sifat dan fungsi tanah

NAMA : REDY PRAHARYANTO
NIM : 091510501044
Tugas Kesuburan Tanah dan Pemupukan
Sifat – Sifat Tanah dan Fungsi – Fungsi Tanah
1. Sifat-Sifat Tanah
a. Sifat Fisika Tanah
a) Tekstur
Tekstur tanah adalah suatu parameter umum untuk mengetahui ciri khas dari tipe tanah. Tekstur tanah ini menunjukkan komposisi partikel penyusun tanah (separate) yang dinyatakan sebagai perbandingan proporsi (%) relative antara fraksi pasir (sand), debu (silt), dan liat (clay). Tekstur tanah terdiri dari partikel tanah yaitu pasir, debu dan liat yang bervariasi ukurannya, yaitu pasir 0,05 – 2 mm, debu : 0,05 – 0,002 mm dan liat < 0,002 mm. Ukuran partikel tersebut berhubungan erat dengan sirkulasi air dan udara, kemampuan jerapan nutrisi/unsur hara dan struktur tanah. 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.
b) Struktur
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 tanah tersebut, yang mempunyai bentuk, ukuran, dan kemantapan (ketahanan) yang berbeda-beda. Struktur tanah memang ada bermacam-macam. Akan tetapi, yang dikehendaki ialah struktur tanah yang remah. Keuntungan struktur tanah demikian ialah udara dan air tanah berjalan lancar,
temperaturnya stabil. Keadaan tersebut sangat memacu pertumbuhan jasad renik tanah yang memegang peranan penting dalam proses pelapukan bahan organik di dalam tanah. Oleh karena itu, untuk memperbaiki strutur tanah ini dianjurkan untuk diberi pupuk organik (pupuk kandang, kompos, atau pupuk hijau ).
Salah satu contoh tanah yang berstruktur jelek adalah tanah liat. Tanah ini tersusun atas partikel-partikel yang cukup kecil. Sangat kecil kalau dibandingkan dengan tanah pasir. Partikel tanah liat kurang lebih sama dengan seperseratus kali partikel tanah pasir. Kehalusannya membuat tanah liat cenderung menggumpal, terlebih pada musim hujan, dan sangat banyak menghisap air. Jeleknya lagi, tanah liat akan menahan air dengan ketat sehingga keadaannya menjadi lembab dan udara pun berputar cukup lambat. Bila nantinya kering, tanah liat akan menggumpal seperti batu dan sifatnya pun kian kedap terhadap udara. Itu sebabnya kerap kali dijumpai tanah liat banyak dimanfaatkan sebagai bahan pembuat keramik dan batu bata. Tentunya tanaman kalau ditanam pada tanah tersebut akan sulit tumbuh dan berkembang karena akarnya tak mampu menembus lapisan tanah padat. Ada pula tanah yang struktur terlalu porous, seperti tanah pasir. Pada tanah tersebut tanaman juga tidak akan tumbuh subur. Karena, sifat porous tanah tersebut sangat mudah merembeskan air yang mengangkut zat-zat makanan hingga jauh ke dalam tanah. Akibatnya, zat-zat makanan yang dibutuhkan tanaman tersebut tidak bisa terjangkau oleh akar.
c) Konsistensi
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. Penetapan konsistensi tanah dapat dilakukan dalam tiga kondisi, yaitu: basah, lembab, dan kering. Konsistensi basah merupakan penetapan konsistensi tanah pada kondisi kadar air tanah di atas kapasitas lapang (field cappacity). Konsistensi lembab merupakan penetapan konsistensi
tanah pada kondisi kadar air tanah sekitar kapasitas lapang. Konsistensi kering merupakan penetapan konsistensi tanah pada kondisi kadar air tanah kering udara.
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 yang didominasi pasir. Porositas tanah ini dipengaruhi oleh : kandungan bahan organik, struktur tanah, dan tekstur tanah.
e) Warna tanah
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, pembeda antar horison. 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.
f) Permeabilitas
Permeabilitas tanah adalah suatu kesatuan yang melipui infiltrasi tanah dan bermanfaat sebagai permudahan dalam pengolahan tanah. Permeabilitas tanah memiliki lapisan atas dan bawah. Lapisan atas berkisar antara lambat sampai agak cepat (0,20 – 9,46 cm jam-1),
sedangkan di lapisan bawah tergolong agak lambat sampai sedang (1,10 -3,62 cm jam-1).
