Ilmu Tanah Muhammad Asril, Yogi Nirwanto, Tioner Purba, La Mpia Hanif Fatur Rohman, Adriani S A Siahaan, Efbertias Sitorus Junairiah, Tatuk Tojibatus Sa’adah, Triastuti Nurtania Sudarmi, Mahyati, Mazlina Penerbit Yayasan Kita Menulis Ilmu Tanah Copyright © Yayasan Kita Menulis, 2022 Penulis: Muhammad Asril, Yogi Nirwanto, Tioner Purba, La Mpia Hanif Fatur Rohman, Adriani S.A Siahaan, Efbertias Sitorus Junairiah, Tatuk Tojibatus Sa’adah, Triastuti Nurtania Sudarmi, Mahyati, Mazlina Editor: Matias Julyus Fika Sirait Desain Sampul: Devy Dian Pratama, S.Kom. Penerbit Yayasan Kita Menulis Web: kitamenulis.id e-mail: [email protected] WA: 0821-6453-7176 IKAPI: 044/SUT/2021 Muhammad Asril., dkk. Ilmu Tanah Yayasan Kita Menulis, 2022 xiv; 184 hlm; 16 x 23 cm ISBN: 978-623-342-602-2 Cetakan 1, Oktober 2022 I. Ilmu Tanah II. Yayasan Kita Menulis Katalog Dalam Terbitan Hak cipta dilindungi undang-undang Dilarang memperbanyak maupun mengedarkan buku tanpa Izin tertulis dari penerbit maupun penulis Kata Pengantar Puji syukur penulis panjatkan kehadiran Allah SWT yang telah memberikan rahmat serta karunia-Nya kepada para penulis sehingga dapat berhasil menyelesaikan buku yang berjudul ”Ilmu Tanah”. Tanah merupakan salah satu sumber daya alam yang sangat penting bagi pertumbuhan tanaman. Untuk produksi tanaman yang efisien, penting untuk memahami lingkungan tanah agar dapat mengidentifikasi keterbatasan lingkungan dan memperbaiki kemungkinan tanpa merusak kualitas tanah. Tanah menjadi penyedia nutrisi, air agar tanaman dapat tumbuh dengan baik. Selain itu, tanah memfasilitasi tumbuhnya akar agar dapat menyerap nutrisi dan air sehingga mampu menopang tumbuhnya tanaman. Tanah juga menjadi tempat interaksi antar organisme misalnya mikroba dan serangga tanah yang memiliki kaitan yang sangat erat dengan faktor fisik, kimia dan biologi serta kesuburan tanah. Buku ini ditulis secara bersinergi yang bertujuan untuk mempermudah mahasiswa dan praktisi yang bergerak di bidang pertanian dalam memahami hal yang berhubungan dengan ilmu tanah. Selain itu, juga membantu mahasiswa dalam menguasai materi dasar ilmu tanah terutama hal yang berkaitan dengan peranan tanah bagi pertumbuhan tanaman, sejarah dan peranan tanah sebagai media pertumbuhan, bahan penyusun tanah, pembentukan dan perkembangan tanah, sifat dasar tanah, fisika, kimia dan biologi tanah, kesuburan tanah, faktor yang mempengaruhi penurunan dan kerusakan tanah serta bahan-bahan organik dan biota tanah. Buku ini terdiri dari 13 Bab yang menguraikan tentang: Bab 1 Pendahuluan, Peranan Tanah Bagi Pertumbuhan Bab 2 Sejarah Perkembangan dan Peranan Tanah sebagai Media Pertumbuhan Bab 3 Profil Tanah dan Bahan Penyusun Tanah Bab 4 Pembentukan dan Perkembangan Tanah Bab 5 Sifat-Sifat Dasar Tanah Bab 6 Fisika Tanah Bab 7 Kimia Tanah vi Ilmu Tanah Bab 8 Biologi Tanah Bab 9 Kesuburan Tanah Bab 10 Kerusakan dan Penurunan Tanah Bab 11 Tanah dan Lingkungan Hidup Bab 12 Sifat – Sifat Kimia Tanah Bab 13 Bahan Organik dan Biota Tanah Dalam penyusunan buku ini, penulis mendapatkan informasi dan data dari berbagai sumber seperti buku, jurnal, artikel, laporan ilmiah yang mendukung penyampaian materi secara faktual sehingga buku ini dapat terjamin kesahihan informasi yang disampaikan. Akhir kata, penulis sampaikan terima kasih kepada semua pihak yang telah berperan daalam penyusunan buku ini dari awal hingga akhir. Semoga Allah SWT senantiasa meridhai usaha ini dan menjadi ladang pahala bagi penulis dalam menyampaikan ilmu yang dimiliki. Aamiin. Medan, September 2022 Penulis Daftar Isi Kata Pengantar ................................................................................................... v Daftar Isi ............................................................................................................. vii Daftar Gambar .................................................................................................. xi Daftar Tabel........................................................................................................ xiii Bab 1 Pendahuluan, Peranan Tanah Bagi Pertumbuhan 1.1 Pendahuluan ................................................................................................. 1 1.2 Peranan Tanah Bagi Pertumbuhan ............................................................. 3 1.3 Umpan Balik Tanah dan Tanaman ............................................................ 10 Bab 2 Sejarah Perkembangan dan Peranan Tanah sebagai Media Pertumbuhan 2.1 Pendahuluan ................................................................................................. 13 2.2 Sejarah Perkembangan Tanah .................................................................... 14 2.3 Metode Penentuan Perkembangan Tanah ................................................. 