Keluarga Mahasiswa Ilmu Tanah ( KAMAHITA )

Minggu, 15 Agustus 2010

Dasar - Dasar Ilmu Tanah

BAB I
DEFINISI TANAH, FUNGSI DAN PROFIL TANAH
1. Definisi Tanah

a. 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).

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

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

d. Perbedaan Pedologis dan Edaphologis
• 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.

• Kajian Edaphologis:
Mengkaji 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.

• 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.

e. 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 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. Definisi tanah secara mendasar dikelompokkan dalam tiga definisi, yaitu:
1. Menurut ahli geologi (berdasarkan pendekatan Geologis)
Tanah didefiniskan sebagai lapisan permukaan bumi yang berasal dari bebatuan yang telah mengalami serangkaian pelapukan oleh gaya-gaya alam, sehingga membentuk regolit (lapisan partikel halus).
2. Menurut Ahli Ilmu Alam Murni (berdasarkan pendekatan Pedologi)
Tanah didefinisikan sebagai bahan padat (baik berupa mineral maupun organik) yang terletak dipermukaan bumi, yang telah dan sedang serta terus mengalami perubahan yang dipengaruhi oleh faktor-faktor: bahan induk, iklim, organisme, topografi, dan waktu.
3. Menurut Ahli Pertanian (berdasarkan pendekatan Edaphologi)
Tanah didefinisikan sebagai media tempat tumbuh tanaman.
Selain ketiga 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”.
2. Fungsi Tanah

a. Tempat tumbuh dan berkembangnya perakaran.
b. Penyedia kebutuhan primer tanaman (air, udara, dan unsur-unsur hara).
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.

Dua Pemahaman Penting tentang Tanah:

1. Tanah sebagai tempat tumbuh dan penyedia kebutuhan tanaman, dan
2. Tanah juga berfungsi sebagai pelindung tanaman dari serangan hama & penyakit dan dampak negatif pestisida maupun limbah industri yang berbahaya.




3. Profil Tanah

Profil Tanah adalah irisan vertikal tanah dari lapisan paling atas hingga ke batuan induk tanah. Profil dari tanah yang berkembang lanjut biasanya memiliki horison-horison sbb: O –A – E – B - C – R. Solum Tanah terdiri dari: O – A – E – B
Lapisan Tanah Atas meliputi: O – A. Lapisan Tanah Bawah : E – B.

Keterangan:
• O : Serasah / sisa-sisa tanaman (Oi) dan bahan organik tanah (BOT) hasil dekomposisi serasah (Oa).
• A : Horison mineral ber BOT tinggi sehingga berwarna agak gelap.
• E : Horison mineral yang telah tereluviasi (tercuci) sehingga kadar (BOT, liat silikat, Fe dan Al) rendah tetapi pasir dan debu kuarsa (seskuoksida) dan mineral resisten lainnya tinggi, berwarna terang.
• B : Horison illuvial atau horison tempat terakumulasinya bahan-bahan yang tercuci dari harison diatasnya (akumulasi bahan eluvial).
• C : Lapisan yang bahan penyusunnya masih sama dengan bahan induk (R) atau belum terjadi perubahan.
• R : Bahan Induk tanah

Kegunaan Profil Tanah :
a. Untuk mengetahui kedalaman lapisan olah (Lapisan Tanah Atas = O - A) dan solum tanah (O – A – E – B).
b. Kelengkapan atau differensiasi horison pada profil.
c. Warna Tanah.

Komponen Tanah
4 komponen penyusun tanah :
a. Bahan Padatan berupa bahan mineral.
b. Bahan Padatan berupa bahan organik.
c. Air.
d. Udara.

Bahan tanah tersebut rata-rata 50% bahan padatan (45% bahan mineral dan 5% bahan organik), 25% air dan 25% udara.

4. Tanah – tanah utama di Indonesia

1. Jenis-jenis tanah pada lahan kering
Tanah-tanah yang biasa terdapat dilahan kering di Indonesia meliputi ordo ultisol (podsolid merah-kuning), Oxisol, Alfisol, inceptisol, dan Andosol.
Ultisol
Ultisol adalah tanah tua yang sudah mengalami tingkat pelapukan yang lanjut. Tanah ini dibentuk dari tufa masam, batu pasir, batu endapan pasir masam ; terletak diatas medan bergelombang hingga berbukit. Vegetasi utama adalah hutan tropic, padang alang-alang, melastoma dan pepakuan.
Kandungan mineral tanah mineral ini yang dapat dilapuk sangat rendah, sehingga suplai hara yang berasal dari tanah sangat kecil. Tanah ini bersifat masam (pH rendah). Kejenuhan basa kurang dari 35 %, kandungan liat tinggi, dengan kestabilan agregat yang sangat tinggi, kandungan bahan organik sangat rendah, sehingga miskin akan cadangan haranya.
Oxisol
Oxisol adalah tanah mineral yang kaya akan seskuioksida, telah mengalami pelapukan lanjut. Kandungan liat tinggi tetapi tidak aktif sehingga KTK rendah (< 16 Me/100 g liat). Banyak mengandung oksida-oksida besi atau oksida Al. sifat-sifat khusus tanah ini antara lain cadangan unsur hara sangat rendah, kesuburan alami sangat rendah, kandungan Al yang dapat dipertukarkan tinggi, permeabilitas baik, tahan trhadap erosi.
Proses pembentukan tanah yang utama pada tanah oxisol adalah proses desilikasi dan konsentrasi besi bebas dan kadang-kadang gibsit yang kemudian mempengaruhi jenis mineral dominan pada tanah tersebut.

Alfisol
Alfosol merupakan tanah-tanah yang mempunyai kandungan liat tinggi di horison B (horison argilik). Pelapukannya belum lanjut, tanah alfisol banyak ditemukan di daerah beriklim sedang, tetapi dapat pula ditemukan didaerah tropika dan subtropika terutama ditempat-tempat dengan tingkat pelapukan sedang.
Ada dua syarat untuk terbentuknya alfisol yaitu:
• Mineral liat kristalin jumlahnya sedang
• Terjadi akumulasi liat di horison B yang jumlahnya memenuhi syarat horison argilik, atau kandik.
Tanah alfisol adalah tanah yang ralatif muda, masih banyak mengandung mineral primer yang mudah lapuk, mineral liat kristalin, dan kaya unsur hara. Alfisol dapat ditemukan di daerah datar sampai berbukit. Alfisol merupakan tanah yang subur, banyak digunakan untuk pertanian, rumput ternak, atau hutan. Tanah ini mempunyai kejenuuhan basa tinggi, KTK tinggi, dan cadangan unsur hara tinggi.
Inceptisol
Inceptisol adalah tanah-tanah yang kecuali dapat memiliki epipedon okrik dan horison albik. Inceptisol merupakan tanah yang belum matang dengan perkembangan profil yang lebih lemah disbanding dengan tanah matang, dan masih banyak menyerupai sifat bahan induknya.
Beberapa faktor yang memprngaruhi pembentukan inceptisol adalah :
• Bahan induk yang sangat resisten
• Posisi dalam landsekap yang ekstrim yaitu daerah curam atau lembah
• Permukaan geomorfologi yang muda, sehingga pembentukan tanah belum lanjut.
Andosol
Tanah ini dujumapi didaerah curah hujan 2000 mm/tahun tanpa bulan kering yang pasti, iklim tergolong Afs, Cfa, atau CW terbentuk dari bahan induk tufa atau abu vulkan, terletak diatas medan datar, agak miring, bergelombang sampai di sekitar puncak gunung berapi. Vegetasi utama adalah hutan tropic lebat atau hutan daerah iklim sedang. Proses pembentukan tanah adalah alterasi lemah.
Solum tanah andosol agak tebal, berwarna hitam sampai kuning, mempunyai horison Al yang jelas dan B lemah, struktur kersai, konsistensi gembur, berminyak, tidak berbalik bila kering yang kadang-kadang membentuk pasir palsu dan fragipan, tekstur kaya debu. Reaksi tanah berkisar dari agak masam sampai netral, berkadar bahan organik kaya dilapidsan permukaan tetapi menurun dengan jeluk; kerapatan isi < 0,85, kejenuhan basa sedang dengan KTK liat > 24 Me/100 g, fiksasi P tinggi, mineral liat dominan alofan, permeabilitas sedang dan peka erosi air atau angin.

2. Jenis-jenis Tanah pada Lahan Basah
Beberapa jenis tanah yang banyak dijumpai pada lahan basah adalah Histosol dan Entisol.
Histosol
Tanah ini biasa disebut dengan tanah gambut, banyak dijumpai didaerah dengan curah hujan tahunan > 2500 mm/tahun, air tanah dangkal dan tidak mempunyai bulan kering yang berarti, iklim tergolong Af / Cf (koppen). Bahan induk berasal dari bahan organik hutan rawa dan rerumputan. Tanah ini banyak dijumpai didaerah datar pada dataran rendah atau didaerah cekungan dataran tinggi.
Tanah Histosol terbentuk bila produksi dan penimbunan bahan organik lebih besar dari bahan mineralisasinya. Keadaan demikian terdapat di tempat-tempat yang selalu digenangi air sehingga sirkulasi oksigen sangat terhambat. Akibatnya dekomposisi bahan organic terhambat dan terjadilah akumulasi bahan organik.
Tanah ini tidak mempunyai horizon, ketebalan solum tidak lebih dari 0,5 m, bewarna kroma mantap, teksturnya beragam, tanpa struktur atau berblok di lapisan atas, bahan organic fibrik, hemik, atau saprik dan bila bertekstur pasir maka berkadar bahan organic 20 % atau bila bertekstur liat berbahan organik 30 %. Untuk dapat digunakan bagi usaha pertanian tanah histosol harus dilakukan perbaikan drainase. Akibat perbaikan drainase tersebut terjadilah penyusunan volume tanah histosol. Kebakaran merupakan bahaya yang sering terjadi pada tanah histosol yang sudah diperbaiki drainasenya. Kebakaran pada tanah ini sering terjadi di bawah permukaan tanah sehingga sulit dikendalikan.
Entisol
Tanah ini disebut juga tanah alluvial. Jenis tanah ini dapat dijumpai pada daerah dengan beriklim beragam, terbentuk dari bahan induk alluvial atau koluvial. Proses tanpa struktur, konsistensi adalah lembab adalah teguh, basah adalah plastic, dan kering adalah keras. Reaksi tanah beragam, kadar bahan organic tergolong rendah, kejenuhan basa sedang hingga tinggi dengan KTK tinggi, kadar hara tergantung bahan induk, permeabilitas lambat dan peka erosi. Entisol merupakan tanah yang baru berkembang. Tanah entisol yang berasal dari tanah alluvium umumnya merupakan lahan yang subur.