g) Kepadatan Tanah
Tingkat kepadatan tanah dapat mempengaruhi pertumbuhan tanaman terutama pada saat perkecambahan dan pertumbuhan sistem perakaran. Hambatan yang dialami oleh kecambah dan akar dalam pertumbuhan maupun dalam menjalankan fungsinya dapat dibagi menjadi tiga kelompok yang saling berhubungan yaitu hambatan kimia, fisik, dan biologis. Hambatan fisik berhubungan dengan kekurangan air, tahanan mekanis bagi kecambah dan akar, serta kondisi aerobik atau temperatur yang tidak sesuai. Tahanan mekanis berupa kepadatan tanah merupakan peristiwa bertambahnya volume berat kering tanah oleh beban dinamis. Kebanyakan terjadinya kepadatan tanah diakibatkan oleh perlakuan pengolahan tanah, perlakuan agronomi dan tanaman serta sebagian kecil diakibatkan oleh pukulan air hujan.
h) Temperatur
Temperatur (suhu) adalah salah satu sifat tanah yang sangat penting secara langsung mempengaruhi pertumbuhan tanaman dan juga terhadap kelembapan, aerasi, stuktur, aktifitas mikroba, dan enzimetik, dekomposisi serasah atau sisa tanaman dan ketersidian hara-hara tanaman. Tenperatur tanah merupakan salah satu faktor tumbuh tanaman yang penting sebagaimana halnya air, udara dan unsur hara. Proses kehidupan bebijian, akar tanaman dan mikroba tanah secara langsung dipengaruhi oleh temperatur tanah
i) Aerasi
Udara dan air mengisi pori-pori tanah. Banyaknya pori-pori didalam tanah kurang lebih 50 % dari volume tanah. Sedang jumlah air dan udara di dalam tanah berubah-rubah. Tanah tergenang air, semua pori-pori tanah diisi air sedang pada tanah-tanah lembab ditemukan air terutama pada pori-pori mikro. Udara mengisi pori-pori tanah yang tidak terisi air, pori-pori tanah dapat dibedakan menjadi pori-pori kasar dan
pori-pori halus. Pori-pori kasar berisi udara atau grafitasi (air yang mudah hilang karena gaya grafitasi) sedang pori-pori halus berisi air kapiler dan udara.
j) Drainase
Drainase tanah menunjukkan kecepatan meresapnya air dari tanah atau keadaan tanah yang menunjukkan lamanya dan seringnya jenuh air. Kegunaan dengan adanya saluran drainase ini antara lain : mengeringkan daerah becek dan genangan air sehingga tidak ada akumulasi air tanah, menurunkan permukaan air tanah pada tingkat yang ideal, dan mengendalikan erosi tanah.
b. Sifat Kimia Tanah
a) Reasksi 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 menentukan mudah tidaknya unsur-unsur hara diserap oleh tanaman, menunjukkan kemungkinan adanya unsur-unsur beracun, mempengaruhi perkembangan mikroorganisme. pH optimum untuk ketersediaan unsur hara tanah adalah sekitar 7,0 karena pada pH ini semua unsur hara makro dan mikro dapat tersedia kecuali Mo, sehingga kemungkinan terjadinya toksisitas unsur mikro tertekan.
b) Koloid tanah
Koloid tanah yang terdiri dari atas liat dan bahan organic merupakan dasar dari terjadinya penjerapan (adsorpsi) dan pertukaran ion dalam tanah. Koloid liat terdiri atas mineral liat silikat kristalin dan amorf serta mineral liat bukan silikat. Koloid organik (humus) mempunyai daya serap kation dan air serta kapasitas tukar kation yang lebih besar dari
pada liat. Muatan koloid organik tergantung pada pH. Koloid ini tidak kristalin, tidak semantap liat dan mudah dihancurkan.
c) 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.
d) 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 (SO42-), 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 (Ca2+) dan dolomite (Ca2+ dan Mg2+) juga makin tidak efisien karena mudah tercuci/hilang dari tanah.
e) 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.
f) 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
c. Sifat Biologi Tanah
a) 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
b) Fauna tanah
 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.
 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.
c) Flora tanah
 Makroflora
Tanaman-tanaman tinggi merupakan makroflora sebagai produsen primer bahan organic dan penyimpanan energy surya. Akar-akar tanaman meningkatkan agregasi tanah, dan karena akar menembus ke lapisan tanah yang dalam maka bila membusuk menjadi sumber humus tidak hanya dilapisan atas tetapi juga dilapisan yang lebih dalam.
