GINESA TANAH
Faktor-faktor Pembentuk Tanah
Ada beberapa faktor penting yang
mempengaruhi proses pembentukan tanah, antara lain iklim, organisme, bahan
induk, topografi, dan waktu. Faktor-faktor tersebut dapat dirumuskan
dengan rumus sebagai berikut:
T = f (i, o, b, t, w)
Keterangan:
T = tanah b = bahan induk
f = faktor t = topografi
i = iklim w = waktu
o = organisme
Faktor-faktor pembentuk
tanah tersebut akan diuraikan sebagai berikut:
1. Iklim
Unsur-unsur iklim yang
mempengaruhi proses pembentukan tanah terutama ada dua, yaitu suhu dan
curah hujan.
a. Suhu/Temperatur
Suhu akan berpengaruh terhadap
proses pelapukan bahan induk. Apabila suhu tinggi, maka proses pelapukan
akan berlangsung cepat sehingga pembentukan tanah akan cepat pula.
b. Curah hujan
Curah hujan akan berpengaruh
terhadap kekuatan erosi dan pencucian tanah, sedangkan pencucian tanah
yang cepat menyebabkan tanah menjadi asam (pH tanah menjadi rendah).
2. Organisme (Vegetasi,
Jasad renik/mikroorganisme)
Organisme sangat berpengaruh
terhadap proses pembentukan tanah dalam hal:
a. Membuat proses pelapukan baik
pelapukan organik maupun pelapukan kimiawi. Pelapukan organik adalah
pelapukan yang dilakukan oleh makhluk hidup (hewan dan tumbuhan),
sedangkan pelapukan kimiawi adalah pelapukan yang terjadi oleh proses
kimia seperti batu kapur larut oleh air.
b. Membantu proses pembentukan
humus. Tumbuhan akan menghasilkan dan menyisakan daun-daunan dan
ranting-ranting yang menumpuk di permukaan tanah. Daun dan ranting itu
akan membusuk dengan bantuan jasad renik/mikroorganisme yang ada di dalam
tanah.
c. Pengaruh jenis vegetasi
terhadap sifat-sifat tanah sangat nyata terjadi di daerah beriklim sedang
seperti di Eropa dan Amerika. Vegetasi hutan dapat membentuk tanah.
Vegetasi hutan dapat membentuk tanah hutan dengan warna merah, sedangkan
vegetasi rumput membentuk tanah berwarna hitam karena banyak kandungan
bahan organis yang berasal dari akar-akar dan sisa-sisa rumput.
d. Kandungan unsur-unsur kimia
yang terdapat pada tanaman berpengaruh terhadap sifat-sifat tanah. Contoh,
jenis cemara akan memberi unsurunsur kimia seperti Ca, Mg, dan K yang
relatif rendah, akibatnya tanah di bawah pohon cemara derajat keasamannya
lebih tinggi daripada tanah di bawah pohon jati.
3. Bahan Induk
Bahan induk terdiri dari batuan
vulkanik, batuan beku, batuan sedimen (endapan), dan batuan
metamorf. Batuan induk itu akan hancur menjadi bahan induk, kemudian akan
mengalami pelapukan dan menjadi tanah.
Tanah yang terdapat di permukaan
bumi sebagian memperlihatkan sifat (terutama sifat kimia) yang sama dengan
bahan induknya. Bahan induknya masih terlihat misalnya tanah berstuktur
pasir berasal dari bahan induk yang kandungan pasirnya tinggi. Susunan
kimia dan mineral bahan induk akan mempengaruhi intensitas tingkat pelapukan
dan vegetasi diatasnya. Bahan induk yang banyak mengandung unsur Ca akan
membentuk tanah dengan kadar ion Ca yang banyak pula sehingga dapat
menghindari pencucian asam silikat dan sebagian lagi dapat membentuk tanah
yang berwarna kelabu. Sebaliknya bahan induk yang kurang kandungan
kapurnya membentuk tanah yang warnanya lebih merah.
