Materi Kuliah Dasar Ilmu docx

Materi Kuliah Dasar

Ilmu Tanah

MATERI KULIAH DASAR ILMU TANAH

PENGERTIAN TANAH

Definisi tanah dari waktu ke waktu mengalami pengembangan pengertian. Saat ini terdapat 4 pengertian tentang tanah yang diuraikan lebih rinci sebagai berikut.

Definisi Tanah Berdasarkan Pendekatan Ahli Geologi

Ahli geologi akhir abad XIX mendefinisikan tanah sebagai lapisan permukaan bumi yang berasal dari bebatuan yang telah mengalami serangkaian pelapukan oleh gaya-gaya alam, sehingga membentuk regolit yaitu lapisan partikel halus.

Definisi Tanah Berdasarkan Pendekatan Pedologi

Pada tahun 1870 seorang ahli pedologi yaitu Dokuchaev

mendefinisikan tanah sebagai bahan padat (bahan mineral atau bahan organik) yang terletak dipermukaan, yang telah dan sedang serta terus menerus mengalami perubahan yang dipengaruhi oleh faktor-faktor: (1) bahan induk, (2) iklim, (3) organisme, (4) topografi, dan (5) waktu.

Definisi Tanah Berdasarkan Pendekatan Edaphologi

Seorang ahli edaphologi dari Inggris bernama Dr. H. L. Jones mendefiniskan tanah sebagai media tumbuh tanaman.

Pada tahun 2005 seorang doktor ilmu tanah dari Indonesia bernama Hanafiah mendefiniskan tanah secara lebih komperhensif bahwa tanah adalah lapisan permukaan bumi yang secara fisik berfungsi sebagai tempat tumbuh dan berkembangnya perakaran penopang tumbuh tegaknya tanaman dan menyuplai kebutuhan air dan udara; secara kimiawi berfungsi sebagai gudang hara dan sumber penyuplai hara atau nutrisi (meliputi: senyawa organik dan anorganik sederhana dan unsur-unsur essensial seperti N, P, K, Ca, Mg, S, Cu, Zn, Fe, Mn, B, dan Cl); dan secara biologi berfungsi sebagai habitat biota

(organisme) yang berpartisipasi aktif dalam penyediaan hara tersebut dan zat-zat aditif (pemacu tumbuh, proteksi) bagi tanaman, yang ketiganya secara integral mampu menunjang produktivitas tanah untuk menghasilkan biomass dan produksi baik tanaman pangan, tanaman obat-obatan, industri perkebunan, maupun kehutanan. FUNGSI TANAH

Lima fungsi utama tanah adalah: (1) tempat tumbuh dan

berkembangnya perakaran tanaman, (2) penyedia kebutuhan primer tanaman (air, udara, dan unsur-unsur hara), (3) penyedia kebutuhan sekunder tanaman (zat-zat pemacu tumbuh, hormon, vitamin, asam-asam organik, antibiotik, toksin anti hama, dan enzim yang dapat meningkatkan ketersediaan hara) dan siklus hara, dan (4) sebagai habitat biota tanah, baik yang berdampak positif karena terlibat

jalan, terminal, stasiun dan bandara. Integrasi kelima fungsi utama tanah disajikan dalam Gambar 1 berikut.

Gambar 1. Lima fungsi utama tanah yang terintegrasi secara utuh. Dua Pemahaman Penting Tentang Tanah

Dua pemahaman utama yang sangat mendasari pengertian tentang tanah berdasar-kan ilmu pertanian adalah:

 Tanah sebagai tempat tumbuh dan penyedia kebutuhan

tanaman.

PERBEDAAN PENGERTIAN TANAH

Perbedaan pemahaman pengertian tanah antara pendekatan pedologi dan edaphologi adalah sebagai berikut:

Kajian Pedologi

Kajian pedologi mendefinisikan tanah berdasarkan dinamika dan evolusi tanah secara alamiah atau berdasarkan pengetahuan alam murni. Beberapa contoh kajian lebih lanjut tentang tanah dengan landasan pendekatan pedologi adalah: fisika tanah, kimia tanah, biologi tanah, morfologi tanah, klasifikasi tanah, survei tanah, pemetaan tanah, analisis bentang lahan, dan ilmu ukur tanah. Kajian Edaphologi

Kajian edaphologi mendefinisikan tanah berdasarkan peranan tanah tersebut sebagai media tumbuh tanaman. Beberapa contoh kajian tanah tingkat lanjut yang dilandasi pendekatan edaphologi adalah: kesuburan tanah, konservasi tanah dan air, agrohidrologi, pupuk dan pemupukan, ekologi tanah, dan bioteknologi tanah.

