Lompat ke konten Lompat ke sidebar Lompat ke footer

Tanah sebagai Penyedia Hara, Proses Pembentukan, Profil, Tekstur, Struktur, dan Kimia Tanah

Media pertumbuhan tanaman yang umum adalah tanah, tanah mengandung mineral kompleks yang berasal dari dekomposisi bahan induk tanah dan bahan organik.

Ada 4 komponen penting dari tanah yaitu:
  1. bahan mineral tanah
  2. bahan organik
  3. air tanah
  4. udara tanah
Kombinasi kempat faktor akan menghasilkan jenis tanah yang berbeda. Komposisi yang paling baik dari tanah adalah dengan perbandingan yang cukup seimbang diantara keempat komponen.

Proses pembentukan tanah

Perkembangan pembentukan tanah merupakan proses gabungan antara proses fisika dan kimia serta diikuti aktivitas biologi untuk merombak bahan induk tanah.

Faktor yang mempengaruhi pembentukan tanah adalah:

1. Bahan induk tanah

Tanah terbentuk dari peahan- pecahan batuan induk yang berlangsung terus menerus akibat faktor-faktor lingkungan.

Pecahan bahan induk tersebut berlangsung akibat pelapukan dan penghancuran melalui proses fisika, kimia, dan biologi.

Pelapukan kimia meliputi perubahan kimia dari bahan induk melalui berbagai proses oksidasi, hidrolisa, karbonisasi dan sebagainya. Proses biologi berlangsung akibat eksudat-ksudat mikroba tanah dan akar tanaman serta manussia dengan berbagai aktivitasnya.

Kandungan hara yang dikandung tanah tergantung dari bahan induk tanahnya.

2. Iklim

Temperatur dan kelembaban tanah adalah dua faktor utama dalam proses pembentukan tanah.

Kinetika reaksi kimia tanah dipengaruhi oleh temperatur. Perubahan temperatur akan berpengaruh terhadap kandungan kelembaban tanah.

Hubungan suhu dengan kelembaban tanah ini berbanding terbalik, yang artinya semakin tinggi suhu maka kelembaban tanah semakin rendah.

Laju reaksi kimia tanah dapat meningkat sebesar 2 sampai 3 kali lipat jika suhu naik sebesar 100C.

Karena dekomposisi hanya aktif jika tersedia air, maka tanah dengan curah hujan tinggi akan mengalami laju dekomposisi yang cepat juga. Intensitas curah hujan yang tinggi ini juga akan mengakibatkan pencucuian hara yang telah terdekomposisi tadi.

Pada daerah tropis dengan curah hujan dan suhu yang tinggi menjadikan tanah-tanah daerah ini berwarna merah kekuningan sebagai ciri tanah yang banyak mengandung mineral besi oksida.

3. Makhluk hidup

Aktivitas mikro/makro flora dan fauna tanah mempengaruhi proses pembentukan tanah.

Organisme makro flora dan fauna lebih mempengaruhi proses pembentukan tanah melalui rekasi mekanis, sedang organisme mikro lebih berperan pada peristiwa kimia dan biologi.

Mikro flora dan fauna tanah terjalin menjadi satu sehingga sukar dibedakan penguraian yang dilakukan oleh fauna maupun flora tanah.

Akan tetapi yang perlu diingat adalah makhluk hidup ini berperan dalam proses pembentukan tanah.

4. Topografi

Pada tanah miring atau tanah yang agak kedap air, sejumlah besar air yang jatuh diatasnya hilang karena aliran permukaan.

Hal ini akan mengakibatkan dua hal yaitu (1) kehilangan air yang seharusnya masuk ke dalam tanah dan (2) hilangnya tanah akibat aliran air yang terlalu cepat.

Ketidaktersediaan air pada tanah dengan topografi miring ini akan menghambat proses fisis, kimia, dan biologi pembentukan tanah.

5. Waktu

Karena proses pembentukan tanah ini berlangsung lambat, maka dibutuhkan sekitar seratus atau seribu tahun untuk pembentukan tanah dari bahn induknya.
Gambar Perbandingan volumetrik dari komposisi tanah
Gambar Perbandingan volumetrik dari komposisi tanah

Profil tanah

Irisan melintang dari tanah disebut profil tanah. Penampang lintang tanah dapat kita lihat dari gambar dibawah ini.

