 18.868 mm. Sedangkan

pada perlakuan gigi 1 rotary low (M1 R 1 ) sebesar 19,311 mm, dan perlakuan gigi 2 rotary high

(M 2 R 2 ) sebesar 22,020 mm. Dengan adanya kecepatan maju traktor yang besar, maka bajak

rotary akan mempunyai lebar pemotongan tanah, dan volume tanah yang terpotong besar,

sehingga dihasilkan agregat yang besar. Berbeda dengan kecepatan yang semakin rendah

dimana lebar pemotongan tanah, dan volume tanah yang dihasilkan semakin kecil, sehingga

agregat yang dihasilkan juga semakin kecil. Hal ini sesuai dengan pengungkapan Marshal dan

Holmes (1992) bahwa pengolahan tanah dengan menggunakan bajak rotary pada kecepatan

traktor yang lebih rendah akan menghasilkan ukuran agregat yang lebih kecil daripada

kecepatan yang lebih tinggi.

Pengaruh Kecepatan Maju dan Putaran Bajak Rotary Terhadap MWD Setelah

Pengolahan Kedalaman 5 cm - 10 cm

Pada kedalaman tanah sebesar 5 – 10 cm, terlihat hal yang sama dengan kedalaman 0 -

5 cm. Berdasarkan analisa sidik ragam bahwa perlakuan berpengaruh nyata, sedangkan ulangan

berpengaruh tidak nyata. Berdasarkan uji BNT 5% dapat diketahui bahwa hasil terbesar terjadi

pada perlakuan kecepatan maju gigi 2 rotary low (M 2 R1 ) sebesar 18,185 mm meskipun tidak

berbeda nyata dengan perlakuan kecepatan maju gigi 2 rotary high (M 2 R 2 ) sebesar 17,581

mm, sedangkan hasil terkecil terjadi pada perlakuan kecepatan maju gigi 1 rotary high (M1 R 2 )

sebesar 15,854 mm, dan tidak berbeda nyata dengan perlakuan kecepatan maju gigi 1 rotary low

(M1 R 1 ) sebesar 16,202 mm. Hal ini dapat disimpulkan bahwa kecepatan maju traktor,

mempengaruhi hasil diameter rata-rata agregat tanah. Semakin cepat maju traktor, maka

semakin besar diameter rata-rata agregat tanah, tetapi jika semakin rendah kecepatan maju

traktor, maka semakin kecil diameter rata-rata agregat tanah.


Vol. 4 No. 3, September 2016, 173-186

178


dkk

Pengaruh Kecepatan Maju dan Putaran Bajak Rotary Terhadap MWD Setelah

Pengolahan Kedalaman 10 cm – 15 cm

Berdasarkan kedalaman 10 – 15 cm dari tanah yang terolah, dapat diketahui hasil dari

diameter rata-rata agregat tanah dipengaruhi oleh kecepatan maju traktor, dimana hasil tertinggi

terjadi pada perlakuan kecepatan maju gigi 2 rotary low (M 2 R1 ) sebesar 15.7 mm, tetapi tidak

berbeda sangat nyata dengan perlakuan M1 R 2 , M1 R 1 , dan M 2 R 2 . Sedangkan hasil terendah

terjadi pada perlakuan kecepatan maju gigi 1 rotary high (M1 R 2 ) sebesar 13.237 mm.

Nilai MWD pada perlakuan gigi 1 rotary high (M1R 2 ) sebesar 13,237 mm, perlakuan gigi 1

rotary low (M1 R 1 ) sebesar 13,873 mm, perlakuan gigi 2 rotary high (M 2 R 2 ) sebesar 14,694

mm, dan perlakuan gigi 2 rotary low (M 2 R1 ) sebesar 15,7 mm. Diameter rata-rata agregat

tanah dipengaruhi oleh kecepatan maju dari traktor, dimana semakin tinggi kecepatannya, maka

semakin besar diameter rata-rata agregat tanah, dan semakin rendah kecepatannya, maka

semakin kecil diameter rata-rata agregat tanah.

