SIFAT-SIFAT TANAH DAN HUBUNGANNYA DENGAN SISTEM KLASIFIKASI BAHAN INDUK TANAH PERTEMUAN 4

KOMPETENSI YANG INGIN DICAPAI Memahami dan mampu menjelaskan sifat- sifat tanah serta menentukan jenis dan sifat tanah yang mencirikan suatu pedon (klasifikasi tanah).

SEKUENS: Sifat tanah (fisika, kimia, biologi) Sistim klasifikasi tanah

PENDAHULUAN Komposisi tanah – bahan mineral, bahan organik, air, dan udara – tidak tercampur begitu saja, tetapi tersusun sebagai suatu tubuh yang terorganisasi (pedon) dengan struktur dan sifat sebagai pencerminan sifat dari masing-masing partikel yang tersusun sebagai sistim tanah (pedosistim). Sifat tanah yang berbeda merupakan hasil proses yang terjadi di dalam suatu lingkungan dan sistim pengelolaan yang dilaksanakan. Untuk mempelajari dengan tepat tanah di berbagai tempat di permukaan bumi, dan untuk menginformasikannya secara teratur, orang telah mengembangkan sistem klasifikasi tanah. Dua hal utama yang perlu mendapat perhatian dalam klasifikasi tanah yaitu menetukan jenis dan kisaran sifat tanah yang mencirikan tiap satuan tanah (pedon), dan memberikan nama pada tiap satuan tanah.

1. SIFAT TANAH SUHU SIFAT FISIK WARNA TEKSTUR STRUKTUR TANAH KONSISTENSI BASAH DAN LEMBAP, KERAPATAN SUHU SIFAT FISIK WARNA TEKSTUR STRUKTUR TANAH SIFAT KIMIA pH % KEJENUHAN BASA GARAM/MINERAL SIFAT BIOLOGIS MIKROORGANISME & VEGETASI

Sifat fisika Konsistensi basah dan lembap serta kerapatan. Konsistensi merupakan bentuk kerja kakas (force) fisik adhesi dan kohesi partikel-partikel tanah pada berbagai tingkat kelengasan (gaya tekanan, gravitasi, tarikan, kecenderungan massa tanah untuk melekat satu sama lain). Konsistensi tanah dipengaruhi oleh kondisi kelengasan tanah (kering, lembap, basah) dan tekstur tanah (terutama kandungan lempung). Konsistensi tanah penting untuk menentukan cara pengolahan tanah yang baik, juga penting bagi penetrasi akar tanaman di lapisan bawah dan kemampuan tanah menyimpan lengas.

Kisaran kerapatan partikel tanah Jenis tanah Kisaran (g.cm-3) Kerapatan partikel (BJ) Mineral 2,60 -2,75 Kuarsa 2,65 Organik 1,4 Humus 2,40-2,65 Kerapatan lindak tanah (BV) 1,1-1,8 Mengandung abu vulkanik < 0,9 Organik (gambut) 0,15

Kerapatan lindak tanah sering digunakan untuk menghitung berat tanah dalam luasan tertentu. Contoh : Jika lapisan olah sedalam 20 cm dan BV tanah 1,3 g.cm-3 , hitunglah berat tanah lapisan olah untuk 1 ha. Berat tanah seluas 1 ha = 0,20 m x 104 m2 x 1300 kg.m-3 = 2000 m3 x 1300 kg.m-3 = 2.600.000 kg = 2600 ton Hasil perhitungan berat tanah lapisan olah setiap hektarnya dapat digunakan untuk menghitung kebutuhan pupuk maupun kebutuhan air pengairan.

b. Suhu. Suhu tanah mempunyai peranan penting dalam perkecambahan dan pertumbuhan tanaman tingkat tinggi, aktivitas organisme tanah, pelapukan, dekomposisi dan humifikasi bahan organik, struktur, air tanah, dan udara tanah. Suhu tanah sangat tergantung pada input panas, panas spesifik tanah, dan output panas. Input panas hampir seluruhnya berasal dari sinar matahari dan intensitasnya dipengaruhi oleh garis lintang, musim, panjang hari dan iklim, aspek kemiringan permukaan tanah, warna tanah, dan tanaman penutup. Input panas lain berasal dari sumber panas bumi dan eksotermik proses oksidasi pelapukan dan respirasi perakaran tanaman. Kehilangan panas terjadi melalui radiasi permukaan tanah dan melalui evaporasi air tanah. Kehilangan ini tergantung pada musim, panas siang hari, penutup tanah, warna tanah, dan kandungan lengas.

c. Warna. Warna tanah merupakan salah satu ciri tanah yang jelas dan paling menonjol sehingga mudah terlihat dan lebih sering digunakan dalam mendeskripsikan tanah daripada ciri tanah lain, khususnya orang awam. Warna tanah tidak secara langsung berpengaruh pada pertumbuhan tanaman, tetapi tak langsung melalui daya pengaruhnya atas suhu dan lengas tanah. Warna tanah merupakan karakteristik tanah yang penting karena: Berhubungan dengan kandungan bahan organik: warna hitam, hitam kecoklatan Kondisi pengatusan tanah buruk: kelabu, kehijauan, kekuningan Tanah berkembang lanjut: merah Kandungan oksida besi dan mangan tinggi : merah, cokelat, hitam kecoklatan Kandungan mineral tertentu : limonit berwarna kuning Kesuburan tertentu: bahan organik tinggi (hitam)

