Buku Ajar Dasar-dasar Ilmu Tanah Edisi 2012

5/24/2018 Buku Ajar Dasar-dasar Ilmu Tanah Edisi 2012

1/158

HIBAH PENULISAN BUKU AJAR

DASAR DASAR ILMU TANAH(141G2103)

Oleh:

PROF. DR. IR. MUSLIMIN MUSTAFA, M.Sc. (NIDN: 001714302) ASMITA AHMAD, ST.MSi. (NIDN: 0016127304)

MUH. ANSAR, SP.MSi. (NIDN:0003057302)

IR. MASYHUR SYAFIUDDIN (NIDN: 0031125911)

PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI JURUSAN ILMU TANAH FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS HA

SANUDDIN MAKASSAR2012

Modul Pembelajaran Dasar Dasar Ilmu Tanah 1

HALAMAN PENGESAHAN

HIBAH PENULISAN BUKU AJAR BAGI TENAGA AKADEMIK UNIVERSITAS HASANUDDIN 2012

Judul : Dasar Dasar Ilmu Tanah

Nama Lengkap : Prof. Dr Ir Muslimin Mustafa, M.Sc. NIP: 194311171966101001

Pangkat/Golongan : Pembina Utama Madya / IV d


2/158

Jurusan : Ilmu Tanah

Makassar, 19 November 2012

Mengetahui :Ketua Jurusan Ilmu Tanah Penanggungjawab Penulisan,

(DR Ir Burhanuddin Rasyid, MSc.) (Prof. Dr Ir Muslimin Mustafa, M. Sc) NIP. 196312291990021001 NIP. 194311171966101001

Mengetahui,Dekan Fakultas Pertanian

(Prof. DR Yunus Musa, MSc.) NIP. 195412201983031001


KATA PENGANTAR

Buku pengajaran Dasar-Dasar Ilmu Tanah ini disusun sebagai bahan untukmemahami pengetahuan dasar tentang tanah secara umum, yang meliputi; tanah sebagai bagian dari litosfer, pembentukan tanah dan prosesnya serta faktor-faktor yang mempengaruhi pembentukan tanah tersebut. Dasar-Dasar Ilmu Tanah merupakan mata kuliah wajib bagi mahasiswa Fakultas Pertanian, karena menjelaskan dan membahas tentang tanah sebagai media pertumbuhan tanaman. Dalam proses pembentukan tanah, buku pengajaran Dasar-Dasar Ilmu Tanah ini memberikan penjelasan tentang peran faktor fisik, biologi, kimia dalam pembentukan tanah seperti perubahan iklim, temperatur, curah hujan serta mikroba dalam tanah. Pembahasan-pembahasan pokok serta kaitan antara setiap faktor pembentukan tanah tersebut


3/158

akan memberikan pengertian tentang tanah sebagai media tumbuh tanaman.

Berdasarkan pokok bahasan yang disampaikan maka diharapkan agar mahasiswa pertanian yang memahami proses pembentukan tanah tersebut dapat memiliki pemahaman tentang tanah sebagai media pertumbuhan tanaman.

Materi bahasan dalam buku ajar ini akan merupakan dasar pemahaman untuk beberapa mata kuliah lanjutan yang berhubungan dengan tanah sebagai media tumbuh tanaman, seperti agrohidrologi, fisika tanah, kimia tanah, biologi tanah dan konservasi tanah dan air.

Pokok-pokok bahasan dalam buku ajar ini sebagian besar bersumber dari bahan-bahan perkuliahan selama ini yang disempurnakan sesuai dengan literatur yang terkait. Buku ajar ini merupakan hasil revisi dari buku ajar yang telah diterbitkan pada tahun 2009. Revisi ini dilakukan guna meningkatkan kualitas buku ajar serta menambah khazanah membelajaran bagi mahasiswa.Para penyusun menyadari bahwa masih banyak kekurangan, serta keterbatasan pokok bahasan yang diuraikan dalam buku ajar ini. Koreksi dan


komentar serta usulan perbaikan buku ajar ini sangat kami harapkan.Atas perhatiannya kami mengucapkan terima kasih.

Makassar, 19 November 2012

Tim Penyusun


4/158


RINGKASAN

Tanah memiliki kemampuan memberikan makanan air, maupun udara sehingga tanaman d

apat hidup dan tumbuh. Berdasarkan fakta tersebut, maka tanah didefenisikan sebagai bahan atau massa yang terdiri dari mineral dan bahan organik yang mendukung pertumbuhan tanaman di permukaan bumi. Tanah terdiri dari partikel-partikel batuan, bahan organik, mahluk hidup, udara dan air.

Tanah merupakan sistem 3 fase, yaitu padat, cair dan gas yang selalu mengalami dinamisasi dalam kondisi seimbang. Dipandang dari sisi pedologi, tanah adalah suatu benda alam yang dinamis dan tidak secara khusus dihubungkan dengan pertumbuhan tanaman. Tanah yang dipelajari dalam hubungannya dengan pertumbuhan tanaman disebut edaphologi.

Tanah yang terbentuk dari berbagai proses fisik, kimia dan biologi menghasilkanlapisan-lapisan yang berbeda dari suatu tempat ke tempat lainnya baik sifat fis

ik, kimia maupun sifat biologinya. Dalam istilah tanah, lapisan tersebut dikenal dengan nama horison. Penampakan vertikal dari tanah yang terdiri atas horison-horison disebut profil tanah. Cepat atau lambatnya pembentukan horison- horison tanah dipengaruhi oleh faktor-faktor pembentuk tanah, yaitu: bahan induk, iklim, biota, topografi dan waktu.

Fraksi anorganik tanah terdiri dari fragmen batuan dan mineral dengan berbagaiukuran dan susunan. Berdasarkan ukuran, dikenal fraksi utama yaitu : kerikil (>2 mm); pasir (2,0 0,05 mm); debu (0,05-0,002 mm) dan liat (


5/158

:1,2:1 dan 2:2), mineral besi oksida dan aluminium oksida, serta mineral primer yang resisten (kuarsa dan mika).

Perbedaan ukuran fraksi tanah dan kandungan bahan mineral serta bahan organik tanah menyebabkan setiap tanah di dunia memiliki perbedaan sifat baik secara fisik, kimia dan biologi. Cirri-ciri fisik yang yang sangat penting dalampengamatan dan penelitian tanah adalah warna, tekstur dan struktur. Ketiga hal


tersebut dapat menceritakan proses-proses yang mempengaruhi kondisi tanah pada saat terbentuk.

Air mempunyai fungsi yang penting dalam tanah, antara lain pada proses pelapukanmineral dan bahan organik tanah, yaitu reaksi yang mempersiapkan hara larut bagi pertumbuhan tanaman. Selain itu, air juga berfungsi sebagai media gerak hara ke akar-akar tanaman. Akan tetapi, jika air terlalu banyak tersedia, hara-hara dapat tercuci dari daerah-daerah perakaran atau bila evaporasi tinggi, garam-garamterlarut mungkin terangkat kelapisan tanah atas. Air yang berlebihan juga membatasi pergerakan udara dalam tanah, merintangi akar tanaman memperoleh O2 sehing

ga dapat mengakibatkan tanaman mati. Setiap tanah mempunyai kadar air tanah kering udara, kadar air kapasitas lapang, dan kadar air maksimum yang berbeda-beda. Kadar air di dalam tanah dipengaruhi oleh tekstur dan struktur tanah,kandungan bahan organik, kedalaman solum, iklim, tumbuhan, senyawa kimiawi garam- garaman, pupuk dan bahan amelioran.

Kandungan bahan mineral dan bahan organik tanah yang berukuran sangat halus (koloid tanah) sangat mempengaruhi sifat kimia tanah, utamanya pH, kapasitas tukar kation (KTK) dan kejenuhan basa, Partikel-partikel koloid yang sangat halus yangdikenal sebagai mikro sel pada umumnya bermuatan negatif, sehingga ion-ion yangbermuatan positif akan tertarik dan membentuk lapisan ganda ion (ionic double layer).

Semua zat-zat organik dalam tanah, hidup atau mati, segar atau melapuk, senyawasederhana atau yang kompleks, merupakan bagian dari bahan organik yang terdapatdi tanah. Binatang-binatang, demikian juga akar-akar tanaman yang hidup dalam tanah tidak dimasukkan dalam definisi ini. Pada pihak lain, bakteri-bakteri, cendawan dan mikroba hidup dimasukkan sebagai bagian dari bahan organik karena alasan sederhana yaitu disebabkan tidak mungkin memisahkannya dari bahan organik lainnya dalam tanah. Bahan organik sangat penting peranannya di dalam tanahkarena ikut serta menentukan sifat fisik, kimia dan biologi tanah.

Perombakan bahan organik menjadi humus dilakukan oleh mikroorganisme. Mikroorganisme tersebut menyerap nitrogen bebas dari tanah dan udara, yang


kemudian menghubungkannya dengan elemen lain dalam bentuk yang tersedia bagi tanaman. Mikroorganisme tanah dibedakan menjadi flora dan fauna baik makro maupun mikro, seperti; cacing tanah, protozoa, bakteri, fungi, aktinomisetes, alga dan lain sebagainya.

Kesuburan alamiah sutau tanah bergantung pada banyak sedikitnya hara yang dapatdiberikan oleh bahan induk. Penyedian ini tidak dapat bertahan lama dalam sistemkesuburan tanah diakibatkan banyaknya kebocoran yang terjadi, seperti erosi dan


6/158

panen. Untuk mencegah hal tersebut dapat dilakukan pemupukan dan ameliorasi. Pemupukan dan ameliorasi dapat dilakukan dengan pemilihan jenis pupuk yang tepat (contohnya pupuk organik atau pupuk anorganik) dan bahan amelioran (contohnya; kapur).

Pengklasifikasian jenis tanah dimaksudkan untuk memudahkan dalam membedakan jenis-jenis tanah yang terdapat di dunia. Klasifikasi tanah yang umum digunakan adalah klasifikasi Pusat Penelitian Tanah Bogor, klasifikasi FAO/UNESCO dan USDA yang dikenal dengan nama Soil Taksonomi.

Tanah dan air sebagai sumberdaya alam lahan yang terbatas luas dan kualitasnya s

erta tidak dapat diperbaharui, sedangkan kehidupan dan kelangsungan hidup manusia dan seluruh mahluk hidup lainnya sangat tergantung dari hasil eksploitasi tanah dan air. Karena itu tanah dan air yang terbatas ini perlu dikelola secara benar, tepat dan efisien secara berkesinambungan dan berkelanjutan agar dapat dimanfaatkan terus. Hal ini dapat dicapai bila tanah dan air dikelola secarabenar, tepat dan efisien. Tanah dan air sebagai modal dasar pembangunan untuk berbagai aspek kepentingan, untuk berbagai sektor pembangunan. Untuk itu setiapbidang tanah perlu diatur peruntukan dan pemanfaatannya, yang disesuaikan dengankemampuan tingkat kesesuaian lahan.


DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL HALAMAN PENGESAHAN KATA PENGANTAR RINGKASANDAFTAR ISI

MODUL 1 : KONSEPSI TANAH .......................................................................1BAB I. Pendahuluan ........................................................................................1

A. Latar Belakang .................................................................................1B. Ruang Lingkup Isi ............................................................................1C. Sasaran Pembelajaran Modul ...........................................................2BAB II. Pembahasan........................................................................................3A. Indikator Penilaian ...........................................................................12


7/158

B. Contoh Tugas dan Latihan ...............................................................12BAB III. Penutup ............................................................................................13Daftar Pustaka ........................................................................................13

MODUL 2 : PROSES PEMBENTUKAN TANAH ...........................................14BAB I. Pendahuluan ............................................................

............................14A. Latar Belakang ..............................................................

...................14B. Ruang Lingkup Isi ............................................................................14C. Sasaran Pembelajaran Modul ...........................................................15BAB II. Pembahasan........................................................................................16A. Indikator Penilaian ...........................................................................28B. Contoh Tugas dan Latihan ...............................................................28

BAB III. Penutup ............................................................................................29Daftar Pustaka ........................................................................................29

MODUL 3 : MINERAL DALAM TANAH ........................................................30BAB I. Pendahuluan ........................................................................................30A. Latar Belakang .................................................................................30

B. Ruang Lingkup Isi ............................................................................31C. Sasaran Pembelajaran Modul ...........................................................31BAB II. Pembahasan........................................................................................32A. Indikator Penilaian ...........................................................................38B. Contoh Tugas dan Latihan ...............................................................38BAB III. Penutup ............................................................................................39Daftar Pustaka .................................................................

.....................39


MODUL 4 : SIFAT FISIK TANAH....................................................................40BAB I. Pendahuluan ........................................................................................40


8/158

A. Latar Belakang .................................................................................40B. Ruang Lingkup Isi ............................................................................40C. Sasaran Pembelajaran Modul ...........................................................40BAB II. Pembahasan........................................................................................41A. Indikator Penilaian ...........................................................................51B. Contoh Tugas dan Latihan ....................................................

...........51BAB III. Penutup ..............................................................

..............................52Daftar Pustaka ......................................................................................52

MODUL 5 : KONSEP AIR TANAH...................................................................53BAB I. Pendahuluan ........................................................................................53A. Latar Belakang ..............................................................

...................53B. Ruang Lingkup Isi ...........................................................

.................53C. Sasaran Pembelajaran Modul ...........................................................53BAB II. Pembahasan........................................................................................54A. Indikator Penilaian ...........................................................................65B. Contoh Tugas dan Latihan ...............................................................65BAB III. Penutup ............................................................................................66

Daftar Pustaka ........................................................................................66

MODUL 6 : SIFAT-SIFAT KIMIA TANAH.....................................................67BAB I. Pendahuluan ........................................................................................67A. Latar Belakang .................................................................................67B. Ruang Lingkup Isi ............................................................................67

C. Sasaran Pembelajaran Modul ...........................................................67BAB II. Pembahasan........................................................................................68A. Indikator Penilaian ...........................................................................83B. Contoh Tugas dan Latihan ...............................................................83BAB III. Penutup ............................................................................................84


9/158

Daftar Pustaka ........................................................................................84

MODUL 7 : BAHAN ORGANIK TANAH ........................................................85BAB I. Pendahuluan ........................................................................................85A. Latar Belakang .................................................................................85


.......................99


MODUL 8 : SIFAT BIOLOGI DASAR .............................................................100BAB I. Pendahuluan ........................................................................................100A. Latar Belakang .................................................................................100


.......................108

MODUL 9 : KESUBURAN TANAH DAN PEMUPUKAN..............................109BAB I. Pendahuluan ........................................................................................109A. Latar Belakang .................................................................................109B. Ruang Lingkup Isi ...........................................................


10/158

.................109C. Sasaran Pembelajaran Modul ...........................................................109BAB II. Pembahasan........................................................................................110A. Indikator Penilaian ...........................................................................116B. Contoh Tugas dan Latihan ...............................................................116BAB III. Penutup ............................................................................................117

Daftar Pustaka ........................................................................................117

MODUL 10 : KLASIFIKASI TANAH ...............................................................118BAB I. Pendahuluan ........................................................................................118A. Latar Belakang .................................................................................118B. Ruang Lingkup Isi ............................................................................118

C. Sasaran Pembelajaran Modul ...........................................................118BAB II. Pembahasan........................................................................................119A. Indikator Penilaian ...........................................................................125B. Contoh Tugas dan Latihan ...............................................................125BAB III. Penutup ............................................................................................126Daftar Pustaka ........................................................................................126

MODUL 11: PENGELOLAAN TANAH UNTUK PRODUKSI YANG BERKELANJUTAN ...................................................................127BAB I. Pendahuluan ........................................................................................127A. Latar Belakang .................................................................................127B. Ruang Lingkup Isi ............................................................................128C. Sasaran Pembelajaran Modul ...........................................................128BAB II. Pembahasan.............................................................

...........................129A. Indikator Penilaian ...........................................................................162B. Contoh Tugas dan Latihan ...............................................................162BAB III. Penutup ............................................................................................163Daftar Pustaka ........................................................................................163


11/158


LAMPIRAN . ........................................................................................................164Garis Besar Pokok Pengajaran (GBRP) ............................................................164


12/158


MODUL 1

KONSEPSI TANAH

BAB I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

anah adalah bagian dari permukaan bumi yang terbentuk dari bahan induk(P) yang telah mengalami proses pelapukan akibat pengaruh iklim (C) terutama faktor curah hujan, suhu dan pengaruh aktivitas organismehidup (O) termasuk vegetasi, organisme (manusia) pada suatu topografi

(R) atau relief tertentu dalam jangka waktu (T) tertentu pula.

Menurut soil survey staff (1975) tanah adalah kumpulan tubuh alami pada permukaa

n bumi yang dapat berubah atau dibuat oleh manusia dari penyusunnya yang meliputi bahan organik yang sesuai bagi perkembangan akar tanaman. Di bagian atas dibatasi oleh udara atau air yang dangkal, ke samping dapat dibatasi oleh air yangdalam atau bahkan hamparan es atau batuan, sedangkan bagian bawah dibatasi olehsuatu materi yang tidak dapat disebut tanah yang sulit didefinisikan.Ukuran terkecilnya 1 sampai 10 m2 tergantung pada keragaman horisonnya.

B. Ruang Lingkup IsiModul ini akan membantu mahasiswa dalam memahami konsepsi tentang tanah termasu

k kepentingan tanah, tanah sebagai hasil pelapukan, tanah sebagai medium tumbuhtanaman dan tanah sebagai sistem tiga fase.


13/158


C. Sasaran Pembelajaran Modul

Modul ini diharapkan dapat membantu mahasiswa dalam memahami kepentingan ilmutanah dalam sistem produksi serta mampu menjelaskan tanah sebagai suatusistem, penyusunan tanah, dan tanah sebagai media tumbuh tanaman.


14/158


BAB II. PEMBAHASAN

Tanah Sebagai Sumber Kehidupan

Setiap hari kita menginjak tanah, serta di sekitar kita tumbuh tanaman pepohonanmaupun rumput-rumputan. Berbagai pertanyaan muncul tentang tanah yang kita injak dan tempat pohon dan rumput tersebut tumbuh. Kenapa tanaman dapat tumbuh di atas tanah dan dari mana asal tanah tersebut. Masih banyak keingintahuan kita tentang tanah yang perlu dijawab, mengingat keanekaragam

an dari tanah itu sendiri misalnya tanah di pegunungan, di lembah maupun di sekitar pantai. Namun kalau mengacuh pada kenyataan bahwa tanaman dapat tumbuh diatas tanah, maka tanah memiliki kemampuan memberikan makanan air, maupun udara sehingga tanaman dapat hidup dan tumbuh. Berdasarkan fakta tersebut, maka tanahdidefenisikan sebagai bahan atau massa yang terdiri dari mineral dan bahan organik yang mendukung pertumbuhan tanaman di permukaan bumi. Tanah terdiri dari partikel-partikel batuan, bahan organik, mahluk hidup, udara dan air.Tanah dapat menumbuhkan tanaman sebagai makanan bagi mahluk hidup (hewan dan manusia), yang menghasilkan kalori sebagai sumber energi maka tanah dinilai sangatpenting dan mendapatkan perhatian dari semua pihak baik secara individu maupun secara kelompok. Kita semua berharap agar tanah selalu berkembang secara kualitatif dan tidak berkurang secara kuantitatif tanah menjadi perhatian khusus bagipetani, masyarakat wilayah maupun secara nasional.

Pihak yang sangat berkepentingan terhadap tanah adalah petani, baik secara individu maupun secara kelompok. Karena standar atau tingkat penghidupannya tergantung pada produksi pertanian yang dikelolanya masa depan para petani sangat ditentukan oleh cara petani mengelola tanahnya, mereka membutuhkan informasi- informasi yang mendukung usaha peningkatan produksi pertaniannya. Tanah yang baik memberikan perspektif kehidupan yang sehat dan tanaman yang baik.Perlu pula diingatkan bahwa produktif pertanian yang baik dari hasil upaya

pengolahan yang baik bukan hanya dinikmati oleh petani, tetapi juga masyarakat,


dan pemerintah membutuhkan makanan dan pakaian yang untuk hidup sehat oleh produksi pertanian yang cukup dan baik. Pemahaman terhadap peran tanah sebagai faktor produksi kebutuhan makan bagi mahluk hidup sangat diperlukan.

Pengertian Tanah


15/158

Tanah mengandung pengertian yang berbeda-beda bagi tiap kepentingan. Seorang pembuat patung menganggap tanah sebagai bahan utama dalam pembuatan patung- patungnya. Lain halnya dengan seorang ahli tambang yang menganggap tanah sebagai sesuatu yang menghalangi kerj mereka oleh karena menutupi batuan atau mineral yangharus mereka gali. Demikian pula halnya dengan seorang ahli jalan yang menganggap tanah sebagai bagian permukaan bumi yang lembek sehingga perlu dipasang batu-batu di permukaannya agar menjadi kuat. Ibu-ibu rumah tangga menganggap tanah sebagai biang penyebab kotornya sepatu, lantai, karpet.

Istilah tanah memang mempunyai pengertian yang luas dan arti yang berbeda sesuaidengan peruntukkannya. Dalam bidang pertanian, tanah diartikan lebih khusus yaitu sebagai media tumbuhnya tanaman darat. Tanah berasal dari hasil pelapukan batuan bercampur dengan sisa-sisa bahan organik dari organisme (vegetasi atau hewan) yang hidup diatasnya atau didalamnya. Selain itu, di dalam tanah terdapatpula udara dan air. Air dalam tanah berasal dari air hujan yang ditahan oleh tanah sehingga tidak meresap ke tempat lain.

