buku ajar dasar-dasar ilmu tanah edisi 2012

Modul Pembelajaran Dasar Dasar Ilmu Tanah 1

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 HASANUDDIN

MAKASSAR

2012


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

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 untuk

memahami 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 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


RINGKASAN

Tanah memiliki kemampuan memberikan makanan air, maupun udara sehingga

tanaman dapat 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

menghasilkan lapisan-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. 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

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 (<0,002 mm).

Fraksi ini secara umum tersusun oleh mineral silikat sekunder (mineral liat tipe 1:1,

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 dalam

pengamatan 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

pelapukan mineral 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-garam

terlarut mungkin terangkat kelapisan tanah atas. Air yang berlebihan juga membatasi

pergerakan udara dalam tanah, merintangi akar tanaman memperoleh O2 sehingga

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

yang dikenal sebagai mikro sel pada umumnya bermuatan negatif, sehingga ion-ion

yang bermuatan positif akan tertarik dan membentuk lapisan ganda ion (ionic double

layer).

Semua zat-zat organik dalam tanah, hidup atau mati, segar atau melapuk,

senyawa sederhana atau yang kompleks, merupakan bagian dari bahan organik yang

terdapat di 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

tanah karena 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

dapat diberikan oleh bahan induk. Penyedian ini tidak dapat bertahan lama dalam

sistem kesuburan tanah diakibatkan banyaknya kebocoran yang terjadi, seperti erosi

dan 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 serta 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 secara

benar, tepat dan efisien. Tanah dan air sebagai modal dasar pembangunan untuk

berbagai aspek kepentingan, untuk berbagai sektor pembangunan. Untuk itu setiap

bidang tanah perlu diatur peruntukan dan pemanfaatannya, yang disesuaikan dengan

kemampuan tingkat kesesuaian lahan.


DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL

HALAMAN PENGESAHAN

KATA PENGANTAR

RINGKASAN

DAFTAR ISI

MODUL 1 : KONSEPSI TANAH ....................................................................... 1

BAB I. Pendahuluan ........................................................................................ 1

A. Latar Belakang ................................................................................. 1

B. Ruang Lingkup Isi ............................................................................ 1

C. Sasaran Pembelajaran Modul ........................................................... 2

BAB II. Pembahasan ........................................................................................ 3

A. Indikator Penilaian ........................................................................... 12

B. Contoh Tugas dan Latihan ............................................................... 12

BAB III. Penutup ............................................................................................ 13

Daftar Pustaka ........................................................................................ 13

MODUL 2 : PROSES PEMBENTUKAN TANAH ........................................... 14


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






BAB III. Penutup ............................................................................................ 29

Daftar Pustaka ........................................................................................ 29

MODUL 3 : MINERAL DALAM TANAH ........................................................ 30


A. Latar Belakang ................................................................................. 30






BAB III. Penutup ............................................................................................ 39

Daftar Pustaka ...................................................................................... 39


MODUL 4 : SIFAT FISIK TANAH .................................................................... 40


A. Latar Belakang ................................................................................. 40






BAB III. Penutup ............................................................................................ 52

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

MODUL 5 : KONSEP AIR TANAH................................................................... 53


A. Latar Belakang ................................................................................. 53






BAB III. Penutup ............................................................................................ 66

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

MODUL 6 : SIFAT-SIFAT KIMIA TANAH ..................................................... 67


A. Latar Belakang ................................................................................. 67






BAB III. Penutup ............................................................................................ 84

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

MODUL 7 : BAHAN ORGANIK TANAH ........................................................ 85


A. Latar Belakang ................................................................................. 85






BAB III. Penutup ............................................................................................ 99

Daftar Pustaka ........................................................................................ 99


MODUL 8 : SIFAT BIOLOGI DASAR ............................................................. 100


A. Latar Belakang ................................................................................. 100






BAB III. Penutup ............................................................................................ 108

Daftar Pustaka ........................................................................................ 108

MODUL 9 : KESUBURAN TANAH DAN PEMUPUKAN .............................. 109


A. Latar Belakang ................................................................................. 109






BAB III. Penutup ............................................................................................ 117

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

MODUL 10 : KLASIFIKASI TANAH ............................................................... 118


A. Latar Belakang ................................................................................. 118






BAB III. Penutup ............................................................................................ 126

Daftar Pustaka ........................................................................................ 126

MODUL 11: PENGELOLAAN TANAH UNTUK PRODUKSI YANG

BERKELANJUTAN ................................................................... 127


A. Latar Belakang ................................................................................. 127






BAB III. Penutup ............................................................................................ 163

Daftar Pustaka ........................................................................................ 163


LAMPIRAN . ........................................................................................................ 164

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


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 organisme

hidup (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

permukaan 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 yang dalam atau bahkan hamparan es atau batuan, sedangkan bagian bawah

dibatasi oleh suatu materi yang tidak dapat disebut tanah yang sulit didefinisikan.

Ukuran terkecilnya 1 sampai 10 m2 tergantung pada keragaman horisonnya.

B. Ruang Lingkup Isi

Modul ini akan membantu mahasiswa dalam memahami konsepsi tentang tanah

termasuk kepentingan tanah, tanah sebagai hasil pelapukan, tanah sebagai medium

tumbuh tanaman dan tanah sebagai sistem tiga fase.

T


C. Sasaran Pembelajaran Modul

Modul ini diharapkan dapat membantu mahasiswa dalam memahami kepentingan

ilmu tanah dalam sistem produksi serta mampu menjelaskan tanah sebagai suatu

sistem, penyusunan tanah, dan tanah sebagai media tumbuh tanaman.


BAB II. PEMBAHASAN

Tanah Sebagai Sumber Kehidupan

Setiap hari kita menginjak tanah, serta di sekitar kita tumbuh tanaman pepohonan

maupun 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 keanekaragaman

dari tanah itu sendiri misalnya tanah di pegunungan, di lembah maupun di sekitar

pantai. Namun kalau mengacuh pada kenyataan bahwa tanaman dapat tumbuh di

atas tanah, maka tanah memiliki kemampuan memberikan makanan air, maupun

udara sehingga tanaman dapat 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 dapat menumbuhkan tanaman sebagai makanan bagi mahluk hidup

(hewan dan manusia), yang menghasilkan kalori sebagai sumber energi maka tanah

dinilai sangat penting 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 bagi petani, 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

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 yang harus 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 sesuai dengan 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 terdapat pula 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 bidang pertanian dengan bidang lainnya, yaitu kedalaman tanah dan ukuran

partikelnya. Kedalaman tanah dalam pengertian pertanian dibatasi pada bagian atas

kulit bumi yang telah mengalami pelapukan atau adanya aktivitas biologi. Jika

bagian yang telah mengalami pelapukan adalah dangkal, maka bagian tersebutlah

dipakai sebagai 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. Pada

umumnya, pembahasan tanah dalam bidang pertanian dibatasi pada kedalaman


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

keteknikan 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 μm.

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

tanah 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 inilah maka 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

lapisan tanah bawah tidak penting perannya bagi produktivitas tanah, karena

walaupun mungkin akar tanaman tidak dapat mencapai lapisan tanah-bawah,

permeabilitas dan sifat-sifat kimia lapisan tanah bawah akan sangat berpengaruh

terhadap 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

merupakan bagian dari kulit bumi yang mengalami proses pelapukan biofisik-kimia

dalam waktu yang sangat panjang. Proses-proses biofisik-kimia yang beragam dari

setiap lokasi, menampakkan kondisi lingkungan tanah yang beraneka ragam seperti

keadaan geomorfologi wilayah serta kondisi geologi dari bagian litosfer yang berada

di atas permukaan air.

Perbedaan posisi bumi terhadap matahari secara langsung berpengaruh

terhadap sifat-sifat bagian litosfer yang terangkat di permukaan air seperti diketahui

bahwa berdasarkan 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 walaupun

tanah bagian dari litosfer dari bumi, namun proses dan dinamika terbentuknya hanya

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

hal ini CO2 ,dan air dengan bantuan cahaya menghasilkan karbohidrat yang

merupakan sumber energi untuk pertumbuhan tanaman. Disamping faktor-faktor

tersebut, tanaman juga memerlukan tunjangan mekanik sebagai tempat bertumpu

dan tegaknya tanaman. Dalam hubungannya dengan kebutuhan hidup tanaman

tersebut tanah berfungsi sebagai :


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. Dalam 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 yang

dinamis dan tidak secara khusus dihubungkan dengan pertumbuhan tanaman.

Walapun demikian, 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

terhadap pertumbuhan tanaman, serta usaha-usaha yang perlu dilakukan untuk

memperbaiki sifat-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

keseimbangan dinamis. Ketiga fase tersebut adalah fase padat, fase cair dan fase

gas, merupakan sistem yang selalu berubah tetapi selalu berada dalam keadaan

seimbang. Pada keadaan kering, misalnya rongga yang ditempati udara tana lebih


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

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 relatif padatan

bertambah, dan bagian relatif udara berkurang.

Susunan Tubuh Tanah

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

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 :

Pasir (2mm – 50 μ)

Debu (50 μ – 2 μ)

Liat < 2 μ

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

batu.


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 juga

terhadap 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 air

Menambah kemampuan tanah untuk menahan unsur-unsur hara (KTK tanah

menjadi tinggi)

Sumber energi bagi mikroorganisme

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% dari volume

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 fotosintesis

2. Sebagai pelarut unsur hara. Unsur-unsur hara yang terlarut dalam air diserap

oleh akar-akar tanaman dari larutan tersebut

3. Sebagai bagian dari sel-sel tanaman. Air merupakan bagian dari protoplasma

Air 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 kata

tersebut 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 bagian

permukaan bumi yang sifatnya beragam dari satu tempat ke tempat lain. Lain

halnya dengan pengertian lahan yang sifatnya lebih luas karena menyangkut

berbagai faktor termasuk tanah. Jika membicarakan tentang lahan akan lebih

mengarahkan kita pada sesuatu yang menyangkut tempat (place) yang berarti akan

membicarakan tentang iklim, vegetasi, organisme termasuk manusia serta aspek

manajemen 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 dalam

kurun 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 sistem aerasi 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 dan makroorganisme tanah. Selain itu, juga berperan sebagai

tempat 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 : Danau Toba

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 dengan kata 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 disebut Mekanika 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) lahan

tetap terjaga.


A. Indikator Penilaian

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

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?


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.


MODUL 2

PROSES PEMBENTUKAN TANAH

BAB 1. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

erubahan batuan induk menjadi bahan induk yang kemudian membentuk

tanah, terjadi melalui 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 pembentukan

tanah.

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.


Modul ini akan membantu mahasiswa dalam memahami proses dalam pembentukan

tanah terutama yang ada di sekitarnya, dengan cara memahami faktor-faktor

pembentuk tanah yang mendorong terbentuknya tanah tersebut.

P



Modul ini diharapkan dapat membantu mahasiswa dalam memahami proses-proses

dalam pembentukan tanah yang sangat menentukan sifat dan karakteristik serta jenis

tanah yang terbentuk.


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 di

permukaan 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 penyusutan yang tidak seragam sehingga secara fisik terjadi retakan.

Hasil retakan tersebut 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

periode tertentu tanah akan terbentuk.

Tanah yang terbentuk dari berbagai proses fisik, kimia dan biologi

menghasilkan lapisan-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 proses

mekanik, hal ini disebabkan oleh proses perubahannya meliputi perubahan

wujud/fisik dari suatu materi atau benda. Faktor yang berpengaruh dalam proses

ini 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 menyimpan

panas dalam tubuhnya yang berakibat terjadinya reaksi pada mineral-mineral


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 dapat menyebabkan pelapukan fisik pada

batuan. Hal ini dapat terjadi pada daerah beriklim kering (Arid), dimana suhu

horizon boundary


pada siang hari sangat tinggi dan pada malam hari sangat rendah. Hal ini

mengakibatkan batuan yang berwarna lebih gelap lebih cepat hancur

dibanding batuan yang berwarna 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 air yang masuk ke dalam struktur mineral tidak terdisosiasi.

Contoh :

2Fe2O3 + 3H2O → 2Fe2O3 . 3H2O

Hematite merah Hematit kuning

CaSO4 + 2H2O → CaSO4 . 2H2O

Anhidrit Gipsum

Oksidasi dan reduksi; proses penambahan dan pengurangan oksigen yang

berakibat pada 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

mineral dengan Asam. Asam ini dihasilkan dari reaksi CO2 yang dihasilkan

dari dekomposisi bahan organik dan air hujan dengan air tanah. Meskipun

H2CO3 yang dihasilkan dari dari bahan organik merupakan asam lemah

(mudah terurai menjadi gas CO2 dan H2O), 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 dalam melarutkan (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 akibat sebaliknya dari proses

pencucian terjadi penumpukan hasil pencucian pada horison yang lebih

dalam berupa proses salinisasi dan alkalinisasi (penumpukan garam-

garaman) serta proses ferrolisis (penimbunan besi dan aluminium yang

membentuk mineral sesquioksida).


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 larut

4. translokasi yang diwakili oleh pergerakan mineral dan bahan organik dari

topsoil ke subsoil

Pembentukan Horison A dan C

Pengaruh dekomposisi bahan organik Humifikasi : membentuk

humus pada topsoil yang turut mempengaruhi warna dari topsoil yang lebih

gelap dibanding 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 lahan

pertanian.


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 yang membantu proses dekomposisi.

Tanah yang terbentuk kemudian dikenal sebagai tanah organik yang

mempunyai horison O.

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.

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

Batuan Metamorf Batuan Beku Batuan sedimen dan

Batuanpiroklastik

Semakin mudah untuk dilapukkan


dalam batuan beku dan sedimen, sehingga menghasilkan mineral yang memiliki

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

Laju pembentukan tanah dari bahan induk yang berasal dari batuan beku

bervariasi kecepatannya. 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. Ukuran kristal akan memberikan perbedaan temperatur pembentukan dan

perbedaan tekstur batuan. 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

meninggalkan residu berupa bahan yang sulit larut yang diperkirakan mencapai

100,000 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 dan aliran sungai. Contoh: kebanyakan tanah-tanah pertanian di California

terbentuk di lembah dimana alluvial adalah bahan induk yang dominan.

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 kondisi

geomorfologi 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 dan

pencucian. 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 dapat

terjadi pada lapisan permukaan. Berdasarkan kondisi geomorfologi yang terbentuk

secara alamiah menunjukkan bahan penyebaran tanah-tanah organik di Indonesia

cukup 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 melebihi

kapasitas 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 dan

KTK 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 saja

sehingga terbentuk zone akumulasi CaCO3.


Peningkatan curah hujan berkorelasi positif dengan lebih besarnya/tingginya :

1. Pencucian kapur dan kedalaman lapisan k (akumulasi kapur) makin

meningkat

2. 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 seiring dengan meningkatnya temperatur.

Hubungan antara rata-rata temperatur dan pertumbuhan tanaman serta

akumulasi bahan 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 peran

penting dalam mineralisasi bahan organik dan pembentukan humus. Fauna tanah

adalah 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

menjerap sejumlah 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 dapat membantu menjelaskan hal tersebut.

Tipe hutan Horison pH

Cemara, berdaun jarum O

E

Bs1

Bs2

C

3,45

4,60

4,75

4,95

5,05

Berkayu keras, berdaun

lebar

O

A

Bw1

Bw2

C

5,56

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 tertentu

di permukaan.


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, sedangkan

pada daerah datar atau rendah, menerima kelebihan air yang menyediakan air lebih

banyak untuk proses pembentukan tanah.

Pengaruh slope/lereng

Kemiringan dan panjang lereng berpengaruh pada proses pembentukan tanah.

Semakin curam lereng makin besar runoff dan erosi tanah. Hal mengakibatkan

terhambatnya 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 lain tanah 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 berwarna

gelap olehkarena tingginya bahan organik, tapi horison bawah permukaannya


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,

horison biasanya lengkap dan telah menunjukkan adanya horison eluviasi dan

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

Gambar 2 Periode pembentukan batuan dan tanah

Periode pembentukan

tanah

Skala Waktu Geologi

Periode pembentukan

batuan




dan kelompok. Setiap mahasiswa wajib untuk membuat deskripsi setiap proses-

proses khusus dalam pembentukan tanah beserta layout tiap proses dalam bentuk

presentasi 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?


BAB III. PENUTUP Pemahaman mahasiswa akan proses pembentukan tanah sangat dibutuhkan untuk

memahami karakteristik tanah yang berbeda-beda dari satu tempat ke tempat

lainnya. Proses pembentukan tanah baik secara fisik, kimiawi dan biologi harus

dipahami dengan jelas oleh mahasiswa termasuk faktor-faktor pembentuk tanah.

Sumber Pustaka :



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, Agricultural

University Wageningen.


MODUL 3

MINERAL DALAM TANAH

BAB I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

alah satu faktor pembentuk tanah adalah batuan induk. Batuan

merupakan hasil akumulasi mineral-mineral. Oleh karena itu tanah yang

dihasilkan dari pelapukan batuan induk juga mengandung bahan

mineral. Mineral yang terkandung dalam batuan dapat sama dan dapat juga berbeda

sesuai dengan bahan awal pembentuknya. Berdasarkan sumber dan proses

pembentukannya batuan terbagi atas; batuan beku, piroklastik, sedimen dan

metamorf. Batuan beku dan piroklastik memiliki kandungan mineral yang relatif

sama, hal ini disebabkan karena keduanya berasal dari hasil aktivitas magma dan

vulkanisme. Batuan sedimen 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 unsur

haranya.

S



Modul ini akan berisi tentang klasifikasi mineral tanah, pembentukan mineral,

mineral liat dan peranan mineral tanah.


Modul ini diharapkan dapat membantu mahasiswa dalam memahami jenis-jenis,

sifat-sifat serta peranan mineral dalam tanah.


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 (<0,002 mm). Walaupun susunannya beraneka ragam, fraksi tanah

tersebut trutama berupa silikat dan oksida. Silikat tanah diklasifikasikan ke dalam 6

(enam) kelompok berdasarkan ikatan silikon dan oksigen dalam strukturnya (Tabel

1). Fraksi pasir dan debu terutama berupa neso-, soro-, siklo-, ino-, atau

tektosilikat, sedang liat silikat terutama tergolong filosilikat. Filosilikat juga

dijumpai pada fraksi debu dan pasir, sedang feldspar yang tergolong tektosilikat

dijumpai pula pada fraksi liat.

Tabel 1. Enam kelompok silika tanah berdasarkan ikatan Si dan O dalam

strukturnya

Kelompok Mineral Silikat Ratio

Si : O

Contoh

Nesosilikat 1 : 4 Olivin ((Mg, Fe)2SiO4),

Garnet, Zirkon, dan

Topaz

Sorosilikat 2 : 7 Melilit (Ca2MgSi2O7) ,

Lawsonit

Cyclosilikat 1 : 3 Beryl (Be3Al2(SiO3)6),

Tourmalin

Inosilikat

1 : 3 Piroksin grup; Hypersten

((Mg,Fe)SiO3), Diopsid,

dan Augit

Amphibol 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

membedakan kelompok liat dari kelompok mineral lainyya. Walaupun sejumlah

ahli pedologi tidak sepakat penggunaan istilah ini, maka untuk tujuan praktis dan

kemudahan, digunakan istilah mineral primer untuk kelompok mineral yang

bertahan di dalam tanah dan secara kimia tidak berubah dari asalnya dalam batuan

induk, dan istilah 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

Basalt Olivin, piroksin, Ca-plagioklas

Dunit Olivin, piroksin

Tufa Piroksin, biotit, kuarsa

Batupasir Kuarsa, muscovite, orthoklas

Arkose Orthoklas >25%, kuarsa

Batulempung/batuserpih Liat (kaolinit grup dan smektit grup)

Batugamping Kalsit, dolomit

Baturijang Silika

Schist Mika (biotit dan muscovite), amphibol dan

klorit

Gneiss Kuarsa, biotit, hornblende

Marmer Kalsit dan Wollastonit

Slate Kuarsa dan 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-mineral

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 pengkaratan

logam dan pelapukan dinding tembok. Pelapukan mineral lebih banyak dipengaruhi

oleh 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

mengalami pelapukan 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 mendominasi

fraksi liat tanah. Tabel 3 berikut menunjukkan jenis mineral dan penggolongannya.


Tabel 3. Beberapa jenis mineral dan penggolongannya

Jenis mineral Golongan mineral

Feldspar

Amfibols dan piroksen

Kuarsa

Mika

Apatit

Liat

Oksida-oksida besi

Karbonat

Klorit

Primer

Primer

Primer

Primer

Primer atau sekunder

sekunder

sekunder

sekunder

Primer atau sekunder

Tabel 4. Hubungan kandungan mineral tanah dengan sifat grup tanah

Jenis mineral Sifat tanah Tingkat pelapukan

Gypsum (halit, sodium nitrat)

Kalsit (dolomit dan apatit)

Olivin-hornblende (piroksen)

Biotit

Albit

Fraksi tanah yang didominasi

mineral-mineral ini adalah debu

dan liat. Ditemui pada wilayah

bergurun dimana keterbatasan air

menyebabkan pelapukan secara

kimiawi sangat minimum

MINIMAL

Kuarsa

Muskovit

Liat 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 dan tempat

SEDANG

Kaolinit

Gibsit

Hematit /Goethit

Anatase (rutil, zirkon)

Fraksi tanah dominan liat,

ditemukan didaerah tropika basah

dan panas. Tanahnya masam dan

kurang subur

INTENSIF


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

tinggi yang 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


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.



Penilaian dalam penugasan pada modul 3 ini didasarkan pada hasil kerja kelompok.



Jelaskan hubungan antara jenis tanah dan bahan mineral yang terdapat dalam

tanah. Buat dalam bentuk bahan presentasi dan dikerjakan secara

berkelompok.


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 :



New York.

2. Van Breemen, N, P.Buurman, R.Brinkman. 1992. Process in Soils. Text

for Course J050-202. Department of Soil Science and Geology. Agricultural

University Wageningen.

3. Grim, R.E., 1968. Clay Mineralogy. Mc Graw Hill Book Company.New

York

4. Loughnan FC. 1969. Chemical Weathering of the Silicate Minerals.

American Elsevier Publishing. New York.


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 sekitar

50% 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.


Modul ini diharapkan dapat membantu mahasiswa dalam memahami sifat-sifat fisik

dasar dari tanah dan cara mengatasi masalah sifat fisik tanah.

S


BAB II. PEMBAHASAN

Terdapat beberapa sifat fisik tanah yang perlu untuk ditelaah dengan baik antara

lain:

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, maka seluruh tanah berwarna abu-abu karena senyawa Fe terdapat dalam

keadaan tereduksi, sedangkan pada tanah berdrainase baik, yaitu tanah yang tidak

pernah terendam 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

atau kuning 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 dalam keadaan 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

dr 0-20. 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, debu,

dan liat. Menurut perbandingan tersebut diperoleh kelompok tekstur tanah sebanyak

14 macam (Tabel 1). Sebagian ahli membaginya ke dalam 12 saja. Ada banyak sifat

tanah terutama sifat fisik dipengaruhi oleh tekstur tanah.

Tabel 1. Jenis tekstur tanah

Kasar Pasir

Pasir berlempung

Agak kasar Lempung berpasir

Lempung berpasir halus

Sedang

Lempung berpasir sangat halus

Lempung

Lempung berdebu

Debu

Agak halus

Lempung liat

Lempung liat berpasir

Lempung liat berdebu

Halus

Liat berpasir

Liat berdebu

Liat


Penentuan Tekstur Dilakukan dengan Menggunakan Diagram Segitiga Tekstur

Tanah (Gambar 1)

Tanah-tanah yang bertekstur pasir, karena butir-butirnya berukuran lebih besar,

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. Tanah-tanah

bertekstur 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

Permeabilitas

Struktur


Konsistensi

Erodibilitas

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 basah

5. Gumpal membulat(rounded blocky): seperti kubus dengan sudut membulat,

sumbu vertikal=sumbu horisontal, hor B, daerah iklim basah

6. Granular: Agregat yang membulat, biasanya diameternya tidak lebih dari 2 cm.

Umumnya terdapat pada horizon A yang dalam keadaan lepas disebut "Crumbs"

atau Spherical.

7. Remah (single grain): bulat sangat porous, di hor A


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

tiang

Gumpal Granular Remah

mm

Sangat halus

Halus (kecil)

Sedang

Kasar (besar)

Sangat kasar

<1

1-2

2-5

5-10

>10

<10

10-20

20-50

50-100

>100

<5

5-10

10-20

20-50

>50

<1

1-2

2-5

5-10

>10

<1

1-2

2-5

-

-


Pembentukan Agregat

Agregat tanah terbentuk sebagai akibat adanya interaksi dari butiran tunggal, liat,

oksida besi/ almunium dan bahan organik. Agregat yang baik terbentuk karena flokuasi

maupun oleh terjadinya retakan tanah yang kemudian dimantapkan oleh pengikat

(sementasi) yang terjadi secara kimia atau adanya aktifitas biologi.

Faktor yang mempengaruhi pcmbeutukan agregat

1. Bahan Induk

Variasi penyusun tanah tersebut mempengaruhi pembentukan agregat-agregat

tanah serta kemantapan yang terbentuk. Kandungan liat menentukan dalam

pembentukan agregat, karena liat berfungsi sebagai pengikat yang diabsorbsi pada

permukaan butiran pasir dan setelah dihidrasi tingkat reversiblenya sangat lambat.

Kandungan liat > 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.

3. Tanaman

Tanaman pada suatu wilayah dapat membantu pembentukan agregat yang mantap.

Akar tanaman dapat menembus tanah dan membentuk celah-celah. Disamping itu

dengan adanya tekanan akar, maka butir-butir tanah semakin melekat dan padat.

