Pedosfer

Pengertian

Tanah

Tanah adalah suatu wujud alam yang terbentuk dari campuran hasil pelapukan batuan (anorganik), organik, air, dan udara yang menempati bagian paling atas dari litosfer.

Proses Pembentukan Tanah

Pada dasarnya,tanah berasal dari batuan dan zat organik yang mengalami pelapukan. Berubahnya batuan dan zat organik menjadi butir-butir tanah disebabkan oleh beberapa faktor berikut :

a.           Pemanasan matahari pada siang hari dan

pendinginan pada malam hari.

b.          Pemadatan dan tekanan pada sisa-sisa zat

organik akan mempercepat terbebntuknya batuan.

c.           Batuan yang sudah retak,pelapukannya

dipercepat oleh air.

d.          Binatang-binatang kecil seperti cacing tanah

dan rayap akan membuat lubang dan mengeluarkan zat-zat yang dapat menghancurkan batuan.

e.           Akar tumbuh-tumbuhan dapat menerobos

dan mencegah batu-batuan hingga hancur.

Proses pembentukan tanah diawali dari pelapukan batuan, baik pelapukan fisik maupun pelapukan kimia. Dari proses pelapukan ini, batuan akan menjadi lunak dan berubah komposisinya. Pada tahap ini, batuan yang lapuk belum dikatakan sebagai tanah, tetapi sebagai bahan tanah (regolith) karena masih menunjukkan struktur batuan induk. Proses pelapukan terus berlangsung hingga akhirnya bahan induk tanah berubah menjadi tanah. Proses pelapukan ini menjadi awal terbentuknya tanah. Sehingga faktor yang mendorong pelapukan juga berperan dalam pembentukan tanah. 

Curah hujan dan sinar matahari berperan penting dalam proses pelapukan fisik, kedua faktor tersebut merupakan komponen iklim. Sehingga dapat disimpulkan bahwa salah satu faktor pembentuk tanah adalah iklim.

 

Tahap Pembentukan Tanah

Ø Tahap I

Pada tahap ini,permukaan batuan yang tersingkap di permukaan akan berinteraksi secara langsung dengan atmosfer dan hidrosfer. Keadaan ini akan menyebabkan permukaan batuan dengan kondisi  yang tidak stabil . Akibatnya terjadi pelapukan kimiawi  diantaranya  proses oksidasi,hidrasi,hidrolisis,pelarutan dan sebagainya. Menjadikan permukaan batuan lapuk,dengan mengubah struktur dan komposisi kimiawi material batuannya. Dengan membentuk material yang lebih kecil dan lunak dibanding dengan keadaan sebelumnya.

Ø Tahap II

Pada tahap ini,setelah mengalami pelapukan bagian permukaan batuan yang lapuk akan menjadi lebih lunak. Rekahan-rekahan yang terbentuk pada batuan akan menjadi jalur masuknya air dan sirkulasi udara. Sehingga,dengan proses – proses yang sama, terjadilah pelapukan pada lapisan batuan yang lebih dalam lagi.

Ø Tahap III

Pada tahap ini,di lapisan tanah bagian atas akan mulai muncul tumbuh-tumbuhan perintis. Akar tumbuhan ini membentuk rekahan pada lapisan-lapisan batuan .Dengan kehadiran tumbuhan,material sisa tumbuhan yang mati akan membusuk membentuk humus. Air yang terinfiltrasi ke dalam lapisan tanah akan membawa asam humus yang ada di lapisan atas melalui rekahan-rekahan yang ada. Menjangkau lapisan batuan yang lebih dalam. Ini semua akan menyebabkan meningkatnya keasaman pada tanah yang kemudian akan memicu terjadinya pelapukan pada bagian-bagian tanah serta batuan yang lebih dalam. Membentuk lapisan-lapisan tanah yang lebih tebal.Dengan  semakin tebalnya lapisan-lapisan tanah, air yang tefiltrasi ke dalam lapisan tanah dapat melakukan proses pencucian (leaching) terdadap lapisan-lapisan yang dilaluinya. Ssehingga tahapan ini merupakan awal terbetuknya horizon-horoizon tanah.