BAB II
SIFAT – SIFAT DAN MORFOLOGI TANAH
1. Tekstur Tanah

Tanah disusun dari butir-butir tanah dengan berbagai ukuran. Bagian butir tanah yang berukuran lebih dari 2 mm disebut bahan kasar tanah seperti kerikil, koral sampai batu. Bagian butir tanah yang berukuran kurang dari 2 mm disebut bahan halus tanah. Bahan halus tanah dibedakan menjadi:
1. Pasir, yaitu butir tanah yang berukuran antara 0,050 mm sampai dengan 2 mm.
2. Debu, yaitu butir tanah yang berukuran antara 0,002 mm sampai dengan 0,050 mm.
3. Liat, yaitu butir tanah yang berukuran kurang dari 0,002 mm.

Menurut Hardjowigeno (1992) tekstur tanah menunjukkan kasar halusnya tanah. Tekstur tanah merupakan perbandingan antara butir-butir pasir, debu dan liat. Tekstur tanah dikelompokkan dalam 12 kelas tekstur. Kedua belas kelas tekstur dibedakan berdasarkan prosentase kandungan pasir, debu dan liat.

Tekstur tanah di lapangan dapat dibedakan dengan cara manual yaitu dengan memijit tanah basah di antara jari jempol dengan jari telunjuk, sambil dirasakan halus kasarnya yang meliputi rasa keberadaan butir-butir pasir, debu dan liat, dengan cara sebagai berikut:

1. Apabila rasa kasar terasa sangat jelas, tidak melekat, dan tidak dapat dibentuk bola dan gulungan, maka tanah tersebut tergolong bertekstur Pasir.
2. Apabila rasa kasar terasa jelas, sedikit sekali melekat, dan dapat dibentuk bola tetapi mudah sekali hancur, maka tanah tersebut tergolong bertekstur Pasir Berlempung.
3. Apabila rasa kasar agak jelas, agak melekat, dan dapat dibuat bola tetapi mudah hancur, maka tanah tersebut tergolong bertekstur Lempung Berpasir.
4. Apabila tidak terasa kasar dan tidak licin, agak melekat, dapat dibentuk bola agak teguh, dan dapat sedikit dibuat gulungan dengan permukaan mengkilat, maka tanah tersebut tergolong bertekstur Lempung.
5. Apabila terasa licin, agak melekat, dapat dibentuk bola agak teguh, dan gulungan dengan permukaan mengkilat, maka tanah tersebut tergolong bertekstur Lempung Berdebu.
6. Apabila terasa licin sekali, agak melekat, dapat dibentuk bola teguh, dan dapat digulung dengan permukaan mengkilat, maka tanah tersebut tergolong bertekstur Debu.
7. Apabila terasa agak licin, agak melekat, dapat dibentuk bola agak teguh, dan dapat dibentuk gulungan yang agak mudah hancur, maka tanah tersebut tergolong bertekstur Lempung Berliat.
8. Apabila terasa halus dengan sedikit bagian agak kasar, agak melekat, dapat dibentuk bola agak teguh, dan dapat dibentuk gulungan mudah hancur, maka tanah tersebut tergolong bertekstur Lempung Liat Berpasir.
9. Apabila terasa halus, terasa agak licin, melekat, dan dapat dibentuk bola teguh, serta dapat dibentuk gulungan dengan permukaan mengkilat, maka tanah tersebut tergolong bertekstur Lempung Liat Berdebu.
10. Apabila terasa halus, berat tetapi sedikit kasar, melekat, dapat dibentuk bola teguh, dan mudah dibuat gulungan, maka tanah tersebut tergolong bertekstur Liat Berpasir.
11. Apabila terasa halus, berat, agak licin, sangat lekat, dapat dibentuk bola teguh, dan mudah dibuat gulungan, maka tanah tersebut tergolong bertekstur Liat Berdebu.
12. Apabila terasa berat dan halus, sangat lekat, dapat dibentuk bola dengan baik, dan mudah dibuat gulungan, maka tanah tersebut tergolong bertekstur Liat.

Hubungan Tekstur Tanah dengan Daya Menahan Air dan Ketersediaan Hara
Tanah bertekstur liat mempunyai luas permukaan yasng lebih besar sehingga kemampuan menahan air dan menyediakan unsur hara tinggi. Tanah bertekstur halus lebih aktif dalam reaksi kimia daripada tanah bertekstur kasar. Tanah bertekstur pasir mempunyai luas permukaan yang lebih kecil sehingga sulit menyerap (menahan) air dan unsur hara.

2. Struktur Tanah
Struktur tanah merupakan gumpalan kecil dari butir-butir tanah. Gumpalan struktur tanah ini terjadi karena butir-butir pasir, debu, dan liat terikat satu sama lain oleh suatu perekat seperti bahan organik, oksida-oksida besi, dan lain-lain. Gumpalan-gumpalan kecil (struktur tanah) ini mempunyai bentuk, ukuran, dan kemantapan (ketahanan) yang berbeda-beda.
Struktur tanah dikelompokkan dalam 6 bentuk. Keenam bentuk tersebut adalah:
1. Granular, yaitu struktur tanah yang berbentuk granul, bulat dan porous, struktur ini terdapat pada horison A.
2. Gumpal (blocky), yaitu struktur tanah yang berbentuk gumpal membuat dan gumpal bersudut, bentuknya menyerupai kubus dengan sudut-sudut membulat untuk gumpal membulat dan bersudut tajam untuk gumpal bersudut, dengan sumbu horisontal setara dengan sumbu vertikal, struktur ini terdapat pada horison B pada tanah iklim basah.
3. Prisma (prismatic), yaitu struktur tanah dengan sumbu vertical lebih besar daripada sumbu horizontal dengan bagian atasnya rata, struktur ini terdapat pada horison B pada tanah iklim kering.
4. Tiang (columnar), yaitu struktur tanah dengan sumbu vertical lebih besar daripada sumbu horizontal dengan bagian atasnya membuloat, struktur ini terdapat pada horison B pada tanah iklim kering.
5. Lempeng (platy), yaitu struktur tanah dengan sumbu vertikal lebih kecil daripada sumbu horizontal, struktur ini ditemukan di horison A2 atau pada lapisan padas liat.
6. Remah (single grain), yaitu struktur tanah dengan bentuk bulat dan sangat porous, struktur ini terdapat pada horizon A.

3. Warna Tanah

Warna tanah merupakan gabungan berbagai warna komponen penyusun tanah. Warna tanah berhubungan langsung secara proporsional dari total campuran warna yang dipantulkan permukaan tanah. Warna tanah sangat ditentukan oleh luas permukaan spesifik yang dikali dengan proporsi volumetrik masing-masing terhadap tanah. Makin luas permukaan spesifik menyebabkan makin dominan menentukan warna tanah, sehingga warna butir koloid tanah (koloid anorganik dan koloid organik) yang memiliki luas permukaan spesifik yang sangat luas, sehingga sangat mempengaruhi warna tanah. Warna humus, besi oksida dan besi hidroksida menentukan warna tanah. Besi oksida berwarna merah, agak kecoklatan atau kuning yang tergantung derajat hidrasinya. Besi tereduksi berwarna biru hijau. Kuarsa umumnya berwarna putih. Batu kapur berwarna putih, kelabu, dan ada kala berwarna olive-hijau. Feldspar berwarna merah. Liat berwarna kelabu, putih, bahkan merah, ini tergantung proporsi tipe mantel besinya. Selain warna tanah juga ditemukan adanya warna karatan (mottling) dalam bentuk spot-spot. Karatan merupakan warna hasil pelarutan dan pergerakan beberapa komponen tanah, terutama besi dan mangan, yang terjadi selama musim hujan, yang kemudian mengalami presipitasi (pengendapan) dan deposisi (perubahan posisi) ketika tanah mengalami pengeringan. Hal ini terutama dipicu oleh terjadinya:
a. Reduksi besi dan mangan ke bentuk larutan, dan
b. Oksidasi yang menyebabkan terjadinya presipitasi.

Karatan berwarna terang hanya sedikit terjadi pada tanah yang rendah kadar besi dan mangannya, sedangkan karatan berwarna gelap terbentuk apabila besi dan mangan tersebut mengalami presipitasi. Karatan-karatan yang terbentuk ini tidak segera berubah meskipun telah dilakukan perbaikan drainase.

Menurut Hardjowigeno (1992) bahwa warna tanah berfungsi sebagai penunjuk dari sifat tanah, karena warna tanah dipengaruhi oleh beberapa faktor yang terdapat dalam tanah tersebut. Penyebab perbedaan warna permukaan tanah umumnya dipengaruhi oleh perbedaan kandungan bahan organik. Makin tinggi kandungan bahan organik, warna tanah makin gelap. Sedangkan dilapisan bawah, dimana kandungan bahan organik umumnya rendah, warna tanah banyak dipengaruhi oleh bentuk dan banyaknya senyawa Fe dalam tanah. Di daerah berdrainase buruk, yaitu di daerah yang selalu tergenang air, seluruh tanah berwarna abu-abu karena senyawa Fe terdapat dalam kondisi reduksi (Fe2+). Pada tanah yang berdrainase baik, yaitu tanah yang tidak pernah terendam air, Fe terdapat dalam keadaan oksidasi (Fe3+) misalnya dalam senyawa Fe2O3 (hematit) yang berwarna merah, atau Fe2O3. 3 H2O (limonit) yang berwarna kuning cokelat. Sedangkan pada tanah yang kadang-kadang basah dan kadang-kadang kering, maka selain berwarna abu-abu (daerah yang tereduksi) didapat pula becak-becak karatan merah atau kuning, yaitu di tempat-tempat dimana udara dapat masuk, sehingga terjadi oksidasi besi ditempat tersebut. Keberadaan jenis mineral kwarsa dapat menyebabkan warna tanah menjadi lebih terang.

Menurut Wirjodihardjo dalam Sutedjo dan Kartasapoetra (2002) bahwa intensitas warna tanah dipengaruhi tiga faktor berikut:
1. Jenis mineral dan jumlahnya,
2. Kandungan bahan organik tanah, dan
3. Kadar air tanah dan tingkat hidratasi.

Tanah yang mengandung mineral feldspar, kaolin, kapur, kuarsa dapat menyebabkan warna putih pada tanah. Jenis mineral feldspar menyebabkan beragam warna dari putih sampai merah. Hematit dapat menyebabkan warna tanah menjadi merah sampai merah tua. Makin tinggi kandungan bahan organik maka warna tanah makin gelap (kelam) dan sebaliknya makin sedikit kandungan bahan organik tanah maka warna tanah akan tampak lebih terang. Tanah dengan kadar air yang lebih tinggi atau lebih lembab hingga basah menyebabkan warna tanah menjadi lebih gelap (kelam). Sedangkan tingkat hidratasi berkaitan dengan kedudukan terhadap permukaan air tanah, yang ternyata mengarah ke warna reduksi (gleisasi) yaitu warna kelabu biru hingga kelabu hijau.

Selain itu, Hanafiah (2005) mengungkapkan bahwa warna tanah merupakan:
1. Sebagai indikator dari bahan induk untuk tanah yang baru berkembang,
2. Indikator kondisi iklim untuk tanah yang sudah berkembang lanjut, dan
3. Indikator kesuburan tanah atau kapasitas produktivitas lahan.

