## KEKUATAN GESER TANAH PADA BERBAGAI DOSIS PUPUK ORGANIK GRANUL

## Study on Soil shear strength from granule organic fertilizers at different dosages
Gatot Pramuhadi 1)
Dymaz Gonggo Yuda Arditha 2)
1) Dosen Departemen Teknik Mesin & Biosistem, Fateta, IPB ; gpramuhadi@yahoo.com
2) Alumnus Departemen Teknik Mesin & Biosistem, Fateta, IPB, Bogor

## ABSTRACT
Plants  can  grow  and  reach  maximum  production  on  optimum  soil  condition.    Plants growth and agricultural machines application in farm fields were influenced by physical, chemical, and  mechanical  properties  of  soil.    Granule  organic  fertilizer  (GOF)  application  with  a  certain dosage  could    influence  physical,  chemical,  and  mechanical  properties  of  soil.     The  objective  of the  research  was  to  analyse  interaction  relationship  between  physical  and  mechanical  soil properties alterations on GOF dosages variation.  Soil consistency test, compaction test (Proctor’s test),  and  direct  shear  test  were  applied  to  soil  samples  on  GOF  dosages  variation.    Research results showed that the increasing of GOF dosages from 0 ton/ha up to 90 tons/ha would increase soil  posity  of  (49.43-55.85)%,  soil  moisture  content  of  (24.14-49.97)%,  plastic  limit  of  (35.96- 41.82)%, and liquid limit of (56.01-61.75)%, but it would decrease maximum soil dry bulk density of  (1.34-1.17)  g/cc.    Soil  shear  strength  decreased  from  (0.91-1.41)  kgf/cm 2 down  to  (0.42-0.58) kgf/cm 2 by  the  decreasing  of  soil  dry  bulk  density  of  (1.14-1.09)  g/cc  and  soil  cohesion  of  (0.68- 0.34) kgf/cm 2 which resulted by the increasing of the GOF dosages.
Key words: soil shear strength, granule organic fertilizer, soil density, and soil cohesion