4. Topografi/Relief
Keadaan relief suatu daerah akan
mempengaruhi:
a. Tebal atau tipisnya lapisan
tanah
Daerah yang memiliki topografi
miring dan berbukit lapisan tanahnya lebih tipis karena tererosi,
sedangkan daerah yang datar lapisan tanahnya tebal karena terjadi
sedimentasi.
b. Sistem drainase/pengaliran
Daerah yang drainasenya jelek
seperti sering tergenang menyebabkan tanahnya menjadi asam.
5. Waktu
Tanah merupakan benda alam yang
terus menerus berubah, akibat pelapukan dan pencucian yang terus menerus.
Oleh karena itu tanah akan menjadi semakin tua dan kurus. Mineral yang
banyak mengandung unsur hara telah habis mengalami pelapukan sehingga
tinggal mineral yang sukar lapuk seperti kuarsa. Karena proses
pembentukan tanah yang terus berjalan, maka induk tanah berubah
berturut-turut menjadi tanah muda, tanah dewasa, dan tanah tua.
Tanah Muda ditandai
oleh proses pembentukan tanah yang masih tampak pencampuran antara bahan
organik dan bahan mineral atau masih tampak struktur bahan induknya.
Contoh tanah muda adalah tanah aluvial, regosol dan litosol.
Tanah Dewasa ditandai
oleh proses yang lebih lanjut sehingga tanah muda dapat berubah menjadi
tanah dewasa, yaitu dengan proses pembentukan horison B. Contoh tanah
dewasa adalah andosol, latosol, grumosol.
Tanah Tua proses
pembentukan tanah berlangsung lebih lanjut sehingga terjadi proses
perubahan-perubahan yang nyata pada horizon-horoson A dan B. Akibatnya
terbentuk horizon A1, A2, A3, B1, B2, B3. Contoh tanah pada tingkat tua
adalah jenis tanah podsolik dan latosol tua (laterit).
Lamanya waktu yang diperlukan
untuk pembentukan tanah berbeda-beda. Bahan induk vulkanik yang
lepas-lepas seperti abu vulkanik memerlukan waktu 100 tahun untuk membentuk
tanah muda, dan 1000 – 10.000 tahun untuk membentuk tanah dewasa.
Sekuensi
Perkembangan Tanah Menurut Factor Pembentuknya :
1.
Batuan Induk
Bahan asal yang nantinya akan terbentuk tanah disebut batuan
induk. Pada umumnya tanah berasal dari batuan dan sisa-sisa bahan organik. Daun
dan ranting yang gugur dan sisa tanaman yang telah mati membentu bahan organik.
Adanya bahan organik memberikan medium kehidupan bagi jasad hidup tanah.
Kegiatan jasad hidup tanah menghancurkan dan menguraikan bahan organik yang
menghasilkan asam-asam organik dan anorganik yang dapat melapukkan batuan.
2.
Iklim
Iklim mempunyai peranan yang sangat penting dalam proses
pembentukan tanah. Komponen iklim yang paling berpengaruh dalam proses
pembentukan tanah adalah temperatur udara dan curah hujan, temperatur udara
berperan pada proses pelapukan batuan secara mekanik. Curah hujan berpengaruh
pada proses pelapukan batuan secara fisik dan kimia.
3.
Organisme
Organisme hidup yang berperan dalam proses pembunuhan tanah
terutamah vegetasi dan jasad renik. Vegetasi akan berpengaruh pada pelapukan
fisik, kimia, dan organik, sedangkan jasad renik akan mempercepat proses
pembusukan sisa-sisa bahan organik.
4.
Topografi
Topografi adalah keadaan (relief) muka bumi pada suatu daerah.
Pembentukan tanah memerlukan tempat atau relief tertentu. Pada daerah yang
reliefnya datar, pembentukan tanah akan lebih cepat daripada di daerah yang
miring. Karena di daerah datar, tanah yang sudah terbentuk sulit untuk
tererosi.
