Makhluk hidup di dunia ini tak kan bisa lepas dari peranan tanah. Khusunya manusia,

pasti akan membutuhkan tanah, yang secara umum dapat digunakan sebagai tempat tinggal,

begitupun juga makhluk hidup yang lain yang berpijak di atas daratan berupa tanah.

Berdasarkan pendekatan Geologi, tanah memiliki definisi yaitu lapisan permukaan bumi

yang berasal dari bebatuan yang telah mengalami serangkaian pelapukan oleh gaya-gaya alam,

sehingga membentuk regolit (lapisan partikel halus). Artinya dalam definisi tersebut hanya

melihat tanah secara umum sama seperti pengertian tanah dengan pendekatan Pedologi yaitu

bahan padat (mineral atau organik) yang terletak dipermukaan bumi, yang telah dan sedang serta

terus mengalami perubahan yang dipengaruhi oleh faktor-faktor: Bahan Induk, Iklim,

Organisme, Topografi, dan Waktu. Pendekatan Pedologi adalah pendekatan Ilmu Tanah sebagai

Ilmu Pengetahuan Alam Murni, apa adanya, dan tidak mengaitkan dengan kepentingan tertentu.

Kajian pendekatan Pedologi meliputi: Fisika Tanah, Kimia Tanah, Biologi tanah, Morfologi

Tanah, Klasifikasi Tanah, Survei dan Pemetaan Tanah, Analisis Bentang Lahan, dan Ilmu Ukur

Tanah.

Namun, jika dilihat dari kacamata mahasiswa pertanian tentunya tanah memiliki peran

khusus sebagai media tumbuh tanaman, yaitu dengan pendekatan Edapologi. Dalam pendekatan

Edapologi tersebut dikhususkan peranan tanah sebagai media tumbuh tanaman, jadi bagaimana

mengolah tanah secara baik dan benar agar dapat menghasilkan produktivitas tanaman yang

tinggi serta keadaan tanah yang selalu subur, baik dengan pemberian pupuk, bahan organik, dan

sebagainya. Kajian ini meliputi: Kesuburan Tanah, Konservasi Tanah dan Air, Agrohidrologi,

Pupuk dan Pemupukan, Ekologi Tanah, dan Bioteknologi Tanah.

Berdasarkan pengertian tanah secara menyeluruh, tanah memiliki definisi sebagai berikut

: Tanah adalah lapisan permukaan bumi yang secara fisik berfungsi sebagai tempat tumbuh &

berkembangnya perakaran penopang tegak tumbuhnya tanaman dan menyuplai kebutuhan air

dan udara; secara kimiawi berfungsi sebagai gudang dan penyuplai hara atau nutrisi (senyawa

organik dan anorganik sederhana dan unsur-unsur esensial seperti: N, P, K, Ca, Mg, S, Cu, Zn,

Fe, Mn, B, Cl); dan secara biologi berfungsi sebagai habitat biota (organisme) yang

berpartisipasi aktif dalam penyediaan hara tersebut dan zat-zat aditif (pemacu tumbuh, proteksi)

bagi tanaman, yang ketiganya secara integral mampu menunjang produktivitas tanah untuk

menghasilkan biomass dan produksi baik tanaman pangan, tanaman obat-obatan, industri

perkebunan, maupun kehutanan.

Tanah memiliki sifat dan karakteristik yang berbeda-beda, misalnya yang berwarna

merah, hitam, kelabu, ada yang bertekstur pasir, debu, liat dan sebagainya. Dan untuk

membedakan sifat tanah tersebut dilakukan klasifikasi tanah, yaitu usaha untuk membeda-

bedakan tanah berdasar atas sifat-sifat yang dimilikinya. Hal ini sangat penting karena tanah-

tanah dengan sifat yang berbeda memerlukan perlakuan (pengelolaan) yang berbeda pula. Untuk

mengetahui secara jelas karakteristik tanah baik secara umum maupun khusus maka disusunlah

makalah ini. Dan untuk karakteristik tanah secara khusus saya mengambil klasifikasi tanah dari

jenis tanah Alfisol untuk dianalisa.

2. SIFAT DAN KARAKTERISTIK TANAH

Tanah sebagai Media Tumbuh Tanaman memiliki sifat dan karakteristik yang dapat

dilihat dari sifat fisik, kimiawi , maupun biologisnya dimana ketiganya berintegrasi dan saling

mempengaruhi satu sama lain dalam pertumbuhan suatu tanaman. Berikut ini penjabaran

masing-masing sifat dan karakteristik tanah baik dari sifat fisika, kimiawi, maupun biologinya.

1. Sifat Fisika Tanah

a. Tekstur

Tekstur tanah menunjukkan komposisi partikel penyusun tanah (separate) yang

dinyatakan sebagai perbandingan proporsi (%) relative antara fraksi pasir (sand),

debu (silt), dan liat (clay).

Berikut ini merupakan Tabel Klasifikasi Ukuran Partikel :

Sumber Soil separates

Kerikil pasir debu liat

USDA > 2mm 2 mm–50 m 50 m-2 m < 2m

ISSS > 2mm 2 mm-20 m 20 m-2 m < 2m

USPRA > 2mm 2 mm-50 m 50 m-5 m < 5m

BSI, MIT, DIN > 2mm 2 mm-60 m 60 m-2 m < 2m

Berdasarkan kelas teksturnya maka tanah digolongkan menjadi :

1) Tanah bertekstur kasar atau tanah berpasir berarti tanah yang mengandung

minimal 70% pasir atau bertekstur pasir atau pasir berlempung.

2) Tanah bertekstur halus atau tanah berliat berarti tanah yang mengandung minimal

37,5% liat atau bertekstur liat, liat berdebu atau liat berpasir (3 macam)

3) Tanah bertekstur sedang atau tanah berlempung, terdiri dari :

(a) tanah bertekstur sedang tetapi agak kasar meliputi tanah yang bertekstur

lempung berpasir (Sandy Loam) atau lempung berpasir halus (2 macam)

(b) tanah bertekstur sedang meliputi yang bertekstur lempung berpasir sangat

halus, lempung (Loam), lempung berdebu (Silty Loam) atau debu (Silt) (4

macam)

(c) tanah bertekstur sedang tetapi agak halus mencakup lempung liat (Clay

Loam) atau lempung liat berdebu (Sandy-silt Loam) (3 macam)

Tanah yang didominasi pasir akan banyak mempunyai pori-pori makro (besar)

(disebut lebih poreus), tanah yang didominasi debu akan banyak mempunyai pori-

pori meso (sedang) (agak poreus), sedangkan yang didominasi liat akan banyak

mempunyai pori-pori mikro (kecil) atau tidak poreus.

Pada tanah jenis Alfisol memiliki tekstur lempung liat berpasir hingga liat,

dan fraksinya halus, maka terbentuk tanah liat (tanah lempung berat), yang mudah padat-

kompak.

b. Struktur

Merupakan gumpalan tanah yang berasal dari partikel-partikel tanah yang saling

merekat satu sama lain karena adanya perekat misalnya eksudat akar, hifa jamur,

lempung, humus, dll.

Ikatan partikel tanah berwujud sebagai agregat tanah yang membentuk dirinya, yang

mempunyai bentuk, ukuran, dan kemantapan (ketahanan) yang berbeda-beda.

Pengamatan struktur tanah di lapangan (SSS, 1975) terdiri dari :

1. Pengamatan bentuk dan susunan agregat tanah tipe struktur (lempeng, tiang,

gumpal, remah, granuler, butir tunggal, pejal)

2. Besarnya agregat klas struktur (sangat halus, halus, sedang, kasa, sangat kasar)

3. Kuat lemahnya bentuk agregat derajad struktur (tidak beragregat, lemah,

sedang, kuat)

Pada tanah jenis Alfisol memiliki struktur butir hingga tiang dan kemantapan agregatnya

kuat.

c. Konsistensi

Adalah derajad kohesi dan adhesi antara partikel-partikel tanah dan ketahanan massa

tanah terhadap perubahan bentuk oleh tekanan dan berbagai kekuatan yang

mempengaruhi bentuk tanah

Konsistensi ditentukan oleh tekstur tanah dan struktur tanah

Cara penentuan konsistensi tanah yaitu :

(1) lapangan : memijit tanah dalam kondisi kering, lembab dan basah (2)

laboratorium : Angka-angka Atterberg

Penentuan di lapangan :

Kondisi kering : kekerasan (lepas, lunak, keras)

Kondisi lembab keteguhan (lepas, gembur, teguh)

Kondisi basah : kelekatan dan plastisitas

Penentuan di laboratorium : menentukan Batas Cair (BC), Batas Lekat (BL), Batas

Gulung (BG) dan Batas Berubah Warna (BBW)

Batas Cair : kadar air yang dapat ditahan oleh tanah

Batas Lekat adalah kadar air dimana tanah tidak melekat ke logam

Batas Berubah Warna adalah batas air dimana air sudah tidak dapat diserap oleh

akar tanaman karena terikat kuat oleh tanah

Pada tanah jenis Alfisol memiliki konsistensi yang teguh dalam kondisi lembab karena

dipengaruhi tekstur dominan liat yang membentuk agregat padat-kompak. Sedangkan

dilihat dari kondisi basah, tanah Alfisol memiliki konsistensi lekat dan plastis,

dipengaruhi pula oleh teksturnya yang dominan lempung liat berpasir hingga liat,

sehingga lekat di tangan dan mudah digulung serta dibentuk cincin.

d. Porositas

Porositas atau pori-pori tanah adalah bagian yang tidak terisi bahan padat tanah

(terisi oleh air dan udara).

Pori-pori tanah dapat dibedakan menjadi pori-pori kasar (makro pore) dan pori-pori

halus (micro pore). Tanah-tanah pasir mempunyai pori-pori kasar lebih banyak

daripada tanah liat.

Tanah dengan banyak pori-pori kasar (pasir) sulit menahan air sehingga tanaman

mudah kekeringan, tetapi sistem perakarannya dalam. Sedangkan untuk tanah-tanah

liat dapat menahan air dengan baik hanya saja sistem perakarannya lebih dangkal

dibandingkan tanah dominan pasir.

Porositas tanah dipengaruhi oleh :

1. Kandungan bahan organik

2. Struktur tanah

3. Tekstur tanah

Pada tanah jenis Alfisol memiliki tekstur yang dominan lempung hingga liat,

porositasnya rendah menyebabkan penetrasi akar dangkal karena tekstur lempung hingga

liat memiliki pori-pori mikro yang tidak poreus selain itu strukturnya padat-kompak sulit

ditembus akar untuk berpenetrasi.

e. Warna tanah

Secara langsung mempengaruhi penyerapan sinar matahari dan salah satu faktor

penentu suhu tanah.

Secara tidak langsung berhubungan dengan sifat-sifat tanah, misal informasi subsoil

drainase, kandungan bahan organik surface horizon, pembeda antar horison.

Diukur dengan menggunakan standar warna (Soil Munsell Color Chart)

Warna tanah dapat meliputi putih, merah, coklat, kelabu, kuning, dan hitam,

kadangkala dapat pula kebiruan atau kehijauan. Kebanyakan tanah mempunyai warna

yang tak murni tetapi campuran kelabu, coklat, dan bercak (rust), kerapkali 2-3 warna

terjadi dalam bentuk spot-spot, disebut karatan (mottling). Warna tanah disebabkan

oleh adanya bahan organik, dan atau status oksidasi senyawa besi dalam tanah.

Pada tanah jenis Alfisol memiliki warna coklat kemerahan hingga merah gelap. Menunjukkan bahwa tanah tersebut mengandung sedikit bahan organik tanah.

2. Sifat Kimia Tanah

a. Reaksi Tanah (pH Tanah)

Reaksi tanah menunjukkan sifat kemasaman atau alkalinitas tanah yang dinyatakan

dengan nilai pH. Nilai pH menunjukkan banyaknya konsentrasi ion hydrogen (H+) di

dalam tanah. Semakin tinggi kadar ion H+di dalam tanah, semakin masam tanah

tersebut. Hal ini berbanding terbalik dengan ion OH– di dalam tanah. Pada tanah

alkalis kandungan OH– lebih banyak dari H

+. Bila kandungan ion H

+ sama dengan

OH– maka tanah bereaksi netral yaitu mempunyai pH=7.

Pentingnya pH tanah adalah untuk :

1) Menentukan mudah tidaknya unsur-unsur hara diserap oleh tanaman

2) Menunjukkan kemungkinan adanya unsure-unsur beracun

3) Mempengaruhi perkembangan mikroorganisme

pH optimum untuk ketersediaan unsur hara tanah adalah sekitar 7,0 karena pada pH

ini semua unsur hara makro tersedia secara maksimum kecuali Mo, sehingga

kemungkinan terjadinya toksisitas unsur mikro tertekan.

b. Kapasitas Tukar Kation (KTK)

Kation adalah ion bermuatan positif seperti Ca2+

, Mg+,

, K+, Na

+, NH4

+, H

+, Al3

+, dan

sebagainya. Di dalam tanah kation-kation tersebut terlarut di dalam air tanah atau

dijerap oleh koloid-koloid tanah.

Banyaknya kation (dalam miliekivalen) yang dapat dijerap oleh tanah per satuan

berat tanah (biasanya per 100 gr) dinamakan Kapasitas Tukar Kation (KTK).

Kapasitas tukar kation dinyatakan dalam satuan kimia yaitu miliekivalen per 100 gr

(me/100 gr). Satu ekivalen adalah suatu jumlah yang secara kimia setara dengan 1 gr

hydrogen.

Kapasitas tukar kation merupakan sifat kimia yang sangat erat hubungannya dengan

kesuburan tanah. Tanah dengan KTK tinggi mampu menjerap dan menyediakan

unsure hara lebih baik daripada tanah dengan KTK rendah. Tanah dengan KTK tinggi

bila didominasi oleh kation basa, Ca, Mg, K, Na (kejenuhan basa tinggi) dapat

meningkatkan kesuburan tanah,. Karena unsure-unsur hara terdapat dalam kompleks

jerapan koloid maka unsure-unsur hara tersebut tidak mudah hilang tercuci oleh air.

c. Kapasitas Pertukaran Anion (KTA)

Proses pertukaran anion berperan penting dalam kaitannya dengan ketersediaan 3

anion hara makro yang diserap tanaman, yaitu nitrat, fosfat, dan sulfat, yang secara

alami dihasilkan dari dekomposisi bahan organic dan pelapukan mineral tanah.

Makin tinggi nilai KTA berarti makin tinggi daya jerap (fiksasi) tanah terhadap

anion, sehingga pemberian pupuk pelepas anion seperti TSP (H2PO4–), ammonium

nitrat (NO3–), dan ammonium sulfat (SO4

2-), makin tidak efisien karena makin tidak

tersedian bagi tanaman. Begitu juga akibatnya pada daya tolak terhadap kation-kation

juga makin tinggi, sehingga pemupukan pelepas kation sperti KCl (K+), kalsit (Ca

2+)

dan dolomite (Ca2+

dan Mg2+

) juga makin tidak efisien karena mudah tercuci/hilang

dari tanah.

d. Unsur-unsur Hara Esensial

Unsur-unsur hara esensial merupakan unsure hara yang diperlukan oleh tanaman dan

fungsinya dalam tanaman tidak dapat digantikan oleh unsur lain, sehingga bila tidak

terdapat dalam jumlah yang cukup di dalam tanah, tanaman tidak dapat tumbuh

optimal. Unsur-unsur hara ini dapat berasal dari udara, air, atau tanah. Jumlah unsur

hara esensial ada 17 yaitu :

Unsur makro : C, H, O, N, P, K, Ca, Mg, dan S

Unsur mikro : Fe, Mn, B, Mo, Cu, Zn, Cl, dan Co

Unsur hara makro adalah unsur hara yang diperlukan dalam jumlah banyak. Unsur

hara mikro adalah unsur hara yang diperlukan dalam jumlah yang sedikit.

Sifat kimia tanah pada jenis tanah Alfisol secara keseluruhan yaitu cenderung memiliki

pH basa, dan tingkat kejenuhan basa yang tinggi di seluruh profil tanah. P-tersedia dari

sangat rendah hingga sedang, K-dd dari rendah hingga tinggi, Ca-dd dari sedang hingga

sangat tinggi, Mg-dd dari sedang hingga tinggi, KTK dari sedang hingga sangat tinggi

dan unsur mikro (Fe dan Zn) yang tinggi.

3. Sifat biologi tanah

a. Fauna Tanah

Dibedakan menjadi makrofauna dan mikrofauna

1) Makrofauna

Hewan-hewan besar (makrofauna) penghuni tanah dapat dibedakan menjadi :

(a) hewan-hewan besar pelubang tanah, misalnya tikus, kelinci yang lebih sering

merugikan karena memakan dan menghancurkan tanaman, (b) cacing tanah,

berfungsi mengaduk dan mencampur tanah dan memperbaiki tata udara tanah

sehingga infiltrasi menjadi lebih baik, dan lebih mudah ditembus akar, (c) arthropoda

dan moluska, membantu memperbaiki tata udara tanah dengan membuat lubang-

lubang kecil pada tanah tersebut.

2) Mikrofauna

Hewan-hewan mikrofauna dalam tanah yang terpenting adalah protozoa dan

nematoda.

Protozoa berperan dalam menghambat daur ulang (recycling) unsure-unsur

hara, ataupun menghambat berbagai proses dalam tanah yang melibatkan bakteri.

Nematoda berdasarkan jenis makanannya dibedakan menjadi : (a)

omnivorous, memakan sisa-sisa bahan organic, (b) predaceous, memakan hewan-

hewan tanah, (c) parasitic, merusak akar tanaman.

b. Flora Tanah

Dibedakan menjadi makroflora dan mikroflora

1) Makroflora

Tanaman-tanaman tinggi merupakan makroflora sebagai produsen primer

bahan organic dan penyimpanan energy surya. Akar-akar tanaman meningkatkan

agregasi tanah, dank arena akar menembus ke lapisan tanah yang dalam maka bila

membusuk menjadi sumber humus tidak hanya dilapisan atas tetapi juga dilapisan

yang lebih dalam.

2) Mikroflora

Mikroflora dalam tanah sangat beraneka ragam. Bakteri, fungi, actinomycetes,

dan algae dapat ditemukan pada setiap contoh tanah. Bakteri, fungi, dan

actinomycetes membantu pembentukan struktur tanah yang mantap karena tumbuhan

mikro ini dapat mengeluarkan (sekresi) zat perekat yang tidak mudah larut dalam air.

Dalam hal pembentukan struktur tanah ini, fungi dan actinomycetes jauh lebih efisien

(lebih 17 kali lebih efisien) daripada bakteri, tetapi bakteri mempunyai fungsi lain

yang lebih penting.

Bakteri autotroph bermanfaat bagi manusia mempengaruhi sifat-

sifat tanah sehubungan dengan cara bakteri tersebut untuk mendapatkan energy.

Bakteri autotroph dalam tanah terpenting adalah bakteri nitrifikasi yang dapat

mengoksidasi ammonia nitrit (oleh nitrosomonas) dan nitrit nitrat

(oleh nitrobacter).

Sifat biologi tanah pada jenis tanah Alfisol secara keseluruhan yaitu memiliki kehidupan

organisme tanah yang rendah, baik fauna tanah maupun flora tanah, karena jenis tanah

Alfisol memiliki BOT yang rendah padahal BOT adalah makanan organisme tanah,

khusunya cacing tanah. Sehingga, akibat keberadaan BOT tersebut mempengaruhi pula

keberadaan organisme dalam tanah yang banyak membawa pengaruh pada kesuburan

tanah itu sendiri.

3. FUNGSI DAN PERANAN TANAH

Beberapa fungsi Tanah sebagai media tumbuh, yaitu :

1. Tempat tumbuh dan berkembangnya perakaran

2. Penyedia kebutuhan primer tanaman (air, udara, dan unsur-unsur hara)

3. Penyedia kebutuhan sekunder tanaman (zat-zat pemacu tumbuh: hormon, vitamin, dan asam-

asam organik; antibiotik dan toksin anti hama; enzim yang dapat meningkatkan kesediaan

hara)

4. Sebagai habitat biota tanah, baik yang berdampak positif karena terlibat langsung atau tak

langsung dalam penyediaan kebutuhan primer dan sekunder tanaman tersebut, maupun yang

berdampak negatif karena merupakan hama & penyakit tanaman.

Dua fungsi tanah yang utama yaitu :

1. Sebagai sumber unsur hara bagi tumbuhan

2. Sebagai matriks tempat akar tumbuhan berjangkar dan air tanah tersimpan

Kedua fungsi tersebut dapat menurun atau hilang, hilang atau menurunnya fungsi tanah ini yang

biasa disebut kerusakan tanah atau degradasi tanah. Hilangnya fungsi tanah sebagai sumber

unsur hara bagi tumbuhan dapat terus menerus diperbaharui dengan pemupukan. Tetapi

hilangnya fungsi tanah sebagai tempat berjangkarnya perakaran dan menyimpan air tanah tidak

mudah diperbaharui karena diperlukan waktu yang lama untuk pembentukan tanah.

Dua Pemahaman Penting tentang Tanah :

1. Tanah sebagai tempat tumbuh dan penyedia kebutuhan tanaman,

2. Tanah juga berfungsi sebagai pelindung tanaman dari serangan hama

& penyakit dan dampak negatif pestisida maupun limbah industri yang

berbahaya.

Peranan tanah pada tanah jenis Alfisol secara potensil dapat dimanfaatkan untuk lahan

pertanian, namun terdapat beberapa permasalahan seperti rendahnya kandungan bahan

organik, fosfor dan kalium

4. PENGELOLAAN ATAU PENGOLAHANNYA

Yang dimasud dengan pengolahan tanah adalah suatu usaha manusia untuk merubah

sifat-sifat yang dimiliki oleh tanah sesuai dengan kebutuhan yang dikehendaki oleh manusia.

Untuk menciptakan sifat olah yang baik, dan sifat ini mencerminkan keadaan fisik tanah yang

sesuai untuk pertumbuhan tanaman.

Adapun tujuan pengolahan tanah adalah untuk menciptakan kondisi fisik; khemis dan

biologis tanah yang lebih baik sampai kedalaman tertentu agar sesuai untuk pertumbuhan

tanaman; membunuh gulma dan tanaman yang tidak diinginkan; menempatkan seresah atau sisa-

sisa tanaman pada tempat yang sesuai agar dekomposisi dapat berjalan dengan baik; menurunkan

laju erosi; meratakan tanah untuk memudahkan pekerjaan di lapangan; mempersatukan pupuk

dengan tanah; serta mempersiapkan tanah untuk mempermudah dalam pengaturan air.

Cara pengolahan tanah sangat mempengaruhi struktur tanah alami yang baik yang

terbentuk karena penetrasi akar atau fauna tauna, apabila pengolahan tanah terlalu intensif maka

struktur tanah akan rusak. Kebiasaan petani yang mengolah tanah secara berlebihan dimana

tanah diolah sampai bersih permukaannya merupakan salah satu contoh pengolahan yang keliru

karena kondisi seperti ini mengakibatkan surface sealing yaitu butir tanah terdispersi oleh butir

hujan , menyumbat pori-pori tanah sehingga terbentuk surface crusting. Untuk mengatasi

pengaruh buruk pengolahan tanah, maka dianjurkan beberapa cara pengolahan tanah konservasi

yang dapat memperkecil terjadinya erosi.

Pada tanah jenis Alfisol yang memiliki tekstur lempung liat berpasir hingga liat, cara

pengolahannya yaitu dengan mencangkul tanah terlebih dahulu sebelum ditanami, gunanya

untuk menggemburkan tanah, dan mengubah struktur tiang yang keras menjadi remah/granuler,

dan mengubah kemantapan agregatnya agar tidak terlalu keras, dan tanah tidak mengalami

kompaksi, apabila tanah mengalami kompaksi maka air lebih sukar menyerap ke bagian tanah di

dalamnya, dan itu tidak baik bagi pertumbuhan tanaman. Agregat-agregat yang mantap dengan

ruang pori yang yang cukup akan menjamin penyebaran udara dan air dalam tubuh tanah secara

optimal, yaitu keadaan yang sangat diperlukan bagi pertumbuhan dan perkembangan tanaman.