Paduan antara Pedologi dan Edaphologi

Kajian ilmu tanah tingkat lanjut yang dilandasi kedua pendekatan yaitu pedologi dan edaphologi adalah: pengelolaan tanah dan air, evaluasi kesesuaian lahan, tata guna lahan, pengelolaan tanah rawa,

Pengertian profil tanah adalah irisan vertikal tanah dari lapisan paling atas hingga ke batuan induk tanah. Tanah yang telah mengalami perkembangan lanjut akan memiliki horisonisasi yang lengkap, yaitu terdiri dari: (1) horison O, (2) horison A, (3) horison Eluviasi, (4) horison B, (5) lapisan C, dan (6) bahan induk tanah (R).

Pengertian dari beberapa istilah penamaan horison dalam profil tanah adalah sebagai berikut:

-Horison O adalah horison tanah yang tersusun dari serasah atau sisa-sisa tanaman (Oi) dan bahan organik tanah (BOT) hasil

dekomposisi serasah (Oa),

– Horison A adalah horison yang tersusun dari bahan mineral

berkandungan bahan organik tinggi sehingga berwarna agak gelap. -Lapisan Eluviasi atau Horison Eluviasi adalah horison yang telah mengalami proses eluviasi (pencucian) sangat intensif sehingga kadar bahan organik tanah, liat silikat, Fe dan Al rendah tetapi kada pasir dan debu kuarsa (seskuoksida) serta mineral resisten lainnya tinggi, sehingga berwarna agak terang.

-Horison B adalah horison illuvial atau horison pengendapan sehingga terjadi akumulasi dari bahan-bahan yang tercuci dari horison

diatasnya.

-Batuan induk tanah (R) merupakan bagian terdalam dari tanah dan masih berupa batuan.

-Lapisan tanah atas (top soil) terdiri dari: (1) horison O, dan (2) horison A. Lapisan tanah bawah (sub soil) terdiri dari: (1) horison E, dan (2) horison B. Solum tanah meliputi: (1) lapisan tanah atas, dan (2) lapisan tanah bawah.

Batas Peralihan Horison

Batas peralihan horison pada profil tanah terlihat secara visual dalam beberapa kategori, yaitu:

-Batas horison dikategorikan nyata apabila peralihan kurang dari 2,5 cm,

-Batas horison dikategorikan jelas apabila peralihan terjadi dengan jarak berkisar antara 2,5 cm sampai 6,5 cm,

-Batas horison dikategorikan berangsur apabila peralihan terjadi dengan jarak berkisar antara 6,5 cm sampai 12,5 cm, dan

-Batas horison dikategorikan baur apabila peralihan terjadi dengan jarak lebih dari 12,5 cm.

Bentuk Topografi Batas Horison

Bentuk topografi datar,

 Berombak,

 Tidak teratur, dan

 Terputus. Contoh gambaran dari batas horison dan bentuk topografi dari batas tersebut disajikan dalam gambar 3 dan gambar 4 berikut.

Gambar 3. Batas horison yang nyata terjadi pada peralihan dari horison A ke horison B, dan batas horison yang jelas terjadi pada

Gambar 4. Bentuk topografi bergelombang dari batas horison yang terjadi

antara horison B dengan horison C dalam sistem tanah. Pedon dan Polipedon

Gambar 5. Sistem tanah yang tersusun dari tiga polypedon yang berbeda.

Kegunaan Profil Tanah

Pemahaman yang mendalam mengenai profil tanah akan membantu dalam pemanfaatan berikut:

Mengetahui kedalaman lapisan olah tanah (top soil), lapisan dalam tanah (sub soil) dan solum tanah, sehingga membantu dalam

 Kelengkapan atau differensiasi horison-horison pada profil yang

mencirikan tingkat perkembangan tanah dan umur tanah.