Secara umum dikatakan bahwa: makin gelap tanah berarti makin tinggi produktivitasnya, selain ada berbagai pengecualian, namun secara berurutan sebagai berikut: putih, kuning, kelabu, merah, coklat-kekelabuan, coklat-kemerahan, coklat, dan hitam. Kondisi ini merupakan integrasi dari pengaruh:
1. Kandungan bahan organik yang berwarna gelap, makin tinggi kandungan bahan organik suatu tanah maka tanah tersebut akan berwarna makin gelap,
2. Intensitas pelindihan (pencucian dari horison bagian atas ke horison bagian bawah dalam tanah) dari ion-ion hara pada tanah tersebut, makin intensif proses pelindihan menyebabkan warna tanah menjadi lebih terang, seperti pada horison eluviasi, dan
3. Kandungan kuarsa yang tinggi menyebabkan tanah berwarna lebih terang.

Warna tanah ditentukan dengan membandingkan warna tanah tersebut dengan warna standar pada buku Munsell Soil Color Chart. Diagram warna baku ini disusun tiga variabel, yaitu:
1. Hue adalah warna spektrum yang dominan sesuai dengan panjang gelombangnya.
2. Value menunjukkan gelap terangnya warna, sesuai dengan banyaknya sinar yang dipantulkan.
3. Chroma menunjukkan kemurnian atau kekuatan dari warna spektrum. Chroma didefiniskan juga sebagai gradasi kemurnian dari warna atau derajat pembeda adanya perubahan warna dari kelabu atau putih netral (0) ke warna lainnya (19).

4. Konsistensi Tanah
Konsistensi tanah menunjukkan integrasi antara kekuatan daya kohesi butir-butir tanah dengan daya adhesi butir-butir tanah dengan benda lain. Keadaan tersebut ditunjukkan dari daya tahan tanah terhadap gaya yang akan mengubah bentuk. Gaya yang akan mengubah bentuk tersebut misalnya pencangkulan, pembajakan, dan penggaruan. Menurut Hardjowigeno (1992) bahwa tanah-tanah yang mempunyai konsistensi baik umumnya mudah diolah dan tidak melekat pada alat pengolah 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.

Pada kondisi basah, konsistensi tanah dibedakan berdasarkan tingkat plastisitas dan tingkat kelekatan. Tingkatan plastisitas ditetapkan dari tingkatan sangat plastis, plastis, agak plastis, dan tidak plastis (kaku). Tingkatan kelekatan ditetapkan dari tidak lekat, agak lekat, lekat, dan sangat lekat.

Pada kondisi lembab, konsistensi tanah dibedakan ke dalam tingkat kegemburan sampai dengan tingkat keteguhannya. Konsistensi lembab dinilai mulai dari: lepas, sangat gembur, gembur, teguh, sangat teguh, dan ekstrim teguh. Konsistensi tanah gembur berarti tanah tersebut mudah diolah, sedangkan konsistensi tanah teguh berarti tanah tersebut agak sulit dicangkul.

Pada kondisi kering, konsistensi tanah dibedakan berdasarkan tingkat kekerasan tanah. Konsistensi kering dinilai dalam rentang lunak sampai keras, yaitu meliputi: lepas, lunak, agak keras, keras, sangat keras, dan ekstrim keras.

Cara penetapan konsistensi untuk kondisi lembab dan kering ditentukan dengan meremas segumpal tanah. Apabila gumpalan tersebut mudah hancur, maka tanah dinyatakan berkonsistensi gembur untuk kondisi lembab atau lunak untuk kondisi kering. Apabila gumpalan tanah sukar hancur dengan cara remasan tersebut maka tanah dinyatakan berkonsistensi teguh untuk kondisi lembab atau keras untuk kondisi kering.

Dalam keadaan basah ditentukan mudah tidaknya melekat pada jari, yaitu kategori: melekat atau tidak melakat. Selain itu, dapat pula berdasarkan mudah tidaknya membentuk bulatan, yaitu: mudah membentuk bulatan atau sukar membentuk bulatan; dan kemampuannya mempertahankan bentuk tersebut (plastis atau tidak plastis).
Beberapa faktor yang mempengaruhi konsistensi tanah adalah:
1. Tekstur tanah,
2. Sifat dan jumlah koloid organik dan anorganik tanah,
3. Struktur tanah, dan
4. Kadar air tanah.
Menurut Hanafiah (2005) bahwa air merupakan komponen penting dalam tanah yang dapat menguntungkan dan sering pula merugikan. Beberapa peranan yang menguntungkan dari air dalam tanah adalah:
1. Sebagai pelarut dan pembawa ion-ion hara dari rhizosfer ke dalam akar tanaman.
2. Sebagai agen pemicu pelapukan bahan induk, perkembangan tanah, dan differensi horison.
3. Sebagai pelarut dan pemicu reaksi kimia dalam penyediaan hara, yaitu dari hara tidak tersedia menjadi hara yang tersedia bagi akar tanaman.
4. Sebagai penopang aktivitas mikrobia dalam merombak unsur hara yang semula tidak tersedia menjadi tersedia bagi akar tanaman.
5. Sebagai pembawa oksigen terlarut ke dalam tanah.
6. Sebagai stabilisator temperatur tanah.
7. Mempermudah dalam pengolahan tanah.
Selain beberapa peranan yang menguntungkan diatas, air tanah juga menyebabkan beberapa hal yang merugikan, yaitu:
1. Mempercepat proses pemiskinan hara dalam tanah akibat proses pencucian (perlin-dian/leaching) yang terjadi secara intensif.
2. Mempercepat proses perubahan horizon dalam tanah akibat terjadinya eluviasi dari lapisan tanah atas ke lapisan tanah bawah.
3. Kondisi jenuh air menjadikan ruang pori secara keseluruhan terisi air sehingga menghambat aliran udara ke dalam tanah, sehingga mengganggu respirasi dan serapan hara oleh akar tanaman, serta menyebabkan perubahan reaksi tanah dari reaksi aerob menjadi reaksi anaerob.
Hubungan tekstur tanah dan kadar air
Tekstur tanah yang berbeda mempunyai kemampuan menahan air yang berbeda pula. Tanah bertekstur halus, contohnya: tanah bertekstur liat, memiliki ruang pori halus yang lebih banyak, sehingga berkemampuan menahan air lebih banyak. Sedangkan tanah bertekstur kasar, contohnya: tanah bertekstur pasir, memiliki ruang pori halus lebih sedikit, sehingga kemampuan manahan air lebih sedikit pula.
Menurut Hardjowigeno (1992) bahwa air terdapat dalam tanah karena ditahan (diserap) oleh massa tanah, tertahan oleh lapisan kedap air, atau karena keadaan drainase yang kurang baik. Air dapat meresap atau ditahan oleh tanah karena adanya gaya-gaya adhesi, kohesi, dan gravitasi. Karena adanya gaya-gaya tersebut maka air dalam tanah dapat dibedakan menjadi:
1. Air hidroskopik, adalah air yang diserap tanah sangat kuat sehingga tidak dapat digunakan tanaman, kondisi ini terjadi karena adanya gaya adhesi antara tanah dengan air. Air hidroskopik merupakan selimut air pada permukaan butir-butir tanah.
2. Air kapiler, adalah air dalam tanah dimana daya kohesi (gaya tarik menarik antara sesama butir-butir air) dan daya adhesi (antara air dan tanah) lebih kuat dari gravitasi. Air ini dapat bergerak secara horisontal (ke samping) atau vertikal (ke atas) karena gaya-gaya kapiler. Sebagian besar dari air kapiler merupakan air yang tersedia (dapat diserap) bagi tanaman.
Dalam menentukan jumlah air tersedia bagi tanaman beberapa istilah dibawah ini perlu dipahami, yaitu:
1. Kapasitas Lapang: adalah keadaan tanah yang cukup lembab yang menunjukkan jumlah air terbanyak yang dapat ditahan oleh tanah terhadap gaya tarik gravitasi. Air yang dapat ditahan oleh tanah tersebut terus menerus diserap oleh akar-akar tanaman atau menguap sehingga tanah makin lama semakin kering. Pada suatu saat akar tanaman tidak mampu lagi menyerap air tersebut sehingga tanaman menjadi layu (titik layu permanen).
2. Titik Layu Permanen: adalah kandungan air tanah dimana akar-akar tanaman mulai tidak mampu lagi menyerap air dari tanah, sehingga tanaman menjadi layu. Tanaman akan tetap layu baik pada siang ataupun malam hari.
3. Air Tersedia: adalah banyaknya air yang tersedia bagi tanaman, yaitu selisih antara kadar air pada kapasitas lapang dikurangi dengan kadar air pada titik layu permanen.
Kandungan air pada kapasitas lapang ditunjukkan oleh kandungan air pada tegangan 1/3 bar, sedangkan kandungan air pada titik layu permanen adalah pada tegangan 15 bar. Air yang tersedia bagi tanaman adalah air yang terdapat pada tegangan antara 1/3 bar sampai dengan 15 bar.
Banyaknya kandungan air dalam tanah berhubungan erat dengan besarnya tegangan air (moisture tension) dalam tanah tersebut. Besarnya tegangan air menunjukkan besarnya tenaga yang diperlukan untuk menahan air tersebut di dalam tanah. Tegangan diukur dalam bar atau atmosfir atau cm air atau logaritma dari cm air yang disebut pF. Satuan bar dan atmosfir sering dianggap sama karena 1 atm = 1,0127 bar.
Kemampuan tanah menahan air dipengaruhi antara lain oleh tekstur tanah. Tanah-tanah bertekstur kasar mempunyai daya menahan air lebih kecil daripada tanah bertekstur halus. Oleh karena itu, tanaman yang ditanam pada tanah pasir umumnya lebih mudah kekeringan daripada tanah-tanah bertekstur lempung atau liat.
Kondisi kelebihan air ataupun kekurangan air dapat mengganggu pertumbuhan tanaman.
Beberapa fungsi air bagi pertumbuhan tanaman adalah:
1. Sebagai unsur hara tanaman: Tanaman memerlukan air dari tanah bersamaan dengan kebutuhan CO2 dari udara untuk membentuk gula dan karbohidrat dalam proses fotosintesis.
2. Sebagai pelarut unsur hara: Unsur-unsur hara yang terlarut dalam air diserap oleh akar-akar tanaman dari larutan tersebut.
3. Sebagai bagian dari sel-sel tanaman: Air merupakan bagian dari protoplasma sel tanaman.
Ketersediaan air dalam tanah dipengaruhi:
1. Banyaknya curah hujan atau air irigasi,
2. Kemampuan tanah menahan air,
3. Besarnya evapotranspirasi (penguapan langsung melalui tanah dan melalui vegetasi),
4. Tingginya muka air tana dan Kadar bahan organik tanah,
5. Senyawa kimiawi atau kandungan garam-garam,
6. Kedalaman solum tanah atau lapisan tanah.

