ILMU TANAH

  tanah merupakan sistem polifasa, sarang, dan  dispers.

Susunan kimia tanah sangat bervariasi  bergantung ke pada bahan induk, iklim, proses pembentukan, tempat (topografi) terbentuk, vegetasi dan budidaya/ pengelolaan manusia.

Sebagai sistem polifasa, fasa padat tanah  tersusun oleh  mineral-mineral primer dan sekunder berupa  zarah pasir, debu,lempung . Secara kimia fasa padat tersebut terdiri senyawa-senyawa kimia  dari banyak unsur.

Sarang merupakan tanah yang gembur .

Tahun 1907, ostwald, mengemukakan istilah terdispersi bagi zat yang terdispersi dalam medium pendispersi. Analogi dalam larutan, fase terdispersi adalah zat terlarut sedangkan medium pendispersi adalah zat pelarut. Larutan merupakan sistem dispersi yang ukuran partikelnya sangat kecil sehingga tidak dapat dibedakan antara partikel dispersi dan pendispersi. Sistem dispersi adalah tanah terdiri atas unit-unit kecil, kemudian bergabung menjadi lebih besar.

   tekstur tanah

Tanah terdiri dari butir-butir tanah dengan berbagai ukuran. Bagian tanah  yang berukuran lebih dari 2 mm disebut bahan kasar . ukuran tanah dibedakan menjadi tiga yaitu:
pasir                        : 2mm - 0,05mm
debu           : 50 u – 2 u
liat              : kurang dari 2 u

                              

Pasir/Sand                                      Debu/Silt                     Lempung/Clay

Tekstur tanah merupakan salah satu sifat fisik tanah. Tekstur tanah  menunjukkan kasar halusnya tanah  atau yang menunjukkan perbandingan fraksi-fraksi lempung, debu dan pasir.

Fraksi dominan dari ketiga fraksi tanah tersebut adalah yang menunjukkan tekstur tanah.

tekstur tanah secara kuantitatif

Secara Kuantitatif  pengukuran tekstur tanah dilakukan di sebuah laboraturium. Pengukuran  dilakukan dengan hasil akhir berupa persentase perbandingan antar fraksi sand, silt dan clay.  Setelah diperoleh persentase perbandingan antar fraksi kemudian dicocokkan degan segitiga tekstur tanah.

Contoh: disediakan 2 jenis tanah yang akan diteliti. Kemudian dilakukan pengukuran dan dianalisis tiap-tiap jenis tanah  Hasil akhirnya adalah presentase perbandingan. Misal hasilnya tanah jenis satu dan dua setelah di cocokan dengan segitiga tekstur adalah lempung berpasir dan debu halus.

   hubungan tekstur  tanah dengan permeabilitas tanah.

Tekstur tanah ialah sifat fisik tanah yang menyatakan kasar halusnya tanah atau yang menunjukkan perbandingan fraksi-fraksi lempung, debu dan pasir.
Tekstur tanah menunjukkan fraksi dominan dari ketiga fraksi tanah tersebut. Sedangkan permeabilitas yaitu cepat / lambatnya air merembas kedalam tanah baik melalui pori makro maupun pori mikro, baik kearah horizontal maupun kearah vertikal.

Hubungan tekstur tanah dengan permeabilitas tanah adalah cepat / lambatnya perembasan air  ditentukan oleh tekstur tanah. Semakin kasar tekstur fraksi tanah semakin besar tingkat permeabilitas tanah. Itu artinya semakin renggang tekstur tanah maka air yang di loloskan akan semakin banyak.

     tipe struktur, ukuran, dan derajat kemantapan agregat

      Ø  Tipe struktur  dan ukuran tanah dibedakan menjadi 4 macam, yaitu :

1. Tipe granuler

Struktur granular adalah format struktur tanah [yang] diuntungkan untuk pertumbuhan tanaman Kumpulan gnular struktur dibentuk oleh patahan terpisah kumpulan lebih besar melalui/sampai proses alam membasahi dan mengeringkan, dan pembekuan dan pencairan. Kumpulan ini kemudian adalah disemen bersama-sama oleh hasil sampingan microbial pembusukan bahan organik. Bersifat secara nisbi kurang-tidak berpori; tipe remah / crumb lebih berpori.