Ø Tahap IV

Pada tahapan ini, tanah telah menjadi lebih subur.Sehingga tumbuhlah tumbuhan-tumbuhan yang lebih besar.menyebabkan akar-akar tanaman menjangkau lapisan batuan yang lebih dalam. Selain itu pada tahapan ini juga terjadi proses pencucian yang intensif. Air yang terinfiltrasi (meresap) ke dalam lapisan-lapisan tanah membawa mineral-mineral yang ada di lapisan atas dan mengendapkannya pada lapisan-lapisan dibawahnya.Sehingga terbentuklah akumulasi mineral-mineral tertentu pada lapisan-lapisan tanah tertentu membentuk horizon tanah.

Faktor Pembentuk Tanah

  1.  Iklim

Unsur-unsur iklim yang mempengaruhi proses pembentukan tanah terutama ada dua, yaitu :

a.   Suhu/Temperatur
Suhu akan berpengaruh terhadap proses pelapukan bahan induk. Apabila suhu tinggi, maka proses pelapukan akan berlangsung cepat sehingga pembentukan tanah akan cepat pula.

b.  Curah hujan
Curah hujan akan berpengaruh terhadap kekuatan erosi dan pencucian tanah, sedangkan pencucian tanah yang cepat menyebabkan tanah menjadi asam (pH tanah menjadi rendah).

  2.   Organisme

Organisme sangat berpengaruh terhadap proses pembentukan tanah dalam hal:

a.   Membuat proses pelapukan baik pelapukan organik maupun pelapukan kimiawi.
Pelapukan organik adalah pelapukan yang dilakukan oleh makhluk hidup (hewan dan tumbuhan), sedangkan pelapukan kimiawi adalah pelapukan yang terjadi oleh proses kimia seperti batu kapur larut oleh air. 

b.  Membantu proses pembentukan humus. Tumbuhan akan menghasilkan dan menyisakan daun-daunan dan ranting-ranting yang menumpuk di permukaan tanah. Daun dan ranting itu akan membusuk dengan bantuan jasad renik/mikroorganisme yang ada di dalam tanah.

c.   Pengaruh jenis vegetasi terhadap sifat-sifat tanah sangat nyata terjadi di daerah beriklim sedang seperti di Eropa dan Amerika. Vegetasi hutan dapat membentuk tanah hutan dengan warna merah, sedangkan vegetasi rumput membentuk tanah berwarna hitam karena banyak kandungan bahan organis yang berasal dari akar-akar dan sisa-sisa rumput.

d.  Kandungan unsur-unsur kimia yang terdapat pada tanaman berpengaruh terhadap sifat-sifat tanah. Contoh, jenis cemara akan memberi unsurunsur kimia seperti Ca, Mg, dan K yang relatif rendah, akibatnya tanah di bawah pohon cemara derajat keasamannya lebih tinggi daripada tanah di bawah pohon jati.

  3.   Bahan Induk

Bahan induk terdiri dari batuan vulkanik, batuan beku, batuan sedimen (endapan), dan batuan metamorf. Batuan induk itu akan hancur menjadi bahan induk, kemudian akan mengalami pelapukan dan menjadi tanah. Tanah yang terdapat di permukaan bumi sebagian memperlihatkan sifat (terutama sifat kimia) yang sama dengan bahan induknya. Bahan induknya masih terlihat misalnya tanah berstuktur pasir berasal dari bahan induk yang kandungan pasirnya tinggi.

  4.   Topografi / Relief

 Keadaan relief suatu daerah akan mempengaruhi:

a.   Tebal atau tipisnya lapisan tanah
Daerah yang memiliki topografi miring dan berbukit lapisan tanahnya lebih tipis karena tererosi, sedangkan daerah yang datar lapisan tanahnya tebal karena terjadi sedimentasi.

b.  Sistem drainase/pengaliran
Daerah yang drainasenya jelek seperti sering tergenang menyebabkan tanahnya menjadi asam.

