01 Pengertian dan Komposisi Tanah

(1)

BAB I

PENGERTIAN DAN

KOMPOSISI TANAH

OLEH:

DR. IR. TETI ARABIA, M.S.

DR. IR. SYAKUR, M.P.

IR. MANFARIZAH, M.SI.

Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt

Dan sebagian dari tanda-tanda

(kekuasaan)-Nya bahwa kamu

melihat bumi itu kering tandus,

maka apabila Kami turunkan air

di atasnya, niscaya ia bergerak

dan subur. Sesungguhnya Tuhan

yang menghidupkannya tentu

dapat menghidupkan yang mati;

sesungguhnya Dia Maha Kuasa

atas segala sesuatu

(Fushshilat:39)

Kehutanan Agronomi Edafologi/ (Kesuburan Tanah)

Klimatologi Ilmu Pengetahuan Alam Terapan

Zoologi

Geologi/ Petrografi

Pedologi (Ilmu Tanah)

Ilmu Pengetahuan Benda Mati/ (Klasifikasi Tanah*)

Ilmu Pengetahuan Hayati Botani

Mineralogi

Ilmu Pengetahuan Alam Dasar

Mikrobiologi

Ilmu Kimia

Ilmu Pasti (Matematika)

[image:1.540.48.493.62.663.2]

Ilmu Fisika

Gambar 1. Hubungan antara Pedologi dengan Ilmu Pengetahuan Alam Lain Menurut Zakharov (Joffe, 1949) (*dimodifikasi Oleh T. Arabia)

Morfologi Tanah*

Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt

• Mengapa Dasar ILmu Tanah perlu dipelajari (untuk Pertanian)

Tanah adalah media tumbuh tanaman, dan tempat hidup jasad hidup tanah, baik makro maupun mikro Tanaman tumbuh karena ada interaksi antara tanah dan tanaman

Akar tanaman menyerap hara dan air dari dalam tanah

Tanaman akan tumbuh dengan baik apabila tanah

mempunyai sifat fisik, kimia, dan biologi yang sesuai dengan kebutuhan tanaman.

• Ruang lingkup yang dipelajari (untuk Pertanian)

Pedologiilmu yang mempelajari tanah secara utuh

sebagai tubuh alam

Edaphologi  ilmu yang mempelajari hubungan

tanah, air dan tanaman

Sifat Kimia, Fisika, dan Biologi tanah Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt



Fisika Tanah

: mempelajari sifat-sifat tanah

seperti tekstur tanah, struktur, konsistensi,

kandungan dan gerakan-gerakan air dalam tanah,

suhu tanah, dan lain-lain.



Kimia Tanah

: mempelajari sifat-sifat tanah

seperti kemasaman tanah, kejenuhan basa,

unsur-unsur hara dalam tanah dan lain-lain.



Kesuburan Tanah

: mempelajari hubungan

unsur-unsur hara dalam tanah dengan pertumbuhan

tanaman, pemupukan, dan usaha-usaha lain dalam

memperbaiki sifat-sifat tanah untuk pertumbuhan

tanaman.



Mikrobiologi Tanah

: mempelajari kehidupan

mikro-organisme dalam tanah terutama yang berpengaruh

terhadap sifat-sifat tanah dan pertumbuhan

tanaman.

_{Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt}

Konservasi Tanah dan Air: mempelajari jenis dan proses-proses erosi, akibat erosi, usaha-usaha pencegahan erosi atau usaha-usaha pengawetan tanah dan air.

Mineralogi Tanah: mempelajari jenis dan sifat-sifat

mineral yang terdapat dalam tanah, pengaruhnya

terhadap sifat-sifat tanah serta pengaruhnya terhadap pertumbuhan tanaman.

Genesis dan Klasifikasi Tanah: mempelajari proses-proses pembentukan tanah, dan faktor-faktor pembentukannya, klasifikasi tanah, serta penggunaan klasifikasi tanah dalam srvai tanah.

Geografi Tanah: mempelajari penyebaran jenis-jenis tanah secara geografis, yang dikaitkan pula dengan faktor-faktor pembentuk tanahnya.