Warna tanah, salah satu ciri tanah yang menonjol

Penetapan warna tanah secara kuantitatif di lapangan menggunakan buku warna tanah standar, SOIL MUNSELL COLOR CHART. In colorimetry, the Munsell color system is a color space that specifies colors based on three color dimensions: hue, value (lightness), and chroma (color purity). It was created by Professor Albert H. Munsell in the first decade of the 20th century and adopted by the USDA as the official color system for soil research in the 1930s.

d. Struktur Struktur tanah adalah penyusunan antarpartikel tanah primer (bahan mineral) dan bahan organik serta oksida, membentuk agregat sekunder. Gatra agregat tanah meliputi bahan padatan dan pori tanah. Pembentukan struktur tanah sangat tergantung pada bahan primer (mineral dan organik) yang mengalami sementasi oleh CaCO3 serta Fe dan Al hidroksida sehingga terbentuk unit struktur yang disebut agregat. Satuan struktur tanah kemungkinan dapat dibedakan atas ped (agregat permanen yang bersifat alami) dan fragmen (agregat permanen atau buatan). Tipe atau bentuk struktur dibedakan atas lempeng, prismatik, kolumnar, gumpal menyudut, gumpal membulat, granuler, dan remah Kecuali pasir yang tidak berstruktur, perkembangan struktur tanah tergantung pada bahan pembentuknya: koloid organik dan mineral, CaCO3 , organisme tanah dan perakaran tanaman tingkat tinggi.

KLASIFIKASI BERDASARKAN STRUKTUR TANAH

Cara departemen pertanian USA e. tekstur tanah Cara departemen pertanian USA Cara international Jenis tanah Diameter (mm) Geluh pasiran (%) Geluh lempungan (%) Pasir sangat kasar 2,00-1,00 3,1 2,2 2,00-0,20 Pasir kasar 1,00-0,50 10,5 4,0 Pasir sedang 0,50-0,25 8,2 6,3 0,20-0,02 Pasir halus 0,25-0,10 25,3 8,4 Pasir sangat halus 0,10-0,05 22,0 9,6 Debu 0,05-0,002 21,1 37,2 0,02-0,002 Lempung <0,002

Sifat Kimia Perilaku kimiawi tanah didefinisikan sebagai keseluruhan reaksi fisika-kimia dan kimia yang berlangsung antar-penyusun tanah serta antara penyusun tanah dan bahan yang ditambahkan ke dalam tanah dalam bentuk pupuk ataupun pembenahan tanah lainnya (Bolt & Bruggenwert, 1978). Kecepatan reaksi kimia yang berlangsung dalam tanah mempunyai kisaran sangat lebar, yaitu antara sangat singkat (menit) sampai luar biasa lama (abad). Pada umumnya, reaksi- reaksi yang terjadi di dalam tanah diimbas oleh faktor lingkungan tertentu. Reaksi kimia yang terjadi dalam tanah, yaitu: a. Pertukaran ion b. Asam-basa tanah c. Reduksi-oksidasi

Pertukaran ion (anion dan kation) Sifat pertukaran ion berperan dalam penilaian tingkat kesuburan tanah. Koloid tanah yang berperan aktif dalam proses pertukaran dan adsorpsi ion adalah koloid anorganik (mineral lempung) dan koloid organik (humus). Proses pertukaran dalam fraksi debu (2-50µm) kemungkinan sangat rendah, sedangkan pada fraksi pasir (5µm – 2mm) tidak terjadi sama sekali. Ion tertukarkan yang paling penting adalah Ca, Mg, K, Na, H, Al, yang relatif rendah adalah NH3 dan Fe, dan dalam jumlah sedikit Mn, Cu, dan Zn. Ion tertukarkan merupakan ion yang dapat dipertukarkan pda periode yang terbatas menggunakan larutan pengekstrak.

Mekanisme pertukaran Ca2+ H+ Mg 2+ K+ H+ H+ Mg 2+ Ca2+ Ca2+ Ca2+ H+ Na+ + 13 H+ H+ + 2Mg2+ + 3Ca2+ + 2K+ + Na+ Ca2+ H+ Mg2+ H+ K+ Ca2+ H+ H+ Mg 2+ Ca2+ Ca2+ Ca2+ Ca2+ Al3+ H+ + 5 Ca2+ Ca2+ Ca2+ + Al3+ + 2Mg2+ + K+ + 2H+ H+ K+ Ca2+ Ca2+ Mg2+ Ca2+ Ca2+ Ca2+ Misel Misel Misel Misel

b.Asam-basa tanah Reaksi tanah diukur dan ditulis dengan pH, sama dengan -log[H+], berkisar antara 10-1 sampai 10-12 mol/liter. Makin tinggi konsentrasi ion H+, makin rendah –log[H+] atau pH tanah, dan makin asam reaksi tanah. Pengukuran pH tanah di lapangan dengan prinsip kolorimeter atau menggunakan pH meter. Skala keasaman tanah: Tingkat keasaman luar biasa sangat kuat kuat sedang agak agak kuat luar biasa Keasaman tanah disebabkan oleh kandungan kation dalam batuan induk (pelapukan), respirasi akar tanaman, kegiatan perakaran (humifikasi bahan organik menghasilkan asam fulvat dan humat), pencemaran, dan pemupukan dengan pupuk buatan.