Horizon A adalah bagian permukaan tanah yang paling dipengaruhi oleh aktivitas makhluk hidup dan iklim.

Horizon B merupan horizon akumulasi dari beberapa material hasil pencucian dari horizon A Akumulasi ini di sebut juga illuviation.

Bahan induk (Horizon C), merupalan lapisan terakhir.
Gambar Penampang melintang tanah
Gambar Penampang melintang tanah
Faktor iklim merupakan faktor yang paling menentukan dalam perkembangan profil tanah, oleh karenanya karakteristik umum suatu tanah sangat tergantung pada perubahan kondisi iklimnya.

Profil tanah merupakan bagian penting bagi pertumbuhan tanaman.

Kedalaman, tekstur dan struktur tanah serta sifat kimia merupakan syarat mutlak bagi media tumbuh tanaman.

Tekstur dan Struktur Tanah

Tanah terdiri dari partikel-partikel dengan beberapa ukuran.

Partikel mineral dibagi atas tiga kelompok yaitu:
  1. lempung
  2. liat
  3. pasir.
Struktur tanah

Partikel-partikel tanah dapat dipisahkan lagi menjadi agregart- agregat tanah, group, atau kelompok.

Ada 4 tipe agregat tanah, yaitu:
  • granular
  • prismatik
  • balok,
  • lempeng.
Gambar Tipe agregat tanah
Gambar Tipe agregat tanah
Pada gambar diatas memperlihatkan 4 tipe agregat tanah yaitu granular (no 1), balok (no.2) prismatik (no.3), dan lempeng (no.4)

Kimia Tanah

Reaksi tanah

Raksi tanah digolongkan menjadi dua yaitu reaksi netral, alkalin, dan masam. Reaksi tanah mempengaruhi ketersediaan hara dan adanya unsur-unsur yang beracun.

Reaksi tanah yang banyak mengandung ion H+ dari pada OH lebih bersifat masam, kebalikannya dapat terjadi yaitu jumlah ion OH lebih banyak dan disebut reaksi alkalin. Jika konsentrasi ion H dan ion OH sama maka reaksi tanahnya netral.

Suatu tanah dikatak masam jika pH kurang dari 7, netral bila pH sama dengan 7, dan alkalin (basa) jika pH lebih dari 7.

Dalam budidaya tanaman pengetahuan mengenai adanya unsur yang beracun lebih penting dibandingkan dengan ketersediaan hara itu sendiri, karena umumnya tanaman lebih beradaptasi dengan kondisi keterbatasan hara dari pada efek beracun dari hara tersebut.

Tanah masam dicirikan oleh tingginya konsentrasi ion H+. Keberadaan ion hidrogen dalam larutan tanah akan mempengaruhi serapan hara dan pengaruh tidak langsungnya terhadap ketersediaan hara.

Beberapa unsur hara berkurang bila pH dinaikkan misalnya besi, mangan dan seng, sedangkan molibdenun berkurang ketersediaannya jika pH diturunkan.

Kapasitas tukar kation tanah

Kapasitas tukar kation mencerminkan berapa banyaknya kation yang dapat dipertukarkan pada kompleks absorbsi tanah.

Jumlah bahan organik, tipe tanah, dan jumlah mineral liat, menentukan kapasitas tukar kation pada kompleks absorpsi

Pertukaran kation dalam tanah merupakan bagian penting dalam proses masuknya hara ke dalam tubuh tanaman.

Kemampuan nilai tukar kation yang tinggi mencerminkan nilai kesuburan tanah.

Perbandingan antara basa-basa dengan kapasitas tukar kation yang dinyatakan dalam persen (%) disebut dengan kejenuhan basa.

Secara skematik perbandingan antara basa-basa dangan kapasitas tukar kation seperti dibawah ini.

Semakin tinggi kejenuhan basa berarti semakin tinggi kapasitas tukar kation dan semakin rendah jumlah ion H+ yang ada di kompleks tanah.
Kapasitas tukar kation merupakan indikator penting dari pengujian kesuburan dan potensial produktivitas tanah.

Kapasitas tukar kation mencerminkan berapa banyaknya kation yang dapat dipertukarkan pada kompleks absorbsi tanah.

