PENGERTIAN TANAH_1

Geografi Tanah

I. PEMBENTUKAN TANAH

A. DEFINISI TANAH

1. Pendekatan Geologi (Akhir Abad XIX)Tanah: adalah lapisan permukaan bumi yang berasal dari bebatuan yang telah mengalami serangkaian pelapukan oleh gaya-gaya alam, sehingga membentuk regolit (lapisan partikel halus).

2. Pendekatan Pedologi (Dokuchaev 1870)Pendekatan Ilmu Tanah sebagai Ilmu Pengetahuan Alam Murni. Kata Pedo = gumpal tanah.Tanah: adalah bahan padat yang (mineral atau organik) unconsolidated yang terletak dipermukaan bumi, yang telah dan sedang serta terus mengalami perubahan yang dipengaruhi oleh faktor-faktor: Bahan Induk, Iklim, Organisme, Topografi, dan Waktu.

3. Pendekatan Edaphologis (Jones dari Cornel University Inggris)Kata Edaphos = bahan tanah subur. Tanah adalah media tumbuh tanaman

Perbedaan Pedologis dan Edaphologis

1. Kajian Pedologis:Mengkaji tanah berdasarkan dinamika dan evolusi tanah secara alamiah atau berdasarkan Pengetahuan Alam Murni.Kajian ini meliputi: Fisika Tanah, Kimia Tanah, Biologi tanah, Morfologi Tanah, Klasifikasi Tanah, Survei dan Pemetaan Tanah, Analisis Bentang Lahan, dan Ilmu Ukur Tanah.

2. Kajian EdaphologisMengkaji tanah berdasarkan peranannya sebagai media tumbuh tanaman.Kajian ini meliputi: Kesuburan Tanah, Konservasi Tanah dan Air, Agrohidrologi, Pupuk dan Pemupukan, Ekologi Tanah, dan Bioteknologi Tanah.

3. Paduan antara Pedologis dan Edaphologis:Meliputi kajian: Pengelolaan Tanah dan Air, Evaluasi Kesesuaian Lahan, Tata Guna Lahan, Pengelolaan Tanah Rawa, Pengelolaan Sumber Daya Alam dan Lingkungan.

4. Definisi Tanah (Berdasarkan Pengertian yang Menyeluruh)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

Siti Azizah Susilawati, S.Si.,MP.FKIP Prodi.Geografi, UMS

1

Geografi Tanah

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.

B. PEMBENTUKAN TANAH

Pembentukan tanah dipengaruhi oleh factor-faktor : bahan induk (parent material); iklim (climate), organisme (organism)’; topografi (Relief); waktu (time).

s = f ( cl, o, r, p, t, ….)


2

Geografi Tanah

Kelima faktor tersebut bekerja dan saling mempengaruhi sehingga membentuk suatu batuan menjadi massa tanah. Proses pembentukan tanah tersebut secara garis besar meliputi :

1. Pelapukan (wheathering)Pelapukan : berubahnya bahan penyusun tanah dari bahan penyusun batuan. Proses pelapukan mengandung arti ”geologi dan destruktif”. Proses yang termasuk dalam pelapukan antara lain : proses hancurnya batuan secara fisik, proses berubahnya felspar menjadi lempung secara kimia.

2. Perkembangan tanah (Soil Development)Perkembangan tanah : terbentuknya lapisan tanah menjadi ciri, sifat dan kemampuan khas bagi masing-masing jenis tanah. Perkembangan tanah mengandung arti ”pedologis dan creatif”Proses yang termasuk dalam perkembangan tanah antara lain : pembentukan horizon tanah, latosolisasi, podzolisasi.

Proses pembentukan tanah merupakan proses yang dinamis dimana selama pembentukan tanah terjadi maka akan mengalami penambahan (additions), kehilangan (losses), perubahan bentuk (transformation), pemindahan lokasi (translocation).

