DASAR-DASAR ILMU TANAH Asal, Sifat Dan Klasifikasi Bahan Induk Tanah, Pelapukan Batuan Dan Pembentukan Tanah

DASAR-DASAR ILMU TANAH

Asal, Sifat Dan Klasifikasi Bahan Induk Tanah, Pelapukan Batuan Dan Pembentukan TanahGuntur M. AliA. Pengertian TanahKepentingan manusia terhadap tanah berlainanPertanian: sebagai media tumbuhnya tanaman daratTanah berasal dari hasil pelapukan batuan bercampur dengan bahan organik dan organisme (vegetasi/hewan) yang di hidup di atasnya atau di dalamnya. Selain itu di dalam tanah terdapat udara + airDEFINISI TANAH SECARA ILMIAHTanah adalah kumpulan dari benda alam di permukaan bumi yang tersusun dalam horison-horison, terdiri dari campuran bahan mineral, bahan organik, air dan udara serta merupakan media untuk tumbuhnya tanamanPEDOLOGI vs EDAPOLOGIPedologi: Ilmu yang mempelajari proses pembentukan tanah beserta faktor-faktor pembentuknya, klasifikasi tanah, survei tanah dan cara-cara pengamatan tanah di lapang.Tanah dipandang sebagai suatu benda alam yang dinamis dan tidak secara khusus dihubungkan dengan pertumbuhan tanaman.Edapologi: Apabila tanah dipelajari dalam hubungan nya dengan pertumbuhan tanamanDalam 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 dll.Bahan utama penyusun tanah. Bahan mineral (45%)Bahan organik (5%)Air (20 30%)Udara (20 30%)

Bahan MineralBahan mineral berasal dari pelapukan batuan Batuan dikelompokkan:1. batuan beku2. batuan sedimen3. batuan metamorfik (malihan)BAHAN MINERAL Terdapat dalam berbagai ukuran:50 /u 2,00 mm => pasir2 50 /u => debu< 2 /u => liatBahan mineral > 2 mm terdiri dari kerikil, kerakal dan batuMineral primer: mineral yang berasal langsung dari batuan yang dilapuk (terdapat pada fraksi pasir dan debu)Mineral sekunder: mineral bentukan baru yang terbentuk selama proses pembentukan tanah berlangsung (terdapat pada fraksi liat)

Beberapa jenis mineral sekunder (mineral liat) yang sering ditemukan di dalam tanah:1. Kaolinit2. Haloisit3. Montmorilonit4. Gibsit5. Al-Fe oksidaPengaruh bahan organik terhadap sifat tanah dan pertumbuhan tanaman:- memperbaiki struktur tanah- sumber hara N, P, S dan unsur mikro- Menambah kemampuan tanah menahan air- Menambah kemampuan tanah untuk menahan unsur hara- Sumber energi bagi mikroba

Macam-macam BAHAN ORGANIK- Bahan organik kasar- Bahan organik halus (humus)- Humus terdiri dari bahan organik halus, berasal dari hancuran bahan organik kasar, serta senyawa baru yang dibentuk dari hancuran bahan organik tersebut melalui kegiatan mikroba dalam tanahHumus Merupakan senyawa yang resisten (tidak mudah hancur), berwarna hitam atau coklat, mempunyai daya menahan air dan unsur hara yang tinggi

Humus mempunyai kapasitas tukar kation yang tinggi yang disebabkan oleh gugus karboksilTanah yang banyak mengandung humus atau bahan organik adalah tanah lapisan atas atau top soil.Makin ke bawah, kandungan bahan organik makin berkurang, sehingga tanah makin kurus (tidak subur)Tanah organic Dijumpai di daerah rawa-rawa. Bila kandungan BO > 20 % (untuk tanah pasir) atau > 30 % (untuk tanah liat) dengan ketebalan > 40 cm disebut tanah organik (tanah gambut)

AIRAir terdapat dalam tanah karena:(1) Diserap (ditahan) oleh masa tanah(2) Tertahan oleh lap. kedap air(3) Keadaan drainase kurang baik.Fungsi air bagi tanaman:(1) Sebagai unsur hara(2) Sebagai pelarut unsur hara(3) Sebagai bagian dari sel-sel tanaman (protoplasma)

MACAM-MACAM AIR TANAHAir higroskopik: Air yang diserap tanah sangat kuat sehingga tidak dapat digunakan tanamanAir kapiler: Air yang dapat bergerak ke samping atau ke atas karena gaya kapiler. Sebagian besar air kapiler merupakan air yang tersedia bagi tanamanAir gravitasi: Air yang tidak dapat diserap tanah karena adanya pengaruh gaya gravitasiAir kapiler (tersedia bagi tanaman)(1) Kapasitas lapang Menunjukkan jumlah air terbanyak yang dapat ditahan oleh tanah