Dalam pengertian ini ada dua variabel yang membedakan pengertian tanah di bidangpertanian dengan bidang lainnya, yaitu kedalaman tanah dan ukuran partikelnya.Kedalaman tanah dalam pengertian pertanian dibatasi pada bagian atas kulit bumiyang telah mengalami pelapukan atau adanya aktivitas biologi. Jika bagian yangtelah mengalami pelapukan adalah dangkal, maka bagian tersebutlah dipakai sebag

ai batas kedalaman tanah. Sebaliknya, jika bagian yang telah mengalami pelapukan sangat dalam (4-6 m), maka tidak semua bahan lapuk tersebut disebut tanah, melainkan sampai kedalaman tempat terdapat aktivitas biologi. Padaumumnya, pembahasan tanah dalam bidang pertanian dibatasi pada kedalaman


sekitar 2,0 m. Kedalaman ini jauh berbeda dengan kedalaman tanah di bidang ket

eknikan yang dapat mencapai puluhan meter.

Berkaitan dengan ukuran partikelnya, para pakar pertanian membatasi tanah pada partikel berukuran (0,02 2 mm), dibandingkan dengan pakar keteknikan yang juga tertarik pada ukuran yang lebih besar dari 2 mm seperti kerikil bahkan batu, atau pakar bidang keramik yang hanya tertarik pada partikel yang berukuran 2 m.

Jika kita membuat irisan tegak tanah dengan cara membuat lubang (1,0 x

1,5 m dengan kedalaman sekitar 2,0 m) dan selanjutnya diamati pada penampang tegaknya, akan terlihat laisan-lapisan dengan arah sejajar permukaan kulit bumi yang relatif mudah dibedakan satu sama lainnya. Lapisan-lapisan ini dalam ilmu ta

nah disebut horizon. Horizon tanah yang berada diatas bahan induk disebut solum.

Lapisan tanah bagian atas pada umumnya mengandung bahan organik yang lebih tinggi dibandingkan lapisan tanah dibawahnya. Karena akumulasi bahan organic inilahmaka lapisan tanah tersebut berwarna gelap dan merupakan lapisan tanah yang subur sehingga merupakan bagian tanah yang sangat penting dalam mendukung pertumbuhan tanaman. Lapisan tanah ini disebut lapisan tanah atas (top soil) atau disebut pula sebagai lapisan olah, dan mempunyai kedalaman sekitar 20 cm. Lapisan tanah dibawahnya, yang disebut lapisan tanah-bawah (subsoil) berwarna lebih terang dan bersifat relatif kurang subur. Hal ini bukan berarti bahwa lapis


16/158

an tanah bawah tidak penting perannya bagi produktivitas tanah, karena walaupunmungkin akar tanaman tidak dapat mencapai lapisan tanah-bawah, permeabilitas dansifat-sifat kimia lapisan tanah bawah akan sangat berpengaruhterhadap lapisan tanah atas dalam peranannya sebagai media tumbuh tanaman.


Asal Mula Tanah

Pertanyaan yang logis adalah tanah itu terbentuk dari apa (faktor-faktor) apa dan bagaimana prosesnya. Beberapa faktor alamiah menunjukkan bahwa tanah merupak

an bagian dari kulit bumi yang mengalami proses pelapukan biofisik-kimia dalam waktu yang sangat panjang. Proses-proses biofisik-kimia yang beragam dari setiaplokasi, menampakkan kondisi lingkungan tanah yang beraneka ragam seperti keadaangeomorfologi wilayah serta kondisi geologi dari bagian litosfer yang berada diatas permukaan air.Perbedaan posisi bumi terhadap matahari secara langsung berpengaruh terhadap sifat-sifat bagian litosfer yang terangkat di permukaan air seperti diketahui bahwaberdasarkan letak bumi terhadap matahari, maka bumi di bagi dalam zona iklim yaitu : tropis, sub tropis, dingin dan kutub. Ke-4 zona tersebut akan mengalami proses pelapukan yang berbeda karena berada pada ruang dengan batas-batas kondisi wilayah yang spesifik.Penjelasan tentang asal mula tanah ini perlu difahami, karena walaupuntanah bagian dari litosfer dari bumi, namun proses dan dinamika terbentuknya han

ya berlangsung pada bagian litosfer yang mendapat pengaruh luar seperti penyinaran, udara, maupun air, suatu kondisi yang memungkinkan kelanjutan kehidupan berlangsung.

Tanah, Media Tumbuh Tanaman

Untuk pertumbuhannya, tanaman memerlukan unsur hara, air, udara, dan cahaya. Unsur hara dan air diperlukan untuk bahan pembentuk tubuh tanaman. Udara dalam halini CO2 ,dan air dengan bantuan cahaya menghasilkan karbohidrat yang merupakansumber energi untuk pertumbuhan tanaman. Disamping faktor-faktor tersebut, tan

aman juga memerlukan tunjangan mekanik sebagai tempat bertumpu dan tegaknya tanaman. Dalam hubungannya dengan kebutuhan hidup tanamantersebut tanah berfungsi sebagai :



17/158

Tunjangan mekanik sebagai tempat tanaman tegak dan tumbuh

Penyedia unsur hara dan air

Lingkungan tempat akar atau batang dalam tanah melakukan aktivitas fisiknya

Akhir-akhir ini banyak digunakan sistem budidaya tanaman secara hidroponik. Da

lam sistem ini sebagai media pertumbuhannya, tanaman tidak memerlukan tanah, tetapi berupa larutan unsur hara, dan agar tanaman berdiri tegak dibantu dengan penopang. Tetapi cara ini sangat mahal dan memerlukan pengetahuan atau hal-hal yang rumit.

Pedologi vs Edapholgi

Pengertian tanah jika dipandang dari sisi pedologi adalah suatu benda alam yangdinamis dan tidak secara khusus dihubungkan dengan pertumbuhan tanaman. Walapundemikian, penemuan-penemuan dalam bidang pedologi akan sangat bermanfaat pula dalam bidang pertanian maupun non pertanian seperti pembuatan bangunan.

Apabila tanah dipelajari dalam hubungannya dengan pertumbuhan tanaman disebut edaphologi. Dalam hal ini dipelajari sifat-sifat tanah dan pengaruhnya terhadappertumbuhan tanaman, serta usaha-usaha yang perlu dilakukan untuk memperbaikisifat-sifat tanah bagi pertumbuhan tanaman seperti pemupukan, pengapuran dan lain-lain.

Tanah, Sistem 3 Fase

Sebagai benda alam, tanah merupakan sistem tiga fase yang selalu berada dalam ke

seimbangan dinamis. Ketiga fase tersebut adalah fase padat, fase cair dan fasegas, merupakan sistem yang selalu berubah tetapi selalu berada dalam keadaanseimbang. Pada keadaan kering, misalnya rongga yang ditempati udara tana lebih


banyak dibandingkan rongga yang ditempati cairan. Jika tanah tersebut basah bai

k terjadi akibat pengairan atau hujan, maka rongga yang berisi udara berkurang dan rongga yang berisi cairan bertambah. Jika tanah digemburka, misalnya dengan pengolahan tanah, maka bagian relatif yang terisi oleh udara bertambah, dan bagian relatif padatan berkurang. Sebaliknya, jika tanah dipadatkan, bagian relatifpadatan bertambah, dan bagian relatif udara berkurang.

Susunan Tubuh Tanah

Tanah tersusun dari 4 bahan utama yaitu : bahan mineral, bahan organik, air dan


18/158

udara. Bahan-bahan penyusun tanah tersebut jumlahnya masing-masing berbeda untuk setiap jenis tanah ataupun setiap lapisan tanah. Pada tanah lapisan atas yang baik untuk pertumbuhan tanaman lahan kering (bukan sawah) umumnya mengandung 45% (volume) bahan mineral, 5% bahan organic, 20-30 % udara, 20-30% air.

Bahan Mineral

Bahan mineral dalam tanah berasal dari pelapukan batu-batuan. Oleh karena itu

susunan mineral di dalam tanah berbeda-beda sesuai dengan susunan mineral batu-batuan yang dilapuk.

Bahan mineral di dalam taah terdapat dalam berbagai ukuran yaitu :

batu.Pasir (2mm 50 ) Debu (50 2 ) Liat < 2

Bahan mineral yang lebih besar dari 2 mm terdiri dari kerikil, kerakal atau


Bahan Organik

Bahan organik umumnya ditemukan di permukaan tanah. Jumlahnya tidak besar, hanya sekitar 3-5% tetapi pengaruhnya terhadap sifat-sifat tanah besar sekali. Adapun pengaruh bahan organic terhadap sifat-sifat tanah dan akibatnya jugaterhadap pertumbuhan tanaman adalah:

Sebagai granulator, yaitu memperbaiki struktur tanah Sumber unsur hara N, P, S,unsur mikro dan lain-lain Menambah kemampuan tanah untuk menahan airMenambah kemampuan tanah untuk menahan unsur-unsur hara (KTK tanah menjadi tinggi)Sumber energi bagi mikroorganisme


19/158

Air dan Udara.

Air terdapat di dalam tanah karena ditahan oleh massa tanah, tertahan oleh lapisan kedap air, atau karena keadaan drainase yang kurang baik. Udara dan air mengisis pori-pori tanah. Banyaknya pori-pori di dalam tanah kurang lebih 50% darivolume tanah, sedangkan jumlah air dan udara di dalam tanah berubah-ubah.

Kelebihan dan kekurangan air dapat mengganggu pertumbuhan tanaman. Adapun kegunaan air bagi pertumbuhan tanaman adalah :

1. Sebagai unsur hara tanaman. Tanaman memerlukan air dari tanah dan CO2 dari udara untuk membentuk gula dan karbohidrat dalam proses fotosintesis2. Sebagai pelarut unsur hara. Unsur-unsur hara yang terlarut dalam air diserap oleh akar-akar tanaman dari larutan tersebut3. Sebagai bagian dari sel-sel tanaman. Air merupakan bagian dari protoplasmaAir dapat meresap atau ditahan oleh tanah karena adanya gaya-gaya adhesi, kohesi, dan gravitasi


Fungsi Lahan/Tanah

Seringkali orang-orang mendeskripsikan tanah (soil) dan lahan (land) sebagai dua hal yang sama jika akan dibuat definisinya. Namun, pada dasarnya kedua katatersebut sangatlah berbeda. Jika membicarakan tentang tanah, maka akan membahas bahan penyusun tanah, sifat-sifat tanah baik fisik, kimia dan biologi. Pembahasan tentang tanah akan mengarahkan kita pada pengertian suatu bag

ian permukaan bumi yang sifatnya beragam dari satu tempat ke tempat lain. Lainhalnya dengan pengertian lahan yang sifatnya lebih luas karena menyangkut berbagai faktor termasuk tanah. Jika membicarakan tentang lahan akan lebihmengarahkan kita pada sesuatu yang menyangkut tempat (place) yang berarti akanmembicarakan tentang iklim, vegetasi, organisme termasuk manusia serta aspekmanajemen yang diterapkan.