17 2.4 Faktor yang Memengaruhi Perkembangan Tanah .................................... 19 2.5 Peranan Tanah Sebagai Media Pertumbuhan............................................ 21 Bab 3 Profil Tanah dan Bahan Penyusun Tanah 3.1 Pendahuluan ................................................................................................. 25 3.2 Profil Tanah.................................................................................................. 26 3.2.1 Profil dan Solum Tanah ..................................................................... 27 3.2.2 Pedon dan Polipedon ......................................................................... 29 3.3 Bahan Penyusun Tanah............................................................................... 31 3.3.1 Bahan Mineral Tanah......................................................................... 32 3.3.2 Bahan Cairan Tanah (Larutan Tanah) .............................................. 33 3.3.3 Bahan Gas Tanah (Udara Tanah)...................................................... 35 3.3.4 Bahan Organik Tanah ........................................................................ 35 Bab 4 Pembentukan dan Perkembangan Tanah 4.1 Faktor-Faktor Pembentuk Tanah................................................................ 39 4.1.1 Iklim .................................................................................................... 40 4.1.2 Organisme ......................................................................................... 41 4.1.3 Bahan Induk ....................................................................................... 41 viii Ilmu Tanah 4.1.4 Topografi ............................................................................................ 42 4.1.5 Waktu.................................................................................................. 43 4.2 Proses Pembentukan dan Perkembangan Tanah....................................... 44 Bab 5 Sifat-Sifat Dasar Tanah 5.1 Eksistensi Tanah ......................................................................................... 51 5.2 Penentu Sifat Dasar Tanah.......................................................................... 53 5.2.1 Solum ................................................................................................. 53 5.2.2 Tekstur ................................................................................................ 54 5.2.3 Warna ................................................................................................. 54 5.2.4 Struktur ............................................................................................... 54 5.2.5 Kandungan air .................................................................................... 55 5.2.6 Drainase .............................................................................................. 56 5.2.7 Porositas .............................................................................................. 56 Bab 6 Fisika Tanah 6.1 Sifat Fisik Tanah .......................................................................................... 61 6.1.1 Tekstur Tanah..................................................................................... 62 6.1.2 Struktur ............................................................................................... 64 6.1.3 Konsistensi ........................................................................................ 68 6.1.4 Bobot Tanah ....................................................................................... 68 6.1.5 Porositas.............................................................................................. 69 6.1.6 Aerasi Tanah ...................................................................................... 70 6.1.7 Temperatur Tanah.............................................................................. 73 6.1.8 Warna Tanah ...................................................................................... 73 6.2 Bahan Organik dengan Fisik Tanah........................................................... 74 Bab 7 Kimia Tanah 7.1 Pendahuluan ................................................................................................. 77 7.2 Kapasitas Tukar Kation (KTK) dan Kejenuhan Basa (KB)..................... 78 7.3 Sifat – sifat Kimia Tanah ............................................................................ 80 7.4 Faktor yang memengaruhi Ketersediaan Unsur Hara............................... 86 Bab 8 Biologi Tanah 8.1 Pendahuluan ................................................................................................. 89 8.2 Peran Organisme Tanah .............................................................................. 