 Warna tanah yang menunjukkan kondisi aerob (warna terang) atau anaerob (berwarna kelabu) dan tngginya kadar kadungan bahan organik tanah (berwarna hitam/gelap), sehingga diketahui tingkat kesuburan tanah.

KOMPONEN PENYUSUN TANAH

Gambar 6. Komposisi keempat komponen tanah (bahan mineral, bahan organik, air dan udara) yang menempati volume dari sistem

tanah. Bahan Induk

Bahan induk didefinisikan Jenny (1941) sebagai keadaan tanah pada waktu nol (time zero) dari proses pembentukan tanah. Beberapa jenis bahan induk tanah: Batuan beku, Batuan sedimen, Batuan metamorf, dan Bahan induk organic.

Pengertian batuan beku adalah bebatuan yang terbentuk dari proses pembekuan (solidifikasi) dari magma cair. Beberapa batuan yang tergolong batuan beku adalah batuan: granit, basal, dan andesit. Batuan sediment adalah bebatuan yang terbentuk dari proses

pemadatan (konsolidasi) dari endapan-endapan partikel yang terbawa oleh angina atau air di permukaan bumi. Beberapa batuan yang

tergolong batuan sedimen adalah: batu kapur, batu pasir dan batu shale. Batuan metamorf adalah batuan beku atau batuan sedimen yang telah mengalami perubahan bentuk (transformasi) akibat adanya pengaruh perubahan suhu dan tekanan yang sangat tinggi.

Bebeerapa batuan yang tergolong batuan sedimen adalah: batuan gneiss, batuan kwarsit, batuan schist, dan batuan marmer.

Sketsa perubahan bahan induk tanah mineral mulai dari magma

Gambar 7. Sketsa dinamika perubahan tiga jenis bahan induk tanah mineral yaitu batuan beku, batuan sedimen dan batuan metamorf .

Jenis-Jenis Batuan Beku

Beberapa jenis batuan beku dibedakan berdasarkan: Tempat pembekuan, da Kandungan sio2.

Berdasarkan tempat pembekuan magma, batuan beku dibedakan menjadi 3 jenis, yaitu:

Batuan beku dalam (flutonik),

 Batuan beku atas (ekstrusi atau batuan vulkanik).

Selain itu, berdasarkan kandungan SiO2, batuan beku dibedakan menjadi 3 jenis, yaitu:

 Batuan beku asam, yiatu: batuan beku dengan kandungan sio2 tinggi atau lebih dari 65%.

 Batuan beku intermedier, yaitu: batuan beku dengan kandungan

sio2 sedang atau berkisar antara 55% sampai dengan 65%.

 Batuan beku basa, yaitu: batuan beku dengan kandungan sio2 rendah atau kurang dari 55%.

Jenis-Jenis Batuan Sedimen

Beberapa jenis batuan sedimen dibedakan berdasarkan jenis bahan asal endapan. Tiga jenis batuan sedimen, yaitu:

 Batuan kapur dan dolomit, yaitu: batuan sedimen yang bahan asal endapan berupa kapur atau bahan dengan kandungan kalsium dan magnesium tinggi lebih dari 50%,

 Batu pasir, yaitu: batuan sedimen yang bahan asalnya

didominasi fraksi pasir atau kandungan pasir lebih dari 50%, dan

 Batu shale atau batu serpih, yaitu: batuan sedimen yang bahan

Jenis-Jenis Batuan Metamorf

Beberapa jenis batuan metamorf adalah:

 Batuan schist, yaitu: batuan metamorf yang berbentuk

lembar-lembar halus, contoh: schist mika,

 Batuan gneis, yaitu: batuan metamorf yang berbentuk lembar-lembar kasar, contoh: granit gneis,

 Batuan kuarsit, yaitu: batuan metamorf yang terbentuk dari batu pasir, contoh: kuarsit, dan

 Batuan marmer, yaitu: batuan metamorf yang terbentuk dari batu

Gambar 8. Batuan sedimen (A) dan batuan metamorf (B) Bahan Induk Organik

Bahan induk organik berasal dari proses akumulasi atau penimbunan dari vegetasi rawa yang terjadi secara berulang-ulang. Tanah yang terbentuk dari bahan induk organik disebut: tanah organik atau tanah gambut atau Histosol. Tanah ini dikelompokkan dalam tiga jenis

berdasarkan tingkat kematangan bahan organik pembentuk tanah tersebut, yaitu:

 Febrik, yaitu: tanah organik dengan kandungan bahan organik

halus kurang dari 33% dan dicirikan dengan masih banyak terlihatnya bentuk asal dari bahan organik tersebut karena kandungan bahan organik kasar lebih dari 66%.

