Sifat Fisika dan Kimia Tanah

1. Sifat Fisika Tanah 

Hardjowigeno (2003) mengartikan sifat fisika tanah sebagai beberapa sifat yang memiliki kaitan terhadap gerak dan gaya yang bersangkutan dengan tanah seperti drainase, penyimpan air, penetrasi, perakaran tumbuhan, udara, serta pengikat unsur hara. Karakteristik fisik suatu tanah tergolong menjadi faktor terpenting dalam pertumbuhan tanaman.

Tanah yang memiliki kemiringan tertentu berpotensi mengalami kerusakan yang sangat signifikan. Biasanya tanah miring lebih rentan terhadap erosi sehingga dapat mengakibatkan kandungan bahan organik tanah menjadi turun serta kandungan unsur hara di dalamnya mengalami pengurangan. Selain itu, dampak dari kejadian tersebut dapat mengurangi ketersediaan air di dalam tanah yang diperlukan untuk pertumbuhan tanaman.

Keadaan tanah yang mengalami erosi yang cukup berat pada umumnya berpengaruh pada sifat fisika tanah. Menurut Yahya et al. (2010) tanah yang mengalami erosi berat secara umum memiliki tingkat kepadatan yang tinggi sebagai akibat terkikisnya lapisan atas tanah yang lebih gembur.

Beberapa sifat fisik tanah menurut Rustam, et al. (2016) terdiri dari bulk density (berat volume), permeabilitas tanah, porositas tanah, dan tekstur tanah. Selain itu, Lapadjati et al. (2016) juga mengatakan bahwa warna tanah merupakan salah satu dari sifat fisik tanah.

a. Bulk Density/Berat Volume (BD)

Bulk density merupakan salah satu petunjuk tentang kepadatan tanah yang menunjukkan perbedaan antara berat tanah kering dengan volume tanah. Bulk density biasanya digunakan untuk evaluasi terhadap beberapa kemungkinan akar menembus tanah. Pada keadaan tanah dengan berat volume yang lebih besar akan mempersulit akar tanaman untuk menembus lapisan tanah tersebut.

Selanjutnya Manfarizah, et al. (2011) menambahkan bahwa berat volume memiliki peran penting dalam proses infiltrasi, kepadatan tanah, permeabilitas, porositas tanah, struktur tanah, dan tata air di dalam tanah.

b. Permeabilitas Tanah

Permeabilitas tanah menurut Maro’ah (2011) merupakan suatu sifat yang menyatakan laju pergerakan suatu zat cair dalam tanah melalui pori-pori makro dan mikro baik di daerah vertikal maupun di daerah horizontal.

Searah dengan pendapat tersebut, Baver (1959) juga pernah mengartikan permeabilitas tanah sebagai suatu kecepatan cairan dalam bergerak pada media berpori atau lebih lengkapnya sebagai kecepatan air dalam melewati tanah pada periode waktu tertentu yang dinyatakan dalam satuan cm/jam.

Berdasarkan dari pengertian tersebut disimpulkan bahwa permeabilitas tanah merupakan takaran kekuatan tanah dalam membiarkan air yang berasal dari atas tanah seperti hujan atau lainnya menuju ke bagian lapisan bawah tanah. Terjadinya permeabilitas tanah dipengaruhi oleh struktur tanah dan tekstur nya beserta unsur organik lainnya yang terdapat di dalam tanah.

Kunjungi juga : Faktor Penyebab Terjadinya Erosi Tanah

c. Porositas Tanah

Lapadjati at al (2016) mendefinisikan porositas tanah sebagai persentase volume tanah yang tidak ditempati butiran padat. Selain itu, porositas tanah menurut Tolaka (2013) juga dapat disebut sebagai ruang pori pada tanah yang artinya volume pori-pori dalam volume tanah yang lengkap dinyatakan dalam satuan persen (%).