  5.   Waktu

 Tanah merupakan benda alam yang terus menerus berubah, akibat pelapukan dan pencucian yang terus menerus. Oleh karena itu tanah akan menjadi semakin tua dan kurus. Mineral yang banyak mengandung unsur hara telah habis mengalami pelapukan sehingga tinggal mineral yang sukar lapuk seperti kuarsa.

Komposisi Komponen Tanah

  1.  Bahan Mineral

Bahan mineral dalam tanah berasal dari pelapukan batu-batuan.

Mineral tanah dibedakan menjadi dua, yaitu :

a.   Mineral primer adalah mineral yang berasal dari batuan yang lapuk.

b.  Mineral sekunder adalah mineral bentukan baru yang terbentuk selama proses pembentukan berlangsung. Mineral primer pada umumnya erdapat dalam fraksi-fraksi pasir dan debu, sedangkan mineral sekunder umumnya terdapat dalam fraksi liat.

  2.  Bahan Organik

Bahan organik dalam tanah berasal dari sisa-sisa tanaman yang mengalami pelapukan, dan umumnya ditemukan di permukaan tanah.

  3.  Udara

Susunan udara dalam tanah adalah :

Ø Kandungan uap air lebih tinggi. Tanah-tanah yang lembab mempunyai udara dengan kelembaban nisbi mendekati 100%.

Ø Kandungan CO2 lebih besar daripada atmosfer (˂ 0,03%).

Ø Kandungan O2 lebih kecil daripada atmosfer (udara tanah 10-12% O2, atmosfer 20% O2).

  4.  Air

Persediaan air didalam tanah tergantung dari banyaknya curah hujan atau air irigasi, kemampuan tanah menahan air, besarnya evapotransporasi (penguapan langsung melalui tanah dan melalui vegetasi), tingginya muka air tanah.
Air dapat diserap atau ditahan oleh tanah karena adanya gaya-gaya adesi, kohesi, dan gravitasi.

Karena adanya gaya-gaya tersebut maka air didalam tanah dapat dibedakan menjadi dua yaitu :

a.   Air higroskopik, yaitu air yang diserap tanah sangat kuat sehingga tidak dapat digunakan tanaman (adesi antara tanah dengan air).

b.  Air kapiler, yaitu air dalam tanah dimana daya kohesi (tarik menarik antara butir-butir air) dan daya adesi (anatara air dan tanah) lebih kuat dari gravitasi. Air ini dapat bergerak kesamping atau keatas karena gaya-gaya kapilernya, sebagian besar dari air kapiler merupakan air yang tersedia (dapat diserap oleh tanaman).

Profil dan Solum Tanah

Profil Tanah adalah irisan vertikal tanah dari lapisan tanah (solum) yang paling atas hingga ke batuan induk tanah.

Solum tanah adalah bagian dari profil tanah yang terbentuk akibat proses pembentukan tanah

Perbedaan horizon tanah terbentuk karena dua faktor, yaitu :

  a.   Pengendapan yang berulang-ulang oleh genangan air atau pencucian tanah (leached)

  b.  Proses pembentukan tanah.

Proses pembentukan horizon-horizon tersebut akan menghasilkan benda alam baru yang disebut tanah.

Horizon-horizon yang menyusun profil tanah berturut-turut dari atas ke bawah adalah horizon O, A, B, C, dan D atau R (Bed Rock).

O    :       Serasah / sisa-sisa tanaman (Oi) dan bahan

        organik tanah (BOT) hasil dekomposisi serasah (Oa)

A     :       Horizon mineral ber BOT tinggi sehingga

        berwarna agak gelap

a)   horizon A1, horizon mineral yang terdapat

pada lapisan yang paling atas dan terlihat percampuran mineral dengan bahan organik;

b)  horizon A2, disebut juga horizon eluviasi

karena beberapa mineral utama mengalami pencucian maksimal, yang tertinggal hanya mineral resisten; dan

c)  horizon A3, merupakan peralihan ke

horizon B atau langsung ke horizon C.