Selanjutnya tanah dapat diartikan sebagai tubuh alami yang terdiri atas bahan mineral, bahan organik, udara dan air yang terbentuk dari pelapukan bahan induk yang dipengaruhi aktivitas organisme hidup pada topografi dan iklim tertentu dalamkurun waktu yang cukup lama. Bagaimana halnya dengan fungsi tanah atau lahan?Berikut penjelasan mengenai fungsi tanah.

Tanah berperan sebagai tempat tumbuh tanaman. Akar tanaman berjangkar pada tanah sehingga dapat berdiri dan tumbuh dengan baik. Tanah mampu menyediakan air dan berbagai unsur hara baik makro maupun mikro. Disamping itu, tanah juga mampu menyediakan oksigen (O2) bagi pertumbuhan tanaman yang dikenal melalui sistemaerasi tanah. Tanah menopang berdirinya tanaman. Akar tanaman perlu berkembang baik dalam tanah agar dapat menjamin berdirinya tanaman. Kalau drainase tanah terhambat, akar hanya berkembang pada lapisan atas yang aerasinya baik. Dengan perakaran yang dangkal, tanaman akan mudah rebah.

Tanah juga berperan sebagai tempat hidup organisme hidup termasuk mikroorganisme


20/158

dan makroorganisme tanah. Selain itu, juga berperan sebagaitempat hidup berbagai vegetasi yang hidup diatasnya.


Tanah berfungsi sebagai tempat wisata atau rekreasi. Jika kita membahas peran

ini, maka akan menuntun kita berpikir tentang lahan karena akan menilai suatu tempat beserta segala yang ada di tempat tersebut, termasuk nilai artistik, keindahan, mistik, budaya, manusia, alam, iklim dan hal-hal lainnya. Contoh : DanauToba denga Pulau Samosir dengan segala keindahan alam dan budaya yang ada di tempat tersebut telah menjadi petunjuk bagi kita bahwa lahan berfungsi lebih luas selain hanya sebagai tempat tumbuh tanaman semata.

Tanah dapat menjadi penyangga atau buffer system, sehingga jika terdapat senyawa-senyawa yang sifatnya meracun atau jumlahnya berlebihan, maka tanah berperan sebagai penyaring racun atau menetralisir bahan atau senyawa tersebut. Atau dengankata lain tanah berperan dalam menanggulangi kasus polusi tanah dan tentunya air yang menjadi bagian penyusun utama tanah selain udara.

Tanah juga dijadikan sebagai tempat didirikannya bangunan, jembatan, landasan pesawat dan lain-lainnya. Olehnya itu, orang-orang pekerjaannya berkecimpung dalam bidang teknik sipil, bangunan, sangat perlu untuk mengetahui sifat tanah dimana akan mendirikan bangunan. Ilmu yang mendalami tentang hal tersebut disebutMekanika Tanah.

Mengingat begitu banyaknya peran tanah atau lahan dalam kehidupan manusia dan organisme lainnya, maka perlu diperhatikan perencanaan tata guna lahan dengan tepat. Prinsip/konsep keseimbangan biotik harus menjadi pertimbangan dalam pengelolaan lahan agar tujuan keberlanjutan (sustainable) lahantetap terjaga.


A. Indikator Penilaian

Penilaian dalam penugasan pada modul 1 ini didasarkan pada hasil kerja peroranga


21/158

n dan kelompok. Setiap mahasiswa wajib untuk membuat deskripsi setiap proses pembentukan tanah beserta layout tiap proses dalam bentuk presentasi kelompok. Penilaian pada bagian ini mencakup 5 % dari nilai akhir.

B. Contoh Latihan dan Tugas

1. Jelaskan jenis-jenis bahan induk tanah

2. Apa yang dimaksudkan dengan tanah adalah sistem 3 fase?

3. Jelaskan perbedaan lahan dan tanah?

4. Jelaskan fungsi lahan/tanah?



22/158

BAB III. PENUTUP

Pemahaman mahasiswa akan asal mula tanah dan konsepsi tentang tanah sangat dibutuhkan untuk memahami fungsi tanah/lahan sebagia media tumbuh tanaman.

Sumber pustaka:

1. Foth, H.D. 1990. Fundamentals of Soil Science. 8Ed. John Wiley & Sons.

New York.2. Hardjowigeno, S. 2003. Ilmu Tanah. Akademika Pressindo. Jakarta.

3. Soepardi, G. 1983. Sifat dan Ciri Tanah. IPB Bogor.


23/158


MODUL 2

PROSES PEMBENTUKAN TANAH

BAB 1. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

erubahan batuan induk menjadi bahan induk yang kemudian membentuk tanah, terjadimelalui proses pelapukan secara fisik, kimiawi dan biologi. Tanah disebut sebagai media yang dinamik disebabkan karena proses

pelapukan fisik, kimiawi dan biologinya terus berlanjut tanpa pernah berhenti. Ketiga proses tersebut menjadi proses yang sangat penting dalam pembentukantanah.

Cepat atau lambatnya ketiga proses tersebut bekerja membentuk sebuah solum tanah sangat dipengaruhi oleh faktor-faktor: jenis bahan induk, iklim, biota,topografi (relief) dan waktu. Proses dan faktor pembentuk tanah merupakan sebuah sistem yang terbuka, dimana dari sistem tersebut dapat terjadi pembentukan atau penambahan sebuah materi yang baru dan dapat juga menghilangkan sebuah materi.Oleh sebab itu dari sistem ini dihasilkan tanah dengan karateristik yang berbeda- beda sesuai dengan tempat terbentuknya.Oleh karena mengingat pentingnya proses dan faktor tersebut, maka sangat penting

untuk memahami lebih lanjut mekanisme proses dan faktor tersebut.

B. Ruang Lingkup Isi

Modul ini akan membantu mahasiswa dalam memahami proses dalam pembentukan tanahterutama yang ada di sekitarnya, dengan cara memahami faktor-faktorpembentuk tanah yang mendorong terbentuknya tanah tersebut.


C. Sasaran Pembelajaran Modul

Modul ini diharapkan dapat membantu mahasiswa dalam memahami proses-proses dalampembentukan tanah yang sangat menentukan sifat dan karakteristik serta jenistanah yang terbentuk.


24/158



25/158

BAB II. PEMBAHASAN

Proses-Proses Pembentukan Tanah

Istilah proses pembentukan tanah adalah penjelasan tentang perubahan-perubahan biofisik dan kimia yang menjadikan pelapukan pada bagian litosfer yang tampak dipermukaan air. Secara nyata menunjukkan bahwa proses fisik secara alamiah dan langsung berpengaruh nyata terhadap pelapukan batuan melalui perubahan temperatur, peningkatan dan penurunan temperatur yang berpengaruh terhadap pemuaian dan pe

nyusutan yang tidak seragam sehingga secara fisik terjadi retakan. Hasil retakantersebut memberikan ruang yang memungkinkan air masuk, hewan kecil masuk maka terjadilah proses kimia, seperti hidrolisa, terbetuknya garam serta matinya hewan-hewan kecil sebagai bahan organik. Proses-proses penyinaran, hujan, hidrolisis, kepunahan hewan berlangsung lamban tetapi pasti sehingga dalam periodetertentu tanah akan terbentuk.

Tanah yang terbentuk dari berbagai proses fisik, kimia dan biologi menghasilkanlapisan-lapisan yang berbeda dari suatu tempat ke tempat lainnya baik sifat fisik, kimia maupun sifat biologinya. Dalam istilah tanah, lapisan tersebut dikenal dengan nama horison. Penampakan vertikal dari tanah yang terdiri atas horison-horison disebut profil tanah (Gambar 1). Adapun proses-proses tersebut antara lain :

a. Proses fisik

Proses pelapukan fisik (disintegration) dikenal juga dengan nama prosesmekanik, hal ini disebabkan oleh proses perubahannya meliputi perubahan wujud/fisik dari suatu materi atau benda. Faktor yang berpengaruh dalam prosesini adalah: naik turunnya suhu (temperatur), air dan aktivitas biota.

Batuan merupakan benda padat yang tidak dapat menghantarkan panas, tetapi batuan yang mengalami pemanasan secara kontinu akan menyimpanpanas dalam tubuhnya yang berakibat terjadinya reaksi pada mineral-mineral


horizon boundary


26/158

Gambar 1 Kenampakan profil tanah dengan horison- horisonnya, setiap horison memiliki sifat fisik, kimia dan biologi yang berbeda. (bahan mineral dicirikan dengan warna yang terang dan bahan organik dengan warna yang gelap) (Singer & Munns,1991).

penyusunnya. Mineral yang tersusun atas kristal-kristal akan merefleksikan panas yang diterima melalui bidang kristalnya sehingga kelebihan panas yang diterima dapat membuat mineral terbelah ataupun pecah baik melalui bidang belah ataupun tidak. Mineral-mineral yang terbelah ataupun pecah, memperlihatkan retakan pada tubuh batuan, yang sedikit-demi sedikit akan semakin besar sehingga batuan pecah menjadi ukuran yang lebih kecil. Perbedaan suhu yang ekstrim juga dapatmenyebabkan pelapukan fisik padabatuan. Hal ini dapat terjadi pada daerah beriklim kering (Arid), dimana suhu


pada siang hari sangat tinggi dan pada malam hari sangat rendah. Hal ini mengakibatkan batuan yang berwarna lebih gelap lebih cepat hancur dibanding batuan yangberwarna terang. Batuan yang berwarna gelap akan menyerap lebih banyak panas pada siang hari dan lambat mengeluarkannya pada malam hari sehingga reaksi pada kristal mineralnya akan lebih intens terjadi sehingga batuan lebih mudah hancur.Proses perubahan suhu udara dapat menimbulkan hujan. Air hujan yang jatuh ke permukaan bumi memiliki tenaga mekanik yang dapat mengikis permukaan batuan dan mempercepat pelapukan fisik.Proses pengisian celah retakan pada batuan oleh air dapat mempercepat penghancuran batuan. Terlebih pada daerah yang beriklim dingin, dimana air yang mengisi celah akan membeku yang mengakibatkan pertambahan volume, sehingga batuan menjadi

mudah dihancurkan.Pengangkutan batuan dari suatu tempat ke tempat lain oleh air juga dapat menyebabkan pelapukan secara fisik.Akar-akar tanaman masuk ke dalam batuan melalui rekahan-rekahan yang kemudian berkembang mempunyai kekuatan yang sangat besar untuk menghancurkan batuan tersebut

b. Proses kimiawi

Hidratasi; proses penambahan molekul air dalam struktur mineral, tetapi molekul


27/158

air yang masuk ke dalam struktur mineral tidak terdisosiasi.Contoh :

2Fe2O3 + 3H2O 2Fe2O3 . 3H2O Hematite merah Hematit kuning CaSO4 + 2H2O CaSO4 . 2H2O Anhidrit GipsumOksidasi dan reduksi; proses penambahan dan pengurangan oksigen yang berakibatpada bertambah atau berkurangnya elektron (muatan negatif)dalam penguraian dan pembentukan mineral.