Selain itu celah-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 adhesi

butir-butir tanah dengan benda lain. Hal ini ditunjukkan oleh daya tahan tanah

terhadap gaya yang akan mengubah bentuk. Dalam keadaan lembab tanah

dibedakan 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 atau

kelekatannya yaitu dari tidak lekat sampai lekat.


Tanah basah: kandungan air di atas kapasitas lapang

Kelekatan – tidak lekat, agak lekat, lekat, sangat lekat

Plastisitas-tidak plastis, agak plastis, plastis, sangat plastis

Tanah lembab: kandungan air mendekati kapasitas lapang

Lepas, 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 lain

Batas menggolek : kadar air dimana gulungan tanah mulai tidak dapat

digolekkan lagi

Indeks 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

dapat kehilangan air, sehingga tanah lambat laun menjadi kering dan pada

suatu ketika tanah 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 volume

tanah termasuk volume pori-pori tanah.


Bulk density = berat tanah kering (g)

volume tanah (cm3)

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 berikut :

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 oleh udara

dan air). Pori-pori tanah dapat dibedakan menjadi pori-pori kasar dan pori-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 total lebih tinggi dari

tanah 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

kelas 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.



dan kelompok. Setiap mahasiswa wajib untuk membuat deskripsi setiap sifat fisik

tanah dalam bentuk bahan presentasi kelompok. Penilaian pada bagian ini mencakup

15 % dari nilai akhir.


Jelaskan sifat-sifat fisik tanah dasar. Buatlah dalam bentuk makalah dan

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 kaitannya dengan

pertumbuhan tanaman. Begitupula dengan sifat morfologi tanah yang dapat

ditentukan jika sifat fisik tanah dipahami dengan baik.

Sumber pustaka:


. John Wiley & Sons. New

York.



. Macmilan



MODUL 5

AIR DALAM TANAH

BAB I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Air adalah senyawa yang penting bagi kehidupan di dunia. Lebih dari 80%

komponen penyusun tubuh tanaman jenis herbaceous dan lebih dari 50% tanaman

kayu-kayuan adalah air. Air baukan hanya penyusun tubuh tanaman, tetapi juga

sebagai media pelarut dan transportasi unsur hara.

Sumber air utama adalah air hujan yang jatuh ke tanah. Air hujan ada yang

diteruskan ke dalam tanah dan akan mengisi ruang pori untuk digunakan di masa

depan, dan ada/dapat juga mengalir di permukaan dan masuk ke sungai (sumber air

lainnya). Bagian 5 dari modul ini akan menjelaskan potensi air dalam tanah yang

akan mempengaruhi pertumbuhan tanaman dan ketersediaan air.


Bagian ini mencakup pembahasan tentang penentuan kadar air dalam tanah, konsep

energi air, retensi air tanah, prinsip dasar pergerakan air dalam tanah, ketersediaan

air dan absorpsi unsur hara.


Modul ini diharapkan menjadi pedoman bagi mahasiswa dan dosen untuk

memahami konsep air dalam tanah untuk kepentingan produksi.


BAB II. PEMBAHASAN

Konsep Energi Air

1. Konsep Potensial

Aliran air merembes tanah dapat dibandingkan dengan aliran panas melalui

batang metal atau aliran listrik melalui kawat. Gaya yang mendorong air untuk

mengalir dapat dibandingkan dengan perbedaan potensial listrik atau perbedaan

panas, dan dapat diujudkan sebagai perbedaan tarikan dari dua bagian tanah

terhadap air yang kadar airnya tidak sama.

Apabila hanya terdapat satu gaya saja yang bekerja pada air, persoalan aliran air

menjadi sangat mudah. Tetapi persoalannya tidaklah demikian, sebab selain

gaya matriks, masih ada macam gaya lain yang bekerja, yaitu: gaya osmotik

yang disebabkan adanya garam-garam terlarut dan gaya gravitasi. Jika kita

dapat mengetahui besarnya ketiga macam gaya ini, maka kita dapat mengetahui

bergerak atau tidaknya air, serta arahnya.

Potensial Air dapat didefinisikan sebagai tenaga yang diperlukan untuk

memindahkan sejumlah satuan air dari tempat patokan yang dianggap

potensialnya sama dengan nol ke tempat lain yang potensialnya mempunyai

nilai tertentu. Sehingga potensial dapat diartikan sebagai petunjuk status energi

atau ketersediaan air tanah. Jika potensialnya rendah maka ketersediaan air juga

rendah.

Potensial adalah skalar bukan vektor, ia mempunyai besaran tetapi tidak

mempunyai arah. Jumlah aljabar dari komponen-komponen potensial adalah

konstan dan jumlah ini disebut potensial total. Dengan demikian gaya dorong

untuk pergerakan air hanyalah gradien potensial total untuk dua titik, yaitu

potensial enersi Ф dalam jarak X.

Konsep potensial air tanah adalah sangat penting. Konsep ini mengganti cara

penggolongan air tanah yang umum dipakai pada masa lalu yaitu yang

menggolongkan air tanah dalam beberapa bentuk: air gravitasi, air kapiler, air

higroskopik dan sebagainya.


Faktanya adalah bahwa semua air tanah, tidak hanya sebagian saja, dipengaruhi

juga gravitasi, sehingga semua air adalah air gravitasi. Selanjutnya hukum

kapiler tidak mulai atau berhenti pada suatu nilai kadar air, atau ukuran pori.

Dengan demikian air tanah dapat berbeda dari tempat ke tempat dan dari waktu

ke waktu tidak dalam bentuk tetapi dalam energi potensial.

2. Potensial Air Tanah

a. Potensial Gravitasi

Setiap benda di atas permukaan bumi ditarik ke arah pusat bumi oleh gaya

gravitasi yang sama besarnya dengan berat benda tersebut, dimana berat

benda tersebut adalah hasil kali massa dengan percepatan gravitasi. Untuk

mengangkut suatu benda melawan tarikan, kerja harus dilakukan, dan kerja

ini disimpan oleh benda yang diangkut dari dalam bentuk energi potensial

gravitasi. Besarnya energi ini tergantung pada tempat benda itu dalam

medan gaya gravitasi.

Potensial gravitasi air tanah, pada setiap titik ditentukan oleh elevasi relatif

titik bersangkutan terhadap suatu tempat referensi tertentu. Untuk mudahya

adalah umum untuk menentukan tempat referensi pada suatu elevasi titik

yang penting di dalam tanah, atau dibawah profil tanah yang sedang diteliti,

agar potensial gravitasi selalu dapat bernilai + atau 0.

Pada ketinggian z diatas suatu referensi, energi potensial gravitasi Eg, suatu

massa air M air yang bervolum V adalah:

E =Mgz =ρwVgz

Dimana ρw=kerapatan air=BD air

g=percepatan gravitasi

z=ketinggian diatas referensi

M

z


b. Potensial tekanan =Potensial matriks

Jika air tanah berada dalam keadaan dimana tekanan hidrostatik lebih besar

daripada tekanan atmosfer, maka potensial tekanan dianggap positif (+). Jika

air berada pada keadaan dimana tekanan lebih rendah dari tekanan atmosfer,

maka potensial tekanan dianggap negatif.

c. Potensial Total dan Potensial Hidrolik

Potensial total adalah hasil kombinasi komponen-komponen potensial yang

bersangkutan :

Ф = Фg + Фm + Фo + Ф (eksternal)

Suatu keadaan seimbang akan tercapai jika transfer massa air dalam fase cair

tidak ada. Keadaan ini dapat terjadi apabila potensial totalnya mencapai nilai

yang tetap. Syarat yang cukup untuk terjadinya keseimbangan ini ialah jika

jumlah komponen-komponen potensial adalah tetap. Dalam praktek

potensial osmotik sering dapat diabaikan.

Dalam keadaan seimbang jika tidak ada gaya external, yaitu jika tekanan di

dalam tanah dan atmosfer sama, diperoleh persamaan :

Фh = Фg + Фm =konstan (untuk tanah tidak jenuh)

Фh= Фg + Фp=konstan(Dan untuk tanah jenuh)

Dimana :

Фh=potensial hidrolik

Фp=ghp=potensial tekanan hidrostatik

Hp=tekanan hidrostatik yang diukur dengan tinggi kolom air

Sifat-sifat fisik air tanah sangat bergantung dari sifat-sifat tanah yang

bersangkutan. Tanah yang halus atau yang mempunyai luas permukaan yang

besar per satuan berat, mempunyai kadar air yang lebih besar dari pada tanah

yang kasar atau mempunyai luas permukaan yang lebih kecil. Luas

permukaan tanah berkisar antara 1000 cm2/g sampai dengan 10

6 cm

2/g.

Partikel tanah bersifat hidrofilik atau suka menyerap air dan yang terutama

yang berbentuk koloida. Dalam air tanah terdapat dua macam interaksi


antara permukaan ialah antara benda padat dan cair serta antara benda cair

dan udara. Interaksi antara permukaan inilah yang menyebabkan adanya

tegangan antara permukaan dalam tanah dan mengakibatkan bergeraknya air.

Tanah yang baik untuk pertumbuhan tanaman dapat ditunjukkan oleh adanya

air dan udara yang seimbang dalam tanah.

Penentuan Kandungan Air Tanah

Kadar air tanah dinyatakan dalam satuan cm3/100 cm

3 (air per tanah) atau g air/100

g tanah. Padsa banyak literatur dinyatakan sebagai persen volume yaitu persentase

volume air terhadap volume tanah atau persen berat. Cara penetapan kadar air dapat

dilakukan dengan sejumlah tanah basah dikering-ovenkan dalam oven pada suhu

100 °C – 110 °C selama 2 x 24 jam. Air yang hilang karena pengeringan merupakan

sejumlah air yang terkandung dalam tanah tersebut. Air irigasi yang memasuki tanah

mula-mula menggantikan udara yang terdapat dalam pori makro dan kemudian pori

mikro. Jumlah air yang bergerak melalui tanah berkaitan dengan ukuran pori-pori

pada tanah.

Air mempunyai fungsi yang penting dalam tanah, antara lain pada proses

pelapukan mineral 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-garam

terlarut mungkin terangkat kelapisan tanah atas. Air yang berlebihan juga membatasi

pergerakan udara dalam tanah, merintangi akar tanaman memperoleh O2 sehingga

dapat mengakibatkan tanaman mati.

Dua fungsi yang saling berkaitan dalam penyediaan air bagi tanaman yaitu

memperoleh air dalam tanah dan pengaliran air yang disimpan ke akar-akar

tanaman. Jumlah air yang diperoleh tanah sebagian bergantung pada kemampuan

tanah yang menyerap air cepat dan meneruskan air yang diterima dipermukaan tanah

ke bawah. Akan tetapi jumlah ini juga dipengaruhi oleh faktor-faktor luar seperti

jumlah curah hujan tahunan dan sebaran hujan sepanjang tahun.


Kapasitas lapang adalah keadaan tanah yang cukup lembab yang menunjukan

air terbanyak yang dapat ditahan oleh tanah terhadap gaya tarik gravitasi. Air yang

dapat ditahan oleh tanah tersebut terus menerus diserap oleh akar tanaman atau

menguap sehingga tanah makin lama makin mengering. Pada suatu saat akar

tanaman tidak mampu lagi menyerap air tersebut sehingga tanaman menjadi layu

(titik layu permanen).

Kandungan air tanah antara kapasitas lapang dan titik layu permanen disebut

total air tanah tersedia (TAW, Total Available Water). Titik kritis adalah batas

minimum air tersedia yang dipertahankan agar tidak habis mengering diserap

tanaman hingga mencapai titik layu permanen. Titik kritis ini berbeda untuk

berbagai jenis tanaman, tanah, iklim serta diperoleh berdasarkan penelitian di

lapangan (Benami dan Offen, 1984 dalam Yanwar , 2003).Kandungan air antara

kapasitas lapang dan titik kritis disebut RAW (Readily Available Water).

Perbandingan antara RAW dengan total air tanah yang tersedia dipengaruhi oleh

iklim, evapotranspirasi, tanah, jenis tanaman dan tingkat pertumbuhan tanaman

(Raes,1988).

Retensi Air-Tanah

Kapasitas lapang adalah kadar air yang dapat ditahan dengan gaya yang sama

dengan gaya gravitasi tetapi arahnya berlawanan. Kapasitas lapangan ini juga

dikenal dengan batas atas air yang tersedia untuk pertumbuhan tanaman.

Jika terdapat permukaan air-bumi (groundwater table) yang dangkal dan tidak

ada pergerakan air ke atas yang kuat karena evaporasi pada permukaan tanah, maka

pada kurun waktu tertentu, terdapatlah suatu keseimbangan antara pergerakan air ke

atas (kapiler) dan pergerakan air kebawah (gravitasi). Dalam keadaan seperti di atas

maka kadar air di dekat permukaan tanah akan akan merupakan kadar air pada

kapasitas lapang.

Titik layu adalah kadar air untuk mana tanaman akan layu dan tidak dapat

segar lagi. Kadar air pada titik layu ini dalam praktek akan seimbang dengan


hisapan matriks sebesar 15 bar, sedang kadar air pada kapasitas lapang sering

diambil setara dengan hisapan matriks sebesar 1/3 bar.

Ada beberapa mekanisme yang aktip dalam adsorpsi air oleh partikel-partikel

tanah. Diantaranya ialah muatan listrik yang ada pada partikel-partikel tanah dan

ion-ion lawan yang diadsorpsikan. Sedang mekanisme retensi air oleh tanah ialah

adanya tegangan permukaan antara air dan udara di dalam tanah. Tengangan

permukaan ini besarnya kurang lebih 72 dyne/cm atau 72 erg/cm2 pada 25

oC.

Air menempel pada permukaan tabung kapiler sekuat dengan aghesi dengan

dirinya sendiri karena kerja untuk kohese besarnya juga sama dengan 2σ. Oleh

karena itulah maka air dapat membasahi dinding gelas tabung kapiler, dan air yang

menempel pada dinding tabung tersebut menarik sejumlah cairan setinggi h.

Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Air dalam Tanah

Masing-masing tanah mempunyai kadar air tanah kering udara, kadar air kapasitas

lapang, dan kadar air maksimum yang berbeda-beda. Hal itu disebabkan oleh

beberapa faktor:

a. Jenis air yang yang diserap yang didasarkan pada air tanah yaitu gaya adhesi,

kohesi dan gravitasi.

b. Kemampuan tanah menahan air dipengaruhi antara lain oleh tekstur tanah.

Tanah-tanah bertekstur kasar mempunyai daya menahanair yang lebih kecil

dari pada tanah yang bertekstur halus. Oleh karenanya tanaman yang ditanam

pada tanah pasir umunya lebih mudah kekeringan daripada tanah-tanah

bertekstur lempung atau liat.

c. Kadar bahan organic tanah (BOT). Semakin tinggi kadar BOT akan makin

tinggi kadar dan ketersediaan air tanah.

d. Senyawa kimiawi. Semakin banyak senyawa kimiawi di dalam tanah akan

menyebabkan kadar dan ketersediaan air tanah menurun. Tanah kering udara

adalah tanah yang tidak terkena cahaya matahari langsung.

Bahan organik tanah merupakan hasil dekomposisi atau elapukan bahan-bahan

mineral yang terkandung didalam tanah. Bahan organik tanah juga dapat berasal dari


timbunan mikroorganisme, atau sisa-sisa tanaman dan hewan yang telah mati dan

terlapuk selama jangka waktu tertentu.bahan organik dapat digunakan untuk

menentukan sumber hara bagi tanaman, selain itu dapat digunakan untuk

menentukan klasifikasi tanah (Soetjito, dkk. 1992).

Sebagian besar air yang diperlukan oleh tumbuhan berasal dari tanah ( disebut

air tanah). Air ini harus tersedia pada saat tumbuhan memerlukannya. Kebutuhan air

setiap tumbuhan berbeda. Kadar dan komposisi udara tanah sebagian besar

ditentukan oleh hubungan air dan tanah. Udara tanah yang terdiri dari campuran gas

itu bergerak menuju ke pori-pori yang belum diduduki oleh air (Hakim,1986).

Tumbuhan air umumnya memerlukan air lebih banyak dibandingkan jenis

tumbuhan lain. Air diperlukan oleh tumbuhan untuk memenuhi kebutuhan

biologisnya, antara lain untuk memenuhi transpirasi, dalam proses asimilasi untuk

pembentukan karbohidrat, serta untuk mengangkut hasil-hasil fotosintesisnya ke

seluruh jaringan tumbuhan. Air tanah berfungsi sebagai pelarut unsur hara dalam

tanah. Air tanah dan unsur hara ini membentuk larutan tanah. Air tanah berfungsi

membawa unsur hara ke permukaan akar tumbuhan. Di dalam jariingan atau tubuh

tumbuhan ini juga berperan mengangkut unsur hara yang diserap akar ke seluruh

tanaman (Indranada, 1994).

Tanah yang diovenkan beratnya akan berkurang dari berat awal. Hal

inidikarenakan hilangnya kadar air yang terkandung pada tanah tersebut. Hal ini

sesuai dengan literatur Craig (1994) yang menyatakan bahwa energi yang telah

dilepaskan ketika air berubah dari uap air menjadi cairan. Pembebasan panas dan

pembentukanair hujan merupakan sumber energi utama untuk sistem hujan. Bila

butir-butir air hujan jatuh ke atas tanah kering dan diserap oleh permukaan partikel

tanah, terjadi penurunan lebih lanjut dalam pergerakan dan mempunyai tapak positif

dan negatif.

Faktor-faktor yang mempengaruhi kadar air di dalam tanah adalah:

1. Kadar Bahan Organik Tanah

Bahan organik tanah mempunyai pori-pori yang jauh lebih banyak daripada

partikel mineral tanah yang berarti luas permukaan penyerapan juga lebih


banyak sehingga makin tinggi kadar bahan organic tanah makin tinggi kadar

dan ketersediaan air tanah.

2. Kedalaman Solum atau Lapisan Tanah

Kedalaman solum atau lapisan tanah menentukan volume simpan air tanah,

semakin dalam maka ketersediaan dan kadar air tanah juga semakin banyak.

3. Iklim dan Tumbuhan

Faktor iklim dan tumbuhan mempunyai pengaruh yang berarti pada jumlah air

yang dapat diabsorbsi dengan efisiensi tumbuah dalam tanah. Temperatur dan

perubahan udara merupakan perubahan iklim dan berpengaruh pada efisiensi

pengguanaan air tanah dan penentuan air yang dapat hilang melalui saluran

evaporasi permukaan tanah. Kelakuan akan ketahanan pada kekeringan keadaan

dan tingkat pertumbuhan adalah fakto pertumbuhan yang berarti.

4. Senyawa Kimiawi Garam-garam dan senyawa pupuk atau amelioran baik

alamaiah maupun non alamiah mempunyai gaya osmotic yang dapat menarik

dan menghidrolisis air sehingga koefisien laju meningkat.

Faktor lainnya yang mempengaruhi kadar air tanah adalah tekstur tanah,

dengan adanya perbedaan jenis tekstur tanah dapat menggambarkan tingkat

kemampuan tanah untuk mengikat air, contohnya tanah yang bertekstur liat lebih

mampu mengikat air dalam jumlah banyak dibandingkan tanah yang bertekstur

pasir, sedangkan tanah bertekstur pasir lebih mampu mengikat air daripada tanah

bertekstur debu.

Faktor lain yang mempengaruhi kadar air tanah adalah struktur tanah, pori

tanah, dan peremeabilitas tanah. Tanah yang mempunyai ruang pori lebih banyak

akan mampu menyimpan air dalam jumlah lebih banyak. Karena ruang-ruang pori

tanah akan terisi oleh air.

Peranan Air Tanah dalam Absorpsi Unsur Hara

Air adalah salah satu komponen fisik yang sangat vital dan dibutuhkan dalam

jumlah besar untuk pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Sebanyak 85-90 %

dari bobot segar sel-sel dan jaringan tanaman tinggi adalah air.


Setiap tanaman harus menyeimbangkan antara proses kehilangan air dan

proses penyerapannya, bila proses kehilangan air tidak diimbangi dengan

penyerapan melalui akar makan akan terjadi kekurangan air didalam sel tanaman

yang dapat menyebabkan berbagai kerusakan pada banyak proses dalam tanaman.

fungsi air bagi tanaman yaitu: 1) sebagai senyawa utama pembentuk

protoplasma, 2) sebagai senyawa pelarut bagi masuknya mineral-mineral dari

larutan tanah ke tanaman dan sebagai pelarut mineral nutrisi yang akan diangkut dari

satu bagian sel ke bagian sel lain, 3) sebagai media terjadinya reaksi-reaksi

metabolik, 4) sebagai rektan pada sejumlah reaksi metabolisme seperti siklus asam

trikarboksilat, 5) sebagai penghasil hidrogen pada proses fotosintesis, 6) menjaga

turgiditas sel dan berperan sebagai tenaga mekanik dalam pembesaran sel, 7)

mengatur mekanisme gerakan tanaman seperti membuka dan menutupnya stomata,

membuka dan menutupnya bunga serta melipatnya daun-daun tanaman tertentu, 8)

berperan dalam perpanjangan sel, 9) sebagai bahan metabolisme dan produk akhir

respirasi, serta 10) digunakan dalam proses respirasi. Kehilangan air pada jaringan

tanaman akan menurunkan turgor sel, meningkatkan konsentrasi makro molekul

serta senyawa-senyawa dengan berat molekul rendah, mempengaruhi membran sel

dan potensi aktivitas kimia air dalam tanaman. Peran air yang sangat penting

tersebut menimbulkan konsekuensi bahwa langsung atau tidak langsung kekurangan

air pada tanaman akan mempengaruhi semua proses metaboliknya sehingga dapat

menurunkan pertumbuhan tanaman.

Cekaman kekeringan dapat disebabkan oleh 2 (dua) faktor, yaitu kekurangan

suplai air di daerah perakaran atau laju kehilangan air (evapotraspirasi) lebih besar

dari absobsi air meskipun kadar air tanahnya cukup.

Kekurangan air secara internal pada tanaman berakibat langsung pada

penurunan pembelahan dan pembesaran sel. Pada tahap pertumbuhan vegetatif, air

digunakan oleh tanaman untuk pembelahan dan pembesaran sel yang terwujud

dalam pertambahan tinggi tanaman, pembesaran diameter, perbanyakan daun dan

pertumbuhan akar. Keadaan cekaman air menyebakan penurunan turgor pada sel

tanaman dan berakibat pada menurunnya proses fisiologi.


Pada waktu musim kemarau maka ketersediaan air akan berkurang sehingga

mengakibatkan penurunan pertumbuhan. Berapa tanaman masih dapat tumbuh

dengan baik pada kondisi air tanah berkurang. Bergantung responnya terhadap

kekeringan, tanaman dapat diklasifikasikan menjadi: 1) tanaman yang menghindari

kekeringan (drought avoiders), dan 2) tanaman yang mentoleransi kekeringan

(drought tolerators). Tanaman yang menghindari kekeringan membatasi

aktivitasnya pada periode air tersedia atau akuisisi air maksimum antara lain dengan

meningkatkan jumlah akar dan modifikasi struktur dan posisi daun. Tanaman yang

mentoleransi kekeringan mencakup penundaan dehidrasi atau mentoleransi

dehidrasi. Penundaan dehidrasi mencakup peningkatan sensitivitas stomata dan

perbedaan jalur fotosintesis, sedangkan toleransi dehidrasi mencakup penyesuaian

osmotik.

Tanaman memiliki reaksi yang sangat kompleks menghadapi cekaman

kekeringan. Bentuk morfologi, anatomi dan metabolisme tanaman yang berbeda

menyebabkan tanaman memiliki respon yang beragam. Ketika kekeringan semakin

meningkat maka tanaman menyesuaikan diri melalui proses fisiologi yang kemudian

diikuti perubahan struktur morfologi tanaman seperti layu, meningkatkan

pertumbuhan akar dan menghambat pertumbuhan pucuk. Penurunan proses

fotosintesis dan pertumbuhan, sehingga tanaman juga mengalami penurunan

produksi seperti berkurangnya hasil panen secara kualitas maupun kuantitas

Bila tanaman dihadapkan pada kondisi kering terdapat dua macam tanggapan

yang dapat memperbaiki status air, yaitu: (1) tanaman mengubah distribusi asimilat

baru untuk mendukung pertumbuhan akar dengan mengorbankan tajuk, sehingga

dapat meningkatkan kapasitas akar menyerap air serta menghambat pemekaran daun

untuk mengurangi transpirasi, (2) tanaman akan mengatur derajat pembukaan

stomata untuk menghambat kehilangan air lewat transpirasi.

Relative Water Content (RWC) yang mengambarkan kadar relatif air daun

merupakan parameter ketahanan tanaman menghadapi cekaman kekeringan. Proses

fotosintesis pada sebagaian besar tanaman akan mulai tertekan bila nilai RWC


tanaman lebih rendah dari 70 persen, sehingga tanaman memerlukan pengaturan

dalam tubuhnya diantaranya dengan melakukan penutupan stomata.



Penilaian dalam penugasan pada modul 5 ini didasarkan pada hasil kerja perorangan.



1. Jelaskan tentang potensial air tanah

2. Jelaskan hubungan antara tekstur tanah dengan kapasitas pegang air

Tugas ini dibuat dalam bentuk makalah perorangan yang akan didiskusikan

dalam kelas.


BAB III. PENUTUP

Air dalam tanah mempunyai tingkat energi yang beragam sesuai dengan kandungan

air tanah. Tingkat energi air tanah menaik jika kadar air naik, dan menurun jika

kadar air tanah menurun. Hal inilah yang melahirkan konsep energi air tanah.

Energi air tanah ditunjukkan dengan potensial air tanah dengan satuan bars atau

kilopascal.

Sumber Pustaka:



New York.

2. Hillel, D. 1971. Soil and Water. Physical Principles and Process.

Academic Press, New York-London.

