Makalah Tanah

A.    Pengertian Tanah dan Topografi

1.      Pengertian Tanah

Tanah berasal dari pelapukan  batuan  dengan bantuan organisme , membentuk tubuh unik yang menutupi batuan. Proses pembentukan tanah dikenal sebagai ''pedogenesis'' . Proses yang unik ini membentuk tanah sebagai tubuh alam yang terdiri atas lapisan-lapisan atau disebut sebagai horizon tanah.Setiap horizon menceritakan mengenai asal dan proses-proses fisika, kimia , dan biologi  yang telah dilalui tubuh tanah tersebut. Hans Jenny  (1899-1992),  seorang pakar tanah asal Swiss  yang bekerja di Amerika Serikat , menyebutkan bahwa tanah terbentuk dari bahan induk yang telah mengalami modifikasi/pelapukan akibat dinamika faktor iklim, organisme  (termasuk manusia), dan relief permukaan bumi (topografi ) seiring dengan berjalannya waktu .

2.      Pengertian Topografi          

Topografi (relief) adalah bentuk permukaan suatu satuan lahan yang dikelompokkan atau ditentukan berdasarkan perbedaan ketinggian (amplitudo) dari permukaan bumi (bidang datar) suatu bentuk bentang lahan (landform).

B.     Karateristik Tanah

Tubuh tanah (solum ) tidak lain adalah batuan yang melapuk dan mengalami proses pembentukan lanjutan. Usia tanah yang ditemukan saat ini tidak ada yang lebih tua daripada periode Tersier  dan kebanyakan terbentuk dari masa Pleistosen . Tubuh tanah terbentuk dari campuran bahan organik dan mineral. Tanah non-organik atau tanah mineral terbentuk dari batuan sehingga ia mengandung mineral. Sebaliknya, tanah organik (organosol /humosol ) terbentuk dari pemadatan terhadap bahan organik yang terdegradasi. Tanah organik berwarna hitam dan merupakan pembentuk utama lahan gambut  dan kelak dapat menjadi batu bara .

Tanah organik cenderung memiliki keasaman tinggi karena mengandung beberapa asam  organik (substansi humik) hasil dekomposisi  berbagai bahan organik. Kelompok tanah ini biasanya miskin mineral , pasokan mineral berasal dari aliran air atau hasil dekomposisi jaringan makhluk hidup. Tanah organik dapat ditanami karena memiliki sifat fisik gembur  (sarang) sehingga mampu menyimpan cukup air namun karena memiliki keasaman tinggi sebagian besar tanaman pangan akan memberikan hasil terbatas dan di bawah capaian optimum . Tanah non-organik didominasi  oleh mineral. Mineral ini membentuk partikel pembentuk tanah. Tekstur tanah  demikian ditentukan oleh komposisi tiga partikel  pembentuk tanah: pasir , lanau  (debu), dan lempung .

 Tanah pasiran didominasi oleh pasir, tanah lempungan didominasi oleh lempung. Tanah dengan komposisi pasir, lanau, dan lempung yang seimbang dikenal sebagai geluh  (loam).Warna tanah merupakan ciri utama yang paling mudah diingat orang. Warna tanah sangat bervariasi, mulai dari hitam kelam, coklat, merah bata, jingga, kuning, hingga putih. Selain itu, tanah dapat memiliki lapisan-lapisan dengan perbedaan warna yang kontras sebagai akibat proses kimia (pengasaman) atau pencucian (leaching). Tanah berwarna hitam atau gelap seringkali menandakan kehadiran bahan organik yang tinggi, baik karena pelapukan vegetasi  maupun proses pengendapan di rawa-rawa . Warna gelap juga dapat disebabkan oleh kehadiran mangan , belerang , dan nitrogen . Warna tanah kemerahan atau kekuningan biasanya disebabkan kandungan besi teroksidasi  yang tinggi; warna yang berbeda terjadi karena pengaruh kondisi proses kimia pembentukannya

C.    Komponen Tanah

Ada lima komponen yang dapat kita kategorikan sebagai komponen tanah:

1)      Mineral Tanah

Mineral tanah berasal dari batu-batuan induk,yang oleh berbagai macam proses mengalami penghancuran sehingga menjadi partikel-partikel yang lebih kecil. Penghancuran batuan induk dialam dapat terjadi karena iklim (perubahan panas dan dingin,hujan,angin),oleh aktivitas tumbuhan pionir (lumut kerak atau lichen) atau kegiatan mekanik seperti terjadinya gesekan-gesekan antar batuan dan oleh adanya aktivitas manusia

2)      Organik Tanah

Bahan organik didalam tanah berasal dari tumbuhan dan hewan-hewan yang telah mati,yang setelah mengalami penghancuran dan pembusukan oleh serangga dan mikroba,komponen organiknya akan masuk kedalam tanah dan merupakan bagian dari tanah tersebut. bahan organik tanah adalah semua jenis senyawa organik yang terdapat di dalam tanah, termasuk serasah, fraksi bahan organik ringan, biomassa mikroorganisme, bahan organik terlarut di dalam air, dan bahan organik yang stabil atau humus.

