MAKALAH KIMIA LINGKUNGAN TENTANG LINGKUNGAN TANAH
Disusun : 1. Fadillah Fikri
(0621 13 083)
2. Rahmawita Sugesti
(0621 13 084)
3. Rizky Nugraha
(0621 13 082)
4. Sania Rahmah Dinata
(0621 13 078)
5. Shendiane Rimandani
(0621 13 116)
PROGRAM STUDI KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN UNIVERSITAS PAKUAN BOGOR 2014
KATA PENGANTAR Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah senantiasa melimpahkan rahmat dan hidayah Nya sehingga sehin gga kita k ita semua dalam keadaan ke adaan sehat walafiat wa lafiat dalam menjalankan aktifitas sehari-hari. Penyusun juga panjatkan kehadiran Allah SWT karena hanya dengan kerido’an – Nya, Nya, makalah dengan judul “MAKALAH “MAKALAH KIMIA LINGKUNGAN TENTANG LINGKUNGAN TANAH” TANAH” ini dapat terselesaikan. Makalah ini merupakan salah satu tugas mata kuliah Kimia Lingkungan di program studi Kimia Fakultas MIPA (Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam) pada Universitas Pakuan. Selanjutnya penulis mengucapkan terima kasih kepada Ibu Dra. Ani Iryani, M.Si. selaku dosen mata kuliah Kimia Lingkungan dan kepada segenap pihak yang telah memberikan bimbingan serta arahan selama penulisan makalah ini. Akhirnya penulis menyadari bahwa banyak terdapat kekurangan-kekurangan dalam penulisan makalah ini, maka dari itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang konstruktif dari para pembaca demi kesempurnaan makalah ini.
Bogor, Desember 2014
Penulis
i
KATA PENGANTAR Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah senantiasa melimpahkan rahmat dan hidayah Nya sehingga sehin gga kita k ita semua dalam keadaan ke adaan sehat walafiat wa lafiat dalam menjalankan aktifitas sehari-hari. Penyusun juga panjatkan kehadiran Allah SWT karena hanya dengan kerido’an – Nya, Nya, makalah dengan judul “MAKALAH “MAKALAH KIMIA LINGKUNGAN TENTANG LINGKUNGAN TANAH” TANAH” ini dapat terselesaikan. Makalah ini merupakan salah satu tugas mata kuliah Kimia Lingkungan di program studi Kimia Fakultas MIPA (Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam) pada Universitas Pakuan. Selanjutnya penulis mengucapkan terima kasih kepada Ibu Dra. Ani Iryani, M.Si. selaku dosen mata kuliah Kimia Lingkungan dan kepada segenap pihak yang telah memberikan bimbingan serta arahan selama penulisan makalah ini. Akhirnya penulis menyadari bahwa banyak terdapat kekurangan-kekurangan dalam penulisan makalah ini, maka dari itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang konstruktif dari para pembaca demi kesempurnaan makalah ini.
Bogor, Desember 2014
Penulis
i
DAFTAR ISI KATA PENGANTAR.......................................................................................................................................... i BAB I .................. ................. .................. .................. ................. ................. .................. ................. .................. 1 PENDAHULUAN ............................................................................................................................................. 1 A.
LATAR BELAKANG .....................................................................................................................
1
B.
RUMUSAN MASALAH .................................................................................................................
2
C.
TUJUAN PENULISAN ...................................................................................................................
2
BAB II ................. ................. .................. .................. ................. ................. .................. ................. .................. 3 PEMBAHASAN ............................................................................................................................................... 3
A.
DEFINISI TANAH ..........................................................................................................................
B.
PROSES PEMBENTUKAN TANAH ............................................................................................. 4
C.
JENIS-JENIS TANAH.....................................................................................................................
D.
PROFIL TANAH ...........................................................................................................................
12
E.
SIFAT-SIFAT SIFAT-SIFAT TANAH .................................................................................................................
14
F.
KANDUNGAN KIMIA DALAM TANAH ..................................................................................
17
G.
MANFAAT TANAH .....................................................................................................................
25
3
8
BAB III ................ ................. .................. .................. ................. ................. .................. ................. ................ 26 PENUTUP ..................................................................................................................................................... 26
A.
KESIMPULAN ..............................................................................................................................
26
B.
SARAN ..........................................................................................................................................
26
DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................................................................... 27
ii
BAB I PENDAHULUAN A.
LATAR BELAKANG Kita semua tahu Indonesia adalah negara yang sangat kaya akan sumber daya alamnya.
Salah satu kekayaan tersebut, Indonesia memiliki tanah yang sangat subur dan mengandung banyak unsur hara. Namun seiring berjalannya waktu, kesuburan yang dimiliki oleh tanah Indonesia banyak yang digunakan sesuai aturan yang berlaku tanpa memperhatikan dampak jangka panjang yang dihasilkan dari pengolahan tanah tersebut. Salah satu diantaranya, penyelenggaraan pembangunan di Tanah Air tidak bisa disangkal lagi telah menimbulkan berbagai dampak positif bagi masyarakat luas, seperti pembangunan industri dan pertambangan telah menciptakan lapangan kerja baru bagi penduduk di sekitarnya. Namun keberhasilan itu diikuti oleh dampak negatif yang merugikan masyarakat dan lingkungan. Pembangunan kawasan industri di daerah-daerah pertanian dan sekitarnya menyebabkan berkurangnya luas tanah pertanian, pencemaran tanah dan badan air yang dapat menurunkan kualitas dan kuantitas hasil/produk pertanian, terganggunya kenyamanan dan kesehatan manusia atau makhluk hidup lain. Sama halnya dengan kegiatan pertambangan yang menyebabkan kerusakan tanah, erosi dan sedimentasi, serta kekeringan. Kerusakan akibat kegiatan pertambangan adalah berubah atau hilangnya bentuk permukaan bumi (landscape), terutama pertambangan yang dilakukan secara terbuka (opened mining ) meninggalkan lubang-lubang besar di permukaan bumi. Pada saat penambangan, untuk memperoleh bijih tambang, permukaan tanah dikupas dan digali dengan menggunakan alat-alat berat. Para pengelola pertambangan meninggalkan lahan bekas tambang begitu saja tanpa melakukan upaya rehabilitasi atau reklamasi. Dampak negatif yang menimpa lahan pertanian dan lingkungannya perlu mendapatkan perhatian yang serius karena limbah industri yang mencemari lahan pertanian tersebut mengandung sejumlah unsur-unsur kimia berbahaya yang bisa mencemari badan air dan merusak tanah dan tanaman serta berakibat lebih jauh terhadap kesehatan makhluk hidup. Jika kita ingin mengetahui tentang pencemaran tanah, maka kita harus mengetahui terlebih dahulu tentang lingkungan tanah. 1
B.