Untuk pengelolaaan tanah Alfisol sehubungan dengan C-Organik atau BOT-nya yang

rendah dapat dilakukan dengan cara mengembalikan sisa-sisa tanaman, pupuk kandang, pupuk

hijau, dan memberikan pupuk anorganis sesuai dengan yang diperlukan. Dengan menjamin

tanah tetap cukup mengandung bahan-bahan organik dan zat-zat mineral maka kegiatan

organisme dalam tanah pun tetap terjaga, dimana berbagai organisme tersebut sangat berperan

dalam kesuburan tanah. Untuk menjamin tetapnya cukup bahan-bahan organik dan zat mineral

dalam tanah karena kandungan bahan-bahan tersebut akan makin berkurang sehubungan dengan

keperluan pertumbuhan dan perkembangan tanaman serta terangkutnya bahan-bahan itu keluar

dari tanah semasa panenan dilakukan.

Untuk permasalahan pH tanah Alfisol yang terlalu basa dapat dilakukan dengan

pemberian bahan organik pula, karena bahan organik pun dapat menetralkan tanah dari yang

tadinya basa menjadi netral kembali. Karena tanah yang netral merupakan tanah yang bagus

kualitasnya.

Beberapa cara/usaha lain dalam pengolahan/pengelolaan tanah baik secara umum

maupun pada jenis tanah Alfisol yaitu sebagai berikut :

Menjamin tanah cukup mengandung air melalui pengairan yang baik serta menjamin tidak

mudahnya kehilangan air sebagai akibat penguapan

Melakukan pergiliran tanaman dengan tanaman pupuk hijau

Menerapkan sistem pengolahan minimal

Menghindarkan tanah agar tidak mudah diserang erosi

Mempertahankan permukaan tanah agar tanah cerul atau tertutup umtuk menghindarkan

penguapan

5. KESIMPULAN

Tanah adalah lapisan permukaan bumi yang secara fisik berfungsi sebagai tempat tumbuh

& berkembangnya perakaran penopang tegak tumbuhnya tanaman dan menyuplai

kebutuhan air dan udara; secara kimiawi berfungsi sebagai gudang dan penyuplai hara

atau nutrisi (senyawa organik dan anorganik sederhana dan unsur-unsur esensial seperti:

N, P, K, Ca, Mg, S, Cu, Zn, Fe, Mn, B, Cl); dan secara biologi berfungsi sebagai habitat

biota (organisme) yang berpartisipasi aktif dalam penyediaan hara tersebut dan zat-zat

aditif (pemacu tumbuh, proteksi) bagi tanaman, yang ketiganya secara integral mampu

menunjang produktivitas tanah untuk menghasilkan biomass dan produksi baik tanaman

pangan, tanaman obat-obatan, industri perkebunan, maupun kehutanan.

Tanah memiliki sifat dan karakteristik yang dapat dilihat dari sifat fisik, kimiawi , maupun

biologisnya.

Adapun sifat fisika tanah yaitu :

1. Tekstur

2. Struktur

3. Konsistensi

4. Porositas

5. Warna tanah

Adapun sifat kimia tanah yaitu :

1. Reasksi Tanah (pH Tanah)

2. Kapasitas Tukar Kation (KTK)

3. Kapasitas Pertukaran Anion (KTA)

4. Unsur-unsur Hara Esensial

Adapun sifat biologi tanah yaitu :

1. Fauna tanah, terdiri dari makrofauna dan mikrofauna

2. Flora tanah, terdiri dari ,makroflora dan mikroflora

Fungsi tanah yaitu :

1. Tempat tumbuh dan berkembangnya perakaran

2. Penyedia kebutuhan primer tanaman (air, udara, dan unsur-unsur hara)

3. Penyedia kebutuhan sekunder tanaman (zat-zat pemacu tumbuh: hormon, vitamin, dan

asam-asam organik; antibiotik dan toksin anti hama; enzim yang dapat meningkatkan

kesediaan hara)

4. Sebagai habitat biota tanah, baik yang berdampak positif karena terlibat langsung atau

tak langsung dalam penyediaan kebutuhan primer dan sekunder tanaman tersebut,

maupun yang berdampak negatif karena merupakan hama & penyakit tanaman.

Yang dimasud dengan pengolahan tanah adalah suatu usaha manusia untuk merubah sifat-

sifat yang dimiliki oleh tanah sesuai dengan kebutuhan yang dikehendaki oleh manusia.

Adapun tujuan pengolahan tanah adalah untuk menciptakan kondisi fisik; khemis dan

biologis tanah yang lebih baik sampai kedalaman tertentu agar sesuai untuk pertumbuhan

tanaman; membunuh gulma dan tanaman yang tidak diinginkan; menempatkan seresah

atau sisa-sisa tanaman pada tempat yang sesuai agar dekomposisi dapat berjalan dengan

baik; menurunkan laju erosi; meratakan tanah untuk memudahkan pekerjaan di lapangan;

mempersatukan pupuk dengan tanah; serta mempersiapkan tanah untuk mempermudah

dalam pengaturan air.

DAFTAR PUSTAKA

Anonymous.2008.http://dasar2ilmutanah.blogspot.com/definisi-tanah-fungsi-dan-profil-tanah.html. Diakses pada 3 Januari 2009

Anonymous.2008.http://ucupneptune.blogspot.com/2008/01/pengolahan-tanah-

konservasi.html. Diakses pada 3 Januari 2009

Darmawijaya, Isa. 1990. Klasifikasi Tanah. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta

Hanafiah, Kemas Ali. 2005. Dasar-Dasar Ilmu Tanah. PT. Raja Grafindo Persada.

Jakarta

Hardjowigeno, Sarwono. 2003. Ilmu Tanah. CV. Akademika Pressindo. Jakarta

Sutedjo, Mul Mulyani dan Kartasapoetra. 2005. Pengantar Ilmu Tanah. PT. RINEKA

CIPTA. Jakarta

https://justkie.wordpress.com/2012/02/26/karakteristik-tanah-sebagai-media-tumbuh-secara-

umum-dan-secara-khusus-pada-jenis-tanah-alfisol/

Karakteristik Tanah

Tubuh tanah (solum) tidak lain adalah batuan yang melapuk dan mengalami proses pembentukan

lanjutan. Usia tanah yang ditemukan saat ini tidak ada yang lebih tua daripada periode Tersier

dan kebanyakan terbentuk dari masa Pleistosen.

Tubuh tanah terbentuk dari campuran bahan organik dan mineral. Tanah non-organik atau tanah

mineral terbentuk dari batuan sehingga ia mengandung mineral. Sebaliknya, tanah organik

(organosol/humosol) terbentuk dari pemadatan terhadap bahan organik yang terdegradasi.

Tanah organik berwarna hitam dan merupakan pembentuk utama lahan gambut dan kelak dapat

menjadi batu bara. Tanah organik cenderung memiliki keasaman tinggi karena mengandung

beberapa asam organik (substansi humik) hasil dekomposisi berbagai bahan organik. Kelompok

tanah ini biasanya miskin mineral, pasokan mineral berasal dari aliran air atau hasil dekomposisi

jaringan makhluk hidup. Tanah organik dapat ditanami karena memiliki sifat fisik gembur

(sarang) sehingga mampu menyimpan cukup air namun karena memiliki keasaman tinggi

sebagian besar tanaman pangan akan memberikan hasil terbatas dan di bawah capaian optimum.

Tanah non-organik didominasi oleh mineral. Mineral ini membentuk partikel pembentuk tanah.

Tekstur tanah demikian ditentukan oleh komposisi tiga partikel pembentuk tanah: pasir, lanau

(debu), dan lempung. Tanah pasiran didominasi oleh pasir, tanah lempungan didominasi oleh

lempung. Tanah dengan komposisi pasir, lanau, dan lempung yang seimbang dikenal sebagai

geluh (loam).

Warna tanah merupakan ciri utama yang paling mudah diingat orang. Warna tanah sangat

bervariasi, mulai dari hitam kelam, coklat, merah bata, jingga, kuning, hingga putih. Selain itu,

tanah dapat memiliki lapisan-lapisan dengan perbedaan warna yang kontras sebagai akibat

proses kimia (pengasaman) atau pencucian (leaching). Tanah berwarna hitam atau gelap

seringkali menandakan kehadiran bahan organik yang tinggi, baik karena pelapukan vegetasi

maupun proses pengendapan di rawa-rawa. Warna gelap juga dapat disebabkan oleh kehadiran

mangan, belerang, dan nitrogen. Warna tanah kemerahan atau kekuningan biasanya disebabkan

kandungan besi teroksidasi yang tinggi; warna yang berbeda terjadi karena pengaruh kondisi

proses kimia pembentukannya. Suasana aerobik/oksidatif menghasilkan warna yang seragam

atau perubahan warna bertahap, sedangkan suasana anaerobik/reduktif membawa pada pola

warna yang bertotol-totol atau warna yang terkonsentrasi.

Struktur tanah merupakan karakteristik fisik tanah yang terbentuk dari komposisi antara agregat

(butir) tanah dan ruang antaragregat. Tanah tersusun dari tiga fasa: fasa padatan, fasa cair, dan

fasa gas. Fasa cair dan gas mengisi ruang antaragregat. Struktur tanah tergantung dari imbangan

ketiga faktor penyusun ini. Ruang antaragregat disebut sebagai porus (jamak pori). Struktur

tanah baik bagi perakaran apabila pori berukuran besar (makropori) terisi udara dan pori

berukuran kecil (mikropori) terisi air. Tanah yang gembur (sarang) memiliki agregat yang cukup

besar dengan makropori dan mikropori yang seimbang. Tanah menjadi semakin liat apabila

berlebihan lempung sehingga kekurangan makropori.

sumbr : Kompas.com

1. KARAKTERISTIK FISIK TANAH yang dimaksud tanah dalam Mekanika Tanah adalah mencakup semua bahan dari tanah lempung

(clay) sampai batu yang besar.

Jadi, tanah adalah campuran partikel-partikel yang terdiri dari salah satu atau seluruh jenis

berikut :

Berangkal (boulders)

Kerakal (cobbles)

Kerikil (gravel)

Pasir (sand)

Lanau (silt)

Lempung (clay)

Koloid (colloids)

Adapun sifat-sifat tanah yang penting adalah gradasi butiran, kekuatan geser tanah, daya rembes,

daya dukung tanah, konsolidasi, dan lain-lain.

Fase Tanah

1. Sistem 2 fase : yang terdiri dari tanah dan udara (derajat kejenuhan, S = 0%) atau tanah dan air (S =

100%).

2. Sistem 3 fase : yang terdiri dari tanah, air dan udara (0 < S < 100%).

Keadaan tanah dapat dinyatakan sebagai berikut :

1. Kering, jika rongga-rongganya terisi penuh dengan udara.

2. Jenuh, jika rongga-rongganya terisi penuh dengan air.

3. Jenuh sebagian, jika rongga-rongganya terisi oleh air dan udara.

Penentuan Distribusi Ukuran Partikel Tanah

Sifat-sifat suatu macam tanah tertentu banyak tergantung kepada ukuran butirnya. Karena itu

pengukuran besarnya butir tanah merupakan suatu percobaan yang sangat sering dilakukan

dalam bidang mekanika tanah.

Besarnya butir juga merupakan dasar untuk klasifikasi atau pemberian nama kepada bermacam-

macam tanah tertentu.

Untuk menerangkan tentang tanah berdasarkan ukuran partikel, beberapa organisasi telah

mengembangkan batasan-batasan ukuran golongan jenis tanah seperti pada tabel berikut :

Nama

golongan

Ukuran butiran (mm)

kerikil pasir Lanau Lempung

M I T >2 2-0,06 0,06-0,002 <0,002

U S D A >2 2-0,05 0,05-0,002 <0,002

AASHTO 76,2-2 2-0,075 0,075-0,002 <0,002

U S C S 76,2-4,75 4,75-0,075 Butiran halus (lanau & lempung)

<0,075

MIT = Massachusetts Institute of Technology

USDA = U.S. Department of Agriculture

AASHTO = American Association of State Highway and Transportation Officials

USCS = Unified Soil Classification System (telah diterima diseluruh dunia, dipakai oleh ASTM)

Penentuan ukuran butir tanah dilakukan dengan memakai 2 cara yaitu :

Analisa saringan (ayakan): untuk gradasi butiran kasar (kerikil–pasir).

No.

ayakan

Diameter

mm

Tertahan

gram

Kumul.

tertahan

Gram

% ter-

tahan

%

lolos

10 2 0 0 0 100

16 1,18 9,90 9,90 2,20 97,80

40 0,425 42,26 52,16 11,59 88,41

100 0,15 59,00 111,16 24,70 75,30

200 0,075 59,85 171,01 38,00 62,00

Pan --- 278,99 450,00 100 0

analisa hidrometer :

Untuk tanah berbutir halus (lanau-lempung).

Didasarkan pada prinsip pengendapan (sedimentasi) butir.

Contoh dilarutkan dalam air lalu dibiarkan mengendap.

Kecepatan mengendap tergantung ukuran butir, semakin besar semakin cepat. Menurut hukum Stokes, kecepatan mengendap :

v = kecepatan mengendap

s = berat isi partikel tanah

s = berat isi air

= kekentalan air D = diameter partikel tanah

Jadi :

dimana :

S=GS. w

sehingga :

Kalau hidrometer mengukur berat jenis larutan Rh maka:

dimana : P = persen dengan ukuran <D

W = berat total contoh tanah yg dites

Gs = berat jenis butir

Karakteristik Biologi Tanah

Beberapa Sifat Biologi Tanah antara lain :

Total Mikroorganisme Tanah

Tanah dihuni oleh bermacam-macam mikroorganisme. Jumlah tiap grup mikroorganisme

sangat bervariasi, ada yang terdiri dari beberapa individu, akan tetapi ada pula yang jumlahnya

mencapai jutaan per gram tanah. Mikroorganisme tanah itu sendirilah yang bertanggung jawab

atas pelapukan bahan organik dan pendauran unsur hara. Dengan demikian mereka mempunyai

pengaruh terhadap sifat fisik dan kimia tanah (Anas 1989).

Selanjutnya Anas (1989), menyatakan bahwa jumlah total mikroorganisme yang terdapat

didalam tanah digunakan sebagai indeks kesuburan tanah (fertility indeks), tanpa

mempertimbangkan hal-hal lain. Tanah yang subur mengandung sejumlah mikroorganisme,

populasi yang tinggi ini menggambarkan adanya suplai makanan atau energi yang cukup

ditambah lagi dengan temperatur yang sesuai, ketersediaan air yang cukup, kondisi ekologi lain

yang mendukung perkembangan mikroorganisme pada tanah tersebut.

Jumlah mikroorganisme sangat berguna dalam menentukan tempat organisme dalam

hubungannya dengan sistem perakaran, sisa bahan organik dan kedalaman profil tanah. Data ini

juga berguna dalam membandingkan keragaman iklim dan pengelolaan tanah terhadap aktifitas

organisme didalam tanah (Anas 1989).

Jumlah Fungi Tanah Fungi berperan dalam perubahan susunan tanah. Fungi tidak berklorofil sehingga mereka

menggantungkan kebutuhan akan energi dan karbon dari bahan organik. Fungi dibedakan dalam

tiga golongan yaitu ragi, kapang, dan jamur. Kapang dan jamur mempunyai arti penting bagi

pertanian. Bila tidak karena fungi ini maka dekomposisi bahan organik dalam suasana masam

tidak akan terjadi (Soepardi, 1983).

Jumlah Bakteri Pelarut Fosfat (P) Bakteri pelarut P pada umumnya dalam tanah ditemukan di sekitar perakaran yang

jumlahnya berkisar 103 – 106 sel/g tanah. Bakteri ini dapat menghasilkan enzim Phosphatase

maupun asam-asam organik yang dapa melarutkan fosfat tanah maupun sumber fosfat yang

diberikan (Santosa et.al.1999 dalam Mardiana 2006). Fungsi bakteri tanah yaitu turut serta dalam

semua perubahan bahan organik, memegang monopoli dalam reaksi enzimatik yaitu nitrifikasi

dan pelarut fosfat. Jumlah bakteri dalam tanah bervariasi karena perkembangan mereka sangat

bergantung dari keadaan tanah. Pada umumnya jumlah terbanyak dijumpai di lapisan atas.

Jumlah yang biasa dijumpai dalam tanah berkisar antara 3 – 4 milyar tiap gram tanah kering dan

berubah dengan musim (Soepardi, 1983)

Total Respirasi Tanah Respirasi mikroorganisme tanah mencerminkan tingkat aktivitas mikroorganisme tanah.

Pengukuran respirasi (mikroorganisme) tanah merupakan cara yang pertama kali digunakan

untuk menentukan tingkat aktifitas mikroorganisme tanah. Pengukuran respirasi telah

mempunyai korelasi yang baik dengan parameter lain yang berkaitan dengan aktivitas

mikroorganisme tanah seperti bahan organik tanah, transformasi N, hasil antara, pH dan rata-rata

jumlah mikroorganisrne (Anas 1989).

Penetapan respirasi tanah didasarkan pada penetapan :

1.Jumlah CO2 yang dihasilkan, dan

2.Jumlah O2 yang digunakan oleh mikroba tanah.

Pengukuran respirasi ini berkorelasi baik dengan peubah kesuburan tanah yang berkaitar

dengan. aktifitas mikroba seperti:

1.Kandungan bahan organik

2.Transformasi N atau P,

3.Hasil antara,

4.pH, dan

5.Rata-rata jumlah mikroorganisme.

Karakteristik Kimia Tanah

Beberapa Sifat Kimia Tanah antara lain :

Derajat Kemasaman Tanah (pH)

Reaksi tanah menunjukkan sifat kemasaman atau alkalinitas tanah yang dinyatakan

dengan nilai pH. Nilai pH menunjukkan banyaknya konsentrasi ion hidrogen (H+) di dalam

tanah. Makin tinggi kadar ion H+ didalam tanah, semakin masam tanah tersebut. Di dalam tanah

selain H+ dan ion-ion lain ditemukan pula ion OH-, yang jumlahnya berbanding terbalik dengan

banyaknya H+. pada tanah-tanah masam jumlah ion H+ lebih tinggi daripada OH-, sedang pada

tanah alkalis kandungan OH- lebih banyak daripada H+. Bila kandungan H+ sama dengan OH- ,

maka tanah bereaksi netral yaitu mempunyai pH = 7 (Anonim 1991).

Nilai pH berkisar dari 0-14 dengan pH 7 disebut netral sedangkan pH kurang dari 7

disebut masam dan pH lebih dari 7 disebut alkalis. Walaupun dcmikian pH tanah umumnya

berkisar dari 3,0-9,0. Di Indonesia unumnya tanahnya bereaksi masam dengan 4,0 – 5,5 sehingga

tanah dengan pH 6,0 – 6,5 sering telah dikatakan cukup netral meskipun sebenarnya masih agak

masam. Di daerah rawa-rawa sering ditemukan tanah-tanah sangat masam dengan pH kurang

dari 3,0 yang disebut tanah sangat masam karena banyak mengandung asam sulfat. Di daerah

yang sangat kering kadang-kadang pH tanah sangat tinggi (pH lebih dari 9,0) karena banyak

mengandung garam Na (Anonim 1991).

C-Organik

Kandungan bahan organik dalam tanah merupakan salah satu faktor yang berperan dalam

menentukan keberhasilan suatu budidaya pertanian. Hal ini dikarenakan bahan organik dapat

meningkatkan kesuburan kimia, fisika maupun biologi tanah. Penetapan kandungan bahan

organik dilakukan berdasarkan jumlah C-Organik (Anonim 1991).

Bahan organik tanah sangat menentukan interaksi antara komponen abiotik dan biotik

dalam ekosistem tanah. Musthofa (2007) dalam penelitiannya menyatakan bahwa kandungan

bahan organik dalam bentuk C-organik di tanah harus dipertahankan tidak kurang dari 2 persen,

Agar kandungan bahan organik dalam tanah tidak menurun dengan waktu akibat proses

dekomposisi mineralisasi maka sewaktu pengolahan tanah penambahan bahan organik mutlak

harus diberikan setiap tahun. Kandungan bahan organik antara lain sangat erat berkaitan dengan

KTK (Kapasitas Tukar Kation) dan dapat meningkatkan KTK tanah. Tanpa pemberian bahan

organik dapat mengakibatkan degradasi kimia, fisik, dan biologi tanah yang dapat merusak

agregat tanah dan menyebabkan terjadinya pemadatan tanah (Anonim 1991).

N-Total

Nitrogen merupakan unsur hara makro esensial, menyusun sekitar 1,5 % bobot tanaman

dan berfungsi terutama dalam pembentukan protein (Hanafiah 2005).

Menurut Hardjowigeno (2003) Nitrogen dalam tanah berasal dari :

a.Bahan Organik Tanah : Bahan organik halus dan bahan organik kasar

b.Pengikatan oleh mikroorganisme dari N udara

c.Pupuk

d.Air Hujan

Sumber N berasal dari atmosfer sebagai sumber primer, dan lainnya berasal dari aktifitas

didalam tanah sebagai sumber sekunder. Fiksasi N secara simbiotik khususnya terdapat pada

tanaman jenis leguminoseae sebagai bakteri tertentu. Bahan organik juga membebaskan N dan

senyawa lainnya setelah mengalami proses dekomposisi oleh aktifitas jasad renik tanah.

Hilangnya N dari tanah disebabkan karena digunakan oleh tanaman atau mikroorganisme.

Kandungan N total umumnya berkisar antara 2000 – 4000 kg/ha pada lapisan 0 – 20 cm tetapi

tersedia bagi tanaman hanya kurang 3 % dari jumlah tersebut (Hardjowigeno 2003). Manfaat dari

Nitrogen adalah untuk memacu pertumbuhan tanaman pada fase vegetatif, serta berperan dalam

pembentukan klorofil, asam amino, lemak, enzim, dan persenyawaan lain (RAM 2007).

Nitrogen terdapat di dalam tanah dalam bentuk organik dan anorganik. Bentuk-bentuk

organik meliputi NH4, NO3, NO2, N2O dan unsur N. Tanaman menyerap unsur ini terutama

dalam bentuk NO3, namun bentuk lain yang juga dapat menyerap adalah NH4, dan urea

(CO(N2))2 dalam bentuk NO3. Selanjutnya, dalam siklusnya, nitrogen organik di dalam tanah

mengalami mineralisasi sedangkan bahan mineral mengalami imobilisasi. Sebagian N terangkut,

sebagian kembali scbagai residu tanaman, hilang ke atmosfer dan kembali lagi, hilang melalui

pencucian dan bertambah lagi melalui pemupukan. Ada yang hilang atau bertambah karena

pengendapan.

P-Bray

Unsur Fosfor (P) dalam tanah berasal dari bahan organik, pupuk buatan dan mineral-

mineral di dalam tanah. Fosfor paling mudah diserap oleh tanaman pada pH sekitar 6-7

(Hardjowigeno 2003).

Dalam siklus P terlihat bahwa kadar P-Larutan merupakan hasil keseimbangan antara

suplai dari pelapukan mineral-mineral P, pelarutan (solubilitas) P-terfiksasi dan mineralisasi P-

organik dan kehilangan P berupa immobilisasi oleh tanaman fiksasi dan pelindian (Hanafiah

2005).

Menurut Leiwakabessy (1988) di dalam tanah terdapat dua jenis fosfor yaitu fosfor

organik dan fosfor anorganik. Bentuk fosfor organik biasanya terdapat banyak di lapisan atas

yang lebih kaya akan bahan organik. Kadar P organik dalam bahan organik kurang lebih sama

kadarnya dalam tanaman yaitu 0,2 – 0,5 %. Tanah-tanah tua di Indonesia (podsolik dan litosol)

umumnya berkadar alami P rendah dan berdaya fiksasi tinggi, sehingga penanaman tanpa

memperhatikan suplai P kemungkinan besar akan gagal akibat defisiensi P (Hanafiah 2005).

Menurut Foth (1994) jika kekurangan fosfor, pembelahan sel pada tanaman terhambat dan

pertumbuhannya kerdil.