3)      Air dan larutan Tanah

 Air dalam tanah merupakan komponen yang penting bagi kehidupan tumbuhan yang tumbuh diatasnya,air dalam tanah berkisar mulai dari kurang sekali sampai jenuh dengan air,didalam air tanah biasanya terlarut banyak mineral dan senyawa lainya,yang secara keseluruhan disebut larutan tanah dan merupakan sumber nutrisi bagi tumbuhan.

4)      Amosfir Tanah

Udara yang mengisi rongga-rongga antar partikel tanah disebut atmosfir tanah.kandungan udara antar partikel tanah disebut atmosfir tanah.kandungan udara antar partikel tanah ini sangat ditentukan oleh ukuran tanah yang membangunnya dan berkisar antara 30% untuk tanah pasir sampai 50% untuk tanah liat. Kandungan udara tanah ini akan lebih besar lagi pada tanah-tanah yang kaya akan bahan organik. pada tanah yang kandungan airnya berlebihan,sehingga mengisi seluruh rongga antar partikel tanah, kandungan udara tanahnya dapat mendekati 0%.

5)      Organisme Tanah

Organisme yang hidup dalam tanah dapat dimasukkan sebagai bagian dari tanah itu sendiri,organism tanah yang terdiri dari flora dan fauna tanah,banyak membantu dalam menentukan struktur dan sipat tanah,seperti tingkat kegemburan tanah,kandungan organic dan mineral tanah serta udara tanah,termasuk kedalam flora tanah adalah bakteri,jamur dan ganggang,sedangkan yang termasuk kedalam fauna tanah adalah protozoa,insekta dan hewan-hewan tinggi yang membuat lubang didalam tanah.

D.    Peran Bahan Organik Tanah

 Secara umum bahan-bahan organic dapat berperan bagi tanah dalam memperbaiki sipat fisik,kimia dan biologi tanah. Sifat fisik Peranan sifat organic terhadap sifat fisik tanah adalah memancing pengumpalan tanah dalam bentuk granula,menurunkan tingkat plastisitas tanah,mempertahankan tampungan air,memperbaiki stuktur sehingga dapat mengurangi resiko terkena erosi dan mempengaruhi warna dasar tanah.

Peranan bahan organic terhadap sifat kimia tanah adalah meningkatkan unur hara tanah sehingga mempermudah pembentukan mineral tanah, meningkatkan persediaan kandungan fosfor dalam tanah dan meningkatkan tukar kation (KTK) tanah.

Peranan sifat bahan organic terhadap sifat biologis tanah adalah meningkatkan populasi tanah,meningkatkan cadangan makanan bagi organism yang ada dalam tanah, dan meningkatkan keanekaragaman hayati dalam tanah.

Bahan organik memiliki peran penting dalam menentukan kemampuan tanah untuk mendukung tanaman, sehingga jika kadar bahan organik tanah  menurun, kemampuan tanah dalam mendukung produktivitas tanaman juga menurun. Menurunnya kadar bahan organik merupakan salah satu bentukkerusakan tanah yang umum terjadi. Kerusakan tanah merupakan masalah penting bagi negara berkembang karena intensitasnya yang cenderung meningkat, sehingga tercipta tanah-tanah rusak yang jumlah maupun intensitasnya meningkat. Kerusakan tanah secara garis besar dapat digolongkan menjadi tiga kelompok utama, yaitu kerusakan sifat kimia, fisika danbiologi tanah. Kerusakan kimia tanah dapat terjadi karena proses pemasaman tanah, akumulasi garam - garam (salinisasi), tercemar logam berat, dan tercemar senyawa-senyawa organic dan xenobiotik seperti pestisida atau tumpahan minyak bumi (Djajakirana, 2001).

Fungsi bahan organik di dalam tanah sangat banyak, baik terhadap sifat fisik, kimia maupun biologi tanah, antara lain sebagai berikut (Stevenson,1994):

1.      Berpengaruh langsung maupun tidak langsung terhadap ketersediaan hara. Bahan organik secara langsung merupakan sumber hara N, P, S, unsur mikro maupun unsur hara esensial lainnya. Secara tidak langsung bahanorganic membantu menyediakan unsur hara N melalui fiksasi N2dengan caramenyediakan energi bagi bakteri penambat N2, membebaskan fosfat yang difiksasi secara kimiawi maupun biologi dan menyebabkan pengkhelatan unsur mikro sehingga tidak mudah hilang dari zona perakaran.