5.
Waktu
Perubahan batuan induk untuk menjadi tanah memerlukan waktu yang
cukup lama. Biasanya untuk membentuk tanah setebal 30 cm memerlukan waktu 100
tahun.
SIFAT BIOLIGI TANAH
A.
Biologi tanah
Tanah merupakan suatu komponen
penting dalam modal dasar pertanian. Sifat, ciri dan tingkat kesuburan
(produktivitas) nya, tanah sangat dipengaruhi oleh sifat kimia,fisika dan
biologi tanah.
Biologi tanah adalah ilmu yang
mempelajari mahluk-mahluk hidup didalam tanah.Karena ada bagian-bagian hidup di
dalam tanah, maka tanah itu disebut sebagai “Living System” contohnya akar
tanaman dan organisme lainnya di dalam tanah.
B.
Organisme Tanah
Organisme tanah atau disebut juga
biota tanah merupakan semua makhluk hidup baik hewan (fauna) maupun tumbuhan
(flora) yang seluruh atau sebagian dari fase hidupnya berada dalam sistem
tanah.
Organisme tanah (mikrofauna,
makrofauna dan mikroflora) telah terbukti memiliki peranan penting dalam
kesuburan tanah.Aktivitasnya sebagai pengendali kesuburan tanah ditunjukkan
dengan memperbaiki beberapa sifat fisik tanah yang meliputi (1) struktur tanah,
(2) tekstur dan kosestensi tanah, (3) retensi dan pergerakan air, serta (4)
pertukaran gas.Secara kimiawi terjadi pula perubahan sifat tanah yang meliputi
(1) kandungan hara tersedia, (2) meningkatnya kapasitas tukar kation, (3) pH
dan kandungan C organik. Perubahan sifat tanah tersebut merupakan akibat
aktivitas makrofauna dalam mempengaruhi proses (1) huminifikasi dan
mineralisasi bahan organik tanah, (2) pencampuran dan pengadukan tanah, (3)
pembentukan pori makro dan total pori.
C. Pengelompokan organisme tanah
Berdasarkan
ukurannya, organisme tanah dapat digolongkan ke dalam 3 kelompok yaitu :
a).Mikrobiota
yaitu jasad mikro yang tidak dapat dilihat oleh mata telanjang dan berukuran
kurang dari 0,2 mm. Contohnya protozoa, bahteri, jamur, protozoa dan
lain-lain.
b).Mesobiota
yaitu jasad yang berukuran antara 0,2 mm s/d 10 mm arrtinya jasad yang sudah
dapat dilihat dengan mata telanjang tetapi ukurannya masih kecil. Contohnya
tungau, semut, kutu, lalat dan lain-lain.
c).Makrobiota
yaitu jasad makro yang berukuran lebih besar dari 10 mm. Contoh nya cacing
tanah, keong dan lain-lain.
Walaupun
organisme tanah (biota) terdiri dari makro,meso dan mikro, namun efek dari
mikrobiota terhadap produktivitas tanah dan terhadap tanaman jauh lebih besar
dibandingkan efek dari makrobiota. Karena itu dalam tulisan ini lebih banyak
dibicarakan mikrobiota dibandingkan makrobiota, kecuali cacing dan keong mas.
KANDUNGAN BAHAN ORGANIK TANAH :
Kononova (1966) dan Schnitzer (1978) membagi bahan organik tanah menjadi
2 kelompok, yakni: bahan yang telah terhumifikasi, yang disebut sebagai bahan
humik (humic substances) dan bahan yang tidak terhumifikasi, yang disebut
sebagai bahan bukan humik (non-humic substances)
- Kelompok
pertama lebih dikenal sebagai “humus” yang merupakan hasil akhir proses
dekomposisi bahan organik bersifat stabil dan tahan terhadap proses
bio-degradasi (Tan, 1982). Terdiri atas fraksi asam humat, asam fulfat dan
humin. Humus menyusun 90% bagian bahan organik tanah (Thompson &
Troeh, 1978)
- Kelompok
kedua meliputi senyawa-senyawa organik seperti karbohidrat, asam amino,
peptida, lemak, lilin, lignin, asam nukleat, protein.