Kalium (K)

Kalium merupakan unsur hara ketiga setelah Nitrogen dan Fosfor yang diserap oleh

tanaman dalam bentuk ion K+. Muatan positif dari Kalium akan membantu menetralisir muatan

listrik yang disebabkan oleh muatan negatif Nitrat, Fosfat, atau unsur lainnya. Hakim et al.

(1986), menyatakan bahwa ketersediaan Kalium merupakan Kalium yang dapat dipertukarkan

dan dapat diserap tanaman yang tergantung penambahan dari luar, fiksasi oleh tanahnya sendiri

dan adanya penambahan dari kaliumnya sendiri.

Kalium tanah terbentuk dari pelapukan batuan dan mineral-mineral yang mengandung

kalium. Melalui proses dekomposisi bahan tanaman dan jasad renik maka kalium akan larut dan

kembali ke tanah. Selanjutnya sebagian besar kalium tanah yang larut akan tercuci atau tererosi

dan proses kehilangan ini akan dipercepat lagi oleh serapan tanaman dan jasad renik. Beberapa

tipe tanah mempunyai kandungan kalium yang melimpah. Kalium dalam tanah ditemukan dalam

mineral-mineral yang terlapuk dan melepaskan ion-ion kalium. Ion-ion adsorpsi pada kation

tertukar dan cepat tersedia untuk diserap tanaman. Tanah-tanah organik mengandung sedikit

Kalium.

Natrium (Na)

Natrium merupakan unsur penyusun lithosfer keenam setelah Ca yaitu 2,75% yang

berperan penting dalam menentukan karakteristik tanah dan pertumbuhan tanaman terutama di

daerah kering dan agak kering yang berdekatan dengan pantai, karena tingginya kadar Na di laut,

suatu tanah disebut tanah alkali jika KTK atau muatan negatif koloid-koloidnya dijenuhi oleh ≥

15% Na, yang mencerminkan unsur ini merupakan komponen dominan dari garam-garam larut

yang ada. Pada tanah-tanah ini, mineral sumber utamanya adalah halit (NaCl).

Kelompok tanah alkalin ini disebut tanah halomorfik, yang umumnya terbentuk di daerah

pesisir pantai iklim kering dan berdrainase buruk. Sebagaimana unsur mikro, Na juga bersifat

toksik bagi tanaman jika terdapat dalam tanah dalam jumlah yang sedikit berlebihan (Hanafiah,

2005).

Kalsium (Ca)

Kalsium tergolong dalam unsur-unsur mineral essensial sekunder seperti Magnesium dan

Belerang. Ca2+ dalam larutan dapat habis karena diserap tanaman, diambil jasad renik, terikat

oleh kompleks adsorpsi tanah, mengendap kembali sebagai endapan-endapan sekunder dan

tercuci (Leiwakabessy 1988). Adapun manfaat dari kalsium adalah mengaktifkan pembentukan

bulu-bulu akar dan biji serta menguatkan batang dan membantu keberhasilan penyerbukan,

membantu pemecahan sel, membantu aktivitas beberapa enzim (RAM 2007).

Magnesium (Mg)

Magnesium merupakan unsur pembentuk klorofil. Seperti halnya dengan beberapa hara

lainnya, kekurangan magnesium mengakibatkan perubahan warna yang khas pada daun. Kadang-

kadang pengguguran daun sebelum waktunya merupakan akibat dari kekurangan magnesium

(Hanafiah 2005).

Kapasitas Tukar Kation (KTK)

Kapasitas tukar kation (KTK) merupakan sifat kimia yang sangat erat hubungannya

dengan kesuburan tanah. Tanah-tanah dengan kandungan bahan organik atau kadar liat tinggi

mempunyai KTK lebih tinggi daripada tanah-tanah dengan kandungan bahan organik rendah

atau tanah-tanah berpasir (Hardjowogeno 2003).

Nilai KTK tanah sangat beragam dan tergantung pada sifat dan ciri tanah itu sendiri.

Besar kecilnya KTK tanah dipengaruhi oleh :

1.Reaksi tanah

2.Tekstur atau jumlah liat

3.Jenis mineral liat

4.Bahan organik dan,

5.Pengapuran serta pemupukan.

Soepardi (1983) mengemukakan kapasitas tukar kation tanah sangat beragam, karena

jumlah humus dan liat serta macam liat yang dijumpai dalam tanah berbeda-beda pula.

Kejenuhan Basa (KB)

Kejenuhan basa adalah perbandingan dari jumlah kation basa yang ditukarkan dengan

kapasitas tukar kation yang dinyatakan dalam persen. Kejenuhan basa rendah berarti tanah

kemasaman tinggi dan kejenuhan basa mendekati 100% tanah bersifal alkalis. Tampaknya

terdapat hubungan yang positif antara kejenuhan basa dan pH. Akan tetapi hubungan tersebut

dapat dipengaruhi oleh sifat koloid dalam tanah dan kation-kation yang diserap. Tanah dengan

kejenuhan basa sama dan komposisi koloid berlainan, akan memberikan nilai pH tanah yang

berbeda. Hal ini disebabkan oleh perbedaan derajat disosiasi ion H+ yang diserap pada

permukaan koloid (Anonim 1991).

Kejenuhan basa selalu dihubungkan sebagai petunjuk mengenai kesuburan sesuatu tanah.

Kemudahan dalam melepaskan ion yang dijerat untuk tanaman tergantung pada derajat

kejenuhan basa. Tanah sangat subur bila kejenuhan basa > 80%, berkesuburan sedang jika

kejenuhan basa antara 50-80% dan tidak subur jika kejenuhan basa < 50 %. Hal ini didasarkan

pada sifat tanah dengan kejenuhan basa 80% akan membebaskan kation basa dapat dipertukarkan

lebih mudah dari tanah dengan kejenuhan basa 50% (Anonim 1991).

Diposting oleh muhammadfauzy di 05.09

http://aauzy13.blogspot.co.id/2011/03/karakteristik-tanah.html

Kesuburan tanah berkaitan dengan jenis nutrien yang hadir di dalam tanah, bentuknya, dan

ketersediaannya diserap oleh akar tumbuhan. Kesuburan tanah berbeza mengikut sumber asal

tanah tersebut dari bahan induknya.

Di tanah yang digunakan untuk pertanian atau aktiviti manusia yang lain, tanah yang subur

terhasil dengan amalan pemuliharaan tanah yang baik. Asasnya kebolehan sesuatu tanah untuk

membekalkan nutrien kepada tumbuhan.

Ciri-ciri tanah subur

Tanah yang subur mempunyai ciri-ciri berikut:

Ia kaya dengan nutrien penting untuk pemakanan tumbuhan, termasuklah nitrogen, fosforus

dan kalium.

Ia mengandungi mineral (unsur surih) untuk pemakanan tumbuhan, termasuklah boron, klorin,

kobalt, kuprum, besi, mangan, mangnesium, molibdenum, sulfur, dan zink.

Ia mengandungi bahan organik tanah yang meningkatkan struktur tanah dan pegangan

kelembapan tanah.

Jarak pH tanah di antara 6.0 hingga 6.8 untuk kebanyakan tumbuhan, tetapi sesetengah lebih

kepada keadaan asid atau alkali.

Struktur tanah yang baik, membina pengairan tanah yang bagus, tetapi sesetengah tanah basah

(seperti penghasilan padi) atau kering (seperti tumbuhan yang mudah diserang kulat atau reput)

seperti pokok harum (Agave spp.).

Pelbagai mikroorganisma tanah untuk menyokong tumbesaran tumbuhan.

Selalunya mempunyai jumlah tanah atas yang banyak.

https://ms.wikipedia.org/wiki/Kesuburan_tanah

7 Sifat Fisik Tanah dan Pengertiannya

Tanah merupakan kombinasi mineral, bahan bahan organic, gas, berbagai jenis cairan, dan

organisme yang tidak dapat dihitung yang bersama sama mendukung kehidupan di atas bumi.

Tanah merupakan materi alami yang dikenal sebagai pedosfer yang memiliki 4 peran penting

yaitu: media tumbuh tanaman, tempat penyimpanan air, media penyedia dan purifikasi air, dan

merupakan habitat bagi banyak organisme. Tanah dianggap sebagai ―kulit dari bumi‖ dan

berkaitan erat dengan litosfer, hidrosfer, dan biosfer. Sebutan pedolit, seringkali diartikan

sebagai tanah. Tanah terdiri dari bagian yang solid (mineral dan organic) dan bagian yang

berporos karena mengandung gas dan air.

Tanah merupakan produk akhir dari interaksi iklim, relief, organisme dan material induk dalam

waktu tertentu. Tanah secara kontinyu berkembang melalui banyak proses fisika, kimiawi, dan

biologis. Kebanyakan tanah memiliki kepadatan antara 1 hingga 2 g/cm3. Hanya sedikit tanah di

bumi yang lebih tua dari zaman pleistosen, dan tidak ada yang lebih tua dari zaman cenozoic

meskipun tanah dari fosil dianggap berasal dari zaman arkean. Studi mengenai tanah dibagi

menjadi 2 cabang yaitu: edaphology dan pedologhy. Edaphologhy mengonsentrasikan efek tanah

bagi kehidupan organisme. Pedologhy fokus pada formasi, deskripsi dan klasifikasi tanah dalam

lingkungan.

Proses pembentukan tanah

Formasi tanah, atau pedogenesis merupakan efek kombinasi antara proses biologis, kimiawi dan

fisika yang bekerja pada material induk tanah. Tanah dikatakan akan terbentuk ketika bahan

organic diperoleh meninggalkan humus, karbon, dan gypsum yang menciptakan lapisan

dinamakan horizon B. Lapisan ini berpindah dari satu level ke level lain oleh air dan aktivitas

makhluk hidup. Hasilnya, horizon B akan membentuk lapisan tanah. Proses pembentukan tanah

dipengaruhi oleh 5 faktor klasik seperti iklim, topografi (relief), organisme, dan waktu.

Berikut adalah beberapa sifat fisik tanah :

1. Bahan induk tanah

Bahan induk merupakan materi utama dari tanah yang dibentuk oleh berbagai faktor melalui

proses kimiawi, biologis dan fisika. Bahan induk tanah secara umum adalah Quartz (SiO2),

Kalsit (CaCO3), Feldspar dan Biotit.

2. Tekstur tanah

Komponen mineral dari tanah adalah pasir, lumpur dan tanah liat, proporsi dari kombinasi ketiga

bahan tersebut akan menentukan tekstur tanah (menyerupai kombinasi antara tepung, air dan

telur). Hal yang dipengaruhi oleh tesktur tanah mencakup porositas, permeabilitas (kemampuan

menyerap), infiltrasi, dan kapasitas kandungan air. Tanah dan Pasir dan lumpur merupakan

produk dari material induk yang mengalami proses fisika dan kimiawi. Tanah liat merupakan

produk dari pengendapan material induk yang larut sebagai material sekunder.

3. Kepadatan tanah

Tingkat kepadatan tanah umumnya berkisar antara 2,6 hingga 2,75 gram per cm3 dan biasanya

tidak dapat berubah. Kepadatan partikel tanah yang banyak mengandung material organic lebih

rendah daripada tanah yang sedikit mengandung material organic. Tanah dengan kepadatan

rendah dapat menyimpan air lebih baik namun bukan berarti cocok untuk pertumbuhan tanaman.

Tanah dengan kepadatan tinggi menunjukkan tingkat kandungan pasir yang tinggi.

4. Porositas tanah

Porositas mirip seperti kepadatan, hanya saja porositas berarti ruang kosong (pori pori) diantara

tekstur tanah yang tidak terisi dengan mineral atau bahan organic namun terisi oleh gas atau air.

Semakin tinggi kepadatan tanah maka semakin rendah porositasnya dan sebaliknya semakin

rendah kepadatan tanah semakin rendah porositasnya. Idealnya, total porositas dari tanah adalah

sekitar 50% dari total volume tanah. Ruang untuk gas dibutuhkan tanah untuk menyediakan

oksigen yang berguna untuk organisme dalam menguraikan material organic, humus dan akar

tanaman. Porositas juga mendukung pergerakan serta penyimpanan air serta nutrisi.

Tingkat porositas tanah dibagi menjadi 4 kategori yaitu sangat baik dengan tingkat porositas

kurang dari 2 mikro meter, baik dengan tingkat porositas 2-20 mikro meter, sedang dengan

tingkat porositas 20-200 mikro meter dan kasar dengan porositas 200 mikro meter hingga 2 mili

meter.

5. Temperatur tanah

Tanah memiliki temperatur yang bervariasi mulai dari tingkat dingin ekstrim -20 derajat celcius

hingga tingkat panas ekstrim mencapai 60 derajat celcius. Temperatur tanah penting bagi

germinasi biji tanaman, pertumbuhan akar tanaman serta menyediakan nutrisi bagi tanaman

tersebut. Tanah yang berada 50cm dibawah permukaan cenderung memiliki temperatur yang

lebih tinggi sekitar 1,8 derajat celcius.

6. Warna tanah

Warna tanah seringkali menjadi faktor paling dasar bagi kita untuk membedakan jenis jenis

tanah. Umumnya, warna tanah ditentukan oleh kandungan material organic, kondisi drainase,

minearologi tanah dan tingkat oksidasi. Pengembangan dan distribusi warna tanah berasal dari

proses kimiawi dan tingkat pelapukan material organic. Ketika mineral primer dalam bahan

induk lapuk, elemen tanah akan dikombinasikan pada senyawa dan warna yang baru. Mineral

besi merupakan mineral sekunder yang akan menghasilkan warna kuning atau kemerahan pada

tanah, material organic akan menghasilkan warna hitam kecoklatan atau coklat (warna subur).

Manggan, sulphur dan nitrogen akan menghasilkan warna hitam.

7. Konsistensi tanah

Konsistensi tanah berarti kemampuan tanah untuk menempel pada objek lain dan kemampuan

tanah untuk menghindari deformasi atau berpisah. Konsistensi diukur dengan 3 kondisi

kelembapan yaitu: kering, lembap dan basah. Konsistensi tanah bergantung pada tingkat

banyaknya tanah liat.

https://ilmugeografi.com/ilmu-bumi/tanah/sifat-fisik-tanah

Sifat Fisik Tanah

31 Mei 2015 / dandahanapiah

Beberapa Sifat Fisik Tanah antara lain :

Tekstur Tanah

Ukuran relatif partikel tanah dinyatakan dalam istilah tekstur yang mengacu pada kehalusan atau

kekasaran tanah. Lebih khasnya, tekstur adalah perbandingan relatif pasir, debu, dan tanah liat

(Foth 1994). Menurut Hanafiah (2005) tanah yang didominasi pasir akan banyak mempunyai

pori-pori makro (besar) disebut lebih poreus, tanah yang didominasi debu akan banyak

mempunyai pori-pori meso (sedang) agak poreus, sedangkan yang didominasi liat akan

mempunyai pori-pori mikro (kecil) atau tidak poreus.

Berdasarkan kelas teksturnya maka tanah digolongkan menjadi:

a.Tanah bertekstur kasar atau tanah berpasir, berarti tanah yang mengandung minimal 70% pasir

atau bertekstur pasir atau pasir berlempung.

b.Tanah bertekstur halus atau kasar berliat, berarti tanah yang mengandung minimal 37,5% liat

atau bertekstur liat, liat berdebu atau liat berpasir.

c.Tanah bertekstur sedang atau tanah berlempung, terdiri dari:

1)Tanah bertekstur sedang tetapi agak kasar meliputi tanah yang bertekstur lempung berpasir

(sandy loam) atau lempung berpasir halus.

2)Tanah bertekstur sedang meliputi yang bertekstur berlempung berpasir sangat halus, lemp

ung (loam), lempung berdebu (silty loam) atau debu (silt).

3)Tanah bertekstur sedang tetapi agak halus mencakup lempung liat (clay loam), lempung liat

berpasir (sandy clay loam), atau lempung liat berdebu (sandy silt loam).

Tekstur tanah sangat menentukan reaksi kimia dan fisik yang terjadi dalam tanah, sebab ukuran

partikel tanah dapat menentukan luas permukaan tanah. Fraksi pasir dan debu mempunyai

aktivitas permukaan rendah, sehingga secara fisik dan kimia dapat dikatakan tidak aktif. Fraksi

liat merupakan fraksi yang terpenting karena mempunyai luas permukaan yang tinggi (Foth

1988). Fraksi liat dapat meningkatkan kapasitas pertukaran kation. Selain itu koloid liat

merupakan agen pengikat (cementing agent) yang penting dalam agregasi tanah (Bever 1972).

Perbedaan tekstur dan struktur tanah adalah jika tekstur merupakan ukuran butir-butir tanah

sedangkan struktur adalah kumpulan butir-butir tanah disebabkan terikatnya butir-butir pasir, liat

dan debu oleh bahan organik, oksida besi dan lain-lain.

Arsyad (2000) mengemukakan bahwa struktur tanah yang penting dalam mempengaruhi

infiltrasi adalah ukuran pori dan kemantapan pori. Pori-pori yang mempunyai diameter besar

(0,06 mm atau lebih) memungkinkan air

keluar dengan cepat sehingga tanah beraerasi baik, pori-pori tersebut juga memungkinkan udara

keluar dari tanah sehingga air dapat masuk.

Tanah-tanah yang bertekstur halus mempunyai luas permukaan yang kecil sehingga sulit

menyerap dan menahan air atau unsur. Tanah-tanah yang bertekstur Liat mempunyai luas

permukaan yang besar sehingga kemampuan menahan dan menyimpan unsur hara tinggi

(Hardjowigeno 2003).

Kerapatan Limbak (Bulk Density)

Kerapatan Limbak atau Bulk Density (BD) adalah nisbah berat tanah teragregasi terhadap

volumenya, yang dinyatakan dalam satuan g/cc. Volume tanah merupakan volume bagian padat

(anorganik dan organik), dan volume pori tanah. Bulk Density biasanya digunakan untuk

keperluan pemupukan, pengairan, maupun untuk perhitungan total ruang pori tanah. Bulk

Density dapat menjadi suatu petunjuk tidak langsung kepadatan tanah, udar

a, air, dan penerobosan akar tumbuhan kedalam tubuh tanah. Keadaan tanah yang padat dapat

mengganggu pertumbuhan tanaman karena akar-akarnya tidak berkembang dengan baik (Baver

et al. 1987 dalam Purwowidodo 2005).

Besaran bobot isi tanah dapat bervariasi dari waktu ke waktu atau dari lapisan ke lapisan sesuai

dengan perubahan ruang pori atau struktur tanah. Keragaman itu menunjukkan derajat kepadatan

tanah (Foth 1988), karena tanah dengan ruang pori berkurang dan berat tanah setiap satuan

bertambah menyebabkan meningkatnya bobot isi tanah. Tanah dengan bobot yang besar akan

sulit meneruskan air atau sulit ditembus akar tanaman, begitu pula sebaliknya tanah dengan

bobot isi rendah, akar tanaman lebih mudah berkembang (Hardjowigeno 2003).

Ruang Pori dan Porositas Tanah

Ruang pori tanah yaitu bagian dari tanah yang ditempati oleh air dan udara, sedangkan ruang

pori total terdiri atas ruangan diantara partikel pasir, debu, dan liat serta ruang diantara agregat-

agregat tanah (Soepardi 1983). Porositas adalah proporsi ruang pori total (ruang kosong) yang

terdapat dalam satuan volume tanah yang dapat ditempati oleh air dan udara (Hanafiah 2005).

Menurut Hardjowigeno (2003), porositas tanah dipengaruhi oleh kandungan bahan organik,

struktur, dan tekstur tanah. Porositas tinggi jika bahan organik tinggi pula. Tanah-tanah dengan

struktur remah atau granuler mempunyai porositas yang lebih tinggi daripada tanah-tanah yang

berstruktur pejal (Hardjowigeno 2003). Proporsi antara air dan udara dalam pori-pori tanah

tergantung dari kadar air tanah. Semakin tinggi kadar air tanah maka, semakin rendah pori-pori

yang dapat diisi oleh udara atau sebaliknya. Agar tanaman dapat tumbuh baik diperlukan

perimbangan antara pori-pori yang dibedakan menjadi pori berguna dan pori tidak berguna untuk

ketersediaan air bagi tanaman. Pori tidak berguna bagi tanaman adalah pori yang diameternya

kurang dari 0,2 mikron. Akar tanaman tidak mampu menghisap air pada pori ukuran kurang dari

0,2 mikron tersebut, sehingga tanaman menjadi layu. Untuk mengeluarkan air dari pori ini

diperlukan tenaga tekanan atau isapan setara dengan 15 atmosfir atau pF 4,2 (Hardjowigeno

1993).

Pori berguna bagi tanaman yaitu pori yang berdiameter diatas 0,2 mikron, yang terdiri pori

pemegang air berukuran diameter 0,2 – 8,6 mikron (pF 4,2 – pF 2,54), pori drainase lambat

berdiameter 8,6 – 28,6 mikron (pF 2,54 – pF 2,0), dan pori drainase cepat berdiameter diatas

28,8 mikron (pF 2,0). Air yang terdapat dalam pori pemegang air disebut air tersedia. Umumnya

antara titik layu (pF 4,2) dan kapasitas lapang (pF 2,54) (Hardjowigeno 1993).

Pori drainase cepat atau disebut pori aerasi penting dalam hubungannya dengan pernafasan akar

tanaman. Oleh karena itu pori ini hendaknya dijaga agar selalu terisi udara. Bila pori aerasi diatas

10 persen volume, tanaman akan mendapat aerasi cukup, kecuali pada tanah dengan permukaan

air tanah dangkal (Kohnke 1968 dalam Musthofa 2007).

KadarAir

Pori tanah dapat dibedakan menjadi pori kasar dan pori halus. Pori kasar berisi udara atau air

gravitasi (air yang mudah hilang karena gaya gravitasi), sedang pori halus berisi air kapiler dan

udara (Hardjowigeno 2003).

Ukuran pori dan kemantapan pori berpengaruh terhadap daya infiltrasi, semakin besar dan

mantap pori tersebut maka daya infiltrasi akan semakin besar (Syarief 1985 dalam Musthofa

2007).

Tanah remah memberikan kapasitas infiltrasi akan lebih besar daripada

tanah liat. Tanah dengan pori-pori jenuh air mempunyai kapasitas lebih kecil

dibandingkan tanah dalam keadaan kering (Hardjowigeno 2003).

Menurut Hardjowigeno (2003), dalam menentukan jumlah air tersedia bagi tanaman beberapa

istilah perlu dipahami antara lain: 1. Kapasitas Lapang yaitu keadaan tanah yang cukup lembab

yang menunjukkan jumlah air terbanyak yang dapat ditahan terhadap gaya tarik gravitasi. Air

yang dapat ditahan oleh tanah tersebut terus menerus diserap oleh akar-akar tanaman atau

menguap sehingga tanah semakin lama semakin kering. Pada suatu saat akar sudah tidak mampu

lagi menyerap air tersebut sehingga tanaman menjadi layu permanen. 2.Titik Layu Permanen,

yaitu kandungan air tanah dimana akar-akar mulai tidak mampu lagi menyerap air dari tanah

sehingga tanaman menjadi layu, tanaman tetap layu baik siang ataupun malam hari, dan 3. Air

Tersedia, adapun yang dimaksud dengan air tersedia adalah banyaknya air yang tersedia bagi

tanaman yaitu selisih antara kadar air pada kapasitas lapang dikurangi kadar air pada titik layu

permanen.

Permeabilitas

Permeabilitas adalah kecepatan laju air dalam medium massa tanah. Sifat ini penting artinya

dalam keperluan drainase dan tata air tanah. Bagi tanah-tanah yang bertekstur halus biasanya

mempunyai permeabilitas lebih lambat dibanding tanah bertekstur kasar. Nilai permeabilitas

suatu solum tanah ditentukan oleh suatu lapisan tanah yang mempunyai nilai permeabilitas

terkecil (Hardjowigeno 2003).