Contoh:

2FeS2 + 7H2O + 15O 2Fe(OH)3 + 4H2SO4

Pirit Geotit

Karbonatasi dan Asidifikasi; adalah proses pelapukan kimia akibat reaksi mineraldengan Asam. Asam ini dihasilkan dari reaksi CO2 yang dihasilkan dari dekomposi

si bahan organik dan air hujan dengan air tanah. Meskipun H2CO3 yang dihasilkandari dari bahan organik merupakan asam lemah (mudah terurai menjadi gas CO2 danH2O), tetapi sangat efektif meningkatkan kerapuhan kristal mineral.Contoh:

2KAlSi3O8 + 2H2CO3- H4Al2Si2O8 + K2CO3 + 4SiO2

Orthoklas Asam karbonat Kaolin Kuarsa Hidrolisis; adalah proses pergantian kation dalam struktur kristal mineral oleh ion H+ dari molekul H2O.Contoh :

KAlSi3O8 + H2O HAlSi3O8 + KOH

Orthoklas Kaolin Kalium hidroksida

Pelarutan; adalah proses pelapukan kimia oleh media Air, terutama air yang mengandung ion-ion seperti: CO2, HCO3-, NO3-, dan asam-asam lainnya. Air, selain menjadi media dalam meningkatkan pelarutan mineral juga sebagai media dalammelarutkan (leaching) hasil penguraian senyawa dari mineral dan bahan organik. Proses podsolisasi (horizon A yang berwarna pucat), dan desilikasi (pengurangan silika dari horison) terjadi akibat intensnya proses pencucian. Sedangkan akibatsebaliknya dari proses pencucian terjadi penumpukan hasil pencucian pada horison yang lebihdalam berupa proses salinisasi dan alkalinisasi (penumpukan garam-garaman) serta proses ferrolisis (penimbunan besi dan aluminium yang

membentuk mineral sesquioksida).


28/158


c. Proses Biologi

Faktor utama dalam proses biologi adalah aktivitas dekomposisi bahan organik oleh mikroba di dalam tanah yang mengubah N-organik menjadi N-anorganik sebagai bahan penyusun tubuh mikroba. Proses ini akan menghasilkan asam organik yang mempercepat proses pelapukan kimia mineral. Selain itu untuk melindungi akar tanaman dari bakteri yang merugikan maka akar tanaman juga menghasilkan asam-asam organik

yang dapat mempercepat pelapukan kimia dan fisik pada batuan.

Horisonisasi

Pembentukan horison tanah dihasilkan dari kehilangan, transformasi, dan translokasi sepanjang waktu tertentu pada bahan induk. Contoh sejumlah proses penting yang menghasilkan horison tanah antara lain :

1. penambahan bahan organik dari tanaman terutama pada topsoil

2. transformasi yang diwakili oleh pelapukan batuan dan mineral dan dekomposisi bahan organik

3. hilangnya/larutnya komponen dapat larut oleh pergerakan air melalui tanah yang membawa serta garam-garam dapat larut4. translokasi yang diwakili oleh pergerakan mineral dan bahan organik dari topsoil ke subsoil

Pembentukan Horison A dan C

Pengaruh dekomposisi bahan organik Humifikasi : membentukhumus pada topsoil yang turut mempengaruhi warna dari topsoil yang lebih gelapdibanding lapisan dibawahnya. Topsoil ini kemudian dikenal dengan HORISON A.

Terkadang horison A disebut Ap, huruf p menunjukkan pembajakan, atau penggunaan tanah untuk diolah, budidaya atau sebagai lahanpertanian.


Horison yang tepat berada langsung diatas bagian bahan induk yang telah mengalami perubahan disebut sebagai HORISON C

Pembentukan horison E (Eluviasi) atau horison pencucian yang lebih banyak terjadi pada tanah-tanah hutan dibadingkan di daerah padang rumput. Warna horison E biasanya lebih terang (putih)Pembentukan HORISON O pada tanah-tanah organik yang pada umumnya terbentuk didaerah yang sering tergenang air seperti danau dengan air dangkal, rawa-rawa yang memungkinkan terakumulasinya gambut (bahan organik) akibat kurangnya oksigen yangmembantu proses dekomposisi. Tanah yang terbentuk kemudian dikenal sebagai tanah organik yang mempunyai horison O.


29/158

Faktor-Faktor Pembentuk Tanah

Bahan induk (parent material)

Tanah-tanah yang terbentuk berdasarkan proses pelapukan batuan dikenal sebagai tanah mineral yaitu tanah-tanah yang mengandung unsur-unsur hara yang berkaitan dengan sifat-sifat tanah dilihat dari berbagai faktor.

Bahan induk mempunyai pengaruh besar terhadap kesuburan dan kandungan mineral tanah. Tingkat kekerasan bahan induk dapat dijadikan prediksi dalam

menilai laju pembentukan tanah.

Semakin mudah untuk dilapukkan

Batuan Metamorf Batuan BekuBatuan sedimen danBatuanpiroklastik

Laju pembentukan tanah dari bahan induk yang berasal dari batuan metamorf berjalan sangat lambat. Hal ini disebabkan batuan metamorf memiliki tekstur dan struktur batuan yang sangat kompak (masif) serta mineral yang sangat resisten.Batuan metamorf terbentuk dari hasil rekrsitalisasi ulang dari mineral yang terdapat


dalam batuan beku dan sedimen, sehingga menghasilkan mineral yang memiliki krist

al yang kompak karena terbentuk dari temperatur dan tekanan yang tinggi.

Laju pembentukan tanah dari bahan induk yang berasal dari batuan beku bervariasikecepatannya. Hal ini diepngaruhi oleh jenis magma asal pembentukan, ukuran kristal mineral dan kandungan mineral. Jenis magma asal akan memberikan perbedaan:kandungan kadar silika, kandungan mineral, warna batuan dan sifat batuan. Ukurankristal akan memberikan perbedaan temperatur pembentukan dan perbedaan teksturbatuan. kandungan mineral dipengaruhi oleh temperatur pendinginan magma dan kandungan silika magma.

Laju pembentukan tanah dari pelapukan langsung bedrock cukup bervariasi. Batupasir (sandstone) yang sementasinya lemah, pada lingkungan humid (basah) dapat membentuk rata-rata 1 cm tanah per 10 tahun. Batuan kapur yang mudah larut meningga

lkan residu berupa bahan yang sulit larut yang diperkirakan mencapai100,000 tahun untuk membentuk lapisan tanah pada daerah dengan batuan induk kapur di daerah humid.

Bahan induk yang diturunkan dari sedimen dibawa oleh air, angin, atau gravitasi. Sedimen koluvial terjadi pada lereng terjal dimana gravitasi adalah kekuatan utama yang menyebabkan pergerakan dan sedimentasi. Sedimen alluvial umumnya ditemui pada daerah yang lebih landai, oleh karena penyebarannya oleh banjir danaliran sungai. Contoh: kebanyakan tanah-tanah pertanian di California terbentuk di lembah dimana alluvial adalah bahan induk yang dominan.


30/158

Sedimen abu volkan sebagai bahan induk juga dapat ditemui. Bahan induk ini bersifat amorf mengandung alofan, oksida besi dan Aluminium. Alofan mempunyai pH tinggi.

Disamping batuan induk sebagai bahan induk pembentukan tanah, dikenal juga adanya bahan induk organik, yaitu bahan induk yang terdiri dari pelapukan sisa tanaman, hewan dan sisa lainnya yang melapuk pada kondisi anaerob karena kondisigeomorfologi yang terbentuk secara alamiah. Terdapat perbedaan nyata dari profil


tanah-tanah mineral dan tanah organik. Pada tanah mineral terdapat perbedaan perbedaan batas horizon nyata sebagai hasil pelapukan, serta proses pelapukan danpencucian. Pada profil tanah organik, perbedaan horizon ditampakkan oleh tingkat pelapukan bahan organik yang belum melapuk, sedang melapuk atau sudah melapuk, tidak jelas hubungan antar horizon dalam suatu profil pada tanah-tanah organik, karena proses pelapukan tidak berada pada perbedaan lingkungan yang nyata. Misalnya kondisi jenuh/ lembab yang terjadi pada lapisan bawah, juga dapa

t terjadi pada lapisan permukaan. Berdasarkan kondisi geomorfologi yang terbentuk secara alamiah menunjukkan bahan penyebaran tanah-tanah organik di Indonesiacukup luas meliputi Sumatera, Kalimantan, Papua dan sebagian kecil di Sulawesi bagian tengah.

Iklim

Iklim sangat berpengaruh terhadap pembentukan tanah. Pada area yang permanen kering dan atau membeku (frozen) (pengaruh es), tanah sulit terbentuk. Dua komponen iklim yang sangat berpengaruh adalah curah hujan dan temperatur.

Pengaruh hujan

Air penting untuk pelapukan mineral dan pertumbuhan tanaman. Air yang melebihikapasitas lapang akan berperan dalam membawa/translokasi partikel koloid dan garam-garam terlarut. Suplai air yang terbatas pada daerah gurun akan membentuk tanah alkalin, relatif sulit terlapuk, mempunyai kandungan liat, bahan organik danKTK yang rendah. Secara umum tanah-tanah di daerah arid dan subhumid cenderung lebih subur kecuali jika terbatas mikroba untuk mineralisasi bahan organik dan untuk mensuplai N tersedia. Jika air tersedia hanya cukup untuk pencucian yang terbatas, maka CaCO3 terbawa sampai pada jarak yang pendek sajasehingga terbentuk zone akumulasi CaCO3.


31/158


Peningkatan curah hujan berkorelasi positif dengan lebih besarnya/tingginya :

1. Pencucian kapur dan kedalaman lapisan k (akumulasi kapur) makin meningkat2. Perkembangan/meningkatnya kemasaman tanah

3. pencucian dan kandungan liat

4. pertumbuhan tanaman dan bahan organik

Pengaruh Temperatur

Setiap kenaikan temperatur 10oC akan mengakibatkan meningkatnya laju reaksi kimiawi menjadi 2X lipat. Meningkatnya pelapukan dan pembentukan liat terjadi seiringdengan meningkatnya temperatur.

