Tanah (Pedosfer) : Pengertian, Proses Pembentukan, Komposisi, Profil, Warna, Kesamaan, Tekstur, Struktur, dan Sistem Klasifikasi
Daftar Materi Geografi
1. Pengertian Tanah
Pengertian tanah menurut Sitanala Arsyad (1989) adalah suatu benda alami heterogen yang terdiri atas komponen –komponen padat, cair, dan gas yang mempunyai sifat serta perilaku yang dinamis. Tanah berasal dari hasil pelapukan bahan anorganik (batuan) dan bahan organik (sisa tumbuhan dan binatang).
Pelapukan itu terjadi karena panas matahari, hujan, dan angin. Selain itu pelapukan juga dapat terjadi karena meleburnya batu –batuan oleh panas yang terjadi di dalam litosfer.
Menurut N.C. Brady (1974), dalam bukunya yang berjudul The Nature and Properties of Soils. Tanah adalah suatu tubuh alam atau gabungan tubuh alam sebagai hasil perpaduan proses, yaitu gaya perusakan dan pembangunan.
Tanah (soil) adalah suatu wujud alam yang terbentuk dari campuran hasil pelapukan batuan, bahan anorganik, bahan organik, air, dan udara yang menempati bagian paling atas dari litosfer. Ilmu yang mempelajari tanah disebut Pedologi, sedangkan ilmu yang secara khusus mempelajari mengenai proses pembentukan tanah disebut Pedogenesa.
Pedosfer merupakan kulit terluar litosfer yang terdiri atas tanah dan batuan induk pembentuk tanah. Tanah banyak memberikan manfaat bagi kehidupan manusia. Ada tanah yang cocok digunakan untuk pertanian, ada pula yang tidak mendukung pertanian. Berbagai macam pemanfaatan tersebut sangat tergantung pada ciri dan sifat tanah.
2. Proses Pembentukan Tanah
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.
Pada dasarnya tanah berasal dari batuan atau zat anorganik yang mengalami pelapukan. Berubahnya batuan menjadi butir –butir tanah disebabkan oleh beberapa faktor antara lain:
a. Pemanasan matahari pada siang hari dan pendinginan pada malam hari,
b. Pemadatan dan tekanan pada sisa –sisa zat organik akan mempercepat terbentuknya batuan,
c. Batuan yang sudah retak dan proses pelapukan yang dipercepat oleh air,
d. Binatang –binatang kecil seperti cacing tanah, rayap, dan sebagainya yang membuat lubang dan mengeluarkan zat –zat yang dapat menghancurkan batuan, dan
e. Akar tumbuh –tumbuhan dapat menerobos dan memecah batu –batuan menjadi hancur menjadi butiran –butiran tanah.
Ada beberapa faktor lain yang memengaruhi proses pembentukan tanah, yaitu organisme, bahan induk, topografi, dan waktu. Faktor –faktor tersebut dapat dirumuskan sebagai berikut.
T = f ( I, o, b, t, w ) |
Keterangan:
T = Tanah
f = Faktor
i = Iklim
o = Organisme
b = Bahan induk
t = Topografi
w = Waktu
a. Iklim
Unsur –unsur iklim yang memengaruhi proses pembentukan tanah terutama unsur suhu dan curah hujan.
1) Suhu/Temperatur
Suhu akan berpengaruh terhadap proses pelapukan bahan induk. Apabila fluktuasi suhu tinggi, maka proses pelapukanakan berlangsung cepat sehingga pembentukan tanah juga cepat.
2) 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).
b. Organisme (Vegetasi, Jasad Renik/Mikroorganisme)
Organisme sangat berpengaruh terhadap proses pembentukan tanah dalam hal:
1) Membantu proses pelapukan baik pelapukan organik maupun pelapukan kimiawi. Pelapukan organik adalah pelapukan yang dilakukan oleh makhluk hidup (hewan dan tumbuhan), sedangkan pelapukan kimiawi terjadi oleh proses kimia seperti batu kapur yang larut oleh air.