Tanah dengan struktur mantap adalah tanah yang memiliki permeabilitas dan drainase yang

sempurna, serta tidak mudah didespersikan oleh air hujan. Permeabilitas tanah dapat

menghilangkan daya air untuk mengerosi tanah, sedangkan drainase mempengaruhi baik

buruknya peratukaran udara. Faktor tersebut selanjutnya akan mempengaruhi kegiatan

mikroorganisme dan perakaran dalam tanah (Syarief 1985 dalam Musthofa 2007). Syarief (1985)

dalam Musthofa (2007) juga mengatakan bahwa aliran permukaan (erosi) dipengaruhi oleh dua

faktor yaitu kapasitas infiltrasi dan permeabilitas dari lapisan tanah. Apabila kapasitas infiltrasi

dan permeabilitas besar dan mempunyai lapisan kedap yang dalam maka aliran permukaan

rendah, sedangkan untuk tanah yang bertekstur halus maka penyerapan air akan semakin lambat

dan aliran permukaan tinggi.

Air Tersedia

Air tanah merupakan sebagian fase cair tanah yang mengisi sebagian atau seluruh ruang pori

tanah. Air tanah berperan penting dari segi pedogenesis maupun dalam hubungannya dengan

pertumbuhan tanaman. Pertukaran kation, dekomposisi bahan organik, pelarutan unsur hara dan

kegiatan jasad-jasad mikro hanya akan berlangsung dengan baik apabila tersedia air dan udara

yang cukup (Haridjaja et al.1983).

Selain dipengaruhi oleh tekstur, struktur, dan kandungan bahan organik, jumlah air yangdapat

digunakan oleh tanaman juga dipengaruhi oleh kedalaman tanah dan sistem perakaran tanaman

(Islami dan Utomo, 1995). Air tersedia sebagian besar merupakan air kapiler yang ditahan tanah

pada kelembaban antara kapasitas lapang dengan koefisien layu. Selain sifat tanah, faktor

tumbuhan dan iklim juga sangat mempengaruhi jumlah air yang dapat diabsorbsikan tumbuhan

dari tanah. Faktor tumbuhan antara lain, bentuk perakaran, daya tahan terhadap kekeringan,

tingkat dan stadia pertumbuhan sedangkan faktor iklim diantaranya adalah temperatur,

kelembaban dan kecepatan angin (Hakim et al. 1986).

Diantara sifat-sifat tanah yang berpengaruh terhadap jumlah air yang tersedia adalah daya hisap

(matrik dan osmotik), kedalaman tanah dan pelapisan tanah. Daya hisap matrik/partikel tanah

sangat jelas mempengaruhi jumlah air tersedia. Faktor-faktor yang berpengaruh terhadap daya

menahan air pada kapasitas lapang dan berikutnya juga terhadap koefisien layu, menentukan

jumlah air tersedia. Faktor-faktor tersebut antara lain adalah tekstur, struktur, dan bahan organik

(Hakim et al. 1986).

https://mafiabajigur.wordpress.com/2015/05/31/sifat-fisik-tanah/

ifat fisik tanah

SIFAT FISIK TANAH

A. Tekstur Tanah

Tekstur tanah adalah perbandingan relatif 3 golongan besar partikel-partikel penyusun tanah atau

fraksi-fraksi tanah yaitu pasir, debu dan liat (atau persentase Sand, Silt and Clay).

Penentuan tekstur tanah dapat dilakukan di lapangan (secara kualitatif) dan dapat ditentukan di

laboratorium (secara kuantitatif). Yaitu dengan melakukan analisa fraksi pasir, debu dan liat

menggunakan metode pipet atau hidrometer bouyoucus. Hasil analisa fraksi tersebut kemudian

dimasukan pada grafik piramid tekstur menurut USDA (United State Department of

Agriculture).

The soil textural triangle

Secara kasar, tekstur tanah dapat digolongkan menjadi 5 golongan, yaitu :

I. Kasar, yaitu pasir dan pasir berlempung

II. Agak kasar, yaitu lempung berpasir dan lempung berpasir halus

III. Sedang, yaitu lempung berpasir sangat halus, lempung, lempung berdebu dan debu.

IV. Agak halus, yaitu lempung berliat, lempung liat berpasir dan lempung liat berdebu.

V. Halus, yaitu liat berpasir, liat berdebu dan liat.

Berikut beberapa pengertian tentang istilah dalam tekstur tanah, yaitu :

1. Pasir (Sand), yaitu tanah lepas-lepas dan berbutir tunggal, mudah dilihat dan dirasakan, jika

diinjak kering berderai, basah tergumpal meremah.

2. Lempung berpasir (Sandy Loam), yaitu tanah yang mengandung cukup pasir, melekat

karena adanya debu dan liat kering bergumpal dan mudah pecah, basah menggumpal liat.

3. Lempung (Loam), yaitu tanah yang mengandung sama banyak pasir, debu dan liat.

4. Silt Loam, yaitu tanah kering menggumpal tetapi mudah pecah.

5. Clay Loam, yaitu tanah bertekstur halus yang mudah pecah menjadi gumpalan-gumpalan

yang keras.

6. Clay, yaitu tanah bertekstur halus yang biasanya membentuk gumpalan halus keras dan

kering, jika basah liat dan bila dipijat melekat.

B. Struktur Tanah

Struktur tanah adalah susunan saling mengikat paritkel-partikel tanah yang berwujud sebagai

agregat tanah yang membentuk dirinya. Agregat tanah pada umumnya berbentuk remah (Crumb)

dan bertekstur gumpal (Blocky) atau pejal. Berdasarkan tipe dan kelasnya struktur tanah dapat

dibedakan menjadi :

1. Tipe Lempeng (Platy), yaitu agregat mempunyai ukuran horizontal lebih dari ukuran

vertikal dan tipe ini dibedakan atas beberapa kelas.

2. Tipe Tiang, ukuran agregat vertikal lebih dari horizontal, dibagi lagi menjadi tipe Prismatik

yang berbentuk tiang dengan ujung bersegi datar dan tipe Columnar yang berujung bulat.

3. Tipe Gumpal, ukuran agregat vertikal dan horizontal sama besar dengan bentuk gumpal

bersudut atau membulat.

4. Tipe Remah, porous, bulat, ukuran kecil, agregat tidak saling terikat sesamanya.

5. Tipe Granular, kurang porous, ukuran kecil, padat dan tidak terikat antara agregal bulat.

6. Tipe Tak Beragregat, bila termasuk dalam tipe pejal (masif) dan berbutir tunggal.

Tiap horison tanah adakalanya mempunyai struktur yang berbeda. Struktur sangat berpengaruh

pada gerakan air, aerasi dan lalu lintas panas, sehingga tata air, penetrasi akar dan pernafasan

akar sangat tergantung pada struktur tanah. Struktur tanah dapat terbentuk bila ada bahan koloid

tanah yang bersifat sebagai perekat dalam proses agregasi, yaitu :

1. Mineral-mineral liat

2. Oksida-oksida besi dan mangan yang bersifat koloid

3. Bahan organik koloidal, termasuk gum yang dihasilkan oleh aktivitas jasad renik.

Agregasi (pembentukan agregat) akan sangat dipengaruhi oleh aktivitas jasad renik pada tanah

yang ada bahan organiknya. Faktor-faktor yang terlibat dalam pembentukan ini adalah benang-

benang jamur, asam-asam (bahan kimia) dari aktivitas organisme (lilin lemak).

C. Konsistensi Tanah

Konsistensi tanah adalah derajat kohesi dan adhesi diantara partikel-partikel tanah dan ketahanan

(resistensi) massa tanah terhadap perubahan bentuk oleh tekanan dan berbagai kekuatan yang

mempengaruhi bentuk tanah. Konsistensi tanah tergantung pada tekstur, sifat dan jumlah koloid

organik dan anorganik, struktur dan kandungan air tanah.

Cara penentuan konsistensi tanah di lapangan adalah dengan memijat tanah pada kondisi basah

(kapasitas lapang), lembab dan kering udara.

1. Konsistensi basah, yaitu dengan ciri tanah dapat menempel atau melekat antara ibu jari dan

jari telunjuk terbagi atas : tak lekat, agak lekat, lekat dan sangat lekat. Digunakan untuk menilai

derajat kelekatan tanah terhadap benda yang menempelinya.

Berdasarkan plastisitasnya atau mudah tidaknya diubah, liat dapat dibagi atas : tak liat, agak liat,

liat dan sangat liat. Digunakan untuk melihat derajat kelenturan tanah terhadap perubahan

bentuknya.

2. Konsistensi lembab (menyatakan kegemburan tanah), lepas, sangat gembur, gembur, sangat

teguh, ekstrim teguh.

3. Konsistensi kering, menyatakan lunak atau keras dengan cara memecahkan atau

meremukkan yang terbagi atas : lepas, lunak, agak keras, keras, sangat keras, ekstrim keras.

Konsistensi tanah di laboratorium ditentukan dengan menggunakan angka Atterberg yang

nilainya diperoleh dari pengukuran Batas Cair (BC), Batas Lekat (BL), Batas Giling (BG), Batas

Ubah Warna (BUW), Derajat Keras (DK) dan Derajat Berat (DB).

Pengukuran konsistensi tanah dapat digunakan untuk mengetahui kadar air tanah, kandungan liat

dalam tanah serta menentukan jenis pengolahan tanah dan disain alat-alat pertanian. Hal ini

disebabkan kandungan liat dan kadar air pada tanah akan menentukan nilai Plastic Number dari

tanah.

Plastic Number menyatakan perbedaan antara kandungan air pada batas plastis tertingi (Upper

Plastic Limit) dan batas plastis terendah (Lower Plastic Limit).

Upper Plastic Limit adalah kandungan air dalam tanah sudah lewat jenuh (air mengalir)

Lower Plastic Limit adalah kandungan air dalam tanah pada saat konsistensi tanah berubah dari

lekat menjadi gembur.

Misalnya pada tanah yang ber-PLA tinggi (Upper Plastic Limit), maka tanah ini umumnya

banyak mengadung fraksi partikel halus dan berbentuk lempeng.

D. Porositas Tanah

Porositas adalah proporsi ruang pori total (ruang kosong) yang terdapat dalam satuan volume

tanah yang dapat ditempati oleh air dan udara. Merupakan indikator kondisi drainase dan aerasi

tanah.

Porositas tanah berkaitan erat dengan kerapatan isi, kerapatan zarah dan persen ruang pori-pori.

Jumlah dan ukuran pori-pori tanah mempengaruhi jumlah dan gerakan air serta udara dalam

tanah.

Kerapatan isi adalah berat persatuan volume tanah kering oven yang biasanya dinyatakan dalam

gr/cm3.

Kerapatan zarah adalah kerapatan partikel, kerapatan zarah tiap jenis tanah adalah konstan dan

tidak bervariasi dengan jumlah ruang antara partikel-partikel.

Pori-pori tanah adalah persentase ruang pori-pori dalam tanah dapat dihitung dari kerapatan isi

dan kerapatan zarah.

Porositas tanah akan sangat berpengaruh pada aerasi tanah, permeabilitas tanah dan drainase

tanah.

E. Tata Udara Tanah / Aerasi Tanah

Selain air, udara juga merupakan bagian yang penting dalam tanah. Kekurangan udara dalam

tanah dapat mengganggu pertumbuhan tanaman karena tertekannya:

1. Pertumbuhan dan perkembangan perakaran tanaman,

2. Pernafasan akar,

3. Penyerapan air dan unsur hara dari dalam tanah serta

4. Aktivitas jasad-jasad hidup dalam tanah sehingga proses biologi yang berhubungan dengan

kesuburan tanah terhambat.

Secara garis besar komposisi udara tanah adalah N2 (79,2%), O2 (20,6%) dan CO2 (0,2%).

Sedangkan komposisi udara atmosfer N2 (79%), O2 (20,97%) dan CO2 (0,03%). Kandungan

CO2 di tanah melebihi yang ada di atmosfer karena

1. Adanya reaksi kimia dan biokimia dalam tanah, dan

2. Kandungan O2 tanah lebih kecil dari atmosfer sehingga kadar CO2 naik.

Komposisi udara tanah tergantung pada :

1. Banyaknya ruang udara tersedia

2. Kecepatan reaksi biokimia dan pertukaran gas

3. Pemupukan (mempengaruhi aktivitas biologi tanah)

4. Musim

Konsentrasi O2 dan CO2

CO2 dapat meningkatkan suhu tanah dan mengurangi kecepatan dekomposisi. Sedangkan O2

dapat membantu pernafasan akar tanaman, secara tidak langsung mempercepat dekomposisi dan

mempengaruhi reaksi oksidasi yang dapat menentukan warna tanah.

F. Suhu Tanah

Suhu tanah pada setiap saat tergantung pada perbandingan energi yang diabsorbsi dan yang

dilepaskan selain tergantung pada energi yang ada, suhu tanah juga sangat tergantung pada panas

jenis atau kemampuan panas (Thermal Capacity) dari tanah dan airnya. Misalnya pada jumlah

panas tertentu yang diabsorbsi oleh tanah tidak selalu diikuti kenaikan suhu secara cepat,

tergantung pada panas jenis dari tanah.

Selain itu jumlah energi yang masuk ke dalam tanah dipengaruhi oleh warna, kemiringan, serta

vegetasi penutup dan penutup tanah (mulsa). Contohnya pada tanah-tanah organik warna gelap,

mengabsorbsi banyak energi, tetapi karena kandungan airnya tinggi maka banyak air yang harus

dipanaskan sehingga penambahan panas tidak segera menaikkan suhu tanah.

Kandungan air bisa juga dikatakan sebagai faktor terpenting dalam menentukan temperatur

tanah. Sehingga dapat dikatakan pada saat musim penghujan tanah cukup tinggi kandungan

airnya dan panas akan menyebabkan perubahan temperatur secara perlahan, tetapi perubahan

panas akan cepat terjadi pada saat musim kemarau.

Drainase sangat penting dan mempengaruhi temperatur tanah. Selain itu mulsa dan penutup

tanah lainnya akan menyebabkan berkurangnya jumlah radiasi yang diabsorbsi tanah, kehilangan

aerasi dari tanah karena radiasi dan kehilangan air karena evaporasi serta infiltrasi.

The soil textural triangle

Temperatur atau suhu tanah sangat berpengaruh pada proses-proses kimiawi dan aktivitas jasad-

jasad renik yang dapat merombak hara-hara tanaman menjadi bentuk tersedia.

Jika temperatur tanah turun maka kehidupan jasad renik dalam tanah akan turun aktivitasnya dan

akhirnya terhenti. Aktivitas organisme ini akan lambat pada saat temperatur mencapai 40°F

(4,5°C) dan giat kembali pada suhu 70°F (21,1°C) sampai 90°F (33,3°C).

G. Warna Tanah

Warna tanah dapat menyatakan jenis, kandungan bahan organik, kondisi drainase dan aerasi

tanah dalam hubungannya dengan hidratasi, oksidasi dan proses pelindian tingkat perkembangan

tanah, kadar air tanah atau adanya bahan-bahan tertentu. Warna tanah merupakan

komposit/campuran dari warna-warna komponen penyusunnya.

Warna tanah ditentukan dengan menggunakan buku Munsell Soil Color Chart terdiri atas kartu-

kartu yang berbeda warna spektrumnya (Hue) dan diberi simbol angka dan huruf dan diletakkan

pada sudut kanan atas. R untuk merah, Y untuk kuning. Selain berdasarkan Huenya penentuan

warna tanah juga didasarkan pada nilai value yang mempunyai nilai dari 2 – 8 dan interval

Chroma dengan nilai dari 0 – 8 tanpa angka 5. nilai Value/Chroma diletakkan di belakang nilai

Hue. Misalnya untuk tanah Rendzina nilai warnanya 5YR 6/2 (Pinkish Gray), Terra Rosa 10R

2/2 (Very Dusky Red).

http://alkhadi17.blogspot.co.id/2015/10/sifat-fisik-tanah.html

SIFAT KIMIA TANAH

19 Februari 2009

tags: Kimia, Tanah

Beberapa Sifat Kimia Tanah antara lain :

Derajat Kemasaman Tanah (pH)

Reaksi tanah menunjukkan sifat kemasaman atau alkalinitas tanah yang dinyatakan dengan nilai

pH. Nilai pH menunjukkan banyaknya konsentrasi ion hidrogen (H+) di dalam tanah. Makin

tinggi kadar ion H+ didalam tanah, semakin masam tanah tersebut. Di dalam tanah selain H+ dan

ion-ion lain ditemukan pula ion OH-, yang jumlahnya berbanding terbalik dengan banyaknya

H+. pada tanah-tanah masam jumlah ion H+ lebih tinggi daripada OH-, sedang pada tanah

alkalis kandungan OH- lebih banyak daripada H+. Bila kandungan H+ sama dengan OH- , maka

tanah bereaksi netral yaitu mempunyai pH = 7 (Anonim 1991).

Nilai pH berkisar dari 0-14 dengan pH 7 disebut netral sedangkan pH kurang dari 7 disebut

masam dan pH lebih dari 7 disebut alkalis. Walaupun dcmikian pH tanah umumnya berkisar dari

3,0-9,0. Di Indonesia unumnya tanahnya bereaksi masam dengan 4,0 – 5,5 sehingga tanah

dengan pH 6,0 – 6,5 sering telah dikatakan cukup netral meskipun sebenarnya masih agak

masam. Di daerah rawa-rawa sering ditemukan tanah-tanah sangat masam dengan pH kurang

dari 3,0 yang disebut tanah sangat masam karena banyak mengandung asam sulfat. Di daerah

yang sangat kering kadang-kadang pH tanah sangat tinggi (pH lebih dari 9,0) karena banyak

mengandung garam Na (Anonim 1991).

C-Organik

Kandungan bahan organik dalam tanah merupakan salah satu faktor yang berperan dalam

menentukan keberhasilan suatu budidaya pertanian. Hal ini dikarenakan bahan organik dapat

meningkatkan kesuburan kimia, fisika maupun biologi tanah. Penetapan kandungan bahan

organik dilakukan berdasarkan jumlah C-Organik (Anonim 1991).

Bahan organik tanah sangat menentukan interaksi antara komponen abiotik dan biotik dalam

ekosistem tanah. Musthofa (2007) dalam penelitiannya menyatakan bahwa kandungan bahan

organik dalam bentuk C-organik di tanah harus dipertahankan tidak kurang dari 2 persen, Agar

kandungan bahan organik dalam tanah tidak menurun dengan waktu akibat proses dekomposisi

mineralisasi maka sewaktu pengolahan tanah penambahan bahan organik mutlak harus diberikan

setiap tahun. Kandungan bahan organik antara lain sangat erat berkaitan dengan KTK (Kapasitas

Tukar Kation) dan dapat meningkatkan KTK tanah. Tanpa pemberian bahan organik dapat

mengakibatkan degradasi kimia, fisik, dan biologi tanah yang dapat merusak agregat tanah dan

menyebabkan terjadinya pemadatan tanah (Anonim 1991).

N-Total

Nitrogen merupakan unsur hara makro esensial, menyusun sekitar 1,5 % bobot tanaman dan

berfungsi terutama dalam pembentukan protein (Hanafiah 2005).

Menurut Hardjowigeno (2003) Nitrogen dalam tanah berasal dari :

a.Bahan Organik Tanah : Bahan organik halus dan bahan organik kasar

b.Pengikatan oleh mikroorganisme dari N udara

c.Pupuk

d.Air Hujan

Sumber N berasal dari atmosfer sebagai sumber primer, dan lainnya berasal dari aktifitas

didalam tanah sebagai sumber sekunder. Fiksasi N secara simbiotik khususnya terdapat pada

tanaman jenis leguminoseae sebagai bakteri tertentu. Bahan organik juga membebaskan N dan

senyawa lainnya setelah mengalami proses dekomposisi oleh aktifitas jasad renik tanah.

Hilangnya N dari tanah disebabkan karena digunakan oleh tanaman atau mikroorganisme.

Kandungan N total umumnya berkisar antara 2000 – 4000 kg/ha pada lapisan 0 – 20 cm tetapi

tersedia bagi tanaman hanya kurang 3 % dari jumlah tersebut (Hardjowigeno 2003). Manfaat dari

Nitrogen adalah untuk memacu pertumbuhan tanaman pada fase vegetatif, serta berperan dalam

pembentukan klorofil, asam amino, lemak, enzim, dan persenyawaan lain (RAM 2007). Nitrogen

terdapat di dalam tanah dalam bentuk organik dan anorganik. Bentuk-bentuk organik meliputi

NH4, NO3, NO2, N2O dan unsur N. Tanaman menyerap unsur ini terutama dalam bentuk NO3,

namun bentuk lain yang juga dapat menyerap adalah NH4, dan urea (CO(N2))2 dalam bentuk

NO3. Selanjutnya, dalam siklusnya, nitrogen organik di dalam tanah mengalami mineralisasi

sedangkan bahan mineral mengalami imobilisasi. Sebagian N terangkut, sebagian kembali

scbagai residu tanaman, hilang ke atmosfer dan kembali lagi, hilang melalui pencucian dan

bertambah lagi melalui pemupukan. Ada yang hilang atau bertambah karena pengendapan.

P-Bray

Unsur Fosfor (P) dalam tanah berasal dari bahan organik, pupuk buatan dan mineral-mineral di

dalam tanah. Fosfor paling mudah diserap oleh tanaman pada pH sekitar 6-7 (Hardjowigeno

2003). Siklus Fosfor sendiri dapat dilihat pada Gambar 2.

Dalam siklus P terlihat bahwa kadar P-Larutan merupakan hasil keseimbangan antara suplai dari

pelapukan mineral-mineral P, pelarutan (solubilitas) P-terfiksasi dan mineralisasi P-organik dan

kehilangan P berupa immobilisasi oleh tanaman fiksasi dan pelindian (Hanafiah 2005).

Menurut Leiwakabessy (1988) di dalam tanah terdapat dua jenis fosfor yaitu fosfor organik dan

fosfor anorganik. Bentuk fosfor organik biasanya terdapat banyak di lapisan atas yang lebih kaya

akan bahan organik. Kadar P organik dalam bahan organik kurang lebih sama kadarnya dalam

tanaman yaitu 0,2 – 0,5 %. Tanah-tanah tua di Indonesia (podsolik dan litosol) umumnya

berkadar alami P rendah dan berdaya fiksasi tinggi, sehingga penanaman tanpa memperhatikan

suplai P kemungkinan besar akan gagal akibat defisiensi P (Hanafiah 2005). Menurut Foth

(1994) jika kekurangan fosfor, pembelahan sel pada tanaman terhambat dan pertumbuhannya

kerdil.

Kalium (K)

Kalium merupakan unsur hara ketiga setelah Nitrogen dan Fosfor yang diserap oleh tanaman

dalam bentuk ion K+. Muatan positif dari Kalium akan membantu menetralisir muatan listrik

yang disebabkan oleh muatan negatif Nitrat, Fosfat, atau unsur lainnya. Hakim et al. (1986),

menyatakan bahwa ketersediaan Kalium merupakan Kalium yang dapat dipertukarkan dan dapat

diserap tanaman yang tergantung penambahan dari luar, fiksasi oleh tanahnya sendiri dan adanya

penambahan dari kaliumnya sendiri.

Kalium tanah terbentuk dari pelapukan batuan dan mineral-mineral yang mengandung kalium.

Melalui proses dekomposisi bahan tanaman dan jasad renik maka kalium akan larut dan kembali

ke tanah. Selanjutnya sebagian besar kalium tanah yang larut akan tercuci atau tererosi dan

proses kehilangan ini akan dipercepat lagi oleh serapan tanaman dan jasad renik. Beberapa tipe

tanah mempunyai kandungan kalium yang melimpah. Kalium dalam tanah ditemukan dalam

mineral-mineral yang terlapuk dan melepaskan ion-ion kalium. Ion-ion adsorpsi pada kation

tertukar dan cepat tersedia untuk diserap tanaman. Tanah-tanah organik mengandung sedikit

Kalium.

Natrium (Na)

Natrium merupakan unsur penyusun lithosfer keenam setelah Ca yaitu 2,75% yang berperan

penting dalam menentukan karakteristik tanah dan pertumbuhan tanaman terutama di daerah

kering dan agak kering yang berdekatan dengan pantai, karena tingginya kadar Na di laut, suatu

tanah disebut tanah alkali jika KTK atau muatan negatif koloid-koloidnya dijenuhi oleh ≥ 15%

Na, yang mencerminkan unsur ini merupakan komponen dominan dari garam-garam larut yang

ada. Pada tanah-tanah ini, mineral sumber utamanya adalah halit (NaCl). Kelompok tanah alkalin

ini disebut tanah halomorfik, yang umumnya terbentuk di daerah pesisir pantai iklim kering dan

berdrainase buruk. Sebagaimana unsur mikro, Na juga bersifat toksik bagi tanaman jika terdapat

dalam tanah dalam jumlah yang sedikit berlebihan (Hanafiah, 2005).