## PENDAHULUAN
Produksi tanaman merupakan fungsi  dari  faktor  tanaman,  tanah,  iklim, dan  tindakan  budidaya  yang  dilakukan oleh  manusia.    Produksi  tanaman  bisa mencapai  maksimum  apabila  keempat faktor  tersebut  pada  kondisi  optimum. Diantara  keempat  faktor  tersebut  maka iklim  merupakan  faktor  yang  tidak  bisa diubah  atau  dimanipulasi  (Pramuhadi, 2005).  Tanah  berfungsi  sebagai  media tanam,  atau  sebagai  media  bagi  tanaman untuk  tumbuh  hingga  berproduksi,  dan berfungsi  pula  sebagai  media  mobilitas, atau  sebagai  media  bagi  hewan  ternak, petani,  dan  mesin-mesin  pertanian  untuk bergerak  di  atas  permukaan  tanah  pada saat melakukan kegiatan budidaya pertanian  mulai  dari  penyiapan  lahan hingga  panen  dan  pengangkutan  hasil panen.
Tindakan  budidaya  pertanian  yang dilakukan  oleh  manusia  (petani)  dalam mengelola tanah dan iklim setempat dapat memberikan  kondisi  sifat  fisik,  mekanik, dan  kimia  tanah  yang  optimum  untuk pertumbuhan  tanaman  dan  kemudahan mobilitas, terutama mesin-mesin pertanian. Tanaman menginginkan kondisi  sifat  fisik  tanah,  seperti  densitas dan porositas tanah, dan sifat kimia tanah yang  sesuai  untuk  pertumbuhan  dan perkembangan  perakaran  sehingga  akar tanaman  dapat  bernafas  dan  menyerap nutrisi  (hara)  dan  air  secara  optimum. Mesin-mesin pertanian menginginkan kondisi  sifat  mekanik  tanah,  seperti tahanan  penetrasi  tanah  atau  kuat  geser tanah,  yang  cukup  besar  agar  tanah mampu  menopang  beban  dan  pergerakan mesin-mesin  pertanian  di  atasnya.    Agar kebutuhan nutrisi  (hara) dalam  tanah oleh tanaman  terpenuhi  maka  manusia  dapat
memenuhinya
dengan melakukan pemupukan secara organik, seperti menggunakan pupuk organik granul (POG).
Apabila  kondisi  sifat  fisik,  mekanik, dan  kimia  tanah  mencapai  optimum  maka akan  memberikan  peluang  yang  besar  untuk melakukan  kegiatan  mekanisasi  budidaya pertanian  secara  optimum,  sehingga  akan dapat  diperoleh  produksi  dan  produktivitas pertanian maksimum. Agar dapat diaplikasikan  budidaya  pertanian  secara mekanis  maka  perlu  diukur  dan  dihitung besar sifat mekanik tanahnya.
Faktor dari tanah yang mempengaruhi sifat  mekanik  tanah  adalah  sifat  fisik  tanah, yaitu diantaranya adalah kadar air tanah ( soil moisture  content ),  densitas  tanah  ( soil  dry bulk density ), dan tekstur tanah ( soil texture ). Densitas tanah dapat berubah akibat berubahnya  kandungan  bahan  organik  dan tekstur  tanah.    Tekstur  tanah  adalah perbandingan antara fraksi pasir ( sand ), debu ( silt ),  dan  liat  ( clay ).    Kandungan  bahan organik  tanah  akan  mempengaruhi  besar porositas  tanah  ( soil  porosity )  sehingga mempengaruhi  besar  densitas  dan  kadar  air tanah,  konsistensi  tanah,  besar  gaya  tarik- menarik  antar  molekul  atau  partikel  tanah
(kohesi  tanah)  dan  besar  sudut  gesek  dalam ( internal  friction  angle ),  yang  menentukan besar  kuat  geser  tanah  ( soil  shear  strength ) (Baver et  al. ,  1972  ;  Braja et  al. ,  1993  ; Hardjowigeno, 1995 ; Wesley, 1973).
Berkaitan  dengan  upaya  peningkatan produktivitas  tanaman  dan  aplikasi  mesin- mesin  pada  kegiatan  budidaya  pertanian maka  dapat  dilakukan  penelitian  untuk menganalisis  hubungan  interaksi  perubahan sifat  fisik  tanah  (porositas,  kadar  air,  dan densitas tanah) dan sifat mekanik tanah (kuat geser tanah) pada berbagai dosis POG.

## METODE PENELITIAN
Rancangan Penelitian ( Research Design )
Penelitian  ini  adalah  penelitian  di dalam laboratorium dengan tahapan penelitian yang diawali dengan pengambilan  contoh  tanah  di  lapangan, kemudian  dilakukan  uji  sifat  fisik  dan mekanik  tanah  di  dalam  laboratorium, sebagaimana  diagram  skematik  rancangan penelitian  tersebut  ditunjukkan  dalam Gambar 1.
Gambar 1.  Diagram skematik rancangan penelitian
Penelitian  dilaksanakan  mulai  dari  bulan Agustus  2010  sampai  dengan  bulan Februari  2011  di  Laboratorium  Mekanika dan  Fisika  Tanah,  Departemen  Teknik Mesin  dan  Biosistem,  Fakultas  Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.

## Bahan dan Alat
Bahan penelitian  ini adalah contoh tanah  di  areal  lahan  pertanian  di  Desa Cibatok,  Bogor,  Jawa  Barat.    Bahan organik  yang  ditambahkan  ke  dalam sampel tanah adalah pupuk organik granul (POG)  yang  disediakan  oleh  PT  Bahagia Jaya Sejahtera, Ciawi, Bogor, Jawa Barat,
sebagaimana  ditunjukkan  dalam Gambar 2.a . dan Tabel 1.
Peralatan, alat ukur, dan apparatus yang  digunakan  dalam  penelitian  ini terdiri  atas:  (a)  peralatan  pengambilan sampel  tanah,  (b)  peralatan  pengukur kadar air tanah, (c) peralatan uji batas cair (Gambar  2.b.)  dan  batas  plastis,  (d) peralatan  uji  pemadatan  tanah  (peralatan uji Proctor ),  seperti  ditunjukkan  dalam Gambar  3.a. ,  dan  (e) apparatus uji kekuatan  geser  langsung  ( direct  shear apparatus ), sebagaimana ditunjukkan dalam Gambar 3.b.
(a)
(b)
Gambar 2.  Pupuk organik granul (a) dan peralatan uji batas cair (b)
(a) (b)
Gambar 3.  Peralatan uji pemadatan tanah (a) dan direct shear apparatus (b)