Penurunan Permukaan

Pengolahan tanah mengakibatkan tanah menjadi berupa lengkungan. Pelengkungan

dapat diukur dengan membandingkan kondisi permukaan tanah sebelum dan sesudah kegiatan

pengolahan tanah, dengan dasar permukaan tetap yang dibuat dengan membuat sebuah patokan

sebelah luar areal yang dikerjakan.

Penurunan permukaan tanah setelah pengolahan dapat terjadi karena banyak faktor. Salah

satunya karena adanya air hujan. Seiring dengan bertambahnya waktu lambat laun tanah akan

mengalami penurunan permukaan akibat dari pukulan hujan yang terus-menerus. Hujan dapat

mengakibatkan penghancuran agregat-agregat tanah dan pemadatan tanah. Pengukuran

penurunan permukaan tanah ini menggunakan alat relief meter dalam jangka waktu 8 minggu.

Setiap 1 minggu sekali dilakukan pengambilan data relief meter. Hal ini dilakukan agar dapat

diketahui seberapa besar penurunan permukaan akibat air hujan. Untuk pola penurunan

permukaan tanah tiap plot perlakuan menggunakan alat relief meter dapat dilihat pada Gambar

1.

A B

Gambar 1. (A) Pola penurunan permukaan tanah dan (B) titik pengukuran relief

Dari Gambar 1A di atas dapat diketahui bahwa permukaan tanah sebelum dilakukan

pengolahan tanah sangat tidak rata, sedangkan setelah dilakukan pengolahan tanah nilai tinggi

permukaan tanah semakin besar, dan diperoleh kerataan tanah yang hampir sama. Dari grafik

diatas penurunan permukaan tanah kembali pada posisi sebelum dilakukan pengolahan terjadi


Vol. 4 No. 3, September 2016, 173-186

179


dkk

pada minggu ke 4 dan 5, sedangkan pada minggu-minggu berikutnya tinggi permukaan tanah

semakin rendah, dan pada minggu ke 8 terjadi pemadatan tanah yang tinggi, dimana nilai tinggi

permukaan tanah lebih rendah dari tinggi permukaan tanah sebelum dilakukan pengolahan tanah

dan semakin rata.

Dari Gambar 1B di atas dapat diketahui bahwa setelah dilakukan pengolahan tanah,

maka kekasaran permukaan tanahnya semakin besar. Dari grafik di atas dapat diketahui bahwa

terjadi nilai tinggi permukaan tanah paling kecil pada minggu ke-1 titik 8 dan 9 sebesar 9,88 cm,

sedangkan titik paling tinggi terjadi pada saat setelah pengolahan titik 13 sebesar 14,82 cm, dari

grafik dapat diketahui bahwa pada minggu ke 3 dan 4 penurunan permukaan tanah sudah

mengalami perubahan yang hampir sama dengan tinggi permukaan tanah sebelum dilakukan

pengolahan tanah, sedangkan pada minggu ke 6, 7, dan 8 penurunan permukaan tanah semakin

tinggi dan kerataannya hampir sama. Pada perlakuan gigi 1 rotary high, terjadi tinggi

permukaan yang lebih rendah daripada sebelum dilakukan pengolahan karena nilai MWD-nya

paling kecil, dan kedalaman olahnya paling tinggi.

A B

Gambar 2. (A) Pola penurunan permukaan tanah dan (B) titik pengukuran relief

Dari Gambar 2A diatas dapat diketahui bahwa kekasaran permukaan tanah sebelum

diolah masih hampir seragam, tetapi setelah dilakukan pengolahan tanah kekasarannya semakin

besar, dan tinggi permukaan tanahnya semakin tinggi. hal ini dapat diketahui bahwa setelah

dilakukan pengolahan tanah, maka tanah yang sebelumnya rata menjadi berupa bongkahan-

bongkahan tanah. Hal ini dapat diketahui bahwa nilai MWD tanah pada perlakuan ini besar.