Kalsium (Ca)

Kalsium tergolong dalam unsur-unsur mineral essensial sekunder seperti Magnesium dan

Belerang. Ca2+ dalam larutan dapat habis karena diserap tanaman, diambil jasad renik, terikat

oleh kompleks adsorpsi tanah, mengendap kembali sebagai endapan-endapan sekunder dan

tercuci (Leiwakabessy 1988). Adapun manfaat dari kalsium adalah mengaktifkan pembentukan

bulu-bulu akar dan biji serta menguatkan batang dan membantu keberhasilan penyerbukan,

membantu pemecahan sel, membantu aktivitas beberapa enzim (RAM 2007).

Magnesium (Mg)

Magnesium merupakan unsur pembentuk klorofil. Seperti halnya dengan beberapa hara lainnya,

kekurangan magnesium mengakibatkan perubahan warna yang khas pada daun. Kadang-kadang

pengguguran daun sebelum waktunya merupakan akibat dari kekurangan magnesium (Hanafiah

2005).

Kapasitas Tukar Kation (KTK)

Kapasitas tukar kation (KTK) merupakan sifat kimia yang sangat erat hubungannya dengan

kesuburan tanah. Tanah-tanah dengan kandungan bahan organik atau kadar liat tinggi

mempunyai KTK lebih tinggi daripada tanah-tanah dengan kandungan bahan organik rendah

atau tanah-tanah berpasir (Hardjowogeno 2003). Nilai KTK tanah sangat beragam dan

tergantung pada sifat dan ciri tanah itu sendiri. Besar kecilnya KTK tanah dipengaruhi oleh :

1.Reaksi tanah

2.Tekstur atau jumlah liat

3.Jenis mineral liat

4.Bahan organik dan,

5.Pengapuran serta pemupukan.

Soepardi (1983) mengemukakan kapasitas tukar kation tanah sangat beragam, karena jumlah

humus dan liat serta macam liat yang dijumpai dalam tanah berbeda-beda pula.

Kejenuhan Basa (KB)

Kejenuhan basa adalah perbandingan dari jumlah kation basa yang ditukarkan dengan kapasitas

tukar kation yang dinyatakan dalam persen. Kejenuhan basa rendah berarti tanah kemasaman

tinggi dan kejenuhan basa mendekati 100% tanah bersifal alkalis. Tampaknya terdapat hubungan

yang positif antara kejenuhan basa dan pH. Akan tetapi hubungan tersebut dapat dipengaruhi

oleh sifat koloid dalam tanah dan kation-kation yang diserap. Tanah dengan kejenuhan basa

sama dan komposisi koloid berlainan, akan memberikan nilai pH tanah yang berbeda. Hal ini

disebabkan oleh perbedaan derajat disosiasi ion H+ yang diserap pada permukaan koloid

(Anonim 1991).

Kejenuhan basa selalu dihubungkan sebagai petunjuk mengenai kesuburan sesuatu tanah.

Kemudahan dalam melepaskan ion yang dijerat untuk tanaman tergantung pada derajat

kejenuhan basa. Tanah sangat subur bila kejenuhan basa > 80%, berkesuburan sedang jika

kejenuhan basa antara 50-80% dan tidak subur jika kejenuhan basa < 50 %. Hal ini didasarkan

pada sifat tanah dengan kejenuhan basa 80% akan membebaskan kation basa dapat dipertukarkan

lebih mudah dari tanah dengan kejenuhan basa 50% (Anonim 1991).

https://boymarpaung.wordpress.com/2009/02/19/sifat-kimia-tanah/

SIFAT KIMIA TANAH

SIFAT KIMIA TANAH

Pertumbuhan tanaman dipengaruhi oleh sifat-sifat kesuburan tanahnya yakni kesuburan fisik,

kesuburan kimia dan kesuburan biologis. Kalau kesuburan fisik lebih mengutamakan tentang

keadaan fisik tanah yang banyak kaitannya drengan penyediaan air dan udara tanah, maka

kesuburan kimia berperan dalam menentukan dan menjelaskan reaksi-reaksi kimia yang

menyangkut dalam masalah-­masalah ketersediaan unsur hara bagi pertumbuhan tanaman. Untuk

mencapai rnaksud tersebut, maka pembahasan mengenai sifat kimia tanah ini kita batasi pada.

hal-hal yang berkaitan erat dengan masalah-masalah antara lain : Reaksi tanah (pH), koloid

tanah, pertukaran kation, dan kejenuhan basa.

5.1. Reaksi Tanah ( pH)

Tersedianya unsur hara bagi tanaman, meningkatnya aktifitas mikro organisme dan reaksi-reaksi

kimia lainnya di dalam tanah sangat dipengaruhi oleh reaksi tanah, yang secara tidak langsung

berpengaruh terhadap pertumbuhan tanaman.

Yang dimaksud dengan reaksi tanah ialah : Sifat keasaman dan kebasaan dari tanah, sehingga

kita kenal ada tiga reaksi tanah yaitu : asam, netral dan basa. Secara defenisi dapat dikatakan

bahwa pH tanah adalah aktifitas konsentrasi ion hidrogen ( H) dalam suatu larutan tanah yang

dinyatakan dengan rumus :

pH = log

Sebagai contoh pada tanah yang bereaksi netral maka :

pH = log

Suatu larutan yang bersifat asam mempunyai konsentrasi ion H+ lebih besar dari konsentrasi ion

sedangkan suatu larutan basa, jika konsentrasi ion H+ lebih kecil dari konsentrasi ion , dan jika

konsentrasi ion H+ sama dengan ion maka sutau larutan disebut netral, atau pH nya = 7.

Nilai pH berkisar antara 0 – 14, sedangkan untuk tanah pertanian pH ini berkisar antara 4 – 9.

Tanah-tanah di Indonesia pada umumnya berekasi masam dengan pH 4.0 – 5. sehingga tanah-

tanah yang ber pH 6.0 – 6.5 sudah dapat dikatakan cukup netral meskipun masih agak masam. Di

daerah rawa-rawa seperti pada tanah gambut pH tanahnya lebih rendah lagi yakni sekitar 3.5 –

4.0 dan ada juga yang ber pH lebih kecil dari 3.0 seperti tanah sulfat masam.Reaksi tanah pH

yang tinggi dijumpai pada tanah-tanah daerah iklim kering atau pada tanah-tanah bergaram,

dapat mencapai pH 8.5 – 9.0.

Sumber Ion H

Pada bagian terdahulu telah dijelaskan bahwa kemasaman tanah itu disebabkan oleh aktifitas ion

hidrogen. Untuk itu kita harus mengetahui dari mana sumber ion hidrogen tersebut.

1. Ionisasi asam-asam organis. Pada penguraian bahan organis dihasilkan asam-asam organis

seperti asam karbonat. Asam karbonat dapat melepaskan ion H+ dengan cara seperti berikut :

H2ZCO3 <============= > HC03– + H+

2. Ion AI yang terjerap : Jika pH tanah masam sekali, maka Al akan sangat larut yang

dijumpaidalam bentuk ion Al dan hidroksida Al. Kedua ion Al trsebut lebih mudah terjerap pada

koloid liat daripada ion H+ . Aluminum yang terjerap ini berada dalam keadaan seimbang

dengan Al dalam larutan tanah. Oleh twena itu Al berada dalam larutan mudah terhidrolisis,

maka Al menapakan ptrnyebab kemasaman atau penyumbang ion H+. Kejadian itu dapat

dilukiskan dengan reaksi sebagai berikut :

( Misel ) Al+++ ————> Al3+

Ion Al terjerap pada misel Ion Al dalam larutan tanah

Selanjutnya ian Al yang berada di dalam larutan tanah dihidrolisis sebagai berikut :

Al3+ + H2O —————–>

Hidrolisis diatas menghasilkan ian H dan mungkin merupakan sumber utama ion H dalam

sebagian besar tanah sangat masam.

3. Koloid Liat dan koloid Humus : Koloid liat dan humus di dalam tanah merupakan

penyumbang ion H dalam larutan tanah pada tanah yang berkemasan sedang. Dalam hal ini dapat

diartikan bahwa ion Ca yang sedikit tidak cukup untuk menetralkan kemasan. Reaksinya adalah

sebagai berikut :

Misel H+ + Ca ————-> (Misel) Ca2+ + 2H+

H+

Sumber ion OH

Jika misalnya komplek jerapan (adsorpsi) yang semulanya di tempati oleh ion H dan Al

digantikan oleh kation-kation seperti kation Ca, K dan Mg, maka konsentrasi ion H pada

komplek jerapan tanah akan berkurang, akibatnya konsentrasi ion OH naik. Peristiwa ini dapat

dilihat dari reaksi berikut :

H+

Misel Ca2+ + 2 H2 O <=========> (Misel) H+ + 2 Ca2+ + 2 OH+

Ca2+ H+

H+

Dari reaksi diatas ternyata kation-kation basa mempengaruhi konsentrasi ion OH. Hidrolisis dari

misel yang dijenuhi oleh basa-basa menghasilkan ion OH.

Sifat Penyangga Tanah

Reaksi tanah (pH) tidak mudah diturunkan ataupun dinaikkan secara mendadak, karena di dalam

tanah ada sifat penyangga pH. Komponen tanah yang mempunyai sifat menyangga ini adaIah

gugus asam Iemah seperti karbonat serta komplek koloidai tanah yakni koloid Iiat dan koloid

humus. Koloid tanah dikelilingi oleh ion-ion H yang terjerap pada permukaannya dan di pihak

lain ada ion-ion H yang tidak dipengaruhi oleh komplek jerapan tanah , yakni ion H yang herada

pada larutan tanah. Ion H yang terjerap dan yang berada di dalam larutan tanah berada dalam

keseimbangan.

Mekanisme sanggaan dapat dijelaskan berdasarkan sifat dissosiasi ion H dari asam koloidal

lemah. Reaksinya sebagai berikut dan Gambar 5.1.

Ion H yang terjerap <==========> Ion H dalam larutan tanah

(Kemasaman cadangan) ( Kemasaman aktif)

Asam Iemah ini mempunyai tingkat disosiasi yang Iemah dan sebagian besar dari ion H masih

tetap terjerap pada permukaan koloid. Bila suatu tanah masam ingin dinaikkan pH nya, maka

dilakukan pengapuran, dan akibatnya reaksi akan beralih ke kanan dimana ion-ion Ca dari kapur

lebih banyak terjerap, tapi ternyata pH tidak banyak berubah. Hal ini terjadi karena ion-ion H

masih banyak terjerap pada koloid tanah. Dengan penambahan kapur yang Iebih banyak lagi

hingga cukup untuk mebebaskan semua ion H dari kompIek jerapan tanah dan digantikan oleh

ion Ca, maka akan terjadilah peningkatan pH tanah yang lebih nyata. Ini berarti kemasaman

cadangan telah dinetralkan.

Dengan adanya sifat penyangga di dalam tanah, hai ini dapat menjaga penurunan pH yang drastis

akibat bertambahnya ion H oleh suatu poroses biologis ataupun perlakuan pemupukan. Adanya

aktifitas jasad jasad hidup di dalam tanah atau perlakuan pemupukan yang bersifat asam akan

menyumbangkan banyak ion H, sehingga reaksi beralih ke kiri, namun demikian penurunan pH

juga tidak nyata. HaI ini juga disebabkan oleh adanya sifat sanggaan tanah tadi. Dari uraian

diatas jelaslah bahwa sifat sanggahan tanah sangat penting artinya dalam menjaga kestabilan

reaksi tanah, sehingga gejolak pH yang hebat tidak terjadi yang dapat mengganggu pertumbuhan

tanaman.

Pengaruh pH terhadap tanah

Reaksi tanah (pH) mempunyai peranan yang penting terhadap ketersediaan unsur-unsur hara,

baik hara makro maupun hara mikro. Meningkatnya kelarutan ion­ion Al, dan Fe dan juga

meningkatnya aktifitas jasad-jasad renik tanah sangat dipengaruhi oleh keadaan pH tanah

pH dan ketersediaan unsur-unsur hara

Reaksi tanah berpengaruh terhadap ketersediaan unsur-unsur hara di dalam tanah. Pada

umumnya unsur hara makro akan lebih tersedia pada pH agak masam sampai netral, sedangkan

unsur hara mikro kebalikannya yakni lebih tersedia pada pH yang lebih rendah.

Tersedianya unsur hara makro, seperrti nitrogen, fosfor, kalium dan magnesium pada pH 6.5.

Unsur hara fofor pada pH lebih besar dari 8.0 tidak tersedia karena diikat oleh ion Ca.

Sebaliknya jika pH turun menjadi lebih kecil dari 5.0, maka fisfat kembali menjadi tidak

tersedia. Hal ini dapat menjadi karena dalam kondisi pH masam, unsur-unsur seperti Al, Fe, dan

Mn menjadi sangat larut. Fosfat yang semula tersedia akan diikat oleh logam-logam tadi

sehingga, tidak larut dan tidak tersedia untuk tanaman. Beberapa tanaman tertentu dapat

kekurangan unsur hara mikro seperti Fe dan Mn. Untuk memperoleh ketersediaan hara yang

optimum bagi pertumbuhan tanaman dan kegiatan biologis di dalam tanah, maka pH tanah harus

dipertahankan pada pH sekitar 6.0 – 7.0.

https://dhemajad92.wordpress.com/kimia/sifat-kimia-tanah/

SIFAT BIOLOGI TANAH

19 Februari 2009

tags: Biologi

Beberapa Sifat Biologi Tanah antara lain :

Total Mikroorganisme Tanah

Tanah dihuni oleh bermacam-macam mikroorganisme. Jumlah tiap grup mikroorganisme sangat

bervariasi, ada yang terdiri dari beberapa individu, akan tetapi ada pula yang jumlahnya

mencapai jutaan per gram tanah. Mikroorganisme tanah itu sendirilah yang bertanggung jawab

atas pelapukan bahan organik dan pendauran unsur hara. Dengan demikian mereka mempunyai

pengaruh terhadap sifat fisik dan kimia tanah (Anas 1989).

Selanjutnya Anas (1989), menyatakan bahwa jumlah total mikroorganisme yang terdapat

didalam tanah digunakan sebagai indeks kesuburan tanah (fertility indeks), tanpa

mempertimbangkan hal-hal lain. Tanah yang subur mengandung sejumlah mikroorganisme,

populasi yang tinggi ini menggambarkan adanya suplai makanan atau energi yang cukup

ditambah lagi dengan temperatur yang sesuai, ketersediaan air yang cukup, kondisi ekologi lain

yang mendukung perkembangan mikroorganisme pada tanah tersebut.

Jumlah mikroorganisme sangat berguna dalam menentukan tempat organisme dalam

hubungannya dengan sistem perakaran, sisa bahan organik dan kedalaman profil tanah. Data ini

juga berguna dalam membandingkan keragaman iklim dan pengelolaan tanah terhadap aktifitas

organisme didalam tanah (Anas 1989).

Jumlah Fungi Tanah

Fungi berperan dalam perubahan susunan tanah. Fungi tidak berklorofil sehingga mereka

menggantungkan kebutuhan akan energi dan karbon dari bahan organik. Fungi dibedakan dalam

tiga golongan yaitu ragi, kapang, dan jamur. Kapang dan jamur mempunyai arti penting bagi

pertanian. Bila tidak karena fungi ini maka dekomposisi bahan organik dalam suasana masam

tidak akan terjadi (Soepardi, 1983).

Jumlah Bakteri Pelarut Fosfat (P)

Bakteri pelarut P pada umumnya dalam tanah ditemukan di sekitar perakaran yang jumlahnya

berkisar 103 – 106 sel/g tanah. Bakteri ini dapat menghasilkan enzim Phosphatase maupun asam-

asam organik yang dapa melarutkan fosfat tanah maupun sumber fosfat yang diberikan (Santosa

et.al.1999 dalam Mardiana 2006). Fungsi bakteri tanah yaitu turut serta dalam semua perubahan

bahan organik, memegang monopoli dalam reaksi enzimatik yaitu nitrifikasi dan pelarut fosfat.

Jumlah bakteri dalam tanah bervariasi karena perkembangan mereka sangat bergantung dari

keadaan tanah. Pada umumnya jumlah terbanyak dijumpai di lapisan atas. Jumlah yang biasa

dijumpai dalam tanah berkisar antara 3 – 4 milyar tiap gram tanah kering dan berubah dengan

musim (Soepardi, 1983)

Total Respirasi Tanah

Respirasi mikroorganisme tanah mencerminkan tingkat aktivitas mikroorganisme tanah.

Pengukuran respirasi (mikroorganisme) tanah merupakan cara yang pertama kali digunakan

untuk menentukan tingkat aktifitas mikroorganisme tanah. Pengukuran respirasi telah

mempunyai korelasi yang baik dengan parameter lain yang berkaitan dengan aktivitas

mikroorganisme tanah seperti bahan organik tanah, transformasi N, hasil antara, pH dan rata-rata

jumlah mikroorganisrne (Anas 1989).

Penetapan respirasi tanah didasarkan pada penetapan :

1.Jumlah CO2 yang dihasilkan, dan

2.Jumlah O2 yang digunakan oleh mikroba tanah.

Pengukuran respirasi ini berkorelasi baik dengan peubah kesuburan tanah yang berkaitar dengan.

aktifitas mikroba seperti:

1.Kandungan bahan organik

2.Transformasi N atau P,

3.Hasil antara,

4.pH, dan

5.Rata-rata jumlah mikroorganisme.

https://boymarpaung.wordpress.com/2009/02/19/sifat-biologi-tanah/

. Biologi tanah

Tanah merupakan suatu komponen penting dalam modal dasar pertanian. Sifat, ciri dan tingkat

kesuburan (produktivitas) nya, tanah sangat dipengaruhi oleh sifat kimia,fisika dan biologi tanah.

Biologi tanah adalah ilmu yang mempelajari mahluk-mahluk hidup didalam tanah. Karena ada

bagian-bagian hidup di dalam tanah, maka tanah itu disebut sebagai ―Living System‖ contohnya

akar tanaman dan organisme lainnya di dalam tanah.

B. Organisme Tanah

Organisme tanah atau disebut juga biota tanah merupakan semua makhluk hidup baik hewan

(fauna) maupun tumbuhan (flora) yang seluruh atau sebagian dari fase hidupnya berada dalam

sistem tanah.

C. Jenis dan Klasifikasi Organisme tanah

Di dalam tanah, berdasarkan fungsinya dalam budidaya pertanian, secara umum terdapat dua

golongan jasad hayati tanah, yaitu yang menguntungkan dan yang merugikan. Jasad hayati yang

menguntungkan ini, yaitu yang terlibat dalam proses dekomposisi bahan organik,

pengikat/penyediaan unsur hara dan atau pembentukan serta perbaikan struktur tanah. Sedangkan

jasad yang merugikan adalah yang memanfaatkan tanaman hidup, baik sebagai sumber pangan

atau sebagai inangnya, yang disebut sebagai hama atau penyakit tanaman maupun sebagai

kompetitor dalam penyerapan hara dalam tanah.

Secara umum biota (jasad hayati) tanah dikelompokkan menjadi dua.

1. Fauna, meliputi:

a. Makro fauna, terdiri dari herbivora (pemakan tanaman) dan karnivora (pemangsa hewan-

hewan kecil). Herbivora meliputi cacing (Annelida), bekicot (Mollusca), Arthopoda, yaitu

Crustacea seperti kepiting,Chilopoda seperti kelabang, Diplopoda seperti kaki seribu,

Arachnidaseperti kutu dan kalajengking, dan serangga (Insecta); seperti belalang, kumbang,

rayap, jangkrik dan semut; serta hewan-hewan kecil lain yang bersarang dalam tanah, seperti

ular, tikus, kadal dan lain-lain; kanivora meliputi serangga, rayap, dan laba-laba.

b. Mikro fauna berupa pemangsa parasit, meliputi nematoda, protozoa, dan rotifera.

2. Mikroflora meliputi:

a. Ganggang, terdiri dari ganggang hijau dan hijau-biru.

b. Cendawan, meliputi jamur, ragi, dan kapang.

c. Bakteri, aerobik dan anaerobik. Bakteri aerobik meliputiAzotobakter, Beijerinkia,

Rhizobium dan Azospirillum. Bakteri anaerobik meliputi Desulfovibrio.

Jasad hayati tanah ini berdasarkan ukurannya dipilih menjadi tiga

a. Makrobia : jika berukuran di atas 10 mm.

b. Mesobia : berukuran 0,2-10 mm.

c. Mikrobia : berukuran < 0,2 mm (200 mm) (Hanafiah, 2005).

Berdasarkan cara memperoleh energi, mikrobia tanah dibedakan menjadi dua kelompok, yaitu:

(1) kelompok yang memperoleh energi dari sinar matahari, dikenal sebagai kelompok fototrof,

dan

(2) kelompok yang memperoleh energi dari oksidasi senyawa anorganik, seperti senyawa N

(amonia dan nitrit), sulfur, zat besi atau senyawa karbon sederhana, dan metana. Kelompok

kedua ini dikenal sebagai kelompok kemotrof.

Selain itu berdasarkan sumber karbon yang digunakannya, mikrobia tanah dapat digolongkan

menjadi dua kelompok yaitu:

(1) kelompok yang menggunakan CO2, HCO3, CO3 sebagai sumber carbon yang

dikelompokkan dalam ototrof (litotrof), dan

(2) kelompok yang menggunakan C organik sebagai sumber karbon dan dikelompokkan

dalam heterotrof (organotrof).

Mikroflora yang tergolong fototrof meliputi alga, sianobakter, bakteri lembayung dan hijau.

Mikroflora yang tergolong fotohetotrof adalah bakteri lembayung non sulfur, dan heliobakteri

(bakteri pembentuk endospora, Bascillus dan Closdtridium). Mikroflora yang tergolong kemotrof

antara lain bakteri pengoksidasi NH4+ (Nitrobacter), dan pengoksidasi nitrit.

Kelompok mikroflora kemoototrof dibedakan menjadi dua kelompok, yaitu:

1. kelompok yang menggunakan CO2 antara lain bakteriNitrosomonas, bakteri pengoksidasi

sulfur (Thiobacillus thiooxidans), bakteri pengoksidasi Fe (Thiobacillus ferrooxidans) dan

2. kelompok yang menggunakan HCO3, contoh Pseudomonas sp. Mikroflora yang termasuk

kelompok kemoheterotrof adalah bakteri perombak selulosa.

Berdasarkan keberadaannya dalam tanah, dibagi dalam dua kelompok besar yaitu:

1. mikrobia otokton (autochtonous), yakni mikrobia setempat pada tanah-tanah tertentu dan

atau bersifat endemik, contohnya bakteri Azospirillum halopraeferen yang selalu ditemukan di

tanah salin;

2. mikrobia zymogen, yaitu mikrobia yang pertumbuhannya dipengaruhi oleh adanya

perlakuan khusus seperti penambahan pupuk, bahan organik dan pengelolaan tanah. Selain itu

dikenal juga mikrobia trasien, yaitu mikrobia yang keberadaannya di dalam tanah bersifat

sebagai penetap sementara. Mikrobia trasien umumnya merupakan mikrobia yang diintrodusir ke

dalam tanah baik disengaja ataupun tidak disengaja (Ma’shum, 2003).

Berdasarkan spesifikasi fungsinya, jasad hayati tanah digolongkan menjadi jasad spesifik

fungsional jika fungsinya dalam tanah bersifat spesifik, misalnya bakteri nitrosomonas dan

nitrobacteryang berperan dalam nitrifikasi, bakteri rhizobium yang berperan dalam fiksasi N

bebas, endomikoriza yang berperan dalam penyediaan dan penyerapan hara P oleh tanaman.

Serta jasad nonspesifik fungsional jika berperan tidak spesifik, misalnya mikrobia dekomposer

bahan organik.