Additions : penambahan air (hujan, irigasi), nitrogen dari bakteri pengikat N, energi dari sinar matahari, dsb. Losses : dihasilkan dari kemikalia yang larut dalam air, adanya erosi, pemanenan atau penggembalaan, denitrifikasi, dll.

Transformation : terjadi karena banyak reaksi kimia dan biologi pada proses dekomposisi bahan organik, pembentukan material tidak larut dari material yang larut.


3

Geografi Tanah

Translocation : terjadi karena adanya gerakan air maupun organisme didalam tanah misalnya clay beregrak ke lapisan yang lebih dalam atau gerakan garam terlarut ke permukaan krn evaporasi.


4

Penambahan :Air dalam bentuk presipitasi,

kondensasi, run off, infiltrasiO2, CO2, N dari atmosferOrgank dari aktifitas mahluk hidupBahan dari endapan sedimenEnergi matahari

Penambahan :Air dalam bentuk presipitasi,

kondensasi, run off, infiltrasiO2, CO2, N dari atmosferOrgank dari aktifitas mahluk hidupBahan dari endapan sedimenEnergi matahari

Pengurangan :

Evaporasi (pengurangan air).CO2 dari oksidasi bahan organikN oleh denitrifikasi CMassa tanah (karena erosi)

Pengurangan :

Evaporasi (pengurangan air).CO2 dari oksidasi bahan organikN oleh denitrifikasi CMassa tanah (karena erosi)

Translokasi :

Sirkulasi UHGaram-garam yang larut dalam airMassa tanah oleh organisme tanah

Translokasi :

Sirkulasi UHGaram-garam yang larut dalam airMassa tanah oleh organisme tanah

Transformasi :

Terjadi karena reaksi kimia dan biologi dalam dekomposisi b.o.

Pembentukan material tidak larut dari material yang larut

Transformasi :

Terjadi karena reaksi kimia dan biologi dalam dekomposisi b.o.

Pembentukan material tidak larut dari material yang larut

Losses (Kehilangan) :

Air dan metrial dalam larutan/suspensi

Losses (Kehilangan) :

Air dan metrial dalam larutan/suspensi

Geografi Tanah

Pelapukan dalam pembentukan tanah meliputi dua proses yaitu pelapukan fisik dan pelapukan kimia.

1. Pelapukan fisik (disintegrasi) : a. Pembekuan dan pencairan : air yang membek mampu memecah batuan atau

mineral. Air yang membeku mempunyai kekuatan tekanan 146 kg/cm2b. Friksi antar batuan yang bergerak yang disebabkan oleh air, angin, es, gravitasim

dsbc. Organisme : perkembangan perakaran mampu memecahkan batuan. Manusia

mempercepat pelapukan dengan pengolahan tanah, pembajakan, penambangan, dll.

2. Pelapukan Kimia

Pelapukan kimia menyebabkan mineral terlarut dan mengubah sturkturnya sehingga mudah terfragmentasi. Perubahan daya larut (solubility) disebabkan oleh solution (oleh air), hidrolisis, karbonasi, dan oksidasi-reduksi.

Solution : terlarutnya bahan padat ke cairan menjadi ion yang dapat larut yang dikellilingi oleh molekul cairan (air). Contoh :

NaCl + H2O Na+, Cl-, H2O (Garam mudah larut) air (ion terlarut,dikelilingi air)

Hidrolisis : reaksi suatu substansi dengan air yang membentuk hidroksida dan substansi baru lain yang lebih mudah terlarut dari substansi asalnya. Hidrolisis merupakan salah satu reaksi pelapukan yang terpenting yang menyebabkan perubahan profil tanah. Contoh :

KAlSi3O8 + HOH HAlSi3O8 + KOH(ortoclase, sangat (clay silikat) (sgt mudah terlarut)lambat keterlarutannya)


5

Geografi Tanah

Karbonasi : reaksi senyawa dengan asam karbonat (asam karbonat merupakan asam lemah yang diproduksi dari gas CO2 yang terlarut dalam air). Contoh :

CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3-

CaCO3 + H+ + HCO3- Ca (HCO3)2

(kalsit,sedikit larut) mudah larut

Hidrolisis dan karbonasi merupakan proses pelapukan kimia yang paling efektif dan juga dalam pembentukan tanah.