2.      Membentuk agregat tanah yang lebih baik dan memantapkan agregat yang telah terbentuk sehingga aerasi, permeabilitas dan infiltrasi menjadi lebih baik. Akibatnya adalah daya tahan  tanah terhadap erosi akan meningkat

3.      Meningkatkan retensi air yang dibutuhkan bagi pertumbuhan tanaman.

4.      Meningkatkan retensi unsur hara melalui peningkatan muatan di dalam tanah.

5.      Mengimmobilisasi senyawa antropogenik maupun logam berat yang masuk ke dalam tanah.

6.      Meningkatkan kapasitas sangga tanah

7.      Meningkatkan suhu tanah

8.      Mensuplai energi bagi organisme tanah

9.      Meningkatkan organisme saprofit dan menekan organisme parasit bagi tanaman.

E.     Peranan Tanah bagi Tumbuhan

Secara umum peranan tanah bagi tumbuhan ataupun tanaman adalah sebagai berikut:

Ø  Tempat tumbuh dan berkembangnya perakaran

Ø  Penyedia kebutuhan primer tanaman

Ø  Penyedia kebutuhan sekunder tanaman

Ø  Sebagai tempat hidup biota tanah

Ø  Melindungi tanaman dari serangan hama dan penyakit dan dampak negatif dari pestisida maupun limbah industri yang berbahaya yang terdapat disekitar tanaman.

Berikut ini merupakan beberapa Unsur Hara Yang Dibutuhkan Tanaman : Karbon (C), Hidrogen (H), Oksigen (O), Nitrogen (N), Fosfor (P), Kalium (K), Kalsium (Ca), Magnesium (Mg), Belerang (S), Besi (Fe), Mangan (Mn), Boron (B), Mo, Tembaga (Cu), Seng (Zn) dan Klor (Cl).Unsur hara tersebut tergolong unsur hara Essensial.

 Berdasarkan jumlah kebutuhannya bagi tanaman, dikelompokkan menjadi dua, yaitu:

Ø  Unsur Hara Makro

Unsur hara yang diperlukan tanaman dalam jumlah besar.Unsur hara makro meliputi:N,P,K,Ca,Mg,S,dan lain-lain.

Ø  Unsur Hara Mikro

 Unsur hara yang diperlukan tanaman dalam jumlah kecil.Unsur hara mikro meliputi :Fe,Mn,B,Mo,Cu,Zn,Cl, Fungsi Unsur Hara Makro (n-p-k)

Banyak para hobiis dan pencinta tanaman hias, bertanya tentang komposisi kandungan pupuk dan prosentase kandungan N, P dan Kyang tepat untuk tanaman yang bibit, remaja atau dewasa/indukan. Berikut ini adalah fungsi-fungsi masing-masing unsur tersebut :

a.       Nitrogen(N)

·         Merangsang pertumbuhan tanaman secara keseluruhan

·         Merupakan bagian dari sel ( organ ) tanaman itu sendiri

·         Berfungsi untuk sintesa asam amino dan protein dalam tanaman

·         Merangsang pertumbuhan vegetatif ( warna hijau ) seperti daun

·         Tanaman yang kekurangan unsur N gejalanya : pertumbuhan lambat/kerdil, daun hijau kekuningan, daun sempit, pendek dan tegak, daun-daun tua cepat menguning dan mati.

b.      Phospat ( P )

·         Berfungsi untuk pengangkutan energi hasil metabolisme dalam tanaman

·         Merangsang pembungaan dan pembuahan

·         Merangsang pertumbuhan akar

·         Merangsang pembentukan biji

·         Merangsang pembelahan sel tanaman dan memperbesar jaringan sel

·         Tanaman yang kekurangan unsur P gejaalanya : pembentukan buah/dan biji berkurang, kerdil, daun berwarna keunguan atau kemerahan ( kurang sehat )

c.       Kalium ( K )

·         Berfungsi dalam proses fotosintesa, pengangkutan hasil asimilasi, enzim dan mineral termasuk air.

·         Meningkatkan daya tahan/kekebalan tanaman terhadap penyakit.

·         Tanaman yang kekurangan unsur K gejalanya : batang dan daun menjadi lemas/rebah, daun berwarna hijau gelap kebiruan tidak hijau segar dan sehat, ujung daun menguning dan kering, timbul bercak coklat pada pucuk daun.

F.     Tanah Dan Ketersediaan Hara

Tanah merupakan campuran yang heterogen dan beragam dari partikel mineral anorganik, hasil rombakan bahan organic, dan berbagai jenis mikroorganisme, bersama-sama dengan udara dan air yang didalamnya terlarut berbagai garam-garam anorganik dan senyawa organic. Partikel mineral terdiri dari pasair, lempung, dan liat yang terutama tersusun dari silicon, oksigen, dan aluminium.