Apabila dikaitkan dengan pertumbuhan tanaman, biota tanah dikelompokkan menjadi tiga.

1. Biota yang menguntungkan.

2. Biota yang merugikan.

3. Biota tanpa pengaruh.

Jika kelompok (1) yang dominan maka pertumbuhan tanaman menjadi baik, sedangkan jika

kelompok (2) yang dominan maka pertumbuhan tanaman akan jelek. Dengan tujuan agar biota

tanah yang menguntungkan ini dapat dimaksimalkan dan yang merugikan dapat diminimalkan,

yang tanpa pengaruh dapat dimanfaatkan, sehingga pertumbuhan dan produksi tanaman dapat

dioptimalkan, maka pengembangan biologis dan bioteknologi tanah menjadi penting untuk

dikembangkan sebagai dasar pertanian organik tersebut.

o Faktor yang mempengaruhi aktivitas organisme tanah meliputi :

o Parameter aktivitas organisme tanah meliputi :

tas metabolik

Positif

Negatif

D. Bahan Organik Tanah

Tanah tersusun dari: (a) bahan padatan, (b) air, dan (c) udara. Bahan padatan tersebut dapat

berupa: (a) bahan mineral, dan (b) bahan organik. Bahan mineral terdiri dari partikel pasir, debu

dan liat. Ketiga partikel ini menyusun tekstur tanah. Bahan organik dari tanah mineral berkisar

5% dari bobot total tanah. Meskipun kandungan bahan organik tanah mineral sedikit (+5%)

tetapi memegang peranan penting dalam menentukan Kesuburan Tanah.

Bahan organik adalah kumpulan beragam senyawa-senyawa organik kompleks yang sedang atau

telah mengalami proses dekomposisi, baik berupa humus hasil humifikasi maupun senyawa-

senyawa anorganik hasil mineralisasi dan termasuk juga mikrobia heterotrofik dan ototrofik yang

terlibat dan berada didalamnya.

Faktor yang Mempengaruhi Bahan Organik Tanah:

Diantara sekian banyak faktor yang mempengaruhi kadar bahan organik dan nitrogen tanah,

faktor yang penting adalah kedalaman tanah, iklim, tekstur tanah dan drainase.

Kedalaman lapisan menentukan kadar bahan organik dan N. Kadar bahan organik terbanyak

ditemukan di lapisan atas setebal 20 cm (15-20%). Semakin ke bawah kadar bahan organik

semakin berkurang. Hal itu disebabkan akumulasi bahan organik memang terkonsentrasi di

lapisan atas.

Faktor iklim yang berpengaruh adalah suhu dan curah hujan. Makin ke daerah dingin, kadar

bahan organik dan N makin tinggi. Pada kondisi yang sama kadar bahan organik dan N

bertambah 2 hingga 3 kali tiap suhu tahunan rata-rata turun 100C. bila kelembaban efektif

meningkat, kadar bahan organik dan N juga bertambah. Hal itu menunjukkan suatu hambatan

kegiatan organisme tanah.

Tekstur tanah juga cukup berperan, makin tinggi jumlah liat maka makin tinggi kadar bahan

organik dan N tanah, bila kondisi lainnya sama. Tanah berpasir memungkinkan oksidasi yang

baik sehingga bahan organik cepat habis.

Pada tanah dengan drainase buruk, dimana air berlebih, oksidasi terhambat karena kondisi aerasi

yang buruk. Hal ini menyebabkan kadar bahan organik dan N tinggi daripada tanah berdrainase

baik. Disamping itu vegetasi penutup tanah dan adanya kapur dalam tanah juga mempengaruhi

kadar bahan organik tanah. Vegetasi hutan akan berbeda dengan padang rumput dan tanah

pertanian. Faktor-faktor ini saling berkaitan, sehingga sukar menilainya sendiri (Hakim et al,

1986).

E. Sumber Bahan Organik

Bahan organik tanah umumnya ditemukan di permukaan tanah. Jumlahnya tidak besar, hanya

sekitar 3 – 5 % tetapi pengaruhnya terhadap sifat-sifat tanah dan pertumbuhan tanaman besar

sekali. Adapun pengaruh bahan organik terhadap sifat-sifat tanah dan akibatnya terhadap

pertumbuhan tanaman adalah :

-lain

menahan unsur-unsur hara (Kapasitas Pertukaran Kation

tanah menjadi lebih tinggi)

Bahan organik memiliki peranan sangat penting di dalam tanah. Bahan organik tanah juga

merupakan salah satu indikator kesehatan tanah. Tanah yang sehat memiliki kandungan bahan

organik tinggi, sekitar 5%. Sedangkan tanah yang tidak sehat memiliki kandungan bahan organik

yang rendah. Kesehatan tanah penting untuk menyamin produktivitas pertanian.

Sumber primer bahan organik adalah jaringan tanaman berupa akar, batang, ranting, daun, dan

buah. Bahan organik dihasilkan oleh tumbuhan melalui proses fotosintesis sehingga unsur

karbon merupakan penyusun utama dari bahan organik tersebut. Unsur karbon ini berada dalam

bentuk senyawa-senyawa polisakarida, seperti selulosa, hemiselulosa, pati, dan bahan- bahan

pektin dan lignin. Selain itu nitrogen merupakan unsur yang paling banyak terakumulasi dalam

bahan organik karena merupakan unsur yang penting dalam sel mikroba yang terlibat dalam

proses perombakan bahan organik tanah. Jaringan tanaman ini akan mengalami dekomposisi dan

akan terangkut ke lapisan bawah serta diinkorporasikan dengan tanah. Tumbuhan tidak saja

sumber bahan organik, tetapi sumber bahan organik dari seluruh makhluk hidup.

Sumber sekunder bahan organik adalah fauna. Fauna terlebih dahulu harus menggunakan bahan

organik tanaman setelah itu barulah menyumbangkan pula bahan organik. Bahan organik tanah

selain dapat berasal dari jaringan asli juga dapat berasal dari bagian batuan.

Perbedaan sumber bahan organik tanah tersebut akan memberikan perbedaan pengaruh yang

disumbangkannya ke dalam tanah. Hal itu berkaitan erat dengan komposisi atau susunan dari

bahan organik tersebut. Kandungan bahan organik dalam setiap jenis tanah tidak sama. Hal ini

tergantung dari beberapa hal yaitu; tipe vegetasi yang ada di daerah tersebut, populasi mikroba

tanah, keadaan drainase tanah, curah hujan, suhu, dan pengelolaan tanah. Komposisi atau

susunan jaringan tumbuhan akan jauh berbeda dengan jaringan binatang. Pada umumnya

jaringan binatang akan lebih cepat hancur daripada jaringan tumbuhan. Jaringan tumbuhan

sebagian besar tersusun dari air yang beragam dari 60-90% dan rata-rata sekitar 75%. Bagian

padatan sekitar 25% dari hidrat arang 60%, protein 10%, lignin 10-30% dan lemak 1-8%.

Ditinjau dari susunan unsur karbon merupakan bagian yang terbesar (44%) disusul oleh oksigen

(40%), hidrogen dan abu masing-masing sekitar 8%. Susunan abu itu sendiri terdiri dari seluruh

unsur hara yang diserap dan diperlukan tanaman kecuali C, H dan O.

F. Proses Dekomposisi Bahan Organik

Proses dekomposisi Bahan Organik memiliki urutan sebagai berikut:

1. Fase perombakan bahan organik segar. Proses ini akan merubah ukuran bahan menjadi lebih

kecil.

2. Fase perombakan lanjutan, yang melibatkan kegiatan enzim mikroorganisme tanah. Fase ini

dibagi lagi menjadi beberapa tahapan. Pada tahapan awal dicirikan oleh kehilangan secara cepat

bahan-bahan yang mudah terdekomposisi sebagai akibat pembafaatan BO sebagai sumber

karbon dan energi oleh mikro organisme tanah, terutama bakteri. Dihasilkan sejumlah senyawa

sampingan seperti: NH3, H2S, CO2, asam organik dll. Selanjutnya, pada tahapan tengah,

terbentuk senyawa organik tengahan/antara (intermediate products) dan biomasa baru sel

organisme).Lalu tahapan akhir dicirikan oleh terjadinya dekomposisi secara berangsur bagian

jaringan tanaman/hewan yang lebih resisten (mis: lignin). Peran fungi dan Actinomycetes pada

tahapan ini sangat dominan

3. Fase perombakan dan sintesis ulang senyawa-senyawa organik (humifikasi) yang akan

membentuk humus.

Humus merupakan salah satu bentuk bahan organik. Jaringan asli berupa tubuh tumbuhan atau

fauna baru yang belum lapuk terus menerus mengalami serangan-serangan jasad mikro yang

menggunakannya sebagai sumber energinya dan bahan bangunan tubuhnya. Hasil pelapukan

bahan asli yang dilakukan oleh jasad mikro disebut humus.Humus biasanya berwarna gelap dan

dijumpai terutama pada lapisan tanah atas. Definisi humus yaitu fraksi bahan organik tanah yang

kurang lebih stabil, sisa dari sebagian besar residu tanaman serta binatang yang telah

terdekomposisikan.

Humus merupakan bentuk bahan organik yang lebih stabil, dalam bentuk inilah bahan organik

banyak terakumulasi dalam tanah. Humus memiliki kontribusi terbesar terhadap durabilitas dan

kesuburan tanah. Humuslah yang aktif dan bersifat menyerupai liat, yaitu bermuatan negatif.

Tetapi tidak seperti liat yang kebanyakan kristalin, humus selalu amorf (tidak beraturan

bentuknya).

Humus merupakan senyawa rumit yang agak tahan lapuk (resisten), berwarna coklat, amorf,

bersifat koloidal dan berasal dari jaringan tumbuhan atau hewan yang telah diubah atau dibentuk

oleh berbagai jasad mikro. Humus tidaklah resisten sama sekali terhadap kerja bakteri. Mereka

tidak stabil terutama apabial terjadi perubahan regim suhu, kelembapan dan aerasi.Adanya

humus pada tanah sangat membantu mengurangi pengaruh buruk liat terhadap struktur tanah,

dalam hal ini humus merangsang granulasi agregat tanah. Kemampuan humus menahan air dan

ion hara melebihi kemampuan liat. Tinggi daya menahan (menyimpan) unsur hara adalah akibat

tingginya kapasitas tukar kation dari humus, karena humus mempunyai beberapa gugus yang

aktif terutama gugus karboksil. Dengan sifat demikian keberadaan humus dalam tanah akan

membantu meningkatkan produktivitas tanah.

Sifat dan Ciri Humus:

· Bersifat koloidal seperti liat tetapi amorfous.

· Luas permukaan dan daya jerap jauh melebihi liat.

· Kapasitas tukar kation 150-300 me/100 g, liat hanya 8-100 me/100 g.

· Daya jerap air 80-90% dari bobotnya, liat hanya 15-20%.

· Daya kohesi dan plastisitasnya rendah sehingga mengurangi sifat lekat dari liat dan membantu

granulasi agregat tanah.

· Misel humus tersusun dari lignin, poliuronida, dan protein liat yang didampingi oleh C, H, O,

N, S, P dan unsur lainnya.

· Muatan negatif berasal dari gugus -COOH dan -OH yang tersembul di pinggiran dimana ion H

dapat digantikan oleh kation lain.

· Mempunyai kemampuan meningkatkan unsur hara tersedia seperti Ca, Mg, dan K.

1. Merupakan sumber energi jasad mikro.

2. Memberikan warna gelap pada tanah.

G. Fungsi Bahan Organik Terhadap Sifat fisik, kimia dan biologi tanah

Bahan organik berperan penting untuk menciptakan kesuburan tanah. Peranan bahan organik

bagi tanah adalah dalam kaitannya dengan perubahan sifat-sifat tanah, yaitu sifat fisik, biologis,

dan sifat kimia tanah. Bahan organik merupakan pembentuk granulasi dalam tanah dan sangat

penting dalam pembentukan agregat tanah yang stabil. Bahan organik adalah bahan pemantap

agregat tanah yang tiada taranya. Melalui penambahan bahan organik, tanah yang tadinya berat

menjadi berstruktur remah yang relatif lebih ringan. Pergerakan air secara vertikal atau infiltrasi

dapat diperbaiki dan tanah dapat menyerap air lebih cepat sehingga aliran permukaan dan erosi

diperkecil. Demikian pula dengan aerasi tanah yang menjadi lebih baik karena ruang pori tanah

(porositas) bertambah akibat terbentuknya agregat.

Bahan organik umumnya ditemukan dipermukaan tanah. Jumlahnya tidak besar, hanya sekitar 3-

5% tetapi pengaruhnya terhadap sifat-sifat tanah besar sekali. Sekitar setengah dari kapasitas

tukar kation berasal dari bahan organik. Ia merupakan sumber hara tanaman. Disamping itu

bahan organik adalah sumber energi bagi sebagian besar organisme tanah. Dalam memainkan

peranan tersebut bahan organik sangat ditentukan oleh sumber dan susunannya, oleh karena

kelancaran dekomposisinya, serta hasil dari dekomposisi itu sendiri.

Pengaruh Bahan Organik pada Sifat Fisika Tanah:

enahan air. Hal ini dapat dikaitkan dengan sifat polaritas

air yang bermuatan negatif dan positif yang selanjutnya berkaitan dengan partikel tanah dan

bahan organik. Air tanah mempengaruhi mikroorganisme tanah dan tanaman di atasnya. Kadar

air optimal bagi tanaman dan mikroorganisme adalah 0,5 bar/ atmosfer.

matahari yang kemudian mempengaruhi suhu tanah.

lastisitas, kohesi dan sifat buruk lainnya dari liat.

Salah satu peran bahan organik yaitu sebagai granulator, yaitu memperbaiki struktur tanah.

Menurut Arsyad (1989) peranan bahan organik dalam pembentukan agregat yang stabil terjadi

karena mudahnya tanah membentuk kompleks dengan bahan organik. Hai ini berlangsung

melalui mekanisme:

jamur dan cendawan, karena bahan organik digunakan oleh mikroorganisme tanah sebagai

penyusun tubuh dan sumber energinya. Miselia atau hifa cendawan tersebut mampu menyatukan

butir tanah menjadi agregat, sedangkan bakteri berfungsi seperti semen yang menyatukan

agregat.

-butir prima oleh miselia jamur dan aktinomisetes. Dengan cara

ini pembentukan struktur tanpa adanya fraksi liat dapat terjadi dalam tanah.

-butir liat melalui ikatan bagian-bagian pada senyawa organik

yang berbentuk rantai panjang.

kimia butir-butir liat melalui ikatan antar bagian negatif liat dengan

bagian negatif (karbosil) dari senyawa organik dengan perantara basa dan ikatan hidrogen.

-butir liat melalui ikatan antara bagian negatif liat dan bagian

positf dari senyawa organik berbentuk rantai polimer.

Pengaruh Bahan Organik pada Sifat Kimia Tanah:

Meningkatkan daya jerap dan kapasitas tukar kation (KTK). Sekitar setengah dari kapasitas tukar

kation (KTK) tanah berasal dari bahan organik. Bahan organik dapat meningkatkan kapasitas

tukar kation dua sampai tiga puluh kali lebih besar daripada koloid mineral yang meliputi 30

sampai 90% dari tenaga jerap suatu tanah mineral. Peningkatan KTK akibat penambahan bahan

organik dikarenakan pelapukan bahan organik akan menghasilkan humus (koloid organik) yang

mempunyai permukaan dapat menahan unsur hara dan air sehingga dapat dikatakan bahwa

pemberian bahan organik dapat menyimpan pupuk dan air yang diberikan di dalam tanah.

Peningkatan KTK menambah kemampuan tanah untuk menahan unsur- unsur hara.

Unsur N,P,S diikat dalam bentuk organik atau dalam tubuh mikroorganisme, sehingga terhindar

dari pencucian, kemudian tersedia kembali. Berbeda dengan pupuk komersil dimana biasanya

ditambahkan dalam jumlah yang banyak karena sangat larut air sehingga pada periode hujan

terjadi kehilangan yang sangat tinggi, nutrien yang tersimpan dalam residu organik tidak larut

dalam air sehingga dilepaskan oleh proses mikrobiologis. Kehilangan karena pencucian tidak

seserius seperti yang terjadi pada pupuk komersil. Sebagai hasilnya kandungan nitrogen tersedia

stabil pada level intermediet dan mengurangi bahaya kekurangan dan kelebihan. Bahan organik

berperan sebagai penambah hara N, P, K bagi tanaman dari hasil mineralisasi oleh

mikroorganisme. Mineralisasi merupakan lawan kata dari immobilisasi. Mineralisasi merupakan

transformasi oleh mikroorganisme dari sebuah unsur pada bahan organik menjadi anorganik,

seperti nitrogen pada protein menjadi amonium atau nitrit. Melalui mineralisasi, unsur hara

menjadi tersedia bagi tanaman.

Meningkatkan kation yang mudah dipertukarkan dan pelarutan sejumlah unsur hara dari mineral

oleh asam humus. Bahan organik dapat menjaga keberlangsungan suplai dan ketersediaan hara

dengan adanya kation yang mudah dipertukarkan. Nitrogen, fosfor dan belerang diikat dalam

bentuk organik dan asam humus hasil dekomposisi bahan organik akan mengekstraksi unsur hara

dari batuan mineral. Mempengaruhi kemasaman atau pH. Penambahan bahan organik dapat

meningkatkan atau malah menurunkan pH tanah, hal ini bergantung pada jenis tanah dan bahan

organik yang ditambahkan. Penurunan pH tanah akibat penambahan bahan organik dapat terjadi

karena dekomposisi bahan organik yang banyak menghasilkan asam-asam dominan. Sedangkan

kenaikan pH akibat penambahan bahan organik yang terjadi pada tanah masam dimana

kandungan aluminium tanah tinggi , terjadi karena bahan organik mengikat Al sebagai senyawa

kompleks sehingga tidak terhidrolisis lagi .

Peranan bahan organik terhadap perbaikan sifat kimia tanah tidak terlepas dalam kaitannya

dengan dekomposisi bahan organik, karena pada proses ini terjadi perubahan terhadap komposisi

kimia bahan organik dari senyawa yang kompleks menjadi senyawa yang lebih sederhana.

Proses yang terjadi dalam dekomposisi yaitu perombakan sisa tanaman atau hewan oleh

miroorganisme tanah atau enzim-enzim lainnya, peningkatan biomassa organisme, dan

akumulasi serta pelepasan akhir. Akumulasi residu tanaman dan hewan sebagai bahan organik

dalam tanah antara lain terdiri dari karbohidrat, lignin, tanin, lemak, minyak, lilin, resin, senyawa

N, pigmen dan mineral, sehingga hal ini dapat menambahkan unsur-unsur hara dalam tanah.

Pengaruh Bahan Organik pada Sifat Biologi Tanah:

Jumlah dan aktivitas metabolik organisme tanah meningkat. Secara umum, pemberian bahan

organik dapat meningkatkan pertumbuhan dan aktivitas mikroorganisme. Bahan organik

merupakan sumber energi dan bahan makanan bagi mikroorganisme yang hidup di dalam tanah.

Mikroorganisme tanah saling berinteraksi dengan kebutuhannya akan bahan organik karena

bahan organik menyediakan karbon sebagai sumber energi untuk tumbuh.

Kegiatan jasad mikro dalam membantu dekomposisi bahan organik meningkat. Bahan organik

segar yang ditambahkan ke dalam tanah akan dicerna oleh berbagai jasad renik yang ada dalam

tanah dan selanjutnya didekomposisisi jika faktor lingkungan mendukung terjadinya proses

tersebut. Dekomposisi berarti perombakan yang dilakukan oleh sejumlah mikroorganisme (unsur

biologi dalam tanah) dari senyawa kompleks menjadi senyawa sederhana. Hasil dekomposisi

berupa senyawa lebih stabil yang disebut humus. Makin banyak bahan organik maka makin

banyak pula populasi jasad mikro dalam tanah.

Peranan Bahan Organik Bagi Tanaman:

Bahan organik memainkan beberapa peranan penting di tanah. Sebab bahan organik berasal dari

tanaman yang tertinggal, berisi unsur-unsur hara yang dibutuhkan untuk pertumbuhan tanaman.

Bahan organik mempengaruhi struktur tanah dan cenderung untuk menjaga menaikkan kondisi

fisik yang diinginkan. Peranan bahan organik ada yang bersifat langsung terhadap tanaman,

tetapi sebagian besar mempengaruhi tanaman melalui perubahan sifat dan ciri tanah.

Pengaruh Langsung Bahan Organik pada Tanaman:

Melalui penelitian ditemukan bahwa beberapa zat tumbuh dan vitamin dapat diserap langsung

dari bahan organik dan dapat merangsang pertumbuhan tanaman. Dulu dianggap orang bahwa

hanya asam amino, alanin, dan glisin yang diserap tanaman. Serapan senyawa N tersebut

ternyata relatif rendah daripada bentuk N lainnya. Tidak dapat disangkal lagi bahwa bahan

organik mengandung sejumlah zat tumbuh dan vitamin serta pada waktu-waktu tertentu dapat

merangsang pertumbuhan tanaman dan jasad mikro.

Bahan organik ini merupakan sumber nutrien inorganik bagi tanaman. Jadi tingkat pertumbuhan

tanaman untuk periode yang lama sebanding dengan suplai nutrien organik dan inorganik. Hal

ini mengindikasikan bahwa peranan langsung utama bahan organik adalah untuk menyuplai

nutrien bagi tanaman. Penambahan bahan organik kedalam tanah akan menambahkan unsur hara

baik makro maupun mikro yang dibutuhkan oleh tumbuhan, sehingga pemupukan dengan pupuk

anorganik yang biasa dilakukan oleh para petani dapat dikurangi kuantitasnya karena tumbuhan

sudah mendapatkan unsur-unsur hara dari bahan organik yang ditambahkan kedalam tanah

tersebut. Efisiensi nutrisi tanaman meningkat apabila pememukaan tanah dilindungi dengan

bahan organik.

Pengaruh Tidak Langsung Bahan Organik pada Tanaman

Sumbangan bahan organik terhadap pertumbuhan tanaman merupakan pengaruhnya terhadap

sifat-sifat fisik, kimia dan biologis dari tanah. Bahan organik tanah mempengaruhi sebagian

besar proses fisika, biologi dan kimia dalam tanah. Bahan organik memiliki peranan kimia di

dalam menyediakan N, P dan S untuk tanaman peranan biologis di dalam mempengaruhi

aktifitas organisme mikroflora dan mikrofauna, serta peranan fisik di dalam memperbaiki

struktur tanah dan lainnya.

Hal ini akan mempengaruhi pertumbuhan tanaman yang tumbuh di tanah tersebut. Besarnya

pengaruh ini bervariasi tergantung perubahan pada setiap faktor utama lingkungan. Sehubungan

dengan hasil-hasil dekomposisi bahan organik dan sifat-sifat humus maka dapat dikatakan bahwa

bahan organik akan sangat mempengaruhi sifat dan ciri tanah.

Peranan tidak langsung bahan organik bagi tanaman meliputi :

· Meningkatkan ketersediaan air bagi tanaman.

Bahan organik dapat meningkatkan kemampuan tanah menahan air karena bahan organik,

terutama yang telah menjadi humus dengan ratio C/N 20 dan kadar C 57% dapat menyerap air 2-

4 kali lipat dari bobotnya. Karena kandungan air tersebut, maka bahan organik terutama yang

sudah menjadi humus dapat menjadi penyangga bagi ketersediaan air.

· Membentuk kompleks dengan unsur mikro sehingga melindungi unsur-unsur tersebut dari

pencucian.

Unsur N,P,S diikat dalam bentuk organik atau dalam tubuh mikroorganisme, sehingga terhindar

dari pencucian, kemudian tersedia kembali.

· Meningkatkan kapasitas tukar kation tanah Peningkatan KTK menambah kemampuan tanah

untuk menahan unsur- unsur hara.

· Memperbaiki struktur tanah Tanah yang mengandung bahan organik berstruktur gembur, dan

apabila dicampurkan dengan bahan mineral akan memberikan struktur remah dan mudah untuk

dilakukan pengolahan.

