MENGENAL SIFAT FISIK TANAH

A.              PROSES PERKEMBANGAN TANAH

Kehidupan manusia di permukaan bumi sangat tergantung pada tanah, yang merupakan salah satu sumber daya alam yang sangat penting. Tanah merupakan media utama dimana manusia dapat mendapatkan bahan pangan, sandang dan papan, tambang dan tempat melaksanakan berbagai aktivitas. Demikian juga halnya tanah pertanian, tanah pertanian yang baik, subur dan dapat memenuhi kebutuhan manusia sangat ditentukan oleh sejauh mana manusia bisa memahami tanah dengan sifat-sifatnya, dan memberi perhatian kepada tanah melalui aktivitas pengelolaan tanah. Untuk itu pemahaman tentang tanah sangat penting bagi kita.

Tanah secara umum didefinisikan sebagai tubuh alam (natural body) yang terbentuk dan berkembang sebagai akibat bekerja gaya-gaya alam (natural forces) terhadap bahan alam (natural material) dipermukaan bumi.  Tanah sebagai tubuh alam, dengan pengaruh gaya-gaya alam yang bekerja, akan mengalami proses perkembangan dan diferensiasi membentuk horizon (lapisan tanah) baik mineral maupun organik dengan sifat-sifat yang beragam, tergantung pada bahan atau material yang membentuknya. Berdasarkan hal di atas ada beberapa hal menjadi bahan catatan, bahwa :

(1)   Tanah terbentuk dan berkembang dari proses alami;

(2)   Adanya perbedaan profil tanah membentuk lapisan (horizon) tanah;

(3)   Adanya perbedaan menyolok antara sifat-sifat bahan induk dengan lapisan tanah yang terbentuk, terutama dalam hal sifat kimia, fisika dan biologis.

Tanah sebagai media tumbuh tanaman didefinisikan sebagai lapisan permukaan bumi yang secara fisik berfungsi sebagai tempat tumbuh dan berkembangnya perakaran tanaman, tegak­ tumbuhnya tanaman dan penyuplai kebutuhan air dan udara. Jika dilihat dari sifat kimiawi, maka tanah berfungsi sebagai gudang dan penyuplai hara atau nutrisi tanaman baik berupa senyawa organik, anorganik sederhana dan unsur-unsur esensial seperti N, P, K, Ca, Mg, S, Cu, Zn, Fe, Mn, B, CI, dan lain-lain. Secara biologis tanah berfungsi sebagai habitat biota (organisme) yang berpartisipasi ­aktif dalam penyediaan hara tersebut dan zat-zat aditif (pemacu tumbuh) bagi tanaman, yang secara terpadu mampu menunjang produktivitas tanah untuk menghasilkan biomassa dan produksi baik tanaman pangan, obat-obatan, industri perkebunan, kehutanan dan lain-lain.

Sebagai media tumbuh, tanah  mempunyai empat fungsi utama, yaitu sebagai:

1.    Tempat tumbuh dan berkembangnya perakaran tanaman yang mem­punyai dua peran utama, yaitu penyokong tegak-tumbuhnya batang tanaman, dan sebagai penyerap zat-zat yang dibutuhkan;

2.    Penyedia kebutuhan primer tanaman untuk melaksanakan aktivitas metabolismenya, baik selama pertumbuhan maupun untuk berproduksi, meliputi air, udara dan unsur-unsur hara;

3.    Penyedia kebutuhan sekunder tanaman yang berfungsi dalam menunjang aktivitasnya agar dapat tumbuh optimum, meliputi zat-zat aditif yang diproduksi oleh biota terutama mikroflora tanah seperti;

a)      zat-zat pemacu tumbuh (hormon, vitamin dan asam-asam organik tertentu);

b)      antibiotik dan toksin yang berfungsi sebagai anti hama dan ­penyakit  tanaman di dalam tanah; dan

c)      senyawa-senyawa atau enzim yang berfungsi dalam penyediaan kebutuhan unsur primer atau transformasi zat-zat toksik seperti pestisida dan limbah;

4.    Habitat makhluk hidup tanah, baik yang berdampak positif karena terlibat langsung atau tidak langsung dalam penyediaan kebu­tuhan primer dan sekunder, maupun yang berdampak negatif karena merupakan hama dan penyakit tana­man.