(2)



Survai Tanah dan Evaluasi Lahan

: mempelajari

sifat-sifat tanah di lapang, mengklasifikasikan

tanah

ke

dalam

sistem

klasifikasi

tanah

tertentu, mengelompokkan tanah-tanah yang

sama serta menggambarkan penyebarannya di

suatu

daerah

dalam

suatu

peta

tanah,

mengevaluasi

kemampuan

dan

kesesuaiannya

untuk berbagai penggunaan dan pengelolaan

tanah.

Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt

Definisi oleh Jooffe dan Marbut :

• Tanah adalah tubuh alam (natural body) yang

terbentuk dan berkembang sebagai akibat bekerjanya gaya-gaya alam (natural forces) terhadap bahan-bahan alam (natural material) di permukaan bumi

• Tubuh alam ini dapat berdiferensiasi

membentuk horizon-horizon mineral maupun organik yang kedalamannya beragam dan berbeda-beda sifatnya dengan bahan induk yang terletak di bawahnya dalam morfologi, komposisi kimia, sifat-sifat fisis maupun kehidupan biologinya.

Banyak definisi tentang tanah, ada yang pendek dan ada pula yang panjang, juga sangat tergantung kepada pengguna tanah itu (fungsi tanah).

Berdasarkan definisi tersebut ada 3 hal:

1.Tanah terbentuk dan berkembang dari proses-proses alami,

2.Adanya diferensiasi membentuk horizon-horizon,

3. Adanya perbedaan yang mencolok antara sifat-sifat bahan induk dengan horizon-horizon tanah yang terbentuk, terutama morfologi, kimiawi, fisis, dan biologi.

• Tanah adalah akumulasi tubuh alam bebas,

berdimensi tiga, menduduki sebagian (besar) permukaan bumi, yang mampu menumbuhkan tanaman, dan memiliki sifat sebagai akibat pengaruh iklim dan jasad hidup yang bertindak terhadap bahan induk pada kondisi topografi/relief tertentu dan

selama waktu tertentu (Donahue, 1970).

Sebagai media tumbuhan tanaman, tanah didefinisikan :

Lapisan permukaan bumi yang : 1. Secara fisik berfungsi sebagai tempat

tumbuh-berkembangnya perakaran, penopang tegak-tumbuhnya tanaman dan pemuplai kebutuhan air,

2. Secara kimiawi berfungsi sebagai gudang dan penyuplai hara atau nutrisi (senyawa organik dan anorganik sederhana dan unsur-unsur esensial seperti N, P, K, Ca, Mg, S, Cu, Zn, Fe, Mn, B, Cl,dll),

3. Secara biologi berfungsi sebagai habitat biota (organisme) yang berpartisipasi dalam penyedaiaan hara tersebut dan zat-zat aditif (pemicu tumbuh, proteksi) bagi tanaman, 4. Ketiganya secara integral mampu menunjang

produktifitas tanah untuk menghasilan biomass dan produksi, baik tanaman pangan, obat-obatan, industri perkebunan, maupun kehutanan.

Atas dasar definisi ini, maka tanah

sebagai media tumbuh mempunyai 4

fungsi:

1.Tempat tumbuh dan berkembangnya

perakaran

yang mempunyai 2 peran

utama, yaitu :

a. Penyokong tegak-tumbuhnya

trubus (bagian atas tanaman), dan

b. Sebagai penyerap zat-zat yang

dibutuhkan tanaman.

c. 2. Penyedia kebutuhan primer

tanaman

untuk melaksanakan

aktivitas metabolismenya, baik

selama pertumbuhan maupun untuk

berproduksi, meliputi air, udara,

dan unsur hara;

Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt

Penyedia kebutuhan sekunder tanaman yang berfungsi dalam menunjang aktivitasnya supaya berlangsung optimum, meliputi zat-zat aditif yang diproduksi oleh biota terutama mikroflora tanah, seperti :

a. Zat-zat pemacu tumbuh (hormon, vitamin dan asam-asam organik khas),

b. Antibiotik dan toksin yang berfungsi sebagi anti hama-penyakit di dalam tanah, dan

c. Senyawa-senyawa atau enzim yang berfungsi dalam penyediaan kebutuhan primer tersebut atau

transformasi zat-zat toksik eksternal seperti pestisida dan limbah industri berbahaya, serta

4. Habitat biota tanah, baik yang berdampak positif karena terlibat langsung atau tidak langsung dalam penyediaan kebutuhan primer dan sekunder tanaman tersebut, maupun yang berdampak negatif karena merupakan hama-penyakit tanaman.

