BAB 2 KOMPONEN FISIK DAN MORFOLOGI TANAH 1. Sifat dasar Akibat pelapukan dan proses penghancuran yang lain, bahan mineral tanah akan menjadi butir primer ( zarah, partikel, butir tunggal) dengan berbagai ukuran (diameter) dan perbandingan tiap-tiap ukuran beraneka ragam tergantung jenis tanahnya. Pada umumnya sifat tanah ini merupakan sifat tanah yang hakiki dan mantap (stable). Klasifikasi ukuran butir primer ada dalam tabel 1. (hal 23 table 3-1) Sifat penting yang diakibatkan ialah makin kecil ukuran butir primer jumlah butir makin banyak dan permukaannya makin luas, sehingga permukaan aktifnya makin luas dan tenaga tarik-menariknya makin besar untuk setiap satuan berat. Permukaan aktif ini berguna untuk : - (1). menarik butir-butir yang lain menjadi butir sekunder atau agregat - (2). ditarik oleh bahan yang diameternya jauh lebih besar dapat berfungsi sebagai perekat. - (3). menarik ion, molekul atau bahkan gugus bahan yang nanti akan berkaitan dengan KPK tanah Sifat tanah yang berkaitan langsung dengan butir primer tanah adalah tekstur tanah. Yang berkaitan langsung dan tidak langsung adalah untuk sifat fisik tanah : agregat, pori dan kadar air atau lengas tanah dan untuk sifat kimia dan fisikokimia tanah : KPK, Kejenuhan ion dan koloid tanah. Yang berkaitan secara tidak langsung adalah beberapa sifat genetis tanah yang lain, untuk sitat fisika tanah konsistensi dan struktur, untuk sifat kimia dan fisika kimia : ketersedian unsur (hara), tahana (status) unsur dan ph tanah, untuk sifat morfologi tanah : dinamika air atau lengas, pelindian, migrasi, udara dan keruangan tanah (jeluk mempan). Tabel 1 menunjukkan bahwa menurut ukuran butir telah disepakati ada 3 kelompok atau klas atau yang sering disebut fraksi. Ukuran diameter butir tanah terbesar 2 mm, jadi yang bahan mineral yang berdiameter lebih dari 2 mm sudah bukan merupakan bahan mineral tanah. Butir-butir primer bahan mineral yang besar digolongkan sebagai bahan masukan (inclussion) yang dapat berupa kerikil, kerakal dan batu. Ada 3 fraksi utama : pasir (sand) (0,5-2,0 mm), debu (silt) (0,0020,5 mm) dan lempung (clay) ( < 0,002 mm). Tekstur Universitas Gadjah Mada 1
merupakan perbandingan secara nisbi kadar ketiga fraksi tersebut. Nama tekstur sama dengan nama fraksi yang merajai, bila ketiganya dalam keadaan setimbang disebut sebagai tekstur geluh (loam). Tekstur tanah tidak dapat diubah secara langsung dengan usaha pengclolaan tanah. Secara alami tekstur tanah termodifikasi dengan pembentukan agregat (butir sekuder) dan struktur tanah. Kedua sifat ini yang digunakan untuk mempengaruhi sifat tekstur yang tidak sesuai melalui pengelolaan tanah atau usaha perbaikan yang lain. Agregat atau butir sekunder terbentuk dari penyatuan antar butir primer atau butir primer dengan butir sekunder atau antar butir sekunder. Penyatuan butir-butir tanah ini akibat dari proses perekatan atau sementasi, mulai dari yang paling sederhana akibat perekatan oleh air (H2O), lalu oleh bahan organik, oleh koloid-koloid baik yang organik maupun yang anorganik, sampai pada pengikatan secara biologi oleh jasad hidup dan secara kimiawi oleh oksida-oksida misal kapur dan besi. Pengikatan secara biologi dapat dilakukan oleh akar serabut tanaman dan oleh kegiatan jasad hidup tanah yang makro maupun yang mikro. Penyatuan butirbutir tanah dapat berlangsung sangat hebat dalam proses genesis tanah sehingga terbentuk konkresi, padas dll yang perubahannya diluar jangkauan ilmu pengelolaan tanah. Mengenai proses pembentukan agregat telah banyak dibahas di dalam ilmu Fisika Tanah sehingga tidak dikemukakan disini. Sifat agregat dapat diukur dengan besarnya, kemantapannya dan tingkat agregasinya. Di dalam pengelolaan tanah string dilakukan usaha untuk mendorong pembentukan agregat, tetapi dapat pula sebaliknya untuk menghancurkan agregat agar sesuai dengan kebutuhan budidayanya. Misalnya pengolahan lapis olah tanaman padi sawah dengan menghancurkan agregat menjadi butir-butir yang halus (lumpur). Sebaliknya penggunaan bahan pembenah tanah (soil conditioner) dapat untuk memacu pembentukan agregat. Disamping itu pengelolaan agregat juga ditentukan oleh keadaan tekstur tanahnya. Pada tanah dengan tekstur kasar (pasir) kemantapan agregatnya rendah dipacu agar terbentuk agregat yang lebih mantap dan memperbaiki porositas tanah. Tanah bertekstur halus (lempung) dipacu agar terbentuk agregat yang lebih besar dan mantap dan meningkatkan porositasnya. Pada tanah yang bertekstur sedang agregasi diperlukan untuk meningkatkan erodibilitas tanahnya walaupun mungkin secara tidak langsung. Pembentukan agregat yang mantap dan sangat mantap perlu waktu yang cukup lama ratusan sampai ribuan tahun. Di dalam pengelolaan tanah tingkat pembentukan agregat (agregasi) yang akan dicapai hanya sampai pada tingkatan yang cukup mantap saja. Dalam keadaan yang cukup mantap ancaman bahaya kerusakan sudah dapat dihindarkan, keadaan yang baik sudah dapat dicapai dan pengolahan tanah nya tidak terganggu lebih fleksibel (luwes). Universitas Gadjah Mada 2
