TINJAUAN PUSTAKA
Tanah
Tanah merupakan lapisan permukaan bumi yang secara fisik berfungsi tempat tumbuh berkembangnya perakaran penopang tegak tumbuhnya tanaman dan penyuplai kebutuhan air dan udara, secara kimiawi berfungsi sebagai gudang dan penyuplai hara atau nutrisi (senyawa porganik dan anorganik sederhana dan unsur-unsur esensial seperti N, P,K,Ca, Mg, S, CU, Zn, Fe, Mn, B, Cl dan lain-lain), dan secara biologis 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 produktifitas tanah untuk mengehasilkan biomassa dan produksi baik tanaman pangan, obat-obatan, industry perkebunan, maupun kehutanan (Hanafiah, 2007).
Menurut Jenny(1941) 5 Faktor yang mempengaruhi Proses Pembentukan Tanah (Genesis) dan Perkembangan Tanah (Differensiasi Horison), yaitu:
1. Bahan Induk (b) = Batuan Beku, B.Sedimen, B.Metamorf, Bhn.Organik; (mempengaruhi perbedaan dari sifat kimia dan sifat fisik tanah)
2. Iklim (i) = curah hujan dan suhu (temperatur)
3. Organisme (o) atau Jasad Hidup (h) = Tumbuhan & Hewan 4. Relief (r ) atau Topografi (t) : Kecuraman Lereng
5. Waktu (w) = Tingkat Perkembangan (muda, dewasa, tua) dan Umur (dalam tahun).
Tidak semua faktor lingkungan mempunyai pengaruh yang sama dalam proses pembentukan tanah, kadang-kadang satu atau dua faktor berpengaruh lebih dominan sementara faktor yang lain mempunyai pengaruh yang minimum. Keragaman faktor-faktor lingkungan pembentukan tanah ini akan menyebabkan sifat-sifat tanah bervariasi baik ke arah vertikal maupun horizontal.
Pelapukan adalah proses alterasi dan fragsinasi batuan dan material tanah pada dan/atau dekat permukaan bumi yang disebabkan karena proses fisik, kimia dan biologi. Hasil dari pelapukan ini merupakan asal (source) dari batuan sedimen dan tanah (soil). Kiranya penting untuk ketahui bahwa proses pelapukan akan menghacurkan batuan atau bahkan melarutkan sebagian dari mineraluntuk kemudian menjadi tanah atau diangkut dan diendapkan sebagai batuan sedimen klastik. Sebagian dari mineral mungkin larut secara menyeluruh dan membentuk mineral baru (Graha, 1987)
Komposisi tanah tidak hanya tergantung pada batuan induk (asal) nya, tetapi juga dipengaruhi oleh alam, intensitas, dan lama (duration) pelapukan dan proses jenis pembentukan tanah itu sendiri.Pelapukan dipengaruhi oleh faktor iklim yang bersifat merusak. Faktor-faktor iklim yang turut menentukan adalah sinar matahari, perbedaan temperatur antara siang dan malam, keadaan musim kemarau dan musim penghujan. Pada awalnya batuan pecah dalam bentuk pecahan-pecahan batuan dan mineral-mineral penyusunnya. Selanjutnya oleh adanya air, asam dan senyawa-senyawa yang larut dalam air, pecahan-pecahan bantuan dan mineral ini menjadi lunak dan terurai ke dalam unsur-unsur penyusunnya. Dari bahan-bahan sisa penguraian dan senyawa kembali membentuk mineral-mineral baru (Foth, 1999).
Sifat Fisik Tanah Profil Tanah
Profil tanah merupakan suatu iris dan melintang pada tubuh tanah, dibuat dengan cara membuat lubang dengan ukuran panjang, dan lebar serta kedalam tertentu sesuai dengan keadaan tanah dan keperluan penelitian. Tanah merupakan tubuh alam yang terbentuk dan berkembang akibat terkena gaya-gaya alam (natural forces) Terhadap proses pembentukan mineral, serta pembentukan dan pelapukan bahan-bahan koloid (Hakim, 1982).
Pengenalan profil tanah secara lengkap meliputi sifat fisik, kimia dan biologi tanah. Pengenalan ini penting dalam hal mempelajari pembentukan dan klasifikasi tanah dengan pertumbuhan tanaman serta kemungkinan pengolahan tanah yang lebih tepat. Adapun faktor-faktor pembentuk tanah, maka potensi untuk membentuk berbagai jenis tanah yang berbeda amat besar, (Foth. 1999).