Perubahan porositas tanah pada umumnya berbeda-beda tergantung pada jenis tanahnya. Lebih lanjut dikatakan bahwa porositas tanah dapat mengalami penurunan apabila terjadinya alih fungsi lahan (Supragoyo et al., 2014).

d. Tekstur Tanah

Soil Survey Staff (1998) mengartikan tekstur tanah sebagai susunan relatif dari 3 ukuran zarah tanah yakni pasir, debu, dan liat. Sependapat dengan pengertian tersebut Nugroho (2009) mendefinisikan tekstur tanah sebagai sifat fisik tanah yang memperlihatkan perbandingan butiran pasir, debu, dan liat di dalam tanah.

Umumnya, ukuran diameter dari ketiga indikator tersebut berturut-turut 2-50 µm, 50-2 µm, dan < 2 µm. Fungsi dari tekstur tanah adalah sebagai penentu dalam membantu pertumbuhan tanaman yakni meliputi dari penyediaan air dan hara yang dibutuhkan oleh tanaman.

e. Warna Tanah

Warna tanah merupakan karakter tanah yang dapat dideskripsikan secara langsung, Rajamuddin (2009) mengatakan bahwa warna tanah merupakan suatu morfologi tanah yang dapat tegas disidik dan diukur. Umumnya, warna tanah tidak berpengaruh pada beberapa indikator sifat fisik tanah lainnya seperti suhu tanah.

Akan tetapi, pengamatan warna tanah sebagai sifat fisik sangat penting dan perlu dilakukan karena dapat memberikan beberapa gambaran seperti mineral tanah dan kandungan bahan organik tanah (Dika, 2011).

2. Sifat Kimia Tanah

Salah satu sifat tanah yang memiliki peran penting dalam penentuan sifat serta ciri tanah adalah sifat kimia tanah. Selain menentukan ciri tanah, sifat kimia ini juga berpengaruh secara khusus pada kesuburan tanah. Hal ini disebabkan kimia tanah memiliki zat aktif yakni ion tertentu sehingga kesuburan tanah dapat meningkat.

Selanjutnya, reaksi ion pada dasarnya terjadi pada koloidal tanah terutama pada bahan organik (BO) serta liatnya. BO dan liat merupakan bahan koloidal yang berperan aktif dalam penyediaan unsur hara yang diperlukan oleh tanaman kehutanan pada khususnya.

Namun, tidak bisa dilupakan bahwa masih banyak faktor lain yang mendukung pertumbuhan tanaman seperti air, sinar matahari, suhu, udara, serta unsur hara lainnya yakni N, P, dan K (Hardjowigeno, 2003).

Kunjungi juga : Laporan Praktikum Kadar Air Tanah, Berat Volume, dan pH Tanah 

Menurut Muslimin et al (2012), sifat kimia tanah terdiri dari 6 bagian sifat yakni pH tanah, koloid tanah, koloid organik, kapasitas tukar kation, kejenuhan basa, serta unsur-unsur hara esensial.

a. pH Tanah

pH tanah atau juga sering disebut sebagai reaksi tanah merupakan takaran keasaman suatu tanah atau takaran konsentrasi H+ di dalam tanah. Lebih lanjut dikatakan bahwa pH tanah dapat menunjukkan tingkat keasaman tanah serta alkalinitas-nya.

Keasaman tanah biasanya dinyatakan dengan nilai potensial hidrogen (pH) yang menunjukkan kandungan konsentrasi ion H+ yang terletak pada tanah. Ion H+ yang tinggi membuat tanah menjadi semakin asam. Selain itu, di dalam tanah juga ditemukan ion H-. Akan tetapi, nilai ion H- menunjukkan sebaliknya dari ion H+ (Hardjowigeno, 2007).

Keberadaan pH tanah menentukan kualitas unsur-unsur hara yang akan diserap oleh tanaman. Berbagai penelitian telah membuktikan bahwa pada pH netral, tanaman lebih mudah menyerap unsur hara. Hal ini dikarenakan pada keadaan netral unsur hara lebih cepat larut di dalam air.