Pada grafik tersebut dapat diketahui bahwa pengamatan selama 8 minggu menghasilkan tinggi

permukaan tanah yang hampir sama dengan tinggi permukaan tanah sebelum dilakukan

pengolahan tanah, yaitu tinggi terendah pada minggu ke-8 terjadi pada titik 2 sebesar 13,2 cm,

sedangkan tinggi permukaan tanah tertinggi pada saat sebelum dilakukan pengolahan tanah

terjadi pada titik 10 sebesar 12,93 cm. Nilai tinggi permukaan setelah dilakukan pengolahan

tanah lebih besar daripada sebelum dilakukan pengolahan tanah dikarenakan nilai MWD-nya

besar-besar dan berbongkah-bongkah.

Berdasarkan Gambar 2B diatas nilai tinggi permukaan tanah setelah dilakukan

pengolahan tanah tertinggi terjadi pada titik 2 sebesar 16 cm. Pada minggu ke 7 tanah setelah

diolah mengalami penurunan permukaan tanah yang hampir sama dengan nilai tinggi

permukaan tanah sebelum dilakukan pengolahan, dimana tinggi permukaan tanah terendah pada

minggu ke-7 terjadi pada titik 10, 12, dan 13 sebesar 11,13 cm, untuk tinggi permukaan tanah

tertinggi pada saat sebelum dilakukan pengolahan tanah terjadi pada titik 8, 9, dan 11 sebesar

11,8 cm. Pada minggu ke 8 tanah semakin mengalami pemadatan sampai tinggi permukaan

tanahnya di bawah tinggi permukaan sebelum dilakukan pengolahan tanah. Nilai tinggi


Vol. 4 No. 3, September 2016, 173-186

180


dkk

permukaan tanah setelah dilakukan pengolahan tanah tidak rata dikarenakan nilai MWD-nya

besar dan agregatnya berbongkah bongkah, sedangkan untuk hubungan antara MWD dan tinggi

permukaan tanah dari semua perlakuan dapat digambarkan sesuai grafik di bawah ini:

Gambar 3. Pola penurunan permukaan tanah dan terhadap kecepatan rotary

Dari Gambar 3 dapat diketahui bahwa setelah dilakukan pengolahan tanah, maka

kekasaran permukaan tanahnya semakin besar. Dari keempat grafik diatas dapat diambil

kesimpulan setelah dilakukan pengolahan tanah, maka tanah akan mengalami pertambahan

ketinggian permukaannya, dengan adanya perbedaan kecepatan maju traktor, maka dapat

dihasilkan tinggi permukaan yang berbeda. Dari grafik dapat dilihat, bahwa dengan kombinasi

kecepatan maju traktor dan putaran bajak rotary dapat mempengaruhi tinggi permukaan tanah

dan nilai MWDnya. Hal ini terlihat, bahwa nilai tinggi permukaan yang paling tinggi terjadi

pada perlakuan kecepatan maju traktor gigi 2 rotary low (M 2 R1 ), dan yang paling rendah

terjadi pada perlakuan kecepatan maju traktor gigi 1 rotary high (M1 R 2 ). Terjadinya

peningkatan permukaan tanah diakibatkan karena tanah setelah diolah membentuk agregat-

agregat dan porositas dari tanah semakin besar.