Dalam rangka penelitian tanah, kadang-kadang diperlukan deskripsi (penguatan) profil tanah. Dari pengamatan sifat-sifat tanah di lapangan serta di sokong oleh analisis contoh tanah di laboratorium yang di ambil dari tiap horizon, di dalam profil, maka dapat ditentukan jenis tanahnya. Tiap jenis tanah dan tipe tanah memiliki ciri yang khas di pandang dari tiap horizon di dalam profil atau dari sifat-sifat fisik dan kimianya. Profil tanah ialah penampang tegak/vertikal tanah di mulai dari permukaan tanah sampai lapisan induk bawah tanah. Solum tanah adalah penampang tanah di mulai dari horizon A hingga horizon B. Terdapat horizon-horizon pada tanah-tanah yang memiliki perkembangan genetis menyugestikanbahwa beberapa proses tertentu, umumnya terdapat dalam perkembangan pembentukan profil tanah, (Gobenhog, 1994).
Pembentukan lapisan atau perkembangan horizon dapat membangun tubuh alam yang di sebut tanah. Tiap tanah di cirikan oleh susunan horizon tertentu. Secara umum dapat di sebutkan bahwa setiap profil tanah terdiri atas dua atau lebih horizon utama. Tiap horizon dapat dibedakan berdasarkan warna, tekstur, struktur dan sifat morfologis lainnya, (Pairunan,1985).
Dilihat dari dekat susunan tanah itu terdiri dari beberapa lapisan yang kira-kira paralel dengan permukaan tanah dan disebut horizon-horizon, yaitu horizon A, B, C. Lapisan yang paling atas biasanya berwarna lebih gelap atau kehitaman, lebih subur, gembur, merupakan tempet pengolahan tanah dan disebut lapisan tanah atas (top soil) atau lapisan olah. Tebal lapisan ini 0-25 cm. Lapisan tanah yang langsung dibawahnya dan langsung di atas lapisan bahan induk (horizon C) disebut lapisan tanah bawah (sub soil). Lapisan ini lebih tebal dari lapisan tanah atas dan biasanya dibagi lagi ke dalam beberapa lapisan. Warnanya lebih muda dan lebih terang, lebih padat, sedang kandungan bahan organiknya lebih sedikit (Buckman dan Brady, 1982).
Setiap vertikal tanah berdiferensiasi membentuk horizon - horizon (lapisan - lapisan) yang berbeda - beda baik dalam morfologis seperti ketebalan dan warnanya, maupun karakteristik fisik, kimiawi, dan biologis masing - masingnya sebagai konsekuensi bekerjanya faktor - faktor lingkungan terhadap : (1) bahan induk asalnya maupun (2) bahan - bahan eksternal, berupa bahan - bahan organik sisa biota yang hidup diatasnya dan mineral non bahan induk (Hanafiah, 2005).
Tanah terdiri dari lapisan berbeda horisontal, pada lapisan yang disebut horizon. Mulai dari bahan yang kaya organik lapisan atas (humus dan tanah) sampai ke lapisan yang rocky (lapisan tanah sebelah bawah, dan regolith
bedrock).
- Horizon O - Bagian atas, lapisan tanah organik, yang terdiri dari humus daun dan alas (decomposed masalah organik).
- Horizon A - Juga disebut lapisan tanah, yang ditemui di bawah cakrawala O dan E di atas cakrawala. Bibit akar tanaman tumbuh dan berkembang dalam lapisan warna gelap. Itu terdiri dari humus (decomposed masalah organik) dicampur dengan partikel mineral.
- Horizon E- Ini eluviation (leaching) adalah lapisan warna terang dalam hal ini adalah lapisan bawah dan di atas A Horizon B Horizon. Hal ini terdiri dari pasir dan lumpur, setelah kehilangan sebagian besar dari tanah liat dan mineral sebagai bertitisan melalui air tanah (dalam proses eluviation).
- Horizon B- Juga disebut lapisan tanah sebelah bawah ini adalah lapisan bawah dan di atas E Horizon C Horizon. Mengandung tanah liat dan mineral deposit (seperti besi, aluminium oxides, dan calcium carbonate) yang diterima dari lapisan di atasnya ketika mineralisasi bertitisan air dari tanah di atas. - Horizon C - Juga disebut regolith: di lapisan bawah dan di atas Horizon B R Horizon. Terdiri dari sedikit rusak bedrock-up. Tanaman akar tidak menembus ke dalam lapisan ini, sangat sedikit bahan organik yang ditemukan di lapisan ini. - Horizon R- The unweathered batuan (bedrock) yang lapisan bawah semua lapisan lainnya.
(Darmawijaya, 1990).