Hubungan antara rata-rata temperatur dan pertumbuhan tanaman serta akumulasi bah

an organik cukup kompleks. Kandungan bahan organik tanah adalah jumlah antara hasil penambahan bahan organik+laju mineralisasi bahan organik+kapasitas tanah melindungi bahan organik dari mineralisasi (liat amorf)

Biota

Tanaman mempengaruhi proses pembentukan tanah melalui produksi bahan organik, siklus hara dan pergerakan air melalui siklus air. Mikroorganisme memainkan peranpenting dalam mineralisasi bahan organik dan pembentukan humus. Fauna tanah a

dalah konsumer dan dekomposer bahan organik terutama pergerakan cacing tanah, rayap dll.Pengaruh organisme yang penting terhadap proses pembentukan tanah disebabkan oleh vegetasi alami baik pohon maupun padang rumput.


Pengaruh vegetasi terhadap pencucian dan eluviasi

Perbedaan spesies tanaman mempengaruhi perkembangan tanah. Spesies yang menjerapsejumlah basa-basa seperti kation Ca, Mg, K, dan Na akan memperlambat terjadinya kemasaman tanah oleh karena tanaman mendaur ulang kation-kation ini lebih banyak ke permukaan tanah melalui penambahan bahan organik. Data pada tabel berikut


32/158

dapat membantu menjelaskan hal tersebut.

Tipe hutan Horison pH

Cemara, berdaun jarum O E Bs1Bs2

C

3,45

4,60

4,75

4,95

5,05

Berkayu keras, berdaun lebarO ABw1

Bw2

C5,56

5,05

5,14

5,24

5,32

Peranan Binatang/Fauna dalam pembentukan tanah

Peran binatang dalam proses pembentukan tanah cukup besar seperti halnya peran cacing tanah, rayap (termites) yang mampu membangun rumah dari partikel tanah yang dibawa dari lapisan bawah tanah dan kemudian membentuk morfologi tertentudi permukaan.



33/158

Peran manusia terhadap pembentukan tanah

Manusia berperan dalam pembentukan tanah melalui aktivitasnya seperti pemanfaatan lahan untuk kegiatan pertanian yang membajak, membalikkan tanah, pemupukan, menyumbang bahan organik dan aktivitas pertanian lainnya yang mempengaruhi terbentuknya tanah. Hal ini ditunjukkan dengan terdapatnya lapisan permukaan yang terbentuk akibat aktivitas manusia yang dikenal sebagai epipedon antropik dan plaggen.

Topografi (Relief)

Topografi yang dimaksud adalah konfigurasi permukaan dari suatu area/wilayah. Perbedaan topografi akan mempengaruhi jenis tanah yang terbentuk. Tanah pada daerah lereng, infiltrasi kurang dibandingkan kehilangan melalui runoff, sedangkanpada daerah datar atau rendah, menerima kelebihan air yang menyediakan air lebihbanyak untuk proses pembentukan tanah.

Pengaruh slope/lereng

Kemiringan dan panjang lereng berpengaruh pada proses pembentukan tanah. Semakincuram lereng makin besar runoff dan erosi tanah. Hal mengakibatkan terhambatn

ya pembentukan tanah oleh karena pertumbuhan tanaman terhambat dan sumbangan bahan organik juga lebih kecil, pelapukan menjadi terhambat begitu pula dengan pembentukan liat. Disamping itu, pencucian dan eluviasi berkurang. Dengan kata laintanah lebih tipis dan kurang berkembang di daerah lereng.

Pengaruh tinggi muka air dan drainase

Tanah mempunyai drainase baik pada slope yang muka air tanah jauh dibawah permukaan tanah. Tanah yang berdrainase buruk ditandai dengan muka air yang muncul di permukaan tanah yang menyebabkan terjadinya kondisi anerobik dan reduksi. Tanah yang berdrainase buruk mempunyai horison A biasanya berwarnagelap olehkarena tingginya bahan organik, tapi horison bawah permukaanny

a


cenderung kelabu (grey). Tanah berdrainase baik, mempunyai horison A yang warnanya lebih terang, dan horison bawahnya seragam lebih gelap.

Waktu

Berkaitan dengan waktu pembentukan tanah, maka dikenal tanah muda, tanah dewasa dan tanah tua. Seiring dengan waktu, pembentukan lapisan tanah akan menunjukkan umur tanah tersebut. Proses pembentukan tanah jauh lebih singkat dibanding proses pembentukan batuan (Gambar 2). Tanah yang muda ditunjukkan dengan masih tipisnya lapisan tanah dan terkadang tersusun atas 2 horison atau 1 horison langsung diatas batuan. Tanah tua ditunjukkan dengan solum yang dalam, horisonbiasanya lengkap dan telah menunjukkan adanya horison eluviasi dan


34/158

iluviasi baik penimbunan liat, oksida-oksida besi, dan bahan organik.

Skala Waktu Geologi

Periode pembentukantanah

Periode pembentukanbatuan

Gambar 2 Periode pembentukan batuan dan tanah



Penilaian dalam penugasan pada modul 2 ini didasarkan pada hasil kerja perorangan dan kelompok. Setiap mahasiswa wajib untuk membuat deskripsi setiap proses-proses khusus dalam pembentukan tanah beserta layout tiap proses dalam bentuk pr

esentasi kelompok. Penilaian pada bagian ini mencakup 5 % dari nilai akhir.


1. Jelaskan pengaruh iklim terhadap pembentukan tanah?2. Jelaskan proses-proses pembentukan tanah baik secara fisik, kimiawi dan biologi-kimiawi?


35/158


BAB III. PENUTUP

Pemahaman mahasiswa akan proses pembentukan tanah sangat dibutuhkan untuk mem

ahami karakteristik tanah yang berbeda-beda dari satu tempat ke tempatlainnya. Proses pembentukan tanah baik secara fisik, kimiawi dan biologi harus dipahami dengan jelas oleh mahasiswa termasuk faktor-faktor pembentuk tanah.

Sumber Pustaka :

1. Foth, H.D. 1990. Fundamentals of Soil Science. 8Ed. John Wiley & Sons.


36/158

New York.

2. Singer, M.J. and D.N. Munns. 1991. Soils An Introduction. 2nd. Macmilan

Publishing Company. New York.

3. Van Breemen, P. Buurman, R. Brinkman. 1992. Processes in Soils. Text for Course J050-202, Dept. Soil Science and Geology, AgriculturalUniversity Wageningen.


MODUL 3

MINERAL DALAM TANAH

BAB I. PENDAHULUAN


37/158

A. Latar Belakang

alah satu faktor pembentuk tanah adalah batuan induk. Batuan merupakan hasil akumulasi mineral-mineral. Oleh karena itu tanah yang dihasilkandari pelapukan batuan induk juga mengandung bahanmineral. Mineral yang terkandung dalam batuan dapat sama dan dapat juga berbedasesuai dengan bahan awal pembentuknya. Berdasarkan sumber dan proses pembentukannya batuan terbagi atas; batuan beku, piroklastik, sedimen dan metamorf. Batuanbeku dan piroklastik memiliki kandungan mineral yang relatif sama, hal ini diseb

abkan karena keduanya berasal dari hasil aktivitas magma dan vulkanisme. Batuansedimen mengandung mineral hasil rekristalisasi, alterasi dan ubahan dari mineral primer (mineral yang terdapat dalam batuan beku dan piroklastik). Sedangkan batuan metamorf memiliki kandungan mineral yang lebih resisten dibanding batuan lainnya. Hal ini disebabkan karena proses penambahan tekanan dan temperatur yang menyebabkan mineralnya mengalami alterasi dengan struktur yang lebih resisten, seperti mineral kyanit dan zircon. Batuan beku dan piroklastik merupakan batuan induk yang banyak mengandung unsur-unsur hara tanaman sedangkan batuan endapan terutama endapan tua (sedimen) dan metamorfosa umumnya mengandung mineral-mineral yang rendah kadar unsurharanya.



Modul ini akan berisi tentang klasifikasi mineral tanah, pembentukan mineral, mineral liat dan peranan mineral tanah.

C. Sasaran Pembelajaran ModulModul ini diharapkan dapat membantu mahasiswa dalam memahami jenis-jenis, sifat-sifat serta peranan mineral dalam tanah.


38/158


BAB II. PEMBAHASAN

Fraksi anorganik tanah, yang menjadi obyek proses degradasi, terdiri dari fragmen batuan dan mineral dengan berbagai ukuran dan susunan. Berdasarkan ukuran, dikenal fraksi utama yaitu : kerikil (>2 mm); pasir (2,0 0,05 mm); debu (0,05-0,002 mm) dan liat (


39/158

4 Olivin ((Mg, Fe)2SiO4), Garnet, Zirkon, dan TopazSorosilikat 2 :7 Melilit (Ca2MgSi2O7) , LawsonitCyclosilikat 1 :3 Beryl (Be3Al2(SiO3)6), TourmalinInosilikat 1: 3 Piroksin grup; Hypersten ((Mg,Fe)SiO3), Diopsid, dan AugitAmphibol grup; Hornblende, Tremolit ((Mg,Fe)5(OH)2(Si4O11)2)Filosilikat 2: 5 Talc(Mg3(OH)2(Si2O5)2), Serpentin, Clay minerals, Mika; Muskovit

Tektosilikat 1 :2 Kuarsa(SiO2), Feldspar, Orthoklas, Albit, Anorthit, Feldsphatoid dan Nepheline.


Kadang-kadang dijumpai pula istilah mineral sekunder dan primer untuk membedakankelompok liat dari kelompok mineral lainyya. Walaupun sejumlah ahli pedologitidak sepakat penggunaan istilah ini, maka untuk tujuan praktis dan kemudahan,digunakan istilah mineral primer untuk kelompok mineral yang bertahan didalam tanah dan secara kimia tidak berubah dari asalnya dalam batuan induk, danistilah mineral sekunder untuk kelompok mineral yang terbentuk dari pelapukan mineral primer.

Komposisi Mineral Batuan

Kombinasi unsur-unsur yang terdapat di kerak bumi akan membentuk mineral- mineral. Komposisi mineral batuan beku, piroklastik, sedimen, dan metamorf ditunjukkan

pada Tabel 2.

Tabel 2. Komposisi mineral batuan

Batuan Mineral Utama Granit Orthoklas, kuarsa, muscovit Andesit

Amphibol, plagioklas, piroksen BasaltOlivin, piroksin, Ca-plagioklas Dunit

Olivin, piroksinTufa Piroksin, biotit, kuarsa Batupasir

Kuarsa, muscovite, orthoklas ArkoseOrthoklas >25%, kuarsa

Batulempung/batuserpih Liat (kaolinit grup dan smektit grup) BatugampingKalsit, dolomitBaturijang Silika

Schist Mika (biotit dan muscovite), amphibol dan kloritGneiss Kuarsa, b


40/158

iotit, hornblende

Marmer Kalsit danWollastonit

Slate Kuarsadan klorit


Pelapukan dan Komposisi Mineral Tanah

Tanah berasal dari bahan induk, yang terdiri atas mineral primer dan sekunder. Pelapukan dalam tanah berupa degradasi mineral dan sintesa mineral baru. Mineral- mineral yang ketahanannya rendah akan melapuk terlebih dahulu. Mineral-minera

l yang tahan seperti kuarsa akan banyak ditemui pada tanah yang telah melapuk lanjut dengan jumlah cukup besar.