Dari grafik penurunan permukaan tanah dengan kombinasi kecepatan maju dan putar

bajak rotary yang berbeda yaitu M1 R1 , M 1 R 2 , M 2 R1 , dan M 2 R 2 . Dari grafik tersebut dapat

dilihat bahwa penurunan permukaan tanah kembali ke posisi sebelum diolah paling lama yaitu

pada perlakuan kecepatan maju traktor gigi 2 rotary low (M 2 R1 ). Dalam waktu 8 minggu nilai

tinggi permukaan tanah belum sampai ke kondisi sebelum dilakukan pengolahan tanah. Hal ini

dikarenakan agregat-agregat yang dihasilkan oleh perlakuan ini lebih besar dan lebih kasar,

sehingga tinggi permukaan tanahnya paling tinggi. Sedangkan penurunan permukaan tanah

yang paling cepat terjadi pada perlakuan kecepatan maju traktor gigi 1 rotary high (M1 R 2 ),

dari grafik terlihat bahwa dalam waktu 3 sampai 4 minggu sudah mengalami perubahan dan

nilainya hampir sama dengan tinggi permukaan tanah sebelum dilakukan pengolahan tanah.

Waktu 8 minggu nilainya semakin rendah melebihi nilai sebelum dilakukan pengolahan tanah.

Hal ini dikarenakan agregat yang dihasilkan lebih halus dan keci, sehingga tinggi permukaan

tanahnya paling rendah. Untuk nilai pada perlakuan gigi 1 rotary Low (M1 R1 ), nilai tinggi

permukaan tanah setelah dilakukan pengolahan tanah mengalami perubahan. Dimana pada

waktu 4 sampai 5 minggu, nilai tinggi permukaan tanahnya melebihi nilai tinggi permukaan

tanah sebelum dilakukan pengolahan tanah.

Untuk nilai tinggi permukaan tanah setelah diolah pada perlakuan gigi 2 rotary High

(M 2 R 2 ) telah mengalami perubahan dan melebihi nilai tinggi permukaan tanah sebelum

dilakukan pengolahan tanah pada minggu ke-7. Dari hal itu dapat disimpulkan bahwa, dengan

adanya pukulan air hujan agregat-agregat yang besar lebih lama penurunan permukaan tanahnya


Vol. 4 No. 3, September 2016, 173-186

181


dkk

untuk kembali ke posisi semula, hal ini diakibatkan karena agregat-agregat paling besar

mempunyai nilai tinggi permukaan tanah yang paling tinggi. sehingga yang paling cepat terjadi

pemadatan tanah yaitu pada perlakuan yang hasil agregatnya halus dan kecil. Pemadatan tanah

ini mengakibatkan semakin kecilnya porositas tanah. Pemadatan tanah ini terjadi karena

pukulan dari air hujan terhadap agregat tanah, sehingga pecah dan mengisi pori-pori mikro

sehingga terjadi pemadatan tanah.

Soil crusting adalah lapisan tipis yang mengeras di permukaan tanah, terjadi pada tanah

kering (Bresson, 1995). Menurut Le Bissonnais (1996), terbentuknya struktur crust pada

permukaan tanah disebabkan energi kinetik hujan yang menimpa permukaan tanah dan terjadi

pembasahan secara cepat yang menyebabkan slaking (perpecahan agregat) dan dispersi liat,

selanjutnya liat menutupi pori-pori tanah. Lapisan seal yang tipis ini berkembang dan bila

kering menjadi lapisan crust yang keras.

Mudah hancurnya agregat tanah menjadi butiran yang lebih kecil yang mengakibatkan

tertutupnya pori-pori tanah, dan terjadinya pemadatan tanah yang diakibatkan oleh pukulan air

hujan ini dapat dipengaruhi oleh stabilitas dari agregat itu sendiri. Ramos et al (2000)

mengemukakan bahwa faktor penting yang dapat memudahkan terbentuknya sealing adalah

tingginya kadar debu dan rendahnya kadar bahan organik tanah. Secara umum sifat-sifat tanah

yang berperan dalam stabilitas agregat mempengaruhi pembentukan crust. Sifat-sifat tersebut

adalah: tekstur, jenis mineral liat, kadar bahan organik, tipe dan konsentrasi kation, kadar

sesquioksida, dan kadar CaCO3. Untuk tanah-tanah tropika dan Laterit, pembentukan crust

dipengaruhi oleh ESP, Fe dan Al oksida dan Oksihidroksida yang dapat menyemen agregat,

serta bahan organik tanah yang merupakan agent pengikat antar partikel mineral tanah.