Sifat lain yang dapat memodifikasi tekstur adalah struktur tanah. Sifat ini berkaitan dengan morfologi tanah, berbeda dengan agregat yang tidak terikat oleh profil tanah. Oleh karena itu Pengamatan struktur tanah yang paling baik bila dilakukan di lapangan. Adakalanya pengamatan struktur tanah dapat dilakukan di luar lapangan ( di basecamp dll), yaitu untuk struktur yang keberadaannya berkaitan dengan saw lapisan atau horison tertentu. Ada yang memisahkan pengertian struktur tanah ( van Schuylenborg, 1947) menjadi - Struktur aktual Struktur intrinsik kapasitas struktur Ada yang membagi menjadi : Sruktur-jonjot Struktur mikro - Struktur makro Struktur mikro dibagi menjadi - Kersai - Gumpal (bulat, bongkah, kubus, prisma, batu bata, keping) Butir A. Plyusnin menyarankan agar dibedakan antar pengertian struktur dari segi genesis dan dari segi agronomi. Dalam pengertian pertama struktur terbentuk dibawah pengaruh lingkungan alami bersama-sama dengan proses pembentukan tanah. Struktur semacam itu bersama dengan faktor yang lain, menunjukkan difcrensiasi yang jelas diantara horison genetik di dalam tanah Setiap jenis pembentukan tanah berkait dengan struktur yang terbentuk, seperti : granuler-bongkahan di tanah Chernozem, foliate yang terselaput di hor A2 tanah podsolik prismatik-bongkah di hor B tanah solonetzik dsb Struktur dapat menghambat keanekaragaman yang besar. Di tanah Chernozem banyak dikemukakan (displayed) karena banyak menghambat mencapaian struktur agronomik yang optimum. Jenis struktur yang agronomik terjadi dibawah keadaan produksi agronomik Biasanya dirajai oleh struktur yang granuler-bongkahan yang hampir seragam untuk berbagai zona, walaupun secara substansial bervariasi dalam kaitan (with regard to) dengan bentuk dan ukuran agregatnya. Universitas Gadjah Mada 3
Tanah dapat mempunyai struktur granuler-bongkah atau tidak berstruktur dalam keadaan butiran. Struktur pertama memberikan kerapuhan yang diperlukan, regime air, udara dan suhu yang sesuai menjamin keadaan yang terbaik untuk pengembangan jasad renik yang berguna dan tanaman. Selanjutnya jugs dapat mempercepat perkolasi air, memberikan lapisan yang berguna kemantapan untuk melawan pelindian (ablation) dan pencucian. Sedangkan tanah yang tak berstruktur dalam keadaan cerai-berai atau masif secara nisbi lebih jelek, kehilangan air dengan evaporasi sangat nyata. Susunan horison genetik dalam profit : A - akumulasi humus, akumulasi secara biologis dari humus, nitro gen dan unsur hara tanaman. Umumnya berupa horison yang berstruktur, berwarna gelap dari perakaran. Terbagi menjadi: A0- sisa bo, umumnya tidak tercampur bahan mineral. A1- awal akumulasi humus, biasanya berstruktu A2- horison eluviasi - pencucian B - horison illuviasi herisi kebannyakan bahan yang tercuci, terdiri atas : B1- horison peralian B2- berupa (proper) horison illuviasi, dapat berisi carbonat; kadanglaka ada sub-horison lagi B3 berupa sulfat C - sudah jeiah ada pengaruh pembentukan tanah tetapi masih dapat dikenali (recognisable) bahan induk pembentuk tanah, terdiri atas : C1- batuan yang telah melapuk oleh pembentuk tanah C2- batuan yang sedikit telah melapuk oleh pembentuk tanah. R - bahan induk yang belum melapuk 2. Sifat turunan Sifat fisik turunan berupa kerapatan butir dan bongkah, pori, kembangkerut, konsistensi, kekerasan, koheren, tilth, air/lengas regim suhu dll. 3. Sifat fisika-kimia Lebih kurang 98 % kerak bumi tersusun dari delapan unsur kimia : Oksigen 46,6 % Silicon 27,7 % Universitas Gadjah Mada 4
Aluminium 8,1 % Besi 5,0 % Kalsium 3,6 % Natrium 2,8 % Kalium 2,8 % Magnesium 2,1 % Dari delapan unsur tersebut Oksigen dan Silicon mencapai 75 % Umsur yang lain kurang dari 1 % dan tidak tersebar merata dipermukaan bumi. Universitas Gadjah Mada 5