Horison bawah permukaan terletak di bawah permukaan tanah, meskipun di beberapa daerah sebagian horizon-horizon bawah permukaan tanah terbentuk dari lapisan bahan organik. Horizon bawah permukaan terbentuk karena adanya
proses trunkasi dari permukaan tanah. Beberapa horizon ini dari horizon B, sebagian lagi berasal dari horizon B yang terbentuk bukan dari pembentukan tanah dan merupakan sebagian dari horizon A (Soil Survey Staff, 1975).
Horizon-horizon bawah penciri dalam klasifikasi tanah adalah sebagai berikut:
- Horizon agrik : Horizon yang terdapat di bawah lapisan olah, terdapat akumulasi debu, liat, dan humus.
- Horizon albik : Horizon berwarna pucat (horizon A2), warna dengan value lembab › 5.
- Horizon argillik : Horizon penimbunan liat adalah horizon B yang paling sedikit 1.2 kali lebih banyak daripada liat di atasnya, terdapat selaput liat.
- Horizon kambik : Adanya argillik, lemah atau spodik, tetapi tidak memenuhi syarat untuk kedua horizon tersebut.
- Horizon kalsik : Tebal 15 cm atau lebih, mengandung CaCo3 atau MgCo3. - Horizon natrik : Horizon argillik yang banyak mengandung Natrium. - Horizon gipsik : Horizon yang banyak mengadung gipsum (CaSo4). - Horizon oksik : Tebal 30 cm atau lebih, KTK ‹ 16 me/100g liat.
- Horizon spodik : Horizon illuviasi seskuioksida bebas dan bahan organik. - Horizon kandik : Seperti argillik tetapi KTK ‹ 16 me/100g liat.
- Horizon petrokalsik : Horizon kalsik yang mengeras.
- Horizon sombrik : Horizon berwarna gelap, sifat-sifat seperti epipedon umbrik, terjadi iluviasi humus tanpa Al dan tidak terletak di bawah horizon albik.
- Horizon sulfurik : Horizon yang banyak mengandung sulfat masam (cat clay), pH ‹ 3.5 terdapat karatan, terdiri dari jarosit.
- Horizon petrogipsik : Horizon gipsik yang mengeras.
- Horizon salik : Tebal 15 cm atau lebih, banyak mengandung garam-garam sekunder yang mudah larut.
(Hasibuan, 2006).
Tekstur Tanah
Tekstur tanah menunjukkan perbandingan butir-butir pasir (diameter 2,00 - 0,05 mm), debu (0,005 - 0,02 mm) dan liat (<0,002 mm) di dalam tanah. Tekstur tanah adalah sifat tanah yang sangat penting yang mempengaruhi sifat kimia, fisika dan biologi tanah yang berguna bagi penetrasi akar dan kemampuan pengikatan air oleh tanah (Arsyad. 1989).
Menurut Haridjadja (1980) tekstur tanah adalah distribusi besar butir-butir tanah atau perbandingan secara relatif dari besar butir-butir tanah. Butir-butir tersebut adalah pasir, debu dan liat. Gabungan dari ketiga fraksi tersebut dinyatakan dalam persen dan disebut sebagai kelas tekstur. Pada umumnya tanah asli merupakan campuran dari butiran-butiran yang mempunyai ukuran yang berbeda-beda (Braja 1993).
Tekstur tanah menunjukkan kasar halusnya tanah. Kelas tekstur tanah dikelompokkan berdasarkan perbandingan banyaknya butir-butir pasir, debu dan liat. Tanah-tanah yang bertekstur pasir mempunyai luas permukaan yang kecil sehingga sulit menyerap (menahan) air dan unsur hara. Tanah-tanah bertekstur liat mempunyai luas permukaan yang besar sehingga kemampuan menahan air dan menyediakan unsur hara tinggi (Hardjowigeno, 1985).
Dalam sistem klasifikasi tanah berdasarkan tekstur, tanah diberi nama atas dasar komponen utama yang dikandungnya, misalnya lempung berpasir (sandy
clay), lempung berlanau (silty clay), dan seterusnya (Braja 1993). Terdapat hubungan yang erat antara tekstur tanah dengan sifat-sifat tanah yang lain, seperti kapasitas tukar kation (KTK), porositas, kecepatan infiltrasi dan permeabilitas (Soedarmo dan Prayoto 1985). Komposisi ketiga fraksi tanah akan menentukan sifat-sifat fisika, fisika-kimia dan kimia tanah. Sebagai contoh, besarnya lapangan pertukaran dari ionion di dalam tanah amat ditentukan oleh tekstur tanah (Hakim et al, 1986).