(2) Titik layu permanen Pada kondisi ini, akar tanaman mulai tidak mampu lagi menyerap air dari tanah, sehingga tanaman menjadi layu(3) Air tersedia Merupakan selisih antara kadar air pada kapasitas lapang dan kadar air pada titik layu permanen

TEGANGAN AIR TANAHKandungan air pada kapasitas lapang ditunjukkan oleh kandungan air pada tegangan 1/3 bar, sedangkan kandungan air pada titik layu permanen adalah pada tegangan 15 bar.Air yang tersedia bagi tanaman terletak pada tegangan 1/3 15 bar

UDARASusunan udara tanah berbeda dengan udara di atmosfir;Kandungan uap air > tinggiKandungan CO2 lebih besarKandungan O2 lebih kecilUdara dan air mengisi pori-pori tanah. Air mengisi pori-pori mikro, sedangkan udara mengisi pori-pori makroFaktor Pembentuk Tanah T = f ( B, I, BO, T, W)HORISON TANAHHorison O: horison organik yang terbentuk di atas lapisan tanah mineral.Horison A: horison di permukaan tanah yang terdiri dari campuran bahan organik dan bahan mineral. Merupakan horison eluviasi yaitu horison yang mengalami pencucian (leaching)Horison B: horison iluviasi (penimbunan) dari bahan-bahan yang tercuci di atasnya (liat, Fe, Al, bahan organik).Horison C: bahan induk, sedikit mengalami pelapukanHorison R: batuan keras yang belum melapuk

PEDON DAN POLIPEDONUmumnya tanah mempunyai perbedaan sifat profil tanah, misal: jenis dan susunan horison, kedalaman solum, kandungan bahan organik dan liat, dsb.Perbedaan tersebut dapat terjadi pada tempat yang berdekatan. Oleh karena itu untuk mempelajari sifat-sifat tanah perlu dibatasi pada satuan yang disebut dengan PEDONPedon:Satuan individu terkecil dalam tiga dimensi yang masih dapat disebut tanah. Pedon berukuran antara 1 sampai 10 m2 sehingga cukup luas untuk mempelajari sifat-sifat dan susunan horison tanah yang adaPELAPUKAN BATUAN DAN MINERAL1.Secara FisikPenyebab:Naik turunnya suhu dan perbedaan kemampuan mengembang dan mengerut masing-masing mineral.Pengangkutan batuan dari suatu tempat ke tempat lain oleh air.

2. Secara Biologi-MekanikAkar tanaman yang masuk ke dalam batuan dapat menghancurkan batuan.3. Secara Kimiaa. Hidrasi dan dehidrasiCaSO4 + 2 H2O CaSO4.2H2O (hidrasi)CaSO4.2H2O CaSO4 + 2H2O (dehidrasi)b. Oksidasi dan ReduksiFe2+ Fe3+ + eFe3+ + e Fe2+c. HidrolisisK Al Si3O8 + H+ H Al Si3O8 + K+(feldspar)d. PelarutanCaCO3 + 2H+ H2CO3 + Ca2+

PEMBENTUKAN PROFIL TANAH1. Eluviasi: pemindahan bahan-bahan tanah dari satu horison ke horison lain2. Iluviasi: penimbunan bahan-bahan tanah dalam suatu horison3. Leaching: Pencucian basa-basa dari tanah4. Enrichment: Penambahan basa-basa dari tempat lain5. Dekalsifikasi: pemindahan CaCO3 dari tanah atau suatu horison tanah6. Kalsifikasi: penimbunan CaCO3 dalam suatu horison tanah7. Desalinisasi: pemindahan garam-garam mudah larut dari tanah atau suatu horison tanah8. Salinisasi: Penimbunan garam-garam mudah larut dalam suatu horison tanah9. Dealkalinisasi: Pencucian ion-ion Na dari tanah atau horison tanah10. Alkalinisasi: akumulasi ion-ion Na dalam suatu horison tanah11.Lessivage: pencucian (pemindahan) liat dari suatu horison ke horison lain dalam bentuk suspensi secara mekanik. Terjadi pada tanah Ultisol atau Alfisol12.Pedoturbasi: pencampuran secara fisik atau biologik beberapa horison tanah, sehingga horison-horison tanah yang telah terbentuk menjadi hilang. Terjadi pada tanah Vertisol

13. Podsolisasi: Pemindahan Al dan Fe dan atau bahan organik dari suatu horison ke horison lain secara kimia (pada tanah Spodosol). Silika tidak ikut tercuci, sehingga konsentrasi silika pada horison tercuci meningkat secara relatif.14.Desilikasi: Pemindahan silika secara kimia keluar dari solum tanah, sehingga konsentrasi Fe dan Al meningkat (pada tanah Oxisol)15.Melanisasi: Pembentukan warna hitam pada tanah karena pencampuran bahan organik dengan bahan mineral (pada tanah Mollisol)16.Leusinisasi: Pembentukan horison pucat karena pencucian bahan organikBraunifikasi, rubifikasi dan feruginasi

Pelepasan besi dari mineral primer dan dispersi partikel-partikel besi oksida yang makin meningkat. Braunifikasi tanah berwarna coklat Rubifikasi tanah berwarna coklat kemerahan Feruginasi tanah berwarna merah17.Gleisasi: Reduksi besi karena keadaan anaerob, sehingga terbentuk warna kebiruan atau kelabu kehijauan.18.Littering: Akumulasi bahan organik setebal < dari 30 cm di permukaan tanah mineral.19.Humifikasi: Perubahan bahan organik kasar menjadi humus.