RUMUSAN MASALAH 1. Apakah itu definisi tanah? 2. Bagaimana proses pembentukkan tanah? 3. Apa saja jenis-jenis tanah? 4. Bagaimana membuat profil tanah? 5. Apa sifat-sifat tanah? 6. Apa saja kandungan kimia dalam tanah? 7. Apa manfaat yang dihasilkan dari tanah?
C.
TUJUAN PENULISAN 1. Untuk mengetahui definisi tanah. 2. Untuk mengetahui proses pembentukkan tanah. 3. Untuk mengetahui jenis-jenis tanah yang ada di Indonesia. 4. Untuk mengetahui pembuatan profil tanah. 5. Untuk mengetahui sifat-sifat dan karakteristik tiap tanah, 6. Untuk mengetahui kandungan kimia dalam tanah. 7. Untuk mengetahui manfaat tanah bagi kehidupan makhluk hidup.
2
BAB II PEMBAHASAN A.
DEFINISI TANAH Tanah ( soil ) adalah lapisan yang menempati bagian atas kulit bumi yang terdiri dari benda
padat (bahan anorganik dan organik) serta air dan udara tanah. Tanah telah dikenal sejak awal peradaban manusia terutama setelah manusia menggunakan tanah untuk bercocok tanam dalam upaya memenuhi kebutuhan hidupnya. Pengertian tentang tanah mulai lebih jelas setelah para ahli fisika-kimia dan geologi memberi batasan /definisi tentang tanah. Beberapa definisi tentang tanah sebagai berikut. 1. BERZELIUS (1803), seorang ahli kimia Swedia mendefiniksikan tanah sebagai “ Laboratorium kimia alam dimana proses dekomposisi dan reaksi sintesis kimia berlangsung secara terang.” Disini tampak jelas bahwa tanah belum lagi dianggap sebagai alat produksi pertanian melainkan tempat berlangsungnya segala reaksi kimia yang terjadi di alam. 2. JUSTUS VON LIEBIG (1840) dari Jerman menyebut tanah sebagai tabung reaksi dimana seseorang dapat mengetahui jumlah dan jenis hara tanaman. Tanah merupakan gudang persediaan mineral-mineral yang bersifat statis. 3. FALLUO (1871), ahli mineralogi Jerman memandang tanah tidak hanya sebagai batu batuan tetapi juga bagian dari petografi ( petros = batuan) pertanian. Tanah adalah produk hancuran iklim (weather ) yang bercampur dengan bahan organik. 4. DAVY (1913) dari Inggris mendefinisikan tanah sebagai “ Laboratorium yang menyediakan unsur-unsur hara tanaman.” 5. WERNER (1918) berpendapat bahwa tanah adalah lapisan hitam tipis yang menutupi bahan padat kering terdiri atas bahan bumi berupa partikel-partikel kecil yang mudah remah, sisa vegetasi dan hewan.
3
6. JOFFE (1949), seorang pakar tanah Amerika Serikat mendefinisikan tanah sebagai berikut “ Tanah adalah bangunan alam tersusun atas horizon-horizon yang terdiri atas bahan mineral dan organik, biasanya tak-padu, mempunyai tebal yang berbeda-beda dan yang berbeda pula dengan bahan induk yang ada di bawahnya dalam hal morfologi, sifat dan susunan fisik, sifat dan susunan kimia, serta sifat-sifat biologi. ” 7. BREMMER (1958) memberikan definisi tanah sebagai berikut “ Tanah adalah bagian permukaan kulit bumi yang terjadi oleh pelapukan kimia dan fisik serta kegiatan berbagai tumbuhan dan hewan. ” Selain ketujuh definisi diatas, definisi tanah yang lebih rinci diungkapkan ahli ilmu tanah sebagai berikut: Tanah adalah lapisan permukaan bumi yang secara fisik berfungsi sebagai tempat tumbuh dan berkembangnya perakaran sebagai penopang tumbuh tegaknya tanaman dan menyuplai kebutuhan air dan hara ke akar tanaman; secara kimiawi berfungsi sebagai gudang dan penyuplai hara atau nutrisi (baik berupa senyawa organik maupun anorganik sederhana dan unsur-unsur esensial, seperti: N, P, K, Ca, Mg, S, Cu, Zn, Fe, Mn, B, Cl); dan secara biologis berfungsi sebagai habitat dari organisme tanah yang turut berpartisipasi aktif dalam penyediaan hara tersebut dan zat-zat aditif bagi tanaman; yang ketiganya (fisik, kimiawi, dan biologi) secara integral mampu menunjang produktivitas tanah untuk menghasilkan biomass dan produksi baik tanaman pangan, tanaman sayur-sayuran, tanaman hortikultura, tanaman obat-obatan, tanaman perkebunan, dan tanaman kehutanan. Faraksi padat dari jenis tanah produktif terdiri dari kurang lebih 5% bahan organik dan 95% bahan anorganik. Beberapa jenis tanah seperti tanah gambut dapat mengandung bahan organik 95% dan beberapa tanah lainnya ada yang hanya mengandung 1% bahan organik.
B.
PROSES PEMBENTUKAN TANAH Proses pembentukan tanah diawali dari pelapukan batuan, baik pelapukan fisik maupun
pelapukan kimia. Dari proses pelapukan ini, batuan akan menjadi lunak dan berubah komposisinya. Pada tahap ini batuan yang lapuk belum dikatakan sebagai tanah, tetapi sebagai bahan tanah (regolith) karena masih menunjukkan struktur batuan induk. Proses pelapukan terus berlangsung hingga akhirnya bahan induk tanah berubah menjadi tanah. Oleh karena itu, proses pelapukan ini menjadi awal terbentuknya tanah.