Reduksi : proses kimia dimana muatan negatif naik, sedang muatan positif turun. Misal CaSO4 (keras) dilarutkan dalam air menjadi CaSO4.2H2O (lebih lunak).

Oksidasi : kehilangan elektron atau penggabungan senyawa dengan oksigen. Mineral yang teroksidasi meningkat volumenya karena penambahan oksigen dan umumnya lebih lunak. Perubahan bilangan oksidasi juga menyebabkan ketidakseimbangan muatan listrik sehingga lebih mudah “terserang” air dan asam karbonat. Oksidasi dan reduksi merupakan proses yang selalu bersama. Contoh :

4FeO + O2 2Fe2O3

[ferro oksida, Fe(II)] [ferri oksida,Fe (III)]

Besi dalam mineral primer dapat bereaksi dengan oksigen yang menyebabkan bertambahnya ukuran mineral sehingga mineral tsb dapat pecah. Pertambahan ukuran didukung oleh proses hidrasi, dimana molekul besi oksida dikelilingi oleh oksigen. Total volume mineral menjadi sangat tinggi akan tetapi ikatannya lemah shg mudah terlapukkan.

Hidrasi : Absorbsi senyawa oleh air karena terlepasnya ikatan-ikatan pada tepi permukaan mineral sehingga tersedia H+ di sekitar permukaan mineral.Hidrasi menyebabkan perubahan struktur mineral, meningkatkan volumenya, kemudian

menyebabkan mineral lebih lunak dan mudah terdekomposisi. Contoh :2Fe2O3 + 3H2O 2Fe2O3.3H2Ohematit limonit

C. PROFIL TANAH

Profil tanah adalah penampang tegak lurus/vertikal tanah yang menunjukkan lapisan-lapisan tanah atau horison.

Horizon tanah adalah lapisan-lapisan yang kurang lebih seragam di dalam profil, batas antar horizon


6

Geografi Tanah

yang bertetangga sejajar atau hampis sejajar dengan permukaan tanah. Pengenalan awal horizon dapat dilakukan secara visual dengan membedakan perubahan yang terjadi dari horizon satu dengan yang lain.

Profil dari tanah yang berkembang lanjut biasanya memiliki horison-horison sbb:

O –A – E – B - C – R.

Solum Tanah terdiri dari: O – A – E – BLapisan Tanah Atas meliputi: O – ALapisan Tanah Bawah : E – B

O1 Horizon Organik O1: Guguran daun-daun dan puing-puing organic yang belum terombakO2 : campuran bahan-bahan dan rombakan bahan organik

O2

A A : horizon mineral yang mengandung sejumlah besar organic yang halus sehingga berwarna gelap.

E E : suatu lapisan berwarna terang dengan kandungan b.o. lebih rendah dari A.Warna terang menunjukkan hilangnya liat, silikat, besi dan alumunium (sesquioksida) dan hanya menyisakan suatu konsentrasi pasir dan partikel-partikel debu kuarsa.

B B : illuviasi (konsentrasi liat silikat) dan b.o. serta sesquioksida.

BC BC :Lapisan transisi

CC : Lapisan yang memungkinkan sama dengan bentuk asli solum


7

ELLUVIASI

ILLUVIASI

ELLUVIASI

Geografi Tanah

R R : batuan induk (parent rock)

Berbagai kondisi yang menghambat perkembangan profil tanah :