2) 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.
3) 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 organik yang berasal dari akar –akar dan sisa –sisa rumput.
4) Kandungan unsure –unsur kimia yang terdapat pada tanaman berpengaruh terhadap sifat –sifat tanah. Contoh, jenis tanaman cemara akan memberi unsure –unsur 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.
c. Bahan Induk
Bahan induk terdiri atas 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 induk terkadang masih terlihat pada tanah baru, misalnya tanah bertekstur pasir berasal dari bahan induk yang kandungan pasirnya tinggi. Susunan kimia dan mineral bahan induk akan memengaruhi intensitas tingkat pelapukan dan vegetasi di atasnya.
Bahan induk yang banyak mengandung unsure Ca akan membentuk tanah dengan kadar ion Ca yang banyak pula, akibatnya pencucian asam silikat dapat dihindari dan sebagian lagi dapat membentuk tanah yang berwarna kelabu. Sebaliknya bahan induk yang kurang kandungan kapurnya membentuk tanah yang warnanya lebih merah.
d. Topografi/Relief
Keadaan relief suatu daerah akan memengaruhi pembentukan tanah, antara lain sebagai berikut.
1) Tebal atau tipisnya lapisan tanah. Daerah dengan topografi miring dan berbukit lapisan tanahnya menjadi lebih tipis karena tererosi, sedangkan daerah yang datar lapisan tanahnya tebal karena terjadi proses sedimentasi.
2) Sistem drainase atau pengaliran. Daerah yang drainasenya jelek sering tergenang air. Keadaan ini akan menyebabkan tanahnya menjadi asam.
e. Waktu
Tanah merupakan benda yang terdapat di alam yang terus menerus berubah, akibat pelapukan dan penyucian yang terjadi terus menerus. Oleh karena itu, tanah akan menjadi semakin tua dan kurus. Mineral yang banyak mengandung unsur hara akan habis karena mengalami pelapukan sehingga yang ter tinggal adalah mineral yang sukar lapuk, seperti kuarsa.
Akibat proses pembentukan tanah yang terus berjalan maka induk tanah berubah ber turut –turut menjadi muda, tanah dewasa, dan tanah tua. Tanah muda ditandai oleh adanya proses pembentukan tanah yang masih tampak pencampuran antara bahan organik dan bahan mineral atau masih tampak struktur bahan induknya.
Contoh tanah muda adalah tanah aluvial, regosol, dan litosol. Tanah dewasa ditandai oleh proses yang lebih lanjut sehingga tanah muda dapat berubah menjadi tanah dewasa, yaitu dengan proses pembentukan horizon B. Misalnya, tanah andosol, latosol, dan grumosol. Tanah tua ditandai oleh proses pembentukan tanah yang berlangsung terus –menerus sehingga terjadi proses perubahan –perubahan yang nyata pada horizon –horizon A dan B.
Contoh tanah pada tingkat tua adalah jenis tanah podsolik dan latosol tua (laterit). Lamanya waktu pembentukan tanah berbeda –beda. Bahan induk vulkanik yang lepas –lepas seperti abu vulkanik memerlukan waktu 100 tahun untuk membentuk tanah muda, dan 1.000 –10.000 tahun untuk membentuk tanah dewasa.
3. Komposisi Tanah
Tanah merupakan kumpulan benda –benda alam yang berada di permukaan bumi yang tersusun dalam horizon –horizon, dan terdiri atas bahan mineral, bahan organik, air, dan udara. Perubahan jumlah terhadap salah satu bahan akan memengaruhi jumlah bahan lain.
Bahan organik dan anorganik adalah komposisi padat, sedangkan udara dan air mengisi pori –pori tanah. Tanah terdiri atas empat komponen yaitu: mineral (45%), bahan organik (5%), air (20-30%), dan udara (20-30%).