Proses Pelapukan

Sejumlah contoh pelapukan dapat diamati tiap hari. Hal ini termasuk pengkaratanlogam dan pelapukan dinding tembok. Pelapukan mineral lebih banyak dipengaruhioleh kondisi lingkungan yang masam. Respirasi akar-akar dan mikroorganisme menghasilkan karbondioksida yang bereaksi dengan air untuk membentuk asam karbonat (H2CO3). Lingkungan yang masam akan merangsang reaksi air dengan mineral. Reaksi ini merupakan reaksi pelapukan yang sangat penting. Contoh reaksi: Hidrolisis Feldspar Plagioklas

2NaAlSi3O8 + 9H2O + 2H+ == H4Al2Si2O9 + 4H4SiO4 + 2Na+

Albit kaolin

Mineral adalah senyawa anorganik dengan berbagai sifat fisik dan kimia yang digolongkan menjadi mineral primer dan sekunder. Mineral-mineral primer mengalamipelapukan dan melepaskan sejumlah elemen-elemen ke dalam larutan tanah. Beberapa elemen-elemen yang dilepaskan dalam proses pelapukan akan membentuk ikatan dengan elemen lainnya membentuk mineral-mineral sekunder. Mineral sekunder yang dihasilkan dari proses pelapukan umumnya memiliki ukuran partikel yang kecil.

Oleh karena itu mineral mineral sekunder umunya mendominasifraksi liat tanah. Tabel 3 berikut menunjukkan jenis mineral dan penggolongannya.


41/158


Tabel 3. Beberapa jenis mineral dan penggolongannya

Jenis mineral Golongan mineral

FeldsparAmfibols dan piroksenKuarsaMika Apatit LiatOksida-oksida besiKarbonatKloritPrimer Primer Primer PrimerPrimer atau sekunder sekundersekundersekunderPrimer atau sekunder

Tabel 4. Hubungan kandungan mineral tanah dengan sifat grup tanah

Jenis mineral Sifat tanahTingkat pelapukan

Gypsum (halit, sodium nitrat) Kalsit (dolomit dan apatit) Olivin-hornblende (piroksen) BiotitAlbit

Fraksi tanah yang didominasi mineral-mineral ini adalah debu dan liat. Ditemui pada wilayah bergurun dimana keterbatasan air menyebabkan pelapukan secara kimiawi sangat minimumMINIMAL

Kuarsa

MuskovitLiat silika tipe 2:1 (vermikulit) Smektit (montmorilonit)Fraksi tanah didominasi oleh mineral-mineral ini adalah debu dan liat dan dapat ditemui pada wilayah atau daerah subtropis/temperat dibawah vegetasi pohon dantempatSEDANG

Kaolinit

Gibsit

Hematit /Goethit

Anatase (rutil, zirkon)Fraksi tanah dominan liat, ditemukan didaerah tropika basah dan panas. Tanahnya


42/158

masam dan kurang suburINTENSIF


Mineral Liat Tanah

Pelapukan mineral primer secara bertahap akan membentuk mineral sekunder dan seiring berjalannya waktu komposisi mineralogi tanah akan berubah. Tanah-tanah akan didominasi mineral sekunder termasuk mineral-mineral liat. Beberapa jenis mineral liat yang berkaitan erat dengan jenis tanah tertentu antara lain smektit,alofan, kaolinit, liat-liat oksida.

Smektit

Smektit adalah nama grup untuk silikat lapis 2:1 dengan kapasitas tukar kation tinggi. Smektit yang umum dalam tanah adalah montmorilonit. Pembentukan montmorilonit dipengaruhi oleh lingkungan dimana terdapat Si dan Mg yang cukup tinggiyang berarti pada lingkungan yang pencuciannya terbatas. Tanah-tanah yang didominasi oleh mineral-mineral liat smektit mempunyai sifat vertik (mengembang- mengerut)

Kaolinit

Pembentukan kaolinit berasal umumnya berasal dari pelapukan mineral feldspar. Pembentukan kaolinit berasal dari kristalisasi larutan Mekanisme lain adalah disintegrasi. Liat tipe 2:1 yang kemudian menjadi tipe 1:1. Pembentukan ini dipengaruhi oleh lingkungan pelapukan yang masam yang dapat ditemukan pada tanah yang mengalami pelapukan intensif dimana Si terbawa oleh pencucian.

Alofan

Mineral non kristalin dan dapat ditemukan di daerah gunung api pada ketinggian di atas 500 meter. Sifat Alofan :

1. Kapasitas pegang air tinggi

2. Bobot isi rendah

3. Sulit terdispersi

4. Menyerupai gel pada saat basah


43/158


Liat-liat Oksida

Dapat ditemui pada regim/daerah yang pencuciannya cukup intensif. Fraksai liat oksida yang banyak dijumpai adalah besi-oksida dan aluminium-oksida, Contoh : Gibsit (Al(OH)3), Hematit (Fe2O3), Goethit (FeOOH). Liat-liat oksida banyak ditemukan pada tanah-tanah yang berwarna merah pada wilayah tropika basah.

Tanah ini biasanya bersifat masam.


44/158


45/158


BAB III. PENUTUP

Bahan mineral sebagai salah satu penyusun tanah berbeda-beda menurut batuan asalnya. Tanah yang berasal dari pelapukan batuan volkanik akan menghasilkan tanah yang mengandung unsur hara yang lebih banyak dibandingkan tanah yang berasal dari batuan induk sedimen atau metamorf. Dengan demikian bahan mineral sangat berkaitan dengan sifat tanah yang terbentuk. Sifat tanah yang berbeda akan membentuk jenis tanah yang berbeda.

Sumber Pustaka :

1. Foth, H.D. 1990. Fundamentals of Soil Science. 8Ed. John Wiley & Sons.New York.2. Van Breemen, N, P.Buurman, R.Brinkman. 1992. Process in Soils. Text forCourse J050-202. Department of Soil Science and Geology. Agricultural University Wageningen.3. Grim, R.E., 1968. Clay Mineralogy. Mc Graw Hill Book Company.NewYork4. Loughnan FC. 1969. Chemical Weathering of the Silicate Minerals.American Elsevier Publishing. New York.


46/158


MODUL 4

SIFAT FISIK TANAH

BAB I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

ecara fisik, tanah tersusun bahan mineral dan bahan organik dalam berbagai ukuran. Partikel mineral dan bahan organik mengisi matriks tanah sekitar50% volume. Sisanya terdiri atas ruang pori, yang terisi air dan atau udara.

Proporsi air dan udara berubah-uabah secara dinamis menurut kondisi keairan lingkungan tanah. Hal ini membentuk sistem 3 fase yaitu padatan, cair dan gas. Hampir di semua penggunaan tanah sangat dipengaruhi oleh sifat-sifat fisik tanah.


Modul ini mencakup bahasan tentang sisem 3 fase, sifat fisik tanah diantaranya:

tekstur, bulk density, porositas, struktur dan agregat serta warna tanah.

C. Sasaran Pembelajaran ModulModul ini diharapkan dapat membantu mahasiswa dalam memahami sifat-sifat fisik dasar dari tanah dan cara mengatasi masalah sifat fisik tanah.


47/158


BAB II. PEMBAHASAN

Terdapat beberapa sifat fisik tanah yang perlu untuk ditelaah dengan baik antaralain:

Warna Tanah

Warna merupakan petunjuk untuk beberapa sifat tanah oleh karena warna dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor yang terdapat dalam tanah. Adapun penyebab perbedaan warna tanah umumnya adalah akibat perbedaaan kandungan bahan organik; semakin banyak kandungan bahan organik tanah tersebut maka warnanya akan semakin gelap. Sebagian tanah warnanya disebabkan oleh warna mineral tanah itu sendiri.

Pada lapisan bawah, warna tanah banyak dipengaruhi oleh bentuk dan banyaknya senyawa Fe. Pada daerah yang berdrainase buruk, yaitu sering tergenang air, makaseluruh tanah berwarna abu-abu karena senyawa Fe terdapat dalam keadaan

tereduksi, sedangkan pada tanah berdrainase baik, yaitu tanah yang tidak pernahterendam air, Fe terdapat dalam keadaan oksidasi yang berwarna merah atau limonit yang berwarna kuning coklat. Bila tanah kadang-kadang basah dan kadang kering maka disamping berwarna abu-abu didapat pula bercak-bercak karatan merah ataukuning yaitu dimana udara dapat masuk sehingga terjadi oksidasi besi di tempat tersebut.

Warna tanah ditentukan dengan menggunakan warna-warna baku yang terdapat dalam buku Munsell Soil Color Chart. Warna tanah akan berbeda bila tanah basah, lembab atau kering, sehingga dalam menentukan warna tanah perlu dicatat apakah dalamkeadaan basah, lembab atau kering.

Ada 3 komponen penentu warna tanah, yaitu: hue, kroma (chrome) dan nilai (value)

.

1. Hue: menunjukkan panjang gelombang cahaya dominan yang dipantulkan benda. Ada 5 hue tunggal (R, Y, G, B, P); dan 5 hue gabungan (YR, GY, BG, PB, RP)


2. Kroma: ukuran derajat kemurnian atau kejenuhan warna hue. Memiliki skala dr0-20. Makin tinggi warna makin terang.

3. Nilai: ukuran tingkat kebersihan atau kekotoran (terang-gelapnya) warna.

Dinyatakan dengan skala 1-10 ( derajat kombinasi pigmen hitam dan putih).

Tekstur Tanah

Tekstur tanah menunjukkan perbandingan relatif antara fraksi tanah baik pasir, d


48/158

ebu, dan liat. Menurut perbandingan tersebut diperoleh kelompok tekstur tanah sebanyak14 macam (Tabel 1). Sebagian ahli membaginya ke dalam 12 saja. Ada banyak sifattanah terutama sifat fisik dipengaruhi oleh tekstur tanah.

Tabel 1. Jenis tekstur tanah

KasarPasir

Pasir berlempung

Agak kasarLempung berpasir

Lempung berpasir halus

SedangLempung berpasir sangat halus

Lempung

Lempung berdebu

Debu

Agak halus

Lempung liat

Lempung liat berpasir

Lempung liat berdebu

HalusLiat berpasir

Liat berdebu

Liat


49/158


Penentuan Tekstur Dilakukan dengan Menggunakan Diagram Segitiga TeksturTanah (Gambar 1)

Tanah-tanah yang bertekstur pasir, karena butir-butirnya berukuran lebihbesar, maka setiap satuan berat mempunyai luas permukaan yang lebih kecil sehingga sulit menyerap (menahan) air dan unsur hara. Tanah-tanah yang bertekstur liat karena lebih halus maka setiap satuan berat mempunyai luas permukaan yang lebih besar sehingga kemampuan menahan air dan menyediakan unsur hara tinggi. Tan

ah-tanahbertekstur halus lebih aktif dalam reaksi kimia daripada tanah bertekstur kasar.