BAB III
KESUBURAN TANAH
1. 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 mujlanya 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,
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
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:
• Mineral Liat Kaolinit {Si4Al4O10(OH)4}
• Mineral Liat Vermikulit {AlMg5(OH)12(Al2Si6)}
• Mineral Liat Klorit {AlMg5O20(OH)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:
• Mineral Muskovit {K2Al2Si6Al4O20(OH)4}
• 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:
• 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:
• Mineral Alkali Feldsfar {(Na,K)2O.Al2O3.6SiO2}
• 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:
• Mineral Enstatit (MgO.SiO2)
• Mineral Hipersten {(Mg,Fe)O.SiO2}
• Mineral Diopsit (CaO.MgO.2SiO2)
• 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:
• Mineral Hornblende {Ca3Na2(Mg,Fe)8(Al.Fe)4.Si14O44(OH)4}
• 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:
• Mineral Olivin {2(Mg,Fe)O.SiO2}
• Mineral Titanit (CaO.SiO2.TiO2)
• Mineral Tormalin (Na2O.8FeO.8Al2O3.4B2O3.16SiO2.5H2O)
• Mineral Sirkon (ZrO2.SiO2)
8. Struktur Kristal Silikat Kelompok Garnet
Mineral yang termasuk dalam mineral silikat dengan struktur kristal silikat kelompok garnet adalah:
• Mineral Almandit (Fe3Al2Si3O12)
9. Struktur Kristal Silikat Kelompok Epidol
Beberapa mineral yang termasuk dalam mineral silikat dengan struktur kristal silikat kelompok epidol adalah:
• Mineral Soisit (4CaO.3Al2O3.6SiO2.H2O)
• Mineral Klinosoisit (4CaO.3Al2O3.6SiO2.H2O)
• Mineral Epidot (4CaO.3(Al,Fe)2ยบ3.6SiO2.H2O)
10. Struktur Kristal Silikat Orto dan Cincin
Beberapa mineral yang termasuk dalam mineral silikat kelompok struktur kristal silikat orto dan cincin adalah:
• Mineral Klanit (Al2O3.SiO2)
• Mineral Silimanit (Al2O3.SiO2)
11. Struktur Kristal Silikat
Mineral yang termasuk dalam mineral silikat kelompok struktur kristal silikat adalah:
• Mineral Andalusit (Al2O3.SiO2)
B. Kelompok Mineral Bukan Silikat
Kelompok mineral bukan silikat dibagi lagi menjadi 6 kelompok, yaitu:
1. Mineral Fosfat
Beberapa mineral yang termasuk dalam mineral bukan silikat kelompok mineral fosfat adalah:
• 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:
• Mineral Kalsit (CaCO3)
• Mineral Dolomit {(Ca, Mg)CO3}
3. Mineral Klorit
Beberapa mineral yang termasuk dalam mineral bukan silikat kelompok mineral klorit adalah:
• Mineral Halit (NaCl)
4. Mineral Sulfat
Beberapa mineral yang termasuk dalam mineral bukan silikat kelompok mineral sulfat adalah:
• Mineral Gipsum (CaSO4.2H2O)
• Mineral Jarosit {KFe3(OH)6(SO4)2}
5. Mineral Hidroksida
Beberapa mineral yang termasuk dalam mineral bukan silikat kelompok mineral hidoksida adalah:
• Mineral Gibsit {Al(OH)3}
• Mineral Buhmit {Gamma – Al.O(OH)}
• Mineral Gutit {Alfa – FeO.OH}
• Mineral Lepidokrosit {Gamma – FeO.OH}
6. Mineral Oksida
Beberapa mineral yang termasuk dalam mineral bukan silikat kelompok mineral oksida adalah:
• Mineral Hematit (Fe2O3)
• Mineral Ilmenit (FeO.TiO2)
• Mineral Rutil (TiO2)
• Mineral Anatase (TiO2)
• Mineral Brokit (TiO2)
2. Sifat Kimia Tanah
Beberapa sifat kimia tanah yang penting diketahui, meliputi:
1. Reaksi tanah atau pH tanah,
2. Koloid tanah,
3. Kandungan C-organik tanah,
4. Total tanah,
5. C/N tanah,
6. P-total tanah,
7. P-tersedia tanah,
8. Kation-kation basa tanah, meliputi: K, Na, Ca, dan Mg,
9. Kation asam tanah, meliputi: Al, Fe dan H,
10. Kapasitas tukar kation total tanah atau KTK-total tanah,
11. Kapasitas tukar kation efektif tanah atau KTK-efektif tanah,
12. Kejenuhan basa tanah (%),
13. Kejenuhan aluminium tanah (%), dan
14. Kandungan bahan organik tanah.
3. Bahan Organik Tanah
Tanah tersusun dari:
a. Bahan padatan,
b. Air, dan
c. Udara.

Bahan padatan tersebut dapat berupa:
a. Bahan mineral, dan
b. Bahan organik.

Bahan mineral terdiri dari partikel pasir, debu dan liat. Ketiga partikel ini menyusun tekstur tanah. Bahan organik dari tanah mineral berkisar 5% dari bobot total tanah. Meskipun kandungan bahan organik tanah mineral sedikit (+5%) tetapi memegang peranan penting dalam menentukan Kesuburan Tanah. Bahan organik adalah kumpulan beragam senyawa-senyawa organik kompleks yang sedang atau telah mengalami proses dekomposisi, baik berupa humus hasil humifikasi maupun senyawa-senyawa anorganik hasil mineralisasi dan termasuk juga mikrobia heterotrofik dan ototrofik yang terlibat dan berada didalamnya.

Sumber Bahan Organik Tanah, Bahan organik tanah dapat berasal dari:

1. Sumber primer, yaitu: jaringan organik tanaman (flora) yang dapat berupa:
a. Daun,
b. Ranting dan cabang,
c. Batang,
d. Buah, dan Akar.

2. Sumber sekunder, yaitu: jaringan organik fauna, yang dapat berupa: kotorannya dan mikrofauna.
3. Sumber lain dari luar, yaitu: pemberian pupuk organik berupa:
a. Pupuk kandang,
b. Pupuk hijau,
c. Pupuk bokasi (kompos), dan
d. Pupuk hayati.

Komposisi Biokimia Bahan Organik Menurut Waksman (1948) dalam Brady (1990) bahwa biomass bahan organik yang berasal dari biomass hijauan, terdiri dari: (1) air (75%) dan (2) biomass kering (25%). Komposisi biokimia bahan organik dari biomass kering tersebut, terdiri dari:

1. Karbohidrat (60%),
2. Lignin (25%),
3. Protein (10%),
4. Lemak, lilin dan tanin (5%).

Karbohidrat penyusun biomass kering tersebut, terdiri dari:
1. Gula dan pati (1% -s/d- 5%),
2. Hemiselulosa (10% -s/d- 30%), dan
3. Selulosa (20% -s/d- 50%).

Berdasarkan kategori unsur hara penyusun biomass kering, terdiri dari:
1. Karbon (C = 44%),
2. Oksigen (O = 40%),
3. Hidrogen (H = 8%), dan
4. Mineral (8%).

Dekomposisi Bahan Organik Proses dekomposisi bahan organik melalui 3 reaksi, yaitu:
1. Reaksi enzimatik atau oksidasi enzimatik, yaitu: reaksi oksidasi senyawa hidrokarbon yang terjadi melalui reaksi enzimatik menghasilkan produk akhir berupa karbon dioksida (CO2), air (H2O), energi dan panas.
2. Reaksi spesifik berupa mineralisasi dan atau immobilisasi unsur hara essensial berupa hara nitrogen (N), fosfor (P), dan belerang (S).
3. Pembentukan senyawa-senyawa baru atau turunan yang sangat resisten berupa humus tanah.

Berdasarkan kategori produk akhir yang dihasilkan, maka proses dekomposisi bahan organik digolongkan menjadi 2, yaitu:
1. Proses mineralisasi, dan
2. Proses humifikasi.

Proses mineralisasi terjadi terutama terhadap bahan organik dari senyawa-senyawa yang tidak resisten, seperti: selulosa, gula, dan protein. Proses akhir mineralisasi dihasilkan ion atau hara yang tersedia bagi tanaman.

Proses humifikasi terjadi terhadap bahan organik dari senyawa-senyawa yang resisten, seperti: lignin, resin, minyak dan lemak. Proses akhir humifikasi dihasilkan humus yang lebih resisten terhadap proses dekomposisi. Urutan kemudahan dekomposisi dari berbagai bahan penyusun bahan organik tanah dari yang terdekomposisi paling cepat sampai dengan yang terdekomposisi paling lambat, adalah sebagai berikut:
1. Gula, pati, dan protein sederhana,
2. Protein kasar (protein yang leih kompleks),
3. Hemiselulosa,
4. Selulosa,
5. Lemak, minyak dan lilin, serta
6. Lignin.

Humus
Humus dapat didefinisikan sebagai senyawa kompleks asal jaringan organik tanaman (flora) dan atau fauna yang telah dimodifikasi atau disintesis oleh mikrobia, yang bersifat agak resisten terhadap pelapukan, berwarna coklat, amorfus (tanpa bentuk/nonkristalin) dan bersifat koloidal. Ciri-Ciri Humus
Beberapa ciri dari humus tanah sebagai berikut:

1. Bersifat koloidal (ukuran kurang dari 1 mikrometer), karena ukuran yang kecil menjadikan humus koloid ini memiliki luas permukaan persatuan bobot lebih tinggi, sehingga daya jerap tinggi melebihi liat. KTK koloid organik ini sebesar 150 s/d 300 me/100 g yang lebih tinggi daripada KTK liat yaitu 8 s/d 100 me/100g. Humus memiliki daya jerap terhadap air sebesar 80% s/d 90% dan ini jauh lebih tinggi daripada liat yang hanya 15% s/d 20%. Humus memiliki gugus fungsional karboksil dan fenolik yang lebih banyak.
2. Daya kohesi dan plastisitas rendah, sehingga mengurangi sifat lekat tanah dan membantu granulasi aggregat tanah.
3. Tersusun dari lignin, poliuronida, dan protein kasar.
4. Berwarna coklat kehitaman, sehingga dapat menyebabkan warna tanah menjadi gelap.

Peranan Bahan Organik Terhadap Tanah Bahan organik dapat berpengaruh terhadap perubahan terhadap sifat-sifat tanah berikut:
1. Sifat fisik tanah,
2. Sifat kimia tanah, dan
3. Sifat biologi tanah.

Peranan bahan organik terhadap perubahan sifat fisik tanah, meliputi:
1. Stimulan terhadap granulasi tanah,
2. Memperbaiki struktur tanah menjadi lebih remah,
3. Menurunkan plastisitas dan kohesi tanah,
4. Meningkatkan daya tanah menahan air sehingga drainase tidak berlebihan, kelembaban dan temperatur tanah menjadi stabil,
5. Mempengaruhi warna tanah menjadi coklat sampai hitam,
6. Menetralisir daya rusak butir-butir hujan,
7. Menghambat erosi, dan
8. Mengurangi pelindian (pencucian/leaching).