Fungsi tanah yang sedemikian pentingnya dalam penye­diaan bahan pangan, papan dan sandang bagi manusia (juga bagi hewan), membawa konsekuensi bahwa manusia sebagai pengelola tanah, tidak saja dituntut untuk berpengetahuan tentang: (1) tanah sebagai tempat tumbuh dan penyedia kebutuhan tanaman, (2) fungsi tanah sebagai pelindung tanaman dari serangan hama-penyakit dan dampak negatif pestisida maupun limbah industri berbahaya.

Dalam bab ini, pembahasan tentang tanah dibatasi hanya pada sifat fisik tanah, mengingat sifat-sifat fisik tanah tersebut sangat erat kaitannya dengan bidang mekanisasi pertanian.

B.             PENAMPANG TEGAK TANAH

Perkembangan tubuh tanah secara vertikal tanah, membentuk lapisan (horizon) yang berbeda-beda baik dalam morfo­logis seperti ketebalan dan warnanya, maupun karakteristik fisik, kimiawi, dan biologis. Masing-masing perbedaan tersebut sebagai akibat bekerjanya faktor-faktor lingkungan terhadap: (1) bahan induk asal, maupun (2) bahan-bahan eksternal, berupa bahan organik sisa-sisa makhluk yang hidup di atasnya dan mineral bukan bahan induk yang berasal dari letusan gunung api, atau yang terbawa oleh aliran air.

Susunan lapisan tanah dalam permukaan bumi tebalnya dapat mencapai 100- 120 cm yang biasa disebut sebagai profil tanah.

Profil tanah merupakan penampang vertikal tanah dari lapisan paling atas hingga ke batuan induk tanah yang biasanya terdiri dari horizon-horizon O-A-B-C dan R. Empat lapisan ter-atas yang masih dipengaruhi cuaca disebut solum tanah, horizon O dan A disebut lapisan tanah atas (top soil) dan horizon B disebut lapisan tanah bawah        (sub soil) seperti pada Gambar 4.1. 

 

Berdasarkan gambar di atas, maka masing-masing lapisan tanah adalah sebagai berikut :

O1	:	serasah (sisa-sisa tanaman)
O2	:	bahan organik tanah hasil dekomposisi serasah
A1		horizon mineral memiliki ba-han organik tinggi sehingga berwarna agak gelap
A2	:	horizon mineral telah tercuci (eluviasi) sehingga kan-dungan bahan organik, liat-silikat, Fe dan Al rendah tetapi pasir debu kuarsa (sesqui-oksida) dan mineral resisten tinggi dan berwarna terang.
AB	:	lapisan transisi, bersifat le-bih dekat ke A.
BA	:	lapisan transisi, bersifat lebih dekat ke B
B	:	horizon illuvial (akumulasi bahan eluvial), telah ber-kembang jika terjadi perubahan kelembaban tanah.
BC	:	lapisan transisi dari lapisan B ke C
C	:	Lapisan bahan induk yaitu batuan induk yang telah mengalami proses hancur-an oleh iklim
R	:	Lapisan batuan induk, lapisan ini terdiri dari batuan induk yang belum mengalami perubahan.

Meskipun tanah terdiri dari beberapa lapisan, namun bagi tanaman yang sangat penting adalah horizon O - A (lapisan atas) yang biasanya mempunyai ketebalan < 30 cm, bahkan bagi tanaman berakar dangkal seperti padi, palawija dan sayuran yang paling berperan adalah kedalaman sampai 20 cm. Oleh karena itu, istilah kesuburan tanah biasanya mengacu kepada ketersediaan hara pada lapisan setebal ini, yang biasanya disebut sebagai lapisan olah. Namun bagi tanaman perkebunan dan kehutanan untuk jangka panjang lapisan tanah bawah juga akan menjadi sumber hara dan air.