Struktur tanah yang demikian merupakan sifat fisik tanah yang baik untuk media pertumbuhan

tanaman. Tanah yang bertekstur liat, pasir, atau gumpal akan memberikan sifat fisik yang lebih

baik bila tercampur dengan bahan organik.

· Mengurangi erosi

· Memperbaiki agregasi tanah.

Bahan organik merupakan pembentuk granulasi dalam tanah dan sangat penting dalam

pembentukan agregat tanah yang stabil. Bahan organik adalah bahan pemantap agregat tanah

yang tiada taranya. Melalui penambahan bahan organik, tanah yang tadinya berat menjadi

berstruktur remah yang relatif lebih ringan. Pergerakan air secara vertikal atau infiltrasi dapat

diperbaiki dan tanah dapat menyerap air lebih cepat sehingga aliran permukaan dan erosi

diperkecil. Demikian pula dengan aerasi tanah yang menjadi lebih baik karena ruang pori tanah

(porositas) bertambah akibat terbentuknya agregat.

· Menstabilkan temperatur.

Bahan organik dapat menyerap panas tinggi dan dapat juga menjadi isolator panas karena

mempunyai daya hantar panas yang rendah, sehingga temperatur optimum yang dibutuhkan oleh

tumbuhan untuk pertumbuhannya dapat terpenuhi dengan baik.

· Meningkatkan efisiensi pemupukan

Secara umum, pemberian bahan organik dapat meningkatkan pertumbuhan dan produksi

tanaman. Demikian pula dengan peranannya dalam menanggulangi erosi dan produktivitas lahan.

Penambahan bahan organik akan lebih baik jika diiringi dengan pola penanaman yang sesuai,

misalnya dengan pola tanaman sela pada sistem tumpangsari. Pengelolaan tanah atau lahan yang

sesuai akan mendukung terciptanya suatu konservasi bagi tanah dan air serta memberikan

keuntungan tersendiri bagi manusia.

http://muhammadsyafriadi6.blogspot.co.id/2014/12/v-behaviorurldefaultvmlo.html

Biologi tanah

Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas

Ini adalah versi yang telah diperiksa dari halaman initampilkan/sembunyikan detail

Siklus nitrogen di dalam tanah amat bergantung pada organisme tanah

Biologi tanah adalah sebuah studi mengenai aktivitas mikroba dan fauna beserta ekologinya di

dalam tanah. Fauna tanah, biota tanah, atau edafon adalah istilah yang biasanya digunakan untuk

menyebut organisme yang menghabiskan sebagian besar siklus hidupnya di dalam tanah atau

sedimen organik di atasnya. Fauna tanah mencakup cacing tanah, nematoda, fungi, bakteri, dan

berbagai arthropoda. Dekomposisi materi organik oleh organimse memiliki pengaruh yang besar

terhadap tingkat kesuburan dan struktur tanah sehingga biologi tanah berperan penting dalam

menentukan karakteristik tanah.

Sebagian besar keanekaragaman hayati yang berupa organisme mikro berada di dalam atau dekat

dengan permukaan tanah. Setidaknya dari eukaryota animalia hingga prokaryota menghuni

ekologi tanah.[1] Hubungan antara mikroorganisme tanah dan fungsi tanah cukup rumit dan

telah menjadi subjek di berbagai aktivitas pengamatan. Rantai makanan di dalamnya berperan

penting dalam siklus nutrisi, di mana sumber energi tidak selalu berupa material organik tetapi

juga mineral anorganik yang diawali oleh bakteri kemosintetik dan nitrogen oleh bakteri

nitrifikasi, dan berperan dalam siklus biogeokimia tanah.

https://id.wikipedia.org/wiki/Biologi_tanah

KERAGAMAN BIOTA TANAH

2.1 Jenis dan Klasifikasi Biota tanah

Di dalam tanah, berdasarkan fungsinya dalam budidaya pertanian, secara umum terdapat

dua golongan jasad hayati tanah, yaitu yang menguntungkan dan yang merugikan. Jasad hayati

yang menguntungkan ini, yaitu yang terlibat dalam proses dekomposisi bahan organik,

pengikat/penyediaan unsur hara dan atau pembentukan serta perbaikan struktur tanah. Sedangkan

jasad yang merugikan adalah yang memanfaatkan tanaman hidup, baik sebagai sumber pangan

atau sebagai inangnya, yang disebut sebagai hama atau penyakit tanaman maupun sebagai

kompetitor dalam penyerapan hara dalam tanah.

Secara umum biota (jasad hayati) tanah dikelompokkan menjadi dua.

1. Fauna, meliputi:

a. Makro fauna, terdiri dari herbivora (pemakan tanaman) dan karnivora (pemangsa hewan-hewan

kecil). Herbivora meliputi cacing (Annelida), bekicot (Mollusca), Arthopoda, yaitu Crustacea

seperti kepiting, Chilopoda seperti kelabang, Diplopoda seperti kaki seribu, Arachnida seperti

kutu dan kalajengking, dan serangga (Insecta); seperti belalang, kumbang, rayap, jangkrik dan

semut; serta hewan-hewan kecil lain yang bersarang dalam tanah, seperti ular, tikus, kadal dan

lain-lain; kanivora meliputi serangga, rayap, dan laba-laba.

b. Mikro fauna berupa pemangsa parasit, meliputi nematoda, protozoa, dan rotifera.

2. Mikroflora meliputi:

a. Ganggang, terdiri dari ganggang hijau dan hijau-biru.

b. Cendawan, meliputi jamur, ragi, dan kapang.

c. Bakteri, aerobik dan anaerobik. Bakteri aerobik meliputi Azotobakter, Beijerinkia, Rhizobium

dan Azospirillum. Bakteri anaerobik meliputi Desulfovibrio.

Jasad hayati tanah ini berdasarkan ukurannya dipilih menjadi tiga

a. Makrobia : jika berukuran di atas 10 mm.

b. Mesobia : berukuran 0,2-10 mm.

c. Mikrobia : berukuran < 0,2 mm (200 mm) (Hanafiah, 2005).

Berdasarkan cara memperoleh energi, mikrobia tanah dibedakan menjadi dua kelompok,

yaitu (1) kelompok yang memperoleh energi dari sinar matahari, dikenal sebagai kelompok

fototrof, dan (2) kelompok yang memperoleh energi dari oksidasi senyawa anorganik, seperti

senyawa N (amonia dan nitrit), sulfur, zat besi atau senyawa karbon sederhana, dan metana.

Kelompok kedua ini dikenal sebagai kelompok kemotrof. Selain itu berdasarkan sumber karbon

yang digunakannya, mikrobia tanah dapat digolongkan menjadi dua kelompok yaitu (1)

kelompok yang menggunakan CO2, HCO3, CO3 sebagai sumber carbon yang dikelompokkan

dalam ototrof (litotrof), dan (2) kelompok yang menggunakan C organik sebagai sumber karbon

dan dikelompokkan dalam heterotrof (organotrof).

Mikroflora yang tergolong fototrof meliputi alga, sianobakter, bakteri lembayung dan

hijau. Mikroflora yang tergolong fotohetotrof adalah bakteri lembayung non sulfur, dan

heliobakteri (bakteri pembentuk endospora, Bascillus dan Closdtridium). Mikroflora yang

tergolong kemotrof antara lain bakteri pengoksidasi NH4+

(Nitrobacter), dan pengoksidasi nitrit.

Kelompok mikroflora kemoototrof dibedakan menjadi dua kelompok, yaitu (1) kelompok yang

menggunakan CO2 antara lain bakteri Nitrosomonas, bakteri pengoksidasi sulfur (Thiobacillus

thiooxidans), bakteri pengoksidasi Fe (Thiobacillus ferrooxidans) dan (2) kelompok yang

menggunakan HCO3, contoh Pseudomonas sp. Mikroflora yang termasuk kelompok

kemoheterotrof adalah bakteri perombak selulosa.

Berdasarkan keberadaannya dalam tanah, dibagi dalam dua kelompok besar yaitu (1)

mikrobia otokton (autochtonous), yakni mikrobia setempat pada tanah-tanah tertentu dan atau

bersifat endemik, contohnya bakteri Azospirillum halopraeferen yang selalu ditemukan di tanah

salin; (2) mikrobia zymogen, yaitu mikrobia yang pertumbuhannya dipengaruhi oleh adanya

perlakuan khusus seperti penambahan pupuk, bahan organik dan pengelolaan tanah. Selain itu

dikenal juga mikrobia trasien, yaitu mikrobia yang keberadaannya di dalam tanah bersifat

sebagai penetap sementara. Mikrobia trasien umumnya merupakan mikrobia yang diintrodusir ke

dalam tanah baik disengaja ataupun tidak disengaja (Ma’shum, 2003).

Berdasarkan spesifikasi fungsinya, jasad hayati tanah digolongkan menjadi jasad spesifik

fungsional jika fungsinya dalam tanah bersifat spesifik, misalnya bakteri nitrosomonas dan

nitrobacter yang berperan dalam nitrifikasi, bakteri rhizobium yang berperan dalam fiksasi N

bebas, endomikoriza yang berperan dalam penyediaan dan penyerapan hara P oleh tanaman.

Serta jasad nonspesifik fungsional jika berperan tidak spesifik, misalnya mikrobia dekomposer

bahan organik.

Apabila dikaitkan dengan pertumbuhan tanaman, biota tanah dikelompokkan menjadi

tiga.

1. Biota yang menguntungkan.

2. Biota yang merugikan.

3. Biota tanpa pengaruh.

Jika kelompok (1) yang dominan maka pertumbuhan tanaman menjadi baik, sedangkan

jika kelompok (2) yang dominan maka pertumbuhan tanaman akan jelek. Dengan tujuan agar

biota tanah yang menguntungkan ini dapat dimaksimalkan dan yang merugikan dapat

diminimalkan, yang tanpa pengaruh dapat dimanfaatkan, sehingga pertumbuhan dan produksi

tanaman dapat dioptimalkan, maka pengembangan biologis dan bioteknologi tanah menjadi

penting untuk dikembangkan sebagai dasar pertanian organik tersebut (Hanafiah, 2005).

III. TANAH SEBAGAI HABITAT MIKROBIA

3.1 Habitat Mikrobia Tanah

Tanah sebagai habitat mikrobia berfungsi sebagai medium alam untuk pertumbuhan dan

untuk melakukan segala aktivitas fisiologinya. Tanah menyediakan nutrisi, air dan sumber

karbon yang diperlukan untuk pertumbuhan dan aktifitasnya. Di dalam hal ini, lingkungan tanah

seperti faktor abiotik (yang meliputi sifat fisik dan kimia tanah) dan biotik (adanya mikrobia lain

dan tanaman tingkat tinggi) ikut berperan dalam menentukan tingkat pertumbuhan dan aktifitas

mikrobia tersebut. Struktur tanah, aerasi tanah, ketersediaan air dan suhu tanah merupakan sifat-

sifat fisik yang berperan dalam menentukan kelangsungan proses fisiologi mikrobia. Sementara

diantara sifat kimia tanah yang berpengaruh adalah pH tanah, potensial redoks serta ada tidaknya

substrat yang bersifat toksik.

Sebagai habitat mikrobia, tanah dihuni oleh lebih satu jenis mikrobia dengan berbagai

ragam spesiesnya. Mereka merupakan spesies yang saling pengaruh-mempengaruhi, saling

bergantung dan bahkan tidak jarang satu dengan yang lain melakukan persaingan dalam rangka

mempertahankan hidupnya.

Di dalam tanah, mikroba tidak saja berinteraksi dengan sesama mikrobianya, tetapi juga

dengan organisme tingkat tinggi yaitu dengan tanaman yang tumbuh di sekitarnya. Dalam hal ini

akar tanaman akan membebaskan sejumlah senyawa organik yang bermanfaat sebagai sumber

karbon dan energi bagi kehidupan mikrobia, sekalipun adakalanya terdapat pula senyawa yang

bersifat toksik bagi satu jenis mikrobia tertentu. Adanya senyawa toksik tersebut menyebabkan

pertumbuhan ataupun aktivitas mikrobia dalam memperbaiki tingkat ketersediaan unsur hara

bagi tanaman sekaligus penyerapannya oleh tanaman akan terhambat atau bahkan terhenti.

3.2 Faktor Fisika Tanah

3.2.1 Struktur Tanah

Batasan mengenai struktur tanah telah banyak dikemukakan pakar, namun dalam uraian

ini struktur tanah diberi batasan sebagai penyusunan partikel primer dan sekunder ke dalam suatu

bentuk susunan tertentu dengan ruang pori diantaranya. Ruang pori tersebut dikenal sebagai

ruang pori tanah. Pergerakan air dan udara terjadi melalui ruang pori tersebut. Demikian pula

aktivitas fisiologi mikrobia di dalam tanah berlangsung di dalam ruang pori.

Dalam struktur tanah terdapat ruang pori dengan ukuran, distribusi, dan pola keberadaan

pori yang beragam. Di bawah pengamatan mikroskop elektron transmisi, tanpa bahwa pada suatu

agregat tanah di dalamnya terdapat pola ruang pori yang tertutup dan pola ruang pori yang

terbuka. Sistem aerasi dan gerakan air hanya akan berlangsung dengan baik di dalam pola ruang

pori terbuka. Pada lingkungan tanah yang secara global bersifat aerobik dapat juga berlangsung

reaksi reduksi pada tempat-tempat tertentu, dalam mana reaksi ini hanya berlangsung pada

kondisi anaerobik. Kondisi sedemikian di dalam tanah berlangsung pada bagian ruang pori

tertutup.

Satu tipe mikrobia dalam agregat tanah akan mendiami atau menempati ruang pori yang

berbeda dengan tipe mikrobia yang lain. Sebagai pilihan tempat tinggal fungi yakni di ruang

yang terdapat di antara agregat tanah. Bakteri aerobik lebih menyukai dan memilih pola ruang

pori terbuka yang terdapat di dalam agregat tanah, sebagai pilihan tempat hidupnya. Di dalam

ruang pori tersebut, bakteri tidak hidup bebas tetapi melekat pada partikel padatan tanah melalui

jembatan kation multivalensi.

Dalam pola ruang pori terbuka, ukuran diameter pori memegang peran penting dalam

mempengaruhi fisiologi bakteri. Hal ini berkaitan dengan peran pori sebagai ruang sirkulasi

udara, sebagai lalu lintas pergerakan air, dan sebagai jalan bakteri menuju ruang pori tempat

hidupnya. Lynch (1983) menyebutkan bahwa, agar mikrobia dapat tumbuh dan beraktivitas

dengan bebas diperlukan ukuran diameter pori lebih besar dari diameter sel bakteri.

Beberapa hasil penelitian terakhir menunjukkan pengaruh struktur tanah terhadap

pertumbuhan dan aktivitas mikrobia tidak saja melalui proses fisiologis, tetapi juga melalui

proses penyediaan sumber karbon dan nutrisi lain bagi mikrobia. Sebagai mana diketahui bahwa

tidak semua sumber karbon dan nutrisi lain yang diperlukan mikrobia terdapat dalam bentuk

yang mudah dimanfaatkan. Sebagian substrat berbentuk senyawa kompleks yang harus

didegradasi terlebih dahulu, dalam mana prosesnya adalah reaksi oksidasi ensimatis. Oleh karena

itu pertumbuhan dan aktivitas mikrobia akan berlangsung secara optimum manakala struktur

tanahnya memiliki sistem aerasi dan pergerakan air yang memadai untuk mendukung

berlangsungnya degradasi senyawa tersebut merupakan pilihan tempat tinggal yang baik bagi

mikrobia.

3.2.2 Aerasi Tanah

Kehadiran oksigen di dalam tanah adalah penting bagi kehidupan mikrobia. Oksigen

tidak saja diperlukan untuk respirasi, tetapi juga penting untuk melangsungkan reaksi oksidasi

kimia dan atau biologi di dalam tanah. Reaksi-reaksi mana akan mempengaruhi laju reaksi

selular yang pada gilirannya akan berpengaruh terhadap pertumbuhan mikrobia.

Di dalam tanah, aerasi dan kelembaban merupakan dua faktor yang saling berkebalikan,

makin tinggi kandungan air makin kurang baik aerasi tanahnya. Tingkat aerasi yang nisbih baik

berlangsung pada kondisi lapang dengan tekanan kelembaban sekitar 0,01 megapascal (MPa).

Pengaruh negatif dari aerasi yang buruk terhadap pertumbuhan dan aktivitas mikrobia

yang bersifat aerobik telah lama diketahui. Dalam kondisi anaerob, reaksi yang berlangsung

didominasi oleh reaksi reduksi dengan hasil reaksi cenderung tidak menguntungkan bagi

kehidupan mikrobia. Dalam hal ini tidak semua senyawa organik dirombak menjadi CO2, tetapi

masih dalam bentuk persenyawaan antara. Bentuk persenyawaan tersebut adalah asam laktat,

ethanol, asetaldehida, asam asetat dan asam butirat. Sebagian dari persenyawaan tersebut

meracun bagi sebagian mikrobia yang hidup di dalam tanah. Kondisi anaerob di dalam tanah

terjadi, jika konsumsi oksigen untuk respirasi mikrobia lebih tinggi dibandingkan dengan

masuknya oksigen dari udara ruang pori tanah.

Sekalipun kondisi anaerob tidak menguntungkan bagi sejumlah mikrobia aerob, di dalam

tanah terdapat pula beberapa mikrobia yang aktivitasnya berlangsung dengan baik jika berada

pada kondisi tegangan oksigen yang rendah (mikroaerofil). Contoh, bakteri penambat nitrogen

non simbiotik Azospirillum sp. Proses penambatan N udara oleh Azospirillum sp. Berlangsung

dalam kondisi mikroaerofil, karena oksigen yang berlebihan menyebabkan kompleks nitrogenase

menjadi tidak aktif (Ma’shum, 2003).

3.2.3 Suhu Tanah

Suhu tanah tidak saja mengendalikan proses reaksi fisiologis sel, tetapi juga akan

mempengaruhi karakteristik fisikokimia lingkungan, seperti volume tanah, potensial redoks,

difusi gas, viskositas air, tegangan permukaan, dan kelarutan zat. Misalnya, kelarutan CO2 dalam

air pada kondisi suhu rendah adalah dua kali lipat dibanding kelarutan CO2 dalam air panas.

Kondisi lingkungan yang berubah-ubah akan membawa pada laju pertumbuhan bakteri

karena mempengaruhi laju semua reaksi selular. Reaksi selular yang akan terganggu oleh

perubahan suhu adalah respirasi, permeabilitas membran sel dan aktivitas mikrobia dalam

menghasilkan metabolit sekunder. Dalam hal ini, suhu akan mempengaruhi kesetabilan ensim.

Pada suhu optimum, sistem ensim berfungsi baik dan tetap stabil untuk waktu lama. Pada suhu

nisbi rendah, umumnya strukturnya tetap stabil, tetapi tidak dapat berfungsi sebagai

biokatalisator. Sementara pada suhu tinggi struktur ensim akan rusak sama sekali.

Suhu minimum, maksimum dan optimum untuk pertumbuhan dan aktivitas mikrobia di

dalam tanah sangat beragam tergantung pada jenis, spesies dan strainnya. Hal ini berkaitan

dengan karakteristik spesifikasi protein pada masing-masing jenis dan atau spesies mikrobia,

baik itu protein fungsional (ensim) dan atau protein struktural (protein penyusun membran sel).

Misalnya, protein penyusun flagela dan ribosom pada bakteri termofilik lebih stabil menghadapi

suhu tinggi dari pada protein pada bakteri mesofilik. Beberapa bakteri psychrofil mampu tumbuh

di bawah titik beku, karena protein penyusun sitoplasmik dari bakteri tersebut mampu

melindungi bagian dalam sel untuk tidak membeku, sehingga proses metabolisme tetap

berlangsung dengan baik.

Tabel 1. Tingkat suhu yang menyebabkan kematian beberapa kelompok organisme tanah, didasarkan pada

pemanasan air selama 30 menit

Suhu (0C) Kelompok Organisme

40 Saprophytic Pseudomonas sp

50 Rhizoctonia solani Nematoda Pythium, Phytopthora

52 - 58 Bakteri nitrifikasi (Nitrobacter dan Nitrosomonas);

Fusarium sp.

60 Mikrobia patogenik

60 - 70 Serangga Tanah

70 Fungi saprofit

80 Bacillus saprofit

100 Beberapa virus tanaman yang resisten pada suhu tinggi

Sumber : Lynch, 1983.

3.3 Faktor Kimia Tanah

3.3.1 Reaksi Tanah

Reaksi tanah merupakan suatu istilah yang dipakai untuk menyatakan reaksi asam-asam

dalam tanah, yang dalam hal mana dinyatakan sebagai pH tanah. pH merupakan ukuran aktivitas

ion hidrogen. Secara umum mikrobia tanah tumbuh pada pH 1 sampai dengan pada pH 11.

Kelangsungan aktivitas ensim mikrobia (satu sel bakteri mengandung kira-kira 1000

ensim) bergantung pada ion H+, yang berarti pH tanah sangat berperan dalam mempengaruhi

kerja ensim. Reaksi tanah (pH) tertentu diperlukan oleh setiap macam ensim untuk tetap terjadi

protonisasi pada rantai samping asam amino yang terdapat dalam setiap ensim, sehingga ensim

dapat berfungsi sebagai biokatalisator.

Adanya variasi tingkat kemasaman tanah memberikan keuntungan tersendiri bagi

kehidupan di alam ini. Keragaman pH tanah telah menghadirkan keragaman spesies dari satu tipe

mikrobia. Misalnya, Streptomyces sebagai salah satu aktinomisetes yang menghasilkan

antibiotik, umumnya tidak dapat tumbuh di bawah pH 7,5. Namun demikian, di tanah hutan yang

bereaksi masam tidak jarang ditemukan pula senyawa antibiotik bentukan Styreptomyces.

Peristiwa ini dapat berlangsung karena ada keragaman spesies yang toleran terhadap kemasaman

tanah. Beberapa hasil penelitian melaporkan bahwa terdapat beberapa spesies Streptomyces

asidofilik yang terlibat dalam proses dekomposisi bahan organik dan NH4+ (salah satu hasil

dekomposisi BO) akan mengubah suasana tanah dari reaksi masam menjadi alkalin, sehingga

Streptomyces neutrifilik dapat mensintesis antibiotik tersebut.

Perlu diketahui bahwa kebanyakan bakteri tidak toleran terhadap pH yang ekstrim, tidak

seperti halnya dengan fungi, walaupun terdapat beberapa bakteri yang tumbuh baik pada

lingkungan dengan pH yang rendah (misalnya, Lactobacillus, Acetobacter, Thiobacillus).

3.4 Faktor Biologi

3.4.1 Interaksi Antara Mikrobia dengan Mikrobia

Populasi mikrobia yang mendiami tanah terdiri atas lebih dari satu tipe mikrobia. Kita

memandang mereka sebagai masyarakat pergaulan berbagai macam mikrobia dalam tanah.

Tentunya dalam pergaulan itu akan terjalin hubungan kehidupan bersama antara yang satu

dengan yang lain, yang dikenal dengan asosiasi. Asosiasi yang dibangun diantara mereka

memiliki bentuk beragam, mulai dari bentuk interaksi netral sampai dengan interaksi yang saling

mempengaruhi diantara mereka, dapat bersifat positif dan dapat pula bersifat negatif.

Bentuk interaksi netral selalu terjadi secara teratur, dan bersifat sangat alami. Kehadiran

satu populasi dalam interaksi netral tidak mempunyai pengaruh langsung terhadap kehidupan

dan perkembangan populasi yang lain.

Interaksi yang saling memberikan pengaruh positif pada masing-masing populasi dikenal

sebagai bentuk simbiosis apakah dalam bentuk mutualistik ataupun protokooperatif. Bentuk

interaksi kebalikannya, dikenal dengan pola kehidupan antagonistik yaitu yang satu merugikan

yang lain, apakah dalam bentuk parasitisme atau amensalisme.