Peranan bahan organik terhadap perubahan sifat kimia tanah, meliputi:
1. Meningkatkan hara tersedia dari proses mineralisasi bagian bahan organik yang mudah terurai,
2. Menghasilkan humus tanah yang berperanan secara koloidal dari senyawa sisa mineralisasi dan senyawa sulit terurai dalam proses humifikasi,
3. Meningkatkan kapasitas tukar kation (KTK) tanah 30 kali lebih besar ketimbang koloid anorganik,
4. Menurunkan muatan positif tanah melalui proses pengkelatan terhadap mineral oksida dan kation Al dan Fe yang reaktif, sehingga menurunkan fiksasi P tanah, dan
5. Meningkatkan ketersediaan dan efisiensi pemupukan serta melalui peningkatan pelarutan P oleh asam-asam organik hasil dekomposisi bahan organik.


Peranan bahan organik terhadap perubahan sifat biologi tanah, meliputi:
1. Meningkatkan keragaman organisme yang dapat hidup dalam tanah (makrobia dan mikrobia tanah), dan
2. Meningkatkan populasi organisme tanah (makrobia dan mikrobia tanah)

Peningkatan baik keragaman mupun populasi berkaitan erat dengan fungsi bahan organik bagi organisme tanah, yaitu sebagai:
1. Bahan organik sebagai sumber energi bagi organisme tanah terutama organisme tanah heterotropik, dan
2. Bahan organik sebagai sumber hara bagi organisme tanah.

Komponen Aktif Tanah
Tekstur tanah tersusun dari tiga komponen, yaitu: pasir, debu dan liat. Ketiga komponen tersebut dibedakan berdasarkan ukurannya yang berbeda. Partikel pasir berukuran antara 200 mikrometer sampai dengan 2000 mikrometer. Partikel debu berukuran antara 2 mikrometer sampai dengan kurang dari 200 mikrometer. Partikel liat berukuran kurang dari 2 mikrometer. Makin halus ukuran partikel penyusun tanah tersebut akan memiliki luas permukaan partikel per satuan bobot makin luas. Partikel tanah yang memiliki permukaan yang lebih luas memberi kesempatan yang lebih banyak terhadap terjadinya reaksi kimia. Partikel liat persatuan bobot memiliki luas permukaan yang lebih luas dibandingkan dengan kedua partikel penyusun tekstur tanah lain (seperti: debu dan pasir). Reaksi-reaksi kimia yang terjadi pada permukaan patikel liat lebih banyak daripada yang terjadi pada permukaan partikel debu dan pasir persatuan bobot yang sama. Dengan demikian, partikel liat adalah komponen tanah yang paling aktif terhadap reaksi kimia, sehingga sangat menentukan sifat kimia tanah dan mempengaruhi kesuburan tanah.
Mekanisme Penyediaan Unsur Hara untuk Tanaman Sebagai indikator kesuburan tanah.
a. Beberapa Unsur Hara Yang Dibutuhkan Tanaman
Selama masa pertumbuhan dan perkembangan, tanaman membutuhkan beberapa unsur hara yang meliputi: Karbon (C), Hidrogen (H), Oksigen (O), Nitrogen (N), Fosfor (P), Kalium (K), Kalsium (Ca), Magnesium (Mg), Belerang (S), Besi (Fe), Mangan (Mn), Boron (B), Mo, Tembaga (Cu), Seng (Zn) dan Klor (Cl). Unsur hara tersebut tergolong unsur hara Essensial. Unsur hara essensial ini berdasarkan jumlah kebutuhannya bagi tanaman, dikelompokkan menjadi dua, yaitu: (1) unsur hara yang diperlukan tanaman dalam jumlah besar disebut Unsur Hara Makro, dan (2) unsur hara yang diperlukan tanaman dalam jumlah kecil disebut Unsur Hara Mikro. Unsur hara makro meliputi: N, P, K, Ca, Mg, dan S. Unsur hara mikro meliputi: Fe, Mn, B, Mo, Cu, Zn, dan Cl.

b. Mekanisme Penyediaan Unsur Hara
Penyediaan unsur hara untuk tanaman terdiri dari tiga kategori, yaitu:
1. Tersedia dari udara,
2. Tersedia dari air yang diserap akar tanaman, dan
3. Tersedia dari tanah.

Beberapa unsur hara yang tersedia dalam jumlah cukup dari udara adalah:
a. Karbon (C), dan
b. Oksigen (O),

Yaitu dalam bentuk karbon dioksida (CO2). Unsur hara yang tersedia dari air (H2O) yang diserap adalah: hidrogen (H), karena oksigen dari molekul air mengalami proses oksidasi dan dibebaskan ke udara oleh tanaman dalam bentuk molekul oksigen (O2). Sedangkan untuk unsur hara essensial lain yang diperlukan tanaman tersedia dari dalam tanah. Mekanisme penyediaan unsur hara dalam tanah melalui tiga mekanisme, yaitu:
1. Aliran Massa (Mass Flow)
2. Difusi
3. Intersepsi Akar

Mekanisme Aliran Massa
Mekanisme aliran massa adalah suatu mekanisme gerakan unsur hara di dalam tanah menuju ke permukaan akar bersama-sama dengan gerakan massa air. Selama masa hidup tanaman mengalami peristiwa penguapan air yang dikenal dengan peristiwa transpirasi. Selama proses transpirasi tanaman berlangsung, terjadi juga proses penyerapan air oleh akar tanaman. Pergerakan massa air ke akar tanaman akibat langsung dari serapan massa air oleh akar tanaman terikut juga terbawa unsur hara yang terkandung dalam air tersebut. Peristiwa tersedianya unsur hara yang terkandung dalam air ikut bersama gerakan massa air ke permukaan akar tanaman dikenal dengan Mekanisme Aliran Massa. Unsur hara yang ketersediaannya bagi tanaman melalui mekanisme ini meliputi: nitrogen (98,8%), kalsium (71,4%), belerang (95,0%), dan Mo (95,2%).

Mekanisme Difusi
Ketersediaan unsurhara kepermukaan akar tanaman, dapat juga terjadi karena melalui mekanisme perbedaan konsentrasi. Konsentrasi unsurhara pada permukaan akar tanaman lebih rendah dibandingkan dengan konsentrasi hara dalam larutan tanah dan konsentrasi unsur hara pada permukaan koloid liat serta pada permukaan koloid organik. Kondisi ini terjadi karena sebagian besar unsur hara tersebut telah diserap oleh akar tanaman. Tingginya konsentrasi unsur hara pada ketiga posisi tersebut menyebabkan terjadinya peristiwa difusi dari unsur hara berkonsentrasi tinggi ke posisi permukaan akar tanaman. Peristiwa pergerakan unsur hara yang terjadi karena adanya perbedaan konsentrasi unsur hara tersebut dikenal dengan mekanisme penyediaan hara secara difusi. Beberapa unsur hara yang tersedia melalui mekanisme difusi ini, adalah: fosfor (90,9%) dan kalium (77,7%).

Mekanisme Intersepsi Akar
Mekanisme intersepsi akar sangat berbeda dengan kedua mekanisme sebelumnya. Kedua mekanisme sebelumnya menjelaskan pergerakan unsur hara menuju ke akar tanaman, sedangkan mekanisme ketiga ini menjelaskan gerakan akar tanaman yang memperpendek jarak dengan keberadaan unsur hara. Peristiwa ini terjadi karena akar tanaman tumbuh dan memanjang, sehingga memperluas jangkauan akar tersebut. Perpanjangan akar tersebut menjadikan permukaan akar lebih mendekati posisi dimana unsur hara berada, baik unsur hara yang berada dalam larutan tanah, permukaan koloid liat dan permukaan koloid organik. Mekanisme ketersediaan unsur hara tersebut dikenal sebagai mekanisme intersepsi akar. Unsur hara yang ketersediaannya sebagian besar melalui mekanisme ini adalah: kalsium (28,6%).



4. Unsur-unsur Hara Esensial
Unsur hara esensial adalah unsur hara yang sangat diperlukan tanaman, dan fungsinya dalam tanaman tidak dapat digantikan oleh unsur lain, sehingga bila tidak terdapat dalam jumlah yang cukup didalam tanah, tanaman tidak dapat tumbuh dengan normal. Unsur-unsur hara esensial 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, Cu, Zn, Cl, dan Mo
Unsur hara Makro adalah unsur hara yang dibutuhkan tanaman dalam jumlah besar.
Unsur hara Mikro adalah unsur hara yang dibutuhkan dalam jumlah relatif sedikit.

