Faktor Yang Membentuk Tanah

Download Faktor Yang Membentuk Tanah

Post on 24-Dec-2015

28 views

Category:

Documents

19 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Tanah

TRANSCRIPT

<ul><li><p>Universitas Gadjah Mada 9 </p><p>3) Faktor Pembentuk Tanah </p><p>Di dalam buku yang ditulis oleh Jenny (1941) Factors of Soil Formation </p><p>disampaikan hipotesis yang menggambarkan gagasan-gagasan tentarig pembentukan </p><p>tanah, yang bersumber pada penelitian terdahulu yang dilakukan oleh Dokuchaev dan </p><p>pakar-pakar tanah Rusia yang lain (Glinka dan Sibirtzev). Hipotesis tersebut adalah bahwa </p><p>tanah terbentuk sebagai hasil interaksi dari banyak faktor, yang paling penting daripadanya </p><p>adalah: </p><p> Iklim (C) </p><p> Organisme (0) </p><p> Relief (R) </p><p> Bahan induk (P) </p><p> Waktu (T) </p><p>Cara penghampiran di atas, memperlihatkan bahwa faktor pembentuk tanah berperan </p><p>sebagai variabel pengendali (control variables), terbebas dari pengaruh tanah yang </p><p>dihasilkan, meskipun tidak sepenuhnya bebas satu variable terhadap variabel yang lain. </p><p>Jenny kemudian mencoba untuk mentakrifkan hubungan antara sifat/sifat-sifat tanah dengan </p><p>faktor pembentuk tanah utama dengan menggunakan persamaan: </p><p>S = f(Cl, O, R, P, T ..) .(3.1) </p><p>Titik-titik menunjukkan bahwa faktor yang kurang penting seperti perolehan mineral dari </p><p>atmosfer, atau perubahan mineralogi akibat kebakaran, dalam kondisi tertentu mungkin </p><p>mempengaruhi sifat tanah. Persamaan 3.1. memperlihatkan asumsi bahwa terdapat </p><p>hubungan kausal (causal relationship) antara S dan faktor-faktor pembentuk tanah. </p></li><li><p>Universitas Gadjah Mada 10 </p><p>Jenny (1980) mendefinisi ulang faktor-faktor pembentuk tanah sebagai state variables dan </p><p>memasukkan sifat-sifat ekosistem, vegetasi dan hewan sebagai faktor yang dapat </p><p>mempengaruhi sifat-sifat tanah. Bahan induk dan relief menentukan kondisi awal (initial </p><p>state) dalam perkembangan tanah, iklim dan organisme menentukan percepatan </p><p>berlangsungnya reaksi kimia dan biologis di dalam tanah, dan waktu menentukan masa </p><p>keberlangsungan dari reaksi di atas. </p><p>Pemakaian persamaan 3.1 dapat disederhanakan apabila perubahan sifat tanah S hanya </p><p>terkait pada satu variabel pengendali, misalnya iklim (climate) sedangkan yang lain tetap </p><p>(constant) atau mendekati tetap. Dalam keadaan semacam ini hubungan antara faktor </p><p>pembentuk tanah dengan sifat tanah disebut juga climofunction digambarkan dalam </p><p>persamaan: </p><p>S = f(Cl)o, r, p, t .(3.2) </p><p>Dan deretan tanah yang terbentuk disebut Climosequence. Dengan prinsip yang sama </p><p>dikenal Biosequence, Toposequence, Lithosequence, dan Chronosequence. </p><p>Istilah toposequence setara dengan konsep catena dari Milne (1935). </p><p>3.1) Iklim </p><p>Iklim mencakup iklim lokal (iklim mikro) dan iklim global (iklim makro). Komponen </p><p>utama iklim dalam hubungannya dengan pembentukan tanah adalah lengas dan temperatur. </p><p>3.1.1) Lengas tanah tergantung beberapa faktor: </p><p> Pola dan intensitas curah hujan </p><p> Keragaman musiman </p><p> Kecepatan transpirasi dan evaporasi </p><p> Kemiringan lereng </p><p> Aspek lereng </p><p> Kedalaman jeluk mempan (effective depth) </p><p> Tekstur