UKURAN PARTIKEL

Physical properties are influenced by particle sizeSize Classification (USDA):

Soil < 2 mmSand, 2 - 0.05 mm

Silt, 0.05 - 0.002 mmClay, <0.002 mm

• The way a soil “feels” is called the soil texture.• Soil texture depends on the amount of each size of particle in the

soil.• Sand, silt, and clay are names that describe the size of individual

particles in the soil.Sand are the largest particles and they feel “gritty.” Silt are medium sized, and they feel soft, silky or “floury.”Clay are the smallest sized particles, and they feel “sticky” and

they are hard to squeeze.• There are 12 different soil texture classes depending on how much

sand, silt, and clay is in each sample and we use the “Texture Triangle” to define these classes.

TEKSTUR TANAH

FRAKSI TANAH• Soils consist of solid,

liquid, gaseous and biotic components.

• Sand and silt are merely broken down rock frags (consists of quartz, feldspar, mica, or other minerals). Chemically they are essentially inert compared with clay and organic matter, which are responsible for most of the chemical reactions in the soil.

Soil fraction Diameter Description

Gravel Larger than 2 mm

Coarse

Sand 0.05 - 2 mm Gritty

Silt 0.002 – 0.05 mm

Floury

Clay Smaller than 0.002 mm

Sticky when wet

• Clay particles are plastic and sticky when wet. They are highly adsorptive of water, gas, and dissolved substances. Clays are minute, plate-shaped, aluminosilicate crystals consisting of silicon, aluminum, iron, magnesium, oxygen, and hydrogen.

• There are several types of clay. Two of the most important ones are kaolinite and smectite. Smectite clays have the ability to swell on wetting and shrink when dry. Smectite enter chem rxns more than kaolinitic clays.

• Clay is a negatively charged colloid. This

negative charge is the reason that positively charged cations surround each clay particle. The individual cations can be exchanged for each other.

• If the cations can get close to the surface of the clay, the neg charge on the clay is largely neutralized and the clay particles will cling together or flocculated. Calcium and magnesium are dominant in this area. They are small and effective in holding clay particles together.

• Texture – relative proportion of the various grain sizes in a soil.

• To describe soil texture, names, such as loamy sand, silt loam, clay loam and silty clay are used.

• The best soils are generally those which contain 10 to 20% clay, with silt and sand in approximately equal amounts, and a fair amount of organic matter.

TEKSTUR TANAH

The content of sand, silt, and clay for the twelve main soil

texture classes can be found on this triangle.

Ex. Point A is in the sandy loam texture class with 65%

sand, 25% silt, and 10% clay.

Not that soils with relatively small clay contents (<40)

are in the clay texture class bc the properties of clay readily predominate over

the coarser fractions.

SEGITIGA TEKSTUR TANAH

To determine soil texture by feel, us the 2 step method:

A. Take a handful of soil and moisten it to make a ball

B. Feel for clay (sticky, hard to squeeze, makes a ribbon). If there is a lot of clay, call it “clay”.

C. If there is some clay but it is softer than a dense clay, call it clay loam.

D. If it is very soft with just a little clay, call it “loam, and move to step 2 (next slide)

Step 1:

A. Next, modify the soil texture class from step 1 by feeling for sand (gritty, scratchy)

B. If there is a lot of sand, add the word “sandy” to your original soil texture name from step 1 (e.g. sandy clay, or sandy clay loam).

C. If there is NO sand, add the word “silty” to your original soil texture name (e.g. silty clay, silty clay loam)

D. If there is a little sand but not a lot, keep the original step 1 name, and you are done!

Step 2:

LUAS PERMUKAAN• In comparing clay with sand and silt, it is important to be aware

of the relative amount of surface area of these particle size groups, bc it is on the surface that many chemical and physical processes take place.

• Smaller = more surface area (clay is tiny!)

Kind of Particle

Diameter of Particle

# of Particles in 1 gram

Surface area of 1 gram

Sand 2 mm 90 11 cm2

Silt 0.02 mm 90,000,000(9x107)

1130 cm2

Clay 0.0002 mm 9x1013 113,000 cm2

SEGITIGA TEKSTUR TANAH

Liat = Clay

SiltSandLoamy Sand

Lempung berpasir = Sandy Loam

Sandy Clay Loam

Lempung Debu =

Silt Loam

Lempung = Loam

Lempung liat = Clay Loam

Silty ClayLoam

SiltyClay

Persen DebuPerse

n Liat

Persen Pasir

40

60

75

90

55

35

2010

SandyClay

70 50 20

Tanah berliat(tekstur halus)

Liat = Clay

Clay LoamSilty Clay

Loam

SiltyClay

40

60

55

SandyClay

Lempung liat berdebu

Liat berpasir

Tanah-tanah Berlempung / berdebu

(tekstur medium)

Silt

Sandy Clay Loam

Silt LoamLoam

Silty ClayLoam

60

75

90

35

20

70 50 20

Tanah-tanah berpasir(tekstur kasar)

Sand

Loamy Sand

Sandy Loam

20

10

70 50

Lempung berpasir

Pasir berlempung

TEKSTUR TANAH • Sifat kimia, fisika dan mineralogi partikel tanah tergantung pada ukuran

partikelnya.• Semakin kecil ukuran partikel maka luas permukaannya semakin besar. Jadi

luas permukaan fraksi lempung > fraksi debu> pasirSebagai contoh :• Partikel bentuk bola dengan berat 1 gr dengan bulk density 2,65 g/cm3

dipecah menjadi 106 partikel yang lebih kecil berbentuk bola dengan berat masing-masing partikel 10-6 g.