E     :      Horizon mineral yang telah tereluviasi (tercuci)

sehingga kadar (BOT, liat silikat, Fe dan Al) rendah tetapi pasir dan debu kuarsa (seskuoksida) dan mineral resisten lainnya tinggi, berwarna terang

B      :       Horizon illuvial atau horizon tempat

terakumulasinya bahan-bahan yang tercuci dari horison diatasnya (akumulasi bahan eluvial).

C     :       Lapisan yang bahan penyusunnya masih sama

        dengan bahan induk (R) atau belum terjadi perubahan

R     :       Bahan Induk tanah  yang disebut juga regolith

Sifat – Sifat Tanah

  1.   Sifat Fisik Tanah

a.  Tekstur

Tekstur tanah menunjukkan kasar halusnya tanah yang didasarkan atas perbandingan banyaknya butir-butir pasir, debu, dan liat di dalam tanah.Untuk menentukan tekstur tanah terdapat 12 kelas dalam segi tiga tekstur tanah.

Ke-12 kelas tekstur tersebut adalah sebagai berikut :

1)            Pasir.

2)           Pasir berlempung.

3)            Lempung berpasir.

4)            Lempung.

5)            Lempung berdebu.

6)            Debu

7)           Lempung liat.

8)           Lempung liat berpasir.

9)           Lempung liat berdebu.

10)                       Liat berpasir.

11)         Liat berdebu.

12)        Liat.

Tekstur tanah yang baik adalah tanah lempung dengan perbandingan antara pasir, debu dan tanah liat harus sama, sehingga tanah tidak terlalu lepas dan tidak terlalu lekat.

b. Struktur

Struktur tanah merupakan gumpalan-gumpalan kecil dari tanah akibat melekatnya butir-butir tanah satu sama lain.

Struktur tanah memiliki bentuk yang berbeda-beda yaitu sebagai berikut:
a.     Lempeng (Platy), ditemukan di horizon A.
b.     Prisma (Prosmatic), ditemukan di horizon B pada

daerah iklim kering.
c.     Tiang (Columnar), ditemukan di horizon B pada

daerah iklim kering.
d.     Gumpal bersudut (Angular blocky), ditemukan pada

horizon B pada daerah iklim basah.
e.     Gumpal membulat (Sub angular blocky), ditemukan

pada horizon B pada daerah iklim basah.
f.      Granuler (Granular), ditemukan pada horizon A.
g.     Remah (Crumb), ditemukan pada horizon A.

c.  Konsistensi

Konsistensi adalah gaya adhesi dan kohesi pertikel tanah dengan benda lain. Mengetahui kosistensi tanah harus dijelaskan keadaanya, yaitu dalam keadaan basah, lembab, atau kering.

d. Warna

Warna tanah merupakan petunjuk untuk menentukan sifat tanah karena warna tanah dipengaruhi oleh beberapa faktor yang terdapat dalam tanah.
Perbedaan warna tanah pada umumnya dipengaruhi oleh kandungan bahan organik.Makin tinggi kandungan bahan organik maka warna tanah makin gelap.

  2.  Sifat Kimia Tanah

a.  pH

pH tanah adalah derajat keasaman tanah. Tanah masam jumlah unsur H- lebih tinggi.Tanah basa (alkali) kandungan ion OH+ lebih tinggi daripada ion H+. Tanah netral kandungan ion H- sama dengan ion OH- atau tanah yang mempunyai pH = 7.
Pada pH tanah netral masam, unsur hara tidak dapat diserap.Pada pH tanah masam unsur hara tidak dapat diserap tanaman karena diikat oleh Al (aluminium). Pada pH tanah basa (alkali) unsur hara tidak dapat diserap tanaman karena diikat oleh Ca.
Untuk tanah yang terlalu masam dapat dinaikan pH nya dengan menambahkan kapur. Sedangkan tanah yang terlalu basa (alkali) dapat diturunkan pHnya dengan menambahkan belerang.