Hardjowigeno (2003) menyatakan bahwa pH tanah yang lebih dari 5,5 membuat tanaman dapat berkembang dengan baik sebaliknya jika nilai pH lebih rendah akan menghambat aktivitas tanaman. Beberapa faktor yang mempengaruhi pH tanah diantaranya adalah asam nitrat dan asam sulfur (Foth, 1984).

b. Koloid Tanah

Koloid tanah merupakan bahan organik tanah dan mineral tanah yang bersifat halus sehingga luas permukaannya sangat lebar. Partikel yang sangat halus tersebut disebut mikro sel. Mikro sel memiliki muatan negatif sehingga ion positif dapat tertarik membentuk lapisan ionic double layer (lapisan ion berganda).

Umumnya, koloid tanah terdiri dari liat dan humus (koloid organik). Koloid tanah adalah bagian-bagian tanah yang berperan aktif dalam berbagai reaksi fisikokimia di dalam tanah. Koloid tanah umumnya meliputi mineral liat, oksida Fe dan Al, dan mineral primer (Muslimin et al., 2012).

c. Koloid Organik 

Koloid organik utama adalah humus. Susunan koloid organik terdiri dari karbon (C), hidrogen (H), dan oksigen (O). Humus yang terdapat pada tanah memiliki sifat amorf, Kapasitas Tukar Kation (KTK) yang tinggi dan lebih mudah dihancurkan apabila dibandingkan dengan liat.

Humus mengandung muatan negatif dan dipengaruhi oleh pH. Muatan negatif humus bersumber dari gugus fenol dan gugus karboksil. Gugusan karboksil pada keadaan masam lebuh banyak mengandung H+ sehingga ikatan gugus fenol menjadi lemah. Berdasarkan atas kelarutannya dalam asam dan alkali humus disusun atas 3 bagian utama yaitu asam fulvik, asam humik, dan humin (Muslimin et al., 2012).

d. KTK (Kapasitas Tukar Kation)

Kation merupakan ion yang memiliki muatan positif. Kation diserap oleh koloid tanah atau larut di dalam air tanah. Selanjutnya KTK merupakan jumlah kation yang dapat diserap oleh tanah persatuan berat tanah. Serapan kation oleh koloid tersebut selanjutnya diganti oleh kation yang lain di dalam tanah karena kation yang diserap sulit untuk dileburkan oleh gaya gravitasi. Hal tersebut disebut pertukaran kation (Muslimin et al., 2012).

Kunjungi juga : Materi Penetapan Kadar Air dan pH Tanah

KTK merupakan salah satu sifat kimia berperan aktif dalam menjaga kesuburan tanah. Tanah dengan KTK tinggi memiliki kemampuan menyerap serta menyediakan unsur hara lebih baik daripada tanah dengan nilai KTK rendah.

Kesuburan tanah dengan nilai KTK tinggi disebabkan oleh beberapa kation basa di dalamnya yang berukuran lebih banyak seperti unsur kalsium (Ca), magnesium (Mg), kalium (K), natrium (Na). Sebaliknya, kesuburan tanah akan berkurang apabila kandungan asam di dalamnya lebih banyak seperti unsur aluminium (Al) dan hidrogen (H).

Tanah dengan kandungan bahan organik atau kadar liat tinggi mempunyai KTK lebih tinggi daripada tanah-tanah dengan kandungan bahan organik rendah atau tanah berpasir (Muslimin et al., 2012).

e. Kejenuhan Basa (KB) 

Kation yang telah diserap oleh koloid tanah terdiri dari kation basa dan kation asam. Kejenuhan basa dilihat dari perbandingan antara jumlah kation basa dengan jumlah semua kation (basa dan asam) yang terdapat dalam ruang serapan tanah.

Jumlah maksimum kation yang dapat diserap tanah menunjukkan besarnya KTK tanah tersebut (Muslimin et al., 2012). KB dipengaruhi oleh pH tanah yakni pH tinggi mengandung KB tinggi dan pH rendah mengandung KB rendah. Begitu pula sebaliknya. Hubungan pH dengan KB pada pH 5,5 -6,5 hampir merupakan suatu garis lurus (Muslimin et al., 2012).

f. Unsur-Unsur Hara Esensial 

Menurut Muslimin et al., (2012) unsur hara yang sangat diperlukan tanaman dan fungsinya dalam tanaman tidak dapat digantikan oleh unsur lain disebut unsur hara esensial. Unsur-unsur hara esensial terdiri dari 9 unsur makro yakni unsur C, Ca, H, K, Mg, N, O, P, dan S serta 8 unsur mikro yakni unsur B, Cu, Cl, Co, Fe, Mn, Mo,  dan Zn.

