TUGAS TERSTRUKTURDASAR ILMU TANAH

(PNU126)

Oleh:

Mahmudin Samsul Arifin(A1L010161)

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAANUNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN

FAKULTAS PERTANIANPURWOKERTO

2014

I. PENGERTIAN TANAH

Tanah adalah bagian dari permukaan bumi yang terbentuk dari bahan induk

yang telah mengalami proses pelapukan akibat pengaruh iklim terutama faktor

curah hujan, suhu dan pengaruh aktivitas organisme hidup termasuk vegetasi pada

suatu topografi atau relief tertentu dalam jangka waktu tertentu pula.

Menurut Soil Survey Staff (1975) dalam Mustafa et al (2012), tanah adalah

kumpulan tubuh alami pada permukaan bumi yang dapat berubah atau dibuat oleh

manusia dari penyusunnya yang meliputi bahan organik yang sesuai bagi

perkembangan akar tanaman. Di bagian atas dibatasi oleh udara atau air yang

dangkal, ke samping dapat dibatasi oleh air yang dalam atau bahkan hamparan es

atau batuan, sedangkan bagian bawah dibatasi oleh suatu materi yang tidak dapat

disebut tanah yang sulit didefinisikan. Ukuran terkecilnya 1 sampai 10 m2

tergantung pada keragaman horisonnya.

Menurut mustafa et al (2012), istilah tanah memang mempunyai pengertian

yang luas dan arti yang berbeda sesuai dengan peruntukkannya. Dalam bidang

pertanian, tanah diartikan lebih khusus yaitu sebagai media tumbuhnya tanaman

darat. Tanah berasal dari hasil pelapukan batuan bercampur dengan sisa-sisa

bahan organik dari organisme (vegetasi atau hewan) yang hidup diatasnya atau

didalamnya. Selain itu, di dalam tanah terdapat pula udara dan air. Air dalam

tanah berasal dari air hujan yang ditahan oleh tanah sehingga tidak meresap ke

tempat lain.

Dalam pengertian ini ada dua variabel yang membedakan pengertian tanah di

bidang pertanian dengan bidang lainnya, yaitu kedalaman tanah dan ukuran

partikelnya. Kedalaman tanah dalam pengertian pertanian dibatasi pada bagian

atas kulit bumi yang telah mengalami pelapukan atau adanya aktivitas biologi.

Jika bagian yang telah mengalami pelapukan adalah dangkal, maka bagian

tersebutlah dipakai sebagai batas kedalaman tanah. Sebaliknya, jika bagian yang

telah mengalami pelapukan sangat dalam (4-6 m), maka tidak semua bahan lapuk

tersebut disebut tanah, melainkan sampai kedalaman tempat terdapat aktivitas

biologi. Pada umumnya, pembahasan tanah dalam bidang pertanian dibatasi pada

kedalaman sekitar 2,0 m. Kedalaman ini jauh berbeda dengan kedalaman tanah di

bidang keteknikan yang dapat mencapai puluhan meter.

Berkaitan dengan ukuran partikelnya, para pakar pertanian membatasi tanah

pada partikel berukuran (0,02 – 2 mm), dibandingkan dengan pakar keteknikan

yang juga tertarik pada ukuran yang lebih besar dari 2 mm seperti kerikil bahkan

batu, atau pakar bidang keramik yang hanya tertarik pada partikel yang berukuran

2 μm.

Jika kita membuat irisan tegak tanah dengan cara membuat lubang (1,0 x 1,5

m dengan kedalaman sekitar 2,0 m) dan selanjutnya diamati pada penampang

tegaknya, akan terlihat laisan-lapisan dengan arah sejajar permukaan kulit bumi

yang relatif mudah dibedakan satu sama lainnya. Lapisan-lapisan ini dalam ilmu

tanah disebut horizon. Horizon tanah yang berada diatas bahan induk disebut

“solum”.

II. PEDOLOGI DAN EDAPOLOGI

A. Pedologi

Dudal, R dan Soepraptohardjo (1957) menyatakan pedologi adalah ilmu yang

mempelajari berbagai aspek geologi tanah. Di dalamnya ditinjau berbagai hal

mengenai pembentukan tanah (pedogenesis), morfologi tanah (sifat dan ciri fisika

dan kimia), dan klasifikasi tanah. Istilah ini dipinjam dari bahasa Inggris

(pedology), yang membentuknya dari dua kata bahasa Yunani: pedon ("tanah")

dan logos ("lambang", "pengetahuan").