Sifat fisik dan kesuburan tanah sanggat dipengaruhi oleh tekstur tanah. Dari segi fisis tanah, tekstur berperan pada struktur, rumah tangga, air dan udara serta suhu tanah. Dalam segi kesuburan, tekstur memegang peranan penting dalam pertukaran ion, sifat penyangga, kejenuhan basa dan sebagainya. Fraksi liat merupakan fraksi yang paling aktif sedangkan kedua fraksi yang lain disebut kurang aktif (Haridjadja 1980).
Braja (1993) menyatakan bahwa kelas tekstur dapat ditetapkan dengan menggunakan diagram segi tiga tekstur menurut USDA dalam Gambar 1. Sistem ini didasarkan pada ukuran batas dari butiran tanah yang meliputi:
a. Pasir : butiran dengan diameter 2.0 s.d. 0.05 mm b. Debu : butiran dengan diameter 0.05 s.d. 0.002 mm c. Liat: butiran dengan diameter lebih kecil dari 0.002 mm
Gambar 1. Diagram segitiga tekstur tanah dan sebaran besaran butiran Fraksi pasir terdiri dari pecahan-pecahan batu dengan berbagai ukuran dan bentuk. Butiran-butiran pasir hampir selalu terdiri dari satu macam zat mineral, terutama kwartz (Wesley 1973). Partikel-partikel pasir memiliki ukuran yang jauh lebih besar dan memiliki luas permukaan yang kecil (dengan berat yang sama) bandingkan dengan partikel-partikel debu dan liat. Oleh karena luas permukaan pasir adalah kecil, maka peranannya dalam ikut mengatur sifat-sifat kimia tanah adalah kecil sekali. Disamping itu, disebabkan fraksi pasir itu memiliki luas permukaan yang kecil, tetapi memiliki ukuran yang besar, maka fungsiutamanya adalah sebagai penyokong tanah dalam disekelilingnya terdapat partikel debu dan liat yang lebih aktif. Kecuali terdapat dalam jumlah yang lebih kecil, maka jika semakin tinggi persentase pasir dalam tanah, makin banyak ruang pori-pori diantara partikel tanah semakin dapat memperlancar gerakan udara dan air (Hakim et al,1986).
Debu merupakan bahan peralihan antara liat dan pasir halus. Fraksi ini kurang plastis dan lebih mudah ditembus air daripada liat dan memperlihatkan
sifat dilatasi yang tidak terdapat pada liat. Luas pernukaan debu lebih besar dari luas permukaan pasir per gram, tingkat pelapukan debu dan pembebasan unsur-unsur hara untuk diserap akar lebih besar dari pasir. Partikel-partikel debu terasa licin sebagai tepung dan kurang melekat. Tanah yang mengandung fraksi debu yang tinggi dapat memegang air tersedia untuk tanaman (Hakim 1986).
Fraksi liat pada kebanyakan tanah terdiri dari mineral-mineral yang berbeda-beda komposisi kimianya dan sifat-sifat lainnya dibandingkan dengan debu dan pasir. Fraksi liat memiliki luas permukaan yang besar. Di dalam tanah molekul-molekul air mengelilingi partikel-partikel liat berbentuk selaput tipis, sehingga jumlah liat akan menentukan kapasitas memegang air dalam tanah. Permukaan liat dapat mengadsorbsi sejumlah unsur-unsur hara dalam tanah. Dengan denikian liat yang permukaannya bermuatan negatif dianggap sebagai penyimpan air dan makanan tanaman. Liat terdiri dari butiran-butiran yang sanggat kecil dan menunjukkan sifat plastisitas dan kohesi. Kohesi menunjukkan kenyataan bahwa bagian-bagian bahan itu melekat satu sama lainnya, sedangkan plastisitas adalah sifat yang memungkinkan bentuk bahan itu dirubah-rubah tanpa perubahan isi atau tanpa kembali ke bentuk asalnya, dan tanpa terjadi retakan atau terpecah-pecah (Wesley, 1973).
Dalam penetapan tekstur tanah ada tiga jenis metode yang biasa digunakan yaitu metode feeling yang dilakukan berdasarkan kepekaan indra perasa (kulit jari jempol dan telunjuk), metode pipet atau biasa disebut dengan metode kurang teliti dan metode hydrometer atau disebut dengan metode lebih teliti yang didasarkan pada perbedaan kecepatan jatuhnya partikel-partikel tanah di dalam air dengan asumsi bahwa kecepatan jatuhnya partikel yang berkerapatan
sama dalam suatu larutan akan meningkat secara linear apabila radius partikel bertambah secara kuadratik (Hardjowigeno, 1985).