Di Indonesia terdapat bermacam –macam jenis tanah. Perbedaan jenis tanah di Indonesia disebabkan oleh:
a. Penyinaran matahari yang berbeda,
b. Ada tidaknya tumbuhan penutup tanah,
c. Relief, hal ini menyebabkan terdapatnya perbedaan variasi iklim meskipun didaerah yang sama, dan
d. Curah hujan yang berbeda –beda.
4. Konsep Pedon dan Profil Tanah
Pedon adalah suatu lajur tubuh tanah mulai dari permukaan lahan sampai batas terbawah (bahan induk tanah). Pedon merupakan volume terkecil yang dapat disebut tanah dan mempunyai ukuran tiga dimensi. Luas pedon berkisar antara 1-10 m2. Kumpulan dari pedon –pedon disebut polipedon. Luas polipedon minimum 2 m2, sedangkan luas maksimumnya tidak terbatas.
Profil tanah adalah penampang melintang (vertikal) tanah yang terdiri atas lapisan tanah (solum) dan lapisan bahan induk. Adapun solum tanah adalah bagian dari profil tanah yang terbentuk sebagai akibat proses pembentukan tanah.
Tanah merupakan tubuh alamtiga dimensi, yaitu mempunyai persebaran ke arah vertikal dan ke arah horizontal. Persebaran ke arah vertikal adalah persebaran dari permukaan sampai pada batuan induk (bedrock), sedangkan persebaran ke arah horizontal kurang lebih sejajar dengan permukaan bumi. Mengenai susunan lapisan tanah dapat dilihat pada gambar di bawah.
Perbedaan horizon tanah disebabkan pengendapan yang berulang-ulang oleh genangan air atau penyucian tanah (leached) dan karena proses pembentukan tanah. Proses pembentukan horizon-horizon tersebut akanmenghasilkan benda alam baru yang disebut tanah.
Horizon –horizon yang menyusun profil tanah berturut –turut dari atas kebawah adalah horizon O, A, B, C, dan D atau R (Bed Rock). Adapun bagian dan ciri –ciri dari profil tanah sebagai berikut.
Keterangan horizon tanah:
Horizon O
Horizon ini dapat kita temukan pada tanah –tanah hutan yang belum terganggu. Horizon O merupakan horizon organik yang terbentuk di atas lapisan tanah mineral.
Horizon A
Horizon ini terdiri atas campuran bahan organik dan bahan mineral. Horizon A merupakan horizon yang mengalami pencucian.
Horizon B
Horizon yang terbentuk dari proses penimbunan (iluviasi) dari bahan –bahan yang tercuci dari horizon A.
Horizon C
Horizon C tersusun atas bahan induk yang sudah mengalami sedikit pelapukan dan bersifat tidak subur.
Horizon R
Horizon R tersusun atas batuan keras yang belum terlapukkan.
5. Warna, Kesamaan, Tekstur, dan Struktur Tanah
a. Warna Tanah
Warna tanah merupakan petunjuk untuk beberapa sifat tanah. Faktor penyebab adanya perbedaan warna permukaan tanah pada umumnya terjadi karena perbedaan kandungan bahan organik. Semakin tinggi kandungan bahan organik, berarti semakin gelap warna tanah. Warna tanah disusun oleh tiga jenis variabel, yaitu sebagai berikut.
1) Hue, menunjukkan warna spektrum yang paling dominan sesuai dengan panjang gelombangnya.
2) Value, menunjukkan gelap terangnya warna sesuai dengan banyaknya sinar yang dipantulkan.
3) Chroma, menunjukkan kemurnian atau kekuatan dari warna spektrum.
Warna tanah dapat ditentukan dengan membandingkan warna baku pada buku Munsell Soil Colour Chart dengan warna tanah. Warna tanah akan berbeda apabila tanah dalam keadaan basah, lembap, atau kering. Di dalam penentuan warna tanah perlu dicatat bagaimana kondisi tanah tersebut apakah dalam keadaan basah, lembap, atau kering.