Besarnya pengaruh dari sifat-sifat tanah tersebut tidak terlepas dari system pengelolaan yang

diterapkan pada suatu lahan. Pemadatan tanah juga berpengaruh pada pori-pori tanah.

Kecepatan Penurunan Permukaan Tanah Pada grafik penurunan permukaan tanah jika tinggi permukaan dari keempat perlakuan

sama, tetapi diameter rata-rata agregat tanahnya berbeda, maka dihasilkan kecepatan penurunan

permukaan yang berbeda. Untuk perlakuan M 2 R1 (kombinasi gigi 2 rotary low) yang

mempunyai nilai MWD paling besar yaitu 15,7 mm, kecepatan penurunan permukaan tanahnya

paling tinggi yaitu sebesar 0,0957 cm/hari. sedangkan pada perlakuan M1 R 2 (kombinasi gigi 1

rotary high) yang mempunyai nilai MWD paling kecil yaitu 13,327 mm, kecepatan penurunan

permukaan tanahnya paling rendah yaitu sebesar 0,026 cm/hari. Sedangkan untuk perlakuan

kombinasi gigi 1 rotary low (M1 R1 ) yang mempunyai nilai MWD 13,873 mm, mempunyai

kecepatan penurunan permukaan tanah sebesar 0,051 cm/hari. Untuk M 2 R 2 (kombinasi

perlakuan gigi 2 rotary high) yang nilai MWDnya 14,694 mm, mempunyai kecepatan

penurunan permukaan tanah sebesar 0,069 cm/hari. Hal ini diakibatkan karena nilai MWD

paling besar lebih tinggi permukaan tanahnya, sehingga pada waktu terkena air hujan energi

yang terjadi juga tinggi. Kecepatan penurunan permukaan tanah juga dipengaruhi bahwa

agregat-agregat tanah yang berbongkah-bongkah lebih labil daripada agregat yang kecil pada

saat terkena air hujan. Agregasi tanah yang baik nampak pada tanah yang remah dengan

granulasi yang stabil sehingga tidak mudah terpecah.

Perubahan Porositas tanah

Pemadatan tanah akibat pukulan air hujan juga berpengaruh terhadap porositas tanah.

Seiring bertambahnya waktu nilai porositas tanah setelah diolah akan mengalami

perubahan. Perubahan porositas tanah dapat dilihat pada grafik di bawah ini:


Vol. 4 No. 3, September 2016, 173-186

182


dkk

A B

Gambar 4. (A) Porositas tanah saat pengolahan dan (B) porositas tanah sebelum pengolahan

Pada Gambar 4A di atas nilai porositas tanah paling tinggi terjadi pada perlakuan

kecepatan maju traktor gigi 1 rotary high (M1 R 2 ) setelah olah sebesar 67,33 %. Pada minggu

ke 8 terjadi penurunan porositas tanah sebesar 46,10 %. Dari grafik tersebut dapat dilihat bahwa

tanah semakin lama akan mengalami penurunan nilai porositas tanah dengan bertambahnya

waktu yang diakibatkan oleh pukulah air hujan. Selama 8 minggu penurunannya hampir sama

seperti keadaan tanah sebelum dilakukan pengolahan tanah sebesar 46,10 % terjadi pada

kecepatan gigi 2 rotary Low (M 2 R1 ), dimana nilai porositas tanah sebelum pengolahan tanah

sebesar 37,58 %.

Dari gambar 4B di atas terlihat bahwa nilai porositas tertinggi terjadi pada saat setelah

pengolahan tanah sebesar 59 % dan terjadi pada perlakuan kecepatan gigi 1 rotary High

(M1 R 2 ). Grafik tersebut porositas tanah yang paling lama mengalami penurunan terjadi pada

kecepatan gigi 1 rotary High (M1 R 2 ) minggu ke 8 sebesar 45,6 %. Hal ini diakibatkan nilai

MWD paling kecil. Nilai porositas terendah pada minggu ke 8 terjadi pada perlakuan kecepatan

gigi 2 rotary Low (M 2 R1 )sebesar 37,93 % dimana memiliki nilai MWD terbesar. Nilai

porositas tersebut hampir sama dengan nilai porositas sebelum dilakukan pengolahan tanah

yang besarnya 35,86 %.