Pada tahun 1975 dirilis sistem klasifikasi USDA (Departemen Pertanian AS).

Sistem ini dibuat karena sistem-sistem klasifikasi lama saling tumpang tindih

dalam penamaan akibat perbedaan kriteria. Dalam pemakaiannya, sistem USDA

memberikan kriteria yang jelas dibandingkan sistem klasifikasi lain, sehingga

sistem USDA ini biasa disertakan dalam pengklasifikasian tanah untuk

mendampingi penamaan berdasarkan sistem FAO atau PPT (Pusat Penelitian

Tanah). Kelemahan dari sistem ini, khususnya untuk negara berkembang, adalah

kriterianya yang sangat mendasarkan pada analisis laboratorium yang rinci,

sehingga para praktisi sulit untuk mendefinisikan langsung di lapangan. Walaupun

demikian, sistem USDA sangat membantu karena memakai sistem penamaan

yang konsisten.

Untuk komunikasi di antara para ahli tanah dunia, Organisasi Pangan dan

Pertanian (FAO) telah mengembangkan sistem klasifikasi tanah pula sejak 1974.

Pada tahun 1998 kemudian disepakati dipakainya sistem klasifikasi WRB dari

World Reference Base for Soil Resources, suatu proyek bentukan FAO, untuk

menggantikan sistem ini. Versi terbaru dari sistem WRB dirilis pada tahun 2007.

B. Edapologi

Edapologi adalah ilmu yang mempelajari tentang kesuburun tanah sebagai

pendukung kehuidupan di daratan. Dalam edapologi dipelajari sifat-sifat tanah

dan pengaruhnya terhadap pertumbuhan tanaman. Usaha-usaha yang perlu

dilakukan untuk memperbaiki sifat-sifat tanah bagi pertumbuhan tanaman,

misalnya pemupukan, pengapuran dan lain-lain.

III. BAHAN PENYUSUN TANAH

Sutanto (2005) menyatakan, komposisi tanah berdasarkan volume tanah,

masing-masing komponen hanya perkiraan (% volume), ditunjukkan pada gambar

berikut:

Gambar 1. Komposisi tanah yang ideal (% volume)

Komponen mineral adalah semua jenis bahan padat hasil pelapukan batuan

induk, termasuk mineral primer, mineral sekunder dan bahan amorf yang

mempunyai bermacam-macam ukuran dan komposisi.

1. Ukuran: pasir (2000-50 µm), dan lempung (<2 µm).

2. Komposisi minerologi:

a. Pasir/debu: feldspar, kuarsa, hornblende, biotit dan lain-lain;

b. Lempung: kaolinit, montmorillonit, illit, bentonit;

c. Amorf: alofan, imogolit, alofan dan oksida.

Komponen organik terdiri atas fauna dan flora tanah, perakaran tanaman, serta

hasil dekomposisi/peruraian sisa vegetasi atau hewan sebagai hasil kegiatan

mikrooganisme sehingga selalu terjadi alihrupa komponen tanah.

A. Komponen Mineral

Kecuali tanah gambut, bahan mineral mendominasi tubuh tanah mineral

sebagai hasil pelapukan batuan, media tempat tumbuh perakaran tanaman dan

penyedia unsur hara. Mineral sebagai salah satu komponen penyusun tanah perlu

dipelajari karena bebebrapa hal, yakni (1) memahami asal-usul tanah, (2)

mengadakan evaluasi tingkat pelapukan dan potensi kesuburan tanah , (3)

mempelajari homogenitas bahan padat tanah, (4) mempelajari sifat fisik dan

mekanik tanah, dan (5) sebagai kriteria pembeda kategori famili dalam klasifikasi

tanah.

Mineral tanah berasal dari pelapukan bahan induk tanah (berupa batuan baik

yang terkonsolidasi maupun yang tidak terkonsolidasi setelah mengalami proses

pelapukan). Berdasarkan sifatnya, mineral dapat dibagi menjadi (1) mineral

primer dan (2) mineral sekunder.