 Hemik, yaitu: tanah organik dengan kandungan bahan organik halus sedang atau berkisar antara 33% sampai dengan 66%.

 Safrik, yaitu: tanah organik dengan kandungan bahan organik

halus tinggi lebih dari 66% atau sudah mengalami pelapukan lanjut.

Iklim (Cuaca)

Dua unsur cuaca yang mempengaruhi proses pembentukan tanah adalah:

 Curah hujan dan

Daerah tropis seperti Indonesia khususnya Indoensia bagian Barat memiliki curah hujan tinggi 2000 mm sampai dengan 2500 mm per tahun dengan suhu udara berkisar 28 derajat celsius sampai dengan 32 derajat celsius akan memacu percepatan rekasi kimia dalam tanah dan mempercepat proses pelapukan batuan serta proses pencucian lebih intensif. Kondisi tersebut akan menghasilkan jenis tanah dengan perkembangan horison lebih lengkap dengan kandungan kation asam yang lebih tinggi, sehingga memiliki tingkat kesuburan tanah sedang sampai rendah. Beberapa jenis tanah mineral yang ditemukan

mendominasi jenis tanah di pulau Sumatera dan Kalimantan adalah: jenis podsolik merah kuning dan latosol.

Organisme / Jasad Hidup

Faktor organisme / jasad hidup yang mempengaruhi proses pembentukan tanah adalah: vegetasi (makroflora), hewan (makrofauna) dan mikroorganisme tanah. Jasad hidup ini mempengaruhi terjadinya:

 Akumulasi bahan organik,

 Siklus hara tanah,

 Proses pembentukan struktur tanah,

Tanah yang ditumbuhi vegetasi yang berbeda akan menghasilkan tanah dengan tingkat kesuburan yang berbeda. Sebagai contoh:

 Tanah yang ditumbuhi tanaman pinus yang berdaun sempit akan

mengalami proses pencucian yang intensif sehingga membentuk tanah tidak subur. Peristiwa ini karena sempitnya penutupan tajuk tanaman menyebabkan daya rusak tanah akibat air hujan tinggi, sehingga erosi yang terjadi juga tinggi. Selain itu, bentuk daun yang sempit menyebabkan kandungan hara di daun rendah, maka siklus hara dari proses dekomposisi daun yang gugur juga rendah, sehingga tanah yang terbentuk kurang subur, dan

 Tanah yang ditumbuhi tanaman jati yang berdaun lebar, akan memiliki penutupan tajuk tanaman yang lebih luas, sehingga mengurangi daya rusak tanah akibat butir hujan yang jatuh,

sehingga menyebabkan erosi yang terjadi rendah. Daun jati yang lebar mengandung hara yang banyak dan saat jatuh akan

terdekomposisi dan membebaskan hara lebih banyak, sehingga siklus hara yang terjadi lebih tinggi dan tanah yang terbentuk akan lebih subur.

Topografi atau Relief atau Kelerengan Lahan

Faktor topografi atau relief yang mempengaruhi proses pembentukan tanah adalah:

 Kecuraman lereng, dan

Tanah yang berada pada lahan berlereng curam lebih peka terhadap terjadinya erosi, karena infiltrasi yang terjadi lebih rendah dan aliran permukaan (run off) lebih besar, sehingga daya rusak air hujan dan aliran permukaan lebih tinggi. Tanah yang terbentuk pada lereng yang lebih curam akan lebih dangkal, karena terkikis secara terus menerus saat terjadi hujan. Sedangkan tanah yang berada pada lahan yang berlereng landai sampai datar terbentuk lebih dalam, karena memiliki laju infiltrasi dan laju perkolasi yang lebih besar serta proses

pembentukan horison berkembang lebih lanjut, sehingga membentuk profil tanah yang lebih dalam.