Ukuran struktur tanah tipe granuler / kersai dibedakan menjadi :

Sangat halus     apabila tebalnya                     < 2mm

Halus               apabila tebalnya                     1-2mm

Sedang                       apabila tebalnya                      2-5mm

Kasar               apabila tebalnya                     5-10mm

Sangat kasar    apabila tebalnya                     > 10mm

2. Tipe lempeng

Struktur lempeng  adalah sering ditemukan horison E ( di bawah A) dimana jika air pindah;gerakkan secara menyamping melalui/sampai tanah  .Platy Struktur dapat merugikan sebab membatasi akar dan penetrasi air.

Ukuran struktur tanah tipe lempeng (platy) dibedakan menjadi :

Sangat tipis                 dengan tebal                < 1mm

Tipis                            dengan tebal                1-2mm

Sedang                                   dengan tebal                2-5mm

Tebal / kasar                dengan tebal                5-10mm

Sangat tebal               dengan tebal                > 10mm

3. Tipe gumpal

Tipe gumpal bersudut ialah yang rusuk-rusuknya bersegi tajam; tipe gumpal membulat berusuk bersegi tak tajam.

Ukuran struktur tanah tipe gumpal dibedakan menjadi :

Sangat halus                dengan tebal                < 5mm

Halus                           dengan tebal                5-10mm

Sedang                                   dengan tebal                10-20mm

Kasar                           dengan tebal                20-50mm

Sangat Kasar              dengan tebal                > 50mm

4. Tipe tiang

Tipe tiang prismatik ialah yang ujung maupun rusuknya bersegi; tipe tiang kolumnar rusuk bersegi, tetapi ujungnya membulat.

Ukuran struktur tanah tipe tiang dibedakan menjadi :

Sangat halus                dengan tebal                < 10mm

Halus                           dengan tebal                10-20mm

Sedang                                   dengan tebal                20-50mm

Kasar                           dengan tebal                50-100mm

Sangat Kasar              dengan tebal                > 100mm

      Ø  Derajat struktur tanah :

0. tak beragregat , yaitu pejal jika berkoherensi
    (yaitu lepas-lepas)

1. lemah, jika tersentuh mudah hancur, yang dapat dibedakan lagi menjadi
    lemah dan agak lemah.

2.Cukupan (sedang), agregat sudah jelas terbentuk dan masih dapat
    dipecahkan.

3.Kokoh, agregat yang mantap dan jika dipecahkan terasa berketahanan,
   dibedakan lagi atas sangat kokoh dan cukup kokoh.

warnah tanah

Warna tanah merupakan komponen sifat fisik tanah yang dipengaruhi antara lain oleh bahan induk pembentuk tanah dan reaksi kimia dalam tanah.

Pada tanah-tanah yang banyak megandung bahan organik selama pembentukannya, tanah akan berwarna coklat kehitaman (gelap). Tanah yag demikian pada umumnya memeliliki tigkat kesuburan yang tinggi karena disamping Struktur tanahnya remah ketersediaan unsur haranya juga tinggi akibat Kapasitas Tukar Kationnya (KTK) tinggi .

Sementara itu tanah yang berasal dari pelapukan batuan induk, pada umumnya berwarna cerah atau memiliki warna sesuai denga warna batuan induk yang lapuk.

Pada umumynya tanah yang banyak mengandung batuan mineral ini kandungan bahan organik tanahnya rendah, teksturnya didominasi oleh liat dan unsur haraa yag dibutuhkan oleh tanaman pakan berada dalam keaaan terikat oleh anion-anion liat, sehingga ketersediaannya rendah

Warna tanah juga dipengaruhi oleh reaksi kimia yang terjadi dalam tanah. Sebagai contoh adalah reaksi reduksi dan oksidasi (redoks) dalam tanah. Tanah yang tergenag air terus menerus akibat tekstur tanah yang didominasi liat, atau rendahnya kanduangan pori-pori tanah dapat menimbulkan reaksi reduksi daam tanah tersebut. Tanah yang reduktif umumnya menunjukkan warna abu-abu. Pada tanah seperti ini kandungan oksigen dalam tanah rendah, tapi kandunga hidrogen sangat tinggi, sehingga pH tanah pada umunya rendah. Sebaliknya pada tanah oksidatif jumlah oksigen dalam tanah cukup tinggi biasanya ditandai misalnya dengan warna tanah merah karena terjadi oksidasi pada beberapa mineral dalam tanah, seperti Fe-oksida. Bentuk oksida lain dalam tanah yang sering dijumpai adalah Al-oksida dan Mn-oksida.