 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 menjadi nitrit (oleh nitrosomonas) dan nitrit menjadi nitrat (oleh nitrobacter).
d) 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
2. Fungsi-Fungsi Tanah
a. Tempat tumbuh dan berkembangnya perakaran
Tanah dapat menopang tubuh tanaman dengan kuat serta mendapatkan kebutuhannya dengan baik. Dua peran utama tanah yaitu : penyokong tegak tumbuhnya trubus (bagian atas) tanaman dan sebagai penyerap zat-zat yang dibutuhkan tetanaman
b. Penyedia kebutuhan primer tanaman
Dalam tanah terkandung air, udara dan unsur-unsur hara, yang berguna bagi tanaman untuk melaksanakan aktivitas metabolismenya, baik selama pertumbuhan maupun untuk berproduksi.
c. 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)
d. 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.
e. Sebagai fungsi pengendali tanah
Berguna untuk menekan serangan penyakit yang bersumber dari tanah. Beberapa jenis penyakit seperti jenis jamur patogen dapat ditekan perkembangannya dengan montmorilonit, koloid humus dan beberapa bakteri tanah. Lempung montmorilonit dapat memperbesar daya saing bakteri melawan jamur dengan cara menjerap miselium jamur yang tidak terjerap oleh bakteri. Dengan demikian lempung montmorilonit memperkuat daya tindih bakteri atas jamur patogen. Dengan demikian tanah yang banyak mengandung lempung montmorilonit atau koloid humus mampu menjalankan fungsinya sebagai pengendali biologi. Tanah yang memiliki kandungan lempung montmorilonit serta kaya akan koloid humus adalah vertisol. Ekosistem tanah yang sehat berarti memiliki keaneragaman edafon, yang menyebabkan tanah mampu serfungsi sebagai pengendali biologi. Dengan demikian maka ketersediaan vertisol serta tanah yang kaya akan bahan organik sangat diperlukan dalam upaya sanitasi lingkungan.
f. Tanah sebagai fungsi penyaring
Tanah sebagai fungsi penyaring karena tubuh tanah terdiri dari jaringan yang memiliki beberapa lapisan dengan kepadatan dan struktur yang berbeda pada tiap lapisan. Limbah atau sampah padat yang mengandung bahan beracun berupa debu yang mengendap, baik dari udara maupun dari perairan ditahan oleh tanah atas (top soil) sehingga tidak terbawa atau ikut terserap masuk ke dalam tanah (perkolasi). Oleh karena itu tanah bawah (sub soil) dan air tanah akan terhindar dari masuknya zat-zat beracun yang berasal dari limbah maupun sampah tersebut.
g. Tanah sebagai fungsi penyangga
Sebagai fungsi penyangga tanah memiliki kemampuan untuk menjerap zat-zat beracun yang bersifat cair dan terlarut. Fungsi penyangga tanah tidak terlepas dari kadar lempung terutama montmorilonit, dan bahan organik yang terkandung di dalam tanah. Fungsi pengendapan secara kimiawi berkaitan dengan pH dan potensial redoks. Dengan demikian maka air limpasan (runoff) dan air perkolasi terbersihkan dari zat-zat beracun, oksida-oksida N dan S, sisa pupuk dan sisa pestisida yang terlarut. Penangkapan senyawa-senyawa amonium, nitrat dan fosfat yang terlarut dalam air limpasan dan dalam air perkolasi sebelum masuk ke air tanah untuk menghindarkan eutrofikasi perairan.
h. Tanah sebagai fungsi pengalihragaman
Sebagai fungsi pengalihragaman tanah memiliki edafon, khususnya flora renik, atas senyawa pencemar organik seperti zat-zat yang terkandung dalam air urin, tinja, kotoran hewan, serta rembesan pestisida organik. Senyawa-senyawa tersebut akan dirombak dan diubah dengan proses mineralisasi dan humifikasi menjadi zat-zat yang tidak berbahaya. Penguraian bahan organik juga dapat menanggulangi pemasukan bahan organik yang mudah teroksidasi ke perairan. Selain itu penguraian bahan organik juga bermanfaat untuk menetralisir penghangatan oksigen terlarut di perairan. Jika terjadi penghangatan perairan dapat mendorong dan memicu pertumbuhan tumbuhan air terutama alga dan enceng gondok yang tidak terkendali.