3. Hakim, Nurhajati dkk. 1986. Dasar-Dasar Ilmu Tanah. UNILA: Lampung.

4. Hanafiah, K., A. 2007. Dasar-Dasar ILmu Tanah. Rajawali Pers : Jakarta.

5. Indranada, Henry. 1994. Pengelolaan Kesuburan Tanah. Bumi Aksara,

Semarang.

6. Mawardi, M. 2011. Asas Irigasidan Konservasi Air. Bursa Ilmu, Yogyakarta.

7. Raes, D., Herman L. , Paul V. A. Matman dan V.B Martin. 1987. Irrigation

Schedulling Information Sistem. Katholike Universiteit Leuven: Leuven.

8. Soetjipto. 1992. Dasar-Dasar Irigasi. Erlangga :Jakarta.


MODUL 6

SIFAT-SIFAT KIMIA TANAH

BAB I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

nalisis kimia tanah akan membantu dalam memprediksikan kemampuan

tanah dalam suplai hara bagi tanaman. Namun, sering terjadi bahwa

hanya sejumlah sedikit saja unsur-unsur tersedia bagi tanaman. Untuk

itu diskusi dan pembahasan tentang sifat kimia tanah difokuskan pada reaksi

pertukaran kation, pH tanah, kejenuhan basa, koloid tanah.


Modul ini akan membahas tentang sifat-sifat kimia tanah terutama reaksi pertukaran

kation, pH tanah, kejenuhan basa, koloid tanah.


Modul ini diharapkan dapat membantu mahasiswa dalam memahami berbagai sifat

kimia tanah dasar.

A


BAB II. PEMBAHASAN

Tanah merupakan perantara penyedia suhu, udara, air dan unsur-unsur hara.

Pertumbuhan tanaman tidak hanya dipengaruhi oleh tersedianya unsur hara dalam

tanah, tetapi juga oleh faktor-faktor lain seperti telah disebutkan diatas.

Komposisi Kimia Tanah

Tanah terbentuk dari batuan yang melapuk. Adapun komposisi kimia rata-rata dari

batuan beku ditunjukkkan dalam Tabel 1. Variasi kandungan unsur Silikon, Oksigen

dan Aluminium sangat banyak ditemui. Hal ini menunjukkan dominasi mineral

silikat dan aluminosilikat pada batuan beku. Selanjutnya adalah unsur besi, kalsium,

magnesium, natrium, dan kalium. Komposisi kimia batuan beku menyerupai

komposisi mineralogik dari tanah yang telah melapuk minimal atau sedang.

Sejumlah tanah mengandung kuarsa, feldspar, dan mika pada fraksi pasir dan

debunya, liat silikat lapis 2:1 dalam fraksi liatnya, dan kebanyakan muatan negatif

liat dinetralisir dengan adsorpsi ion-ion kalsium, magnesium, sodium dan kalium.

Tabel 1. Komposisi kimia batuan beku dan tanah-tanah yang melapuk intensif

Senyawa Persentase unsur kimia (%)

SiO2

Al2O3

Fe2O3

TiO2

MnO

CaO

MgO

K2O

Na2O

P2O5

SO3

Total

60

16

7

1

0,1

5

4

3

4

0,3

0,1

100,5 Adapted from Bohn, McNeal, and O’Connor, 1985 in Foth, 1990


Pada saat tanah melapuk dan komposisi mineralogi berubah setiap waktu,

terjadi pula perubahan komposisi kimiawi. Selama proses pembentukan tanah,

terjadi kehilangan unsur-unsur Si relatif terhadap Al dan Fe. Pelepasan dan

kehilangan Ca, Mg, Na dan K lebih cepat dibandingkan Si, dan hal ini ditunjukkan

oleh rendahnya kandungan empat kation pada tanah-tanah yang melapuk intensif.

Berikut adalah penjelasan masing-masing sifat-sifat kimia tanah yang

penting untuk dipahami:

a. Reaksi Tanah atau pH tanah

Reaksi tanah menunjukkan sifat kemasaman atau alkalinitas tanah yang dinyatakan

dengan nilai pH. Nilai pH menunjukkan banyaknya konsentrasi ion hidrogen (H+)

di dalam tanah. Makin tinggi kadar ion H+ dalam tanah, semakin masam tanah

tersebut. Di dalam tanah selain ion H+ dan ion-ion lain ditemukan pula ion OH

-

yang jumlahnya berbanding terbalik dengan banyaknya H+. Pada tanah-tanah yang

masam jumlah ion H+ lebih tinggi dibanding OH

-, sedang pada tanah alkalin

kandungan OH- lebih banyak daripada H

+. Bila kandungan H

+ sama dengan OH-

maka tanah bereaksi netral yaitu mempunyai pH=7. Konsentrasi H+ atau OH

- dalam

tanah sebenarnya sangat kecil. Nilai pH berkisar antara 0-14 dengan pH 7 disebut

netral sedang pH kurang dari 7 disebut masam dan pH lebih dari 7 disebut alkalis.

Besarnya kisaran nilai pH tersebut didasarkan atas besarnya konstanta disosiasi air

murni yaitu :

HOH H+ + OH-

[ H+] [OH-] = 10

-14 = K (konstan)

Di Indonesia, pH tanah berkisar antara 3 hingga 9. Tanah-tanah pada

umumnya bereaksi masam dengan pH 4,0-5,5 sehingga tanah-tanah yang

mempunyai pH 6,0-6,5 sering dikatakan cukup netral meskipun sebenarnya masih

agak masam.


Alasan pH tanah penting untuk diketahui :

1. Menentukan mudah tidaknya unsur-unsur hara diserap tanaman. Pada umumnya

hara tanaman akan lebih mudah untuk diserap pada kisaran pH netral

(Gambar 1) oleh karena pada kisaran pH tersebut kebanyakan unsur hara larut

dalam air. Pada tanah masam unsur P tidak dapat diserap tanaman karena diikat

oleh Al sedangkan pada tanah alkalis, P sulit diserap tanaman karena difiksasi

oleh Ca.

2. Menunjukkkan kemungkinan adanya unsur-unsur beracun (Gambar 1). Pada

tanah-tanah masam banyak ditemukan ion-ion Al didalam tanah, yang kecuali

memfiksasi P juga merupakan racun bagi tanaman. Pada tanah rawa yang pH

tanah rendah (sangat masam) menunjukkan kandungan sulfat tinggi yang bersifat

meracun bagi tanaman. Disamping itu, pada tanah yang masam, unsur-unsur

mikro juga menjadi mudah larut, sehingga ditemukan unsur mikro yang terlalu

banyak. Unsur mikro Mo dapat menjadi racun kalau pH tanah terlalu alkalis.

Gambar 1 Nilai ketersediaan unsur pada kisaran pH 4-9


3. Mempengaruhi perkembangan mikroorganisme

Bakteri berkembang baik pada pH 5,5 atau sedang pada pH <5,5

perkembangannya sangat terhambat

Jamur dapat berkembang baik pada segala tingkat kemasaman tanah. Pada

pH tanah >5,5 jamur harus bersaing dengan bakteri

Bakteri pengikat nitrogen dari udara dan bakteri nitrifikasi hanya dapat

berkembang dengan baik pada pH >5,5.

b. Koloid Tanah

Koloid tanah adalah bahan mineral dan bahan organik tanah yang sangat halus

sehingga mempunyai luas permukaan yang sangat tinggi persatuan berat. Liat

termasuk koloid tanah (koloid anorganik) dan humus (koloid organik). Koloid tanah

merupakan bagian tanah yang sangat aktif dalam reaksi-reaksi fisikokimia dalam

tanah. Partikel-partikel koloid yang sangat halus yang dikenal sebagai mikro sel

pada umumnya bermuatan negatif, sehingga ion-ion yang bermuatan positif akan

tertarik dan membentuk lapisan ganda ion (ionic double layer).

1. Mineral liat. Mineral liat adalah mineral yang berukuran <2 μ. Mineral liat

dalam tanah terbentuk karena :

a. Rekristalisasi (sintesis) senyawa hasil pelapukan mineral primer

b. Alterasi langsung mineral primer yang telah ada (misalnya mika menjadi ilit)

Mineral liat dalam tanah ada 3 yaitu :

1. Mineral liat Al silikat

2. Oksida-oksida Fe dan Al

3. Mineral-mineral primer

Mineral liat Al silikat dapat dibedakan menjadi :

a. Mineral liat Al-silikat yang mempunyai bentuk kristal yang baik misalnya

kaolinit, haloisit, montmorilonit, ilit

b. Mineral liat Al-silikat amorf misalnya alofan


Kaolinit dan haloisit banyak ditemukan pada tanah-tanah merah yaitu tanah-

tanah yang berdrainase baik, sedang montmorilonit banyak ditemukan pada

tanah yang mudah mengembang dan mengerut dan pecah-pecah pada musim

kering misalnya tanah Vertisol. Illit banyak ditemukan pada tanah yang

berasal dari bahan induk yang banyak mengandung mika dan belum

mengalami pelapukan lanjut. Alofan banyak ditemukan pada tanah yang

berasal dari abu gunung api seperti tanah Andisol. Pada tanah yang tua seperti

Oxisol banyak ditemukan liat silikat yang telah hancur dan membentuk

mineral liat baru yaitu Fe-Oksida dan Al-Oksida yang dikenal dengan nama

mineral seskuioksida.

Mineral liat Al-silikat mempunyai struktur berlapis-lapis yang terdiri

dari lapisan Si-tetrahedron dan Al-oktahedron. Berdasarkan atas banyaknya

lapisan Si-tetrahedron dan Al-oktahedron, maka mineral liat dibedakan

menjadi :

a. Tipe 1:1 (satu lapis Si-tetrahedron dan satu lapis Al-oktahedron) contoh:

kaolinit dan haloisit

b. Tipe 2:1 (2 lapis Si-tetrahedron dan 1 lapis Al-oktahedron), contoh :

montmorilonit, illit dan vermikulit

c. Tipe 2:2 (2 lapis Si-tetrahedron dan 2 lapis Al-oktahedron), contoh : klorit

2. Oksida-Oksida Fe dan Al. Mineral-mineral oksida umumnya banyak

terdapat pada tanah-tanah tua di daerah tropika misalnya tanah Oxisol. Contoh

mineral liat oksida: gibsit, hematit, goetit, dan limonit.

3. Mineral-mineral primer. Di dalam fraksi liat kadang-kadang ditemukan pula

mineral primer seperti kuarsa, feldspar. Mineral seperti itu serupa dengan

yang ditemukan dalam fraksi pasir atau debu tetapi ukurannya sangat halus

yaitu <2μ.


Koloid Organik

Koloid organik utama adalah humus. Koloid organik tersusun atas C, H dan O.

Humus bersifat amorf, KTK tinggi dan lebih mudah dihancurkan dibandingkan liat.

Sumber muatan negatif humus adalah gugus karboksil dan gugus fenol. Muatan

humus adalah tergantung pH. Dalam keadaan masam, H+ dipegang kuat oleh

gugusan karboksil atau fenol dan menjadi lemah ikatannya jika pH lebih tinggi.

Berdasarkan atas kelarutannya dalam asam dan alkali humus disusun atas 3 bagian

utama yaitu :

1. asam fulvik

2. asam humik

3. humin

b. Kapasitas Tukar Kation (KTK)

Kation adalah ion bermuatan positif seperti Ca++

, K+, Na

+, NH4

+, H

+, Al

3+ dsb.

Didalam tanah, kation-kation tersebut terlarut di dalam air tanah atau dijerap oleh

koloid-koloid tanah. Banyaknya kation yang dapat dijerap oleh tanah persatuan berat

tanah dinamakan kapasitas tukar kation (KTK). Kation-kation yang telah dijerap

oleh koloid-koloid tersebut sukar tercuci oleh gaya gravitasi, tetapi dapat diganti

oleh kation lain yang terdapat dalam larutan tanah. Hal tersebut disebut pertukaran

kation.

Penetapan KTK di laboratorium dilakukan dengan menggunakan dengan

ekstraksi ammonium asetat pada pH 7 (NH4OAc pH 7). Cara lain yaitu ekstraksi

dengan garam netral (misalnya dengan 1 N KCl) pada pH tanah yang sebenarnya,

atau ekstraksi dengan barium klorida + trietanolamin (BaCl2-TEA) yang disangga

pada pH 8,2. Dengan cara ini kita akan mendapatkan KTK tergantung pH, KTK

efektif, dll.


Kapasitas tukar tiap koloid tanah berbeda. Humus mempunyai KTK yang

jauh lebih tinggi dibandingkan mineral liat seperti ditunjukkan pada Tabel 2 berikut:

Tabel 2. KTK koloid tanah

Koloid tanah KTK (cmol (+)/kg)

Humus

Klorit

Montmorilonit

Illit

Kaolinit

Haloisit 2H2O

Haloisit 4H2O

Seskuioksida

100-300

10-40

80-150

10-40

3-15

5-10

40-50

0-3

KTK adalah sifat kimia yang berkaitan dengan kesuburan tanah. Tanah

dengan KTK tinggi mampu menjerap dan menyediakan unsur hara lebih baik

daripada tanah KTK rendah. Tanah dengan KTK tinggi bila didominasi oleh kation

basa seperti Ca, Mg, K, Na dapat meningkatkan kesuburan tanah, tetapi bila

didominasi oleh kation asam seperti Al dan H dapat mengurangi kesuburan tanah.

Tanah dengan kandungan bahan organik atau kadar liat tinggi mempunyai KTK

lebih tinggi daripada tanah-tanah dengan kandungan bahan organik rendah atau

tanah berpasir.

c. Kejenuhan Basa

Kation yang terdapat dalam kompleks jerapan koloid tersebut dapat dibedakan

menjadi kation-kation basa dan kation-kation asam. Kejenuhan basa menunjukkan

perbandingan antara jumlah kation-kation basa dengan jumlah semua kation (kation

basa dan kation asam) yang terdapat dalam kompleks jerapan tanah. Jumlah


maksimum kation yang dapat dijerap tanah menunjukkan besarnya KTK tanah

tersebut.

%100XKTK

onbasajumlahkatiasaKejenuhanb

Kejenuhan basa berhubungan erat dengan pH tanah, dimana tanah yang

mempunyai pH rendah umumnya juga mempunyai KB rendah. Begitu pula

sebaliknya. Hubungan pH dengan KB pada pH 5,5 -6,5 hampir merupakan suatu

garis lurus.

d. Unsur-unsur hara esensial

Unsur hara yang sangat diperlukan tanaman dan fungsinya dalam tanaman tidak

dapat digantikan oleh unsur lain disebut unsur hara esensial. Unsur hara esensial

dapat berasal dari udara, air, atau tanah yang berjumlah 17 yaitu :

1. Unsur makro : C, H, O, N, P, K, Ca, Mg, dan S

2. Unsur mikro : Fe, Mn, B, Mo, Cu, Zn, Cl, dan Co

Unsur hara makro adalah unsur hara yang dibutuhkan dalam jumlah banyak,

sedangkan unsur hara mikro adalah unsur hara yang dibutuhkan dalam jumlah yang

sangat sedikit. Unsur hara tersedia bagi tanaman dengan cara :

1. Aliran massa

2. Difusi

3. Intersepsi akar

Nitrogen (N)

Nitrogen dalam tanah berasal dari :

1. Bahan organik tanah

2. Pengikatan oleh mikroorganisme dan N udara


3. Pupuk

4. Air hujan

Bahan organik adalah sumber N yang utama di dalam tanah. Selain N, bahan

organik juga mengandung unsur lain terutama C, P, S dan unsur-unsur mikro lain.

Pengikatan oleh mikroorganisme dan N udara dibantu dengan adanya simbiose

dengan tanaman leguminose yaitu bakteri bintil akar atau Rhizobium. Disamping itu

dibantu pula oleh bakteri yang hidup bebas (non simbiotik) yaitu Azotobacter dan

Clostridium.

Fungsi N :

1. Memperbaiki pertumbuhan vegetatif tanaman

2. Pembentukan protein

Gejala defisiensi N:

1. Tanaman kerdil

2. Pertumbuhan akar terbatas

3. Daun-daun kuning dan gugur

Gejala kelebihan N:

1. Memperlambat kematangan tanaman

2. Batang lemah mudah roboh

3. Daya tahan tanaman lemah terhadap penyakit

N dalam tanah berbentuk:

Protein, senyawa amino, Ammonium, Nitrat. Nitrogen diambil tanaman dalam

bentuk NH4+ dan NO3

-. Sedangkan kehilangan N dari tanah dalam bentuk:


1. Digunakan oleh tanaman dan mikroorganisme

2. N dalam bnetuk NH4+, dapat diikat oleh mineral liat jenis ilit sehingga tidak

dapat digunakan oleh tanaman

3. N dalam bentuk NO3- mudah tercuci oleh air hujan (leaching)

4. Proses denitrifikasi

Fosfor (P)

Unsur P di dalam tanah berasal dari :

Bahan organik (pukan, sisa-sisa tanaman)

Pupuk buatan (TSP, DS)

Mineral-mineral di dalam tanah (apatit)

Unsur P didalam tanah berupa P-organik dan P-anorganik.

Fungsi P :

1. Pembelahan sel

2. Pembentukan albumin

3. Pembentukan bunga, buah dan biji

4. Mempercepat pematangan

5. Memperkuat batang tidak mudah roboh

6. Perkembangan akar

7. Memperbaiki kualitas tanaman terutama sayur mayur dan makanan ternak

8. Tahan terhadap penyakit

9. Membentuk nukleoprotein

10. Metabolisme karbohidrat

11. Menyimpan dan memindahkan energi

Unsur P mudah difiksasi, sehingga sebaiknya pemberiannya jangan

disebarkan tetapi diberikan dalam larikan agar kontak dengan tanah sedikit mungkin

sehingga fiksasi dapat dikurangi.


Gejala defisiensi P:

1. Pertumbuhan terhambat (kerdil)

2. Daun-daun menjadi ungu atau coklat mulai ujung daun

3. Terlihat jelas pada tanaman yang masih muda

4. Pada tanaman jagung, tongkol tidak sempurna dan kecil-kecil

Kalium (K)

Unsur K dalam tanah berasal dari mineral-mineral primer tanah dan berasal dari

pupuk buatan (ZK)

Fungsi K :

1. Pembentukan pati

2. Mengaktifkan enzim

3. Pembukaan stomata

4. Proses fisiologis dalam tanaman

5. Proses metabolik dalam sel

6. Mempengaruhi penyerapan unsur-unsur lain

7. Mempertinggi ketahahan terhadap kekeringan dan penyakit

8. Perkembangan akar

K dalam tanah dibedakan menjadi :

1. Tidak tersedia bagi tanaman

2. Tersedia

3. Tersedia tapi lambat

Kehilangan K dari tanah disebabkan oleh karena diserap oleh tanaman

terutama leguminose, tomat dan kentang serta pencucian oleh hujan (leaching).


Gejala defisiensi K:

1. Terlihat pada daun tua, karena daun muda yang masih tumbuh dengan aktif

menyedot K dari daun tua

2. Ruas pada tanaman jagung memendek dan tanaman tidak tinggi

3. Pinggir daun berwarna coklat mulai daun tua

Kalsium (Ca)

Ca dalam tanah berasal dari mineral primer (plagioklas), karbonat (kalsit dan

dolomit) , garam-garam sederhana (gipsum dan Ca fosfat). Ca diambil tanaman

dalam bentuk Ca++

.

Fungsi Ca:

1. Penyusunan dinding sel tanaman

2. Pembelahan sel

3. Pertumbuh (elongation)

Gejala defisiensi Ca:

1. Tunas dan akar tidak dapat tumbuh karena pembelahan sel terhambat

2. Pada jagung, ujung daun coklat dan melipat serta terkulai ke bawah saling

melekat dengan daun dibawahnya

Magnesium (Mg)

Diserap sebagai Mg++

. Mg dalam tanah berasal dari mineral kelam (biotit, augit,

hornblende, amfibol), garam (MgSO4), dan kapur (dolomit).

Fungsi Mg :

1. Pembentukan klorofil

2. Sistem enzim (aktivator)

3. Pembentukan minyak


Gejala defisiensi Mg :

1. Defisiensi pada daun tua

2. Daun menguning karena pembentukan klorofil terganggu

3. Pada jagung terlihat garis kuning pada daun

4. Pada daun muda keluar lendir

Belerang (S)

Diserap tanaman dalam bentuk SO42-

dan dalam bentuk gas SO2 dari udara melalui

daun. Sedangkan bentuknya dalam tanaman berupa protein, sulfat dan volatile

(mudah menguap) seperti allysulfat pada bawang putih dan bawang merah.

Fungsi S terutama dalam pembentukan protein.

Asal dalam tanah:

1. Mineral primer (pirit dan gipsum)

2. Atmosfir : SO2 udara

Hilangnya S dari tanah :

1. Diambil tanaman

2. Pencucian (leaching)

3. Penguapan SO42-

Gejala defisiensi S :

1. Defisiensi pada daun tua

2. Tanaman kerdil

3. Pematangan lambat

4. Daun-daun kuning


Unsur-unsur Mikro

Unsur mikro dalam tanah berasal dari mineral dalam bahan induk dan bahan

organik. Adapun faktor yang menentukan ketersediaan unsur mikro adalah :

pH tanah

Drainase tanah

Jerapan liat dan reaksi kimia

Ikatan dengan bahan organik

Fungsi masing-masing unsur mikro:

Zn

pembentukan hormon tumbuh

katalis pembentukan protein

pematangan biji

Fe

Pembentukan klorofil

Oksidasi reduksi dalam pernafasan

Penyusun enzim dan protein

Cu

Katalis pernafasan

Penyusun enzim

Pembentukan klorofil

Metabolisme karbohidrat dan protein

B

Pembentukan protein

Metabolisme nitrogen dan karbohidrat

Perkembangan akar

Pembentukan buah dan biji

Mn

Metabolisme N dan asam organik

Fotosintesis


Perombakan karbohidrat

Pembentukan karotin, riboflavin dan asam askorbat

Mo

Meningkatkan pengikatan N oleh bakteri simbiotik

Pembentukan protein

Penyerapan unsur mikro oleh tanaman

Unsur mikro yang termasuk jenis kation yaitu Fe, Mn, Zn Cu diambil

tanaman melalui pertukaran kation atau sebagai kation terlarut seperti Fe2+

,

Mn2+

, Zn2+

dan Cu2+

.

Unsur mikro yang termasuk jenis anion yaitu B, Mo, Cl diambil tanaman

dalam bentuk anion terlarut seperti B33-

, MoO43-

, Cl-, kadang juga diambil

dalam bentuk pertukaran anion

Unsur mikro dapat diserap melalui daun (dengan penyemprotan)




dan kelompok. Penilaian pada bagian ini mencakup 15 % dari nilai akhir.


1. Jelaskan sifat-sifat kimia tanah dasar. Buatlah dalam bentuk makalah dan


2. Setiap mahasiswa wajib untuk membuat deskripsi setiap unsur-unsur hara

esencial dalam bentuk bahan presentasi kelompok


BAB III. PENUTUP

Sifat kimia tanah dasar yang perlu dipahami mahasiswa antara lain; reaksi tanah,

kapasitas tukar kation, kejenuhan basa, unsur hara esensial dan daya sanggah tanah.

Pemahaman tentang sifat-sifat kimia tanah akan membantu mahasiswa menentukan

potensi tanah kaitannya dengan pertumbuhan tanaman. Begitupula dengan sifat

morfologi tanah yang dapat ditentukan jika sifat kimia tanah dipahami dengan baik.

Sumber pustaka:



New York.

2. Tisdale, S. L, Nelson, W. L. and Beaton, J. D. 1990. Soil Fertility and

Fertilizers. 4th

ed. Macmillan Publishing Company. New York.

3. Hanafiah, K., A. 2007. Dasar-Dasar ILmu Tanah. Rajawali Pers : Jakarta.


MODUL 7

BAHAN ORGANIK TANAH

BAB I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

ampir semua kehidupan di dalam tanah tergantung pada bahan organik

untuk memenuhi kebutuhan akan hara dan energi. Telah diketahui pula

betapa pentingnya bahan organik terhadap pertumbuhan tanaman.

Bahan organik berperan memperbaiki sifat fisik, sifat kimia dan sifat biologi tanah.

Modul 7 ini akan membahas akan arti penting bahan organik dalam tanah.


Modul ini mencakup bahasan tentang sumber bahan organik komposisi bahan

organik, perombakan bahan organik, humus, peranan bahan organik


Modul ini diharapkan dapat membantu mahasiswa dalam memahami sumber bahan

organik, proses dekomposisi dan peranan bahan organik tanah.

H


BAB II. PEMBAHASAN

Bahan organik merupakan bagian integral dari tiap tanah yang mempengaruhi sifat-

sifat fisik, kimia dan biologi tanah jauh lebih besar dari proporsi bahan ini dalam

tanah. Proporsi bahan organik pada tanah mineral pada umumnya berkisar antara 1-6

persen, sedang pada tanah organik dapat mencapai separuh dari massa tanah. Semua

zat-zat organik dalam tanah, hidup atau mati, segar atau melapuk, senyawa

sederhana atau yang kompleks, merupakan bagian dari bahan organik yang terdapat

di 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.

Dengan pertimbangan di atas, jelaslah definisi mengenai bahan organik.

Untuk tujuan praktikal, bahan organik dapat digolongkan sebagai residu dan humus.

Residu meliputi bagian-bagian tanaman maupun binatang yang mati pada semua

stadia pelapukan. Humus merupakan bahan organik yang berwarna gelap yang

mempunyai sifat-sifat kimia maupun fisika yang cukup jelas dan melapuk dengan

lambat, tidak secepat pelapukan residu. Selanjutnya dalam tulisan ini yang

dimaksud dengan bahan organik tanah adalah humus. Kalau dikatakan bahan

organik merupakan sumber hara untuk tanaman maka yang dimaksud tentulah residu

ditambah dengan humus.