Unsur hara siap diserap akar dengan melalui suatu proses dan ada 2 hal yang perlu diketahui :
1. Diperlukan energi metabolik
Energi metabolik didapat dari pernapasan akar tanaman sehingga penyerapan unsur hara berkurang bila pernapasan berkurang.
2. Proses penyerapan unsur hara merupakan proses yang selektif (memilih unsur tertentu)
Dalam proses seleksi ternyata tanaman mempunyai kemampuan memilih unsure-unsur tertentu untuk diserap. Akar tanaman yang paling aktif dalah dekat ujung akar yang baru terbentuk atau rambut-rambut akar dimana kegiatan respirasi adalah yang terbesar.
5. Nitrogen
Peredaran nitrogen
Sumber utama nitrogen untuk tanaman adalah gas nitrogen bebas udara yang menempati 78% dari volume atmosfer. Nitrogen gas harus diubah menjadi bentuk nitrat ataupun ammonium melalui proses-proses tertentu agar dapat digunakan oleh tanaman. Cara utama nitrogen masuk ke dalam tanah adalah akibat kegiatan jasad renik, baik nyang hidup bebas maupun yang bersimbiosis dengan tanaman. Dalam hal yang terakhir nitrogen yang diikat digunakan dalam sintesa asam amino dan protein oleh tanaman inang.
Pada proses peredaran nitrogen tanah terdapat dua hal yang paling berhubungan yaitu:
• Immobilisasi
• Mineralisasi
Transformasi Nitrogen
Nitrogen tanah secara umum dapat dibagi dalam dua bentuk yaitu bentuk organik dan anorganik. Bentuk organik merupakan yang terbesar. Bentuk anorganik terdapat sebagai bentuk ammonium, nitrit, nitrat, N2O,NO dan gas N2 yang hanya dapat digunakan Rhizobium. Bentuk N2O dan NO merupakan bentuk-bentuk yang hilang dari tanah dalam bentuk gas, akibat proses denitrifikasi.
Pada proses transformasi nitrogen didalam tanah, terjadi melalui tiga tahap yaitu :
• aminisasi
• amonifikasi
• nitrifikasi
Penambahan Nitrogen
Hingga sekarang telah dikenal dua cara penambatan nitrogen pada tanah :
• Penambatan / fiksasi oleh bakteri legum
• Penambatan / fiksasi bebas atau azofikasi
Fungsi Nitrogen :
• Memperbaiki pertumbuahn vegetative tanaman. Tanaman yang tumbuh pada tanah yang cukup N bewarna lebih hijau.
• Pembentukan protein, penyusun enzim dan molekul klorofil.
Gejala kekurangan Nitrogen :
• Tanaman kerdil
• Pertumbuhan akar terbatas
• Daun-daun kuning da gugur
Gejala kelebihan Nitrogen :
• Memperlambat kematangan tanaman (terlalu banyak pertumbuhan vegetative)
• Batang-batang lemah dan mudah roboh
• Mengurangi daya tahan tanaman terhadap penyakit
6. Posfor tanah
Posfor merupakan hara makro dan esensial bagi pertumbuhan tanaman. Kadar posfor tanah juga ditentukan oleh banyak atau sedikitnya cadanagan mineral yang mengandung posfor dan tingkat pelapukannya.
Peredaran Posfor
Sebagai sumber utama posfor tanah adalah kerak bumi mengandung kurang lebih 0,12 % posfor. Demikian pula ssemua air yang ada dibumi mengandung posfat yang kadarnya amat rendah. Sumber posfor alam yang dikenal mempunyai kadar P adalah batuan beku dan batuan endapan (sedimen), dimana bahan mineralnya mengandung apatit. Mineral ini merupakan senyawa karbonat, fluor, clor, atau hidroksi apatit yang mempunyai kadar PO berkisar 15 – 30 %. Mineral ini sangat sukar larut dalam air dan tidak tersedia bagi tanaman.
Bentuk-bentuk Posfor Tanah
a. Posfat Anorganik
Sebagai sumber utama posfat anorganik tanah adalah mineralisasi mineral apatit, penambahan sewaktu pemupukan dan mineralisasi posfat organik.
b. Posfat Organik
Ada tiga kelompok senyawa posfat organik :
1. Fitin dan Derifatnya
2. Asam Nukleat
3. Fosfolipid
Fungsi posfor
• Posfor merupakan penyusun setiap sel hidup
• Dapat menigkatkan efesiensi kerja kloroplas
• Pembelahan sel
• Pembentukan albumin
• Mempercepat pematangan
• Memperkuat batang tidak mudah roboh
• Perkembangan akar
• Tahan terhadap penyakit
Gejala kekurangan posfor
1. Terjadi gangguan pada pembelahan sel
2. Daun tanaman menjadi hijau tua yang kemudian berubah menjadi ungu
3. Terjadi pada cabang dan batang tanaman muda
4. Menunjukkan terlambatnya masa pemasakan buah dan biji
5. Gejala yang umum adalah terhambatnya pertumbuhan tanaman kerdil serta perakarannya miskin dan produksi merosot
6. Pada jagung, tongkol jangung menjadi tidak sempurna.
7. Kalium
Kalium merupakan unsur hara ketiga setelah nitrogen dan posfor. Kalium yang terdapat pada batuan dan mineral dengan melalui proses pemupukan akan membebaskan kalium kedalam larutan tanah dimana sebagian besar bentuk ini akan hilang akibat pencucian yang akhirnya akan menumpuk di laut.
Peredaran Kalium
Sumber utama kalium tanah adalah kerak bumi yang mengandung asam dan mineral kalim. Secara umum diperkirakan bahwa kerak bumi mengandung lebih kurang 3,11 % K2O, sedangkan air laut mangandung lebih kurang 0,04 % K2O. Kalium yang terdapat pada batuan dan mineral dengan melalui proses pemupukan akan membebaskan kalium kedalam larutan tanah dimana sebagian besar bentuk ini akan hilang akibat pencucian yang akhirnya akan menumpuk dilaut.
Bantuk-bentuk Kalium Tanah
Berdasarkan ketersediaannya bagi tanaman, maka kalium dalam tanah tanah dapat digolongkan kedalam bentuk yaitu :
1. Bentuk relatif tidak tersedia
2. Bentuk lambat tersedia
3. Bentuk segera tersedia.
Ketersediaan Kalium dalam Tanah
Sebagian besar dari tanah-tanah mineral mempunyai kadar kalium yang tinggi. Sebenarnya jumlah ini lebih banyak dibandingkan dengan unsur hara utama lainnya. Kadang-kadang jumlah ini dapat mencapai 40 hingga 60 ribu Kg K2O/ha pada lapisan bajak. Namun demikian kalium yang dapat dipertukarkan tetap sedikit. Sebagian besar kalium berada dalam kalium mineral yang sukar larut, sehingga tidak tersedia bagi tanaman. Disamping itu terdapat juga sejumlah kalium yang di fiksasi oleh mineral tipe 2:1 sehingga untuk sementara kurang tersedia.
Fungsi Kalium
1. Kalium tidak merupakan unsur penyusun jaringan tanaman
2. Pembentukan pati
3. Mengaktifkan enzim
4. Pembukaan stomata
5. Proses fisiologis dalam tanah
6. Proses metabolic dalam sel
7. Mempengaruhi penyerapan unsure-unsur lain
8. Mempertinggidaya tahan terhadap kekeringa, penyakit
9. Perkembangan akar.
8. Kalsium
Kalsium merupakan kation yang sering dihubungkan dengan kemasaman tanah, disebabakan ia dapat mengurangi efek kemasaman.
Fungsi Kalsium dalam tanaman
• Untuk penyusunan dinding sel tanaman
• Pembelahan sel
• Untuk tumbuh (elongation)
Gejala kekurangan Kalsium
• Tunas dan akar tidak dapat tumbuh 9tidak dapat berkembang) kerana pembelahan sel terhambat
• Pada jagung, ujung-ujung daun menjadi coklat dan melipat serta terkulai ke bawah selain melekat dengan daun di bawahnya.
9. Magnesium
Seperti halnya kalsium, maka magnesium selalu dihubungkan dengan kemasaman tanah, karena ionnya dapat mengurangi efek kemasaman tanah. Dalam hal ini magnesium berperan dapat menggantikan kedudukan ion hydrogen dari komplek adsorpsi. Tetapi jika dibandingkan dengan kalsium, maka untuk kenaikkan pH tanah kalsium masih lebih banyak digunakan. Ketersedian magnesium dapat terjadioleh akibat proses pelapukan dari mineral-mineral yang mengandung magnesium.


Fungsi magnesium
1. Pembentukan klorofil
2. Sistem enzim (activator)
3. Pembentukan minyak
`10. Belerang
Belerang adalah hara yang esensial bagi pertumbuhan tanaman. Belerang sangat diperlukan untuk berbagai reaksi dalam sel hidup. Ia merupakan penyusun dari asam amino metionin dan sistin. Sebagai sumber utama belerang adalah dari pelapukan mineral yang mengandung belerang dari atmosfer dan sebagian dari komposisi bahan organic. Dalam hal ini peranan jasad renik ikut menentukan besarnya belerang yang dapat ditransformasikan ke dalam tanah.

BAB IV
KESESUAIAN LAHAN

KLASIFIKASI KESESUAIAN LAHAN FAO 1976
Pengertian Keseuaian Lahan: Kesesuaian lahan adalah tingkat kecocokan suatu bidang lahan untuk suatu penggunaan tertentu.
Pengertian Klasifikasi Kesesuaian Lahan: Klasifikasi kesesuaian lahan adalah perbandingan (matching) antara kualitas lahan dengan persyaratan penggunaan lahan yang diinginkan.
1. Struktur Klasifikasi Keseuaian Lahan
Struktur klasifikasi kesesuaian lahan menurut kerangka kerja FAO 1976 dalam Rayes (2007) adalah terdiri dari 4 kategori sebagai berikut:
1. Ordo (Order) : menunjukkan keadaan kesesuaian secara umum.
2. Klas (Class) : menunjukkan tingkat kesesuaian dalam ordo.
3. Sub-Klas : menunjukkan keadaan tingkatan dalam kelas yang didasarkan ada jenis pembatas atau macam perbaikan yang diperlukan dalam kelas.
4. Satuan (Unit) : menunjukkan tingkatan dalam sub-kelas didasarkan pada perbedaan-perbedaan kecil yang berpengaruh dalam pengelolaannya.
2. Kesesuaian Lahan Pada Tingkat Ordo
Kesesuaian lahan pada tingkat Ordo berdasarkan kerangka kerja evaluasi lahan FAO (1976) dibedakan menjadi 2 kategori, yaitu:
1. Ordo S : Sesuai (Suitable)
Ordo S atau Sesuai (Suitable) adalah lahan yang dapat digunakan untuk penggunaan tertentu secara lestari, tanpa atau sedikit resiko kerusakan terhadap sumber daya lahannya. Penggunaan lahan tersebut akan memberi keuntungan lebih besar daripada masukan yang diberikan.
2. Ordo N: Tidak Sesuai (Not Suitable)
Ordo N atau tidak sesuai (not suitable) adalah lahan yang mempunyai pembatas demikian rupa sehingga mencegah penggunaan secara lestari untuk suatu tujuan yang direncanakan. Lahan kategori ini yaitu tidak sesuai untuk penggunaan tertentu karena beberapa alasan. Hal ini dapat terjadi karena penggunaan lahan yang diusulkan secara teknis tidak memungkinkan untuk dilaksanakan, misalnya membangun irigasi pada lahan yang curamyang berbatu, atau karena dapat menyebabkan degradasi lingkungan yang parah, seperti penanaman pada lereng yang curam. Selain itu, sering pula didasarkan pada pertimbangan ekonomi yaitu nilai keuntungan yang diharapkan lebih kecil daripada biaya yang dikeluarkan.
3. Kesesuaian Lahan pada Tingkat Kelas
1. Pengertian Kelas Kesesuaian Lahan
Kelas kesesuaian lahan merupakan pembagian lebih lanjut dari Ordo dan menggambarkan tingkat kesesuaian dari suatu Ordo. Tingkat dalam kelas ditunjukkan oleh angka (nomor urut) yang ditulis dibelakang simbol Ordo. Nomor urut tersebut menunjukkan tingkatan kelas yang makin menurun dalam suatu Ordo.

Jumlah kelas yang dianjurkan adalah sebanyak 3 (tiga) kelas dalam Ordo S, yaitu: S1, S2, S3 dan 2 (dua) kelas dalam Ordo N, yaitu: N1 dan N2. Penjelasan secara kualitatif dari definisi dalam pembagian kelas disajikan dalam uraian berikut:
1. Kelas S1
Kelas S1 atau Sangat Sesuai (Highly Suitable) merupakan lahan yang tidak mempunyai pembatas yang berat untuk penggunaan secara lestari atau hanya mempunyai pembatas tidak berarti dan tidak berpengaruh nyata terhadap produksi serta tidak menyebabkan kenaikan masukan yang diberikan pada umumnya.