      Warna tanah tidak berpengaruh langsung terhadap pertumbuhaan, produksi dan kualitas tanaman makanan ternak. Hal ini dikarenakan warna tanah hanya merupakan indikator proses kimia yang berlangsung dalam tanah tersebut dan bahan induk pembentuk tanah.  Jumlah unsur hara yang tersedia akibat perubahan kimiawi dalam tanah itulah yang berpengaruh terhadap jumlah unsur hara yang diserap oleh akar tanaman pakan, yang pada gilirannya akan berpengaruh terhadap pertumbuhan, produksi dan kualitas hijauan makanan ternak.

Warna tanah ditentukan dengan menggunakan warna-warna baku yang terdapat dalam buku Munsell Soil Color Chart. Dalam warna baku ini warna disusun oleh 3 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.

Dalam buku Munsell Soil Color Chart, hue dibedakan menjadi 5R, 7,5R, 10R, 2,5YR, 5YR, 7,5YR, 10YR, 2,5Y, 5Y. Yaitu mulai dari spektrum paling merah (5R) sampai s[ektrum dominan paling kuning (5Y). Selain itu sering ditambahkan pula blue untuk warna-warna tanah tereduksi (gley) yaitu 5G, 5GY, 5GB dan N (netral).

Value dibedakan dari 0 sampai 8, dimana makin tinggi value menunjukkan warna makin terang ( makin banyak warna yang dipantulkan ). Chroma juga ditunjukkan dengan nilai dari 0 sampai 8, dimana makin tinggi chroma menunjukkan kemurnian spektrum atau kekuatan warna spektrum makin meningkat.

Warna tanah dicatat dengan menggunakan notasi dalam buku munsell tersebut, misalnya 7,5YR 5/4 (coklat). Ini berarti bahwa warna tanah mempunyai hue = 7,5YR, value = 5, chroma 4, yang secara keseluruhan disebut berwarna coklat.

 lempung kaolinit

Penggabungan antara lempeng-lempeng silikat dan aluminati, dapat terbentuk beberapa golongan mineral lempung. Golongan mineral lempung tanah pada umumnya dibagi menjadi tiga yaitu :

1.      Golongan kaolinit

Dalam satuan kristal atau satuan paket kristal terdiri dari satu lempeng silikat dan satu lempeng aluminat atau susunan Tetraeder.Oktaeder (T.O.). Jarak antara dasar paket 7,2 Angstrom (A˚) (1 Angström = 0,000.0001 mm). Permukaan luar mineral lempung golongan ini aktif mengadopsi kation-kation, sedang permukaan dalam tidak dapat menarik kation dan molekul air.

2.      Golongan Montmorillonit

Golongan Montmorillonit dalam satu paket kristalnya terdiri dari satu lempeng aluminat yang diapit oleh satu lempeng silikat diatas dan dibawahnya atau bersusunan Tetraeder-Oktaeder-Tetraeder (T.O.T). Jarak antara dasar paket 9,6 – 21,4 Angström. Permukaan luar dan dalam bersifat aktif mengadsorpsi kation-kation dan antar paket mampu “menangkap” molekul air.

3.      Golongan Illit

 memiliki susunan T.O.T. seperti pada golongan Montmorillonit, hanya dalam molekul-molekul yang menyusun lempeng kristal terdapat pergantian atau substitusi atom. Beberapa inti Si dalam lempeng tetraeder diganti atom-atom Alumunium dan beberapa inti Alumunium dalam lempeng oktraeder diganti atom besi (Fe) dan magnesium (Mg). Ion kalium mengikat antara dua lempeng silikat. Jarak antara dasar paket 10 Angström. Sifat-sifat Illit hampir sama dengan Montromorillonit, hanya kemampuan “menangkap” air adalah lebih kecil.