Pustaka:

Baver LD.1959. Soil Physics. John Wiley and Sons, Inc. New York

Dika, M. T. S. 2011. Sifat Fisisk Tanah Pada Hutan Mangrove Desa Tolangano Kecamatan Banawa Selatan Kabupaten Donggala Propinsi Sulawesi Tengah. Skripsi Jurusan Kehutanan Fakultas Kehutanan Universitas Tadulako. Palu.

Foth, H. D. 1984. Dasar- Dasar Ilmu Tanah. Terjemahan Purbayanti, E. D. Dwi R. L. Rayahayuning T. Gajah Mada University Press. Yogayakarta.

Hardjowigeno, S. 2003. Klasifikasi Tanah dan Pedogenesis. Akademika Pressindo. Jakarta

Hardjowigeno, S. 2007. Ilmu Tanah. Akademika Pressindo. Jakarta

Lapadjati, K. K., Wardah, & Rahmawati. 2016. Sifat Fisik Tanah Pada Hutan Tanaman Kemiri, Lahan Agroforestri dan Lahan Hutan Sekunder Di Desa Labuan Kungguma Kabupaten Donggala Sulawesi Tengah. Warta Rimba 4 (2): 40-46

Manfarizah, Syamaun, Nurhaliza S. 2011. Krasteristik Sifat Fisika Tanah di University Farm Station Bener Meria. Agrista. 15. (1) 1-9

Maro’ah, S. 2011. Kajian Laju Infiltrasi dan Permeabilitas Tanah pada Beberapa Model Tanaman. Skripsi Program Studi Ulmu Tanah. Fakultas Pertanian. Universitas Sebelas Maret. Surakarta

Muslimin et al. 2012. Dasar Dasar Ilmu Tanah (141G2103). Fakultas Pertanian Universitas Hasanuddin. Makassar

Nugroho, Y. 2009. Analisis Sifat Fisik-Kimia Dan Kesuburan Tanah Pada Lokasi Rencana Hutan Tanaman Industri PT Prima Multi Buana. Jurnal Hutan Tropis Borneo 10 (27): 222-229.

Rajamuddin, U. 2009 Kajian Tingkat Perkembangan Tanah Pada Lahan Perswahan Di Desa Kaluku Tinggu Kabupaten Donggala Sulawesi Tengah. Jurnal Penelitian Perikanan Agroland 16 (1): 45-52.

Rustam, Umar, H. & Yusran. 2016. Sifat Fisika Tanah Pada Berbagai Tipe Penggunaan Lahan Di Sekitar Taman Nasional Lore Lindu (Studi Kasus Desa Toro Kecamatan Kulawi Kabupaten Sigi Sulawesi Tengah). Warta Rimba 4 (1): 132-138

Soil Survey Staff. 1998. Kunci Taksonomi Tanah. Edisi Kedua Bahasa Indonesia, 1999. Pusat Penelitian Tanah dan Agroklimat, Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian.

Suprayogo, et al. 2004. Degradasi Sifat Fisik Tanah Sebagai Akibat Alih Guna Lahan Hutan Menjadi Sistem Kopi Monokultur: Kajian Perubahan Makroporositas Tanah. Jurnal Agrivita 26 (1): 60-68.

Tolaka, W. Wardah, Rahmawati., 2013. Sifat Fisik Tanah Pada Hutan Primer, Agroforestri Dan Kebun Kakao di Subdas Wera Saluopa Desa Leboni Kecamatan Pamona Puselemba Sawit PTPN II. Kabupaten Poso. Warta Rimba 1 (1): 1-8.

Yahya, et al. 2010. Oil Palm (Elaeis guineensis) Roots Response to Mechanization In Bernam Series Soil. American Journal of Applied Science 7 (3): 343-348

Editor : Zega Hutan