## Prosedur Penelitian
Prosedur  penelitian  mengacu  kepada Gambar  1  dan  dijelaskan  secara  bertahap sebagai berikut:
a. Pengambilan contoh tanah di areal lahan pertanian  di  Desa  Cibatok,  Bogor,  Jawa Barat dan diakukan analisis tekstur tanah di laboratorium tanah
b. Contoh  tanah  dikeringkan  dengan  cara dijemur dan dikeringudarakan
c. Contoh  tanah  kering  udara  disiapkan untuk selanjutnya dicampur dengan POG pada  berbagai  dosis,  yaitu:  K1  (0 ton/ha),  K2  (15  ton/ha),  K3  (30  ton/ha), K4  (45  ton/ha),  K5  (60  ton/ha),  K6  (75 ton/ha),  dan  K7  (90  ton/ha),  yang didasarkan pada beberapa asumsi pengaplikasian  POG  pada  budidaya
tanaman  tebu  lahan  kering,sebagaimana ditunjukkan pada Tabel 2 d. Contoh-contoh  tanah  K1  hingga  K7 dianalisis kimia tanahnya untuk ditentukan  kandungan  unsur-unsur  hara makro N, P, dan K
e. Dilakukan uji konsistensi, uji pemadatan (uji Proctor), dan uji geser langsung
f. Pada  saat  uji  geser  langsung  maka tegangan  normal  yang  diberikan  adalah  0.5 (0.311-1.526  kgf/cm 2 ),  1.0 (0.448- 1.753  kgf/cm 2 ),  dan  1.5 (0.469-2.214 kgf/cm 2 )  pada  densitas  kering  tanah dengan  kadar  air  mendekati  optimum dan  10%  lebih  kecil  dan  lebih  besar dari kadar air mendekati optimum
g. Melakukan  analisis  hubungan  interaksi perubahan  sifat  fisik  dan  mekanik  tanah pada berbagai dosis POG.

## Kekuatan Geser Tanah yang dipupuk Organik
Tabel 1.  Komposisi bahan penyusun pupuk organik granul (POG) Bahan Penyusun Proporsi Kandungan (%) Bahan organik (jerami + dedaunan) 64.8 Kotoran hewan 10.0 Dedak 10.0 Tetes tebu 0.2 Bakteri bioactive fator 10.0 Kapur (Ca) 5.0 Tabel 2.  Dosis pengaplikasian pupuk organik granul (POG) dalam penelitian Contoh Tanah Bobot Tanah (g) Bobot POG (g) Dosis POG (% bobot) Dosis POG (kg/m 2 ) Dosis POG (ton/ha) K1 3000 0 0 0.0 0 K2 2850 150 5 1.5 15 K3 2700 300 10 3.0 30 K4 2550 450 15 4.5 45 K5 2400 600 20 6.0 60 K6 2250 750 25 7.5 75 K7 2100 900 30 9.0 90

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Tekstur tanah di lokasi pengambilan contoh tanah di Desa Cibatok, Bogor adalah liat  ( clay )  dengan  kandungan  fraksi  pasir ( sand )  12.14%,  fraksi  debu  ( silt )  33.47%, dan fraksi liat ( clay ) 54.39%.  Contoh tanah dengan  kandungan  liat  yang  tinggi  ini sangat ideal untuk diteliti dengan mencampurkan  POG  pada  berbagai  dosis
sehingga  terjadi  perubahan  sifat  fisik  dan mekanik tanahnya.
Kandungan unsur hara makro, yaitu: Nitrogen (N), Phospor (P), dan Kalium (K) contoh  tanah  dan  POG  ditunjukkan  pada Tabel  3 .    Percampuran  contoh  tanah  dan POG pada berbagai dosis akan memberikan variasi  sifat  kimia  tanah,  berupa  variasi kandungan  nutrisi (unsur  hara  makro) yang dapat diserap oleh tanaman
Tabel 3.  Kandungan unsur hara makro contoh tanah dan POG Nama Kandungan Unsur Hara Makro Tanah (%) Nitrogen (N) Phospor (P) Kalium (K) Contoh Tanah di Desa Cibatok 0.15 1.33 x 10 -3 7.02 x 10 -4 Pupuk Organik Granul (POG) 0.77 0.23 0.24