tanah/permeabiitas bahan induk </p><p>Cara untuk menentukan rezim lengas tanah adalah dengan perhitungan neraca air (water </p><p>balance). Perhitungan ini didasarkan pada pengukuran distribusi hujan, perhitungan </p><p>evapotranspirasi potensial, dan penilaian aliran permukaan (surface runoff dan infiltrasi. </p><p>Persamaan neraca lengas adalah sbb: </p></li><li><p>Universitas Gadjah Mada 11 </p><p>Inflow = Outflow /- cadangan di dalam sistem (3.1.1) </p><p>P = ET + SR + I + / - S </p><p>Dimana P curah hujan (mm) </p><p>ET evapotranspirasi (mm) </p><p>SR aliran permukaan (runoff) (mm) </p><p>I infiltrasi (mm) </p><p>S cadangan lengas tanah (mm) </p><p>Evaporasi potensial dapat dihitung dengan persamaan empiris (e.g. Thornwaite) atau </p><p>dengan persamaan Penmann-Monteith. Persamaan empiris Thorriwaite menghitung </p><p>evaporasi potensial tanpa memperhitungkan temperatur udara. Persamaan Penmann-</p><p>Monteith yang merupakan persamaan penghitungan evaporasi potensial terbaik saat ini, </p><p>memungkinkan penghitungan evapotranspirasi dari data meteorologi. Infiltrasi dan runoff </p><p>dapat dihitung dengan persamaan empiris seperti Metode Nomor Kurve (Curve Number </p><p>Method)(Soil Conservation Service, 1985). Metode ini menghitung infiltrasi dan aliran </p><p>permukaan menggunakan data penggunaan lahan dan hidrologi. Terdapat banyak </p><p>persamaan yang agak rumit seperti SWAT (Soil and Water Assessment Tool)(Arnold et al., </p><p>1993), WEPP (Water Erosion Prediction Project)(USDA-ARS, 1995), atau OPUS (Smith, </p><p>1992), yang menghitung infiltrasi, surface-runoff dan lengas tanah. </p><p>Bentuk utama topografi, yaitu kemiringan dan aspek lereng mempunyai pengaruh besar </p><p>pada kelengasan tanah. Hal ini pertama kali diungkapkan oleh Beven et al., (1979) dalam </p><p>bentuk indeks topografi (CTI~Compound Topographic Index) atau indeks kebasahan </p><p>(Wetness Index). Persamaan-persamaan ini menggambarkan pengaruh topografi </p><p>(kemiringan dan aspek lereng) terhadap lokasi dan luasan area akumulasi air di dalam </p><p>tanah. Indeks kebasahan dihitung sbb: </p><p>WT = ln(A/tan b) . (3.1.2) </p><p>dimana wT indeks kebasahan (wetness index) </p><p>A luas daerah tangkapan </p><p>b sudut kemiringan </p><p>Secara hidrologi, daerah tangkapan (A) adalah ukuran aliran permukaan (surface runoff) </p><p>pada suatu titik tertentu pada bentang lahan, dan merupakan gabungan pengaruh lereng </p><p>atasan dan pertemuan (convergence) daerah tangkapan dan pencaran (divergence) aliran. </p><p>Indeks kebasahan mencerminkan kecenderungan air untuk terakumulasi pada suatu titik </p><p>tertentu pada suatu daerah tangkapan (catchment area ~ A) dan juga sekaligus menunjukan </p><p>kecenderungan daya grafitasi untuk memindahkan air ke lereng bawahan (dinyatakan </p></li><li><p>Universitas Gadjah Mada 12 </p><p>sebagai tan B. Untuk memperoleh informasi tentang kelengasan tanah Geographic </p><p>Information System (GIS) dapat digunakan untuk menghitung indeks kebasahan atas dasar </p><p>data Digital Elevation Model (DEM). Lebih lanjut, indeks kebasahan dapat digunakan untuk </p><p>mengetahui zona jenuh (zone of saturation) pada studi area dan dengan menggunakan </p><p>batas ambang indeks kebasahan maka aliran jenuh dapat ditentukan. </p><p>Kedalaman profil tanah juga mempengaruhi