b. Bahan Organik

Merupakan sifat kimia tanah yang penting karena merupakan sumber unsur hara bagi tanah. Bahan organik ini berasal dari sisa tumbuhan yang telah mati ataupun mikroorganisme.

c.  Unsur Hara

Unsur hara yang terdapat di dalam tanah sangat dibutuhkan tumbuhan. Unsur hara tersebut Nitrogen yang berguna memberi warna hijau daun, Posfor untuk perkembangan akar, dan Kalium untuk menguatkan tanaman dan tahan terhadap penyakit.

Jenis – Jenis Tanah di Indonesia

  1.  Tanah Organik

Tanah organik secara umum dinamakan tanah gambut. Jenis tanah ini mengandung banyak bahan organic, berwarna cokelat keam sampai hitam, berkadar air tinggi, dan bereaksi asam (pH antara 3 – 5)

Berdasarkan proses pembentukannya, gambut dibedakan sebagai berikut :

a.  Gambut Ombrogen, terbentuk karena pengaruh curah hujan yang airnya menggenang. Persebarannya meliputi hamper seperlima Sumatra, sepanjang pantai Malaysia, Kalimantan, dan Pantai Selatan Papua.

b. Gambut Topogen, terbentuk karena pengaruh topografi. Gambut ini meluas di Rawa Lakbok, Pangandaran, Rawa Pening, Jati Toto, Tanah Payau di Deli, dan danau – danau di Kalimantan Selatan.

c.  Gambut Pegunungan, terbentuk di daerah pegunungan

  2.  Tanah Tanpa Diferensiasi Horizon

Tanah tipe ini belum mengalami diferensasi profil membentuk horizon sehingga masih dianggap lapisan-lapisan tanah saja.

Tanah ini di bagi menjadi 3 jenis :

a)   Tanah litosol

Tanah litosol merupakan tanah muda sehingga bahan induknya sangat dangkal (kurang dari 45 cm).

b)   Tanah aluvial

Tanah aluvial meliputi lahan yang sering atau baru saja mengalami banjir sehingga dianggap masih sangat muda dan belum terlihat horizon.

c)   Tanah regosol

Tanah regosol adalah tanah yang belum menunjukkan diferensasi horizon walaupun pada tanah regosol tua horizon A1 sudah tampak, yaitu berwarna abu-abu dan belum mengalami pelapukan.

  3.  Tanah Merah

Tanah merah meliputi sebagian besar lahan di Indonesia. Terbentuk dari batuan beku, sedimen, dan malihan dengan iklim agak kering sampai basah.

  4.  Tanah Andosol

Tanah andosol adalah tanah yang berwarna hitam kelam, mengandung bahan organik, dan lempung tipe amorf. Tanah ini tersebar di daerah vulkanik.

  5.  Tanah Grumosol (Vertisol)

Tanah grumusol pada umumnya mempunyai tekstur liat, berwarna kelabu hingga hitam, pH netral hingga alkalis, dan mudah pecah saat musim kemarau. Di Indonesia, jenis tanah ini terbentuk pada tempat-tempat yang tingginya tidak lebih dari 300 m di atas permukaan laut dengan topografi agak bergelombang hingga berbukit, temperatur rata-rata 25⁰C.

  6.  Tanah Hidrosol

Tanah ini memiliki ciri prioritas dan drainase yang buruk sehingga kurang bermanfaat bagi pertanian. Topografi tanah ini datar dan sering tergenang.

  7.  Tanah Garam

Jenis tanah ini tersebar sebagai tanah zonal didaerah kering (arid dan semi arid). Di Indonesia jenis tanah ini terdapat di Nusa Tenggara Timor.

  8.  Tanah Podsol

Tanah ini berada pada ketinggian 10 meter di atas permukaan laut yang tersusun atas pasir kuarsa dengan pertumbuhan yang sangat jarang

Lahan

Lahan adalah lingkungan fisik dan biotic yang berkaitan dengan daya dukungnya terhadap perikediupan dan kesejahteraan hidup manusia.