Struktur Tanah
Menurut Haridjadja (1980) struktur tanah adalah susunan butiran tanah secara alami menjadi agregat dengan bentuk tertentu dan dibatasi oleh bidang-bidang dan Hardjowigeno (1995) mendefinisikan struktur tanah sebagai gumpalan kecil dari butiran-butiran tanah. Gumpalan struktur ini terjadi karena butir-butir pasir, debu dan liat terikat satu sama lain olehsuatu perekat seperti bahan organik, oksida-oksida besi dan lain-lain. Gumpalan-gumpalankecil ini mempunyai bentuk, ukuran, dan kemantapan (ketahanan) yang berbeda-beda
Struktur tanah merupakan sifat fisik tanah yang menggambarkan susunan keruangan partikel-partikel tanah yang bergabung satu dengan yang lain membentuk agregat. Dalam tinjauan morfologi, struktur tanah diartikan sebagai susunan partikel-partikel primer menjadi satu kelompok partikel (cluster) yang disebut agregat, yang dapat dipisah-pisahkan kembali serta mempunyai sifat yang bebeda dari sekumpulan partikel primer yang tidak teragregasi. Dalam tinjauan edafologi, sejumlah faktor yang berkaitan dengan struktur tanah jauh lebih penting dari sekedar bentuk dan ukuran agregat. Dalam hubungan tanah-tanaman, agihan ukuran pori, stabilitas agregat, kemampuan teragregasi kembali saat kering, dan kekerasan (hardness) agregat jauh lebih penting dari ukuran dan bentuk agregat itu sendiri (Handayani dan Sudarminto, 2002).
De Boodt (1978) menyatakan bahwa struktur tanah berpengaruh terhadap gerakan air, gerakan udara, suhu tanah, dan hambatan mekanik perkecambahan biji serta penetrasi akar tanaman. Karena kompleksnya peran struktur, maka
pengukuran struktur tanah didekati dengan sejumlah parameter. Beberapa parameter tersebut antara lain bentuk dan ukuran agregat, agihan ukuran agregat, stabilitas agregat, persentase agregat, porositas (BV, BJ), agihan ukuran pori, dan kemampuan menahan air.
Menurut Utomo dan Dexter (1982) menyatakan bahwa macam macam struktur tanah adalah sebagai berikut:
1. Struktur tanah berbutir (granular): Agregat yang membulat, biasanyadiameternya tidak lebih dari 2 cm. Umumnya terdapat pada horizon A yang dalam keadaan lepas disebut “Crumbs” atau Spherical. 2. Kubus (Bloky): Berbentuk jika sumber horizontal sama dengan sumbu
vertikal. Jika sudutnya tajam disebut kubus (angular blocky) dan jika sudutnya membulat maka disebut kubus membulat (sub angular blocky). Ukuranya dapat mencapai 10 cm.
3. Lempeng (platy): Bentuknya sumbu horizontal lebih panjang dari sumbu vertikalnya. Biasanya terjadi pada tanah liat yang baru terjadi secara deposisi (deposited).
4. Prisma: Bentuknya jika sumbu vertikal lebih panjang dari pada sumbu horizontal. Jadi agregat terarah pada sumbu vertikal. Seringkali mempunyai 6 sisi dan diameternya mencapai 16 cm. Banyak terdapat pada horizon B tanah berliat. Jika bentuk puncaknya datar disebut prismatik dan membulat disebut kolumner
Selanjutnya Tanah yang partikel-partikelnya belum tergabung, terutama yang bertekstur pasir disebut tanpa struktur atau bertekstur lepas, sedangkan tanah yang bertekstur liat terlihat massif (padu tanpa ruang pori, yang lembek jika basah
dan kering jika kering) atau apabila dilumat dengan air membentuk pasta. Tanah yang bertekstur baik akan mempunyai drainase dan aerase yang baik pula, sehingga lebih memudahkan sistem perakaran tanaman untuk berpenetrasi dan mengapsorbsi hara dan air sehingga pertumbuhan dan produksi menjadi lebih baik. Dilapangan struktur tanah sendiri dideskripsikan menurut:
1. Tipe, indikator bentuk dan susunan ped, yaitu bulat, lempeng, balok, dan prisma
2. Kelas, indikator bentuk struktur yang terbentuk dari ped-ped penyusunnya menghasilkan tujuh tipe struktur tanah.
3. Gradasi, indikator derajat agregasi, atau perkembangan struktur yang dibagi menjadi:
a) Tanpa struktur, jika agregasi tidak terlihat atau terbatas, tidak jelas atau berbaur dengan batas-batas alamiah
b) Lemah, jika ped sulit terbentuk tetapi terliahat
c) Sedang, jika ped dapat terbentuk dengan baik, tanah lama dan jelas, tetapi tak jelas pada tanah utuh
d) Kuat, jika ped kuat, pada tanah utuh jelas terlihat dan antar ped terikat lemahnamun tahan jika dipindahkan dan hanya terpisah apabila tanah terganggu
(Hanafiah, 2005).