kandungan lengas tanah, Profil tanah yang </p><p>dalam (tebal) akan mampu menyimpan air dalam jumlah besar, makin tipis profil makin </p><p>berkurang kemampuan tanah untuk menyimpan air. </p><p>Tekstur tanah juga mempengaruhi kemampuan tanah untuk menyimpan lengas. Tanah </p><p>dengan tekstur pasiran, debuan dan lempungan biasanya mempunyai kandungan lengas </p><p>rendah, sedang dan tinggi. Hal ini disebabkan perbedaan dalam hal sebaran pori pada </p><p>tanah-tanah tersebut. Tanah pasiran mempunyai pori makro ( &gt; 10 mikrometer), tanah </p><p>debuan dirajai pori sedang ( 0.2-10 mikrometer), dan tanah lempungan dirajai oleh pori </p><p>mikro (&lt; 0.2 mikrometer). </p><p>Istilah lengas tanah mengacu pada keberadaan atau ketiadaan salah satu air tanah atau </p><p>lengas yang terdapat pada tekanan kurang dari 1500 kPa, di dalam tanah atau pada horizon </p><p>tertentu. Lengas tanah yang tertahan pada tekanan 1500 kPa atau lebih tidak cukup untuk </p><p>mendukung tanaman kebanyakan tanaman agar tetap hidup. </p><p>Kelas-kelas lengas tanah yang ditakrifkan dalam Taksonomi Tanah terdapat dalam Tabel </p><p>3.1. </p><p>Tabel 3.1. Klasifikasi lengas tanah </p><p>Rezim Lengas </p><p>Tanah Karakteristik </p><p>Dry (Kering) Kandungan lengas tanah kurang dari jumlah yang tersedia pada </p><p>tekanan 15 atmosfer (1500 kPa ~ titik layu permanen (permanent </p><p>wilting point) dalam kebanyakan tahun (6 dari 10 tahun) </p><p>Xeric Terdapat pada tanah di daerah sedang (temperate areas) yang </p><p>mempunyai muslin dingin lembab dan musim panas kering </p><p>(misalnya daerah iklim mediterranean) </p><p>Aridic/Torric Tanah kering lebih dari setengah waktu dalam satu tahun (zone </p><p>iklim arid) </p><p>Perudic Dalam kebanyakan tahun curah hujan bulanan melebihi </p></li><li><p>Universitas Gadjah Mada 13 </p><p>evapotranspirasi bulanan (pada tahun yang sama) </p><p>Udic Pada kebanyakan tahun, tanah tidak kering lebih dari 90 hari </p><p>berturutan </p><p>Ustic Dalam kebanyakan tahun, tanah kering selama 90 hari berturutan </p><p>dan lembab pada salah satu bagian tanah selama setengah hari </p><p>dengan suhu tanah di atas 5C (e.g. selama musim tanam) </p><p>Aquic Tanah cukup jenuh, terdapat kondisi tereduksi. Biasanya </p><p>mempunyai chroma rendah, berbecak atau terdapat gley pada </p><p>horizon bawahan </p><p>Bilamana kandungan lengas tanah tinggi, sebagaimana pada daerah iklim humid, akan </p><p>timbul gerakan lengas kebawah (downward movement) pada kebanyakan tahun yang </p><p>menyebabkan pelindian (leaching) garam-garam terlarutkan tinggi. Pada kondisi ekstrim </p><p>garam-garam terlindi ini dapat keluar dari solum dan terjadi translokasi zarah dari horizon-</p><p>horizon atasan ke horizon bawahan. Pada daerah arid terdapat gerakan lengas ke atas </p><p>(upward movement) disebabkan percepatan evapotranspirasi tinggi yang menyebabkan </p><p>gerakan keatas dari garam-garam terlarutkan. Akumulasi dari garam-garam ini dapat </p><p>tersementasi membentuk padas (pan) yang tak tertembuskan oleh akar dan sangat </p><p>menurunkan infiltrasi. </p><p>3.1.2. Temperatur </p><p>Temperatur beragam tergantung lintang dan ketinggian tempat, dan besarnya </p><p>penyerapan serta pemantulan radiasi matahari oleh atmosfer. Radiasi matahari (solar </p><p>radiation) meningkat sejalan dengan ketinggian