 Ada 2 jenis lahan, yaitu :

1.   Lahan potensial adalah lahan yang dapat memberikan produk

secara optimal dan ekonomis cukup menguntungkan

        ciri-ciri:

                1.kemiringan relatif datar

                2. mempunyai daya dukung tanah

                3. kedalaman air tanah yang baik

                4. ada kandungan lempeng

2.   Lahan kritis adalah lahan yang kekmampuan produksinya sangat kurang. Dipengaruhi oleh erosi,pengolahan tanah yang tidak sesuai.

Erosi dan Dampaknya terhadap Kehidupan

  1.  Kerusakan di Tempat Terjadinya Erosi

Kerusakan tanah di tempat terjadinya erosi terutama akibat hilangnya sebagian tanah dari tempat tersebut karena erosi.

Akibatnya :

a.   Penurunan produktivitas tanah

b.  Kehilangan unsure hara yang diperlukan tanaman

c.   Kualitas tanaman menurun

d.  Laju infiltrasi dan kemampuan tanah menahan air berkurang

e.   Struktur tanah menjadi rusak

f.   Lebih banyak tenaga diperlukan untuk mengolah tanah

g.   Erosi gully dan tebing (longsor) menyebabkan lahan terbagi – bagi dan mengurangi luas lahan yang dapat ditanami

h.  Pendapatan petani berkurang

  2.  Kerusakan di Tempat Penerima Hasil Erosi

Erosi memindahkan tanah berikut senyawa – senyawa kimia ang ada di dalamnya seperti unsure hara tanaman atau sisa pestisida dan herbisida.

Akibat :

a.   Pendangkalan sungai

b.  Tanah yang subur kadang menurun kualitas dan menjadi rusak

c.   Perlu biaya untuk membersihkan air kotor untuk digunakan minum

d.  Air keruh mengurangi fotosintesis dari tanaman air

e.   Perubahan dalam jumlah bahan yang diangkut memengaruhi keseimbangan sungai tersebut

f.   Polusi sedimen terkadang dapat member pengaruh baik, yaitu jika terjadi pengendapan tanah yang subur, misalnya tanah aluvial di sekitar sungai

  3.  Usaha Mengurangi Erosi Tanah

a.  Metode Vegetatif

1)    Penghijauan, yaitu penanaman kembali hutan gundul dengan tanaman tahunan

2)   Reboisasi, yaitu penanaman kembali gundul dengan tanaman keras

3)    Penanaman secara kontur, yaitu menanami lahan searah dengan garis kontur

4)    Penanaman tumbuhan penutup tanah, yaitu menanam lahan dengan tumbuhan keras

5)    Penanaman tanaman secara berbaris, yaitu melakukan penanaman berbagai jenis tanaman secara berbaris

6)    Pergiliran tanaman, yaitu penanaman tanaman secara bergantian dalam satu lahan.

b. Metode Mekanik atau Teknik

1)    Pengolahan tanah menurut garis kontur, yaitu pengeloahan tanah sejajar garis kontur

2)   Pembuatan tanggul, yaitu dalam pembuatan tanggul sejajar dengan kontur

3)    Pembuatan teras (terasering), yaitu teras – teras pada lahan miring dengan lereng yang panjang. Fungsinya untuk memperpendek panjang lereng, memperbesar resapan air, dan mengurangi erosi

4)    Pembuatan saluran air (drainase). Dibuat untuk memotong lereng panjang menjadi lereng yang pendek sehingga aliran dapat diperlambat dan mengatur aliran air sampai ke sungai.

c.  Metode Kimia

Dilakukan dengan menggunakan bahan kimia untuk memperbaiki struktur tanah, yaitu meningkatkan kemantapan agregat.

Jenis bahan kimi yang sering digunakan, yaitu : Bitumen dan Krilium. Emulsi dari bahan kimia tersebut dicampur dengan air kemudian dicampur dengan tanah.