B. Bahan Organik

Bahan organik adalah bagian dari tanah yang merupakan suatu sistem

kompleks dan dinamis, yang bersumber dari sisa tanaman dan atau binatang yang

terdapat di dalam tanah yang terus menerus mengalami perubahan bentuk, karena

dipengaruhi oleh faktor biologi, fisika, dan kimia (Kononova, 1961). Menurut

Stevenson (1994), bahan organik tanah adalah semua jenis senyawa organik yang

terdapat di dalam tanah, termasuk serasah, fraksi bahan organik ringan, biomassa

mikroorganisme, bahan organik terlarut di dalam air, dan bahan organik yang

stabil atau humus. Bahan organik memiliki peran penting dalam menentukan

kemampuan tanah untuk mendukung tanaman, sehingga jika kadar bahan organik

tanah menurun, kemampuan tanah dalam mendukung produktivitas tanaman juga

menurun. Menurunnya kadar bahan organik merupakan salah satu bentuk

kerusakan tanah yang umum terjadi. Kerusakan tanah merupakan masalah penting

bagi negara berkembang karena intensitasnya yang cenderung meningkat

sehingga tercipta tanah-tanah rusak yang jumlah maupun intensitasnya meningkat.

Bahan organik tanah berpengaruh terhadap sifat-sifat kimia, fisik, maupun

biologi tanah. Fungsi bahan organik di dalam tanah sangat banyak, baik terhadap

sifat fisik, kimia maupun biologi tanah, antara lain sebagai berikut

(Stevenson,1994):

1) Berpengaruh langsung maupun tidak langsung terhadap ketersediaan

hara. Bahan organik secara langsung merupakan sumber hara N, P, S,

unsur mikro maupun unsur hara esensial lainnya. Secara tidak

langsung bahan organik membantu menyediakan unsur hara N melalui

fiksasi N2 dengan cara menyediakan energi bagi bakteri penambat N2,

membebaskan fosfat yang difiksasi secara kimiawi maupun biologi

dan menyebabkan pengkhelatan unsur mikro sehingga tidak mudah

hilang dari zona perakaran.

2) Membentuk agregat tanah yang lebih baik dan memantapkan agregat

yang telah terbentuk sehingga aerasi, permeabilitas dan infiltrasi

menjadi lebih baik. Akibatnya adalah daya tahan tanah terhadap erosi

akan meningkat.

3) Meningkatkan retensi air yang dibutuhkan bagi pertumbuhan tanaman.

4) Meningkatkan retensi unsur hara melalui peningkatan muatan di dalam

tanah.

5) Mengimmobilisasi senyawa antropogenik maupun logam berat yang

masuk ke dalam tanah

6) Meningkatkan kapasitas sangga tanah

7) Meningkatkan suhu tanah

8) Mensuplai energi bagi organisme tanah

9) Meningkatkan organisme saprofit dan menekan organisme parasit bagi

tanaman.

C. Air

Air ditahan dalam pori tanah dengan daya ikat yang berbeda-beda tergantung dari

jumlah air yang ada dalam pori. Air bersama-sama dengan garam-garam terlarut

merupakan larutan tanah yang berfungsi sebagai sumber unsur hara bagi tanaman.

Persediaan air di dalam tanah tergantung dari: curah hujan dan air irigasi,

kemampuan tanah menahan air, besarnya evapotranspirasi dan tingginya muka air

tanah.

Keberadaan air dalam tanah dapat diklasifikasikan sebagai berikut:

1. Klasifikasi air tanah dari sisi fisik

a. Air Higroskopis, yaitu air yang ditahan sangat kuat oleh zarah tanah,

sehingga tidak dapat diambil oleh tanaman.

b. Air Kapiler, yaitu air yang berada pada kapiler dalam tanah.

c. Air Bebas, yitu air yang bergerak kebawah dalam tanah karena gaya

gravitasi.

2. Klasifikasi tanah dari sisi biologi

a. Air tidak tersedia, yaitu air yang diikat kuat oleh zarah tanah pada

tegangan lebih dari 15 atm sehingga tidak tersedia bagi tanaman.

b. Air Tersedia, yaitu air yang berada dalam pori-pori tanah pada

tegangan antara 1/3 atmsampai 15 atm yang dapat dimanfaatkan oleh

tanaman.

c. Air bebas, yaitu air yang bergerak kebawah di dalam profil tanah

sehingga tidak bisa dimanfaatkan oleh tanaman.

D. Udara

Udara dalam tanah menempati pori-pori makro. Perbedaannya dengan udara

di atmosfer, udara dalam tanah tidak bersifat kontinyu, selain itu lebih banyak

mengandung uap air dan CO2 namun mengandung O2 lebih sedikit.

IV. FAKTOR-FAKTOR PEMBENTUK TANAH

A. Bahan Induk

Tanah-tanah yang terbentuk berdasarkan proses pelapukan batuan dikenal

sebagai tanah mineral yaitu tanah-tanah yang mengandung unsur-unsur hara yang

berkaitan dengan sifat-sifat tanah dilihat dari berbagai faktor.