## Hasil Uji Konsistensi Tanah
Perubahan dosis POG pada percampuran dengan contoh tanah menyebabkan  terjadinya  perubahan  batas cair,  batas  plastik,  dan  indeks  plastisitas. Pada  Tabel  4  ditunjukkan  hasil  uji konsistensi  contoh  tanah  pada  berbagai dosis POG.
Penambahan  dosis  POG  dari  0 ton/ha, atau tanpa diberi POG, hingga 90 ton/ha menyebabkan bertambahnya kadar
air  tanah  pada  batas  cair  sebesar  56.01% hingga  61.75%  dan  batas  plastik  sebesar 35.96%  hingga  41.82%.    Besar  indeks plastisitas,  yang  merupakan  selisih  kadar air  tanah  pada  batas  cair  dan  batas plastik,  menunjukkan  nilai  yang  hampir konstan antara 19.34% hingga 20.92%.
Tabel 4.  Hasil uji konsistensi contoh tanah pada berbagai dosis POG Sampel Tanah Dosis POG (ton/ha) Batas Cair (%) Batas Plastis (%) Indeks Plastisitas (%) K1 0 56.01 35.96 20.05 K2 15 56.95 37.61 19.34 K3 30 56.47 36.30 20.16 K4 45 57.59 36.40 21.19 K5 60 58.17 37.25 20.92 K6 75 59.31 38.87 20.43 K7 90 61.75 41.82 19.93
Batas  plastis  adalah  kadar  air  dimana gulungan  tanah  mulai  tidak  dapat  digulung lagi (Harjowigeno, 1995), merupakan  batas terendah  dari  tingkat  keplastisan  suatu tanah (Braja et al. , 1993), dan menggambarkan  kadar  air  pada  perubahan dari  getas  ke  konsistensi  plastik  (Baver et al .,  1972),  serta  merupakan  kadar  air  pada batas bawah daerah plastis (Wesley, 1973). Bertambahnya  kadar  air  tanah  pada  batas plastik  akibat  bertambahnya  dosis  POG menyebabkan  tanah  akan  semakin  mudah untuk diolah.
Batas  cair  adalah jumlah  air terbanyak  yang  dapat  ditahan  oleh  tanah (Harjowigeno,  1995),  dan  menunjukkan kadar  air  tanah  pada  batas  antara  keadaan cair dan keadaan plastis, atau batas atas dari daerah  plastis  (Wesley,  1973).    Tanah dengan kadar air lebih tinggi dari batas cair maka  akan  dapat  melekat  pada  alat
pengolah  tanah,  dan  apabila  kadar  airnya bertambah  lagi  maka  tanah  bersama  air akan  mengalir  (Harjowigeno,  1995). Penambahan  dosis  POG  menyebabkan bertambahnya batas cair, yang menunjukkan  semakin  banyak  pori  tanah yang  terisi  oleh  air,  dan  ketika  kadar  air tanahnya  melampaui  batas  cair  maka tanah  menjadi  semakin  sukar  diolah karena tanah melengket pada alat pengolah tanah.