Sumber Bahan Organik Tanah

Sumber primer bahan organik tanah ialah jaringan tumbuhan berupa akar, batang,

ranting, daun, bunga dan buah. Jaringan tanaman ini akan mengalami dekomposisi

dan akan terangkut ke lapisan bawah tanah. Tumbuhan tidak saja sebagai sumber

bahan organik tanah, tetapi juga sebagai sumber bahan organik dari seluruh makhluk

hidup.


Sumber sekunder bahan organik adalah binatang. Fauna atau binatang terlebih

dahulu harus menggunakan bahan organik tanaman. Setelah itu barulah binatang

menyumbangkan pula bahan organik. Berbeda sumber bahan organik tanah akan

berbeda pula pengaruhnya yang disumbangkan ke dalam tanah. Hal ini berkaitan

erat dengan komposisi atau susunan dari bahan organik tersebut.

Komposisi atau susunan jaringan tumbuhan akan jauh berbeda dengan

jaringan binatang. Pada umumnya jaringan binatang lebih cepat hancur daripada

jaringan tumbuhan. Menurut Hakim, et. al. (1986) Jaringan tumbuhan sebagian

besar tersusun atas air yang beragam dari 60 – 90 % dan rata-rata sekitar 75 %.

Bagian padatan sekitar 25 % dari hidrat arang (60 %), protein (10 %), lignin (10 –

30 %), dan lemak (1- 8 %). Ditinjau dari susunan unsur, karbon merupakan bagian

terbesar (44 %), disusul oleh oksigen (40 %), hidrogen dan abu masing-masing

sekitar (8 %). Susunan abu itu sendiri terdiri dar seluruh unsur hara yang diserap

dan diperlukan tanaman, kecuali C, H, dan O.

Peranan Bahan Organik

Menurut Hakim, et. al. (1986). Peranan bahan organik ada yang bersifat

langsung terhadap tanaman, tetapi sebagian besar mempengaruhi tanaman melalui

perubahan sifat dan ciri tanah.

Pengaruh bahan organik pada sifat fisik tanah:

a. Kemampuan menahan air meningkat (water holding capacity)

b. Warna tanah menjadi coklat dan hitam (lebih gelap)

c. Merangsang granulasi agregat dan memantapkannya

d. Menurunkan plastisitas dan menurunkan bulk density (BD) tanah.

Pengaruh bahan organik pada sifat kimia tanah:

a. Meningkatkan daya jerap dan kapasitas tukar kation

b. Jumlah kation yang mudah dipertukarkan meningkat


c. Unsur N, P, dan S diikat dalam bentuk organik atau dalam tubuh

mikroorganisme sehingga terhindar dari pencucian dan kemudian

tersedia kembali.

d. Pelarutan sejumlah unsur hara dari mineral oleh asam humus.

Pengaruh bahan organik pada sifat biologi tanah:

a. Jumlah dan aktivitas metabolik organisme meningkat

b. Kegiatan jasad mikro dalam membantu dekomposisi bahan organik juga

meningkat.

Tabel 1. Sifat-sifat humus dan pengaruhnya pada tanah.

Sifat Keterangan Pengaruh pada tanah

Warna

Retensi air

Kombinasi dengan

mineral-mineral liat

Kelarutan dalam air

Hubungan pH

Mineralisasi

Kombinasi dengan

molekul-molekul

organik

Menyebabkan warna tanah lebih gelap

Bahan organik dapat memegang air

sampai 20 kali beratnya

Mengingat molekul-molekul dalam

agregat-agregat

Ketidak larutan bahan organik sebagian

disebabkan assosiasinya dengan liat;

garam-garam dan kation bivalen atau

trivalen dengan bahan organik yang

terisolir larut sebagaian dalam air

Bahan organik menyangga pH pada

kisaran-kisaran agak masam, netral dan

alkalis

Pelapukan bahan organik menghasilkan

CO2, NH4+, NO3

-,PO4

3- dan SO4

2-

Mempengaruhi aktifitas biologi,

persistensi dan degradasi biorik

pestisida

Berpengaruh pada pemanasanan

Mengurangi sifat mengerut dan

mengembang, memperbaiki retensi pada

tanah-tanah berpasir

Memungkinkan pertukaran udara

Sedikit bahan organik hilang karena

tercuci

Membantu terpeliharanya reaksi tanah

yang seragam

Sumber hara untuk pertumbuhan tanaman

Mempengaruhi dosis pestisida untuk

pengendalian yang efiktif.


Faktor yang Mempengaruhi Bahan Organik

Di antara sekian banyak faktor yang mempengaruhi kadar bahan organik dan

nitrogen tanah, faktor yang penting adalah kedalaman tanah, iklim, tekstur tanah,

dan drainase. Kedalaman lapisan menentukan kadar bahan organik dan N, kadar

bahan organik terbanyak ditemukan di lapisan atas setebal 20 cm (15 – 20 %), makin

ke bawah makin berkurang, hal ini disebabkan akumulasi bahan organik memang

terkonsentrasi di lapisan atas.

Faktor iklim yang berpengaruh adalah suhu dan curah hujan. Makin ke

daerah dingin kadar bahan organik dan N makin tinggi. Pada kondisi yang sama

kadar bahan organik dan N bertambah dua hingga tiga kali setiap suhu tahunan rata-

rata turun 10oC. Bila kelembaban efektif meningkat kadar bahan organik dan N juga

bertambah. Hal ini menunjukkan suatu hambatan kegiatan organisme tanah.

Drainase buruk, dimana air berlebih, oksidasi terhambat karena aerasi buruk

menyebabkan kadar bahan organik dan N tinggi daripada tanah berdrainase baik.

Pelapukan intensif menyebabkan rendahnya kadar organik pada tanah-tanah tropis.

Selain itu, bahan organik berperan sebagai: sumber makanan dan energi

untuk mikroorganisme; nutrisi tanaman melalui pelapukannya dan peranan

pertukaran ion dari humus; penyedia bahan yang diperlukan untuk pembentukan dan

stabilisasi agregat-agregat tanah; pemegang air dan melalukan air; pengendali aliran

permukaan dan erosi tanah.

Bahan-bahan tanaman mengandung berbagai macam gula, lemak dan protein

yang menyediakan banyak energi untuk mikroorganisme. Dalam perombakan bahan

organik ini dilepaskan unsur-unsur yang diperlukan sebagai hara tanaman dan juga

untuk mikroorganisme. Proses perombakan bahan organik menjadi bentuk ikatan-

ikatan yang sederhana disebut sebagai mineralisasi. Hasil perombakan tersebut

adalah air CO2, Nitrogen bebas, ammonia, gas methan beberapa garam mineral

sederhana. Perombakan bahan organik dapat berlangsung dalam waktu cepat, tetapi


sebagian berlangsung dalam waktu lama. Bahan-bahan lignin melapuk lebih lama

dibandingkan dengan bahan-bahan yang mengandung protein.

Hasil pelapukan bahan organik membantu agregasi tanah sehingga diperoleh

struktur yang mempunyai baik pori makro maupun mikro, dan konsekuensinya

memperbaiki infiltrasi air dan aerasi tanah. Infiltrasi dan perkolasi air yang lebih

baik akan mengurangi aliran permukaan dan erosi. Bahan organik bersama liat

membentuk agregat-agregat yang lebih mantap terhadap pengaruh menghancurkan

oleh air. Tanah dengan agregat-agregat yang lebih tahan terhadap penghancuran

oleh air, dengan demikian lebih tanah terhadap erosi.

Bahan organik memperbesar kemampuan tanah memegang air dan kapasitas

tukar kation tanah. Perbaikan kedua parameter ini berarti mengurangi kemungkinan

tercucinya hara dari tanah. Bahan organik tanah memegang hara tanah cukup kuat

sehingga mengurangi kemungkinan terjadinya pencucian, tetapi juga cukup mudah

melepas kembali ion-ion yang dijerap sehingga tersedia untuk tanaman.

Bahan organik tanah mengurangi kemungkinan terjadinya kondisi yang lebih

ekstrim dalam tanah, misalnya meningkatnya konsentrasi ion-ion karena pemberian

pupuk. Konsentrasi ion-ion yang terlalu tinggi dalam larutan tanah dapat

menyebabkan ketidakseimbangan dalam penyerapan hara atau tanaman keracunan.

Banyak kompleks humus-liat terjadi di dalam perut cacing dan fauna tanah

lainnya/ kontak liat dan bahan organik sangat dekat dan kegiatan mikroorganisme

melapuk bahan organik menjadi intensif. Dengan penuaan, pelapukan bahan organik

menghasilkan humus dan dengan demikian menghasilkan agregat-agregat yang

mantap air. Tanah dari tahi cacing menunjukkan kapasitas tukar kation yang tinggi

dari tanah asalnya. Dengan jalan ini adanya cacing meningkatkan kesuburan tanah

lapisan paling atas.


Pengaruh Bahan Organik Terhadap Keadaan Tanah

Perkembangan perakaran tanaman paling banyak terletak di lapisan olah atau lapisan

atas tanah sampai kedalaman 15-30 cm yang mengandung paling banyak bahan

organik. Bahan organik sangat besar peranannya dalam menyediakan media

pertumbuhan dan perkembangan perakaran (Suharajo, et. al. 1986).

Bahan organik, terutama yang telah menjadi humus, dengan rasio C/N

dimana N 20 dan C 57 %, dapat menyerap air 2-4 x lipat dari bobotnya. Karena

kandungan air tersebut maka humus dapat menjadi penyangga bagi ketersediaan air.

Tanah-tanah yang banyak mengandung bahan organik memerlukan air lebih banyak

untuk disimpan sebagai persediaan, dengan demikian kelembaban tanah akan terjaga

lebih baik.

Bahan organik berbentuk humus dapat menahan hara tanaman menjadi

bentuk tidak larut dan tidak mudah tercuci air hujan. Makin tinggi kadar bahan

organik, makin banyak hara tanaman dapat ditahan, sehingga bahan organik dapat

berfungsi sebagai gudang atau media penyimpanan hara tanaman dan pemupukan

(anorganik) yang dilakukan dapat lebih efisien.

Bahan organik berfungsi sebagai gudang penyimpanan hara, juga mudah

melepaskan hara tersebut untuk dipakai oleh tanaman. Fosfat yang semula terfiksasi

Ca, Fe, dan Al yang tidak dapat diserap tanaman akan menjadi tersedia bila unsur-

unsur Ca, Fe, dan Al tersebut diikat bahan organik menjadi organo-complex

(kompleks organik).

Bahan organik dapat menyerap panas tinggi, sebaliknya dapat juga menjadi

isolator panas karena mempunyai daya hantar panas rendah. Karena itu, walaupun

permukaan tanah mendapat panas yang tinggi dari sinar matahari, tetapi tanah

bagian bawah tidak terlalu terpengaruh.

Bahan organik adalah sumber energi atau menjadi bahan makanan bagi

banyak jasad mikro yang hidup dalam tanah. Bahan organik segar atau bahan yang

belum menjadi humus akan dirombak, dan kehidupan jasad mikro dalam tanah


menjadi stabil setelah humus terbentuk. Makin banyak bahan organik makin banyak

pula populasi jasad mikro dalam tanah.

Sifat humus dari bahan organik adalah gembur, bobot isi rendah dan dengan

kelembaban tanah tinggi serta temperatur tanah yang stabil meningkatkan kegiatan

jasad mikro tanah, sehingga percampurannya dengan bagian mineral memberikan

struktur tanah yang gembur dan remah serta mudah diolah. Struktur tanah yang

demikian merupakan keadaan fisik tanah yang baik untuk media pertumbuhan

tanaman. Tanah yang berstruktur liat, pasir atau tanah yang berstruktur gumpal, bila

dicampur dengan bahan organik akan memberikan sifat fisik yang lebih baik.

Butir-butir air hujan yang jatuh ke permukaan tanah mineral mempunyai

kekuatan yang mampu memecah massa dan melemparkan butir-butir tanah yang

telah lepas sebagai erosi percikan (splash erosion). Setelah lapisan tanah atas

jenuh air, ruang-ruang pori tanah cepat tertutup oleh partikel-partikel halus, sehingga

air mengalir di permukaan dan membawa partikel-partikel lepas sebagai erosi

lapisan permukaan (sheet erosion). Dengan adanya bahan organik di lapisan tanah

atas, sheet erosion dapat dihambat karena bahan organik bertindak sebagai perisai.

Penutupan pori tanah dapat dikurangi karena bahan organik membuat lebih banyak

rongga udara dan struktur tanah lebih mantap sehingga partikel tanah tidak mudah

lepas. Aliran permukaan berkurang karena lebih banyak air dapat meresap kedalam

tanah sehingga sheet erosion dapat dihindari. Dengan demikian bahan organik dapat

mengurangi terjadinya erosi.

Siklus Bahan Organik Dalam Tanah Jaringan tanaman dirubah menjadi

jaringan jasad mikro dan humus melalui proses perombakan yang kemudian

membentuk karbon (C). Menurut Yulius, et. al., (1985), melalui mineralisasi

humus, CO2 dilepaskan kembali ke udara dan diserap oleh tumbuhan hidup, dan

melalui fotosintesa sekali lagi C dirubah ke dalam jaringan tumbuhan.


Senyawa-Senyawa Penting Bahan Organik Tanah

Bahan organik yang telah terdekomposisi dengan baik menghasilkan 6 gugus

fungsional yang memegang peranan penting dalam memperbaiki sifat fisik dan

kimia tanah:

1. Amin = amonia tersubstitusi

H dalam amonia di ganti oleh gugus alkil (CnH2n+1) atau Aril (aromatik Cn

Hn-1).

2. Gugus Karbonil (C = O)

HCHO ( Formaldehida)

CH3CHO (Asetaldehida)

O

CH3C – CH3 (Dimetil Keton = Aseton)

O

CH3C – CH2CH3 (Metil Etil Keton)

O

3. Gugus Hidroksil ( -OH)

CH3CH2OH Alkohol Primer

CH3

CHOH Alkohol Sekunder

CH3

4. Enol

OH terikat pada karbon berikatan rangkap

- C : : C : O :

H


5. Gugus Karboksil ( - C – OH)

Gugus karboksil adalah gabungan dari gugus karbonil dan hidroksil

O O

RC – O : H + : O : H RC – O : -

+ H : O : H+

H H

6. Asam Amino

O

R – CH – C – OH

NH2

Siklus Bahan Organik Dalam Tanah

Jaringan tanaman dirubah menjadi jaringan jasad mikro dan humus melalui

proses perombakan yang kemudian membentuk karbon (C). Menurut Yulius,dkk.,

(1985), melalui mineralisasi humus, CO2 dilepaskan kembali ke udara dan diserap

oleh tumbuhan hidup, dan melalui fotosintesa sekali lagi C dirubah ke dalam

jaringan tumbuhan.

Nisbah Karbon-Nitrogen dan Perombakan Bahan Organik

Adanya nisbah C/N (Nisbah dan jumlah C terhadap jumlah N) dan laju perombakan

jaringan tanaman terhadap hubungan yang konsisten. Variasi nisbah C/N terutama

di sebabkan oleh variasi kandungan N-protein diantara berbagai tanaman atau

perbedaan tingkat kematangan pada suatu tanaman. Konsentrasi N dalam tanah

berkisar dari terkecil 0,25% pada jaringan tua tanaman sampai lebih dari 3 % pada

jaringan sukksulen muda. Jika kita mengganggap kandungan kadar N tersebut di

atas memberikan nisbah C/N yang berkisar dari 17/1 (rendah) sampai 200/1 (tinggi).

Kebanyakan nisbah C/N jaringan tanaman terletak dalam kisaran ini.


Jaringan tanaman yang mempunyai nisbah C/N rendah cenderung dirombak lebih

cepat dibandingkan dengan bahan tanaman yang mempunyai nisbah C/N tinggi. Hal

ini disebabkan oleh dua hal: 1. Bahan tanaman yang mempunyai nisbah C/N rendah

mengandung tinggi N dan 2. Bahan tanah tersebut mengandung lebih besar proporsi

C dalam bentuk senyawa-senyawa sellulosa dan lignin yang lebih tahan terhadap

pelapukan. Pada bahan dengan nisbah C/N tinggi keadaan adalah sebaliknya.

Akibatnya jasad yang mengerang bahan dan nisbah C/N rendah sekurang-kurangnya

pada awal proses perombakan tidak diatasi baik oleh kekurangan N atau C tersedia.

Jasad menggunakan C dengan cepat, laju penggunaan C menentukan laju

perombakan, sebaliknya jasad hidup yang mengerang pada bahan tanaman dengan

C/N tinggi di batasi oleh kandungan N dan C yang tersedia. Kekurangan N dapat

diatasi dengan menambahkan garam-garam N dalam proses pelapukan. Namun hal

ini tidak akan ketersediaan C, karena C tetap berada dalam bentuk yang tahan

perombakan, dengan demikian dapat dikatakan bahwa sedikit sekali yang dapat

dilakukan untuk mempercepat laju perombakan dari bahan tanah yang mempunyai

nisbah C/N tinggi (Yulius, et. al., 1985).

Pengelolaan Bahan Organik

Bahan organik ada yang cepat melapuk dan ada yang lambat. Kecepatan melapuk

sangat berhubungan dengan komposisi kimia bahan organik tersebut. Bahan organik

yang mempunyai rasio C/N yang tinggi (jadi kadar Nitrogennya relatif rendah

dibandingkan dengan karbon), atau yang mengandung banyak polifenol lambat

melapuk, jadi lambat melepas hara ke tanah dan tanaman. Bahan organik ini

digolongkan sebagai berkualitas rendah. Penggunaan bahan organik yang

mempunyai C/N tinggi dapat menyebabkan immobilisasi hara oleh mikroorganisme

sehingga tanaman menjadi kekurangan hara, khususnya Nitrogen. Namun demikian,

hara yang diimmobilisasi ini dilepaskan kembali ke tanah kemudian bila

mikroorganisme yang bersangkutan mati dan jaringannya mengalami penguraian.


Bahan organik kualitas tinggi melapuk dengan cepat. Bahan organik ini

cocok digunakan sebagai sumber hara untuk dapat digunakan tanaman yang

pertumbuhannya lebih cepat. Sinkronisasi waktu pemberian dan cara pemberian

bahan organik diperlukan agar hara-hara yang dilepas dari bahan organik dapat

diserap sebanyak-banyaknya oleh akar tanaman. Pencampuran bahan organik

dengan tanah mempercepat pelapukan bahan organik, jadi pelepasan hara dari bahan

organik ke tanah.

Bahan Organik dan Pengolahan Tanah

Pengolah tanah menyatakan bahwa tanah yang mudah dikerjakan adalah tanah yang

mudah diolah. Tanah yang mengandung bahan organik yang baik adalah tanah yang

mudah diolah. Para ahli tanah berpendapat bahwa tanah mudah diolah sebagai

variabel yang berarti mudah diremuk atau dilumat. Partikel tanah terikat bersama

dalam bentuk kepingan-kepingan kecil dalam bentuk tumpukan atau granular.

Kondisi tanah sebelum diolah dapat ditentukan melalui peremukan tanah yang

menunjukkan jenuh tidaknya tanah, sehingga dapat atau belum diolah.

Pengelolaan tanah yang bijaksana berusaha memperkaya bahan organik

tanah. Dengan menambah bahan organik, tanah mempunyai daya memegang air,

daya memegang hara yang lebih baik, disamping mempunyai struktur yang lebih

kondusif untuk perkembangan akr, dan menambah ketahanan tanah terhadap erosi.

Hara-hara tanaman dilepas secara berangsur-angsur dari bahan organik sehingga

dapat dimanfaatkan lebih baik oleh tanaman. Menambah bahan organik tanah berarti

menambah unsur-unsur hara dalam bentuk organik di dalam tanah, jadi mengurangi

kemungkinan tercucinya hara-hara tersebut dibandingkan hara-hara yang diberikan

dalam bentuk pupuk-pupuk anorganik.

Meletakkan bahan orgganik di atas tanah memperlambat pelapukan bahan

organik tersebut, jadi memperlambat pelepasan hara ke tanah dan tanaman. Jadi,

kalau bahan organik digunakan sebagai mulsa, maka penambahan pupuk lebih

diperlukan untuk mencukupi kebutuhan hara tanaman. Bahan organik kualitas


rendah cocok digunakan sebagai bahan mulsa diatas permukaan tanah karena lama

bertahan sebagai penutup tanah. Mulsa berguna untuk memelihara kelembaban

tanah, melindungi penghancuran tanah oleh hujan yang jatuh dan membatasi erosi

tanah.

Penjelasan tentang bahan organik, humus dan yang berkaitan dengan proses

pembentukannya dapat memberikan pengertian yang luas berkaitan dengan fungsi

tanah sebagai media. Kita dapat membuat matrix dalam berbagai hal sesuai dengan

sifat-sifat tanah dan produksi pertanian.



Penilaian dalam penugasan pada modul 7 ini didasarkan pada hasil kerja perorangan.



Buatlah makalah perorangan tentang peranan bahan organik terhadap

perbaikan sifat fisik dan kimia tanah.


BAB III. PENUTUP

Bahan organik berperan dalam perbaikan sifat fisik, biologi dan kimia tanah.

Sumber bahan organik dapat berupa sisa jaringan tanaman yang melapuk, kotoran

binatang yang ada dalam tanah dan pelapukan organism yang telah mati.bahan

organic yang utama adalah humus. Humus yang memperbaiki sifat tanah lainnya

termasuk sifat fisik, kimia tanah. Sumber bahan organik terbesar adalah tumbuhan.

Tumbuhan tidak saja sebagai sumber bahan organik tanah, tetapi sebagai sumber

bahan organik dari seluruh makhluk hidup.

Bahan organik berperan dalam menjaga kelembaban tanah, menyangga hara

tanaman, menstabilkan temperatur tanah, memperbaiki aktivitas mikroorganisme,

memperbaiki struktur tanah, dan mengurangi terjadinya erosi.

Kadar bahan organik dan nitrogen di dalam tanah dipengaruhi oleh

kedalaman tanah, iklim, tekstur tanah, dan drainase.

Akhirnya kita menyadari bahwa bahan organik ternyata mempunyai

keunggulan dalam memperbaiki potensi tanah dan hasil tanaman.

Sumber pustaka:



New York.

2. Hakim, Nurhajati dkk. 1986. Dasar-Dasar Ilmu Tanah. UNILA: Lampung



MODUL 8

SIFAT BIOLOGI DASAR

BAB I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

ecara fisik, tanah tersusun bahan mineral dan bahan organik dalam berbagai

ukuran. Partikel mengisi matriks tanah sekitar 50% ruang pori, dan sisanya

diisi air dan udara. 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 sistem 3 fase, sifat fisik tanah diantaranya:

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


Modul ini diharapkan dapat membantu mahasiswa dalam memahami sifat-sifat fisik

dasar dari tanah.

S


BAB II. PEMBAHASAN

Belum semua petani memahami pentingnya dan gunanya aspek biologi tanah dan

mereka juga kurang menyadari keberadaan tanaman maupun binatang-binatang

tersebut dalam tanah. Salah satu sebab adalah sebagian besar binatang-binatang

tersebut merupakan mikroba yang hanya dapat dilihat melalui mikroskop.

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 tinggi. Manusia (petani) tidak dapat melakukan hal ini kecuali bakteri yang

merubah bentuk nitrogen bebas dalam bentuk yang dapat larut dalam air.

Didalam tanah hidup berbagai jenis mikroorganisme yang dapat dibedakan

menjadi flora dan fauna baik makro maupun mikro. Organisme tersebut ada yang

bermanfaat dan ada pula yang mengganggu pertumbuhan tanaman. Berikut

penjelasan masing-masing bagian tersebut :

Makrofauna (Gambar 1) , dapat dibedakan menjadi :

1. Hewan-hewan besar pelubang tanah

2. Cacing tanah

3. Arthropoda

4. Moluska (gastropoda)

Cacing tanah

Cacing tanah makan bahan organik mati sisa hewan atau tanaman, tidak makan

vegetasi hidup. Bahan organik dan tanah halus yang dimakan cacing kemudian

dikeluarkan sebagai kotoran (ekskresi) atau casting yang berupa agregat-agregat

berbentuk granular dan tahan terhadap pukulan air hujan serta banyak mengandung

unsur hara yang tersedia bagi tanaman. Spesies cacing utama adalah : Helodrilus

caliginosus (cacing kebun), Helodrilus foetidus (cacing merah) dan Lumbricus

terrestris (cacing malam).


Arthropoda dan Mollusca

1. Crustacea

2. Chilopoda

3. Arachnida

4. Inscect

Jenis arthropoda memakan sisa tumbuhan yang membusuk dan membantu

memperbaiki tata udara tanah dengan membuat lubang kecil pada tanah. Namun ada

beberapa diantaranya yang bersifat mengganggu tanaman karena makan tumbuhan

yang hidup. Jenis moluska yang hidup di atas tanah yang penting adalah bekicot.

Gambar 1 Organisme tanah


Mikrofauna; Protozoa dan Nematoda

Protozoa (Gambar 2) merupakan hewan bersel satu yang makan bakteri sehingga

dapat menghambat daur ulang unsur-unsur hara ataupun menghambat berbagai

proses dalam tanah yang melibatkan bakteri. Ada tiga jenis protozoa yaitu Amoeba,

Flagellata dan Chiliata. Nematoda adalah cacing yang sangat kecil seperti benang,

tidak berbuku-buku. Nematoda dibagi 3 yaitu : (1) Pradaceous, (2) Parasitik, (3)

Omnivorous. Nematoda parasit dapat menyerang semua jenis tanaman.