Secara umum, perbedaan warna tanah sangat dipengaruhi oleh empat bahan penting yang terkandung dalam partikel tanah, yaitu sebagai berikut.
1) Persenyawaan besi (Fe) dalam tanah mengakibatkan warna tanah bervariasi, antara lain merah, merah kecokelatan, merah kekuning –kuningan, kuning, bahkan sampai kelabu.
2) Kuarsa dan feldspar mengakibatkan warna tanah menjadi terang atau pucat. Selain kandungan mineral tersebut, faktor lain yang mengakibatkan warna tanah menjadi pucat adalah adanya proses pencucian di daerah horizon A oleh air hujan yang kemudian diendapkan di horizon B.
3) Persenyawaan mangan (Mn) mengakibatkan adanya bercak –bercak pada tubuh tanah terutama pada lapisan B.
4) Bahan –bahan organik menyebabkan warna tanah menjadi gelap.
b. Keasaman Tanah
Faktor kedua yang berpengaruh terhadap tingkat kesuburan tanah adalah derajat keasaman atau pH tanah. Tinggi –rendahnya keasaman tanah sangat bergantung pada kepekatan ion Hidrogen (H+) dan Hidroksil (OH-).
Tanah yang perbandingan ion hidrogennya lebih banyak dibandingkan ion hidroksil dikatakan bersifat asam. Sebaliknya, jika ion hidroksilnya lebih tinggi dibandingkan dengan ion hidrogen, tanah bersifat basa atau alkalis.
Untuk menentukan kepekatan ion hidrogen ini umumnya digunakan parameter pH yang nilainya berkisar antara 0 sampai 14. Jika nilai pH tanah kurang dari 7, tanah bersifat asam, sedangkan jika lebih dari 7, bersifat basa. Tabel dibawah ini merupakan ukuran baku untuk menentukan pH tanah.
pH | Kondisi Tanah |
4,0 – 4,4 | Asam Sangat Kuat |
4,5 – 5,4 | Asam Kuat |
5,5 – 6,4 | Asam Sedang |
6,5 – 6,6 | Agak Asam |
6,7- 7,0 | Netral |
7,1 – 7,9 | Agak Basa |
8,0 – 8,9 | Basa |
9 lebih | Sangat Basa |
Tanah yang paling baik untuk dimanfaatkan sebagai lahan pertanian adalah yang sifatnya netral (pH –nya berkisar antara 6 sampai 7). Agar tanah –tanah yang kondisinya sangat asam kembali menjadi netral, kita dapat mengupayakannya dengan pemberian kapur. Demikian pula tanah –tanah yang terlalu basa dapat kita netralkan kembali dengan menam bahkan unsur belerang.
c. Tekstur Tanah
Tekstur tanah adalah perbandingan relatif dari berbagai golongan besar partikel tanah dalam suatu massa tanah, terutama perbandingan antara fraksi –fraksi seperti pasir, debu, dan lempung. Tekstur tanah berkaitan dengan bahan mineral seperti pasir, debu, dan lempung. Pasir, debu, dan lempung disebut zarah (partikel) tanah.
Berdasarkan ukurannya (diameter butirnya), partikel tanah dikelompokkan menjadi tiga fraksi, yaitu fraksi pasir, fraksi debu, dan fraksi lempung, sedangkan butir –butir tanah atau batuan yang berdiameter di atas 2mm disebut gravel dan tidak termasuk fraksi tanah.