## Hasil Uji Pemadatan Tanah
Uji  pemadatan  tanah,  atau  uji kompaksi tanah, mengacu kepada pengujian  yang  telah  dilakukan  oleh Proctor,  sehingga  uji  ini  sering  disebut sebagai  uji  Proctor.    Hasil  uji  Proctor pada  berbagai  dosis  POG  dapat  dilihat pada Tabel 5 dan dalam Gambar 4 .
Tabel 5.  Hasil uji pemadatan tanah (uji Proctor) pada berbagai dosis POG
Sampel Tanah Dosis POG (ton/ha) Hasil uji pemadatan tanah (uji Proctor) Porositas tanah (%) Densitas kering tanah maksimum (g/cc) Kadar air tanah optimum (%)db K1 0 1.34 30.00 49.43 K2 15 1.31 33.79 50.57 K3 30 1.28 34.95 51.70 K4 45 1.25 37.11 52.83 K5 60 1.19 38.41 55.09 K6 75 1.23 39.21 53.58 K7 90 1.17 44.18 55.85

## Gambar 4.  Hasil uji Proctor contoh tanah pada berbagai dosis POG
Hasil uji Proctor ( Tabel 5 dan Gambar 4 ) menunjukkan  bahwa  penambahan  dosis POG  telah  menyebabkan  berkurangnya densitas kering tanah maksimum dari 1.34 g/cc  hingga  1.17  g/cc  dan  bertambahnya kadar air tanah optimum untuk pemadatan dari 30.00% hingga 44.18%.  Penambahan POG ke dalam contoh tanah mengakibatkan porositas tanah bertambah besar  dari  49.43%  hingga  55.85%, sehingga  semakin  banyak  ruang  pori tanah  yang  terisikan  oleh  bahan  organik, unsur hara, udara, dan air.  Kondisi  inilah yang menyebabkan densitas tanah maksimum  berkurang  dan  kadar  air  tanah
optimum  untuk  pemadatan  meningkat. Dengan demikian, bertambahnya kandungan POG akan menambah kesuburan  tanah  sehingga  akar  tanaman akan  semakin  mudah  menembus  tanah, bernafas,  dan  menyerap  air  dan  nutrisi  di dalam tanah.

## Hasil Uji Geser Langsung
Penambahan POG ke dalam contoh tanah telah menyebabkan kekuatan geser tanah berkurang sebesar (0.91-1.41) kgf/cm 2 hingga  (0.42-0.58)  kgf/cm 2 , sebagaimana ditunjukkan pada Tabel 6.