Gambar 5. Nilai porositas tanah terhadap kecepatan rotary


Vol. 4 No. 3, September 2016, 173-186

183


dkk

Gambar 5 di atas terlihat nilai porositas paling besar pada kecepatan gigi 1 Rotary High

(M1 R 2 ) sebesar 52% terjadi pada saat setelah pengolahan tanah. Pada saat 8 minggu nilai

porositas tanah mengalami penurunan, dimana nilai terkecil terjadi pada perlakuan gigi 2 rotary

Low (M 2 R 1 )sebesar 32,87 %, dan terbesar terjadi pada perlakuan gigi 1 rotary High

(M1R 2 )sebesar 40,53 %. Nilai tersebut hampir sama dengan nilai porositas tanah sebelum

dilakukan pengolahan tanah sebesar 33.68 %. Grafik tersebut dalam jangka waktu 8 minggu

nilai porositas tanah sudah mengalami perubahan hampir sama dengan nilai porositas sebelum

dilakukan pengolahan tanah. Nilai terkecilnya sudah melampaui nilai porositas tertinggi

sebelum dilakukan pengolahan tanah.

Ketiga grafik diatas dapat dilihat, bahwa nilai porositas setelah pengolahan akan

berkurang dengan berjalannya waktu yang diakibatkan karena pukulan air hujan. Hal ini

dikarenakan pada saat hujan, dimana butiran agregat-agregat tanah terkena pukulan air hujan

akan menjadi hancur, dimana pemadatan akan terjadi dan ruang rongga yang kasar akan hilang.

Agregat-agregat tanah akan pecah, dan struktur tanah menjadi masif (tidak berstruktur). Dari

grafik di atas nilai porositas yang paling cepat turun dan kembali ke posisi sebelum diolah yaitu

pada perlakuan M 2 R 1 (kombinasi kecepatan maju traktor gigi 2 dan putaran rotary Low),

sedangkan yang paling lama turun ke posisi sebelum diolah terjadi pada perlakuan M1 R 2

(kecepatan gigi 1 rotary High). Hal ini dikarenakan butir-butir yang kecil akan menyumbat pori-

pori tanah.

Pori dan porositas tanah ruang pori total tanah adalah bagian tanah yang ditempati udara

dan air. Persentase volume ruang pori total disebut porositas. Jumlah ruang pori ini sebagian

besar ditentukan oleh susunan butir-butir padat. Kalau letaknya satu sama lain cenderung erat,

seperti dalam pasir atau subsoil padat, porositas totalnya rendah dan jika tersusun dalam agregat

yang bergumpal seperti pada tanah-tanah bertekstur sedang yang tinggi kandungan bahan

organiknya, ruang pori per satuan volume akan tinggi (Anonim, 2009).

Porositas tanah dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain Tekstur tanah dimana tanah

berliat memiliki porositas yang lebih tinggi daripada tanah berpasir. Struktur tanah yang paling

baik adalah struktur remah, karena mikro dan makro porositas akan lebih seimbang.Kedalaman

tanah, dimana semakin jauh dari permukaan tanah porositas semakin berkurang. Pengolahan

tanah, dimana tanah yang baru saja diolah porositas tanah bisa mencapai 70%, sebaliknya

porositas pada tanah yang padat menurun sampai 30% (Anonymous, 2008).