Bila unsure –unsur tanah hanya terdiri atas butiran –butiran pasir, maka tanah tersebut memiliki tekstur kasar. Sebaliknya, bila unsure –unsur tanah hanya terdiri atas lempung, tekstur tanah itu sangat halus. Tanah lempung sangat baik untuk pembuatan kerajinan keramik, bata, dan genteng. Tekstur tanah yang ideal untuk pertanian adalah geluh, yaitu tanah yang lekat.
d. Struktur Tanah
Struktur tanah menggambarkan susunan atau agregasi gumpal tanah menjadi bentuk –bentuk tertentu. Kondisi struktur berhubungan dengan tingkat kegemburan atau keremahan tanah. Secara khusus seorang ahli ilmu tanah bernama A.G Kartasapoetra(1988) menjelaskan bahwa derajat struktur tanah dapat dibedakan menjadi empat, yaitu sebagai berikut.
1) Tidak beragregat (bergumpal), yaitu pejal (jika berkoherensi dan butir tunggal) atau lepas –lepas (jika tidak berkoherensi).
2) Derajat strukturnya lemah, yaitu jika tersentuh akan mudah hancur.
3) Derajat strukturnya cukup, dalam hal ini agregat atau gumpalnya sudah jelas terbentuk dan masih dapat dipecah –pecah.
4) Derajat strukturnya kokoh, dalam arti agregatnya mantap dan jika dipecahkan agak liat (terasa ada ketahanannya).
Selain berdasarkan derajat kekuatan agregatnya, struktur tanah dapat dibedakan berdasarkan bentuknya atau sering disebut tipe dan kelas struktur. Kita mengenal enam tipe kelas struktur, sebagai berikut.
1) Lempeng (platy)
yaitu bentuk gumpal tanah yang menyerupai lempengan –lempengan pipih atau keping. Berdasarkan ketebalannya, tipe lempeng terdiri atas lima kelas struktur, yaitu:
a) sangat tipis, jika ketebalan lempengnya kurang dari 1 mm;
b) tipis, jika ketebalan lempengnya berkisar antara 1–2 mm;
c) sedang, jika ketebalan lempengnya berkisar antara 2–5 mm;
d) kasar, jika ketebalan lempengnya berkisar antara 5–10 mm;
e) sangat kasar, jika ketebalan lempengnya lebih dari 10 mm.
2) Tiang Prismatik
yaitu bentuk agregat yang ujung atau rusuknya bersegi. Berdasarkan ukurannya, tipe tiang prismatik dibedakan atas lima kelas struktur, yaitu:
a) sangat halus, jika ketebalannya kurang dari 10 mm;
b) halus, jika ketebalannya berkisar antara 10–20 mm;
c) sedang, jika ketebalannya berkisar antara 20–50 mm;
d) kasar, jika ketebalannya berkisar antara 50–100 mm;
e) sangat kasar, jika ketebalannya lebih dari 100 mm.
3) Tiang Kolumner
yaitu bentuk agregat yang rusuknya bersegi tetapi bagian ujungnya membulat. Berdasarkan ukurannya, tipe tiang prismatik dibedakan atas lima kelas struktur, yaitu:
a) sangat halus, jika ketebalannya kurang dari 10 mm;
b) halus, jika ketebalannya berkisar antara 10–20 mm;
c) sedang, jika ketebalannya berkisar antara 20–50 mm;
d) kasar, jika ketebalannya berkisar antara 50–100 mm;
e) sangat kasar, jika ketebalannya lebih dari 100 mm.
4) Gumpal Bersudut
yaitu bentuk agregat tanah yang rusuk –rusuknya bersegi tajam, dan gumpal membulat yaitu yang rusuknya bersegi tapi tidak terlalu tajam. Berdasarkan ukurannya, tipe gumpal bersudut dan membulat dapat dibedakan menjadi lima kelas struktur, yaitu:
a) sangat halus, jika ukurannya kurang dari 5 mm;
b) halus, jika ukurannya berkisar antara 5–10 mm;
c) sedang, jika ukurannya berkisar antara 10–20 mm;
d) kasar, jika ukurannya berkisar antara 20–50 mm;
e) sangat kasar, jika ukurannya lebih dari 50 mm.