## Tabel 6.  Hasil uji geser langsung pada berbagai dosis POG
Dosis POG (ton/ha) Kadar Air Tanah (%) Densitas Kering Tanah (g/cc) Porositas Tanah (%) Kohesi Tanah (kgf/cm 2 ) Sudut Gesek Dalam ( o ) Kekuatan Geser Tanah (kgf/cm 2 ) pada
Tegangan Normal
σ 0.5 σ 1 σ 1.5 0 24.14 1.14 56.98 0.68 26.34 0.91 1.21 1.41 15 24.36 1.21 54.34 0.59 49.60 1.22 1.67 2.40 30 27.90 1.19 55.09 0.01 50.31 0.63 1.19 1.84 45 29.98 1.18 55.47 0.52 47.65 1.11 1.52 2.21 60 41.55 1.19 55.09 0.36 21.21 0.57 0.73 0.96 75 43.97 1.14 56.98 0.35 14.62 0.48 0.60 0.75 90 49.97 1.09 58.87 0.34 9.09 0.42 0.49 0.58
Gambar 5.  Hubungan densitas tanah dan kuat geser tanah hasil uji geser langsung.
Kuat  geser  tanah  sangat  dipengaruhi  oleh besar  densitas  kering  tanah  ( Tabel  6 dan Gambar  5 ),  yaitu  kuat  geser  tanah meningkat  seiring  dengan  meningkatnya densitas  kering  tanah.    Kandungan  POG yang  semakin  besar  telah  menyebabkan porositas tanah meningkat dan mengakibatkan  kepadatan  tanah  berkurang, kohesi tanah turun akibat bertambah banyak selaput  lengas  ( water  film )  di  antara partikel-partikel  tanah  sehingga  gaya  tarik- menarik  antar  molekul  atau  partikel  tanah berkurang,  serta  berkurangnya  besar  sudut dalam  akibat  partikel-partikel  tanah  mejadi semakin mudah bergeser.
Hubungan  Interaksi  Sifat  Fisik  dan Mekanik  Tanah  pada  Berbagai  Dosis POG
Keberadaan  POG  di  dalam  contoh tanah telah mengubah sifat fisik, kimia, dan mekanik  tanah.    Beberapa  sifat  fisik  tanah yang berubah akibat berubahnya kandungan POG adalah kadar air tanah, densitas kering tanah,  dan  porositas  tanah,  namun  tidak mempengaruhi  tekstur  tanah  karena  POG hanyalah  bahan  organik  ;  bukan  fraksi tanah.    Sifat  kimia  tanah  yang  berubah, terutama  dikaitkan  dengan  kandungan
unsur  hara  tanah,  yaitu  kesuburan  tanah. Sifat mekanik tanah yang berubah diantaranya  yaitu  kohesi  tanah  dan  sudut gesek  dalam  sehingga  kuat  geser  tanahnya juga berubah.
Bertambahnya  kandungan  bahan organik  akibat  bertambahnya  dosis  POG menyebabkan bertambahnya porositas tanah  sebesar  49.43%  hingga  55.85% sehingga  meningkatkan  kemampuan  tanah memegang  molekul  air  yang  ditandai dengan  bertambahnya  kadar  air  tanah  pada batas  plastik  dan  batas  cair.    Kondisi  ini akan  menurunkan  kohesi  tanah  sehingga kuat geser tanah berkurang.
Porositas  tanah  yang  bertambah besar  akibat  bertambahnya  dosis  POG menyebabkan  bertambahnya  ruang  pori tanah  yang terisi  nutrisi dan  air  yang dapat diserap oleh tanaman sehingga penambahan POG  akan  memperbaiki  sifat  fisik  tanah dan meningkatkan kesuburan tanah.
Tanah  berstruktur  baik  biasanya mempunyai  porositas  tanah  sebesar  60% (Davies et al ., 1993).  Porositas tanah akan semakin  berkurang  dengan  bertambahnya densitas  kering  tanah  ( Tabel  5 dan Tabel 6 ).    Pada  densitas  tanah  maksimum  maka seluruh ruang pori makro akan terisi fraksi-
fraksi  tanah,  dan  sebagian  kecil  dari  air dan  udara  menempati  ruang  pori  mikro. Pada  kondisi  seperti  ini  maka  akar tanaman  akan  sangat  sulit  untuk  bernafas dan  menyerap  air,  namun  merupakan kondisi  optimum  untuk  mobilitas  mesin- mesin pertanian karena kuat geser tanahnya sangat besar (mencapai maksimum).
Porositas  tanah  dapat  dinaikkan dengan  cara  mengurangi  kepadatan  tanah melalui  tindakan  pengolahan  tanah  atau melalui  hasil  interaksi  dengan  iklim setempat,  terutama  air  hujan,  atau  dapat pula  ditempuh  dengan  cara  memberikan air irigasi curah ( sprinkler irrigation ) agar kuat  geser  tanah  ( soil  shear  strength ) berkurang akibat gaya tarik-menarik antar molekul tanah (kohesi tanah) berkurang.
Kuat  geser  tanah  akan  bertambah dengan  bertambahnya  bobot  mesin  yang
melintas di atas permukaan tanah tersebut. Di  dalam  hasil  uji  geser  langsung,  besar bobot  mesin  ini  analog  dengan  besar tegangan  normal  (  ).    Agar  mesin-mesin pertanian  masih  dapat  melintas  di  atas permukaan  tanah  maka  dapat  ditempuh dengan cara memperbesar luas permukaan kontak  roda-roda  traksi  mesin  dengan permukaan tanah ( ground contact ) sehingga besar penekanan  mesin terhadap tanah ( ground pressure ) berkurang.
Sebagai ilustrasi, apabila suatu plat dengan lebar b dan panjang l dipasangkan pada  tapak-tapak  roda  yang  cukup panjang  maka  suatu  area A = bl akan tergeser, sebagaimana terlihat pada Gambar  6(a) ,  sehingga  akan  diperoleh besar gaya yang diperlukan untuk menggeser  plat  tersebut,  yang  tergantung oleh besar gaya vertikal W dan area A .
(a) (b)
Gambar 6. Metode penentuan nilai-nilai maksimum gaya geser untuk berbagai tingkat pembebanan vertikal    (Bekker 1955; dalam Barger et al ., 1963)
Apabila  diplot  hubungan  antara F versus W maka akan diperoleh nilai-nilai maksimum F pada  berbagai W (Gambar 6(b)), selanjutnya diplot untuk suatu tanah
yang  mempunyai  kohesi c dan  friksi  , maka hasilnya  dapat  dilihat  dalam Gambar 7.
Gambar 7. Parameter-parameter c dan  dapat ditentukan dari plot nilai-nilai maksimum gaya geser F versus bobot W (Bekker, 1955; dalam Barger et al ., 1963) Kurva garis lurus ( Gambar 7 )
menghasilkan  suatu  persamaan  garis lurus, sebagaimana ditulis dalam persamaan 1 dan persamaan 2.
F = A c + W tan  ………….  (1) F = A ( c + p tan  )   …………  (2)
dimana p adalah  tekanan  ke  tanah  dan A adalah  area  penekanan.    Besar p untuk traktor  roda  rantai  dan  traktor  roda  ban karet  (Gambar  8),  dapat  ditulis  ke  dalam persamaan 3 dan persamaan 4.
bl W p  …………………..... (3)
dimana b adalah  lebar  tiap  tapak  roda rantai  ( track )  dan l adalah  panjang track yang  kontak  dengan  tanah.    Diasumsikan bahwa tekanan roda rantai ke tanah adalah seragam.
bl W p 78 . 0  ………………….. (4)
dimana b adalah lebar roda ban karet dan l adalah  panjang  ban  yang  kontak  dengan tanah.
Gambar  6.    Gaya  traksi  mesin  ( F )  yang  dingaruhi  oleh ground  contact ( A )  dan operating  weight ( W )  (Bekker, 1955; dalam Barger et al ., 1963)
Apabila  diketahui  nilai-nilai  tanah c dan  , maka gaya dorong tanah maksimum F akan dapat dihitung dengan menggunakan persamaan 2, yang analog dengan persamaan  Coulomb  (persamaan  5),  yang merupakan  dasar  pengetahuan  kekuatan
mekanika  tanah  (Coulomb,  1776;  dalam McKyes, 1985). τ = c + σ n tan  ........................  (5) dimana  adalah kuat geser tanah, c adalah kohesi, σ adalah  tekanan  normal,  dan  adalah sudut gesek dalam.
Penambahan  bahan  organik  berupa pupuk  organik  granul  (POG)  ke  dalam tanah  dapat  meningkatkan  porositas  tanah, terutama untuk tanah-tanah dengan kandungan clay tinggi.    Disamping  itu, bahan  organik  berfungsi  pula  sebagai soil conditioner agar  tanah  tidak  terlalu  padat sehingga akar-akar tanaman dapat menyerap  nutrisi  atau  hara  tanah  secara optimum.
Penambahan  dosis  POG  cenderung menurunkan kuat geser contoh tanah akibat berkurangnya densitas tanah (bertambahnya porositas  tanah)  sehingga  kadar  air  tanah meningkat.    Dengan  meningkatnya  kadar air  tanah  maka  akan  semakin  banyak molekul  air  di  antara  molekul-molekul tanah  yang  mengakibatkan  kohesi  tanah turun  sehingga  kuat  geser  tanah  turun. Penambahan  air  dan  dosis  POG  tersebut tidak  berpengaruh  terhadap  perubahan besar  sudut  gesek  dalam,  sehingga  aplikasi POG  dalam  budidaya  tanaman  tidak  akan mempengaruhi mobilitas mesin-mesin pertanian.