Dari beberapa proses di atas, dapat dikelompokkan menjadi 4 yaitu:1. Penambahan bahan-bahan dari tempat lain ke tanah2. Kehilangan bahan-bahan yang ada di tanah3. Perubahan bentuk (transformation), misal:perubahan bahan organik humuspenghancuran pasir debu4. Pemindahan dalam solum, misal:pemindahan liat, bahan organik, Fe dan Al dari lapisan atas ke lapisan bawah.

FAKTOR-FAKTOR PEMBENTUKAN TANAHLima faktor pembentuk tanah:1. Bahan induk2. Organisme3. Waktu4. Iklim5. Topografi (relief)Tanah = f (b, o, w, i, t)BAHAN INDUK1. Batuan bekua. Batuan beku atas (batuan volkanik)b. Batuan beku gang(magma membeku di antara sarangmagma dan permukaan bumi)c. Batuan beku dalam

2. Magma membeku di dalam bumi atau Batuan Sedimen atau batuan endapana. Batuan endapan tuaberupa endapan laut, contoh:- batu gamping (CaCO3; CaMg(CO3)2- batu pasir (SiO2)- batu liatb. Bahan endapan barubelum menjadi batu- diendapkan oleh air, dataran banjir- diendapkan oleh angin, misal: pasir pantai3. Batuan MetamorfikBerasal dari batuan beku dan sedimen akibat tekanan dan suhu yang relative tinggi.4. Batu kapur karbonat mamer batu pasir kuarsit5.Bahan induk organicTerdapat di rawa-rawa yang selalu tergenang air atau gambut

ORGANISME Kegiatan organisme tanah berpengaruh terhadap: akumulasi bahan organik, siklus unsur hara, pembentukan struktur tanah yang stabilUnsur N dapat diikat ke dalam tanah dari udara oleh bakteri penambat N, baik yang simbiosis maupun yang non simbiosisVegetasi yang tumbuh di daerah tersebut dapat digunakan sebagai pencegah erosi tanahTanaman berdaun sedikit, misal cemara, pinus menyebabkan tanah bereaksi masam, sebaliknya tanaman berdaun lebat seperti jati menyebabkan tanah bereaksi basa, karena seresah tanaman jati banyak mengandung basa-basa.Tanah di bawah pohon pinus biasanya lebih masam daripada tanah di bawah pohon jati. Pencucian basa-basa lebih intensif pada tanah di bawah pohon pinus.

W A K T UWaktu berpengaruh dalam pembentukan tanah, sehingga terbentuk: Tanah mudaSifat tanah masih didominasi oleh sifat bahan induknya. Terbentuk horison A dan horison C.Contoh: EntisolTanah dewasaDicirikan oleh terbentuknya horison B.Termasuk tanah dewasa: Inceptisol, Vertisol dan Mollisol.Tanah TuaTerjadi perubahan yang lebih nyata pada horison A dan B, sehingga terbentuk horison-horison: A1, A2, A3, B1, B2, B3.Pencucian basa-basa makin meningkat, sehingga tinggal mineral yang sukar lapuk dalam tanah. Tanah menjadi masam, misalnya: Ultisol, Oxisol.

IKLIMMerupakan faktor yang sangat penting dalam proses pembentukan tanah.Suhu dan curah hujan berpengaruh terhadap intensitas reaksi kimia dan fisika di dalam tanah. Setiap suhu naik 10oC maka laju reaksi menjadi 2 kali lipat.Suhu dan curah hujan yang tinggi menyebabkan pelapukan dan pencucian berjalan cepat, shg terbentuk tanah masam (misal: Ultisol)TOPOGRAFI (RELIEF)Topografi berpengaruh terhadap pembentukan tanah melalui cara:Mempengaruhi jumlah air hujan yang meresap atau ditahan massa tanah.Mempengaruhi dalamnya air tanahMempengaruhi besarnya erosiMengarahkan gerakan air berikut bahan-bahan yang terlarut di dalamnya.

SIFAT-SIFAT FISIK DAN MORFOLOGI TANAHBatas suatu horison dapat terlihat jelas atau baur.Dalam pengamatan di lapang dibedakan:(1) nyata (lebar peralihan < 2,5 cm)(2) jelas (lebar peralihan 2,5 6,5 cm)(3) berangsur (lebar peralihan 6,5 12,5 cm)(4) baur (lebar peralihan > 12,5 cm)Bentuk topografi batas horison: rata, berombak, tidak teratur atau terputus.