1. curah hujan rendah (pelapukan rendah, material terlarut yang tercuci sedikit)2. kelembaban relatif rendah (pertumbuhan mikroorganisme seperti alga, fungi, lichenes

rendah)3. bahan induk mengandung sodium karbonat atau lime yang tinggi (material tanah

rendah mobilitasnya)4. bahan induk mengandung kuarsa yang tinggi dengan kandungan debu dan clay

rendah (pelapukan lambat, gerakan koloid rendah)5. kandungan clay tinggi (aerasi jelek, pergerakan air lambat)6. bahan induk resisten misal quartzite (pelapukan lambat)7. kelerengan tinggi (erosi menyebabkan hilangnya lapisan top soil; pengambilan air

tanah rendah) 8. tingginya air tanah (pencucian rendah, laju pelapukan rendah)9. suhu dingin (semua proses pelapukan dan aktivitas mikrobia lambat)10 akumulasi material secara konstan (material baru menyebabkan perkembangan tanah

menjadi baru)11 . erosi air dan angin yang berat (tereksposnya material baru )12. Pencampuran oleh binatang dan manusia (pengolahan tanah, penggalian) akan

meminimalisir pergerakan koloid ke bagian tanah lebih dalam 13. Adanya subtansi racun bagi tanaman, misal garam yang berlebihan,heavy metal,

herbisida yang berlebihan


8

Geografi Tanah

PEDON

Tubuh tanah sangat besar dan luas, sehingga untuk dapat mengamati tanah untuk keperluan penelitian dan penyelidikan ilmiah maka diperlukan unit-unit yang lebih kecil, unit yang kecil dari tubuha tanah yang besar disebut “pedon”.

Satu pedon tanah merupakan volume terkecil yang dapat disebut tanah dan bentuknya polygonal yang kasar.

Sedangkan satu tubuh tanah disusun dari beberapa pedon,oleh karenanya satu tubuh tanah disebut sebagai “polypedon”.


9

Geografi Tanah

I. KOMPONEN TANAH

Tanah seperti yang telah diuraikan pada bab sebelumnya merupakan lapisan paling atas permukaan bumi yang terbentuk dari faktor-faktor iklim, topografi, bahan induk,organisme, dan waktu. Kelima faktor tersebut bersama-sama membentuk tanah sehingga menghasilkan tanah yang berbeda-beda di permukaan bumi ini. Aneka macam tanah yang ada dipermukaan bumi, namun secara umum, tanah terdiri dari 4 komponen utaman yaitu :

1. Udara : 20 – 30 %2. Air : 20 – 30 %3. Mineral : 45 %4. bahan organik : 5 %

A. MINERAL TANAH

Bahan mineral tanah merupakan bahan anorganik tanah yang terdiri dari berbagai ukuran, komposisi dan jenis mineral. Mineral tanah berasal dari hasil pelapukan batuan-batuan yang menjadi bahan induk tanah.

Pada mulanya batuan dari bahan induk tanah mengalami proses pelapukan dan menghasilkan regolit. Pelapukan lebih lanjut menghasilkan tanah dengan tektur masih kasar. Ukuran mineral tanah sangat beragam mulai dari ukuran sangat kasar sampai dengan ukuran yang sangat halus seperti mineral liat. Mineral liat hanya dapat dilihat dengan bantuan mikroskop elektron.

Sifat mineral liat ditentukan dari:(1) susunan kimia pembentuknya yang tetap dan tertentu, terutama berkaitan dengan penempatan internal atom-atomnya,


10

Geografi Tanah

(2) sifat fisiko-komia dengan batasan waktu tertentu, dan(3) kecendrungan membentuk geometris tertentu.

Komposisi mineral dalam tanah sangat tergantung dari beberapa faktor sebagai berikut:(1) jenis batuan induk asalnya,(2) proses-proses yang bekerja dalam pelapukan batuan tersebut, dan(3) tingkat perkembangan tanah.

Bahan induk tanah mineral berasal dari berbagai jenis batuan induk, sehingga dalam proses pelapukannya akan menghasilkan keragaman mineral tanah yang lebih tinggi. Berdasarkan hasil penelitian diketahui bahwa terdapat hubungan yang erat antara komposisi mineral bahan induk dengan komposisi mineral batuannya. Sebagai contoh adalah tanah yang terbentuk dari bahan induk yang berasal dari batuan basalt dan granit, akan memiliki komposisi mineral tanah sebagai berikut:

(1) mineral kuarsa,(2) mineral ortoklas,(3) mineral mikroklin,(4) mineral albit(5) mineral oligoklas,(6) mineral muskovit,(7) mineral biotit.(8) mineral dll.