Umumnya tanah yang dikehendaki tanaman adalah tanah yang berstruktur remah dengan perbandingan bahan padat dan pori seimbang. Struktur tanah, terutama mengandung debu dan lempung. Keduanya berpengaruh pada pertumbuhan akar dan tanaman akan tetapi pengaruh struktur tersebut secara tidak
langsung yaitu melalui pengaruhnya terhadap pemampatan, kadar lengas, dan temperatur tanah (Kohnke, 1968).
Warna Tanah
Hanafiah (2005) mengungkapkan bahwa warna tanah merupakan: (1) sebagai indikator dari bahan induk untuk tanah yang beru berkembang, (2) indikator kondisi iklim untuk tanah yang sudah berkembang lanjut, dan (3) indikator kesuburan tanah atau kapasitas produktivitas lahan.
Secara umum dikatakan bahwa: makin gelap tanah berarti makin tinggi produktivitasnya, selain ada berbagai pengecualian, namun secara berurutan sebagai berikut: putih, kuning, kelabu, merah, kekelabuan, coklat-kemerahan, coklat, dan hitam. Kondisi ini merupakan integrasi dari pengaruh: (1) kandungan bahan organik yang berwarna gelap, makin tinggi kandungan
bahan organik suatu tanah maka tanah tersebut akan berwarna makin gelap, (2) intensitas pelindihan (pencucian dari horison bagian atas ke horison bagian
bawah dalam tanah) dari ion-ion hara pada tanah tersebut, makin intensif proses pelindihan menyebabkan warna tanah menjadi lebih terang, seperti pada horison eluviasi, dan
(3) kandungan kuarsa yang tinggi menyebabkan tanah berwarna lebih terang. Menurut Hardjowigeno (1992) bahwa warna tanah berfungsi sebagai penunjuk dari sifat tanah, karena warna tanah dipengaruhi oleh beberapa faktor yang terdapat dalam tanah tersebut. Penyebab perbedaan warna permukaan tanah umumnya dipengaruhi oleh perbedaan kandungan bahan organik. Makin tinggi kandungan bahan organik, warna tanah makin gelap. Sedangkan dilapisan bawah, dimana kandungan bahan organik umumnya rendah,
warna tanah banyak dipengaruhi oleh bentuk dan banyaknya senyawa Fe dalam tanah. Di daerah berdrainase buruk, yaitu di daerah yang selalu tergenang air, seluruh tanah berwarna abu-abu karena senyawa Fe terdapat dalam kondisi reduksi (Fe2+). Pada tanah yang berdrainase baik, yaitu tanah yang tidak pernah terendam air, Fe terdapat dalam keadaan oksidasi (Fe3+) misalnya dalam senyawa Fe2O3 (hematit) yang berwarna merah, atau Fe2O3. 3H2O (limonit) yang berwarna kuning cokelat. Sedangkan pada tanah yang kadang basah dan kadang-kadang kering, maka selain berwarna abu-abu (daerah yang tereduksi) didapat pula becak-becak karatan merah atau kuning, yaitu di tempat-tempat dimana udara dapat masuk, sehingga terjadi oksidasi besi ditempat tersebut. Keberadaan jenis mineral kwarsa dapat menyebabkan warna tanah menjadi lebih terang.
Menurut Hardyatmo (1992) bahwa intensitas warna tanah dipengaruhi tiga faktor berikut: (1) jenis mineral dan jumlahnya, (2) kandungan bahan organik tanah, dan (3) kadar air tanah dan tingkat hidratasi. Tanah yang mengandung mineral feldspar, kaolin, kapur, kuarsa dapat menyebabkan warna putih pada tanah. Jenis mineral feldspar menyebabkan beragam warna dari putih sampai merah. Hematit dapat menyebabkan warna tanah menjadi merah sampai merah tua. Makin tinggi kandungan bahan organik maka warna tanah makin gelap (kelam) dan sebaliknya makin sedikit kandungan bahan organik tanah maka warna tanah akan tampak lebih terang. Tanah dengan kadar air yang lebih tinggi atau lebih lembab hingga basah menyebabkan warna tanah menjadi lebih gelap (kelam). Sedangkan tingkat hidratasi berkaitan dengan kedudukan terhadap permukaan air tanah, yang ternyata mengarah ke warna reduksi (gleisasi) yaitu warna kelabu biru hingga kelabu hijau.