(3)

B. Susunan Utama Tanah

Tanah terdiri dari 4 komponen utama, yaitu bahan padatan (mineral dan bahan organik), air dan udara tanah. Berdasarkan volumenya, maka tanah scr umum terdiri dari : (1) 50% padatan, berupa 45% bahan mineral dan 5% bahan organik, dan (2) 50% ruang pori, berisi 25% air dan 25% udara (Gambar 1) :

Bahan Mineral

45% Udara

25%

Air 25%

Bahan Organik 5%

Komposisi ini berbeda antar tanah, seperti tanah gambut, 100% ruang porinya terisi air atau tanah kering ruang pori terisi air hanya

sekitar 15 –20%

Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt _{Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt}

Secara alamiah proporsi susunan tanah ini sangat tergantung pada:

1. Ukuran partikel penyusun tanah, makin halus berarti makin padat tanah, ruang porinya juga akan menyempit, sebaliknya jika ukuran partikel semakin besar,

2. Sumber bahan organik tanah, tanah bervegetasi akan mempunyai bahan organik tanah tinggi, sebaliknya pada tanah tanpa vegetasi,

3. Iklim, terutama curah hujan dan suhu, saat hujan dan evaporasi rendah, maka proporsi air lebih tinggi dan udara rendah, sebaliknya pada saat tidak hujan dan evaporasi tinggi,

4. Sumber air, tanah yang berdekatan dengan sungai akan lebih banyak mengandung air ketimbang yang jauh dari sungai.

Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt

C. Tanah sebagai Sumberdaya

•

Sesuai fungsinya sebagai tempat berjangkarnya

akar, tanah merupakan sumberdaya.

Produktifitas lahan

didefinisikan sebagai

kemampuan tanaman yang diusahakan dalam suatu

areal berluasan tertentu di bawah suatu

manajemen lahan yang menghasilkan produksi

dalam periode tertentu, yang dinyatakan salam

satuan bobot

per satuan luas per satuan waktu

.

•

Produktifitas lahan merupakan suatu konsep, yang

ditentukan oleh : (1) masukan (sistem manajemen

tertentu), (2) keluaran (hasil), dan (3) tipe

tanah. Melalui suatu perhitungan biaya dan

harga, maka diperoleh keuntungan.

Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt

D. Sejarah Perkembangan Ilmu Tanah

• Perkembangan ilmu tanah masih belum diketahui secara jelas,

• Xenopon (234 –149 SM), dianggap orang pertama yang melaporkan hasil catatannya tentang pengaruh pembenaman sisa-sisa tanaman kacang-kacangan ke dalam tanah.

• Xenopon melaporkan jika rumput-rumputan (terdiri dari

jenis kacang-kacangan) itu dibenamkan ke dalam tanah, maka mereka akan menyuburkan tanah, sama seperti pemakaian kotoran binatang juga,

• Cato (234 –149 SM), menulis dalam buku penuntun praktek pentingnya sistem pergiliran tanaman, penanaman leguminose untuk perbaikan kesuburan tanah, penggunaan pupuk kandang dalam pertanian. Cato pula dianggap orang pertama yang mengklasifikasikan lahan menurut tanaman yang cocok untuk suatu tanaman,

• Percobaan van Helmont . . . .

(4)

1. Permulaan abad 17.

Percobaan yang dilakukan oleh van Helmont (1577-1644) merupakan era baru dalam penelitian bidang pertanian.

Pada awal percobaan:

Tanaman seberat 2,3 kg ditanam dalam pot berisi 90,8 kg tanah dan tanaman hanya disiram air hujan selama 5 tahun

Pada akhir percobaan:

Tanaman tumbuh hingga seberat 76,8 kg, dan tanah dalam pot berkurang 57 g.