- Bahan
organik tanah berada pada kondisi yang dinamik sebagai akibat adanya
mikroorganisme tanah yang memanfaatkannya sebagai sumber energi dan
karbon.
- Kandungan
bahan organik tanah terutama ditentukan oleh kesetimbangan antara laju
pelonggokan dengan laju dekomposisinya (Pal & Clark, 1989).
- Kandungan
bahan organik tanah sangat beragam, berkisar ant 0,5% – 5,0% pada
tanah-tanah mineral atau bahkan sampai 100% pada tanah organik (Histosol)
(Bohn, 1979).
- Faktor
yang pengaruhi kandungan BO tanah adalah: iklim, vegetasi, topografi,
waktu, bahan induk dan pertanaman (cropping).
- Sebaran
vegetasi berkaitan erat dengan pola tertentu dari agihan temperatur dan
curah hujan. Pada wilayah yang Curah Hujan rendah, maka vegetasi juga
jarang sehingga akumulasi BO juga rendah. Pada wilayah yang temperatur
dingin, maka kegiatan mikroroganisme juga rendah sehingga proses
dekomposisi lambat.
- Apabila
terjadi laju pelonggokan bahan organik melampaui laju dekomposisinya,
terutama pada daerah dengan kondisi jenuh air dan suhu rendah, maka
kandungan bahan organik akan meningkat dengan tingkat dekomposisi yang
rendah.
- Ciri
dan kandungan bahan organik tanah merupakan ciri penting suatu tanah,
karena BO tanah mempengaruhi sifat-sifat tanah melalui berbagai cara.
- Hasil
perombakan bahan organik BO mampu mempercepat proses pelapukan bahan-bahan
mineal tanah; agihan (distribution) bahan organik di dalam tanah
berpengaruh terhadap pemilahan (differentiation) horison.
- Proses
perombakan bahan organik merupakan mekanisme awal yang selanjutnya
menentukan fungsi dan peran bahan organik tersebut di dalam tanah.
PERAN BAHAN ORGANIK DI DALAM TANAH:
-
pengaruh BO di dlm tnh mencakup gatra2 (aspect)
genesa dan kesuburan tanah.
-
Pengaruhnya dpt bersifat jangka pendek maupun
jangka panjang. Pengaruh jangka pendek terutama diperankan oleh bahan2
non-humus (non-humified materials), sedangkan pengaruh jangka panjang diberikan
oleh bahan humus. Kedua pengaruh tsb dpt memperbaiki pertumbuhan tanaman.
-
Tersedianya BO dlm tanah berarti pula tersedianya
sumber karbon dan energi bg mikroorganisme tnh yg perannya sangat dominan dlm
proses perombakan BO.
-
Lewat proses mineralisasi, BO mampu menyediakan
unsur2 hara bg tanaman, terutama: N,P,S dan unsur2 hara mikro.
-
BO memainkan peran utama dlm pembent agragat dan
struktur tanah yg baik, shg scr tak langsung akan memperbaiki kondisi fisik
tanah, dan pd gilirannnya akan mempermudah penetrasi air, penyerapan air,
perkembangan akar, serta meningkatakan ketahan thd erosi
-
BO jg mampu meningk KPK dan daya sangga tanah,
fototosisitas, keterlindian (leachability), serta biodegradasi pestisida di dlm
tanah.
-
BO jg dpt membentuk kompleks dg unsur2 hara mikro
shg dpt mencegah kehilangan lewat pelindihan, serta kurangi timbulnya keracunan
unsur hara mikro. BO jg mampu melepaskan P yg disemat oleh oksida2 (Fe, Al) dlm
tanah (Sanchez, 1976)
-
Temperatur dan kelembaban yg tinggi akan memacu
alihrupa mineral, dan pengaruh tsb akan diperbesar oleh kehadiran substansi
organik.