Permeabilitas Tanah
Jamulya dan Suratman Woro Suprodjo (1983), mengemukakan bahwa permeabilitas adalah cepat lambatnya airmerembes ke dalam tanah baik melalui pori makro maupun pori mikro baik ke arah horizontal maupun vertikal. Tanah adalah kumpulan partikel padat dengan rongga yang saling berhubungan. Rongga ini memungkinkan air dapat mengalir di dalam partikel melalui rongga dari satu titik yang lebih tinggi ke titik yang lebih rendah. Sifat tanah yang memungkinkan air melewatinya pada berbagai laju alir tertentu disebut permeabilitas tanah. Sifat ini berasal dari sifat alami granular tanah, meskipun dapat dipengaruhi oleh faktor lain (seperti air terikat di tanah liat). Jadi, tanah yang berbeda akan memiliki permeabilitas yang berbeda.
Koefisien permeabilitas terutama tergantung pada ukuran rata-rata pori yang dipengaruhi oleh distribusi ukuran partikel, bentuk partikel dan struktur tanah. Secara garis besar, makin kecil ukuran partikel, makin kecil pula ukuran pori dan makin rendah koefisien permeabilitasnya. Berarti suatu lapisan tanah berbutir kasar yang mengandung butiran-butiran halus memiliki harga k yang lebih rendah dan pada tanah ini koefisien permeabilitas merupakan fungsi angka pori. Kalau tanahnya berlapis-lapis permeabilitas untuk aliran sejajar lebih besar dari pada permeabilitas untuk aliran tegak lurus. Lapisan permeabilitas lempung yang bercelah lebih besar dari pada lempung yang tidak bercelah (unfissured) (Hakim, 1982).
Menurut N.Suharta dan B. H Prasetyo (2008) faktor-faktor yang mempengaruhi permeabilitas adalah sebagai berikut:
1. Tekstur tanah
Tekstur tanah adalah perbandingan antara pasir, liat, dan debu yang menyusun suatu tanah. Tekstur sangat berppengaruh pada permeabilitas. Apabila teksturnya pasir maka permeabilitas tinggi, karena pasir mempunyai pori-pori makro. Sehingga pergerakan air dan zat-zat tertentu bergerak dengan cepat.
2. Struktur tanah
Struktur tanah adalah agregasi butiran primer menjadi butiran sekunder yang dipisahkan oleh bidang belah alami. Tanah yang mempunyai struktur mantap maka permeabilitasnya rendah, karena mempunyai pori-pori yang kecil. Sedangkan tanah yang berstruktur lemah, mempunyai pori besar sehingga permeabilitanya tinggi.(Semakin kekanan semakin rendah)
3. Porositas
Permeabilitas tergantung pada ukuran pori-pori yang dipengaruhi oleh ukuran partikel, bentuk partikel, dan struktur tanah. Semakin kecil ukuran partikel, maka semakin rendah permeabilitas.
4. Viskositas cairan
Viskositas merupakan kekentalandari suatu cairan. Semakin tinggi viskositas, maka koefisien permeabilitas tanahnya akan semakin kecil.
5. Gravitas
Gaya gravitasi berpengaruh pada kemampuan tanah untuk mengikat air. Semakin kuat gaya gravitasinya, maka semakin tinggi permeabilitanya.
6. BI dan BJ
Jika BI tinggi, maka kepadatan tanah juga tinggi, sehingga permeabilitasnya lambat atau rendah
Gangguan Pada Tanah
Permasalahan yang akhir-akhir ini ditemui adalah menurunnya fungsi dan potensi hutan seiring dengan makin berkurangnya luasan yang dapatdipertahankan. Berbagai aktivitas manusia dilakukan untuk mengubah fungsihutan secara ekologis menjadi pemanfaatan lahan secara ekonomis. Terdapatbeberapa faktor yang menyebabkan perusakan hutan, namun umumnya faktor-faktor tersebut berkaitan erat dengan praktek-praktek pembangunan dengan sistem
produksi yang tidak berkelanjutan. Kerusakan hutan pada umumnya diakibatkanoleh penebangan besar-besaran dan pembukaan lahan untuk perkebunan,transmigrasi maupun pertambangan. Hal ini tentu saja akan menimbulkanfenomena baru bagi kawasan yang selama ini menggantungkan pada keberadaanhutan (Baiquni dan Susilawardani, 2002)
Deforestasi Hutan merupakan penurunan luas hutan baik secara kualitas dan kuantitas. Deforestasi secara kualitas berupa penurunan ekosistem flora dan fauna yang terdapat pada hutan tersebut. Deforestasi secara kuantitas (sangat jelas) berupa penurunan luas hutan. Dapat disebutkan bahwa Deforestasi adalah perubahan secara permanen dari areal berhutan menjadi tidak berhutan yang diakibatkan oleh kegiatan manusia. Sedangkan Degradasi hutan adalah penurunan kuantitas tutupan hutan dan stok carbon selama periode tertentu yang diakibatkan
oleh kegiatan manusia. Perusakan hutan tidak sekedar berarti kehilangan keindahan dan poduk yang dihasilkannya. Mutu air juga terpengaruh. Karena pepohonan hilang, humus juga hilang, akibatnya air hujan tidak lagi meresap kedalam tanah tetapi langsung mengalir, sehingga air bawah tanah tidak diganti. Permukaan tanah juga terbawa oleh air. Tanah subur ini akhirnya mengendap di parit dan sungai(Nawir,et.al.,2008).