Gambar 2 Protozoa dan algae


Makroflora

Akar-akar tanaman mempengaruhi keseimbangan hara tanah akibat penyerapan

unsur-unsur hara oleh akar-akar tersebut. Disamping itu akar juga mempunyai

pengaruh langsung terhadap ketersediaan unsur hara karena dapat membentuk asam-

asam organik di permukaannya yang dapat meningkatkan kelarutan unsur hara.

Ketersediaan unsur hara sangat dipengaruhi oleh bahan-bahan yang dikeluarkan oleh

akar dan aktivitas mikroorganisme di rhizosphere.

Mikroflora

Mikroflora dalam tanah antara lain : bakteri, fungi, actinomycetes, dan algae.

Bakteri, fungi dan aktinomisetes membantu pembentukan struktur tanah yang

mantap karena kemampuannya dalam mengeluarkan zat perekat yang tidak mudah

larut dalam air.

Bakteri

Bakteri dapat dibagi menjadi 2 yaitu :

1. Autotrof, menghasilkan makanannya sendiri dari bahan anorganik misalnya

melalui fotosintesis

2. Heterotrof, mendapatkan makanannya dari bahan organik yang telah ada

Bakteri-bakteri tersebut kemudian dibagi menjadi :

1. Bakteri fotoautotrof, menggunakan energi dari sinar matahari dan karbon dari

CO2 udara untuk mendapatkan makanannya

2. Bakteri fotoheterotrof, menggunakan energi dan sinar matahari dan karbon dari

bahan organik untuk mendapatkan makanannya

3. Bakteri Chemoautotrof, menggunakan energi dari hasil oksidasi bahan

anorganik seperti N, S, Fe dan karbon dari udara untuk makanannya.


4. Bakteri Chemoheterotrof, menggunakan energi dan karbon dari bahan organik

untuk makanannya.

Fungi

1. Parasitik

2. Saprofitik

3. Simbiotik

Mycorhiza, yang berarti jamur akar adalah assosiasi simbiosis mycelia fungi dengan

akar tanaman tertentu (Gambar 3). Mikoriza membantu tanaman induk menyerap

unsur hara tertentu. Mikorisa ada dua macam yaitu mikorisa ektotropik dan

mikorisa endotropik.

Aktinomisetes

Secara taksonomi dan morfologi dapat digolongkan menjadi fungi atau bakteri.

Dicirikan oleh miselia yang bercabang-cabang seperti fungi. Aktinomisetes dapat

memproduksi antibiotik seperti streptomycin, aeromycin, tetramycin, dan neomycin.

Fungsi utama actinomycetes adalah dalam dekomposisi bahan organik terutama

selulosa dan jenis bahan organik lain yang resisten.

Algae

Algae (Gambar 2) mempunyai klorofil dan terdiri dari green algae, blue green

algae, yellow green algae dan diatomae. Berkembang biak pada tanah subur dan

lembab. Blue green algae dapat mengikat N udara. Pada tanah sawah yang

tergenang, algae membantu mempertahankan jumlah N dalam tanah dengan

menggunakan N dari udara.


Gambar 3 Beberapa bentuk fungi



Penilaian dalam penugasan pada modul 8 ini didasarkan pada hasil kerja kelompok.



Jelaskan sifat-sifat biologi tanah dasar. Buatlah dalam bentuk makalah dan



BAB III. PENUTUP

Kehidupan mikroorganisme di dalam tanah sangat penting untuk dipahami

mahasiswa dalam memahami sifat biologi tanah dasar. Mikroorganisme hidup

dalam tanah dalam bentuk mikroflora dan makrofauna. Aktivitas kehidupan

mikroorganisme dalam tanah akan mempengaruhi sifat tanah lainnya yaitu sifat fisik

dan sifat kimia tanah.

Sumber pustaka:



York.



. Macmilan



MODUL 9

KESUBURAN TANAH DAN PEMUPUKAN

BAB I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

esuburan tanah adalah kemampuan tanah dalam meyediakan hara untuk

pertumbuhan tanaman. Beberapa faktor yang berpengaruh terhadap

kemampuan tanah menyediakan hara untuk tanaman adalah mineralogi

tanah, kapasitas tukar kation tanah, bahan organik tanah, populasi

mikroorganisme tanah.


Modul ini mencakup bahasan tentang konsep tanah subur, parameter indikatif

kesuburan tanah.


Modul ini diharapkan dapat membantu mahasiswa dalam memahami tentang

kesuburan tanah.

K


BAB II. PEMBAHASAN

Kesuburan alamiah sutau tanah bergantung pada banyak sedikitnya hara yang dapat

diberikan oleh bahan induk. Penyedian ini tidak dapat bertahan lama dalam sistem

kesuburan tanah diakibatkan banyaknya kebocoran yang terjadi. Oleh karena itu

sistem kesuburan tanah harus dijaga dan tingkatkan. Usaha-usaha yang dapat

dilakukan dalam menjaga sistem kesuburan tanah, yaitu:

1. Mengurangi air perkolasi

2. Mengurangi laju erosi

3. Mengurangi penguapan unsur hara essensial

4. Mengurangi perubahan unsur hara tersedia menjadi unsur hara tak tersedia

5. Mengurangi kebocoran hara pada saat panen

6. Melakukan usaha pemupukan

Pupuk adalah suatu bahan yang digunakan untuk memperbaiki kesuburan

tanah, sedangkan pemupukan adalah penambahan bahan tersebut ke tanah agar tanah

menjadi lebih subur. Oleh karena itu, pemupukan pada umumnya diartikan sebagai

penambahan zat hara tanaman ke dalam tanah. Dalam arti luas pemupukan

sebenarnya juga termasuk penambahan bahan-bahan yang dapat memperbaiki sifat-

sifat tanah misalnya pemberian pasir pada tanah liat, penambahan tanah mineral

pada tanah organik, pengapuran dan sebagainya yang disebut ameliorasi.

Sebelum membicarakan berbagai bahan pupuk, sangat perlu memperhatikan

pemakaian unsur-unsur pupuk (nitrogen, fosfor dan kalium) secara tepat karena

berkaitan dengan ekonomi dan keefektifan pemupukan. Sebaiknya unsur yang

diberikan merupakan tambahan bagi unsur yang sudah ada dalam tanah, sehingga

jumlah keseluruhan N, P dan K yang tersedia bagi tanaman berada dalam

perbandingan yang tepat. Pada waktu bersamaan ketersediaan unsur esensial

lainpun harus baik. Secara singkat, keseimbangan kesuburan secara menyeluruh


harus sedemikian rupa sehingga dapat menunjang pertumbuhan tanaman yang lebat

dan normal.

Klasifikasi Pupuk

Klasifikasi pupuk telah banyak dilakukan oleh para ahli untuk membedakan, jenis,

bahan asal dan cara/sifat kerjanya, yaitu:

Klasifikasi pupuk berdasarkan sifat kerja:

1. Pupuk langsung: pupuk-pupuk yang mengandung unsur hara tanaman dan

pengaruhnya langsung kepada tanaman, seperti pupuk N,P,K dan lain-

lainnya, juga termasuk pupuk cair.

2. Pupuk tidak langsung; pengaruh utama adalah terhadap tanah, tetapi juga

mengandung unsur hara, seperti pengapuran dan penambahan bahan organik.

Klasifikasi pupuk berdasarkan kecepatan kerja

1. Pupuk yang kerja cepat ( fast acting/fast release): pengaruhnya cepat terlihat,

contohnya pupuk yang bersifat higroskopis

2. Pupuk yang kerja lambat (slow acting/slow release): pupuk-pupuk yang

efektif hanya setelah terjadi perubahan dalam tanah.

Klasifikasi berdasarkan tipe senyawa kimia

1. Pupuk organik

2. Pupuk anorganik atau pupuk mineral: mengandung satu atau lebih senyawa

anorganik.

Klasifikasi berdasarkan menurut jumlah unsur hara

1. Pupuk tunggal: pupuk yang hanya mengandung satu macam unsur hara

essensial.


2. Pupuk majemuk: pupuk yang mengandung beberapa unsur hara, contoh

pupuk NPK.

Klasifikasi menurut jumlah yang dibutuhkan

1. Pupuk hara makro (major nutrient fertilizers): pupuk yang mengandung

unsur hara makro, yaitu: N,P,K, Ca, Mg, S dan diberikan dalam jumlah yang

lebih besar dibandingkan pupuk mikro.

2. Pupuk hara mikro: pupuk yang mengandung unsur mikro serta dibutuhkan

dalam jumlah kecil.

Klasifikasi menurut keadaan fisik

1. Pupuk padat, contohnya: urea, TSP, KCl dan lain-lain.

2. Pupuk cair

3. Pupuk gas; amoniak dan gas belerang

Dasar-Dasar Pemupukan

Dalam melakukan pemupukan ada beberapa hal yang penting diperhatikan yaitu ;

1. Tanaman-tanaman yang akan dipupuk

Penggunaan unsur hara oleh tanaman

Sifat-sifat akar

2. Jenis tanah yang akan dipupuk

3. Jenis pupuk yang akan digunakan

4. Dosis (jumlah)pupuk yang diberikan

5. Waktu pemupukan

6. Cara pemupukan

Broadcast (disebar)

Sideband


In the row

Top dressed atau side dressed

Pop up

Foliar application

Cara penyimpanan pupuk

Hal penting diperhatikan dalam menyimpan pupuk :

1. Suhu gudang janan terlalu tinggi

2. Kelembaban

3. Tumpukan jangan terlalu tinggi, max 20 karung

4. Jangan mencampur pupuk dalam satu tempat, harus dipisahkan.

Pupuk Organik

Usaha lain yang dapat dilakukan untuk meningkatkan kesuburan tanah adalah

dengan pemberian pupuk organik atau pupuk kandang. Kandungan unsur hara

dalam pupuk kandang tidak terlalu tinggi, tetapi jenis pupuk ini mempunyai

keistimewaan lain yaitu dapat memperbaiki sifat-sifat fisik tanah seperti

permeabilitas tanah, porositas tanah, struktur tanah, daya menahan air dan kation-

kation tanah dsb.

Pupuk kandang

Hal penting yang diperhatikan dari pupuk kandang yaitu sifat-sifat pupuk kandang

olehkarena tiap jenis hewan yang dipelihara menghasilkan pupuk kandang dengan

sifat yang berbeda-beda. Kandungan unsur hara pukan juga ditentukan oleh

makanan ternak/hewan yang diberikan.


Pupuk hijau

Pupuk hijau dapat diartikan sebagai hijauan muda dan dapat sebagai penambah N

dan unsur-unsur lain, atau sisa-sisa tanaman yang dikembalikan ke tanah. Pupuk

hijau sebagai pengganti pupuk kandang apabila pupuk kandang sedikit, sedangkan

tanah sangat memerlukan pupuk organik. Pupuk hijau umumnya berupa tanaman

leguminosa dan sering ditanam sebagai tanaman sela atau sebagai tanaman rotassi

untuk memanfaatkan waktu sehingga tanah tidak diberakan. Tanaman pupuk hijau

harus memenuhi syarat-syarat sbb:

1. Cepat tumbuh dan banyak menghasilkan bahan hijauan

2. Sukulen, tidak banyak mengandung kayu

3. Banyak mengandung N

4. Tahan kekeringan

5. Bila sebagai tanaman sela maka dipilih jenis yang tidak merambat

Kompos

Selain pukan dan pupuk hijau, dalam penyedian pupuk organik dapat digunakan

kompos. Kompos adalah bahan organik yang dibusukkan pada suatu tempat yang

terlindung dari matahari dan hujan, diatur kelembabannya dengan menyiram air bila

terlalu kering.

Pupuk organik buatan

Pupuk organik buatan adalah pupuk organik yang dibuat dengan teknologi tinggi

sehingga dihasilkan pupuk yang bersifat organik tetapi dengan bentuk fisik dan cara

kerja seperti pupuk kimia (anorganik). Pupuk ini dapat memperbaiki sifat fisik

tanah dan biologi tanah dan dapat menyediakan unsur hara lebih cepat dan lebih

efektif seperti pupuk kimia.


Pupuk daun

Pupuk daun adalah pupuk anorganik yang cara pemberiannya dilakukan dengan

penyemprotan ke daun. Kelebihan pupuk daun dibandingkan dengan pupuk akar

adalah penyerapan hara melalui mulut daun (stomata) berjalan cepat, sehingga

perbaikan tanaman cepat terlihat. Unsur hara itu, unsur hara yang diberikan lewat

daun hampir seluruhnya dapat diambil tanaman dan tidak menyebabkan kelelahan

atau kerusakan tanah. Kekurangan pupuk yang diberikan lewat daun adalah bila

dosis yang diberikan terlalu besar, maka daun akan rusak. Kecuali itu, pupuk daun

tidak dapat diberikan pada tanaman yang dikonsumsi daunnya (misalnya sayuran)

atau buah yang berkulit tipis (tomat). Harga pupuk daun lebih mahal daripada

pupuk akar dan pemeberiannya memerlukan alat khusus.

Pengapuran

Dalam upaya meningkatkan kesuburan tanah, pemberian kapur juga termasuk dalam

perbaikan kesuburan tanah. Pengapuran berguna untuk :

1. Menaikkan pH tanah

2. Menambahkan unsur Ca, Mg

3. Menambah ketersediaan unsur-unsur P dan Mo

4. Mengurangi keracunan Fe, Mn dan Al

5. Memperbaiki kehidupan mikroorganisme dan memperbaiki pembentukan bintil-

bintil akar




dan kelompok. Penilaian pada bagian ini mencakup 15 % dari nilai akhir.


1. Apa yang dimaksud dengan tanah yang subur?

2. Kapan tanah perlu dipupuk?

Buatlah dalam bentuk makalah dan dipresentasikan secara berkelompok.


BAB III. PENUTUP

Tanah yang subur berarti tanah yang sanggup mendukung pertumbuhan tanaman

dengan baik. Sifat kesuburan tanah akan sangat tergantung pada sifat tanah lainnya

termasuk sifat fisik, kimia dan biologi tanah. Tanah yang subur dapat diketahui

melalui indicator tanaman. Pertumbuhan tanaman yang baik menjadi pertanda tanah

tersebut cukup mendukung pertumbuhan tanaman dan hal ini berarti tanah tersebut

subur.

Sumber pustaka:



York.


3. Tisdale, S. L, Nelson, W. L. and Beaton, J. D. 1990. Soil Fertility and Fertilizers.

4th ed. Macmillan Publishing Company. New York.


MODUL 10

KLASIFIKASI TANAH

BAB I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

anah dari satu tempat ke tempat lain berbeda-beda. Perbedaan tanah

sangat ditentukan perbedaan karakteristik tanah sehingga dikelompokkan

dalam kelas berbeda. Sistem klasifikasi di dunia cukup banyak, namun

yang banyak digunakan saat ini adalah sistem klasifikasi menurut Soil

Taxonomy (USDA, 1975). Sistem klasifikasi yang digunakan berdasarkan faktor

pembeda dan horison diagnostic (epipedon, sub-surface dan sifat penciri lainnya).


Modul ini mencakup bahasan tentang sistem klasifikasi tanah dan jenis-jenis tanah

utama dunia.


Modul ini diharapkan dapat membantu mahasiswa dalam memahami klasifikasi

tanah.

T


BAB II. PEMBAHASAN

Sifat tanah berbeda-beda, baik warna, tekstur dan sifat lainnya. Kita akan mengenal

tanah yang berwarna hitam, merah atau bertekstur pasir, debu, liat dan lain-lain

sehingga sangat penting bagi kita untuk mengelompokkan tanah-tanah tersebut ke

dalam suatu kelompok tertentu atau perlu untuk diklasifikasikan agar dapat

dibedakan satu sama lainnya. Pengkelasan ini sangat penting artinya dalam

penentuan pengelolaan tanah sehingga tanah dapat tepat penggunaan dan

manajemennya.

Sistem klasifikasi tanah yang dikenal di Indonesia cukup beragam, namun

yang sering digunakan adalah 3 sistem yaitu :

1. Pusat Penelitian Tanah Bogor

2. FAO/UNESCO

3. USDA yang dikenal sebagai SOIL TAXONOMY (1975)

Sistem Pusat Penelitian Tanah Bogor

Sistem ini merupakan hasil modifikasi dari sistem Dudal-Soepraptohardjo (1957)

oleh Pusat Penelitian Tanah di Bogor pada tahun 1978-1982 (Tabel 1). Sistem ini

hanya berlaku di Indonesia, tetapi sistem ini memiliki kesamaan dengan sistem

yang berkembang di Amerika Serikat yang dipopulerkan oleh Baldwin, Kellog, dan

Throp, (1938), serta Thorp dan Smith (1949) dengan beberapa modifikasi.

Modifikasi yang dilakukan oleh Pusat Penelitian Tanah meliputi;

penghilangan warna tanah sebagai kriteria penciri pada kategori Macam. Hal Ini

dikarenakan warna tanah tidak memperlihatkan sifat lain yang nyata dari tanah.

Selain itu terjadi perubahan nama tanah dari Podsolik Merah Kuning menjadi

Podsolik, Hidrosol dan Tanah Sawah dihilangkan dalam sistem klasifikasi tanah.


Tabel 1 Klasifikasi Tanah Dudal-Soepraptohardjo dan PPT

Dudal-Soepraptohardjo

(1957)

Modifikasi PPT

(1978-1982)

Tanah aluvial

(endapan, alluvial soil)

Tanah aluvial

Andosol Andosol

Tanah Hutan Coklat

(Brown Forest Soil)

Kambisol

Grumusol Grumusol

Latosol Kambisol, Latosol,Lateritik

Litosol Litosol

Mediteran Mediteran

Organosol Organosol

Podsol Podsol

Podsolik Merah Kuning Podsolik

Podsolik Coklat Kambisol

Podsolik Coklat Kelabu Podsolik

Regosol Regosol

Renzina Renzina

Sistem FAO/UNESCO

Sistem ini dikembangkan oleh badan Perserikatan Bangsa-Bangsa (PBB), utamanya

oleh FAO dan UNESCO dalam rangka pembuatan peta tanah dunia bersekala

1:5.000.000. Sistem ini dibagi dalam 2 kategori, dimana kategori pertamanya setara

dengan great soil grup dan kategori kedua setara dengan subgroup dalam Taksonomi

Tanah USDA.

Sistem USDA

Sistem yang dikembangkan oleh Amerika Serikat dengan nama Soil Taxonomy

(1975) menggunakan 6 kategori yaitu Ordo (Tabel 2), Sub-ordo, Great Soil Group,

Subgroup, Family dan Seri.

http://id.wikipedia.org/wiki/Tanah_aluvial

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Andosol&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Tanah_Hutan_Coklat&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Kambisol&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Grumusol&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Latosol&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Tanah_lateritik&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Litosol&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Mediteran&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Organosol&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Podsol&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Podsolik_Merah_Kuning&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Podsolik&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Podsolik_Coklat&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Podsolik_Coklat_Kelabu&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Regosol&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Renzina&action=edit&redlink=1


Tabel 2 ORDO TANAH menurut sistem Soil Taxonomy beserta sifat pencirinya masing-

masing

ORDO PENCIRI UTAMA

HORISON PENCIRI SIFAT PENCIRI LAIN

ENTISOL

INCEPTISOL

ALFISOL

ULTISOL

OXISOL

SPODOSOL

MOLLISOL

ARIDISOL

VERTISOL

HISTOSOL

ANDISOL

GELISOL

Epipedon okrik, histik

Horison kambik

Horison argilik

Horison argilik

Horison oksik

Horison spodik

Epipedon molik

-

-

Epipedon histik >40cm

-

-

-

-

Kejenuhan basa >35%

Kejenuhan basa <35%

-

-

KB seluruh solum >50%

Regim kelembaban aridik

Sifat vertik

-

Sifat andik

Sifat gelik (membeku sepanjang

tahun)

Horison penciri

Untuk keperluan klasifikasi maka dikenal 3 horison penciri yakni :

1. Epipedon/horison permukaan

2. Horison penciri bawah

3. Horison penciri lainnya/sifat penciri lainnya

Epipedon

1. Epipedon mollik

2. Epipedon umbrik

3. Epipedon histik


4. Epipedon okrik

5. Epipedon plaggen

6. Epipedon anthropik

Horison penciri bawah

1. Horison Agrik, terdapat akumulasi debu, liat dan humus

2. Horison Albik, horizon berwarna pucat, horizon E

3. Horison Argilik, horizon penimbunan liat

4. Horison Kalsik, tebal >15cm dan mengandung CaCO3 atau MgCO3 sekunder

5. Horison Kambik, warna lebih merah, indikasi lemah ada argilik atau spodik

6. Horison Gipsik, banyak mengandung gipsum

7. Horison Natrik, argilik yang banyak mengandung Na

8. Horison Oksik, tebal>30 cm, KTK <16cmol/kgliat dan KTK

eff<12cmol/kgliat, mineral mudah lapuk <10%

9. Horison Petrokalsik, horizon klasik yang mengeras

10. Horison Petrogipsik, horizon gipsik yang mengeras

11. Horison Salik,, tebal>15 cm dan banyak mengandung garam-garam mudah

larut

12. Horison Sombrik, horizon berwarna gelap, sifat seperti epipedon umbrik,

iluviasi humus tanpa Al

13. Horison Spodik, horison iluviasi seskuioksida bebas dan bahan organik

14. Horison Sulfurik, horison banyak mengandung sulfat masam, pH <3,5

15. Horison Kandik, seperti argilik, tetapi KTK<16cmol/kgliat, KTKeff<12

cmol/kgliat

16. Horison Plakik, padas tipis dari besi dan Mn

Sifat penciri lain

1. Konkresi

2. Padas

3. Sifat andik

4. Duripan


5. Fragipan

6. Kontak litik

7. Kontak paralitik

8. Plintit

9. Kontak densik

10. Regim kelambaban tanah

11. Regim temperatur tanah

Perbandingan ke tiga sistem klasifikasi dari PPT Bogor, FAO/UNESCO dan

USDA/Soil Taksonomi tercantum dalam Tabel 3 berikut.

Tabel 3 Penamaan Tanah menurut sistem FAO, PPT Bogor dan USDA

PPT FAO/UNESCO USDA/SOIL

TAXONOMY

1. Tanah alluvial

2. Andosol

3. Kambisol

4. Grumusol

5. Latosol

6. Lateritik

7. Litosol

8. Mediteran

9. Organosol

10. Podsol

11. Podsolik

12. Regosol

13. Rendzina

14. Ranker

15. Gleisol

16. Planosol

1. Fluvisol

2. Andosol

3. Cambisol

4. Vertisol

5. Nitosol

6. Ferralsol

7. Lithosol

8. Luvisol

9. Histosol

10. Podsol

11. Acrisol

12. Regosol

13. Rendzina

14. Ranker

15. Gleysol

16. Planosol

1. Entisol, Inceptisol

2. Andisol

3. Inceptisol

4. Vertisol

5. Ultisol

6. Oxisol

7. Entisol

8. Alfisol, Inceptisol

9. Histosol

10. Spodosol

11. Ultisol

12. Entisol

13. Rendoll

14. Entisol

15. Aquic subordo…..

16. Alfisol (Aqualf)


Contoh nama tanah menurut Sistem Soil Taxonomy :

ORDO : ALFISOL

SUBORDO: USTALF

GREAT GROUP: HAPLUSTALF

SUBGROUP: LITHIC HAPLUSTALF

FAMILI: Lithic Haplustalf, halus, kaolinitik, isohipertermik

SERI: Tamalanrea



Penilaian dalam penugasan pada modul 10 ini didasarkan pada hasil kerja

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


Jelaskan jenis-jenis tanah utama di dunia disertai sifat-ifat tanah tersebut.



BAB III. PENUTUP

Klasifikasi tanah dimaksudkan untuk membagi jenis-jenis tanah menjadi kelas-kelas

yang mempunyai karakteristik yang sama akan dikelompokkan ke dalam kelas yang

sama. Pengklasifikasian tanah sangat bermanfaat dalam memahami karateristik

setiap jenis tanah yang terdapat di dunia.

Sumber pustaka:

1. Hardjowigeno, S. 2003. Klasifikasi Tanah dan Pedogenesis. Akademika

Pressindo. Jakarta.

2. Soil Survey Staff. 1992. Kunci Taksonomi Tanah. USDA.


MODUL 11

PENGELOLAAN TANAH UNTUK

PRODUKSI YANG BERKELANJUTAN

BAB I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

embangunan pertanian lahan kering semakin mendapat perhatian

akhir-akhir ini, ancaman kekeringan akibat iklim yang kurang

menentu, tanah yang kurang subur dan peka akan erosi, serta

terbatasnya modal dan tenaga kerja adalah kendala yang seringkali di

hadapi petani dan peternak.

Mutu sumberdaya lahan tidak menurun akibat kerusakan struktur lahan ( yaitu,

pemadatan) atau pembentukan garam, selenium, atau unsur-unsur beracun yang lain;

demikian pula berkurangnya ketebalan topsoil yang mantap akibat erosi, serta

berkurangnya kapasitas memegang air. Pengaturan sumberdaya air tersedia harus

sesuai dengan kebutuhan tanaman, dan kelebihan air dibuang melalui drainase atau

jika tidak sebaiknya banjir pada lahan dihindari. Integritas biologi dan ekologi dari

sistem harus dipelihara melalui pengelolaan sumberdaya genetik tumbuhan dan

hewan, hama tanaman, siklus nutrisi, dan kesehatan hewan. Pengembangan

perlawanan dengan pestisida harus dihindarkan. Sistem harus secara ekonomis sehat,

mengembalikan ke produsen adalah suatu keuntungan yang dapat diterima. Harapan

sosial dan norma-norma budaya sebaiknya dipenuhi, seperti halnya kebutuhan

makanan dan serat bagi populasi.

P



Modul ini mencakup bahasan tentang sistem konsepsi berkelanjutan (ekonomi

ekologi/lingkungan, sosial), implementasi di lapangan, konsep “Zero degradation”,

minimun external input, agricultural policy (kesesuaian lahan).