5) Sferoid (polyeder Kersal) dan Sferoid remah
yaitu yang bentuknya remah gembur dan berporus. Berdasarkan ketebalannya, tipe ini dibedakan atas lima kelas struktur, yakni:
a) sangat halus, jika ketebalannya kurang dari 2 mm;
b) halus, jika ketebalannya berkisar antara 1–2 mm;
c) sedang, jika ketebalannya berkisar antara 2–5 mm;
d) kasar, jika ketebalannya berkisar antara 5–10 mm;
e) sangat kasar, jika ketebalannya lebih dari 10 mm.
6) Tidak berstruktur
terdiri atas bentuk butir tunggal dan pejal (massif). Pada umumnya struktur tanah terdapat pada horizon A dan B.
6. Sistem Klasifikasi Tanah
Sistem klasifikasi tanah (alami) yang ada di dunia ini terdiri atas berbagai macam. Sebab banyak negara yang menggunakan sistem klasifikasi yang dikembangkan sendiri oleh negara tersebut. Nama golongan tanah dengan membubuhkan kata sol merupakan singkatan dari kata latin solum. Menurut Taksonomi Tanah (1970), tanah dibagi menjadi sepuluh macam.
a. Oxisol, berasal dari bahasa Prancis yang berarti oxide atau oksida. Tanah ini telah mengalami pelapukan yang hebat, terdiri atas campuran besi dan aluminium, sedikit bahan organik. Warnanya dari kuning kemerah coklat sampai coklat kemerahan. Jenis tanah ini meliputi tanah lateritik, latosol, dan laterit air tanah. (Menurut klasifikasi tanah tahun 1949).
b. Ultisol, yaitu tanah yang telah mengalami pelapukan yang sangat hebat, yang ditandai pula dengan pengaruh luar, pencucian (leached). Warnanya merah sampai kuning. Lateritik coklat kemerahan, setengah bog (gambut), glei humus rendah.
c. Vertisol, yaitu golongan tanah yang khas terdapat pada region –region bervegetasi sabana atau steppa, di daerah iklim tropika dan subtropika yang memiliki musim kering dan basah yang berganti –ganti dengan nyata.
d. Entisol, yaitu tanah yang masih menunjukkan asal bahan induk. Jadi tanah ini masih baru, belum menunjukkan perkembangan horizon. Adapun yang termasuk jenis tanah ini adalah tanah alluvial, regosol gunung, regosol pantai, dan lithosol.
e. Inceptisol, yaitu tanah yang masih muda, baru mulai perkembangan penampangnya. Namun, sudah ada eluvasi dan iluvasi. Golongan ini terjadi dalam hampir semua region iklim.
f. Spodosol, yaitu tanah yang tersebar dalam semua iklim, mempunyai solum yang sangat asam, kemampuan menahan air rendah, dan kurang subur.
g. Molisol, yaitu tanah yang memiliki ciri halus atau lunak, pH kurang dari 7,0. Adapun yang termasuk tanah jenis ini adalah chesnut, chernozem, brunizem (prairies), rendzina, dan sebagainya.
h. Alfisol, yaitu tanah yang tersebar di daerah beriklim lembap, kaya dengan alumunium, besi, air, dan bahan organik. Warnanya abu –abu, horizonnya mengandung lapisan –lapisan tanah liat (clay). Adapun yang termasuk tanah ini adalah grey-brown podzolic dan wooded, beberapa planosol dan noncalcic-brown.
i. Aridisol, yaitu tanah yang sepanjang tahun kering, kandungan organiknya rendah, warnanya kemerah –merahan, terbentuk di daerah gurun atausemi –gurun. Adapun yang termasuk tanah jenis ini adalah reddish dessert, sierozem, dan raddish brown.
j. Histosol, mencakup semua tanah organik, seperti tanah organosol dan gambut (bog).