• Maka :Luas permukaan untuk partikel dengan berat 1 gr adalah sbb :• Volume = (1g)/(2,65 g/cm3) = 0,377 cm3 • Volume bola = 4/3 . 3,14. r3 sehingga r3 = (0,377 x 3) /4 . 3,14 =

0,0901• Radius = r = 0,448 cm = 4,48 x 10-3 m

UKURAN PARTIKEL & LUAS PERMUKAAN

• Luas permukaan (surface area/SA) = 4 . 3,14 . r2 = 2,52x10-4 m2• Setelah dipecah menjadi partikel yang lebih kecil \;• Volume = (10-6)/(2,65 g/cm3) = 3,77 x 10-7 cm3• r3 = 3,77 x 10-7 cm3 x 3 = 9,01 x 10-8 cm

3,14• r = 4,48 x 10-5 m• SA dari masing-masing partikel kecil = 4.3,14 r2• = 4x 3,14 x (4,48x10-5 m)2 = 2,52 x 10-8 m2/partikel• Kolektif SA= 2,52 x 10-8 m2/partikel x 106 = 2,52 x 10-2 m2

Dengan kata lain,• Pemecahan partikel seberta 1 gr menjadi 106 partikel kecil dapat meningkatkan

luas permukaan 100 kali lipat dari 2,52 x 10-4 m2 menjadi 2,52 x 10-2 m2

Klasifikasi ukuran PartikelSumber Soil Separates

Kerikil Pasir Debu Lempung

USDA > 2 mm 2 mm - 50 μm

50 μm - 2 μm

< 2 μm

ISSS > 2 mm 2 mm - 20 μm

20 μm - 2 μm

< 2 μm

USPRA > 2 mm 2 mm - 50 μm

50 μm - 5 μm

< 5 μm

BSI, MIT, DIN

> 2 mm 2 mm - 60 μm

60 μm - 2 μm

< 2 μm

• Tekstur tanah diartikan sebagai proporsi pasir, debu dan lempung

• Partikel ukuran lebih dari 2 mm, bahan organik dan agen perekat seperti kalsium karbonate harus dihilangkan sebelum menentukan tekstur

• Tanah bertekstur sama misal geluh berdebu mempunyai sifat fisika dan kimia yang hampir sama dengan syarat mineralogi lempung.

• Tekstur tanah ditentukan di lapangan dengan cara melihat gejala konsistensi dan rasa perabaan menurut bagan alir dan di laboratorium dengan metode pipet atau metode hidrometer

• Tekstur tanah menentukan tata air, tata udara, kemudahan pengolahan dan struktur tanah

UKURAN PARTIKEL & TEKSTUR TANAH

STRUKTUR TANAH: TIPE & UKURAN

Keterangan Struktur

Columnar & Prismatic

Subangular & Angular blocky

Granular

Sangat halus < 10 mm < 5 mm < 1 mm

Halus 10 – 20 mm 5 – 10 mm 1 – 2 mm

Sedang 20 – 50 mm 10 – 20 mm 2 – 5 mm

Kasar 50 – 100 mm 20 - 50 mm 5 – 10 mm

Sangat kasar > 100 mm > 50 mm > 10 mm

STRUKTUR / AGREGAT TANAH

• Merupakan gumpalan tanah yang berasal dari partikel-partikel tanah yang saling merekat satu sama lain karena adanya perekat misalnya eksudat akar, hifa jamur, lempung, humus, dll.

• Ikatan partikel tanah berwujud sebagai agregat tanah yang membentuk dirinya

• Pengamatan struktur tanah di lapangan (SSS, 1975) terdiri dari :• 1. Pengamatan bentuk dan susunan agregat tanah tipe struktur

(lempeng, tiang, gumpal, remah, granuler, butir tunggal, pejal)• 2. Besarnya agregat klas struktur (sangat halus, halus, sedang, kasar,

sangat kasar)• 3. Kuat lemahnya bentuk agregat derajad struktur (tidak beragregat,

lemah, sedang, kuat).

KONSISTENSI TANAH

• Adalah derajad kohesi dan adhesi antara partikel-partikel tanah dan ketahanan massa tanah terhadap perubahan bentuk oleh tekanan dan berbagai kekuatan yang mempengaruhi bentuk tanah.

• Konsistensi ditentukan oleh tekstur tanah dan struktur tanah.• Cara penentuan (1) lapangan : memijit tanah dalam kondisi kering, lembab

dan basah (2) laboratorium : angka-angka Atterberg• Penentuan di lapangan ;• Kondisi kering : kekerasan (lepas, lunak, keras)• Kondisi lembab : keteguhan (lepas, gembur, teguh)• Kondisi basah : kelekatan dan plastisitas• Penentuan di laboratorium : menentukan Batas Cair (BC), Batas Lekat (BL),

Batas gulung (BG) dan Batas Berubah Warna (BBW)

• Batas Cair : Kadar air yang dapat ditahan oleh tanah• Batas Lekat : Kadar air dimana tanah tidak melekat ke logam• Batas Berubah Warna adalah batas air dimana air sudah tidak dapat

diserap oleh akar tanaman karena terikat oleh tanah• Jangka Olah (JO) : kadar air dimana tanah mudah diolah (BL-BG)• Derajad keteguhan (DT) : BC-BG• Surplus positif : Bl > BC artinya tanah mudah merembeskan air;• Surplus negatif : BL<BC : tanah sukar merembeskan air

KONSISTENSI TANAH