Modul ini diharapkan dapat membantu mahasiswa dalam memahami pengelolaan

tanah bagi produktivitas yang berkelanjutan


BAB II. PEMBAHASAN

Persyaratan Karakteristik Fisik, Kimia, Dan Biologi Tanah Bagi Pertumbuhan &

Produktivitas Tanaman

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

serta 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.

Akibat kemajuan pembangunan yang sejalan dengan semakin meningkatnya

jumlah penduduk, semakin meningkatnya tingkat pendapatan dan pengetahuan

penduduk, membuat semakin meningkatnya pula tuntutan kebutuhan pangan, gizi,

sandang dan papan baik jumlah maupun kualitasnya. Di lain pihak tanah dan air

terbatas keberadaannya, yang banyak tersedia adalah tanah-tanah yang termasuk

lahan marginal ataupun lahan bermasalah. Lahan marginal yang rendah

produktivitasnya ataupun lahan bermasalah, bila diusahakan produktivitasnya

mampu ditingkatkan, namun membutuhkan input biaya produksi tinggi, termasuk

input teknologi serta butuh waktu relatif lama untuk mencapai hasil yang

menguntungkan (titik impas = break even point). Inipun bila dikelola secara benar,

tepat dan efisien.

Tanah dan air adalah salah satu faktor produksi yang sifatnya tidak bergerak

dan berfungsi sebagai modal dasar, bila diusahakan selalu berorientasi pada hasil

yang menguntungkan secara berkelanjutan. Hal ini dapat dicapai bila tanah dan air

dikelola secara benar, tepat dan efisien.

Tanah dan air sebagai modal dasar pembangunan untuk berbagai aspek

kepentingan, untuk berbagai sektor pembangunan. Untuk itu setiap bidang tanah

perlu diatur peruntukan dan pemanfaatannya, yang disesuaikan dengan kemampuan

tingkat kesesuaian lahan.

Tanah dan air bagian dari lingkungan, untuk itu bagaimana tanah dan air


digunakan secara optimal dan tetap memperhatikan aspek lingkungan. Kerusakan

fungsi lingkungan dari tanah dan air dapat disebabkan karena kesalahan teknik

pengelolaan tanah dan air.

Tanah dan air pada setiap lokasi bervariasi (berbeda) sifat, karakteristik,

bervariasi kemampuannya/produktivitasnya, karena adanya perbedaan faktor

pembentukannya, agar dapat dimanfaatkan secara optimal untuk tujuan penggunaan

tertentu diperlukan teknik pengelolaan tertentu pula.

Dari tahun ke tahun informasi tentang lahan kritis semakin meluas adalah

indikator adanya pengelolaan tanah dan air yang keliru. (tidak benar, tidak efektif

dan tidak efisien). Penggunaan lahan dengan teknik pengelolaan yang keliru akan

menyebabkan produktivitas tanah semakin menurun sampai ke titik hampir tidak

mampu lagi mendukung produksi (kritis) dan akhirnya menjadi tanah rusak jika

terus dikelola secara tidak benar. Hal ini terjadi karena dalam pengelolaanya tanah

diperlakukan diluar batas tingkat kemampuan lahan, sekalipun dengan input biaya

produksi yang tinggi seperti penterasan dan pengolahan tanah secara mekanis.

Kasus banjir dan kekeringan pada beberapa DAS di Indonesia dari tahun ke

tahun semakin meluas dan semakin meningkat frekuensi terjadinya selama setahun.

Contoh kasus ini semakin memperkuat alasan bahwa dalam peruntukan dan

pemanfaatan lahan tidak dikelola secara benar. tepat dan efisien, termasuk

eksploitasi hutan, perladangan dan pertanian dalam arti luas dengan input perlakuan

yang terbatas untuk menjaga keawetan fungsi tanah dan air.

Kasus kelaparan/kegagalan panen di beberapa negara berkembang ataupun

pada negara miskin adalah indikator adanya kekeliruan pengelolaan tanah dan

airyang dipersyaratkan untuk mencapai produksi secara menguntungkan dan

berkelanjutan.

Tanah dan air yang berfungsi sebagai media tumbuh tanaman harus

dipersiapkan kondisinya untuk mendukung pertumbuhan dan perkembangan

tanaman dilakukan dengan pengelolaan tanah dan air secara benar, tepat dan efisien

dengan teknik tertentu sesuai sifat karakterisitk tanah dan karakteritik jenis komoditi

tanaman yang akan diusahakan.


Fungsi tanah dan air sebagai media tempat berlangsungnya siklus air. Siklus

air dan siklus hidup mikroorganisme akan terganggu (berubah) bila tanah dan air itu

diperuntukkan, dimanfaatkan, diperlakukan melalui penerapan teknik pengelolaan

tanah dan air yang digunakan keliru atau tidak benar, tidak tepat dan tidak efisien

dan pada akhirnya menjadi lahan yang tidak lagi produktif dan berdampak terhadap

kerusakan sistem lingkungan.

Pendekatan penilaian kelestarian sumberdaya tanah telah dan air banyak

mengalami perkembangan dengan melibatkan berbagai fungsi tanah secara holistik;

tidak hanya aspek produktivitas pertanian saja. Untuk itu kegiatan penilaian

memerlukan tolok ukur yang dapat menggambarkan kecenderungan umum

perubahan kondisi tanah selama dimanfaatkan. Salah satu tolok ukur penilaian

tersebut adalah kualitas tanah.

Kualitas tanah diukur berdasarkan pengamatan kondisi dinamis indikator-

indikator kualitas tanah. Pengukuran indikator kualitas tanah menghasilkan indeks

kualitas tanah. Indeks kualitas tanah merupakan indeks yang dihitung berdasarkan

nilai dan bobot tiap indikator kualitas tanah. Indikator-indikator kualitas tanah

dipilih dari sifat-sifat yang menunjukkan kapasitas fungsi tanah.

Kualitas tanah berkaitan erat dengan tingkat kesuburan tanah, yaitu

kemampuan tanah menyediakan hara untuk pertumbuhan tanaman. Beberapa

parameter-parameter kualitas tanah yang perlu dianalisis adalah sebagai berikut:

1. Keasaman (pH)

Tanah asam dapat mempengaruhi keadaan tanah dan pertumbuhan tanaman.

Agar tanah yang bereaksi asam dapat ditanami, maka keasamannya perlu

diperkecil, angka pH diperbesar dengan pemberian kapur.

2. Nitrogen

Unsur Nitrogen merupakan unsur mutlak yang harus ada dalam tanah dan

dibutuhkan dalam jumlah banyak. Unsur Nitrogen (N) mempunyai peranan

merangsang pertumbuhan secara keseluruhan dan khususnya batang, cabang

dan daun, hijau daun serta berguna dalam proses fotosintesa. Tanah dengan


kandungan Nitrogen rendah menyebabkan tanaman tumbuh kerempeng dan

tersendat-sendat, daun kering dan jaringan mati.

3. Bahan Organik (BO)

Tanah yang mengandung Bahan Organik tinggi artinya struktur tanahnya baik,

menambah kondisi kehidupan didalam tanah karena organisme dalam tanah

memanfaatkan Bahan Organik sebagai makanan.

4. Phospor (P)

Posphor berguna untuk merangsang pertumbuhan akar, khususnya akar benih

dan tanaman muda. Phospor juga berfungsi sebagai bahan mentah untuk

pembentukkan protein tertentu, membantu asimilasi, mempercepat bunga,

pemasakan biji dan buah. Tanah yang berkurang Phospornya akan jelek

akibatnya bagi tanaman kalau tanaman berbuah, buahnya kecil dan cepat

matang.

5. Kalium (K)

Unsur Kalium berperan dalam membantu pembentukan Protein dan

Karbohidrat, memperkuat tubuh tanaman agar daun, bunga dan buah tidak

mudah gugur. Kalium merupakan sumber kekuatan bagi tanaman dalam

menghadapi kekeringan dan penyakit. Apabila tanah dengan kandungan unsur

kalium rendah menyebabkan daun tanaman keriting, mengerut, timbul bercak

merah coklat, mengering lalu mati.

6. Ca (Kalsium)

Kalsium berperan merangsang pembentukan bulu-bulu akar, mengeraskan

batang dan merangsang pembentukan biji dan apabila tanah dengan kandungan

Kalsium rendah maka daun mudah mengalami klorosis. Kuncup-kuncup muda

akan mati karena perakarannya kurang sempurna, malahan sering salah bentuk.

Kalaupun ada daun yang muncul, warnanya akan berubah dan jaringan

dibeberapa tempat pada helai daun akan mati.


7. Magnesium (Mg)

Tanah dengan kandungan Mg yang rendah menyebabkan daun tua mengalami

klorosis dan tampak bercak-bercak coklat. Daun yang semula hijau segar

menjadi kekuningan. Daun akan mengering dan kerap kali langsung mati. Pada

tanaman berbiji, sangat jelek pengaruhnya bila kekurangan Magnesium. Daya

tumbuh biji tidak mantap, melemah bijinya tampak lemah.

Tanah dikatakan subur dan sempurna jika mengandung lengkap unsur-unsur

hara seperti Nitrogen, Fosfor, Kalium, Calsium, Magnesium, Sulfur, Klor, Ferum,

Mangan, tembaga, Zeng, Boron dan Molibdenum. Unsur-unsur tersebut sangat

terbatas jumlahnya dalam tanah atau terkadang tanahpun tidak mengandung unsur-

unsur tersebut di atas.

Pengelolaan Tanah Dan Air Bagi Produktivitas Tanaman Yang Berkelanjutan

Pertanian berkelanjutan atau pembangunan pertanian berkelanjutan pertama kali

menjadi pembicaraan dunia pada tahun 1987, tahun 1992 diterima sebagai agenda

politik oleh semua negara di dunia sebagaimana dikemukakan dalam Agenda 21,

Rio de Jeneiro. Dalam pertemuan tersebut ditegaskan bahwa pembangunan ekonomi

jangka panjang dapat dilakukan bila dikaitkan dengan masalah perlindungan

lingkungan. Pertemuan Johanesberg, Afrika Selatan (2-4 September 2002) yang

merupakan pertemuan puncak Pembangunan Berkelanjutan (”World Summit On

Sustainable Development”) menegaskan bahwa pembangunan berkelanjutan

membutuhkan pandangan dan penanganan jangka panjang dengan partisipasi penuh

semua pihak. Secara jelas dinyatakan bahwa pembangunan yang dilaksanakan untuk

memenuhi kebutuhan generasi masa kini tanpa harus mengorbankan kebutuhan dan

aspirasi generasi mendatang. Di bidang pertanian diterapkan dengan pendekatan

pembangunan pertanian berkelanjutan atau berwawasan lingkungan, yang dalam

pelaksanaannya sudah termasuk aspek pertanian organik.

Pertanian berkelanjutan memiliki kegiatan yang secara ekonomis, ekologis,

dan sosial bersifat berkelanjutan. Berkelanjutan secara ekonomis berarti bahwa suatu

kegiatan pembangunan harus dapat membuahkan pertumbuhan ekonomi, dan


penggunaan sumberdaya serta lnvestasi secara efisien. Berkelanjutan secara ekologis

mengandung arti, bahwa kegiatan termaksud harus dapat mempertahankan integritas

ekosistem, mernelihara daya dukung lingkungan, dan konservasi sumberdaya alam

termasuk keanekaragaman hayati (biodiversity). Sementara itu, keberlanjutan secara

sosial mensyaratkan bahwa suatu kegiatan pernbangunan hendaknya dapat

menciptakan pemerataan hasil-hasil pernbangunan, mobilitas. sosial, kohesi sosial,

partisipasi masyarakat, pernberdayaan masyarakat, identitas sosial, dan pengembang

an kelembagaan.

Kerusakan tanah terjadi akibat: 1) Hilangnya unsur hara dan bahan organic di

daerah perakaran; 2) terakumulasinya garam di daerah perakaran (salinisasi),

terakumulasinya unsur beracun bagi tanaman; 3) penjenuhan tanah oleh air (water

logging); dan 4) erosi. Kemampuan tanah dalam mendukung pertumbuhan tanaman

akan berkurang apabila kerusakan tanah oleh satu atau lebih proses tersebut terjadi

(Riquir, 1977).

Erosi tanah merupakan masalah kerusakan tanah yang sering terjadi dan

ditemui dalam kegiatan pembukaan lahan perkebunan. Pengaruhnya bersifat

langsung (on site) dan tidak langsung (off site). Pengaruh langsung adalah

penurunan produktivitas lahan dan produksi tanaman, sedangkan pengaruh tak

langsung dapat berupa siltasi reservoir, saluran dan sungai, penurunan pasokan air,

penurunan kapasitas energi listrik, banjir, kerusakan jalan akibat longsor (landslide),

dan lain-lain.

Tanah yang tererosi terangkut aliran permukaan yang akan diendapkan di

tempat- tempat yang alirannya melambat atau berhenti di dalam berbagai badan air

seperti sungai, saluran irigasi, waduk, danau atau muara sungai. Endapan tersebut

menyebabkan pendangkalan pada badan sungai dan akan mengakibatkan semakin

sering terjadi banjir dan semakin dalam banjir yang terjadi. Berkurangnya infiltrasi

air ke dalam tanah menyebabkan berkurangnya pengisian kembali air bawah tanah

yang berakibat tidak ada air masuk ke sungai pada musim kemarau. Dengan

demikian peristiwa banjir di musim hujan dan kekeringan di musim kemarau

merupakan peristiwa lanjutan yang tidak terpisahkan dari peristiwa erosi. Selain itu


peristiwa tercucinya unsur hara yang menyebabkan eutrofikasi menjadi salah satu

penyebab lain dari proses erosi.

Kerusakan sumber air terjadi berupa hilangnya atau mengeringnya mata air

berhubungan erat dengan peristiwa erosi. Menurunnya kualitas air dapat disebabkan

oleh kandungan sedimen dan unsur yang terbawa masuk oleh air yang bersumber

dari erosi, tercuci oleh air hujan dari lahan-laha pertanian, atau bahan dan senyawa

dari limbah industry atau limbah pertanian. Peristiwa ini disebut dengan polusi air.

Masuk dan mengendapnya sedimen di dalam air secara berlebihan akan

menyebabkan pedangkalan dan memungkinkan terjadinya banjir akibat

berkurangnya daya tampung air. Sedangkan masuknya unsur hara ke badan air

menyebabkan terjadinya eutrofikasi yang merupakan meningkatnya unsur hara

dalam air sehingga mempercepat pertumbuhan tanaman air dan mikroba. Eutrofikasi

menyebabkan menurunnya fungsi badan air seperti ikan, alur transportasi, dan

sumber air untuk konsumsi dan irigasi.

Pada setiap pembangunan pertanian apapun jenisnya, terdapat beberapa

tahapan kegiatan pengelolaan tanah dan air, yakni meliputi (1) Tahapan Penyiapan

Lahan; (2) Tahapan Penanaman; (3) Pemeliharaan; (4) Panen; dan (5) Transportasi.

1. Tahapan Penyiapan Lahan

Penyiapan lahan tidak lain adalah proses pematangan lahan, penempatan dan

pembangunan fasilitas pendukung, pengolahan tanah sampai tanah siap tanam.

Kegiatan pengelolaan tanah dan air pada tahap penyiapan lahan dapat meliputi :

a. Land Clearing

Tahap awal dari kegiatan pengelolaan tanah dan air adalah land clearing. Land

clearing adalah perlakuan pembersihan permukaan tanah dari vegetasi ataupun

tanaman pengganggu. Pada tahap penyiapan lahan kegiatan land clearing

tidak selalu digunakan, tergantung keadaan dan jenis vegetasi yang menutupi

tanah. Misalnya pada tanah-tanah yang sudah diusahakan, vegetasi penutup

tanah yang ada hanya rumput, maka pembersihan rumput dapat sekaligus

dilakukan dengan pengolahan tanah. Tetapi bila vegetasi penutup tanah adalah


hutan ataupun semak belukar, land clearing mutlak diperlukan, seperti tanah

bukaan baru. Teknik land clearing tidak hanya sekedar membersihkan

vegetasi dari penutupan tanah, tetapi bagaimana kualitas land clearing ini

dapat menunjang kegiatan selanjutnya dan tidak memberi dampak negatif baik

terhadap jenis tanaman yang diusahakan maupun terhadap kerusakan tanah

akibat land clearing. Akibat kekeliruan/kesalahan land clearing dapat

membuat tanah menjadi rusak sebelum digunakan. Untuk itu teknik land

clearing yang diterapkan pada setiap kondisi lahan harus benar, tepat dan

efisien. Pemilihan teknik land clearing sangat ditentukan oleh faktor :

1) Jenis dan keadaan vegetasi penutup tanah yang ada

2) Keadaan topografi/kelerengan tanah

3) Keadaan iklim/musim

4) Jenis dan alat yang digunakan

5) Target waktu penyiapan lahan

6) Besarnya kemampuan modal untuk biaya land clearing

Secara umum teknik land clearing dapat dibagi 5, yakni :

Land clearing secara konvensional (tebang bakar)

Land clearing secara mekanik

Land clearing secara biologis

Land clearing secara kimia (Herbisida)

Kombinasi antara beberapa teknik land clearing

1) Land clearing secara konvensional

Tebang dan bakar adalah teknik land clearing pada lahan bervegetasi

hutan yang biasanya diterapkan pada sistem perladangan. Vegetasi hutan

yang ada ditebang dan setelah beberapa hari sesudah tebang lalu dibakar.

Sistem tebang dan bakar tidak dibenarkan dalam land clearing, alasannya

apa?

1) Untuk vegetasi hutan, dengan hanya penebangan pohon saja tanpa

pembersihan tanggul pohon dan perakaran yang ada, belum dapat


dikatakan land clearing. Karena land clearing membersihkan vegetasi

dan sisa vegetasi baik yang ada dipermukaan tanah maupun yang ada

dalam tanah, termasuk sisa-sisa akar yang ada dalam tanah. Jadi land

clearing dengan hanya menebang pohon belum termasuk land

clearing. Lima tahun kemudian tunggul pohon dan perakaran yang

ada dalam tanah akan menjadi sumber hama dan penyakit tanaman,

terutama untuk jenis tanaman perkebunan seperti penyakit jamur

putih dan merah dan hama rayap dan kumbang. Namun untuk

pertanaman dengan sistem perladangan ancaman hama penyakit

relatif tidak berpengaruh karena setelah 2 tahun diusahakan akan

pindah ke lahan bukaan baru, selain itu jenis tanaman yang

diusahakan adalah jenis tanaman semusim.

2) Pembakaran sisa tebangan juga tidak dibenarkan.

Pembakaran sisa tebangan pada proses land clearing dapat berdampak

negativ terhadap :

Perubahan iklim mikro, yang memang sudah berubah karena

penebangan pohon.

Pembakaran sisa tanaman dapat mematikan organisme dan

mikroorganisme tanah, yang berarti dapat merubah keadaan

ekologi ataupun merubah ekosistem. Perubahan ekologi dan

perubahan iklim mikro dapat terjadi suksesi organisme dan

mikroorganisme tanah. Yakni dapat membuat terjadinya

peledakan populasi jenis organisme dan mikroorganisme tertentu

yang sebelumnya tidak menjadi hama, berubah menjadi hama dan

penyakit yang berbahaya.

Pembakaran sisa tebangan selain mengurangi suplai bahan organik

ke dalam tanah, juga dapat mempercepat hilangnya unsur hara

melalui penguapan karena pembakaran. Untuk mempercepat

waktu penanaman maka pembakaran sisa tanaman harus dilakukan

karena selain menghambat kegiatan lainnya juga dapat


mengganggu pertanaman karena terjadinya persaingan dengan

kegiatan/aktivitas mikroorganisme tanah.

Pada kegiatan land clearing setelah tebangan, bila dilakukan pembakaran

atau tidak dilakukan pembakaran sama-sama mempunyai dampak

langsung maupun tidak langsung terhadap kondisi pertumbuhan tanaman.

Jika land clearing disertai pembakaran karena ingin mempercepat

pelaksanaan penanaman, sebaiknya sisa tanaman ditumpuk pada beberapa

tempat tertentu lalu dibakar, jadi tidak dibakar pada seluruh permukaan

tanah. Jika land clearing tanpa disertai pembakaran maka sisa tebangan

yang ditumpuk pada tempat tertentu lalu disemprot dengan herbisida

tertentu atau pestisida tertentu agar tidak menjadi inang hama penyakit

tertentu yang sewaktu-waktu dapat meledak populasinya.

2) Land Clearing secara mekanik dengan alat berat

Land clearing secara mekanik dengan menggunakan alat berat seperti

traktor dan buldoser adalah teknik land clearing yang paling sempurna dan

dapat diselesaikan dalam waktu relatif cepat, serta dapat mengatur waktu

penyelesaian land clearing sesuai jadwal yang direncanakan. Dikatakan

sempurna karena dengan alat berat dapat membersihkan tanah dai sisa

tebangan (tunggul batang pohon), lalu dikumpulkan/ditumpukkan pada

tempat tertentu sehingga tidak terlihat batang pohon atau sisa vegetasi

yang berserakan di permukaan tanah, seperti pada land clearing sistem

tebang bakar dengan menggunakan tenaga manusia. Karena kekuatan dan

kecepatan tertentu yang dimiliki peralatan mekanik, maka waktu

penyelesaian land clearing pada areal dengan luas tertentu dapat

direncanakan relatif tepat waktu. Terlebih untuk mencapai target luas

dalam waktu tertentu.

Selain kelebihan land clearing secara mekanik yang menggunakan alat

berat juga mempunyai banyak kekurangan bila keliru menangani

(mengaturnya), antara lain :


1) Land clearing secara mekanik dengan alat berat tidak efektif dan

efisien bila dilakukan pada lahan yang berlereng > 15 %. Jadi hanya

efektif pada tanah yang datar sampai agak miring. Untuk itu pula

pada tanah berlereng > 15 % land clearing harus dilakukan dengan

tenaga manusia.

2) Land clearing yang dilakukan pada musim hujan atau pada saat status

air tanah lebih besar dari kapasitas lapang dapat menyebabkan

terjadinya pemadatan tanah pada lapisan atas. Pemadatan tanah pada

waktu land clearing maksimum terjadi pada status air tanah

berlebihan (> Kapasita Lapang). Pemadatan tanah yang terjadi

karena land clearing berarti, berarti karena land clearing tanah

menjadi rusak sebelum digunakan. Dapat dibayangkan bagaimana

kerugian yang ditimbulkan oleh land clearing yang biaya

pelaksanaannya sangat mahal. Walaupun sempurna dan waktunya

cepat, tetapi rusak sebelum dimanfaatkan. Oleh karena itu kegiatan

land clearing tidak semudah orang bayangkan, apalagi yang mengatur

pelaksanaannya, awam mengenai pengetahuan pengelolaan tanah dan

air ataupun awam dengan pengetahuan konservasi. Kegiatan land

clearing yang diborongkan kepada kontraktor memang dapat

menyelesaikannya dengan tepat waktu dam kualitasnya

(kebersihannya) tinggi, tetapi dampak pemadatan tanah yang terjadi

tidak pernah disadari, terlebih bila pengawas dan pimpronya sendiri

tidak memiliki pengetahuan pengelolaan dan konservasi tanah, maka

harapan untuk mencapai hasil produksi optimal akan sulit tercapai.

3) Hasil land clearing yang membongkar tanah karena pencabutan

tunggul batang pohon, sehingga secara setempat-setempat muncul

lapisan sub soil di permukaan tanah. Jika vegetasi hutan yang rapat

pertumbuhannya, maka makin luas permukaan tanah yang terbongkar.

4) Land clearing secara mekanik dengan menggunakan alat berat dapat

memberi peluang terjadinya erosi. Erosi yang terjadi semakin besar


dengan semakin miringnya permukaan tanah dan semakin meningkat

lagi bila terjadi pemadatan tanah dan pembongkaran tanah.

Sedangkan land clearing tanpa pembongkaran tanah peluang

terjadinya erosi sudah besar, karena sudah terbuka tanpa

pelindung/penutupan vegetasi.

3) Teknik Land Clearing Secara Biologis

Pembersihan lahan secara konvensional maupun secara mekanik dapat

berdampak negatif terhadap tanah dan ekosistem lingkungan. Untuk itu

yang paling tepat adalah teknik land clearing yang sifatnya ramah

lingkungan, dalam hal ini secara bilogis. Hanya saja, land clearing secara

biologis ini hanya efektif pada lahan yang bervegetasi rumput alang-alang

ataupun jenis rumput lainnya, utamanya pada tanah berlereng. Sedang

untuk lahan bervegetasi hutan ataupun jenis pepohonan tingkat tinggi,

land clearing secara biologis tidak dapat diterapkan. Namun sesudah

pembersihan pohon, lalu diberikan teknik land clearing secara biologis

utamanya untuk menekan rumput atau gulma yang akan tumbuh.

Teknik land clearing secara biolgis tidak lain adalah teknik penanaman

tanaman penutup tanah (cover crop) dari famili leguminosa seperti

Calopogonium, Centrosoma, Stilosantus, Mucuna dan sebagainya.

Keuntungan land clearing secara biologis meliputi :

1) Rumput alang-alang yang ada tidak dibersihkan dari permukaan

tanah, jadi tanah tetap terlindung/tertutup oleh rumput alang-alang,

yang dibersihkan hanya alur tempat penanaman tanaman cover crop

selebar ± 30 cm. Jarak antar barisan alur 2 – 3 cm. Bila tanah

berlereng, arah alur penanaman searah garis kontur. Dengan masih

adanya rumput yang menutupi tanah, maka tanah masih tetap

dilindungi dan tanaman pokok yang direncanakan sudah bisa ditanam

(jenis tanaman perkebunan).