Kerusakan tanah dapat disebabkan oleh beberapa hal, antara lain sebagai berikut:
a. Kerusakan hutan
Hutan yang rusak dapat mengakibatkan kurangnya daya serapan tanah serta mengurangi kemampuan tanah dalam menampung air, sehingga tanah akan mudah mengalami erosi.
b. Erosi
Pergerakan tanah dapat disebabkan oleh air hujan, misalnya tanah labil yang ada di pinggir-pinggir sungai apabila tertimpa hujan lebat akan lepas dan jatuh ke sungai. Erosi dapat juga di sebut pengikisan atau kelongsoran, dan merupakan proses penghanyutan tanah oleh desakan-desakan kekuatan air atau angin,baik yang berlangsung secara alamiah ataupun sebagai akibat
tindakan/ perbuatan manusia.
c. Kehilangan unsur hara dan bahan organik dari daerah perakaran
Kehilangan hara atau bahan organik dari daerah perakaran terjadi karena tanaman mengambil hara dan bahan organik tersebut secara berlebihan tanpa diimbangi dengan pemasukan (pemupukan).
d. Tersingkapnya unsur beracun ke daerah perakaran
Unsur hara yang mengalami proses oksidasi-reduksi dalam tanah bisa berubah menjadi unsur yang dapat menguap ke udara. Unsur yang tidak berbahaya bisa berubah menjadi senyawa yang mematikan tanaman. Mineral pirit (FeS2) yang berada di lapisan bawah tanah gambut dapat teroksidasi bila didrainase secara berlebihan, sehingga meracuni akar tanaman.
e. Terkumpulnya garam di daerah perakaran (salinisasi). F Penjenuhan tanah oleh air (waterlogging).
Air yang menggenang berpengaruh buruk terhadap perakaran tanaman karena menghambat sirkulasi udara ke dalam tanah. Keadaan kekurangan udara kemudian akan menyebabkan perubahan keseimbangan hara tanah dan mikroba di sekitar perakaran, sehingga akan berdampak negatif terhadap kesuburan tanah dan dapat mengubah sifat-sifat fisik tanah yang berperan dalam menjaga stabilitas agregat tanah. Kekurangan udara akan
menurunkan kemampuan tanaman dalam menyerap unsur hara. (Bachri, 1995)
Restorasi Sifat Fisik Tanah
Menurut Adinugroho (2009) tindakan perbaikan kondisi sifat fisik tanah yang dapat dilakukan diantaranya adalah :
Apabila tanah kompak maka perlu dilakukan ripping (penggemburan) sehingga tanah menjadi remah, atau juga dapat dengan menambahkan
Adanya genangan akan menghambat pertumbuhan tanaman, akar tanaman menjadi busuk dan mati sehingga diperlukan pembuatan drainage sehingga tanaman tidak tergenang.
Upaya perbaikan terhadap sifat tanah adalah dalam pemantapan agregat tanah yang memiliki tekstur lepas dengan menggunakan polimer organik. Polyacrilamide (PAM) berberat molekul tinggi dan bermuatan negatif sedang mampu memantapkan permukaan tanah, menurunkan run-of dan erosi. Rehabilitasi tanah terdegradasi dapat ditinjau dari sifat tanah yang mengalami penurunan dan diupayakan dilakukan perbaikan dengan menggunakan amelioran. Bentuk degradasi tanah yang terpenting di kawasan Asia antara lain adalah erosi tanah, degradasi sifat kimia berupa penurunan bahan organik tanah dan pencucian unsur hara (Firmansyah, 2003).