Gambar 1 Diagram segitiga tekstur tanah

Tekstur mempengaruhi beberapa sifat tanah, yaitu : Kapasitas tukar kation (KTK)Kandungan bahan organik

Kadar air Drainase PermeabilitasStruktur


Konsistensi

Erodibilitas


50/158

Struktur Tanah

Struktur tanah cara tersusunnya butiran tanah, atau gumpalan kecil dari butir-butir tanah; yang sering juga disebut agregat. Gumpalan ini terjadi karena butir-butir pasir, debu dan liat terikat satu sama lain oleh suatu perekat seperti bahan organik, oksida-oksida besi dan lain-lain. Gumpalan-gumpalan kecil ini mempunyai bentuk, ukuran dan kemantapan yang berbeda-beda.

Bentuk Struktur , bentuk-bentuk struktur (Gambar 2) antara lain :

1. Lempeng (platy): sumbu vertikal < sumbu horisontal, di hor E atau pada lapisan padas liat. Biasanya terjadi pada tanah liat yang baru terjadi secara deposisi (deposited)2. Prismatik: sumbu vertikal > sumbu horisontal, hor B, daerah iklim kering.

3. Tiang (columner): sumbu vertikal >sumbu horisontal, bagian atas membulat,hor B, daerah iklim kering.4. Gumpal bersudut (angular blocky): seperti kubus dengan sudut-sudut tajam,sumbu vertikal=sumbu horisontal, hor B, daerah iklim basah5. Gumpal membulat(rounded blocky): seperti kubus dengan sudut membula

t, sumbu vertikal=sumbu horisontal, hor B, daerah iklim basah6. Granular: Agregat yang membulat, biasanya diameternya tidak lebih dari 2cm.

Umumnya terdapat pada horizon A yang dalam keadaan lepas disebut "Crumbs" atau Spherical.7. Remah (single grain): bulat sangat porous, di hor A



51/158

Gambar 2 Bentuk-bentuk struktur tanah

Ukuran

Ukuran struktur tanah berbeda-beda sesuai dengan bentuknya (Tabel 2).

Tabel 2. Ukuran butir-butir struktur tanah

Ukuran Lempeng Prisma dan tiangGumpal Granular Remah

mm

Sangat halus Halus (kecil) SedangKasar (besar)

Sangat kasar10100


52/158

20-50

>5010 30% akan berpengaruh terhadap agregasi, sedangkan kandungan liat < 30% tidak berpengaruh terhadap agregasi.

2. Bahan organik tanah

Bahan organik tanah merupakan bahan pengikat setelah mengalami pencucian. Pencucian tersebut dipercepat dengan adanya organisme tanah. Sehingga bahan organik dan organisme di dalam tanah saling berhubungan erat.


53/158

3. Tanaman

Tanaman pada suatu wilayah dapat membantu pembentukan agregat yang mantap. Akartanaman dapat menembus tanah dan membentuk celah-celah. Disamping itu dengan adanya tekanan akar, maka butir-butir tanah semakin melekat dan padat. Selain itucelah-celah tersebut dapat terbentuk dari air yang diserap oleh tanaman tersebut.

4. Organisme tanah

Organisme tanah dapat mcmpercepat terbentuknya agregat. Selain itu juga mampu berperan langsung dengan membuat !ubang dan menggemburkna tanaman.Secara


tidak langsung merombak sisa-sisa tanaman yang setelah dipergunakan akan dikelaarlan lagi menjadi bahan pengikat tanah.

5. Waktu

Waktu menentukan semua faktor pembentuk tanah berjalan. Semakin lama waktu berjalan, maka agregat yang terbentuk pada tanah tersebut semakin mantap.

6. Iklim

Iklim berpengaruh terhadap proses pengeringan, pembasahan, pembekuan, pencairan. Iklim merupakan faktor yang sangat berpengaruh terhadap pembentukan agregat tanah.

Kemantapan atau Tingkat Perkembangan Struktur

Tingkat perkembangan struktur ditentukan berdasarkan atas kemantapan atau ketahanan bentuk struktur tanah tersebut terhadap tekanan. Ketahanan struktur tanah dibedakan menjadi:

1. tingkat perkembangan lemah

2. tingkat perkembangan sedang

3. tingkat perkembangan kuat

Konsistensi

Konsistensi menunjukkan kekuatan daya kohesi butir-butir tanah atau daya adhesibutir-butir tanah dengan benda lain. Hal ini ditunjukkan oleh daya tahan tanah


54/158

terhadap gaya yang akan mengubah bentuk. Dalam keadaan lembab tanahdibedakan ke dalam bentuk konsistensi gembur sampai teguh. Dalam keadaan kering, tanah dibedakan ke dalam konsistensi lunak sampai keras. Dalam keadaan basah dibedakan plastisitasnya yaitu dari lastis sampai tidak plastis ataukelekatannya yaitu dari tidak lekat sampai lekat.


Tanah basah: kandungan air di atas kapasitas lapang Kelekatan tidak lekat, agaklekat, lekat, sangat lekat Plastisitas-tidak plastis, agak plastis, plastis, sangat plastis Tanah lembab: kandungan air mendekati kapasitas lapangLepas, sangat gembur, gembur, teguh, sangat teguh, sangat teguh sekali

Tanah kering : tanah dalam keadaan kering angin

Lepas, lunak, agak keras, keras, sangat keras, sangat keras sekali.

Konsistensi merupakan bagian dari rheologi yaitu ilmu yang mempelajari perubahan-perubahan bentuk dan aliran suatu benda. Sifat-sifat rheologi tanah dipelajari dengan menentukan angka Atterberg yaitu angka-angka kadar air tanah pada beberapa macam keadaan. Sifat-sifat tanah yang berkaitan angka Atterberg tersebut adalah :Batas mengalir : jumlah air terbanyak yang dapat ditahan tanah

Batas melekat : kadar air dimana tanah mulai tidak dapat melekat pada benda lainBatas menggolek : kadar air dimana gulungan tanah mulai tidak dapat digolekkan lagiIndeks plastisitas : kadar air batas mengalir-batas menggolek

Jangka olah : kadar air batas melekat-batas menggolek

Batas ganti warna : tanah yang telah mencapai batas menggolek masih dapatkehilangan air, sehingga tanah lambat laun menjadi kering dan pada suatu ketikatanah menjadi berwarna lebih terang. Titik ini disebut titik ganti warna atau titik ubah

Bobot Isi Tanah (Bulk Density)

Bobot isi tanah menunjukkan perbandingan antara berat tanah kering dengan volumetanah termasuk volume pori-pori tanah.


Bulk density = berat tanah kering (g)

volume tanah (cm3)


55/158

Bobot isi tanah adalah petunjuk kepadatan tanah. Makin padat tanah maka makin tinggi bulk density yang berarti makin sulit untuk meneruskan air atau ditembus akar tanaman. Pada umumnya, bobot isi tanah berkisar antara 1,1-1,6 g/cm3.

Bulk density berbeda dengan particle density (kerapatan jenis zarah).

Particle density = berat kering persatuan volume partikel-partikel (padat) tanah (jadi tidak termasuk volume pori - pori tanah). Tanah mineral mempunyai particle density = 2,65 g/cm3. dengan mengetahui bulk density dan particle density, maka dapat diketahui banyaknya (%) pori-pori total tanah sebagai be

rikut :

Bulk density X 100 % = % bahan padat tanah

Particle density

% pori total tanah = 100% - % bahan padat tanah

Ruang pori total (%) = ( 1 - _Bulk density_ ) Particle density

Pori-pori Tanah

Pori tanah adalah bagian tanah yang tidak terisi bahan padat tanah (terisi olehudara dan air). Pori-pori tanah dapat dibedakan menjadi pori-pori kasar danpori-pori halus. Pori-pori kasar berisi udara atau air gravitasi, sedangkan pori-pori halus berisi air kapiler atau udara. Tanah-tanah pasir mempunyai pori-

pori kasar lebih banyak daripada tanah liat. Tanah ini sulit menahan air sehingga tanaman sering mengalami kekeringan. Tanah-tanah liat mempunyai pori totallebih tinggi daritanah berpasir. Porosistas dipengaruhi oleh kandungan bahan organik, struktur tanah


dan tekstur tanah. Porositas tinggi jika bahan organik tinggi. Tanah dengan struktur granuler atau remah porositas lebih tinggi dibanding yang berstruktur masif.

Drainase Tanah

Tanah ditemukan baik di daerah yang tergenang air maupun daerah-daeah kering yang tidak pernah tergenang air. Mudah tidaknya air hilang dari tanah menentukan k


56/158

elas drainase tanah tersebut. Drainase tanah dikenal dua macam; drainase eksternal dan drainase internal. Air dapat hilang melalui permukaan tanah (external drainage) maupun melalui peresapan ke dalam tanah (internal drainage). External drainage banyak ditentukan oleh bentuk permukaan tanah/lahan, sedang internal drainage ditentukan oleh tekstur tanah. Berdasar atas kelas drainasenya tanah dibedakan atas kelas drainase terhambat (tergenang) sampai sangat cepat (air sangat cepat hilang dari tanah). Keadaan drainase tanah menentukan jenis tanaman yang dapat tumbuh. Sebagai contoh, padi dapat hidup pada tanah-tanah dengan drainase buruk, tetapi jagung, karet, cengkeh, kopi dan lain-lain tidak akan dapat tumbuh dengan baik kalau tanah selalu tergenang air.


Penilaian dalam penugasan pada modul 4 ini didasarkan pada hasil kerja perorangan dan kelompok. Setiap mahasiswa wajib untuk membuat deskripsi setiap sifat fisik tanah dalam bentuk bahan presentasi kelompok. Penilaian pada bagian ini mencakup15 % dari nilai akhir.


Jelaskan sifat-sifat fisik tanah dasar. Buatlah dalam bentuk makalahdan dipresentasikan secara berkelompok.


BAB III. PENUTUP

Sifat fisik tanah dasar yang perlu dipahami mahasiswa antaralain tekstur, struktur dan agregat tanah, bulk density, dan porositas tanah. Pemahaman tentang sifat-sifat fisik tanah akan membantu mahasiswa menentukan potensi tanah kaitannyadengan pertumbuhan tanaman. Begitupula dengan sifat morfologi tanah yang dapatditentukan jika sifat fisik tanah dipahami dengan baik.

Sumber pustaka:

1. Foth, H.D. 1990. Fundamentals of Soil Science. 8Ed. John Wiley & Sons.New


57/158

York.

2. Hardjowigeno, S. 2003. Ilmu Tanah. Akademika Pressindo. Jakarta.3. Singer, M.J. and D.N. Munns. 1991. Soils An Introduction. 2nd. Macmilan

Publishing Company. New York.

Documents

Buku Ajar Dasar-dasar Ilmu Tanah Edisi 2012