2) Jenis tanaman cover crop yang sudah tumbuh dan menekan rumput

secara bertahap (melilit, menaungi rumput alang-alang) sehingga


tidak dapat berfotosintesa dan akan mati.

3) Jenis tanaman cover crop berfungsi konservasi selain menekan

rumput/gulma.

4) Jenis tanaman cover crop bersama sisa rumput alang-alang yang

tertekan menjadi sumber bahan organik yang mensuplai tanah secara

berkelanjutan sampai tanaman pokok yang diusahakan kembali

menaungi tanaman penutup tanah.

5) Jenis tanaman cover crop dapat mempertahankan ataupun lebih

memperbaiki iklim mikro tanah untuk mendukung pertumbuhan dan

perkembangan tanaman pokok.

6) Dengan semakin baiknya kondisi iklim mikro tanah dan semakin

besarnya konstribusi bahan organik berarti dapat menjaga

keseimbangan kelangsungan hidup organisme dan mikroorganisme

tanah.

7) Konstribusi bahan organik tanaman penutup tanah dapat memperbaiki

sifat biologis, fisik dan kimia tanah.

8) Land clearing secara biologis dapat menekan biaya land clearing

maupun biaya pemeliharaan tanaman, terutama penyiangan.

Walaupun teknik land clearing secara biologis sangat menguntungkan

tetapi juga mempunyai kekurangan meliputi :

1) Tidak dapat diterapkan pada lahan bervegetasi hutan.

2) Relatif lambat, butuh waktu relatif lambat untuk menekan rumput

alang-alang.

3) Dapat menjadi inang bagi hama dan penyakit tertentu.

4) Tidak semua jenis tanah sesuai untuk jenis tanaman cover crop seperti

tanah yang sangat masam ataupun tanah yang berdrainase jelek.

4) Teknik Land Clearing Secara Kimia

Land clearing secara kimia yakni pembersihan vegetasi penutup tanah

secara kimia seperti penyemprotan herbisida. Tentunya teknik land


clearing efektif untuk lahan dengan vegetasi rumput seperti rumput alang-

alang dan tentunya tidak efektif atau tidak diterapkan pada lahan yang

bervegetasi hutan. Untuk keefektifan penggunaan suatu teknik land

clearing sangat ditentukan oleh jenis vegetasi yang ada dan semuanya

bermuara ke pertimbangan ekonomi lebih efisien dan pertimbangan

lingkungan tidak merusak. Yang jelas teknik land clearing secara kimia

jika keliru perencanaannya tentunya akan berdampak negatif terhadap

ekosistem ataupun secara ekonomi tidak menguntungkan karena input

biaya bisa lebih tinggi dari penggunaan teknik land clearing lainnya.

Teknik land clearing secara kimia biasanya diterapkan pada lahan yang

sudah dibuka atau lahan yang sudah dimanfaatkan ataupun pada lahan

baru akan dibuka, tetapi vegetasinya adalah rumput alang-alang. Dampak

negatif yang bisa ditimbulkan akibat land clearing secara kimia antara

lain:

1) Bahan kimia yang digunakan selain dapat mematikan perumputan

ataupun gulma juga dapat mematikan beberapa jenis organisme dan

mikroorganisme tanah, sehingga dapat membuat keseimbangan

ekologi dapat terganggu.

2) Bahan kimia yang digunakan bila tidak dapat terurai sempurna

tentunya dapat terakumulasi dalam tanah.

3) Bahan kimia yang digunakan yang selektif sifatnya, dapat membunuh

jenis gulma yang muncul sebagai tanaman pengganggu.

Kelebihan land clearing secara kimia tidak dilakukan pembersihan

vegetasi rumput, dengan demikian tanah tetap tertutupi rumput. Ancaman

kerusakan tanah karena erosi masih dapat dihindari, walaupun penanaman

tanaman pokok dilakukan. Keuntungan lainnya, suplai bahan organik dari

vegetasi rumput yang telah mati.

5) Kombinasi Teknik Land Clearing

Kadang penerapan teknik land clearing tidak memuaskan karena kondisi

lahan yang kompleks sehingga perlu dikombinasikan dengan teknik land


clearing yang lain. Seperti kombinasi antara teknik land clearing secara

mekanik akan efektif bila disertai teknik land clearing secara kimia atau

secara biologis. Utamanya untuk pencegahan tumbuhnya kembali gulma

untuk jangka waktu minimal tanaman pokok yang telah ditanam sudah

tumbuh dan sudah cukup bersaing dengan gulma.

Pada lahan bervegetasi rumput alang-alang yang diland clearing secara

mekanik karena pertimbangan waktu penyiapan lahan yang mendesak

dilaksanakan pada musim hujan, kadang disertai penyemprotan herbisida

untuk menekan rumput yang tumbuh kembali.

Pada lahan bervegetasi hutan dan mempunyai kelerengan lebih 15 %,

tentunya sudah sulit diaplikasikan land clearing secara mekanik, lebih

tepat bila dilakukan land clearing secara konvensional (tebangan dengan

menggunakan tenaga manusia menggunakan Chainsaw), disertai land

clearing secara biologis, tanpa pembakaran sisa tebangan ataupun

pembakaran terbatas pada tempat-tempat tertentu. Salah satu contoh land

clearing secara mekanis disertai cara biologis (tanaman cover crop) pada

lahan bervegetasi hutan dengan kelerengan lebih 15 % untuk penanaman

jenis tanaman perkebunan seperti kelapa sawit, kakao, cengkeh, karet,

kopi dan sebagainya, dengan tahapan sebagai berikut :

1) Pohon ditebang dengan arah pemotongan dibuat searah garis kontur,

agar pohon rebah memanjang searah garis kontur (melintang arah

kemiringan). Batang pohon terletak melintang di permukaan tanah

searah kontur, yang berarti batang pohon hasil tebangan berfungsi

sebagai teras yang menahan arus aliran permukaan.

2) Pohon hasil tebangan dipotong lagi menajdi beberapa potongan yang

diperkirakan bisa diangkat oleh tenaga manusia. Cabang dan ranting

dipisah dari batang utama. Cabang dan ranting dipotong kecil-kecil

sepanjang ± 1 meter atau kalau bisa lebih pendek lebih baik.

3) Semua hasil tebangan pohon-pohon dikumpulkan secara strip kontur

selebar ± 1/2 meter – 1 meter. Jarak antara strip tergantung


kelerengan dan panjang lereng serta jenis tanaman pokok yang akan

ditanam. Hasil tebangan pohon yang diletakkan secara strip kontur

dapat berfungsi teras untuk mengantisipasi ancaman erosi karena

tanah mulai terbuka. Kalau pembakaran harus terpaksa dilakukan

karena alasan tertentu, seperti waktu tanam yang mendesak, maka

yang dibakar hanya hanya ranting/cabang hasil tebangan yang

biasanya menghalangi kelancaran kegiatan pertanaman dan dilakukan

hanya pada strip yang telah dibuat. Batang pohon yang berdiameter

lebih 30 cm sangat efektif menahan erosi, bila diletakkan searah garis

kontur.

4) Penanaman tanaman penutup tanah jenis legum diletakkan secara

strip persis bagian bawah lereng dari peletakan sisa tebangan yang

juga dalam strip searah garis kontur.

5) Fungsi konservasi tanaman cover crop

Kaitan land clearing dengan pengelolaan tanah dan air antara lain:

1) Setiap penggunaan lahan utamanya di sektor pertanian, mutlak

diperlukan land clearing utamanya lahan bervegetasi hutan,

merupakan tahapan awal dari tindakan pengelolaan tanah dan air.

2) Land clearing termasuk kegiatan pengelolaan tanah dan air yang

butuh biaya relatif tinggi dan pada kondisi lahan tertentu dapat

menjadi biaya investasi yang tinggi dibandingkan tahapan kegiatan

pengelolaan tanah dan air.

3) Waktu pelaksanaan land clearing relatif lama dan pada kondisi lahan

tertentu termasuk kegiatan yang membutuhkan waktu terlama

dibandingkan tahapan kegiatan pengelolaan lainnya.

4) Kegiatan land clearing tidak sekedar membersihkan vegetasi

dipermukaan saja tetapi termasuk tunggul batang dan perakaran yang

ada dalam tanah, tunggul batang pohon dan akar yang tidak

dibersihkan, 4 - 5 tahun kemudian dapat menjadi sumber hama


penyakit bagi tanaman pokok yang dapat mematikan (mati berdiri)

akibat serangan jamur/fungi (putih/merah) atau rayap dan hama

kendi/kumbang pada perakaran tanaman pokok yang diusahakan dan

nampak setelah umur tanaman 4 - 5 tahun. Jika terjadi hal demikian

berarti sangat fatal atau menimbulkan kerugian yang besar karena

tanaman mati berdiri setelah berumur 4 - 5 tahun. Utamanya penyakit

jamur putih/merah yang berada dalam tanah sangat sulit diberantas.

Bila dilakukan penggantian tanaman, dengan kata lain penanaman

ulang percuma saja karena tetap akan dimatikan oleh jamur merah

atau putih. Salah satunya jalan diadakan penggantian jenis komoditi

yang tidak dipengaruhi oleh penyakit jamur putih. Salah satu contoh

kasus, kesalahan land clearing pada perkebunan karet di Kabupaten

Mamuju, yang membuat ratusan hektar per tahun yang mengalami

kematian setelah berumur 5 tahun. Untuk itu perkebunan karet yang

telah ditanami seluas 2000 ha terpaksa dikonversi menjadi

perkebunan sawit. Tanaman sawit termasuk salah satu jenis tanaman

yang toleran terhadap penyakit jamur putih dan merah (resisten).

Untuk itu pengolahan land clearing harus dilaksanakan secara benar

efektif dan efisien.

5) Akibat pengelolaan land clearing yang keliru dapat membuat tanah

menjadi rusak sebelum dimanfaatkan dan kalau ini terjadi maka

sangat fatal yakni sangat merugikan. Hal ini sering terjadi pada

banyak proyek pembangunan (seperti proyek transmigrasi), yang

awalnya berdasarkan hasil survey evaluasi kebanyakan lahan

termasuk sangat berpotensi, namun setelah ditempati warga trans

(digunakan) menjadi tidak produktif. Ternyata setelah ditelusuri

faktor penyebabnya adalah kekeliruan pada proses land clearing.

Untuk itu land clearing mencapai target luas sesuai target waktu yang

diterapkan perlu direncanakan secara benar dan tepat.


Kerusakan tanah yang dapat terjadi karena land clearing adalah sebagai

berikut:

a) Periode/tenggang waktu yang selalu lama antara waktu, sesudah land

clearing dan waktu penanaman (pembangunan) membuat selalu

terbuka tanpa pelindung. Untuk itu peluang waktu tanah mengalami

erosi besar terlebih pada lahan berlereng.

b) Terjadi pemadatan tanah kalau land clearing dilakukan secara

mekanis dengan alat berat pada musim hujan.

c) Terjadi pembongkaran tanah pada tempat-tempat tertentu dari pohon

yang dirobohkan bersama perakarannya.

d) Terjadi perubahan iklim mikro.

e) Aktivitas kegiatan dekomposisi bahan organik oleh mikroorganisme

dan bahan organik berlangsung intensif, membuat kadar bahan

organik merosot lebih cepat.

b. Land Lavelling

Tahapan kedua pengelolaan tanah dan air untuk pembangunan pertanian

adalah land lavelling. Sesudah land clearing dilakukan kegiatan land lavelling

yakni meratakan permukaan tanah sampai datar. Pada tanah yang tergolong

datar secara mikro permukaan tanah itu tidak ada yang 100% datar, tetapi

berombak sampai bergelombang. Untuk penggunaan lahan tertentu seperti

pencetakan sawah, pembuatan tambak, rumah, atau bangunan. Dengan

demikian dalam penggunaan lahan utamanya tanah bukaan baru tidak selalu

diperlukan land lavelling tergantung peruntukannya. land lavelling dengan

mempergunakan alat berat seperti”Grader” atau buldoser mengupas bagian

tanah yang lebih tinggi dan menimbun bagian tanah yang lebih rendah

sehingga permukaan tanah menjadi datar (cut and fill). Karena terjadi

pengupasan dan penimbunan tanah maka permukaan tanah baru adalah lapisan

sub soil yang rendah kesuburannya, yang bila ditanami tentunya hasil yang

akan diperoleh tidak seperti tanah yang sebelum land lavelling.


Pada lahan yang tergolong datar (0 % - 3%) namun kondisi mikro topografi

termasuk berombak/bergelombang membuat setempat-setempat akan

tergenang bila hujan ataupun diberi air irigasi, dan lahan demikian drainase

permukaannya sangat jelek. Dengan demikian land lavelling diperlukan pada

lahan dengan drainase permukaan lambat karena kondisi mikro topografinya.

Tujuan dan kepentingan land lavelling:

1) Meratakan permukaan tanah untuk kepentingan usaha pertanian jenis

tanaman semusim, perumahan, pencetakan sawah, tambak, pembuatan

sistem irigasi permukaan.

2) Meratakan permukaan tanah untuk memperbaiki drainase permukaan.

3) Meratakan permukaan tanah dapat memperlancar kegiatan kelangsungan

pertanaman untuk skala besar dengan mempergunakan alat mekanis

4) Pengaturan jarak tanaman utnuk mencapai populasi tanaman dalam

jumlah optimal.

Disamping keuntungan land lavelling, semua hubungan dengan land clearing,

jika keliru dikelola akan berdampak negatif antara lain:

1) Land lavelling dengan mempergunakan alat berat yang dilakukan pada

musim hujan dapt menyebabkan pemadatan tanah.

2) Land lavelling yang mekanisme kerjanya mengupas dan menimbung (cut

and fill) tanah, dapat membuat lapisan sub soil yang menjadi permukaan

tanah, berarti dapat menurunkan produktifitas.

3) Land lavelling membutuhkan anggaran yang besar dan waktu relatif lama

sehingga memperbesar input biaya produksi.

c. Land Cleaning

Land cleaning menghaluskan permukaan tanah yang miring, sama dengan land

levelling tidak semua lahan setelah land clearing diperlukan land cleaning.

Permukaan tanah berlereng yang tidak mulus untuk jenis tanaman semusim

yang dilakukan secara mekanis perlu dimuluskan (diperhalus) agar alat

mekanis dapat lebih lancar bergerak dengan barisan yang lurus (mulus).


d. Pengolahan Tanah (Soil Tillage)

Kegiatan pengolahan tanah dilakukan setelah land clearing, land levelling,

land cleaning dan setelah pembangunan fasilitas pendukung seperti jalan,

saluran drainase/irigasi. Pengolahan tanah adalah tindakan mekanik pada

tanah sebagai upaya memanipulasi kondisi tertentu tanah untuk menghasilkan

seedbed dan rootbed yang optimal untuk mendukung start awal pertumbuhan

sampai mencapai produksi.

Seedbed adalah hasil kualitas olahan tanah yang optimal mendukung

perkecambahan tanaman, termasuk untuk tempat persemaian ataupun untuk

pertanamn yang menggunakan benih (biji) yang langsung ditanam seperti jenis

kacang-kacangan, jagung dan sebagainya. Untuk jenis tanaman ini seedbed

langsung berfungsi rootbed. Rootbed adalah kualitas hasil olahan tanah yang

optimal mendukung pertumbuhan dan perkembangan sistem perakaran

tanaman. Rootbed untuk persyaratan kebutuhan jenis tanaman semusim dan

kebutuhan tanaman tahunan sangat berbeda.

Rootbed untuk kebutuhan tanaman semusim, seluruh atau sebagian permukaan

tanah diolah, makin singkat umur suatu tanaman makin sempit dan dangkal

sistem perakarannya dan makin halus, untuk itu semakin ideal kondisi rootbed

yang dibutuhkan. Namun kondisi ideal rootbed tidak selalu dengan

pengolahan tanah yang intensif. Sedangkan rootbed untuk jenis tanaman

tahunan adalah pembuatan lubang tanaman, dengan kata lain kualitas rootbed

untuk jenis tanaman tahunan ditentukan oleh besarnya ukuran lubang dan

kualitas media yang dijadikan sebagai bahan untuk menimbun lubang

tanaman.

Untuk itu pengelolaan tanah dan air dalam kaitannya dengan pengolahan tanah

untuk menghasilkan seedbed/rootbed yang optimal pada prinsipnya harus

benar, tepat dan efisien. Persyaratan pengolahan tanah yang benar, tepat,

efisien untuk menghasilkan seedbed/rootbed yang optimal banyak faktor yang

harus dipertimbangkan, yakni meliputi:


1) Sifat karakteristik jenis tanaman yang diusahakan

2) Karakteristik lahan yang dijadikan lokasi penanaman

3) Teknik pengolahan yang tepat, benar dan efisien

4) Luas tanah yang diusahakan

5) Waktu tanam yang direncanakan

6) Fasilitas pendukung yang ada

7) Bentuk dan desain pertanaman yang direncanakan

8) Sistem pertanaman yang diterapkan

9) Permodalan (anggaran biaya)

Sebelum lebih jauh menguraikan faktor yang menentukan untuk

menghasilkan kualitas hasil olahan (seedbed/rootbed) yang benar, tepat dan

efisien, perlu dikaji secara detail apa yang sesungguhnya menjadi tujuan dan

kepentingan pengolahan tanah, serta apakah ada dampak negatif yang

diakibatkan karena pengolahan tanah.

Secara umum tujuan dan kepentingan pengelolaan tanah adalah untuk

mencapai kondisi yang ideal (optimal) agar perkecambahan benih dapat

berlansung cara optimal dan untuk mencapai kodisi yang optimal bagi

kemudahan pertumbuhan dan perkembangan sistem perakaran yang optimal

menyerap air, unsur hara, O2 agar dapat menopang pertumbuhan dan

perkembangan bagian atas tanaman (bila lingkungan atmosfer optimal) yang

seimbang dan selanjutnya dapat memberi hasil yang optimal sesuai yang

diharapkan. Dengan demikian pengolahan tanah tidak lain adalah usaha

manipulasi kondisi tanah yang jelek (yang tidak dapat mendukung

perkecambahan dan pertumbuhan/perkembangan akar secara optimal) atau

yang kurang mendukung perkecambahan dan pertumbuhan/perkembangan

sistem perakaran.

Memperhatikan tujuan dan kepentingan pengolahan tanah untuk

menunjang keberhasilan usaha pertanian, namun pengolahan tanah dapat

membuat terjadinya kerusakan tanah sebagai akibat dampak negatif dari


pengolahan tanah. Tentu saja tidak berarti bahwa satu kali pengolahan tanah

dapat langsung merusak tanah, tetapi pengolahan tanah secara terus menerus

dapat menurunkan fungsi produksi tanah sampai pada tingkat tanah tidak lagi

mampu dapat berfungsi. Untuk itu pengolahan tanah yang dilakukan secara

tidak benar dan tidak efektif secara terus-menerus dapat menurunkan fungsi

tanah. Jadi tanah dikatakan rusak karena pengolahan tanah bila tanah tersebut

tidak lagi berfungsi sebagai faktor produksi. Untuk itu pula dapat

dipertanyakan mengapa pengolahan tanah dapat menurunkan fungsi produksi

tanah atau merusak tanah. Untuk mengetahui hal ini maka perlu ditelusuri apa

yang terjadi pada tanah karena pengolahan tanah.

1) Setiap pengolahan tanah membuat tanah terbuka tanpa pelindung dan

bila terjadi hujan berarti dispersi tanah akan terjadi oleh pukulan tetesan

hujan. Dispersi tanah secara fisik oleh pukulan hujan berarti terlepasnya

ikatan agregat tanah (struktur tanah) yang berarti pula mudah hanyut

atau mudah terangkut bila bersamaan terjadi aliran permukaan dan

akhirnya erosi dapat berlangsung.

2) Tindakan pengolahan tanah dengan alat pengolah tanah sebenarnya

terjadi dispersi secara mekanik. Pembongkaran tanah dan penghancuran

struktur tanah menjadi hasil olahan sebagai seedbed/rootbed adalah

struktur tanah yang berukuran lebih halus. Jadi perlakuan pengolahan

tanah, tanah sengaja dilepaskan dari ikatan struktur yang ada secara

mekanik melalui alat pengolahan tanah. Bila pengolahan tanah lebih

sering dilakukan secara intensif berarti semakin sering pula dispersi

mekanik terjadi. Dispersi secara mekanik akan dipercepat lagi oleh

dispersi fisik dari pukulan tetesan air hujan dan selalnjutnya mudah

dihanyutkan oleh aliran permukaan bila curah hujan yang terjadi

melampau daya infiltrasi.

3) Pengolahan tanah yang memperbaiki kondisi tanah tidak hanya

mendukung perkecambahan dan pertumbuhan/perkembangan perakaran

tanaman, tetapi juga memberi kondisi yang baik untuk mendukung


aktivitas organisme dan mikroorganisme tanah dalam proses

dekomposisi bahan organik termasuk humus. Dengan demikian

pengolahan tanah dapat menurunkan kadar bahan organik tanah.

Semakin sering dan semakin intensif pengolahan tanah semakin cepat

pula kadar bahan organik tanah menurun, bila tidak ada tambahan/suplai

bahan organik ke dalam tanah. Jika kadar bahan organik tanah menjadi

rendah maka ikatan partikel dan ikatan agregat tanah semakin lemah.

Ikatan agregat yang lemah berarti ikatan struktur tanah menjadi labil dan

selanjutnya semakin mudah terdispersi, berarti semakin mudah pula

tererosi. Bahan organik tanah dalam bentuk humus adalah bahan

pengikat/perekat partikel/agregat yang paling mantap yang membuat

struktur tanah menjadi mantap dan selanjutnya membuat tanah resisten

terhadap erosi. (Bahan pengikat partikel/agregat tanah yang lain?).

4) Setiap tindakan pengolahan tanah membuat terjadinya pemadatan tanah

tepat di bawah tapak alat pengolah yang digunakan dari :

Plow sole = Pemadatan tanah karena tekanan pada tanah melalui

tapak alat bajak.

Harrow sole = Pemadatan tanah karena tekanan pada tanah melalui

tapak alat penggaruk tanah (harrow).

Subsoiler sole = Pemadatan tanah karena tekanan pada tanah melalui

tapak alat subsoiler.

Pemadatan tanah akibat pengolahan tanah terutama bila dilakukan

secara mekanis tidak hanya disebabkan oleh tekanan (gaya berat) dari alat

pengolah yang bertumpuk tepat di bawah tapak olah, tetapi pemadatan juga

terjadi karena tekanan dan gaya berat dari kendaraan yang digunakan yang

bertumpuk pada roda/ban. Pemadatan tanah yang diakibatkan tapak roda/ban

kendaraan disebut traffick sole. Dengan demikian pemadatan tanah karena

pengolahan tanah secara mekanis dapat disebabkan karena alat pengolah dan

karena roda/ban kendaraan. Pemadatan tanah yangh ditimbulkan karena


pengolahan tanah kurang mendapatkan perhatian karena tidak nampak.

Pemadatan tanah akan semakin meningkat dengan semakin rendah

kadar bahan organik tanah maka semakin rendah pula daya dukung mekanik

tanah.

Pemadatan tanah akibat pengolahan tanah dapat merusak fungsi tanah

baik sebagai faktor produksi maupun fungsinya sebagai tempat

berlangsungnya siklus hara. Siklus hidup organisme/mikroorganisme tanah,

serta fungsinya sebagai salah satu mata rantai berfungsinys siklus hidrologi

dan fungsi sebagai bagian dari lingkungan. Yang jelas bahwa adanya

pemadatan tanah akibat pengolahan tanah berarti dapat membatasi

pertumbuhan/perkembangan sistem perakaran, dapat menghambat perkolasi

tanah, membatasi kedalaman lapisan olah, dapat memperbesar aliran

permukaan, pada tanah relatif datar pemadatan tanah dapat memperburuk

drainase tanah dan membuat tanah mudah tergenang. Untuk pemadatan tanah

akibat pengolahan tanah yang keliru (tidak benar dan tidak tepat) dapat

menurunkan produktivitas tanah ataupun menurunkan fungsi produksi tanah

yang berarti dapat merugikan karena selain karena hasil produksi yang

diperoleh semakin rendah, juga rugi karena pengolahan tanah termasuk salah

satu input biaya produksi yang tergolong tinggi. Bila demikian maka akan

muncul pertanyaan, pengolahan tanah tidak diperlukan karena akan merusak

tanah ?

Pemadatan tanah karena pengolahan tanah untuk pencetakan sawah

baru ataupun untuk persawahan yang ada justru menghendaki terjadinya

pemadatan. Semakin padat tanah pada lapisan di bawah lapisan olah pada

tanah sawah semakin menguntungkan dan semakin sesuai untuk

pengembangan padi sawah. Pembentukan lapisan tanah padat tepat di bawah

lapisan olah sengaja dibentuk. Teknik pengolahan tanah (soil tillage) yang

benar, efektif, efisien dan optimal.

Pengolahan tanah yang benar, efektif dan efisien serta optimal untuk

mendukung pertumbuhan dan pencapaian hasil produksi dan tidak


menimbulkan terjadinya kerusakan tanah, serta dengan biaya pengolahan

seminimal mungkin dalam waktu yang tepat sesuai jadwal waktu dan target

luas yang telah ditetapkan. Untuk mencapai tujuan pengolahan tanah, banyak

faktor yang perlu dipertimbangkan antara lain :

1) Karakteristik Lahan

Karakteristik lahan meliputi karakteristik iklim, topografi/kelerengan,

keadaan batuan serta karakteristik vegetasi dan tanah serta fasilitas.

a) Kaitan pengolahan tanah dengan karakteristik iklim, utamanya curah

hujan bulanan. Pada prinsipnya pengolahan tanah dilakukan pada

bulan-bulan kurang hujan ataupun sama sekali tidak ada hujan.