## KESIMPULAN dan SARAN
Penambahan  dosis  POG  sebesar  0 ton/ha  hingga  90  ton/ha  ke  dalam  tanah akan  menambah  kandungan  bahan  organik dan  unsur  hara  makro  (N,  P,  dan  K) sehingga  mengubah  sifat  fisik,  kimia,  dan mekanik  tanah,  yaitu:  (a)  porositas  tanah meningkat (49.43-55.85)% yang menyebabkan  bertambahnya  kemampuan tanah menyerap air sehingga kadar air tanah meningkat  pada  batas  cair  (56.01-61.75)% dan  batas  plastik  (35.96-41.82)%,  (b) berkurangnya  densitas  kering  tanah  (1.34- 1.17)  g/cc  dan  kohesi  tanah  (0.68-0.34) kgf/cm 2 sehingga mengakibatkan kuat geser
tanah  berkurang  dari  (0.91-1.41)  kgf/cm 2 hingga (0.42-0.58) kgf/cm 2 . Rekomendasi yang bisa dimunculkan, diantaranya: (1) hasil penelitian  di  laboratorium  ini  seyogyanya diaplikasikan  di  lapangan  dan  diteliti  lebih lanjut  hubungan  interaksi  antara  tanah, tanaman,  mesin  pertanian,  dan  iklim setempat, (2) pengkayaan kegiatan penelitian  seperti  ini  perlu  dilakukan  pada tanah-tanah  di  lokasi  pertanian  di  seluruh Indonesia  yang  berbeda  tekstur  tanahnya, dan  (3)  penelitian  sejenis  tetap  akan dilakukan  hingga  tercapai  terpenuhinya sistem  basis  data  sifat  fisik  dan  mekanik tanah  di  seluruh  areal  pertanian  di Indonesia  menuju  aplikasi  mekanisasi pertanian secara efektif dan efisien.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan terima kasih kami sampaikan  kepada  pihak-pihak  yang  telah membantu  terlaksananya  penelitian  ini dengan  baik  dan  lancar,  yaitu:  (a)  PT Bahagia Jaya Sejahtera, Ciawi, Bogor, Jawa Barat  yang  telah  bersedia  menyediakan pupuk  organik  granul  (POG),  (b)  Kepala Desa  Cibatok  dan  Kelompok  Tani  di  Desa Cibatok,  Bogor,  Jawa  Barat  yang  telah menyediakan  areal  lahan  pertanian  untuk diambil  sampel  tanah,  (c)  para  laboran  dan teknisi  di  Laboratorium  Analisa  Tanah  dan Laboratorium  Fisika  –  Mekanika  Tanah  di Fakultas  Pertanian  dan  Fakultas  Teknologi Pertanian,  Kampus  IPB  Darmaga,  Bogor, dan (d) semua pihak yang tidak bisa disebut satu persatu.