4
Pembentukan tanah di bagi menjadi empat tahap, yaitu: 1. Batuan yang tersingkap ke permukaan bumi akan berinteraksi secara langsung dengan atmsosfer dan hidrosfer. Pada tahap ini lingkungan memberi pengaruh terhadap kondisi fisik. Berinteraksinya batuan dengan atmosfer dan hidrosfer memicu terjadinya pelapukan kimiawi. 2. Setelah mengalami pelapukan, bagian batuan yang lapuk akan menjadi lunak. Lalu air masuk ke dalam batuan sehingga terjadi pelapukan lebih mendalam. Pada tahap ini di lapisan permukaan batuan telah ditumbuhi calon makhluk hidup. 3. Pada tahap ke tiga ini batuan mulai ditumbuhi tumbuhan perintis. Akar tumbuhan tersebut membentuk rekahan di lapisan batuan yang ditumbuhinya. Di sini terjadi pelapukan biologis. 4. Di tahap yang terakhir tanah menjadi subur dan ditumbuhi tanaman yang relatif besar. Ada beberapa faktor yang mendorong pelapukan juga berperan dalam pembentukan tanah. Curah hujan dan sinar matahari berperan penting dalam proses pelapukan fisik, kedua faktor tersebut merupakan komponen iklim. Sehingga dapat disimpulkan bahwa salah satu faktor pembentuk tanah adalah iklim. Ada beberapa faktor lain yang memengaruhi proses pembentukan tanah, yaitu organisme, bahan induk, topografi, dan waktu. Faktor-faktor tersebut dapat dirumuskan sebagai berikut. T = f (i, o, b, t, w) Keterangan: T = tanah f = faktor i = iklim o = organisme b = bahan induk t = topografi w = waktu 5
1. Iklim Unsur-unsur iklim yang memengaruhi proses pembentukan tanah terutama unsur suhu dan curah hujan. a. Suhu/Temperature Suhu akan berpengaruh terhadap proses pelapukan bahan induk. Apabila fluktuasi suhu tinggi, maka proses pelapukan akan berlangsung cepat sehingga pembentukan tanah juga cepat. b. Curah Hujan Curah hujan akan berpengaruh terhadap kekuatan erosi dan pencucian tanah, sedangkan pencucian tanah yang cepat menyebabkan tanah menjadi asam (pH tanah menjadi rendah). 2. Organisme (Vegetasi, Jasad Renik/Mikroorganisme) Organisme sangat berpengaruh terhadap proses pembentukan tanah dalam hal: a. Membantu proses pelapukan baik pelapukan organik maupun pelapukan kimiawi. Pelapukan organik adalah pelapukan yang dilakukan oleh makhluk hidup (hewan dan tumbuhan) sedangkan pelapukan kimiawi terjadi oleh proses kimia seperti batu kapur yang larut oleh air. b. Membantu proses pembentukan humus. Tumbuhan akan menghasilkan dan menyisakan daun-daunan dan ranting-ranting yang menumpuk di permukaan tanah. Daun dan ranting itu akan membusuk dengan bantuan jasad renik/mikroorganisme yang ada di dalam tanah. c. Pengaruh jenis vegetasi terhadap sifat-sifat tanah sangat nyata terjadi di daerah beriklim sedang seperti di Eropa dan Amerika. Vegetasi hutan dapat membentuk tanah hutan dengan warna merah, sedangkan vegetasi rumput membentuk tanah berwarna hitam karena banyak kandungan bahan organik yang berasal dari akarakar dan sisa-sisa rumput. d. Kandungan unsur-unsur kimia yang terdapat pada tanaman berpengaruh terhadap sifat-sifat tanah. Contoh, jenis tanaman cemara akan memberi unsur-unsur kimia seperti Ca, Mg, dan K yang relatif rendah, akibatnya tanah di bawah pohon cemara, derajat keasamannya lebih tinggi daripada tanah di bawah pohon jati.
6
3. Bahan Induk Bahan induk terdiri atas batuan vulkanik, batuan beku, batuan sedimen (endapan), dan batuan metamorf. Batuan induk itu akan hancur menjadi bahan induk, kemudian akan mengalami pelapukan dan menjadi tanah. Tanah yang terdapat di permukaan bumi sebagian memperlihatkan sifat (terutama sifat kimia) yang sama dengan bahan induknya. Bahan induk terkadang masih terlihat pada tanah baru, misalnya tanah bertekstur pasir berasal dari bahan induk yang kandungan pasirnya tinggi. Susunan kimia dan mineral bahan induk akan memengaruhi intensitas tingkat pelapukan dan vegetasi di atasnya. Bahan induk yang banyak mengandung unsur Ca akan membentuk tanah dengan kadar ion Ca yang banyak pula, akibatnya pencucian asam silikat dapat dihindari dan sebagian lagi dapat membentuk tanah yang berwarna kelabu. Sebaliknya bahan induk yang kurang kandungan kapurnya membentuk tanah yang warnanya lebih merah. 4. Topografi/Relief Keadaan relief suatu daerah akan memengaruhi: a. Tebal atau Tipisnya Lapisan Tanah Daerah yang memiliki topografi miring dan berbukit, lapisan tanahnya lebih tipis karena tererosi sedangkan daerah yang datar lapisan tanahnya tebal karena terjadi sedimentasi. b. Sistem Drainase/Pengaliran Daerah yang drainasenya tidak bagus seperti sering tergenang menyebabkan tanahnya menjadi asam. 5. Waktu Tanah merupakan benda alam yang terus-menerus berubah, akibat pelapukan dan pencucian yang terus-menerus. Oleh karena itu, tanah akan menjadi semakin tua. Mineral yang banyak mengandung unsur hara telah habis mengalami pelapukan, sehingga tinggal mineral yang sukar lapuk seperti kuarsa. Karena proses pembentukan tanah yang terus berjalan, maka induk tanah berubah berturut-turut menjadi tanah muda, tanah dewasa, dan tanah tua.