Partikel liat dan bahan organik tanah merupakan permukaan mineral liat tanah yang mengikat ion.

Jumlah bahan organik, tipe tanah, dan jumlah mineral liat menentukan kapasitas tukar kation pada kompleks absorpsi dan akan mempengaruhi pergerakan hara dari tanah ke akar tanaman.

Semakin tinggi kapasitas tukar kation semakin tinggi kemampuan kompleks absorpsi tanah untuk mengikat kation-kation.

Kemampuan nilai tukar kation yang tinggi mencerminkan nilai kesuburan tanah.

Kation-kation yang memegang peranan penting adalah kalsium, magnesium, kalium, natrium, amonium dan hidrogen. Empat kation ini (Ca, Mg, K, dan Na) merupakan nutrien penting untuk pertumbuhan dan perkembangan tanaman.

Faktor yang mempengaruhi kapasitas tukar kation adalah tekstur tanah.

Makin halus tekstur tanah makin tinggi KTK nya. Pasir dan lempung berpasir sedikit mengandung liat koloid dan juga miskin bahan organik dan humus, sebaliknya tanah bertekstur halus mengandung lebih banyak liat dan juga humus. Dengan demikian tanah halus ini mempunyai KTK lebih tinggi dibandingkan tanah pasir.

Nilai tukar kation tanah terdapat didalam fraksi liat dan fraksi bahan organisme. Liat merupakan misel yang bermuatan negatif dan pengikatan kation tidak mantap seperti kation H+, Ca++, Mg++, K+, dan Na+.

Derajat kejenuhan koloidal misel tanah merupakan ukuran penting bagi kesuburan tanah.

Pertukaran kation merupakan reaksi yang terkadi pada bidang jerap tanah dengan ilustrasi gambar diatas berikut.

Sebagai ilustrasi kita ambil contoh tanah mineral dengan Ca terjerap. Tanah dalam keadaan optimum air dan suhunya. Di dalam tanah terdapat asam karbonat dan organik yang berasal dari perombakan makhluk hidup.

Melalui reaksi hidrolisa senyawa asam tadi diuraikan menjadi H+ dan sisa asam-.

Ion hidrogen yang terbentuk bekerja untuk menggantikan ion kalsium yang berada pada kompleks jerapan tanah.

Pertukaran ini terjadi disebabkan oleh aksi massa dan karena ion hidrogen diikat lebih kuat oleh kempleks jerapan tanah dibandingkan dengan kalsium.

Reaksi tersebut dapat dilukiskan melalui reaksi sederhana dibawah ini.
Reaksi ini berlangsung secara ekivalen.

Jika ion H dalam larutan tanah menurun sedangkan ion Ca mengalami peningkatan (sebagai akibat dari pengapuran)reaksi akan beralih kekiri.

Sebaliknya jika ion hidrogen bertambah, sedangkan ion kalsium berkurang, maka reaksi akan ke kanan.

Tanah sangat dinamik, sehingga reaksi kesetimbangan akan selalu terjadi dalam tanah sesuai perubahan keadaan.

Pada daerah yang curah hujan tinggi, ion hidrogen banyak memasuki kompleks jerapan tanah, sedangkan ion kalsium keluar dari kompleks tersebut, masuk ke dalam larutan tanah.

Reaksi pertukaran kation diatas melukiskan pertukaran kation yang terjadi dalam tanah daerah humid.

Curah hujan yang tinggi akan mengakibatkan tercucinya ion yang dibutuhkan tanam.

Pengapuran dan pemupukan akan membuat kesetimbangan reaksi akan berbalik arah, yang mengakibatkan lebih sedikit ion hidrogen yang berada pada jerapan tanah dan terjadi kenaikan pH.

Kalium yang berasal dari pupuk yang kemudian terjerap merupakan unsur hara yang tersedia bagi tanaman.

Oleh karenanya pertukaran kation ini berguna bagi penyediaan unsur hara bagi tanaman.
Gambar Ilustrasi skematik dari pertukaran kation antara permukaan negative dari partikel liat dan larutan tanah
Gambar Ilustrasi skematik dari pertukaran kation antara permukaan negative dari partikel liat dan larutan tanah