-
Kand BO tnh merupakan kriterium plng penting utk
mencirikan dan memapankan batas2 suatu epipedon. Kand BO menentukan sbg horison
organik atau bukan.
-
Bbrp epipedon yg menggunakan BO sbg ciri pembeda
utama adl: epipedon histik, molik, umbrik dan okrik. Peran BO sangat vital dlm
genesa horison spodik.
KARBON / NITROGEN
Siklus
nitrogen
Reservoir
nitrogen utama adalah nitrogen atmosfer. Udara memiliki gas nitrogen sekitar
78%, tetapi tidak dapat digunakan oleh organisme apapun. Jadi nitrogen harus
dikonversi ke bentuk yang dapat digunakan oleh tanaman. Proses ini dikenal
sebagai fiksasi nitrogen.
Fiksasi
nitrogen dilakukan dengan beberapa cara. Salah satu metode adalah fiksasi
biologis. Bakteri simbiotik seperti Rhizobium yang hidup pada bintil akar
tanaman kacang-kacangan dapat memperbaiki nitrogen atmosfer. Juga, ada beberapa
bakteri yang hidup bebas seperti Azotobacter yang dapat memperbaiki nitrogen. Metode
fiksasi nitrogen lain dengan fiksasi nitrogen industri. Melalui proses Heber,
gas nitrogen dapat dikonversi menjadi amonia yang digunakan untuk membuat pupuk
dan bahan peledak. Selain itu, secara alami nitrogen diubah menjadi nitrat saat
sambaran petir. Kebanyakan tanaman tergantung pada pasokan nitrat dari tanah
sebagai sumber nitrogen mereka.
Hewan
tergantung pada tanaman secara langsung atau tidak langsung untuk mendapatkan
pasokan nitrogen mereka. Ketika tanaman dan hewan mati, nitrogen yang mengandung
senyawa seperti protein teroksidasi kembali menjadi nitrat oleh bakteri dan
jamur saprotrofik. Hal ini terjadi melalui serangkaian reaksi oksidasi di mana
protein dikonversi menjadi asam amino dan asam amino dikonversi ke amonia.
Proses ini dikenal sebagai nitrifikasi, dan bakteri Nitrosomonas dan
Nitrobacter yang berpartisipasi dalam hal ini. Nitrifikasi dapat dibalik oleh
bakteri denitrifikasi. Mereka mereduksi nitrat dalam tanah ke gas nitrogen.
Siklus karbon
Sumber
utama karbon bagi organisme hidup adalah karbon dioksida yang hadir di atmosfer
atau dilarutkan dalam air permukaan. Fotosintesis oleh tanaman, alga, dan
bakteri hijau biru dapat mengubah karbon dioksida menjadi senyawa karbonat
seperti karbohidrat.
Karbohidrat
menjadi bahan penyusun bangunan untuk sebagian besar senyawa organik lainnya
yang mereka butuhkan, untuk struktur dan fungsi mereka. Hewan mendapatkan
karbon dari tanaman secara langsung maupun tidak langsung.
Karbon
dioksida diserap oleh tanaman untuk fotosintesis dan sebaliknya diimbangi
dengan respirasi tumbuhan dan hewan. Oleh karena itu, fotosintesis dan
respirasi adalah mekanisme utama untuk menjaga keseimbangan alami dari siklus
karbon. Beberapa karbon dioksida tetap melalui fotosintesis disimpan dalam
tubuh organisme hidup, dan ketika mereka mati, karbon dilepaskan ke badan air
dan tanah. Ketika-hal mati menumpuk untuk waktu yang lama deposit bahan bakar
fosil terbentuk. Ketika, orang membakar bahan bakar fosil karbon dioksida
dilepaskan kembali ke atmosfer.