7
Tanah muda ditandai oleh masih tampaknya pencampuran antara bahan organik dan bahan mineral atau masih tampaknya struktur bahan induknya. Contoh tanah muda adalah tanah aluvial, regosol, dan litosol. Tanah dewasa ditandai oleh proses yang lebih lanjut sehingga tanah muda dapat berubah menjadi tanah dewasa, yaitu dengan proses pembentukan horizon B. Contoh tanah dewasa adalah andosol, latosol, dan grumusol. Tanah tua proses pembentukan tanah berlangsung lebih lanjut sehingga terjadi proses perubahan-perubahan yang nyata pada perlapisan tanah. Contoh tanah pada tingkat tua adalah jenis tanah podsolik dan latosol tua (laterit). Lamanya waktu yang diperlukan untuk pembentukan tanah berbeda-beda. Bahan induk vulkanik yang lepas-lepas seperti abu vulkanik memerlukan waktu 100 tahun untuk membentuk tanah muda dan 1.000 – 10.000 tahun untuk membentuk tanah dewasa. Dengan melihat perbedaan sifat faktor-faktor pembentuk tanah tersebut, pada suatu tempat tentunya akan menghasilkan ciri dan jenis tanah yang berbeda-beda pula. Sifat dan jenis tanah sangat tergantung pada sifat-sifat faktor pembentukan tanah. Kepulauan Indonesia mempunyai berbagai tipe kondisi alam yang menyebabkan adanya perbedaan sifat dan jenis tanah di berbagai wilayah, akibatnya tingkat kesuburan tanah di Indonesia juga berbeda-beda.
C.
JENIS-JENIS TANAH Jenis tanah merupakan salah satu faktor penting dalam pertumbuhan tanaman karena
perbedaan jenis tanah mempengaruhi sifat-sifat dari tanah tersebut. Untuk memahami hubungan antara jenis tanah, diperlukan pengetahuan yang mampu mngelompokkan tanah secara sistematik sehingga dikenal banyak sekali sistem klasifikasi yang berkembang. Untuk mempelajari hubungan antar jenis tanah maka sistem klasifikasi tanah dibagi menjadi sistem klasifikasi alami dan sistem klasifikasi teknis (Sutanto, 2005). Klasifikasi alami yakni klasifikasi tanah yang didasarkan atas sifat tanah yang dimiliki tanpa menghubungkan sama sekali dengan tujuan penggunaannya. Klasifikasi ini memberikan gambaran dasar terhadap sifat fisik, kimia dan mineralogi tanah yang dimiliki masing-masing kelas dan selanjutnya dapat digunakan sebagai dasar pengelolaan bagi berbagai penggunaan tanah.
8
Klasifikasi teknis yakni klasifikasi tanah yang didasarkan atas sifat-sifat tanah yang mempengaruhi kemampuan untuk penggunaan tertentu. Misalnya, untuk menanam tanaman semusim, tanah diklasifikasikan atas dasar sifat-sifat tanah yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman semusim seperti kelerengan, tekstur, pH dan lain-lain. Dalam praktiknya untuk mempelajari jenis tanah maka sistem klasifikasi yang digunakan adalah sistem klasifikasi alami. Pada awalnya jenis tanah diklasifikasikan berdasarkan prinsip z onalitas, yaitu :
Tanah zonal, yakni tanah dengan faktor pembentuk tanah berupa iklim dan vegetasi,
Tanah intrazonal, yakni tanah dengan faktor pmbentuk tanah berupa faktor lokal terutama bahan induk dan relief,
Tanah azonal, yakni tanah yang belum mennjukkan perkembangan profil dan dianggap sebagai awal proses pembentukan tanah.
Kemudian dalam perkembangannya jenis tanah diklasifikasikan berdasarkan sifat tanah (taksonomi tanah). Sistem ini pertama kali dikembangkan oleh USDA (United State Departement of Agriculture) pada tahun 1960 yang dikenal dengan tujuh pendekatan dan sejak tahun 1975 dikenal dengan nama taksonomi tanah. Sistem ini bersifat alami berdasarkan karakteristik tanah yang teramati dan terukur yang dipengaruhi oleh proses genesis. Berdasarkan ada tidaknya horizon penciri dan sifat penciri lainnya maka dalam taksonomi tanah dibedakan atas enam kategori yakni ordo, subordo, greatgroup, subgroup, family dan seri. Pada edisi Taksonomi tanah tahun 1998 terdapat 12 ordo jenis tanah. Keduabelas ordo tersebut adalah Alfisols, Andisols, Aridisols, Entisols, Gelisols, Histosols, Inceptisols, Mollisols, Oxisols, Spodosols, Ultisols dam Vertisols. 1. Alfisols. Tanah yang mempunyai epipedon okrik dan horzon argilik dengan kejenuhan basa sedang sampai tinggi. Pada umumnya tanah tidak kering. Jenis tanah yang ekuivalen dengan jenis tanah ini adalah tanah half-bog, podsolik merah kuning dan planosols. 2. Andisols. Merupakan jenis tanah yang ketebalannya mencapai 60%, mempunyai sifat andik. Tanah yang ekuivalen dengan tanah ini adalah tanah andosol. 3. Aridisol . Tanah yang berada pada regim kelengasan arida atau tanah yang rgim kelengasan tanahnya kering. Tanah yang ekuivalen dengan jenis tanah ini adalah tanah coklat (kemerahan) dan tanah arida (merah). 9
4. Entisols. Tanah yang belum menunjukkan perkembangan horizon dan terjadi pada bahan aluvian yang muda. Tanah yang ekuivalen dengan jenis tanah ini adalah tanah aluvial, regosol dn tanah glei humus rendah. 5. Gelisols. Merupakan jenis tanah yang memiliki bahan organik tanah. Jenis ini tidak dijumpai di Indonesia. 6. Histosols. Tanah yang mengandung bahan organik dari permukaan tanah ke bawah, paling tipis 40 cm dari permukaan. Tanah yang ekuivalen dengan jenis tanah ini adalah tanah bog dan tanah gambut. 7. Inceptisols. Merupakan jenis tanah di wilayah humida yang mempunyai horizon teralterasi, tetapi tidak menunjukkan adanya iluviasi, eluviasi dan pelapukan yang eksterm. Jenis tanah ekuivalen dengan jenis tanah ini adalah tanah brown forest, glei humik dan glei humik rendah. 8. Mollisols. Tanah yang mempunyai warna kelam dengan horizon molik di wilyah stepa. Jenis tanah yang ekuivalen dengan jenis tanah ini adalah tanah brunizem, tanah rendzina. 9. Oxisols. Tanah yang memiliki horizon oksik pada kedalaman kurang dari 2 meter dari permukaan tanah. Tanah yang ekuivalen dengan jenis tanah ini adalah jenis tanah laterik. 10. Spodosols. Tanah yang memiliki horizon spodik dan memiliki horizon eluviasi. Jenis tanah yang ekuivalen dengan jenis tanah ini adalah podsolik. 11. Ultisols. Tanah yang memiliki horizon argilik dengan kejenuhan basa rendah (<35%) yang menurun sesuai dengan kedalaman tanah. Tanah yang sudah berkembang lanjut dibentangan lahan yang tua. Jenis tanah yang ekuivalen dengan jenis tanah ini adalah tanah laterik coklat-kemerahan dan tanah podsolik merah- kuning. 12. Vertisols. Tanah lempung yang dapat mengembang dan mengerut. Dalam keadaan kering dijumpai retkan yang lebar dan dalam. Jenis tanah yang ekuivalen dengan jenis tanah ini adalah tanah grumosol.