Pada tanah-tanah yang mudah melapuk dan peka terhadap proses pencucian (leaching), seperti tanah Podzol, ditemujkan mineal yang didominasi hanya jenis mineral: (1) kuarsa, dan (2) ortoklas. Dominasi kedua mineral ini disebabkan karena kedua mineral ini relatif lebih resisten terhadap pelapukan. Berbeda dengan tanah-tanah yang belum mengalami pelapukan (kurang mengalami pelapukan), maka dalam tanah tersebut masih ditemukan mineral tanah yang beragam dengan komposisi mineral tanah pada setiap lapisan yang hampir seragam.

Berdasarkan keberadaan silikat dalam mineral tanah, maka mineral dalam tanah dikelompokkan menjadi 2 kelompok, yaitu:(1) kelompok mineral silikat, dan(2) kelompok mineral bukan silikat.

A. Kelompok Mineral Silikat:

Kelompok mineral silikat dibagi lagi menjadi 11 kelompok, yaitu:

(1) Struktur Kristal Silikat Lempeng yang masuk kelompok Mineral Liat:Beberapa mineral yang termasuk dalam mineral silikat dengan struktur kristal silikat lempeng kelompok mineral liat adalah:(1.1) Mineral Liat Kaolinit {Si4Al4O10(OH)4}


11

Geografi Tanah

(1.2) Mineral Liat Vermikulit {AlMg5(OH)12(Al2Si6)}(1.3) Mineral Liat Klorit {AlMg5O20(OH)4}(1.4) Mineral Liat Montmorillonit

(2) Struktur Kristal Silikat Lempeng yang masuk kelompok Mika:Beberapa mineral yang termasuk dalam mineral silikat dengan struktur kristal silikat lempeng kelompok mika adalah:(2.1) Mineral Muskovit {K2Al2Si6Al4O20(OH)4}(2.2) Mineral Biotit {K2Al2Si6(Fe++,Mg)6.O20(OH)4}

(3) Struktur Kristal Silikat Lempeng yang masuk kelompok Serpentin:Mineral yang termasuk dalam mineral silikat dengan struktur kristal silikat lempeng kelompok serpentin adalah:(3.1) Mineral Serpentin {Mg3Si2O5(OH)4}

(4) Struktur Kristal Silikat Kerangka Feldsfar:Beberapa mineral yang termasuk dalam mineral silikat dengan struktur kristal silikat kerangka feldsfar adalah:(4.1) Mineral Alkali Feldsfar {(Na,K)2O.Al2O3.6SiO2}(4.2) Mineral Plagioklas (Na2O.Al2O3.6SiO2)

(5) Struktur Kristal Silikat Rantai Kelompok Piroksin:Beberapa mineral yang termasuk dalam mineral silikat dengan struktur kristal silikat rantai kelompok piroksin adalah:(5.1) Mineral Enstatit (MgO.SiO2)(5.2) Mineral Hipersten {(Mg,Fe)O.SiO2}(5.3) Mineral Diopsit (CaO.MgO.2SiO2)(5.4) Mineral Augit {CaO.2(Mg,Fe)O.(Al,Fe)2O3.3SiO2}

(6) Struktur Kristal Silikat Rantai Kelompok Amfibol:Beberapa mineral yang termasuk dalam mineral silikat dengan struktur kristal silikat rantai kelompok amfibol adalah:(6.1) Mineral Hornblende {Ca3Na2(Mg,Fe)8(Al.Fe)4.Si14O44(OH)4}(6.2) Mineral Termolit {2CaO.5(Mg,Fe)O.8SiO2.H2O}