tempat, bervariasi musiman, dan </p><p>dipengaruhi oleh awan serta gejala atmosfer lain (misalnya pencemaran udara). Serapan </p><p>radiasi matahari pada permukaan tanah dipengaruhi banyak faktor seperti warna tanah dan </p><p>vegetasi penutup. Secara umum makin gelap warna tanah makin banyak radiasi diserap. </p><p>Pengaruh tanaman penutup terhadap serapan radiasi matahari beragam tergantung </p><p>kerapatan, tinggi dan warna vegetasi penutup. Serapan radiasi matahari berbeda pada </p><p>vegetasi hutan dan lahan olahan (tanaman semusim). Permukaan tanah yang berwarna </p><p>cerah atau keputihan cenderung untuk memantulkan radiasi matahani lebih tinggi. </p><p>Suhu mempengaruhi kecepatan pelapukan dan sintesis mineral, dan proses biologis serta </p><p>dekomposisi. Pelapukan akan semakin kuat dengan meningkatnya temperatur, itulah </p><p>sebabnya pelapukan di daerah tropis lebih kuat dibandingkan dengan daerah sub-tropis. </p><p>Temperatur juga mempengaruhi tingkat pembekuan dan pencairan (pelapukan fisik) di </p><p>daerah dingin. Proses biologis meningkat dengan meningkatnya temperatur. Kecepatan </p></li><li><p>Universitas Gadjah Mada 14 </p><p>reaksi lebih kurang dua kali lipat untuk setiap kenaikan temperatur 10 C. Meskipun demikian </p><p>reaksi-reaksi dengan katalis enzim cukup peka terhadap temperatur yang tinggi dan </p><p>biasanya optimum pada suhu antara 30-35 C. </p><p>Mulai zaman Dokuchaev (1870), banyak pakar pedologi di Eropa dan Amerika Utara </p><p>beranggapan bahwa iklim paling dominan dalam pembentukan tanah. Hubungan antara </p><p>zona iklim dengan sebaran luas tanah-tanah serupa (sangat mirip) yang tersebar dari timur </p><p>ke barat Rusia mengilhami konsep zonal tanah. Tanah zonal adalah tanah dimana faktor </p><p>iklim, mempengaruhi tanah sedemikian kuat sehingga menihilkan pengaruh dari faktor-faktor </p><p>yang lain. Tanah intrazonal adalah tanah dimana terdapat kelainan lokal dari relief, bahan </p><p>induk, atau vegetasi yang cukup kuat untuk memodifikasi pengaruh iklim regional. Tanah </p><p>azonal adalah tanah yang belum matang, diferensiasi profil sangat terbatas karena salah </p><p>satu, sangat muda atau terdapat salah satu faktor lingkungan menghambat perkembangan </p><p>tanah. Di Amerika Serikat konsep zonal digunakan dalam menyusun klasifikasi tanah yang </p><p>dipublikasikan dalam USDA Yearbook of Agriculture (Baldwin et al, 1938). </p><p> Konsep zonalitas tanah tidak terlalu bermanfaat apabila diaplikasikan pada tanah-tanah </p><p>subtropik dan tropik. Di wilayah ini terdapat tanah-tanah yang umumnya jauh lebih tua </p><p>dibandingkan dengan tanah-tanah di Eropa, dan sebagai konsekwensinya tanah-tanah ini </p><p>telah mengalami beberapa tahapan erosi dan deposisi yang terkait dengan perubahan iklim, </p><p>umur tanah dan kedudukan topografi dalam lingkungan bentang darat tertentu. Konsep </p><p>tanah zonal juga tidak terlalu bermakna untuk daerah-daerah seperti Skandinavia atau </p></li><li><p>Universitas Gadjah Mada 15 </p><p>bagian utara Amerika Serikat dimana bahan induk dari tanah yang ada sekarang sangat </p><p>muda dan relief berperan sangat kuat dalam proses pembentukan tanah. </p><p> Apabila rezim temperatur mempunyai imbuhan iso, perbedaan rata-rata temperatur tanah </p><p>pada musim dan musini dingin kurang dari 5 C pada jeluk (kedalaman dari permukaan) 50 </p><p>cm. </p><p> 3.2. Organisme </p><p>Tanah dan makhluk di atas dan di dalam tanah membentuk suatu ekosistem khusus. </p><p>Komponen aktif dari suatu ekosistem adalah vegetasi, hewan termasuk jasad renik, dan </p><p>manusia. </p><p> Vegetasi </p><p>Spesies tumbuhan yang membentuk koloni pertama pada batuan terlapuk sangat </p><p>ditentukan oleh iklim dan bahan induk tetapi pada gilirannya akan sangat menentukan tanah </p></li><li><p>Universitas Gadjah Mada 16 </p><p>yang terbentuk. Sebagai contoh dibagian Barat-Tengah USA vegetasi hutan lebth </p><p>mendorong percepatan pembentukan tanah dibandingkan dengan vegetasi padang rumput </p><p>pada bahan induk yang sama dan iklim yang serupa. Perbedaan komposisi kimiawi dari air </p><p>tetesan daun dapat merupakan sebagian sebab dari perbedaan kecepatan pembentukan </p><p>tanah. Sebagai contoh seresah masam dari pinus mendorong pembentukan tanah masam </p><p>dengan struktur lemah, dimana seresah pohon berdaun lebar mendorong terbentuknya </p><p>tanah-tanah dengan struktur yang baik (well-structured soils). </p><p> Meso- / Makrofauna </p><p>Cacing tanah adalah salah satu yang sangat penting dari hewan pembentuk tanah di </p><p>daerah sedang (temperate), didukung oleh berbagai anthropoda kecil serta hewan hewan </p><p>penggerek lainnya (e.g. kelinci). Cacing tanah juga penting di daerah tropis tetapi pada </p><p>umumnya rayap, semut dan kutu lebih berperan dalam proses pembentukan tanah terutama </p><p>di daerah subhumiud sampai semiarid-savanna di Afrika dan Asia. </p><p> Mikroorganisme </p><p>Bahan organik tanah dikolonisasi oleh berbagai jenis organisme tanah, yang </p><p>terpenting adalah mikroorganisme yang memperoleh energi untuk pertumbuhan dan </p><p>perombakan/dekomposisi molekul organik. Selama dekomposisi unsur-unsur essensial </p><p>diubah dari kombinasi organik menjadi bentuk inorganik sederhana (mineralisasi). </p><p>Kebanyakan mikroorganisme terkonsentrasi pada 15-25 cm lapisan teratas karena substrat </p><p>C paling banyak tersedia pada jeluk tersebut. Jenis-jenis mikroorganisme tanah terdiri atas </p><p>bakteria, actinomycetes, fungi, algae, dan protozoa. </p><p> Manusia </p><p>Manusia mempengaruhi proses pembentukan tanah melalui pengaruhnya terhadap </p><p>vegetasi alami i.g. praktek pertanian, urban dan pengembangan industri. Penggunaan </p><p>peralatan mesin-mesin berat mengakibatkan pemampatan tanah dan menurunkan infiltrasi </p><p>air ke dalam tanah, yang lebih lanjut meningkatkan aliran permukaan (surface-runoff) dan </p><p>erosi. Penggunaan lahan dan pengelolaan spesifik lokasi (e.g. pemakaian pupuk, </p><p>pengapuran) juga mempengaruhi proses perkembangan tanah. </p><p>3.3. Relief (timbulan) </p><p>Gejala topografi utama mudah diketahui di lapangan (e.g. pegunungan, lembah, </p><p>perbukitan, dataran banjir). Bentuk topografi (topographic attribute) misalnya lereng, aspek, </p><p>daerah tangkapan khusus (specific catchment area) penting dalam pedologi </p></li><li><p>Universitas Gadjah Mada 17 </p><p>Topographic </p><p>attnbute Definition Hydrologic significance </p><p>Altitude Elevation climate, vegetation type, </p><p>potential energy </p><p>Slope Gradient overland and subsurface flow, </p><p>velocity and runoff rate </p><p>Aspect Slope azimuth solar rad...</p></li></ul>