10
Di Indonesia jenis tanah yang umumnya dijumpai adalah jenis tanah Mollisols, Vertisols, Andisols, Alfisols, Inceptisols, Ultisols, Oksisols dan Spodosols. Jenis tanah yang paling banyak ditemui adalah jenis tanah Ultisols yang mencapai 16.74% dari luas lahan yang ada di Indonesia (Sutanto, 2005). Indonesia adalah negara kepulauan dengan daratan yang luas dengan jenis tanah yang berbeda-beda. Berikut ini adalah macam-macam / jenis-jenis tanah yang ada di wilayah Negara Kesatuan Republik Indonesia. 1. Tanah Humus Tanah humus adalah tanah yang sangat subur terbentuk dari lapukan daun dan batang pohon di hutan hujan tropis yang lebat. 2. Tanah Pasir Tanah pasir adalah tanah yang bersifat kurang baik bagi pertanian yang terbentuk dari batuan beku serta batuan sedimen yang memiliki butir kasar dan berkerikil. 3. Tanah Alluvial / Tanah Endapan Tanah aluvial adalah tanah yang dibentuk dari lumpur sungai yang mengendap di dataran rendah yang memiliki sifat tanah yang subur dan cocok untuk lahan pertanian. 4. Tanah Podzolit Tanah podzolit adalah tanah subur yang umumnya berada di pegunungan dengan curah hujan yang tinggi dan bersuhu rendah / dingin. 5. Tanah Vulkanik / Tanah Gunung Berapi Tanah vulkanis adalah tanah yang terbentuk dari lapukan materi letusan gunung berapi yang subur mengandung zat hara yang tinggi. Jenis tanah vulkanik dapat dijumpai di sekitar lereng gunung berapi. 6. Tanah Laterit Tanah laterit adalah tanah tidak subur yang tadinya subur dan kaya akan unsur hara, namun unsur hara tersebut hilang karena larut dibawa oleh air hujan yang tinggi. Contoh : Kalimantan Barat dan Lampung. 7. Tanah Mediteran / Tanah Kapur Tanah mediteran adalah tanah sifatnya tidak subur yang terbentuk dari pelapukan batuan yang kapur. Contoh : Nusa Tenggara, Maluku, Jawa Tengah dan Jawa Timur.
11
8. Tanah Gambut / Tanah Organosol Tanah organosol adalah jenis tanah yang kurang subur untuk bercocok tanam yang merupakan hasil bentukan pelapukan tumbuhan rawa. Contoh : rawa Kalimantan, Papua dan Sumatera.
D.
PROFIL TANAH Profil merupakan suatu irisan melintang pada tubuh tanah dibuat dengan cara menggali
lubang dengan ukuran (panjang dan lebar) tertentu dan kedalaman yang tertentu pula sesuai dengan keadaan tanah dan keperluan penelitiannya. Permeabilitas tanah menunjukkan kemampuan tanah dalam meloloskan air. Struktur dan tekstur serta unsur organik lainnya ikut ambil bagian dalam menaikkan laju permeabilitas tanah. Tanah dengan permeabilitas tinggi menaikkan laju infiltrasi dan dengan demikian menurunkan laju air larian. Tinggi muka air tanah berubah-ubah sesuai dengan keadaan iklim tetapi dapat juga berubah karena pengaruh dari adanya kegiatan konstruksi. Di tempat itu dapat juga terjadi muka air tanah dangkal, di atas muka air tanah biasa, sedangkan kondisi dapat terjadi bila tanah dengan permeabilitas tinggi di permukaan atasnya dibatasi oleh lapisan muka air tanah setempat, tetapi berdasarkan tinggi muka air tanah pada suatu tempat lain yang lapisan atasnya tidak dibatasi oleh lapisan rapat air. Koefisien permeabilitas terutama tergantung pada ukuran rata-rata pori yang dipengaruhi oleh distribusi ukuran partikel, bentuk partikel dan struktur tanah. Secara garis besar, makin kecil ukuran partikel, makin kecil pula ukuran pori dan makin rendah koefisien permeabilitasnya. Berarti suatu lapisan tanah berbutir kasar yang mengandung butiran-butiran halus memiliki harga k yang lebih rendah dan pada tanah ini koefisien permeabilitas merupakan fungsi angka pori. Kalau tanahnya berlapis-lapis permeabilitas untuk aliran sejajar lebih besar dari pada permeabilitas untuk aliran tegak lurus. Lapisan permeabilitas lempung yang bercelah lebih besar dari pada lempung yang tidak bercelah (unfissured).