2. Kelas S2
Kelas S2 atau Cukup Sesuai (Moderately Suitable) merupakan lahan yang mempunyai pembatas agak berat untuk mempertahankan tingkat pengelolaan yang harus dilakukan. Pembatas akan mengurangi produktivitas dan keuntungan, serta meningkatkan masukan yang diperlukan.
3. Kelas S3
Kelas S3 atau Sesuai Marginal (Marginal Suitable) merupakan lahan yang mempunyai pembatas yang sangat berat untuk mempertahankan tingkat pengelolaan yang harus dilakukan.Pembatas akan mengurangi produktivitas dan keuntungan. Perlu ditingkatkan masukan yang diperlukan.
4. Kelas N1
Kelas N1 atau Tidak Sesuai Saat Ini (Currently Not Suitable) merupakan lahan yang mempunyai pembatas yang lebih berat, tapi masih mungkin untuk diatasi, hanya tidak dapat diperbaiki dengan tingkat pengetahuan sekarang ini dengan biaya yang rasional. Faktor-faktor pembatasnya begitu berat sehingga menghalangi keberhasilan penggunaan lahan yang lestari dalam jangka panjang.
5. Kelas N2
Kelas N2 atau Tidak Sesuai Selamanya (Permanently Not Suitable) merupakan lahan yang mempunyai pembatas yang sangat berat, sehingga tidak mungkin digunakan bagi suatu penggunaan yang lestari.
4. 4 (Empat) Macam Klasifikasi Kesesuaian Lahan
Berdasarkan kerangka kerja evaluasi lahan FAO (1976) dikenal empat macam klasifikasi kesesuaian lahan, yaitu:
• Kesesuaian lahan yang bersifat kualitatif.
• Kesesuaian lahan yang bersifat kuantitatif.
• Kesesuaian lahan aktual.
• Kesesuaian lahan potensial.

OPTIMISASI PEMANFAATAN AIRTANAH UNTUK IRIGASI YANG BERKELANJUTAN

OPTIMISASI PEMANFAATAN AIRTANAH UNTUK IRIGASI YANG BERKELANJUTAN


A. PENDAHULUAN

Airtanah merupakan sumber air bersih yang paling banyak dieksploitasi di seluruh dunia, tak terkecuali Pulau Sulawesi, seperti di Kabupaten Wajo, Sulawesi Selatan (Kusumayudha, 2003). Bahkan pada beberapa Negara, pemanfaatan airtanah sebagai sumber air telah melebihi dari sumber air lainnya seperti di Switzerland’s, lebih dari 80% kebutuhan air penduduk berasal dari airtanah (Hartmann dan Michel, 1992 dalam Beyerle et al., 1999). Sementara di Cuba, sekitar 70% kebutuhan air disupplai dari airtanah (Ortega et al., 2000). Mengingat pentingnya airtanah saat ini, dimana pemanfaatannya semakin berkembang baik dari segi jumlah maupun jenis penggunaan, maka dalam pengambilannya perlu memperhatikan aspek keseimbangan lingkungan agar berkelanjutan. Namun kadang pengambilan airtanah tidak sesuai dengan prinsip-prinsip keseimbangan hidrologi yang baik. Hal ini disebabkan karena pemanfaatannya secara bebas dengan biaya murah menggunakan pompa, baik oleh masyarakat maupun pelaku ekonomi dengan tanpa tindakan secara efisien dan efektif, sehingga seringkali menimbulkan dampak negatif yang serius terhadap kelangsungan dan kualitas sumber daya airtanah. Dampak negatif pemanfaatan airtanah (yang berlebihan) dapat dibedakan menjadi dampak yang bersifat kualitatif (kualitas airtanah) dan kuantitatif (pasokan airtanah). Dampak penggunaan airtanah sebagai sumber irigasi selain dapat menimbulkan kerusakan lingkungan, juga memiliki resiko timbulnya kerugian akibat penggunaan yang tidak tepat. Disamping itu, penggunaan airtanah sebagai sumber irigasi memiliki keterbatasan seperti debit maksimal yang dapat diambil serta jarak antar sumur yang dapat mengakibatkan tidak optimalnya debit yang dapat diperoleh pada suatu sumur. Debit maksimal harus diperhatikan kaitannya dengan luasan maksimal yang dapat diairi oleh sebuah sumur. Demikian halnya dengan jarak antara sumur, sangat penting kaitannya dengan keberlangsungan usahatani. Jika jarak antar sumur terlalu dekat, maka saling pengaruh antar sumur sangat besar sehingga sebuah sumur tidak dapat mencapai debit maksimal. Di samping itu, kerusakan lingkungan berupa pemampatan akuifer dapat terjadi. Akuifer yang mampat tidak dapat menyediakan air yang maksimal, sehingga produktivitas sumur akan menurun. Akibatnya yaitu penggunaan airtanah untuk irigasi selanjutnya tidak dapat memberikan keuntungan karena luasan yang dapat diairi sudah pasti menyusut. Berdasarkan kenyataan di lapangan, penggunaan airtanah untuk irigasi belum mempertimbangkan hal-hal tersebut, sehingga penggunaan airtanah tidak optimal dan berpeluang terjadinya kerusakan lingkungan dan usahatani tidak menguntungkan. Dengan dasar tersebut, maka perlu disusun suatu model optimisasi sebagai dasar dalam pengelolaan airtanah agar pemanfaatannya efektif dan efisien sehingga menguntungkan, dapat memelihara kelestarian lingkungan dan tidak terjadi konflik antar pengguna sehingga usahatani berkelanjutan.

B. TUJUAN

Tujuan kegiatan ini adalah:

1. Untuk mendapatkan suatu model yang dapat digunakan untuk menduga kondisi optimal berdasarkan aspek ekonomi, lingkungan dan sosial dalam pemanfaatan airtanah untuk irigasi agar berkelanjutan.
2. Memaksimalkan pemanfaatan airtanah, mampu mengairi luasan sawah yang luas dan layak secara ekonomi serta menjaga jarak antar sumur untuk menghindari konflik sosial.

C. METODOLOGI

1. Penyusunan model optimisasi

Model optimisasi terdiri atas fungsi tujuan dan fungsi pembatas. Model tersebut diselesaikan dengan menggunakan Solver Add-Ins pada Microsoft Office Excel. Sebelum memasuki Solver, langkah pertama yang dilakukan adalah mendefinisikan dan memilih variabel keputusan, kendala dan fungsi tujuan dari suatu masalah. Langkah berikutnya adalah memasukkan data fungsi tujuan, kendala dan variable keputusan dalam Excel (Yulianto dan Sutapa, 2005). Beberapa batas model diantaranya adalah debit minimum dan maksimum, tinggi muka airtanah minimum dan luas cakupan pengairan. Debit maksimum diperoleh dengan cara melakukan pemompaan hingga diperoleh kondisi tunak (steady). Debit pada kondisi tersebut merupakan debit maksimum untuk waktu yang tidak terhingga (sustained yield) sedangkan tinggi muka airtanah pada kondisi tersebut merupakan tinggi muka airtanah minimum bila posisi muka airtanah dapat kembali ke posisi awal.

a. Debit Minimum
Debit minimum ditentukan berdasarkan pada kebutuhan air tanaman (kolom air) dan luasan yang harus diairi. Besarnya kebutuhan air tanaman ditentukan oleh efek sifat tanaman terhadap penggunaan air kaitannya dengan koefisien tanaman (kc) yang dikalikan dengan ETo yang disebut evapotranspirasi tanaman (ETcrop).
Nilai ETo ditentukan dengan menggunakan perangkat lunak CropWat 4 Windows versi 4.2 yang dikembangkan oleh Clarke et al. (1998). Kebutuhan air irigasi bersih pada tingkat usahatani.

b. Uji Kepulihan

Uji kepulihan dimaksudkan untuk mengetahui kedalaman airtanah setelah
dipompa dan dapat pulih kembali dengan teknik sebagai berikut:


1. Pemompaan dilakukan secara menerus hingga kondisi tunak (steady state) kemudian pemompaan dihentikan.
2. Dilakukan pengukuran kenaikan muka airtanah untuk mengetahui waktu pencapaian kondisi pulih.

2. Metode Simulasi Model

a. Simulasi model dilakukan dengan memenuhi segala pensyaratan model, baik fungsi tujuan maupun fungsi pembatasnya,
b. Dari simulasi model dapat diketahui debit maksimum dari suatu sumur.

1. Validasi
Validitas model ditentukan berdasarkan nilai korelasi antara tinggi muka airtanah hasil pengukuran dan hasil simulasi model dengan analisis korelasi linear (Gaspersz, 1995).

2. Penentuan Jarak Antar Sumur
Jarak antar sumur ditentukan berdasarkan pada hasil simulasi yang memberikan debit optimal untuk beberapa jarak antar sumur dan kebutuhan debit untuk memenuhi kebutuhan tanaman seluruh areal setiap jarak antar sumur. Hubungan tersebut digambarkan dalam grafik. Di samping itu, jarak antar sumur dikonversi ke luasan daerah irigasi kemudian dihubungkan dengan kebutuhan air tanaman untuk luasan tersebut, kemudian digambarkan dalam bentuk grafik. Nilai absis berupa jarak pada perpotongan kedua grafik merupakan jarak antar sumur yang optimal.

D. HASIL

1. Model Optimisasi Pengelolaan Airtanah Untuk Irigasi
Fungsi tujuan model yaitu memaksimalkan debit dengan pembatas terdiri atas:
a. aliran airtanah dalam kondisi tunak dengan debit pengambilan tertentu
b. muka airtanah minimum, berdasarkan pada hasil uji kepulihan
c. luasan yang harus diairi
d. debit minimum untuk setiap pompa berdasarkan kebutuhan maksimum tanaman. Model disusun dengan asumsi: akuifer bebas, homogen, isotrofik, berdimensi dua dan steady state. Secara matematik dituliskan.

2. Pembatas Model

a. Muka Airtanah Minimum
Berdasarkan uji kepulihan (recovery).
b. Kebutuhan Air Tanaman
Kebutuhan air irigasi dihitung berdasarkan nilai ET0 dan curah hujan efektif dari CropWat 4 Windows versi 4.2.
c. Jarak antar Sumur Optimal
Kondisi optimal dicapai saat terjadi perpotongan antara persamaan kecenderungan hubungan jarak antara sumur dengan debit yang dibutuhkan tanaman dan persamaan hubungan jarak antara sumur dengan debit optimal pada kondisi tunak dimana muka airtanah pada kondisi tersebut masih dapat pulih

E. PEMBAHASAN

Karena kondisi pulih dapat dicapai dalam waktu singkat (kurang dari lima hari), hal ini menunjukkan bahwa sistem pengambilan airtanah yang ada sekarang belum mencapai debit optimal sehingga perlu memaksimalkan debit hingga kondisi optimal agar dapat meminimalkan biaya (biaya pengadaan sumur dan operasional mesin). Akibatnya adalah total biaya operasional pompa besar sehingga pendapatan usahatani budidaya padi dengan irigasi airtanah tidak maksimal. Untuk itu perlu suatu upaya agar kondisi optimal dapat diketahui melalui sebuah model. Model ini bertujuan untuk memaksimalkan debit dengan pembatas berupa head minimum dan kebutuhan airtanaman. Dalam simulasi model, besar kebutuhan air tanaman yang digunakan adalah kebutuhan air maksimal selama pertumbuhan tanaman. Hal ini dilakukan agar tidak ada masa selama pertumbuhan tanaman yang memungkinkan terjadinya defisit air. Sebelum dilakukan simulasi, terlebih dahulu dilakukan uji validasi untuk menyatakan kesahihan model aliran airtanah dan metode penyelesaiannya dan kebenaran karakteristik akuifer yang diperoleh. Dan berdasarkan uji korelasi, Dengan demikian, model dinyatakan sahih atau dapat digunakan di tempat lain dengan ketentuan harus dilakukan uji pemompaan untuk menentukan karakteristik akuifernya. Karena kondisi ini belum merupakan kondisi optimal yang sebenarnya, maka dilakukan simulasi untuk mendapatkan jarak antara sumur yang dapat memberikan keuntungan terbesar karena dapat meminimalkan biaya sementara kebutuhan air tanaman terpenuhi, lingkungan tidak mengalami penurunan kualitas karena pengambilan masih dalam batas aman dan tidak menimbulkan konflik antar pengguna karena tidak terjadi saling pengaruh. Kondisi tersebut masih perlu diuji tentang jari-jari pengaruh antar sumur dan uji kepulihan sehingga kondisi tersebut benar-benar merupakan kondisi optimal yang dapat menjamin tidak terjadinya kerusakan lingkungan. uji jari-jari pengaruh menunjukkan bahwa jarak antar sumur pada kondisi optimal lebih besar dari dua kali jari-jari pengaruh akibat pemompaan sehingga antar sumur tidak saling mempengaruhi. Dengan demikian, maka kemungkinan terjadinya konflik antar pengguna airtanah tidak akan terjadi. Sedangkan hasil uji kepulihan menunjukkan bahwa kondisi pulih terjadi setelah tiga hari pemberhentian pemompaan.