Faktor kecuraman lereng ini mempengaruhi proses pembentukan tanah dengan 4 cara, yaitu:

 Jumlah air hujan yang dapat meresap atau disimpan massa tanah,

 Kedalaman air tanah,

 Besarnya erosi yang dapat terjadi, dan

 Arah pergerakan air yang membawa bahan-bahan terlarut dari tempat yang tinggi ke tempat yang lebih rendah.

Interaksi keempat mekanisme ini mempengaruhi proses pembentukan tanah antara lain:

 Ketebalan solum tanah,

 Kandungan air tanah,  Warna tanah,

 Tingkat perkembangan horison (pada tanah tergenang dan tanah berlereng terjal membentuk solum dangkal, sedangkan pada tanah cekungan dan datar membentuk solum dalam) ,

 Reaksi tanah atau ph (pada tanah dengan air tanah dangkal mengalami salinisasi sehingga ph tanah netral sampai basa, sedangkan pada tanah dengan air tanah dalam mengalami proses pencucian intensif sehingga ph tanah rendah atau bereaksi asam),

 Kejenuhan basa tanah, dan (8) kandungan garam mudah larut. Relief atau bentuk permukaan tanah dapat dikelompokkan menjadi:

 Berbentuk cembung yang terdapat pada puncak bukit atau

gunung,

 Berbentuk lereng yang curam yang terdapat pada punggung bukit dan gunung,

 Berbentuk cekungan dan datar pada kaki dan dasar bukit.

Faktor waktu juga mempengaruhi tingkat perkembangan tanah dan umur tanah. Berdasarkan lamanya waktu dalam proses pembentukan

tanah, maka tanah dikelom-pokkan menjadi:

 Tanah muda dengan lamanya waktu pembentukan berkisar 100

 Tanah dewasa dengan lamanya waktu pembentukan berkisar

antara 1.000 tahun sampai dengan 10.000 tahun, dan

 Tanah tua dengan lamanya waktu pembentukan lebih dari jutaan tahun.

Waktu juga mempengaruhi tingkat perkembangan tanah, yaitu mulai dari fase:

Fase awal ditandai baru terbentuk horison C. Fase juvenil ditandai dengan sudah terbentuk horison A diatas horison C, pada fase ini sering disebut tanah muda. Fase viril atau disebut tanah dewasa, dicirikan dengan sudah terbentuknya horison A, horison B, dan horison C. Fase senil atau disebut tanah tua, dicirikan proses

SUSUNAN UTAMA TANAH

Tanah terdiri dari empat komponen utama yaitu bahan mineral, bahan organik, udara dan air tanah. Pada gambar dibawah diperlihatkan susunan utama tanah berdasarka volume dari suatu jenis tanah

dengan tekstur lempung berdebu dengan perbandingan bahan padat dan ruang udara tanah yang seimbang.

Dari gambar di atas terlihat tanah mengandung 50% ruang pori-pori terdiri dari udara dan air. Volume fase padat menempati lebih kurang 45% bahan mineral tanah dan 5% bahan organik. Pada kandungan air yang optimal untuk pertumbuhan tanaman, maka persentase ruang pori-pori adalah 25% terisi oleh aor dan 25% oleh udara.

Dibawah kondisi alami perbandingan udara dan air ini selalu berubah-ubah, terganung pada cuaca dan faktor lainnya. Bahan penyusun tanah yang disebut yang disebut terdahulu yakni bahan-bahan mineral, bahan organik serta air saling bercampur didalam tanah sehingga susah dipisahkan satu sama lainnya.

Mineral anorganik dalam tanah berasal dari pecahan-pecahan batu-batuan yang berukuran kecil serta jenis-jenis mineral lainnya,

merupakan sumber hara potensial dan dapat menyediakan hampir semua unsur hara kecuali nitrogen. Ukuran mineral-mineral anprganik ini sangat bervariasi dari yang berukuran kecil seperti liat sampai berukuan besar seperti pasir dan kerikil. Ukuran koloid liat sangatlah kecil, sehingga hanya dapat dilihat dengan mempergunakan

Mineral-mineral tanah ada yang mudah lapuk dan ada yang susah melapuk seperti kuarsa. Bahan organik yang belum atau sudah