c. Reduksi dan oksidasi tanah Tanah banyak mengandung sistim oksidasi-reduksi yang bersifat dapat balik dalam waktu yang relatif singkat. Dalam tanah reaksi oksidasi reduksi selalu terjadi bersamaan. Peranan tanah dalam proses redoks menyediakan akseptor elektron (oksidator). Dalam sistem perakaran tanaman, oksigen merupakan akseptor elektron. Sistem tanah selalu berada pada kondisi yang lebih reduktif karena organisme tanah selalu berespirasi dengan mengkonsumsi o2 dan melepaskan elektron.

Sifat biologis NO INDIKATOR CONTOH 1. Hewan Terutama hidup dari bahan tumbuhan Binatang menyusui kecil (tupai, musang, marmut, tikus) semut, kumbang, dll Sebagian besar predator Kaki seribu, siput darat, cacing tanah 2. Tumbuhan Akar-akar tanaman tingkat tinggi Alga Alga hijau, alga hijau-biru, diatomae Fungi Jamur, ragi Actinomicetes Bakteri

2. SISTIM KLASIFIKASI TANAH Untuk memahami hubungan antarjenis tanah, diperlukan pengetahuan yang mampu mengelompokan tanah secara sistimatik sehingga dikenal banyak sekali sitim klasifikasi yang berkembang. Sampai saat ini cukup banyak sistim klasifikasi yang bersifat nasional. Sistim klasifikasi internasional yang digunakan oleh banyak negara, yaitu: Sistem Taksonomi Tanah USDA 1975 Sistem klasifikasi ini menggunakan enam(6) kategori, yaitu: 1. Ordo (Order) 2. Subordo (Sub-Order) 3. Grup (Great group) 4. Sub-grup (Subgroup) 5. Famili (Family) 6. Seri. Sistim klasifikasi FAO legenda tanah dunia. Sistim klasifikasi tanah Indonesia dikembangkan oleh Pusat Penelitian Tanah Bogor dengan sebutan SISTIM DUDAL-SOEPRAPTOHARDJO

10 ORDO DALAM SISTEM TAKSONOMI TANAH USDA 1975 SUB ORDO CIRI 1 Alfisol (Alf) Aqualf, Boralf, Udalf, Ustalf, Xeralf Permukaan tanah abu-abu-coklat, kandungan basa sedang-besar, sebagian besar terbentuk di daerah lembap, produktif sebagai lahan pertanian. 2 Aridisol (Id) Agrid, Orthid Umumnya terdapat di daerah beriklim kering (gurun pasir) 3 Entisol (Ent) Aquent, Arent, Fluvent, Orthent, Psament Memiliki lapisan regolit tebal tanpa horison, perkembangan profil tidak jelas. 4 Histosol (Ist) Tidak lengkap Tanah organik, jenuh oleh air 5 Inceptisol (Ept) Andept, Aquept, Ochrept, Plaggept, Tropept, Umbrept Tanah muda dengan horison yang tidak terlalu jelas, dapat digunakan untuk pertanian

LANJUTAN 6 Mollisol (Oll) NO ORDO SUB ORDO CIRI 6 Mollisol (Oll) Alboll, Aquoll, Borrol, Rendoll, Udoll, Ustoll, Xeroll tebal epipedon lebih dari 18 cm yang berwarna hitam (gelap), kandungan bahan organik lebih dari 1%, kejenuhan basa lebih dari 50%. Agregasi tanah baik, sehingga tanah tidak keras bila kering 7 Oksidal (Ox) Aquox, Humox, Orthox, Torrox, Ustox Mengalami pelapukan terhebat, terdapat di daerah tropis, memiliki wilayah geografis luas dan alami. 8 Spodosol (Od) Aquod, Ferrod, Humod, Orthod horison bawah terjadi penimbunan Fe dan Al-oksida dan humus (horison spodik) sedang, dilapisan atas terdapat horison eluviasi (pencucian) yang berwarna pucat (albic). 9 Ultisol (Ult) Aqoult, Humult, Udult, Ustult, Xerult Tanah basa lemah, terdapat pada daerah tropis, horison bawah berwarna merah atau kuning, umumnya berupa vegetasi hutan, tidak terlalu subur. 10 Vertisol (Ert) Torrert, Udert, Ustert, Xerert Tinggi kandungan lempung, tekstur sangat halus, dapat digunakan untuk pertanian.

SEKIAN DAN TERIMA KASIH