DAFTAR PUSTAKA

Kusumayudha, S.B. 2003. Mengelola Airtanah, Perlu Model yang Pas http://publik.geopangea.or.id/saribk/artikel.shtml [6 Feb 2006].

Gaspersz, V., 1995. Teknik Analisis dalam Penelitian Percobaan. Bandung: Tarsito. Hal: 1-35.

Yulianto, H.D. dan L.N. Sutapa, 2005. Riset Operasi dengan Excel. Yogyakarta: ANDI

Rabu, 11 Agustus 2010

Hasil Keputusan Musyawarah Kerja Nasional FOKUSHIMITI

( MUSYAWARAH KERJA NASIONAL )

FORUM KOMUNIKASI HIMPUNAN MAHASISWA ILMU TANAH INDONESIA

(FOKUSHIMITI)

PERIODE 2010-2012

Salah satu agenda sidang Pertemuan Nasional XI Forum Komunikasi Himpunan Mahasiswa Ilmu Tanah Indonesia yang dilaksanakan di Universitas Brawijaya Malang adalah Musyawarah Kerja Nasional (Mukernas) Forum Konunikasi Himpunan Mahasiswa Ilmu Tanah Indonesia (FOKUSHIMITI) periode 2010-2012. Kegiatan ini dilaksanakan pada tanggal 9 Juli 2010 dan menghasilkan program kerja selama 1 periode kepengurusan. Berikut program kerja yang merupakan hasil Mukernas XI :

1. Melaksanakan Jambore Ilmu Tanah Indonesia di UNTAN pada bulan April 2011

2. Melaksanakan PILMITANAS di IPB antara bulan Oktober-Desember 2011

3. Pertemuan Nasional XII dilaksakan di UNKHAIR Pada September-Nopember 2012

4. Pengkaderan nasional dilaksanakan di USU pada bulan Januari 2011

5. BEP Fokushimiti memberikan standarisasi konsep pengkaderan untuk seluruh institusi Fokushimiti.

UNTAN TUAN RUMAH JAMBORE ILMU TANAH INDONESIA V

Berdasarkan hasil keputusan musyawarah kerja Forum Komunikasi Mahasiswa Ilmu Tanah Indonesia ( FOKUSHIMITI ), Menetapkan Keluarga Mahasiswa Ilmu Tanah Fakultas Pertanian Universitas Tanjungpura Pontianak sebagai tuan rumah Jambore Ilmu Tanah Indonesia V yang akan di adakan sekitar bulan april 2011 dengan peserta dari 33 universitas seluruh indonesia yang memiliki Jurusan Ilmu Tanah. Berkaitan dengan amanah tersebut maka pihak KAMAHITA sudah siap untuk melaksanakan kegiatan nasional tersebut di bumi khatulistiwa. Agenda yang akan di laksanakan pada Jambore Ilmu Tanah Indonesia V kira - kira sebagai berikut :
1. Seminar Nasional Ilmu Tanah
2. Soil Judging Contest ( Memperebutkan Juara 1, 2 dan 3 )
3. Tracking Daerah Pesisir dan Daerah Perbukitan dengan GPS dan Peralatan Navigasi lainnya.
4. Soil Wisata ( Memperkenalka Daerah - Daera Wisata yang ada di kalimantan barat dan turut
serta membantu program pemerintah dalam visit kalbar 2011.
5. Ramah Tamah Dan Akan Menjadi penutupan acara Jambore Ilmu Tanah Indonesia V.

Pada Bulan Januari Kami Akan Segera Mengirimkan Proposal Kegiatan Kepada Masing - Masng Institusi dan mohon kehadirannya...

Selasa, 16 Desember 2008

Pemetaan Tanah Digital

Pemetaan Tanah Digital (disingkat PTD) atau Digital soil mapping.

PTD dapat didefenisikan sebagai penciptaan dan pengisian sistem informasi tanah dengan menggunakan metode-metode observasi lapangan dan laboratorium yang digabungkan dengan pengolahan data secara spatial ataupun non-spatial. Metode PTD menggunakan variabel-variable pembentuk tanah yang dapat diperoleh secara digital (misalnya remote sensing, digital elevation model, peta-peta tanah) untuk mengoptimasi survai tanah di lapangan. Tujuan PTD adalah menggunakan variabel-variable pembentuk tanah untuk menprediksi sifat dan ciri tanah keseluruhan area survai dalam Sistem Informasi Geografis.

Dengan kata lain PTD adalah proses kartografi tanah secara digital. Namun PTD bukan berarti mentransformasikan peta-peta tanah konvensionil menjadi digital. Proses PTD menggunakan informasi-informasi dari survai tanah lapangan digabungkan dengan informasi tanah secara digital, seperti citra (image) remote sensing dan digital elevation model.

Dinandingkan dengan peta tanah konmvensional, dimana batas-batas tanah digambar secara manual berdasarkan pengalaman surveyor yang subyektif. Namun dalam PTD teknik-teknik automatis dalam Sistem Informasi Geografis digunakan untuk menproses informasi-informasi tanah dengan lingkungannya.

Minggu, 23 November 2008

Global Positioning System

Dalam ilmu tanah sering sekali mahasiswa ilmu tahah yang menggunakan alat ini. mahasiswa ilmu tanah memeng harus bisa menggunakan alat ini.

Global Positioning System

(GPS) adalah satu-satunya sistem navigasi satelit yang berfungsi dengan baik. Sistem ini menggunakan 24 satelit yang mengirimkan sinyal gelombang mikro ke Bumi. Sinyal ini diterima oleh alat penerima di permukaan, dan digunakan untuk menentukan posisi, kecepatan, arah, dan waktu. Sistem yang serupa dengan GPS anatara lain GLONASS Rusia, Galileo Uni Eropa, IRNSS India.

Sistem ini dikembangkan oleh Departemen Pertahanan Amerika Serikat, dengan nama lengkapnya adalah NAVSTAR GPS (kesalahan umum adalah bahwa NAVSTAR adalah sebuah singkatan, ini adalah salah, NAVSTAR adalah nama yang diberikan oleh John Walsh, seorang penentu kebijakan penting dalam program GPS). Kumpulan satelit ini diurus oleh 50th Space Wing Angkatan Udara Amerika Serikat. Biaya perawatan sistem ini sekitar US$750 juta per tahun, termasuk penggantian satelit lama, serta riset dan pengembangan.

Kegunaan
  • Militer
    GPS digunakan untuk keperluan perang, seperti menuntun arah bom, atau mengetahui posisi pasukan berada. Dengan cara ini maka kita bisa mengetahui mana teman mana lawan untuk menghindari salah target, ataupun menetukan pergerakan pasukan.
  • Navigasi
    GPS banyak juga digunakan sebagai alat navigasi seperti kompas. Beberapa jenis kendaraan telah dilengkapi dengan GPS untuk alat bantu nivigasi, dengan menambahkan peta, maka bisa digunakan untuk memandu pengendara, sehingga pengendara bisa mengetahui jalur mana yang sebaiknya dipilih untuk mencapai tujuan yang diinginkan.
  • Sistem Informasi Geografis
    Untuk keperluan Sistem Informasi Geografis, GPS sering juga diikutsertakan dalam pembuatan peta, seperti mengukur jarak perbatasan, ataupun sebagai referensi pengukuran.
  • Sistem pelacakan kendaraan
    Kegunaan lain GPS adalah sebagai pelacak kendaraan, dengan bamtuan GPS pemilik kendaraan/pengelola armada bisa mengetahui ada dimana saja kendaraannya/aset bergeraknya berada saat ini.
  • Pemantau gempa
    Bahkan saat ini, GPS dengan ketelitian tinggi bisa digunakan untuk memantau pergerakan tanah, yang ordenya hanya mm dalam setahun. Pemantauan pergerakan tanah berguna untuk memperkirakan terjadinya gempa, baik pergerakan vulkanik ataupun tektonik


Ilmu Tanah Untan

lmu tanah adalah ilmu yang mempelajari seluk beluk tanah. Tanah adalah lapisan yang menyeliputi bumi antara litosfer (batuan yang membentuk kerak bumi) dan atmosfer. Tanah adalah tempat tumbuhnya tanaman dan mendukung hewan dan manusia.

Tanah berasal dari pelapukan batuan dengan bantuan tanaman dan organisme, membentuk tubuh unik yang menyelaputi lapisan batuan. Proses pembentukan tanah dikenal sebagai pedogenesis. Proses yang unik ini membentuk tanah sebagai tubuh alam yang terdiri atas lapisan-lapisan atau disebut sebagai horizon. Setiap horizon dapat menceritakan mengenai asal dan proses-proses fisika, kimia dan biologi yang telah dilalui tubuh tanah tersebut.

dalam program studi ilmu tanah, mahasiswa akan mendapatkan pelatihan-pelatihan yang berguna demi kemajuan mahasiswa tersebut ( khususnya mahasiswa / i baru ).

di ilmu tanah terdapat suatu ikatan mahasiswa yaitu KAMAHITA ( keluarga mahasiswa ilmu tanah ). adapu kegiatan KAMAHITA antara lain :

a. Latihan Orientasi Mahasiswa Ilmu Tanah ( LIMIT ) setiap tahunnya.

b. Latihan Navigasi Darat dan Susur Kawasan Pesisir (LANDSCAPE)

c. Pekan Olah Raga dan Solidaritas Ilmu Tanah (PODSOLIT)

d. Kongres Tahunan KAMAHITA ( K T K )

e. Out Bond Training

f. Pengiriman Delegasi ke forum perkumpulan mahasiswa ilmu tanah.