Bahan induk mempunyai pengaruh besar terhadap kesuburan dan kandungan

mineral tanah. Tingkat kekerasan bahan induk dapat dijadikan prediksi dalam

menilai laju pembentukan tanah.

Gambar 2. Skema pembentukan tanah

Laju pembentukan tanah dari bahan induk yang berasal dari batuan metamorf

berjalan sangat lambat. Hal ini disebabkan batuan metamorf memiliki tekstur dan

struktur batuan yang sangat kompak (masif) serta mineral yang sangat resisten.

Batuan metamorf terbentuk dari hasil rekrsitalisasi ulang dari mineral yang

terdapat dalam batuan beku dan sedimen, sehingga menghasilkan mineral yang

memiliki kristal yang kompak karena terbentuk dari temperatur dan tekanan yang

tinggi.

B. Iklim

Iklim sangat berpengaruh terhadap pembentukan tanah. Pada area yang permanen

kering dan atau membeku (frozen) (pengaruh es), tanah sulit terbentuk. Dua

komponen iklim yang sangat berpengaruh adalah curah hujan dan temperatur.

C. Pengaruh Hujan

Air penting untuk pelapukan mineral dan pertumbuhan tanaman. Air yang

melebihi kapasitas lapang akan berperan dalam membawa/translokasi partikel

koloid dan garam-garam terlarut. Suplai air yang terbatas pada daerah gurun akan

membentuk tanah alkalin, relatif sulit terlapuk, mempunyai kandungan liat, bahan

organik dan KTK yang rendah. Secara umum tanah-tanah di daerah arid dan

subhumid cenderung lebih subur kecuali jika terbatas mikroba untuk mineralisasi

bahan organik dan untuk mensuplai N tersedia. Jika air tersedia hanya cukup

untuk pencucian yang terbatas, maka CaCO3 terbawa sampai pada jarak yang

pendek saja sehingga terbentuk zone akumulasi CaCO3.

D. Pengaruh vegetasi terhadap pencucian dan eluviasi

Perbedaan spesies tanaman mempengaruhi perkembangan tanah. Spesies yang

menjerap sejumlah basa-basa seperti kation Ca, Mg, K, dan Na akan

memperlambat terjadinya kemasaman tanah oleh karena tanaman mendaur ulang

kation-kation ini lebih banyak ke permukaan tanah melalui penambahan bahan

organik.

E. Peranan Binatang/Fauna dalam pembentukan tanah

Peran binatang dalam proses pembentukan tanah cukup besar seperti halnya

peran cacing tanah, rayap (termites) yang mampu membangun rumah dari partikel

tanah yang dibawa dari lapisan bawah tanah dan kemudian membentuk morfologi

tertentu di permukaan.

F. Peran manusia terhadap pembentukan tanah

Manusia berperan dalam pembentukan tanah melalui aktivitasnya seperti

pemanfaatan lahan untuk kegiatan pertanian yang membajak, membalikkan tanah,

pemupukan, menyumbang bahan organik dan aktivitas pertanian lainnya yang

mempengaruhi terbentuknya tanah. Hal ini ditunjukkan dengan terdapatnya

lapisan permukaan yang terbentuk akibat aktivitas manusia yang dikenal sebagai

epipedon antropik dan plaggen.

G. Topografi (Relief)

Topografi yang dimaksud adalah konfigurasi permukaan dari suatu

area/wilayah. Perbedaan topografi akan mempengaruhi jenis tanah yang

terbentuk. Tanah pada daerah lereng, infiltrasi kurang dibandingkan kehilangan

melalui runoff, sedangkan pada daerah datar atau rendah, menerima kelebihan air

yang menyediakan air lebih banyak untuk proses pembentukan tanah.

H. Pengaruh slope/lereng

Kemiringan dan panjang lereng berpengaruh pada proses pembentukan tanah.

Semakin curam lereng makin besar runoff dan erosi tanah. Hal mengakibatkan

terhambatnya pembentukan tanah oleh karena pertumbuhan tanaman terhambat

dan sumbangan bahan organik juga lebih kecil, pelapukan menjadi terhambat

begitu pula dengan pembentukan liat. Disamping itu, pencucian dan eluviasi

berkurang. Dengan kata lain tanah lebih tipis dan kurang berkembang di daerah

lereng.