Perubahan Tegangan Geser Tanah Tegangan geser tanah akan mengalami perubahan dengan bertambahnya waktu, dan akibat

pukulan dari air hujan. Tegangan geser tanah berhubungan dengan porositas tanah, dimana

semakin besar porositas tanah maka tegangan geser semakin rendah, dan semakin rendah

porositas tanah maka tegangan geser semakin tinggi. Grafik perubahan tegangan geser

berdasarkan waktu sebagai berikut:


Vol. 4 No. 3, September 2016, 173-186

184


dkk

Gambar 6. (A) Tegangan geser tanah saat pengolahan dan (B) tegangan geser tanah setelah

pengolahan

Dari Gambar 6 A, tegangan geser kedalaman 5 cm mengalami peningkatan dengan

bertambahnya waktu (setiap minggunya). Pada saat 8 minggu nilai tegangan geser sudah hampir

sama dengan nilai tegangan geser sebelum pengolahan tanah. Nilai tegangan geser yang paling

tinggi pada saat 8 minggu terjadi pada perlakuan kecepatan gigi 2 rotary low (M 2 R1 ) sebesar

38 kpa yang mempunyai nilai MWD sebesar 15,7 mm dan yang kedua adalah kecepatan gigi 2

rotary high (M 2 R 2 ) sebesar 37,33 kpa yang mempunyai nilai MWD sebesar 14,694 mm. Nilai

kedua perlakuan tersebut hampir sama dengan nilai tegangan geser tanah pada saat sebelum

pengolahan tanah sebesar 41,33 kpa. tegangan geser yang paling tinggi pada saat 8 minggu

terjadi pada perlakuan kecepatan gigi 2 rotary low (M 2 R1 ) sebesar 38 kpa yang mempunyai

nilai MWD sebesar 15,7 mm dan yang kedua adalah kecepatan gigi 2 rotary high (M 2 R 2 )

sebesar 37,33 kpa yang mempunyai nilai MWD sebesar 14,694 mm. Nilai kedua perlakuan

tersebut hampir sama dengan nilai tegangan geser tanah pada saat sebelum pengolahan tanah

sebesar 41,33 kpa.

Pada grafik Gambar 6 B, tegangan geser kedalaman 10 cm, juga mengalami kenaikan

dengan berjalannya waktu yang diakibatkan oleh pukulan air hujan secara terus-menerus. Nilai

tegangan geser tanah tertinggi pada saat 8 minggu dicapai oleh perlakuan kecepatan gigi 2

rotary low (M 2 R 1 ) sebesar 50,33 kpa yang mempunyai nilai MWD sebesar 15,7 mm, dan

terendah terjadi pada perlakuan kecepatan gigi 1 rotary high (M1 R 2 ) sebesar 44,33 kpa yang

mempunyai nilai MWD sebesar 13,237 mm sedangkan nilai tegangan geser sebelum pengolahan

tanah sebesar 56,5 kpa.

Dari kedua grafik diatas dapat disimpulkan bahwa tegangan geser yang paling cepat

kembali ke tegangan geser sebelum dilakukan pengolahan tanah terjadi pada perlakuan M 2 R1

(kombinasi kecepatan maju traktor gigi 2 rotary Low), dan tegangan geser yang paling lama

kembali pada tegangan geser sebelum diolah terjadi pada perlakuan M1 R 2 (kombinasi

kecepatan maju traktor gigi 1 Rotary High). Hal ini terjadi dikarenakan semakin terjadinya

pemadatan tanah maka porositas tanah semakin kecil dan semakin besar juga tegangan geser

yang terjadi.