Partikel liat dan koloid organic penting artinya bagi kesuburan tanah, karena kemampuan bahan ini dalam mengadsorpsi kation. Permukaan mineral liat akan bermuatan negative jika beberapa atom Si4+ digantikan oleh atom Al3+ dan beberapa atom Al3+ digantikan oleh Mg2+ atau Fe2+. Jika pergantian ini terjadi, maka sisi negative mineral liat ini akan tersedia untuk menyerap kation-kation yang terlarut didalam air tanah. Urutan liotropik (lyotropic series) dari kation yang akan teradopsis adalah H+  > Ca2+ > Mg2+  > K+ = NH4+ > Na+. Ion hidrogen akan teradsorpsi lebih kuat dibandingkan dengan kation lainnya  dan yang terlemah adalah ion natrium. Kation-kation yang terikat pada partikel tanah ini tidak akan mudah tercuci, sehingga tetap tersedia bagi tanaman. Senyawa organik dapat pula memiliki muatan negative karena ionisasi gugus karboksil  (-COOHà - COO- + H+) dan gugus hidroksil (-OH) dari senyawa fenoloik dari penguraian lignin kayu. Dengan demikian senyawa organik dapat mengadsorpsi kation-kation tersebut.

Kation yang terikat pada partikel liat atau senyawa organic dapat dipertukarkan dengan kation yang terlarut dalam larutan tanah. Proses ini disebut pertukaran kation dan kemampuan tanah untuk mempertukarkan kation, yang sering disingkat KTK. Pertukaran kation yang teradsorpsi dengan ion H+ sangat penting artinya, karena menyebabkan ketersediaan dari kation tersebut bagi akar tanaman. Ion H+ dibebaskan oleh akar dari asam malat dan senyawa organik lainnya kedalam tanah. Ion H+ juga dibebaskan jika CO2 juga bereaksi dengan air membentuk H2CO3.

Karena partikel tanah dan bahan organic tanah lebih bermuatan negative, maka unsure hara yang tersedia dalam entuk anion, seperti fosfat (H2PO4- atau HPO42- tergantung pH), nitrat (NO3-), tersedia bagi tanaman. Nitrogen memang dapat tersedia dalam bentuk ammonium (NH4+) tetapi bentuk ini segera teroksidasi membentuk nitrat oleh bakteri didalam tanah. Oleh sebab itu, sebagian besar tanaman (kecuali keluarga leguminosa) akan membutuhkan pemupukan nitrogen untuk memacu pertumbuhannya.

G.    Prinsip Penyerapan Hara

Perlu ditekankan kembali bahwa serapan ion dikendalikan oleh membrane (paling tidak membrane sel endodermis). Sehubungan dengan peranan membran ini, maka ada 4 prinsip penyerapan ion, yakni:

Ø  Jika sel tidak melangsungkan metabolism atau mati, maka membrannya akan lebih mudah dilalui oleh bahan-bahan yang terlarut (solute).

Ø  Molekul air dan gas-gasyang terlarut didalamnya, seperti N2, O2, dan CO2 dapat melalui membran dengan mudah.

Ø  Bahan terlarut yang bersifat hidrofobik menembus membran dengan kemudahan sebanding dengan tingkat kelarutannya dalam lemak.

Ø  Ion-ion atau molekul-molekul yang bersifat hidrofilik dengan tingkat kelarutan dalam lemak yang sama akan menembus membran dengan tingkat kemudahan yang berbanding terbalik denga ukurannya (berat molekulnya).

Jika sel dimatikan dengan perlakuan suhu tingg iatau dengan menggunakan senyawa racun, atau jika proses metabolismenya dihambat dengan perlakuan suhu rendah atau dengan menggunakan senyawa penghambat reaksi metabolismenya, maka sebagia ion (atau bahan terlarut) akann keluar dengan mudahdari dalam sitoplasma sel. Hal ini merupakan bukti, bahwa permeabilitas membrane terhadap ion tersebuat menjadi meningkat.

Belum dapat dijelaskan secara memuaskan bagaimana air (dan gas-gas tertentu) dapat keluar-masuk melalui membrane dengan leluasa. Tetapi jelas fenomena ini memberikan keuntungan bagi metabolisme tanaman. Dari hasil percobaan terbukti bahwa air dapat lebih cepat menembus suatu membrane artifisial yang tersusun dari hanya fosfolipida, dibandingkan melalui membrane alami sel tumbuhan. Hasil pembuktian ini memberikan indikasi bahwa air agaknya menembus membrane sel tumbuhan melalui bagian lipida dari membrane, bukan melalui protein membrane sebagaimana sebelumnya diasumsikan.