Kesimpulan: air merupakan azas tumbuh dari tanaman Alasan bahwa percobaan tersebut tidak benar adalah:

1. 57 g tanah yang hilang ternyata tersusun dari mineral-mineral, misalnya: kalsium, kalium, fosfor yang diabsorbsi oleh tanaman. (Jika tanaman tersebut dibakar, maka akan diperoleh kembali 57 g mineral tanah dalam bentuk abu tanaman tersebut). 2. Tanaman tersebut terutama terdiri dari karbon yang berasal

dari karbon dioksida dan oksigen dari atmosfer, bukannya berasal dari air

2. Pada tahun 1731.

• Jethro Tull dari Oxford, menyimpulkan mengolah tanah

merupakan salah satu dari pekerjaan utama dalam bercocok tanam karena tanaman mudah menyerap makanan.

3. Pada tahun 1757.

• Francis Home, menyatakan bahwa magnesium sulfat,

natrium dan kalium nitrat, kalsium sulfat dan olive oil merupakan bahan-bahan yang meningkatkan pertumbuhan tanaman.

4. Pada tahun 1840.

Justus von Liebig, ahli kimia dari Jerman, melaporkan bahwa:

• Karbon hara tanaman berasal dari karbon yang terdapat

dalam udara dan air.

• Nitrogen berasal dari amoniak.

• Fosfor dibutuhkan untuk produksi biji dan kalium untuk

perkembangan tanaman rumput-rumputan dan sereal. Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt

5. Pada tahun 1825–1840.

• Edmund Ruffin, ahli pertanian dari Virginia, adalah yang

pertama kali menggunakan kapur untuk memperbaiki

produktivitas yang rendah dari suatu tanah yang

disebabkan oleh kemasaman tanahnya.

6. Pada tahun 1843.

• J. B. Lawes dan J.H Gilbert di Rothamsted, Inggris, adalah

pembaharu penyelidikan pertanian secara ilmiah, yang

membuat Pusat Percobaan pertama kali di dunia. Dari hasil percobaannya pada 1855, disimpulkan bahwa:

• Tanaman membutuhkan garam kalium dan fosfor

• Tanaman membutukan sumber nitrogen dalam tanah

• Penambahan pupuk buatan dapat menjaga kesuburan

tanah

7. Pada tahun 1870.

• Pasteur di Perancis, mengemukakan bahwa nitrifikasi

(konversi ammonium menjd nitrat) adalah mrpkn suatu proses yang dilakukan oleh bakteri.

8. Pada tahun 1886.

• V. V. Dokuchaiev, mengklasifikasikan tanah ke dalam:

• Normal (upland)

• Transisional (padang rumput, calcareous, alkali)

• Abnormal (organik, alluvial, aeolin)

9. Pada tahun 1890.

• S. Winogradsky, berhasil mengisolasi bakteri nitrifikasi.

Pada periode yang sama. H. Hellriegel dan H. Wilfarth, membuktikan bahwa bakteri pada nodula legum mengasimilasi gas nitrogen dan sebagian nitrogen tersebut kemudian dapat tersedia bagi tanaman.

10. Pada tahun 1912.

• Coffey mengklasifikasikan tanah ke dalam 5 kategori, yaitu:

• Arid soil

• Dark –colored prairie soils

• Light –colored timbered soils

• Black swamp soils

• Organic soils _{Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt}

11. Semenjak 1940.

•

Pengetahuan tentang tanaman telah tumbuh

luar biasa.

•

Hal ini sangat menguntungkan sebab: ada

urgensinya dengan kebutuhan bercocok tanam

untuk menghasilkan makanan dan serat untuk

kebutuhan manusia.

12. Pada akhir abad 19.

•

Dimulai

pengkajian

tanah

dengan

tanpa

mempertimbangkan peranannya sebagai media

untuk pertumbuhan tanaman.

Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt

Tanah yang Diklasifikasikan

Dalam klasifikasi tanah SSS (2006) membuat

definisi tanah yang diklasifikasikan sbb:

Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt



Tanah adalah suatu tubuh alam yang

tersusun dari padatan (mineral dan bahan

organik), cairan, dan gas yang terjadi pada

permukaan lahan menempati ruang, dan

dicirikan oleh satu dua hal berikut: horison

atau lapisan yang dapat dibedakan dari bahan

asal sebagai hasil dari penambahan,

(5)



Untuk lebih jelasnya definisi tanah yang akan

diklasifikasikan maka dikemukakan pula batas-batas

tnh ke arh atas, samping atau bwh sbb:



Ke arah atas batasnya:

Udara atau air yang dangkal. Ini berarti bahwa

tanah di daerah rawa-rawa (digenangi air yang

dangkal) termasuk dalam pengertian tanah pada

definisi ini, sedangkan tanah di dasar danau yang

masih digenangi air yang dalam tidak termasuk dalam

pengertian ini.

Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt 

Ke arah samping batasnya:

Air yang dalam, atau batuan yang gundul, atau es.

Penyebaran tanah ke arah samping (lateral) adalah

yang paling luas, dan baru terhalang penyebarannya

bila bertemu air yang dalam, batuan yang gundul,

atau batuan es (di daerah yang selalu membeku)



Kearah bawah batasnya:

Agak sulit ditentukan, tetapi untuk keperluan

klasifikasi tanah telah disepakati bahwa batas

bawah tanah adalah:



(a) batas dimana tanah tidak ada lagi

kegiatan biologi, yang biasanya juga

merupakan batas kedalaman perakaran

tanaman tahunan alami (

native

), atau



(b) batas bawah proses pedogenik yang

sedang berjalan (seperti ditunjukkan oleh

adanya horison tanah atau gejala pedogenik

lain), atau

Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt



(c) bila di antara horison tanah ditemukan

horison tipis yang memadas yang tidak

dapat ditembus akar tanaman, maka batas

bawah tanah adalah batas bawah horison

tanah yang terdalam, atau



(d)bila kegiatan biologi atau proses

pedogenik yang sedang berjalan ditemukan

sampai kedalaman > 200 cm, maka batas

bawah tanah yang diklasifikasikan adalah

sampai kedalaman 200 cm.

Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt



(e) untuk tanah tertimbun (

buried soil

) dgn

simbol tambahan „b‟, berlaku ketentuan

berikut: bila tanah yang menimbun tebalnya:

(1) ≥ 50 cm, atau (2) antara 30 dan 50 cm,

dan tebalnya ≥ ½ dari tebal seluruh horison

penciri yang tertimbun, maka yang

diklasifikasikan adalah mulai dari permukaan

tanah yang menimbun. Bila tanah yang

menimbun tebalnya:

(3) < 30 cm, atau (4) antara 30 dan 50 cm,

tetapi tebalnya < ½ seluruh horison penciri

yang tertimbun,

_{Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt}

maka tanah yang diklasifikasikan adalah

mulai dari permukaan tanah yang tertimbun.

Dalam hal ini tanah yang menimbun tidak

diklasifikasikan, tetapi sifat-sifatnya tetap

diperhatikan dalam tingkat fase tanah.



Dalam Taksonomi Tanah yang disebut tanah

tertimbun hanyalah tanah yang memenuhi

syarat (1) dan (2), sedangkan tanah yang

memenuhi syarat (3) dan (4) tidak disebut

sebagai tanah tertimbun.

Teti Arabia, dkk./Dasar-dasar Ilmu Tanah/Agt

Bahan Tanah dan Tanah

Taksonomi Tanah dibedakan istilah tanah & bahan tnh.



“Tanah”

sebagaimana diuraikan sebelumnya, adalah

tubuh alam bebas yang menutupi permukaan bumi,

dan memiliki susunan tertentu baik yang dapat dilihat

ataupun tidak, sebagai hasil dari kerjasama

sekumpulan faktor-faktor pembentuk tanah.

“

bahan tanah

”

adalah bahan yang menyusun tubuh

tanah, yang wujudnya tidak tergantung oleh adanya

susunan teratur serta kedalaman tertentu.