Di dalam tanah, gradasi dari bentuk asosiasi yang satu ke bentuk yang lain dapat terjadi

karena perjalanan waktu ataupun karena perubahan lingkungan. Contoh. Laju pertumbuhan

perindividu pemangsa (predator) yang paling tinggi terjadi pada saat puncak densitas mangsa

(prey) dan pada saat itu laju pertumbuhan populasi mangsa (prey) menjadi negatif. Namun

demikian, pada saat populasi prey turun di bawah ambang batas, populasi predator juga turun

dan pada saat itu kompleksitas habitat memberikan kesempatan mereka hidup secara bersama.

Pengaruh asosiatif dan atau antagonistik di antara berbagai mikrobia dalam kehidupan

dan perkembangannya di dalam tanah berlangsung sebagai akibat dari :

1. Perubahan ketersediaan nutrisi

2. Perubahan faktor lingkungan

3. Ketergantungan hidup mikrobia tertentu atas yang lain

Kehidupan bersama antara bakteri perombak sellulosa dengan bakteri autotrof dan atau

heterotrof yang lain merupakan bentuk asosiasi komensalisme yang berdasarkan pada

ketersediaan nutrisi. Bakteri perombak sellulosa akan menghasilkan produk senyawa anorganik,

asam organik serta produk senyawa antara yang esensial bagi kegiatan ragam mikrobia non

perombak sellulosa.

Kehidupan bersama antara bakteri anaerobik dengan bakteri aerobik merupakan contoh

baik untuk melihat pola komensalisme yang mendasarkan pada perubahan lingkungan. Bakteri

aerobik akan mengkonsumsi oksigen bebas alam tanah, sehingga tercipta kondisi yang baik bagi

pertumbuhan mikrobia anerobik.

Kehidupan bersama antara bakteri Nitrosomonas dan Nitrobacter merupakan contoh

ketergantungan hidup mikrobia tertentu atas yang lain. Bakteri Nitrosomonas mengoksidasi

ammonia ke bentuk nitrit. Senyawa yang terakhir ini merupakan satu-satunya senyawa N yang

diperlukan bagi kegiatan bakteri Nitrobacter untuk membentuk nitrat. Bakteri ini tidak mampu

menggunakan sumber energi yang lain.

Persaingan dalam memperoleh nutrisi, sebagaimana yang terjadi antara bakteri dan fungi

merupakan contoh umum dari pengaruh antagonistik dalam pola kompetisi. Hal demikian terjadi

pula dalam golongan mikrobia yang sama, misal antara inokulum yang diintroduksi ke dalam

tanah (Azospirillum) dengan strain-strain Azospirillum yang terdapat di dalam tanah.

3.4.2 Interaksi Antara Mikrobia dengan Tanaman

Kehidupan bersama antara mikrobia dan tanaman berlangsung di rhizosfer tanaman,

karena di daerah inilah tersedia sejumlah senyawa yang diperlukan oleh mikrobia untuk

kehidupan dan aktivitasnya. Senyawa tersebut berupa eksudat akar yang bermanfaat sebagai

sumber C, N dan energi bagi mikrobia, mulai dari bentuk senyawa organik sederhana sampai

dengan senyawa organik kompleks. Perbaikan kehidupan dan perkembangan mikrobia sebagai

akibat adanya eksudat akar dikenal dengan rhizosfer effect. Umumnya macam mikrobia yang

mendiami rhizosfer tidak berbeda dengan mikrobia yang tinggal di tanah (bulk soil), hanya saja

populasi di rhizosfer jauh lebih tinggi.

Akar tanaman sangat mempengaruhi kehidupan bakteri dari pada pengaruhnya terhadap

fungi, khususnya bakteri gram negatif. Bakteri-bakteri gram positif menunjukkan penurunan

jumlah di rhizosfer. Pengaruh perakaran terhadap fungi bersifat selektif, artinya akar tanaman

hanya menstimulasi kehidupan fungi-fungi tersebut.

Di rhizosfer, tingkat kerapatan bakteri ini dapat berubah-ubah sejalan dengan perubahan

kondisi lingkungan di sekitarnya. Perubahan itu dapat terjadi karena pemberian bahan pembenah

tanah (misalkan bahan organik), aplikasi pupuk daun, pemberian pestisida dan inokulasi bakteri

pada benih ataupun langsung dalam tanah

Mikrobia yang berkembang di rhizosfer memiliki sifat hidup yang beragam yakni bersifat

non simbiotik dan simbiotik. Pola hidup bagi mikrobia yang non simbiotik dapat bersifat bebas

(yang dikenal dengan free living microorganiam), dan atau berasosiasi dengan tanaman. Contoh,

beberapa bakteri yang tergolong hidup bebas antara lain Azotobacter, Beijirinckia,

Mycobacterium, Arthrobacter, Bacillus (empat bakteri tersebut bersifat aerobik); Pseudomonas,

Klebsiella (dua bakteri tersebut termasuk anaerob fakultatif); dan Clostridium, Rhodospirillum.

Untuk kelompok mikroba ini, akan memanfaatkan berbagai macam senyawa organik (mulai dari

senyawa organik sederhana hingga yang komplek) sebagai sumber karbon dan energi. Senyawa

organik dimaksud antara lain mono, di dan poli sakarida; asam-asam organik dari asam lemak,

asam organik aromatik, ethyl alkohol, gliserol, mannitol serta asam-asam organik yang mudah

menguap (Rao, 1982 dalam Ma’shum 2003).

Berbeda halnya dengan mikrobia yang hidup berasosiasi dengan tanaman. Asosiasi

mikrobia pada tanaman berlangsung di endorhizosfer dan atau di ektorhizosfer (Lynch, 1983).

Perkembangan dan aktifitas hidupnya sangat bergantung pada kesesuaian jenis tanaman. Hal ini

dikarenakan ada spesifikasi senyawa organik yang diperlukan oleh mikrobia sebagai sumber C,

N dan energi. Sementara senyawa dimaksud hanya terdapat dalam eksudat akar tanaman tertentu.

Suatu contoh, Azospirillum brasilensis akan terpacu perkembangan dan aktivitasnya apabila

berasosiasi dengan tanaman C4, karena dalam eksudat tanaman C4 terkandung asam malat yang

berguna sebagai sumber energi utama (Rao, 1992 dalam Ma’shum, 2003).

IV. MAKROFAUNA DAN MIKROBIA DALAM KESUBURAN TANAH

4.1 Makrofauna Dalam Kesuburan Tanah

Organisme tanah (mikrofauna, makrofauna dan mikroflora) telah terbukti memiliki

peranan penting dalam kesuburan tanah. Aktivitasnya sebagai pengendali kesuburan tanah

ditunjukkan dengan memperbaiki beberapa sifat fisik tanah yang meliputi (1) struktur tanah, (2)

tekstur dan kosestensi tanah, (3) retensi dan pergerakan air, serta (4) pertukaran gas. Secara

kimiawi terjadi pula perubahan sifat tanah yang meliputi (1) kandungan hara tersedia, (2)

meningkatnya kapasitas tukar kation, (3) pH dan kandungan C organik. Perubahan sifat tanah

tersebut merupakan akibat aktivitas makrofauna dalam mempengaruhi proses (1) huminifikasi

dan mineralisasi bahan organik tanah, (2) pencampuran dan pengadukan tanah, (3) pembentukan

pori makro dan total pori.

Makrofauna sebagai pencampur dan pengaduk tanah, akan memacu perubahan struktur

tanah yang semula bersifat kompak dan masif menjadi tanah yang bertekstur remah. Pengadukan

tanah bagian bawahan dengan bagian atasan (bioturbasi) menyebabkan adanya translokasi fraksi

tanah berukuran halus dari bagian bawah ke permukaan tanah. Di samping itu, bekas tempat

yang dilewatinya akan membentuk liang-liang (lubang saluran), yang bermanfaat sebagai lalu

lintas pertukaran udara dan pergerakan air infiltrasi. Kesanggupan mikrobia sebagai pembenah

sifat-sifat tanah, mengisyaratkan bahwa kehadiran makrofauna dalam tanah sangat diperlukan

untuk menjamin terciptanya lingkungan hidup yang nyaman bagi tanaman dan mikrobia yang

sedang tumbuh.

Keberadaan makrofauna di dalam tanah mempercepat dekomposisi masukan bahan

organik. Bahan organik segar merupakan pakan bagi makrofauna. Melalui pencernaannya terjadi

penguraian bahan organik, dan sebagian hasil pengurainya dibebaskan kembali ke tanah dalam

bentuk kotoran yang dihasilkannya. Oleh karena itu kotoran makrofauna umumnya

berkandungan C organik dan unsur tersedia yang lebih tinggi dibandingkan tanah

disekitarnya. Namun demikian komposisi kimia kotoran makrofauna sangat beragam,

bergantung pada jenis makrofaunanya, jenis dan jumlah pakannya serta jenis tanahnya.

Dewasa ini kajian mengenai manfaat makrofauna sebagai pembenah kesuburan tanah

belum seintensif pada mikrobia. Hanya terdapat beberapa makrofauna yang telah mendapatkan

perhatian yang lebih serius. Pada wilayah beriklim basah kajian mengenai makrofauna tersebut

terpusat pada cacing tanah, karena cacaing tanahlah yang merupakan makrofauna dominan pada

lingkungan tersebut. Sekalipun demikian densitas populasi, komposisi spesies dan sifat-sifat

kotoran cacing sangat dipengaruhi oleh tingkat kelembaban tanah, tipe tanah dan macam

vegetasi. Pada wilayah beriklim kering, makrofauna yang telah banyak mendapat perhatian

adalah rayap, yang merupakan makrofauna dominan pada tempat tersebut. Aktivitas rayap dalam

membenahi sifat-sifat tanah sangat bergantung pada iklim, jenis tanah, jenis tanaman dan

penggunaan lahan.

Beberapa sifat fisik tanah yang terbenahi oleh aktivitas cacing tanah adalah (1)

terbentuknya pori makro akibat dari terbentuknya liang cancing, (2) terciptanya struktur tanah

yang remah, (3) menurunnya bobot isi tanah dan meningkatnya daya simpan air. Terbentuknya

liang cacing tanah mengakibatkan terciptanya pori makro yang berkesinambungan dan stabil.

Liang ini memfasilitasi pertukaran udara dan infiltrasi air. kecepatan dan akumulasi infiltrasi

pada tanah yang diberikan masukan cacing lebih besar dari pada tanpa cacing tanah. Akumulasi

air tersebut akan semakin besar apabila disertai pemberian mulsa.

Melalui pergerakan cacing tanah akan terjadi perombakan struktur tanah yang semula

bersifat kompak dan masif menjadi tanah berstruktur reamh. Hal ini dapat dilihat dengan

memperbandingkan struktur pada tanah yang tidak didiami cacing dengan tanah yang didiami

cacing. Pada tanah yang tidak didiami cacing umumnya memiliki sifat-sifat sebagai berikut : (1)

tanah berstruktur masif, (2) retensi air rendah, (3) bobot isi tanah tinggi (Lal, 1987 dalam

Ma’shum, 2003).

Selain pergerakan cacing tanah, kotoran yang dihasilkannya juga berpengaruh positif

terhadap beberapa sifat fisik tanah, seperti meningkatnya daya simpan air dan menurunnya bobot

isi tanah. Meningkatnya daya simpan air disebabkan oleh kandungan liat yang nisbi tinggi

disertai dengan total pori yang nisbi besar pada kotoran cacing jika dibandingkan dengan tanah

disekitarnya. Lal dan Oluwale, 1983 dalam Ma’shum (2003) menunjukkan bahwa kotoran

cacing mengandung air yang lebih tinggi dari pada tanah disekitarnya pada tingkat tegangan air

yang sama. Masukan kotoran ccing mampu menurunkan bobot isi tanah sekitar 7 % dari tanah

yang tampa masukan kotoran cacing.

Cacing tanah juga berkerja sama dengan mikrobia dalam pembentukan agregat. Hal ini

terkait dengan adanya sisa-sisa organik yang tidak dapat dicerna oleh cacing secara sempurna

akan didegradasi lanjut oleh bagi mikrobia tanah. Hasil dekomposisi oleh mikrobia dan atau

senyawa organik hasil bentukan mikrobia akan memantapkan pembentukan struktur remah yang

dilakukan oleh cacing.

Masukan cacing ke dalam tanah mengakibatkan perubahan beberapa sifat kimia tanah

yang meliputi (1) meningkatnya kandungan bahan organik, (2) kandungan unsur hara tersedia,

dan (3) kapasitas tukar kation. Hal ini disebabkan kotoran cacing tanah mengandung lebih

banyak unsur hara dan C organik dari pada tanah aslinya

Tabel 2. Komposisi kandungan hara dan C organik dalam kotoran cacing tanah dan dalam tanah.

S Sifat-sifat kimia Kotoran cacing Tanah

pH (1:1) 5,3 5,7

KTK (me per 100 g) 17,7 4,5

Ca2+ (me per 100 g) 12,2 2,7

Mg2+ (me per 100 g) 4,3 1,3

K+ (me per 100 g) 0,7 0,2

Na+ (me per 100 g) 0,16 0,07

Brqay P (ppm) 12,6 4,5

Total n (%) 0,38 0,15

C organik (%) 3,10 1,08

Sumber : Vleeschauwer dan lal, 1981 dalam Ma’shum (2003).

Terhadap sifat biologi tanah, kotoran cacing berpengaruh terhadap keragaman populasi

mikrobia. Umunya tanah yang dihuni cacing tanah, populasi bakteri (selulotik, hemisellulotik,

pelarut fosfat, amonifikasi dan nitrifikasi) lebih besar jumlahnya dari pada fungi. Sebagai

akibatnya aktivitas ensim urease, fosfatase dan dihidrogenase meningkat. Bakteri-bakteri

tersebut umumnya berdomosili di sekitar liang-liang yang dibuat oleh cacing tersebut.

Selanjutnya, sebagaimana disebut di atas bahwa biomassa makrofauna di lahan kering

didominasi oleh rayap. Aktivitas rayap dalam mempengaruhi pembentukan tanah terjadi melalui

(1) perannya sebagai pencampur dan pengaduk tanah, (2) menciptakan liang-liang yang dalam,

dan (3) mendekomposisi sisa-sisa organik. Diperkirakan tingkat perubahan tanah akibat aktivitas

rayap berkisar dari 0,01 sampai 0,1 mm ha/tahun (lal, 1987 dalam Ma’shum, 2003). Rayap

mampu mengangkut fraksi tanah berukuran halus dari tanah bagian bawah ke permukaan tanah,

fraksi halus tersebut digunakan sebagai bahan penyusun gundukan tanah. Oleh karena itu

material gundukan tanah memiliki tekstur yang halus jika dibandingkan dengan tanah di

sekitarnya.

Gundukan tanah dibangun oleh rayap dengan cara merekatkan satu partikel dengan

partikel lain, dengan bahan sementara adalah air liur dan atau senyawa ekskresi yang lain.

Gundukan ini memiliki ruang pori mikro yang nisbi banyak jumlahnya, sehingga tingkat

infiltrasi air pada gundukan tanah lebih kecil jika dibandingkan dengan pada tanah disekitarnya.

Sebagai akibat dari hal tersebut, air hujan pada tempat itu akan tersimpan lebih lama pada bagian

permukaan, sedangkan bagian tanah yang lebih bawah sering kali masih dalam kondisi kering.

Infiltrasi air yang lamban berarti juga akan mengurangi tingkat pencucian unsur hara, dan karena

itu gundukan tanah umumnya berkandungan unsur hara yang lebih tinggi dari tanah yang

terdapat di dekatnya.

Gundukan tanah yang dibangun oleh rayap umumnya memiliki kandungan liat yang nisbi

tinggi, sehingga dia memiliki daya simpan air yang lebih besar dari pada tanah disekitarnya. Lal,

1987 dalam Ma’shum (2003) menunjukkan bahwa pada tegangan air yang sama gundukan tanah

berkandungan air lebih besar dari pada tanah yang terdapat disekitarnya. Rayap juga membuat

liang-liang tanah yang secara vertikal cukup dalam dan secara horisontal cukup panjang,

sehingga pada lokasi tersebut akan terjadi sirkulasi udara yang nisbi baik. Disamping itu liang-

liang tersebut juga dapat meningkatkan kecepatan infiltrasi air. Infiltrasi air pada gundukan tanah

nisbi lebih lamban jika dibandingkan dengan tanah di sekitarnya.

Mengenai pengaruh aktifitas rayap terhadap sifat kimia tanah adalah sulit untuk

digeneralisasikan, karena pengaruhnya berubah-ubah bergantung pada sifat-sifat tanahnya,

spesies rayap, umur gundukan, macam vegetasi dan penggunaan lahan. Namun demikian

umumnya rayap mengakumulasi bahan organik dalam gundukan tanah, sehingga pada tempat

tersebut terkandung kation-kation basa serta hara tanaman yang lebih tinggi jika dibandingkan

dengan tanah di sekitarnya. Oleh karena itu gundukan tanah yang dibangun oleh rayap ini

banyak digunakan sebagai sumber kapur dan rabuk bagi tanaman,

4.2 Mikrobia Dalam Kesuburan Tanah

Peranan mikrobia dalam kesuburan tanah ditunjukkan dengan aktivitasnya dalam

memperbaiki (1) struktur tanah dan (2) ketersediaan hara tanaman. Berkaitan dengan

pembentukan struktur remah, mikrobia berperan sebagai pembangun agregat tanah yang mantap.

Tentu saja dalam proses agragasi tanah diperlukan adanya bahan-bahan perekat anorganik

(seperti Fe, liat, oksidasi besi, alumunium dan kapur) dan organik (senyawa-senyawa organik

bentukan mikrobia ataupun hasil dekomposisi bahan organik). Senyawa-senyawa tersebut

mengikat butiran tanah, baik dari bentuk koogulasi tanah ke dalam agregat mikro, serta

sementasi agregat mikro ke dalam agregat makro. Dalam kaitannya dengan peningkatan

ketersediaan hara, mikrobia berfungsi sebagai pemercepat dekomposisi bahan organik dan

sebagai pemacu tingkat kelarutan senyawa anorganik yang tidak tersedia menjadi bentuk

tersedia. Hal ini dapat berlangsung karena adanya metabolik skunder yang dihasilkan oleh

mikrobia berupa ensim-ensim tanah dan beberapa senyawa organik yang berguna sebagai

pelarut.

Pembentukan agregat tanah oleh mikroba, dapat terjadi (1) melalui pengikatan mekanik

oleh sel bakteri, aktinomesetes dan hifa fungi, dan (2) melalui pengikatan yang dipelantarai oleh

senyawa-senyawa organik yang dihasilkannya ataupun hasil dekomposisi bahan organik.

Pengikatan secara mekanik terutama dilakukan oleh fungi dan aktinomisetes, karena mikroba ini

memiliki filamen yang berfungsi sebagai pengikat partikel-partikel tanah untuk membentuk

struktur yang remah. Hal ini tidak berarti bahwa kedua mikoflora tersebut tidak menghasilkan

bahan perekt kimiawi. Dalam Mulder (1971) disebutkan bahwa mekanisme pembentukan

agregat oleh fungi dan antinomisetes adalah 50 % berlangsung secara mekanik dan 50 % lagi

berlangsung dengan menggunakan bahan perekat dari senyawa oeganik yang dihasilkannya.

Berbeda halnya dengan fungi dan antinomisetes, bakteri lebih banyak melakukan pengikatan

partikel tanah dengan menggunakan senyawa organik yang dihasilkannya dari pada melakukan

pengikatan secara mekanik, dengan perbandingan 80 % dan 20 %.

Efektivitas mikroba dalam pembentukan agregat tanah sangat bergantung pada (1) sifat

bahan organik yang tersedia, (2) jenis mikrobia dan kondisi lingkungan yang mempengaruhi

pertumbuhan dan aktivitasnya. Umumnya bahan organik yang mudah terdekomposisi kurang

efektif untuk agregasi tanah. Oleh karenanya jika memasukkan bahan organik ke dalam tanah

dengan tujuan sebagai pembenah agregat, maka diperlukan bahan organik yang bernisbah C/N

tinggi disertai nisbah lignin/selulose juga tinggi. Contah bahan organik berikut ini memiliki

urutan efektivitas dari yang tinggi ke rendah masing-masing adalah jerami, pupuk kandang dan

tanaman legum. Perlu diketahui juga bahwa apabila bahan organik yang mudah terdekomposisi

dimasukkan ke dalam tanah, agregasi segera berlangsung setelah waktu penambahan, tetapi

dengan cepat, setelah mencapai maksimum, agregasi menurun.

Bahan organik yang lebih sukar terdekomposisi memerlukan waktu yang lama untuk

menunjukkan pengaruhnya, tetapi efektivitas dapat berlangsung lebih lama (Baver et al., 1972

dalam Ma’shum, 2003). Persentase agregasi yang tinggi terjadi ketika bahan organik

mengandung kadar asam humat yang tinggi, tetapi keberadaan polisakarida turut pula

menentukan besarnya agregasi tanah. Contoh, pembenaman daun kacang tanah sebagai bahan

pembenah struktur tanah regosol menunjukkan sesaat setelah pembenaman agregasi berlangsung

lebih tinggi jika dibandingkan dengan perlakuan azolla dan jerami. Hal ini disebabkan daun

kacang tanah mengandung polisakarida yang lebih banyak dibandingkan azolla dan jerami.

Sementara dalam waktu yang relatif lama, jerami memberikan persentase agregasi yang lebih

tinggi, karena asam humatnya relatif lebih tinggi dari pada dua bahan yang lain. Keberadaan

polisakarida lebih berfungsi sebagai bahan pemantap agregat dari pada pembentuk agregat. Hal

ini mudah difahami karena polisakarida memiliki daya adhesi dan kohesi yang kuat.

Mulder et al., (1971) menjelaskan bahwa efek fisiko kimia dari mikrobia terhadap

pemantapan agregat dan kontribusinya dalam pembentukan struktur tanah yang remah

bergantung pada (1) macam produk hasil dekomposisi sisa tanaman atau binatang, (2) produk

hasil bentukan mikrobia selama proses dekomposisi bahan organik, (3) senyawa humus yang

terbentuk selama dekomposisi bahan organik yang ditambahkan. Sesaat setelah penambahan sisa

tanaman, senyawa yang berperan dalam pembentukan struktur tanah adalah kelompok (1) dan

(2), setelah itu barulah senyawa yang banyak berpengaruh terhadap pembentukan struktur adalah

kelompok (3). Selanjutnya dijelaskan pula struktur tanah yang remah tersusun dari suatu

campuran 60-80 % pasir, 20-40 % liat, ditambah dengan kation-kation basa dan senyawa gula

sebagai sumber karbon dan energi bagi mikrobia penghasil lendir. Mikrobia dimaksut yaitu dari

kelompok bakteri antara lain Azotobacter indicum, Beijerinckia dan kelompok fungi seperti

Rhizopus nigricans dan Aspergillus niger.

Berbagai mikrobia tanah dapat mengikat butiran tunggal tanah menjadi agregat. Namun

demikian tingkat agregasi tanah tidak saja ditentukan oleh jenis mikrobia, tetapi juga oleh

macam spesies dari masing-masing kelompok mikrobia. Umumnya jamur lebih efektif jika

dibandingkan dengan bakteri. Menurut Harris et al., 1966 dalam Ma’shum (2003), urutan

efektivitas mikrobia dalam pembentukan agregat tanah adalah jamur, streptomisetes, dan bakteri.

Jamur yang efektif untuk pembentukan agregat adalah spesies jamur yang tumbuh dengan

cepat dan mengahasilkan miselium yang banyak, antara lain dari jenis Mucor, Rhizopus,

Fusarium dan Aspergillus. Selain itu aktivitasnya juga dipengaruhi oleh jenis bahan organik

yang tersedia. Aspergillus, Fusarium dan Mucor sp akan efektif jika tersedia sukrose sebagai

sumber karbonnya, sedangkan Alternaria akan menjadi efektif jika tersedia jerami.

DAFTAR PUSTAKA

Fitri. 2011. Peran Makrofauna dan Mikrofauna dalam Sifat Fisik dan Kimia Tanah.

http://fitri05.wordpress.com/2011/01/24/peran-makrofa

uan-dan-mikrofauna-dalam-sifat-fisik-dan-kimia-tanah/ [Diakses Tgl 04 Januari 2012].

http://riskyridhaagriculture.blogspot.co.id/2012/02/biologi-tanah.html