(7) Struktur Kristal Silikat Kelompok Olivin:Beberapa mineral yang termasuk dalam mineral silikat dengan struktur kristal silikat kelompok olivin adalah:(7.1) Mineral Olivin {2(Mg,Fe)O.SiO2}(7.2) Mineral Titanit (CaO.SiO2.TiO2)(7.3) Mineral Tormalin (Na2O.8FeO.8Al2O3.4B2O3.16SiO2.5H2O)(7.4) Mineral Sirkon (ZrO2.SiO2)

(8) Struktur Kristal Silikat Kelompok Garnet:Mineral yang termasuk dalam mineral silikat dengan struktur kristal silikat kelompok garnet adalah:


12

Geografi Tanah

(8.1) Mineral Almandit (Fe3Al2Si3O12)

(9) Struktur Kristal Silikat Kelompok Epidol:Beberapa mineral yang termasuk dalam mineral silikat dengan struktur kristal silikat kelompok epidol adalah:(9.1) Mineral Soisit (4CaO.3Al2O3.6SiO2.H2O)(9.2) Mineral Klinosoisit (4CaO.3Al2O3.6SiO2.H2O)(9.3) Mineral Epidot (4CaO.3(Al,Fe)2º3.6SiO2.H2O)

(10) Struktur Kristal Silikat Orto dan Cincin:Beberapa mineral yang termasuk dalam mineral silikat kelompok struktur kristal silikat orto dan cincin adalah:(10.1) Mineral Klanit (Al2O3.SiO2)(10.2) Mineral Silimanit (Al2O3.SiO2)

(11) Struktur Kristal Silikat:Mineral yang termasuk dalam mineral silikat kelompok struktur kristal silikat adalah:(11.1) Mineral Andalusit (Al2O3.SiO2)

B. Kelompok Mineral Bukan Silikat:

Kelompok mineral bukan silikat dibagi lagi menjadi 6 kelompok, yaitu: (1) mineral fosfat, (2) mineral karbonat, (3) mineral klorit, (4) mineral sulfat, (5) mineral hidroksida, dan (6) mineral oksida. Contoh mineral tanah yang termasuk keenam kelompok mineral bukan silikat ini disajikan sebagai berikut:

(1) Mineral Fosfat:Beberapa mineral yang termasuk dalam mineral bukan silikat kelompok mineral fosfat adalah:(1.1) Mineral Apatit {Ca4(CaF)(PO4)3} atau {Ca4(CaCl)(PO4)3}

(2) Mineral Karbonat:Beberapa mineral yang termasuk dalam mineral bukan silikat kelompok mineral karbonat adalah:(2.1) Mineral Kalsit (CaCO3)(2.2) Mineral Dolomit {(Ca, Mg)CO3}

(3) Mineral Klorit:Beberapa mineral yang termasuk dalam mineral bukan silikat kelompok mineral klorit adalah:(3.1) Mineral Halit (NaCl)

(4) Mineral Sulfat:Beberapa mineral yang termasuk dalam mineral bukan silikat kelompok mineral sulfat adalah:


13

Geografi Tanah

(4.1) Mineral Gipsum (CaSO4.2H2O)(4.2) Mineral Jarosit {KFe3(OH)6(SO4)2}

(5) Mineral Hidroksida:Beberapa mineral yang termasuk dalam mineral bukan silikat kelompok mineral hidoksida adalah:(5.1) Mineral Gibsit {Al(OH)3}(5.2) Mineral Buhmit {Gamma – Al.O(OH)}(5.3) Mineral Gutit {Alfa – FeO.OH}(5.4) Mineral Lepidokrosit {Gamma – FeO.OH}

(6) Mineral Oksida:Beberapa mineral yang termasuk dalam mineral bukan silikat kelompok mineral oksida adalah:(6.1) Mineral Hematit (Fe2O3)(6.2) Mineral Ilmenit (FeO.TiO2)(6.3) Mineral Rutil (TiO2)(6.4) Mineral Anatase (TiO2)(6.5) Mineral Brokit (TiO2)(6.6) Mineral Magnetik (Fe3O4)

B.


14

PENGERTIAN TANAH_1

Documents

Transcript of PENGERTIAN TANAH_1