Sifat-sifat koloid lempung:

1. Pertukaran ion.

            Adalah sifat koloid tanah untuk dapat menukar kation-kation yang diadsorpsinya dengan kation bebas dalam air  tanah. Kation-kation yang diadsorpsi umumnya adalah Ca++, Mg++, K+, H+, NH4+, dan Na+. Pada umumnya kation bermartabat dua lebih mudah ditukar daripada yang bermartabat satu. Urutan pertukaran adalah H, Ba, Ca, Mg, K, NH4, dan Na. Artinya ion H+ lebih sukar ditukar daripada Ca, Mg lebih sukar ditukar daripada K dan seterusnya. Kation-kation ini disebut  kation dapattukar dan karena terdiri atas logam-logam basa sering disebut sebagai basa dapattukar. Kejenuhan basa adalah jumlah maksimal basa-basa dapattukar yang dapat diadsorpsi oleh koloid lempung. Disini koloid telah jenuh mengadsorpsi basa dan tidak dapat menampung tambahan basa-basa baru. Kapasitas dari koloid untuk mengadsorpsi kation-kation tanah sering disebut sebagai daya adsorpsi kation.  Besarnya daya adsorpsi kation ini dinyatakan sebagai nilai tukar kation (NTK) yaitu  banyak kation dalam miligram secara (miliekvalen) yang dapat diadsorpsi oleh 100 gram tanah.

2. Penggembungan dan pengkerutan koloid.

Koloid lempung dapat menghisap air, disini molekul-molekul air “ditangkap” diantara paket-paket kristal. Bila cukup banyak air dihisap, maka volumenya membesar dan tanah tampak menggelembung. Bila kering air menguap koloid mengkerut kembali. Diantara ketiga golongan mineral lempung, yang paling besar sifat penggembungan dan pengkerutannya adalah Montmorillonit. Illit mempunyai sedikit sifat ini dan kaolinit tidak mempunyai.

3. Penggumpalan atau flokulasi

Dalam larutan dan suspensi, koloid lempung mendispersi artinya partikel-partikelnya terpisah satu sama lain. Flokulasi adalah penggumpalan koloid lempung, karena banyak mengadsorpsi ion-ion Ca. Flokulasi koloid ini penting dalam pembentukan struktur tanah, yaitu dalam penggabungan agregat-agregat primer tanah.

Koloid lempung atau disebut koloid anorganik bersama dengan koloid humus atau koloid organik, membentuk kompleks lempung-humus yang terdapat menyelaputi butir-butir pasir dan debu atau berbeda sebagai penyusun bebas dalam tanah. Kompleks ini memegang peranan penting dalam tanah sebagai penyerap dan pengatur persediaan unsur hara, mengatur kemasaman tanah, membantu pembentukan struktur, menahan air  tanah dan pengaruh-pengaruh lain.

  perbedaan umum kaolit lempung dan kaolit humus

Antara kaolit lempung dengan kaolit humus terdapat beberapa berbedaan, dapat dibedakan dari sifat-sifat keduanya, yaitu:

     1.      Penyusun utama

Penyusun utama pada kaolit humus terdiri dari Unsur2 C, H, O, N, S, danP, sedangkan pada kaolit  lempung terdiri dari unsur  Al, Si, Fe, dan O

     2.      Daya adsorpsi ion

Daya adsorpsi ion pada kaolit humus lebih besar bila dibandingkan dengan daya adsorpsi ion  kaolit lempung

     3.      Daya serap air

Daya serap air pada kaolit humus besar berbeda dengan daya serap air pada kaolit lempung sedang atau bahkan tidak mempunyai daya serap air

     4.      Sifat partikel

Sifat partikel pada kaolit humus tidak bersifat kristal, sedangkan pada partikel lempung bersifat kristal

     5.      Sifat koloid

Dilihat dari sifat koloidnya, koloid humus labil, mudah dibentuk dan mudah diuraikan mikrobia tanah, berbeda dengan sifat koloid pada koloid lempung lebih stabil, terbentuk lebih lama dan sukar terurai

Daftar Pustaka

       Hardjowigeno, Sarwono.1987.ILMU TANAH.Bogor: PT. MEDIYATAMA
        SARANA PERKASA

        Hadi, Partoso.2012.Slide Power Point

        Hadi, Partoso.2012. Sifat Fisik Tanah

Zahrosofie.2011.Tanah/Pedosfer.http://zahrosofie.wordpress.com/2011/02
       /06/tanahpedosfer-2/

Habib.2012.http://habib-geo.blogspot.com/2012/11/struktur-tanah.html

Cori.2010.Sifat Fisik Tanah.http://coridamayanti.blogspot.com/2010/12/sifat-
          fisik-tanah.html