12
Profil tanah merupakan kumpulan berbagai macam lapisan tanah. Horison-horison tanah diberi tanda dengan huruf, dari lapisan atas sampai di bawah dengan huruf : O, A dan E, B, C dan R. 1. Lapisan O. Huruf O menujukkan kata "organik ". lapisan ini disebut juga dengan humus. Lapisan ini didominasi oleh keberadaan material organik dalam jumlah besar yang berasal dari berbagai tingkat dekomposisi. Lapisan O ini tidak sama dengan lapisan dedaunan yang berada di atas tanah, yang sesungguhnya bukan bagian dari tanah itu sendiri. 2. Lapisan A dan E. Lapisan A adalah lapisan atas dari tanah, sehingga diberi huruf A. Kondisi teknis dari lapisan A mungkin bervariasi, namun seringkali dijelaskan sebagai lapisan tanah yang relatif lebih dalam dari lapisan O. Lapisan ini memiliki warna yang lebih gelap dari pada lapisan yang berada di bawahnya dan mengandung banyak material organik. Dan mungkin lapisan ini lebih ringan dan mengandung lebih sedikit tanah liat. Lapisan A dikenal sebagai lapisan yang memiliki banyak aktivitas biologi. Organisme tanah seperti cacing tanah, arthropoda, nematoda, jamur, dan berbagai spesies bakteri dan bakteri archaea terkonsentrasi di sini, dan seringkali berhubungan dengan akar tanaman. Lapisan E sebagai perantara lapisan B dan memiliki sifat antara A dan B. 3. Lapisan B. Lapisan B umunya disebut lapisan tanah bawah, dan mengandung lapisan mineral yang mirip dengan lapisan mineral tanah liat seperti besi atau aluminium atau material organik yang sampai ke lapisan tersebut oleh suatu proses kebocoran. Akar 13
tanaman menembus lapisan tanah ini, namun lapisan ini sangat miskin material organik. Lapisan ini umumnya berwarna kecoklatan atau kemerahan akibat tanah liat dan besi oksida yang terbilas dari lapisan A. 4. Lapisan C. Lapisan C dinamakan karena berada di bawah A dan B. Lapisan ini sedikit dipengaruhi oleh keberadaan proses pembentukan tanah dari bawah. Lapisan C ini mungkin mengandung bebatuan yang belum mengalami proses pelapukan. Lapisan C juga mengandung material induk. 5. Lapisan R. Lapisan R didefinisikan sebagai lapisan yang mengalami sebagian pelapukan be batuan menjadi tanah. Berbeda dengan lapisan di atasnya, lapisan ini sangat padat dan keras dan tidak bisa digali dengan tangan.
E.
SIFAT-SIFAT TANAH
1.
Sifat kimia tanah
a. Derajat keasaman 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 asam 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 asam. Di daerah yang sangat kering kadangkadang pH tanah sangat tinggi (pH lebih dari 9,0) karena banyak mengandung garam Na (Anonim 1991).
14
b. Kapasitas tukar kation 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 reaksi tanah, tekstur atau jumlah liat, jenis mineral liat, bahan organik dan 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. Peristiwa pertukaran kation dalam tanah merupakan mekanisme dimana senyawa anorganik dan logam mikro esensial menjadi tersedia bagi tanaman. Ketika ion-ion logam hara diserap oleh akar tanaman, ion hidrogen bertukar dengan ion-ion logam. Proses ini karena adanya leaching dari kalsium, magnesium dan ion logam lainnya dari dalam tanah oleh air yang mengandung asam karbonat cenderung membuat tanah menjadi asam. 2+
Ca + 2CO2+ 2H2O
+
2+
2H + Ca + 2HCO3
Dalam suatu lahan dengan curah hujan rendah tanah akan cenderung menjadi basa karena terdapatnya garam-garam seperti Na2CO3 dalam tanah, sifat ini dapat dihilangkan dengan cara dengan cara menambahkan aluminium dan besi sulfat yang akan melepaskan asam dalam proses hidrolisis. 3+
2-
+
2 Fe + 3 SO4 + 6 H2O
2Fe(OH)3 + 6H + 3SO4
2-
Bisa juga dengan menambahkan belerang. Belerang yaqng ditambahkan ke dalam tanah dioksidasi oleh bakteri sebagai mediator reksi pembentukan asam sulfat. S + 1 ½ O2 + H2O
+
2H + SO4
2-
15
c. Kejenuhan basa 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 kationkation 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). 2.
Sifat fisika tanah
a. Warna tanah 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. Tanah organik berwarna 16
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. b. Struktur tanah 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.
F.
KANDUNGAN KIMIA DALAM TANAH
1.
Kandungan Makro dalam Tanah
a. Kandungan 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. 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 17
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. b. Nitrogen 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 bahan organik tanah (bahan organik halus dan bahan organik kasar), pengikatan oleh mikroorganisme dari nitrogen udara, pupuk, dan 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.
18
c. Fosfor 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 (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. d. Kalium 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.
19
e. Kalsium 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). f. Magnesium 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). g. Belerang -
Belerang dari dalam tanah diasimilasi oleh tanaman sebagai ion sulfat SO4 . Di suatu daerah terjadi pencemaran SO2 d iatmosfer, maka belerang dapat diadsorpsi oleh daun daun tanaman sebagai sulfur oksida. Kandungan SO2 yangcukup tinggi di atmosfer dapat mematikan tanaman.
2.
Kandungan Mikro dalam Tanah
Unsur hara mikro yang dibutuhkan tanaman dalam jumlah kecil antara lain Besi (Fe), Mangan (Mn), Seng (Zn), Tembaga (Cu), Molibden (Mo), Boron (B) dan Klor(Cl). a. Besi (Fe) Besi (Fe) merupakan unsure mikro yang diserap dalam bentuk ion feri (Fe3+) 2+
ataupun fero (Fe ). Fe dapat diserap dalam bentuk khelat (ikatan logam dengan bahan organik). Mineral Fe antara lain olivin, pirit, siderit (FeCO3), gutit (FeOOH), magnetit (Fe3O4), hematit (Fe2O3) dan ilmenit (FeTiO3) Besi dapat juga diserap dalam bentuk khelat, sehingga pupuk Fe dibuat dalam bentuk khelat. Khelat Fe yang biasa digunakan adalah Fe-EDTA, Fe-DTPA dan khelat yang lain. Fe dalam tanaman sekitar 80% yang terdapat dalam kloroplas atau sitoplasma. Penyerapan Fe lewat daundianggap lebih cepat dibandingkan dengan penyerapan lewat akar, terutama pada tanaman yang 20
mengalami defisiensi Fe. Dengan demikian pemupukan lewat daun sering diduga lebih ekonomis dan efisien. Fungsi Fe antara lain sebagai penyusun klorofil, protein, enzim, dan berperanan dalam perkembangan kloroplas. Sitokrom merupakan enzim yang mengandung Fe porfirin. Kerja katalase dan peroksidase digambarkan secara ringkas sebagai berikut:
Catalase
: H2O + H2O
Peroksidase : AH2 + H2O
O2 + 2H2O A + H2O
Fungsi lain Fe ialah sebagai pelaksana pemindahan electron dalam proses metabolisme. Proses tersebut misalnya reduksi N2, reduktase solfat, reduktase nitrat. Kekurangan Fe menyebabakan terhambatnya pembentukan klorofil dan akhirnya juga penyusunan protein menjadi tidak sempurna. Defisiensi Fe menyebabkan kenaikan kadar asam amino pada daun dan penurunan jumlah ribosom secara drastik. Penurunan kadar pigmen dan protein dapat disebabkan oleh kekurangan Fe dan juga akan mengakibatkan pengurangan aktivitas semua enzim. b. Mangan (Mn) 2+
Mangan diserap dalam bentuk ion Mn seperti hara mikro lainnya, Mn dianggap dapat diserap dalam bentuk kompleks khelat dan pemupukan Mn sering disemprotkan lewat daun. Mn dalam tanaman tidak dapat bergerak atau beralih tempat dari logam yang satu ke organ lain yang membutuhkan. Mangaan terdapat dalam tanah berbentuk senyawa oksida, karbonat dan silikat dengan nama pirolusit (MnO2), manganit (MnO(OH)), rhodochrosit (MnCO3) dan rhodoinit (MnSiO3). Mn umumnya terdapat dalam batuan primer, terutama dalam bahan ferro magnesium. Mn dilepaskan dari batuan karena proses pelapukan batuan. Hasil pelapukan batuan adalah mineral sekunder terutama pyrolusit (MnO2) dan manganit (MnO(OH)). Kadar Mn dalam tanah berkisar antara 300 smpai 2000 ppm.
