Ginesa Tanah

 

 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.