I. Pengaruh tinggi muka air dan drainase

Tanah mempunyai drainase baik pada slope yang muka air tanah jauh dibawah

permukaan tanah. Tanah yang berdrainase buruk ditandai dengan muka air yang

muncul di permukaan tanah yang menyebabkan terjadinya kondisi anerobik dan

reduksi. Tanah yang berdrainase buruk mempunyai horison A biasanya berwarna

gelap olehkarena tingginya bahan organik, tapi horison bawah permukaannya

cenderung kelabu (grey). Tanah berdrainase baik, mempunyai horison A yang

warnanya lebih terang, dan horison bawahnya seragam lebih gelap.

J. Waktu

Berkaitan dengan waktu pembentukan tanah, maka dikenal tanah muda, tanah

dewasa dan tanah tua. Seiring dengan waktu, pembentukan lapisan tanah akan

menunjukkan umur tanah tersebut. Proses pembentukan tanah jauh lebih singkat

dibanding proses pembentukan batuan. Tanah yang muda ditunjukkan dengan

masih tipisnya lapisan tanah dan terkadang tersusun atas 2 horison atau 1 horison

langsung diatas batuan. Tanah tua ditunjukkan dengan solum yang dalam, horison

biasanya lengkap dan telah menunjukkan adanya horison eluviasi dan iluviasi baik

penimbunan liat, oksida-oksida besi, dan bahan organik.

Gambar 3. Periode pembentukan batuan dan tanah

V. PROSES PEMBENTUKAN TANAH

Menurut Hardjowigeno (2003), Proses pembentukan tanah adalah perubahan

dari bahan induk menjadi lapisan tanah. Perkembangan tanah dari bahan induk

yang padat menjadi bahan induk yang agar lunak, selanjutnya berangsur-angsur

menjadi tanah pada lapisan bawah (subsoil) dan lapisan tanah bagian atas

(topsoil), dalam jangka waktu lama sampai ratusan tahun hingga ribuan tahun.

Perubahan-perubahan dari batuan induk sampai menjadi tanah karena batuan

induk mengalami proses pelapukan, yaitu proses penghancuran karena iklim.

Tahap pertama dari proses pembentukan tanah adalah proses pelapukan.

Proses ini terjadi penghancuran dan pelembutan dari bahan induk tanpa perubahan

susunan kimianya. Pelapukan dipengaruhi oleh faktor iklim yang bersifat

merusak. Faktor-faktor iklim yang turut menentukan adalah sinar matahari,

perbedaan temperatur antara siang dan malam, keadaan musim kemarau dan

musim penghujan.

Pada awalnya batuan pecah dalam bentuk pecahan-pecahan batuan dan

mineral-mineral penyusunnya. Selanjutnya oleh adanya air, asam dan senyawa-

senyawa yang larut dalam air, pecahan-pecahan bantuan dan mineral ini menjadi

lunak dan terurai ke dalam unsur-unsur penyusunnya. Dari bahan-bahan sisa

penguraian dan senyawa kembali membentuk mineral-mineral baru.

Pelapukan digolongkan dalam tiga bentuk :

1) Pelapukan fisik

2) Pelapukan kimia

3) Pelapukan biologis

Pelapukan fisik sering disebut juga alterasi yakni proses pemecahan dan

pelembutan batuan tanpa mengalami perubahan susunan kimia dan tidak ada

pembentukan mineral baru.

Pelapukan kimia adalah proses pelapukan dan penguraian pecahan-pecahan

batuan dan mineral-mineral ke dalam unsur-unsur penyusunnya yang biasa

disertai dengan pembentukan mineral-mineral baru.

Pelapukan biologis adalah pelapukan yang disebabkan kegiatan tanaman dan

hewan, baik yang tingkat tinggi maupun yang tingkat rendah. Dalam proses

pemecahan batuan induk menjadi tanah terjadi aktivitas hidup organisme. Bakteri

autotrof dan lumut-lumut pada waktu mati menjadi bahan organik bagi kehidupan

organisme yang lain. Tumbuhan tingkat tinggi berperan dengan aktivitas akar-

akarnya masuk dicelah-celah retakan batuan dan seterusnya.

Gambar 4. Lapisan tanah

DAFTAR PUSTAKA

Driessen, P.M and R. Dudal. 1989.1Major Soil of the World. Agricultural

University Wageningen. Amsterdam.

Hardjowigeno, S. 2003. Ilmu Tanah. Akademika Pressindo. Jakarta.

Mustofa, et al. 2012. Dasar Ilmu Tanah. Fakultas Pertanian Universitas

Hasanuddin. Makassar

Sutanto, Rachman. 2005. Dasar Ilmu Tanah Konsep dan Kenyataan. Kanisius.

Yogyakarta