Untuk mempelajari sifat-sifat tanah secara saksama, dapat dilakukan dengan mempelajari lapisan-lapisan tanah dengan cara menggali lubang penampang tanah (soil pit) untuk mendeskripsikan lapisan-lapisan tanah. Keseluruhan lapisan tanah yang terletak di atas bahan induk disebut solum. Tiap tanah yang berkembang dengan baik dan tidak terganggu mempunyai sifat-sifat yang khas. Sifat-sifat ini digunakan untuk mengklasifikasi jenis-jenis tanah melalui kegiatan survey tanah dan pendeskripsiannya,sehingga dapat dibedakan antara satu jenis tanah dengan tanah lainnya.

Lapisan tanah paling atas, biasanya mengandung banyak bahan organik dan berwarna lebih gelap dibandingkan dengan lapisan tanah yang di bawahnya, karena merupakan penumpukan bahan organik dan disebut sebagai lapisan olah. Lapisan di bagian bawahnya dikenal sebagai lapisan bawah tanah. Lapisan tanah ini juga dipengaruhi oleh proses hancuran iklim, namun tidak seinten-sif lapisan olah dan mengandung bahan organik yang lebih sedikit. Lapisan tanah bawah, terutama di daerah yang beriklim basah, dapat dibedakan menjadi lapisan peralihan dan lapisan penimbunan. Pada lapisan ini terjadi penimbunan besi, aluminium oksida, liat dan juga kalsium karbonat. 

Kedalaman solum tanah berbeda untuk masing-masing tempat. Di daerah tropis yang beriklim panas kedalaman solum tanah dapat mencapai ketebalan sampai beberapa meter. Di bawah solum terdapat bagian yang hanya sedikit dipengaruhi oleh proses hancuran iklim yang disebut dengan bahan induk. Lapisan ini bisanya telah mengalami perkembangan oleh hancuran iklim dan secara geologis menjadi batas lapisan bawah solum. Batas-batas lapisan tanah biasanya bukanlah merupakan batas yang jelas, tetapi baur, yaitu berbeda secara bertahap (gradual) sehingga penentuan batas lapisan menjadi agak sulit, dan perbedaan tersebut biasanya berdasarkan perubah sifat fisik yang ditemui di lapangan pada saat mendeskripsikan lapisan tanah.

Pertumbuhan tanaman juga dipengaruhi oleh lapisan tanah bawah.  Meskipun lapisan tanah bawah tidak terpengaruh oleh pengolahan tanah, akan tetapi lapisan bawah ini mempengaruhi pertumbuhan tanaman melalui aktivitas drainase. Walaupun pada umumnya tanah tidak dapat mencapai lapisan bawah, namun permeabilitas dan  sifat-sifat kimianya dapat berpengaruh buruk terhadap lapisan tanah di atasnya yang menjadi media pertumbuhan tanaman.

Kegunaan langsung dari pengamatan profil tanah, antara lain adalah untuk mengetahui kedalaman lapisan olah atau solum tanah yang merupakan petunjuk kedalaman akar tanaman, makin dangkal berarti makin tipis sistem perakarannya, sehingga jika makin besar atau tinggi tanaman akan makin mudah tanaman untuk tumbang. Informasi ini dapat menuntun kita dalam memilih jenis tanaman dan teknik penanamannya.

Perkembangan lapisan pada profil tanah merupakan indikator umur tanah atau proses-proses pembentukan (genesis)  tanah. Makin lengkap atau makin banyak lapisan tanah, berarti makin tua umur tanah tersebut,  namun kelengkapan atau horizon ini akan makin berkurang atau makin baur apabila tanah mengalami erosi.

Pada tanah-tanah muda seperti Regosol profilnya dapat tanpa horizon, sedangkan pada tanah yang telah berkembang seperti Andosol, profilnya lengkap. Tanah-tanah yang telah berkembang seperti Podsolik dan Latosol, yang telah tererosi berat atau telah mengalami pencucian intensif mempunyai profil yang umumnya tanpa atau sedikit lapisan olah   (horizon O dan A).

Warna tanah merupakan indikator sifat kimiawi tanah. Tanah yang berwarna gelap berarti banyak mengandung bahan organik atau belum mengalami pencucian (leaching) hara secara intensif, sehingga relatif subur, sedangkan tanah yang berwarna terang atau pucat berarti memiliki bahan organik rendah atau telah mengalami pencucian hara intensif, sehingga relatif miskin akan unsur hara.