Kondisi air tanah berlebihan karena hujan memperlambat kegiatan

pengolahan tanah dan kualitas hasil olahan yang jelek terutama bila

kadar liat tanah semakin tinggi (kenapa?).

b) Kaitan topografi/kelerengan dengan pengolahan tanah. Tanah dengan

kelerengan > 15 % , tidak lagi dianjurkan untuk diolah secara

mekanis karena selain ancaman terjadinya kerusakan tanah juga

karena bahaya terbaliknya kendaraan pengolah yang digunakan, pada

prinsipnya pengolahan tanah pada tanah berlereng yang penting

adalah arah pengolahan tanah.

Arah pengolahan tanah pada tanah berlereng dilakukan searah garis

kontur (tidak harus persis arah kontur) atau arah memotong kemiringan

permukaan tanah, terutama bila diolah dengan alat bajak. Hasil olahan

dengan alat bajak atau berbentuk alur (dead fureous) dengan guludan

(back fureous).

Terbentuk dead fureous yang searah dengan kemiringan lereng, berarti

sengaja membuat alur tempat air mengalir. Yang berarti pula membuat

konsentrasi aliran permukaan terjadi, selanjutnya menjadi kuat untuk

mengikis dan mengangkut tanah ke arah bawah lereng. Untuk itu arah

pengolahan tanah pada tanah berlereng sangat penting diperhatikan karena


dampak pengolahan tanah terhadap ancaman kerusakan tanah karena erosi

akan besar pengaruhnya. Ancaman erosi akan semakin besar bila disertai

pemadatan tanah melalui tapak olah, karena perkolasi air akan terhambat.

Untuk tanah datar arah pengolahan tanah tidak berpengaruh terhadap

ancaman erosi karena aliran permukaan walaupun diolah dengan alat

bajak.

2) Kaitan kondisi vegetasi dengan pengolahan tanah.

Keadaan vegetasi penutup tanah akan lebih banyak berpengaruh terhadap

waktu penyelesaian pengolahan tanah untuk siap tanam, untuk jenis

vegetasi hutan yang rapat, sebelum diolah harus di-land clearing. Setelah

land clearing pengolahan tanah tidak perlu intensif karena struktur tanah

tergolong remah dan mudah diolah, bahkan tidak perlu diolah bila belum

terdapat rumput pengganggu yang tumbuh setelah land clearing. Untuk

itu harus diatur secara tepat waktu land clearing, waktu pengolahan tanah

dengan waktu tanam, relatif tenggang waktunya tidak lama terlebih pada

awal musim pelaksanaannya.

Keadaan vegetasi rumput alang-alang, tidak perlu dilakukan land clearing,

bisa langsung diolah. Waktu yang diperlukan untuk pengolahan tanah

yang bervegetasi alang-alang diperlukan waktu yang lebih lama, Untuk

menghasilkan seedbed dan rootbed yang optimal. Pengolahan tanah yang

bertujuan menekan alang-alang diperlukan waktu relatif lama. Alat yang

digunakan untuk mengolah adalah bajak, yakni dilakukan pembalikan

tanah untuk mengangkat Rhizome (batang dalam tanah dari alang-alang),

kemudian dibiarkan tujuh hari sampai sepuluh hari agar alang-alang

tertekan pertumbuhannya selanjutnya dibalik kembali dengan bajak lagi

dan dibiarkan lagi 7 – 10 hari lalu disisir dengan alat harrow sebanyak 2

kali untuk melepaskan Rhizome dan mengeluarkan dari areal hasil olahan

tanah. Selanjutnya dibiarkan lagi selama 7 – 10 hari baru dibuat paritan

tempat peletakan benih atau bibit. Pengolahan tanah yang bervegetasi


alang-alang tidak diperkenankan mengolah pada musim hujan dan untuk

pengolahan pertama harus dibajak dulu. Alat rotavater tidak

diperkenankan karena akan banyak memotong-motong Rhizome menjadi

ruas-ruas kecil yang sulit dibersihkan akan lebih memperbanyak anakan

baru dari setiap ruas yang terpotong. Pengolahan tanah bervegetasi alang-

alang akan lebih sulit dilakukan dan lebih lama waktu dibutuhkan bila

struktur tanah kompak dan memadat seperti tanah-tanah vertisol

(Grumosol dan Gley humus rendah).

3) Karakteristik tanah kaitannya dengan pengolahan tanah.

Hasil olahan tanah untuk menghasilkan seddbed dan rootbed ditentukan

dan dipengaruhi oleh karakteristik tanah itu sendiri. Utamanya

menyangkut sifat fisik dan biologis tanah. Semua elemen/unsur fisik

tanah yang mempengaruhi sifat fisik tanah yang saling berkaitan, dengan

karakteristik jenis tanaman yang diusahakan menentukan jenis kendaraan,

jenis alat pengolah, intensitas pengolahan tanah, frekuensi/interval,

dalamnya pengolahan untuk menghasilkan seedbed dan rootbed.

Komponen faktor fisik tanah berkaitan dengan mudah tidaknya tanah

diolah untuk menghasilkan seedbed/rootbed yang optimal sesuai

kebutuhan persyaratan tumbuh tanaman, dalam hal ini untuk

menghasilkan kualitas hasil olahan tanah. Sedangkan keadaan fisik tanah

yang membuat kondisi tanah mudah tidaknya tanah diolah berkaitan

dengan jenis kendaraan, jenis alat pengolah, intensitas pengolahan tanah,

frekuensi/interval waktu pengolahan, berapa dalamnya tanah bisa diolah

serta waktu tepat untuk diolah. Kesulitan atau kemudahan tanah diolah

selain ditentukan oleh kondisi fisik tanah juga ditentukan oleh fasilitas

pendukung, dalam hal ini infrastruktur pertanian yang ada. Kesemuanya

akan menentukan pencapaian target yang direncanakan meliputi target

luas, waktu penyelesaian dan kualitas hasil olahan yang optimal dan

anggaran biaya seminimal mungkin yang digunakan untuk


mencapai/mendukung hasil produksi yang berkelanjutan, (Dengan

kerusakan tanah seminimal mungkin).

Interaksi antara elemen/unsur penyusun fisik tanah menentukan kondisi sifat

fisik tanah dan selanjutnya menentukan sifat olahan tanah. Bila dikaji lebih

jauh mengenai kondisi sifat fisik tanah yang menentukan sifat olahan tanah,

yakni :

1) Kelekatan Tanah

Kelekatan tanah dengan alat pengolah dapat membuat alat pengolah

menjadi lamban bergerak, atau untuk bergerak diperlukan tenaga atau

daya tarik lebih dari pada kondisi tanah yang tidak melekat. Tanah

melekat pada alat pengolah karena daya adhesi yang sangat kuat dan ini

tercapai pada kondisi status air tanah antara kapasitas lapang dan titik

jenuh. Pada status air tanah antara kapasitas lapang (KL) dan 80 % KL

maka pada kondisi ini tanah sangat mudah diolah karena alat tidak

melekat pada alat, tanah tidak keras dan struktur hasil olah menjadi mekar.

Hal ini disebabkan daya adhesi dan kohesi tanah sama kuat. Pada status

kadar air tanah di bawah kapasitas lapang 80 % dan kadar air tanah

semakin menurun sampai pada batas 40 % KL tanah semakin sulit diolah

karena semakin keras yang disebabkan daya adhesi lebih lemah dari daya

kohesi (kondisi kering). Pada kondisi tanah terlalu kering kadar air < 40

% dari kapasitas lapang, kembali tanah mudah diolah karena daya adhesi

dan kohesi tanah keduanya sangat lemah. Demikian pula status air tanah

lebih besar dari kondisi jenuh air (tergenang), daya adhesi dan kohesi

tanah keduanya sangat lemah sehingga tanah mudah diolah, hanya saja

kualitas hasil olahan adalah lumpur, alat dan kendaraan yang digunakan

mudah tergelincir dan tenggelam ke dalam tanah karena daya dukung

tanah sangat rendah. Kondisi tanah kering, daya dukung tanah sangat

tinggi (mekanik). Tekstur tanah sangat menentukan kelekatan tanah

kaitannya dengan status air tanah. Semakin halus kelas tekstur tanah atau

semakin tinggi kadar liat suatu tanah maka makin tinggi daya lekat tanah


terhadap alat pengolah.

Konsistensi kelekatan tanah juga dipengaruhi oleh status kadar bahan

organik tanah, makin tinggi kadar bahan organik tanah makin lemah daya

lekat tanah, walaupun kehalusan kelas tekstur semakin halus. Sebaliknya

semakin rendah kadar bahan organik tanah, makin rendah daya lekat

tanah.

2) Kepadatan Tanah

Semakin padat dan keras tanah, semakin sulit tanah itu diolah. Tanah

yang padat sulit diiris dan dikupas oleh mata alat pengolah tanah,

diperlukan tekanan/gaya berat yang lebih besar dari alat pengolah untuk

masuk ke dalam tanah serta mata alat pengolah yang lebih tajam dan

tenaga untuk menarik alat pengolah yang lebih besar. Untuk itu semakin

sulit/berat tanah diolah karena kepadatan tanah yang besar dapat

membuat:

a) Waktu yang dibutuhkan lebih lama untuk mengolah.

b) Hasil olahan yang jelek, banyak bongkah tanah yang besar.

c) Diperlukan tenaga dan alat pengolah yang lebih berat.

d) Diperlukan mata pisau alat pengolah yang tajam.

e) Diperlukan biaya yang mahal untuk menghasilkan seedbed dan

rootbed yang optimal per satuan luas areal.

Kepadatan tanah yang keras dapat diukur dari kerapatan isi tanah atau

Bulk Density (BD) tanah dan konsistensi tanah. BD tanah lebih dari 1.3

g/cm3 termasuk padat. Kerapatan isi (BD) tanah ditentukan oleh tekstur,

struktur, bahan organik tanah yang menentukan ruang pori total tanah.

Makin padat tanah makin rendah/sedikit ruang pori tanah, disertai status

air yang rendah sampai mencapai konsistensi yang teguh membuat tanah

makin sulit untuk diatasi. Dengan demikian untuk memperbaiki sifat

olahan tanah agar mudah diolah dan menghasilkan struktur hasil olahan

yang optimal dapat dilakukan melalui :


a) Meningkatkan kadar bahan organik tanah

Peningkatan bahan organik tanah dapat ditempuh dengan berbagai

cara, yakni langsung melalui pemberian pupuk organik dan secara

tidak langsung melalui perbaikan sistem pertanaman yang dapat

mengurangi intensitas pengolahan tanah dan sedapat mungkin

dilakukan pengembalian sisa tanaman ke dalam tanah.

b) Mengurangi/meminimalkan pengolahan tanah (minimum tillage),

seperti yang diolah terbatas hanya pada alur tempat penanaman

benih/bibit, yang lainnya untuk menekan gulma disemprot dengan

herbisida.

c) Mengaktifkan kehidupan organisme/mikroorganisme tanah dalam

kaitannya dengan penambahan bahan organik ke dalam tanah.

d) Mengurangi pemakaian pupuk anorganik dan herbisida

e) Tidak dilakukan pembakaran sisa tanaman.

f) Bila dilakukan pengolahan tanah, diusahakan tepat waktu, yakni pada

saat kadar air tanah berada pada kisaran 80 % sampai 100 % kapasitas

lapang, atau pada saat tidak terjadi pelekatan tanah pada alat

pengolah.

g) Mengurangi penggunaan alat berat untuk pengolahan tanah.

3) Status Air Tanah

Tingkat status air tanah berkaitan erat dengan faktor fisik dan sifat fisik

tanah yang menentukan kondisi status air tanah, dalam hal ini kemampuan

tanah memegang dan menyimpan air serta membuang kelebihan air

(kapiler dan permeabilitas/perkolasi tanah). Sifat tanah yang berkaitan

dengan pembuangan kelebihan air adalah keadaan pori tanah. Tingkat

status air tanah akan menentukan. Pengolahan tanah pada berbagai status

air tanah akan menghasilkan olahan dengan kualitas yang berbeda, waktu

penyelesaian pengolahan tanah yang berbeda serta tingkat pemadatan

tanah yang berbeda. Hal ini terjadi karena status air tanah mempengaruhi

sifat olahan tanah, antara lain :


a) Mempengaruhi tingkat kelekatan tanah (konsistensi tanah). Seperti

telah diuraikan pada kelekatan tanah sebelumnya dalam kaitannya

dengan pengolahan tanah.

b) Mempengaruhi daya dukung mekanik tanah. Telah diuraikan pada

bagian pemadatan tanah.

c) Mempengaruhi pengirisan dan pengupasan tanah.

d) Menentukan laju kecepatan pengolahan tanah.

e) Mempengaruhi kekuatan daya adhesi dan kohesi tanah

f) Menentukan jenis kendaraan dan alat yang digunakan.

g) Menentukan waktu yang tepat untuk diolah.

C. Degradasi Tanah dan Pengendaliannya

Tanah merupakan media tempat tumbuh tanaman, sehingga untuk pertumbuhan dan

perkembangan tanaman yang baik serta memberikan produksi yang tinggi, maka

dibutuhkan tanah-tanah yang mempunyai kesuburan fisika, kimia serta biologi tanah

yang baik. Namun, untuk sekarang ini lahan di daerah tropis masih memiliki

produktivitas yang rendah karena pengolahan yang intensif dan tanpa

memperhatikan kaidah konservasi tanah-tanah yang mengalami degradasi fisika,

kimia, dan biologi. Sementara kebutuhan akan pangan terus meningkat seiring

dengan meningkatnya jumlah penduduk.

Masalah konservasi tanah adalah masalah menjaga agar tanah tidak

terdispersi, dan mengatur kekuatan gerak dan jumlah aliran permukaan agar tidak

terjadi pengangkutan tanah. Berdasarkan asas ini ada 3 cara pendekatan dalam

konservasi tanah, yaitu (1) menutup tanah dengan tumbuhan dan tanaman atau sisa-

sisa tumbuhan agar terlindung dari daya perusak butir butir hujan yang jatuh (2)

memperbaiki dan menjaga keadaan tanah agar resisten terhadap daya penghancuran

agregat oleh tumbukan butir-butir hujan dan pengangkutan oleh aliran permukaan

dan lebih besar dayanya untuk menyerap air di permukaan tanah dan (3) mengatur

aliran permukaan agar mengalir dengan kecepatan yang tidak merusak dan

memeperbesar jumlah air yang terinfiltrasi kedalam tanah.


Metode konservasi tanah dan air dapat digolongkan ke dalam tiga golongan,

yaitu: (1) Metode vegetatif; 2) Metode mekanik; 3) Metode kimia.

1. Metode Vegetatif

Metode vegetative merupakan penggunaan tanaman dan tumbuhan atau bagian

bagian tumbuhan atau sisa sisa untuk mengurangi daya tumbuk butir hujan yang

jatuh, mengurangi kecepatan dan jumlah aliran permukaan yang pada akhirnya

mengurangi erosi tanah. Dalam knservasi tanah dan air metode vegeatif mempunyai

fungsi melindungi tanah terhadap daya perusak butir butir hujan yang jatuh dan

melindungi tanah terhadap daya perusak air yang mengalir di permukaan tanah serta

memperbaiaki kapasitas infiltrasi tanah dan penahanan air yang langsung

mempengaruhi besarnya aliran permuakaan.

Metode vegetative dalam konservasi tanah meliputi penanaman dalam strip,

penggunaan sisa tanaman, geotekstil, strip tumbuhan penyangga, tanaman penutup

tanah, pergiliran tanaman, agroforestry.

2. Metode Mekanik

Metode mekanik adalah semua perlakuan fsik mekanis yang diberikan terhadap dan

pembuatan bangunan untuk mengurangi aliran permukaan dan erosi, dan

meningkatkan kemampuan penggunaan tanah. Metode mekanik dalam konservasi

tanah berfungsi untuk memperlambat aliran permukaan, menampung dan

menyalurkan aliran permukaan dengan kekuatan yang tidak merusak, memperbaiki

atau memperbesar infiltrasi air ke dalam tanah dan memperbaiki aerasi tanah dan

penyediaan air bagi tanaman. Meode mekanik dalam konservasi tanah mencakup

pengolahan tanah, pengolahan tanah menurut kontur, guludan dan guludan

bersaluran menurut kontur, parit pengelak, teras, dam penghambat, waduk, tanggul,

kolam atau balong, rorak, perbaikan drainase dan irigasi dll.


3. Metode Kimia

Merupakan penggunaan preparat kimia baik berua senyawa sintetik maupun berupa

bahan alami yang sudah diolah, dalam jumlah yang relatis sedikit untuk

meningkatkan stabilitas agregat tanah dan mencegah erosi. Misalnya salah satu

usaha dalam penggunaan senyawa organic sintetik sebagai soil conditioner

dilakukan oleh van Bavel (1950), yang menyimpulkan bahwa senyawa organic

sintetik tertentu dapat memperbaiki stabilitas agregat tanah terhadap air secara

efektif.di antara beberapa macam bahan yang digunakan adalah campuran dimethyl

dichlorosilane dan methyl-tricholorosilane yang dinamakan MCS. Bahan kimia ini

berupa cairan yang mudah menguap dan gas yang terbentuk bercampur dengan air

tanah. Senyawa ini terbentuk menyebabkan agregat tanah menjadi stabil.

Berbagai metode mampu diterapkan dalam konservasi tanah dan air. Dengan

teknik tersebut diharapkan tingkat erosi dapat diminimalkan bahkan dicegah.

Tentunya dengan menjaga lingkungan menjadi kunci utama dalam pelestarian

sumber daya alam khususnya tanah dan air sehingga tanah dan air dapat

dimanfaatkan dengan baik oleh makhluk hidup serta siklus hidrologi yang terus

berlangsung.



Penilaian dalam penugasan pada modul 11 ini didasarkan pada hasil kerja

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


Jelaskan maksud dari pengelolaan tanah bagi produktivitas yang berkelanjutan.



BAB III. PENUTUP

Akhir-akhir ini dengan jelas dunia dengan tragis memberi contoh praktek-praktek

pertanian yang tidak berkelanjutan. Kekeringan, banjir, penebangan hutan, serangan

hama serangga yang tak terkendali, erosi, dan bencana ekonomi pada sistem

produksi makanan mengancam sedikitnya beberapa pertanian daerah pada hampir

semua negara-negara. Dalam perkembangan dunia, banyak orang meninggal sebagai

suatu akibat, jutaan menderita kelaparan dan penyakit, dan perkembangan ekonomi

dihalangi oleh kurangnya modal sementara bantuan asing dialihkan pada kebutuhan

yang lebih mendesak.

Sumber Pustaka

1. Sitanala, Arsyad. 2010. Konservasi Tanah Dan Air. IPB press: Bogor.



New York.


4. Riquier, J. 1977. Philosophy of the world Assessment of Soil Degradation

and Items for Discussion. FAO Soils Bull, Rome.


LAMPIRAN

GARIS BESAR POKOK PENGAJARAN (GBRP)

MATA KULIAH : DASAR-DASAR ILMU TANAH (141G2103)

Kompetensi Utama : Memahami dasar-dasar pembentukan tanah, sifat-sifat fisik, kimia dan biologi untuk kepentingan

pertumbuhan dan produksi tanaman yang berkelanjutan, konservasi dan pengelolaan lahan.

Kompetensi Pendukung : 1. Mempunyai kemampuan berkomunikasi, bekerjasama, ,mengambil keputusan.

2. Mampu mempelajari dan mengembangkan sendiri (self learn) pemahaman tentang pengetahuan dasar

ilmu tanah bagi kepentingan pertanian.

Kompetensi Lainnya : Membentuk pribadi yang bertanggung jawab, saling menghargai, kreatif dan berjiwa kepemimpinan.


Ming-

gu ke - Materi Pembelajaran

Bentuk Pembelajaran

(Metode SCL)

Kompetensi Akhir sesi

Pembelajaran Indikator Penilaian Bobot Nilai (%)

1 Konsepsi tanah :

Kepentingan tanah

Tanah sebagai hasil

pelapukan

Tanah sebagai medium

tumbuh tanaman

Tanah sebagai system

tiga fase

Kuliah di kelas

Diskusi di kelas

Tanya jawab

Memahami kepentingan

Ilmu Tanah dalam system

produksi

Mampu menjelaskan

tanah sebagai suatu

system, penyusun tanah,

dan tanah sebagai media

tumbuh tanaman.

Aktivitas

mahasiswa dalam

berdiskusi

Ketepatan dalam

menjawab dan

menanggapi

5

2 Pembentukan tanah :

Batuan dan bahan

induk

Proses pelapukan fisik

dan kimia

Faktor-faktor

pembentuk tanah

Perkembangan profil

tanah

Diskusi kelompok Mampu memahami proses

pembentukan tanah

Aktivitas

mahasiswa dalam

berdiskusi

Ketepatan dalam

menjawab dan

menanggapi

5


3 Mineral dalam tanah

Klasifikasi mineral

tanah

Pembentukan mineral

Mineral liat

Peranan mineral tanah

Tugas perorangan

Diskusi kelompok

Mampu menjelaskan

pembentukan mineral,

jenis-jenisnya, sifat-sifatnya

serta peranannya dalam

tanah

Aktivitas

mahasiswa dalam

berdiskusi

Ketepatan dalam

menjawab dan

menanggapi

5

4 – 5 Sifat fisik tanah :

Tekstur

Struktur

Konsistensi

Porositas

Massa Tanah

Tata udara tanah

Suhu dan warna tanah

Kuliah

Tugas kelompok,

mengumpulkan

referensi tentang sifat-

sifat fisik tanah yang

dibuat dalam bentuk

makalah

Presentasi hasil kerja

kelompok

Mampu menjelaskan sifat-

sifat fisik dasar dari tanah

Sistematika tugas

paper

Kemutakhiran

referensi yang

digunakan

Tampilan

presentasi/power

point

Tampilan presenter

Kemampuan

menjawab

pertanyaan dan

tanggapan

5

6 – 7 Air dalam tanah :

Konsep energi air

Kuliah

Tugas kelompok

Mampu memahami sifat-

sifat air, retensi dan

Sistematika tugas

paper

10


Penentuan kandungan

air tanah

Retensi dan pergerakan

air tanah

Faktor-faktor yang

mempengaruhi air

dalam tanah

Peranan air tanah dalam

absorpsi unsur hara.


kelompok

pergerakannya serta

peranannya terhadap

ketersediaan unsur hara

Kemutakhiran

referensi yang

digunakan

Tampilan

presentasi/power

point

Tampilan presenter

Kemampuan

menjawab

pertanyaan dan

tanggapan

8 - 9 Sifat-sifat kimia tanah :

Koloid tanah

Pertukaran kation

Kapasitas tukar kation

Reaksi tanah

Daya sanggah tanah

Kejenuhan basa

Kuliah

Tugas kelompok


kelompok

Mampu memahami

berbagai sifat kimia tanah

Sistematika tugas

paper

Kemutakhiran

referensi yang

digunakan

Tampilan

presentasi/power

point

Tampilan presenter

Kemampuan

menjawab

10


pertanyaan dan

tanggapan

10 Bahan organik :

Sumber bahan organik

Komposisi bahan

organik

Perombakan bahan

organik

Humus

Peranan bahan organik

Kuliah

Tugas kelompok,

mengumpulkan

referensi tentang bahan

organik yang dibuat

dalam bentuk

makalah/paper


kelompok

Mampu mengidentifikasi

sumber bahan organik,

proses dekomposisi dan

peranannya pada tanah

Sistematika tugas

paper

Kemutakhiran

referensi yang

digunakan

Tampilan

presentasi/power

point

Tampilan presenter

Kemampuan

menjawab

pertanyaan dan

tanggapan

10

11 Kesuburan tanah dan

pemupukan :

Faktor-faktor yang

mempengaruhi

ketersediaan hara

Konsep dan bentuk-

Kuliah pengantar

Diskusi kelompok

Tanya jawab

Mampu menjelaskan

tentang sifat-sifat tanah

yang mempengaruhi

ketersediaan hara, peranan

hara dan kebutuhan hara

bagi tanaman

Sistematika tugas

paper

Kemutakhiran

referensi yang

digunakan

Tampilan

presentasi/power

10


bentuk hara yang

diserap oleh tanaman

Ketersediaan hara dalam

tanah

Peranan unsur hara

dalam tanah

Kebutuhan hara

tanaman

point

Tampilan presenter

Kemampuan

menjawab

pertanyaan dan

tanggapan

12 - 13 Klasifikasi dan survey

tanah :

Dasar klasifikasi

Kategori klasifikasi

System klasifikasi

Survey dan pemetaan

tanah

Tugas perorangan/studi

literature tentang

berbagai jenis tanah

Kuliah lapang /

pengamatan profil

Mampu memahami cara

klasifikasi tanah menurut

berbagai system klasifikasi

dan pemetaannya

Sistematika tugas

paper

Kemutakhiran

referensi yang

digunakan

Keaktifan

Kemampuan

menjawab

pertanyaan dan

tanggapan

10

14 - 15 Pengelolaan tanah dan air

untuk produktivitas tanah

yang tinggi dan

Tugas kelompok dan

studi kasus

Tugas presentasi

kelompok

Mampu menganalisis

hubungan produktiviats

tanah dan keberlanjutannya

Sistematika tugas

paper

Kemutakhiran

referensi yang

10


berkelanjutan :

Persyaratan

karakteristik fisik,

kimia, dan biologi tanah

bagi pertumbuhan &

produktivitas tanaman.

Pengelolaan tanah dan

air bagi produktivitas

tanaman yang

berkelanjutan

Degradasi tanah dan

pengendaliannya

dengan pengelolaan tanah digunakan

Keaktifan

Kemampuan

menjawab

pertanyaan dan

tanggapan

16 Ujian akhir Ujian tertulis Penilaian atas

jawaban

20

buku ajar dasar-dasar ilmu tanah edisi 2012

Documents