## DAFTAR PUSTAKA
Arditha  DGY  (2011). Kekuatan  Geser
Tanah
Pada Berbagai Dosis
Penambahan  Pupuk  Organik  Granul
[Skripsi].  Bogor:  Departemen  Teknik Mesin dan Biosistem, Fakultas
Teknologi
Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Barger EL, Liljedahl JB, Carleton WM, and McKibben  EG  (1963). Tractors  and Their  Power  Units .    Second  Edition. John Wiley & Sons, Inc.,  New York
Baver  LD,  Gardner  WH,  Gardner  WR (1972). Soil  Physics .    Ed  ke-4.  New Delhi : Wiley Eastern Limited.
Braja  MD,  Endah  N,  Mochtar  IB  (1993).
Mekanika Tanah (Prinsip-prinsip Rekayasa Geoteknis ) Jilid  I . Jakarta : Penerbit Airlangga.
Bekker MG (1955). A Proposed System of
Physical  and  Geometrical  Terrain
Values  for  the  Determination  of
Vehicle Performance and Soil Trafficability .    Paper  presented  at  the Interservice Vehicle Mobility Symposium,  Stevens  Institute  of Technology, April 18 – 20
Davies  DB,  Eagle  DJ,  Finney  JB  (1993).
Soil  Management .    Ed  ke-5.    New York: Farming Press.
Hardjowigeno  S  (1995). Ilmu  Tanah . Bogor:  Jurusan  Ilmu  Tanah,  Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
McKyes E (1985). Soil Cutting and Tillage . Amsterdam,  Netherlands:  Elsevier Science Publisher.
Pramuhadi  G  (2005). Pengolahan  Tanah Optimum pada Budidaya Tebu Lahan Kering .    [Disertasi].    Bogor:  Sekolah Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor
Wesley  LD  (1973). Mekanika  Tanah . Jakarta  :  Badan  Penerbit  Pustaka Umum.