21
c. Seng (Zn) 2+
Zink diserap oleh tanaman dalam bentuk ion Zn dan dalam tanah alkalis mungkin diserap dalam bentuk monovalen Zn(OH)2. Di samping itu, Zn diserap dalam bentuk kompleks khelat, misalnya Zn-EDTA. Seperti unsur mikro lain, Zn dapat d iserap lewat daun. Kadar Zn dalam tanah berkisar antara 16-300 ppm, sedangkan kadar Zn dalam tanaman berkisar antara 20-70 ppm. Mineral Zn yang ada dalam tanah antara lain sulfida (ZnS), spalerit [(ZnFe)S], smithzonte (ZnCO 3), zinkit (ZnO), wellemit (ZnSiO 3 dan ZnSiO4). Fungsi Zn antara lain : pengaktif enim anolase, aldolase, asam oksalat dekarboksilase, lesitimase, sistein desulfihidrase, histidin deaminase, super okside demutase (SOD), dehidrogenase, karbon anhidrase, proteinase dan peptidase. Juga berperan
dalam
biosintesis
auxin,
pemanjangan
sel
dan
ruas
batang.
Ketersediaan Zn menurun dengan naiknya pH, pengapuran yang berlebihan sering menyebabkan ketersediaaan Zn menurun. Tanah yang mempunyai pH tinggi sering menunjukkan
adanya
gejala
defisiensi
Zn,
terytama
pada
tanah
berkapur.
Adapun gejala defisiensi Zn antara lain : tanaman kerdil, ruas-ruas batang memendek, daun mengecil dan mengumpul (resetting) dan klorosis pada daun-daun muda dan intermedier serta adanya nekrosis. d. Tembaga (Cu) Tembaga (Cu) diserap dalam bentuk ion Cu++ dan mungkin dapat diserap dalam bentuk senyaewa kompleks organik, misalnya Cu-EDTA (Cu-ethilen diamine tetra acetate acid) dan Cu-DTPA (Cu diethilen triamine penta acetate acid). Dalam getah tanaman bik dalam xylem maupun floem hampir semua Cu membentuk kompleks senyawa dengan asam amino. Cu dalam akar tanaman dan dalam xylem > 99% dalam bentuk kompleks. Dalam tanah, Cu berbentuk senyawa dengan S, O, CO3 dan SiO4 misalnya kalkosit (Cu2S), kovelit (CuS), kalkopirit (CuFeS2), borinit (Cu5FeS4), luvigit (Cu3AsS4), tetrahidrit [(Cu,Fe).12SO4S3)], kufirit (Cu2O), sinorit (CuO), malasit [Cu2(OH)2CO3], adirit [(Cu3(OH)2(CO3)], brosanit [Cu4(OH)6SO4]. Kebanyakan Cu terdapat dalam kloroplas (>50%) dan diikat oleh plastosianin. Senyawa ini mempunyai berat molekul sekitar 10.000 dan masing-masing molekul mengandung satu atom Cu. Hara mikro Cu berpengaruh pafda klorofil, karotenoid, plastokuinon dan plastosianin. 22
Fungsi dan peranan Cu antara lain : mengaktifkan enzim sitokrom-oksidase, askorbit-oksidase, asam butirat-fenolase dan laktase. Berperan dalam metabolisme protein dan karbohidrat, berperan terhadap perkembangan tanaman generatif, berperan terhadap fiksasi N secara simbiotis dan penyusunan lignin.Adapun gejala defisiensi / kekurangan Cu antara lain : pembungaan dan pembuahan terganggu, warna daun muda kuning dan kerdil, daun-daun lemah, layu dan pucuk mongering serta batang dan tangkai daun lemah. e. Molibden (Mo) 4-
Molibden diserap dalam bentuk ion MoO . Variasi antara titik kritik dengan toksis relatif besar. Bila tanaman terlalu tinggi, selain toksis bagi tanaman juga berbahaya bagi hewan yang memakannya. Hal ini agak berbeda dengan sifat hara mikro yang lain. Pada daun kapas, kadar Mo sering sekitar 1500 ppm. Umumnya tanah mineral cukup mengandung Mo. Mineral lempung yang terdapat di dalam tanah antara lain molibderit (MoS), powellit (CaMo)3.8H2O. Molibdenum (Mo) dalam larutan sebagai kation ataupun anion. Pada tanah gambut atau tanah organik sering terlihat adanya gejala defisiensi Mo. Walaupun demikian dengan senyawa organik Mo membentuk senyawa khelat yang melindungi Mo dari pencucian air. Tanah yang disawahkan menyebabkan kenaikan ketersediaan Mo dalam tanah. Hal ini disebabkan karena dilepaskannya Mo dari ikatan Fe (III) oksida menjadi Fe (II) oksida hidrat. Fungsi Mo dalam tanaman adalah mengaktifkan enzim nitrogenase, nitrat reduktase dan xantine oksidase. Gejala yang timbul karena kekurangan Mo hampir menyerupai kekurangan N. Kekurangan Mo dapat menghambat pertumbuhan tanaman, daun menjadi pucat dan mati dan pembentukan bunga terlambat. Gejala defisiensi Mo dimulai dari daun tengah dan daun bawah. Daun menjadi kering kelayuan, tepi daun menggulung dan daun umumnya sempit. Bila defisiensi berat, maka lamina hanya terbentuk sedikit sehingga kelihatan tulang-tulang daun lebih dominan.