Vol. 4 No. 3, September 2016, 173-186

185


dkk

KESIMPULAN

Jatuhnya air ke bongkahan atau agregat tanah secara terus-menerus seiring berjalannya

waktu dapat mengakibatkan pemadatan tanah, dan menjadikan tanah kembali ke posisi awal

sebelum dilakukan pengolahan tanah. Nilai MWD pada kedalaman 5 cm untuk M 1 R1 sebesar

19.311 mm, M 1 R 2 sebesar 18.868 mm, M 2 R1 sebesar 22.796 mm, M 2 R 2 sebesar 22.020

mm. Pada kedalaman 10 cm, nilai MWD pada perlakuan M 1 R1 sebesar 16.202 mm,M 1 R 2

sebesar 15.854 mm, M 2 R 1 sebesar 18.185 mm,M 2 R 2 sebesar 17.581 mm. untuk kedalaman

tanah 15 cm, nilai MWD pada perlakuan M1 R1 sebesar 13.873 mm, M 1 R 2 sebesar 13.237

mm, M 2 R 1 sebesar 15.700 mm, M 2 R 2 sebesar 14.694 mm. Kecepatan penurunan permukaan

tanah yang paling tinggi terjadi pada perlakuan M 2 R 1 sebesar 0,0957 cm/hari, dan terendah

terjadi pada perlakuan M1 R 2 sebesar 0,026 cm/hari. Pemadatan tanah akibat pukulan air hujan

juga mempengaruhi nilai porositas tanah, dimana semakin bertambahnya waktu nilai porositas

tanah akan berkurang. Penurunan permukaan tanah juga berpengaruh pada nilai tegangan geser

tanah, dimana semakin bertambahnya waktu nilai tegangan geser tanah akan semakin tinggi.

Pengolahan tanah yang paling efektif terjadi pada perlakuan gigi 2 rotary low dan memiliki nilai

MWD paling besar.

DAFTAR PUSTAKA

Bresson, L.M. 1995. A Review of Physical management for crusting control in Australian

ropping systems research opportunities. Aust. J. Soil Res. 33:195-209.

Culpin. 1981. Farm Machinery. Tenth Edition. Granada Publishing. Australia.

Endah dan Indrasurya. 1988. Mekanika Tanah jilid 1.Erlangga;Surabaya

Djojowasito, G. 2005. Dinamika Tanah dan Mesin Pertanian. Unibraw. Malang

Hardjosentono, Mulyoto; Wijanto; Elon Rachlan; Badra; dan Dudung Tarmana. 1982. Mesin-

Mesin Pertanian cetakan ke-7. CV. Yasa Guna. Jakarta

Jusuf,Frans; Godfried Sitompul; Imam Hidayat. 2008. Mesin-Mesin Budidaya Pertanian di

Lahan Kering. Graha Ilmu; Yogyakarta

Kuipers, H. 1983. Pengolahan Tanah. Bahan kuliah kursus singkat pengolahan tanah. 4 – 26

Nopember 1983. Universitas Brawijaya. Malang

Le Bissonnais, Y. 1996. Aggregate stability and assessment of crustability and erodibity : I.

Theory and methodology. Europ. J. Soil Sci. 47:425-437

Marshall, T. J. And J. W. Holmes. 1992. Soil Physics. Cambridge Universitas Press Cambridge.

London.

Sugeng Priyanto. 2003. Perubahan Beberapa Sifat Fisik Tanah Dari Agregat Hasil

Pengolahan Bajak Rotary Pada Kadar Air Yang Berbeda Akibat Faktor-

Faktor Luar, Skripsi, Jurusan Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian,

Universitas Brawijaya, Malang (Unpublished)

Ramos, M. C., S. Nacci, dan I. Pla. 2000. Soil sealing and its influence on erosion rates for

some soils in the Mediterranean area. Soil Sci.165: 398-405

Ruslan Wirosoedarmo. 2006. Metode Irigasi Pertanian. Fakultas Teknologi Pertanian

Universitas Brawijaya. Malang.


Vol. 4 No. 3, September 2016, 173-186

186


dkk

Susilowati. 1990. Pengaruh Kecepatan Traktor Dan Putaran Pisau Rotary Terhadap Hasil

Olah Pada Lahan Kering, Skripsi, Jurusan Teknologi Pertanian, Fakultas

Pertanian, Universitas Brawijaya, Malang (Unpublished)

pengaruh distribusi ukuran agregat tanah terhadap umur

Documents