23
f. Boron (B) Boron dalam tanah terutama sebagai asam borat (H2BO3) dan kadarnya berkisar 4-
antara 7-80 ppm. Boron dalam tanah umumnya berupa ion borat hidrat B(OH) . Boron yang tersedia untuk tanaman hanya sekitar 5% dari kadar total boron dalam tanah. Boron ditransportasikan dari larutan tanah ke akar tanaman melalui proses aliran masa dan difusi. Selain itu, boron sering terdapat dalam bentuk senyawa organik. Boron juga banyak terjerap dalam kisi mineral lempung melalui proses substitusi isomorfik dengan 3+
4+
Al dan atau Si . Mineral dalam tanah yang mengandung boron antara lain turmalin (H2MgNaAl3(BO)2Si4O2)O20 yang mengandung 3 - 4% boron. Mineral tersebut terbentuk dari batuan asam dan sedimen yang telah mengalami metomorfosis. Mineral lain yang mengandung boron adalah kernit (Na2B4O7.4H2O), kolamit (Ca2B6O11.5H2O), uleksit (NaCaB5O9.8H2O) dan aksinat. Boron diikat kuat oleh mineral tanah, terutama seskuioksida (Al2O3 + Fe2O3). Fungsi boron dalam tanaman antara lain berperanan dalam metabolisme asam nukleat, karbohidrat, protein, fenol dan auksin. Di samping itu boron juga berperan dalam pembelahan, pemanjangan dan diferensiasi sel, permeabilitas membran, dan perkecambahan serbuk sari. Gejal defisiensi hara mikro ini antara lain : pertumbuhan terhambat pada jaringan meristematik (pucuk akar), mati pucuk (die back), mobilitas rendah, buah yang sedang berkembang sngat rentan, mudah terserang penyakit. g. Klor (Cl) -
Klor merupakan unsure yang diserap dalam bentuk ion Cl oleh akar tanaman dan dapat diserap pula berupa gas atau larutan oleh bagian atas tanaman, misalnya daun. Kadar Cl dalam tanaman sekitar 2000-20.000 ppm berat tanaman kering. Kadar Cl yang terbaik pada tanaman adalah antara 340-1200 ppm dan dianggap masih dalam kisaran hara mikro. Klor dalam tanah tidak diikat oleh mineral, sehingga sangat mobil dan mudah tercuci oleh air draiinase. Sumber Cl sering berasal dari air hujan, oleh karena itu, hara Cl kebanyakan bukan menimbulkan defisiensi, tetapi justru menimbulkan masalah keracunan tanaman. Klor berfungsi sebagai pemindah hara tanaman, meningkatkan osmose sel, mencegah kehilangan air yang tidak seimbang, memperbaiki penyerapan ion lain,untuk tanaman kelapa dan kelapa sawit dianggap hara makro yang penting dan juga berperan dalam fotosistem II dari proses fotosintesis. 24
G.
MANFAAT TANAH 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. 5. Penyediaan unsur hara untuk tumbuhan. Ketersediaan unsur hara yang dibutuhkan oleh tumbuhan merupakan salah satu faktor yang dapat mempengaruhi tingkat produksi suatu tumbuhan. Jumlah dan jenis unsur hara yang tersedia di tanah dan dibutuhkan oleh tumbuhan haruslah sesuai dan seimbang. 6. Penyedia makanan untuk biota tanah. Tanah menjadi habitat pengurai yang menguraikan sisa organisme mati menjadi bahan makanan yang dibutuhkan oleh tanaman dan organisme lain. 7. Sumber bahan baku barang kerajinan atau perabot rumah tangga. Kandungan tanah liat dapat di manfaatkan manusia untuk membuat batu bata, barang-barang seni dan kerajinan, maupun alat-alat rumah tangga. Tanah liat juga dapat dimanfaatkan salah satunya sebagai bahan baku genteng penutup atap rumah atau bangunan. 8. Memiliki nilai ekologi, yaitu mampu menyerap dan menimpan air (melindungi tata air), menekan erosi, serta menjaga kesuburan tanah. 9. Memiliki nilai ekonomis yaitu sebagai aset yang dapat disewakan atau diperjual belikan dan mengandung barang tambang atau bahan galian yang berguna untuk manusia.
25
BAB III PENUTUP A.
KESIMPULAN Tanah merupakan campuran dari berbagai mineral, bahan oraganik dan air yang dapat
mendukung kehidupan tanaman. Tanah umumnya mempunyai struktur yang lepas dan mengandung bahan-bahan padat dan rongga-rongga udara. Bagian-bagian mineral dari tanah dibentuk oleh batuan induk dari pelapukan secara fisik, kimia dan biologi. Susunan bahan organic terdiri dari sisa-sisa biomas tanaman dari berbagai tingkat penguraian atau pembusukan. Tanah sangat vital peranannya bagi semua kehidupan di bumi karena tanah mendukung kehidupan tumbuhan dengan menyediakan hara dan air sekaligus sebagai penopang akar. Struktur tanah yang berongga-rongga juga menjadi tempat yang baik bagi akar untuk bernafas dan tumbuh. Tanah juga menjadi habitat hidup berbagai mikroorganisme. Bagi sebagian besar hewan darat, tanah menjadi lahan untuk hidup dan bergerak.
B.
SARAN Untuk lebih memahami semua tentang tanah dan pencemaran tanah, disarankan para
pembaca mencari referensi lain yang berkaitan dengan materi pada makalah ini. Selain itu, diharapkan para pembaca setelah membaca makalah ini mampu mengaplikasikannya dalam kehidupan sehari – hari dalam menjaga kelestarian tanah beserta penyusun yang ada di dalamnya.
26