90 8.3 Bakteri .......................................................................................................... 91 8.3.1 Pseudomonas...................................................................................... 93 8.3.2 Agrobacterium ................................................................................... 93 Daftar Isi ix 8.3.3 Flavobacterium................................................................................... 94 8.3.4 Bacilllus .............................................................................................. 94 8.3.5 Rhzobium ........................................................................................... 94 8.3.6 Clostridium ......................................................................................... 95 8.4 Fungi ............................................................................................................ 96 8.5 Actinomycetes ............................................................................................. 96 8.6 Alga .............................................................................................................. 96 8.7 Protozoa........................................................................................................ 97 8.8 Fauna ............................................................................................................ 97 Bab 9 Kesuburan Tanah 9.1 Pendahuluan ................................................................................................. 101 9.2 Pengertian Kesuburan Tanah dan Ruang Lingkupnya ............................. 103 9.3 Urgensi Menjaga Kesuburan Tanah .......................................................... 105 9.4 Evaluasi Kesuburan Tanah ......................................................................... 107 Bab 10 Kerusakan dan Penurunan Tanah 10.1 Pengelolaan dan Pemanfaatan Tanah ...................................................... 111 10.2 Bentuk Kerusakan dan Penurunan Kualitas Tanah ................................ 113 10.3 Dampak Kerusakan dan Penurunan Tanah ............................................. 116 10.4 Usaha Penyelamatan dan Tindakan Konservasi Tanah.......................... 117 10.5 Metode Konservasi Tanah ........................................................................ 118 10.5.1 Metode Vegetatif ........................................................................... 118 10.5.2 Metode Mekanik ............................................................................ 120 10.5.3 Metode Kimiawi ............................................................................ 120 10.6 Peranan Vegetasi sebagai Penutup Tanah ............................................... 121 10.7 Agroforestry dan Konservasi Tanah ........................................................ 122 Bab 11 Tanah dan Lingkungan Hidup 11.1 Pendahuluan............................................................................................... 125 11.2 Tanah sebagai Ujud ................................................................................... 127 11.2.1 Bahan Induk Tanah........................................................................ 127 11.2.2 Iklim................................................................................................ 127 11.2.3 Organisme Hidup........................................................................... 128 11.2.4 Permukaan Tanah .......................................................................... 129 11.2.5 Waktu Pembentukan Tanah .......................................................... 129 11.3 Tanah sebagai Ekosistem ................................................................. 130 11.3.1 Medium bagi Tanaman ................................................................. 130 11.3.2 Pengendali Pasokan Air ................................................................ 131 x Ilmu Tanah 11.3.3 Pendaur Ulang Alami .................................................................... 131 11.3.4 Pengatur Komposisi Atmosfer...................................................... 131 11.3.5 Medium untuk Kebutuhan Teknik ............................................... 132 11.4 Tanah dalam Lingkungan Hidup ............................................................. 132 Bab 12 Sifat – Sifat Kimia Tanah 12.1 Pendahuluan............................................................................................... 135 12.2 Karakteristik Kimia Tanah ....................................................................... 136 12.3 Tanah Gambut ........................................................................................... 138 12.4 Keasaman Tanah ...................................................................................... 139 12.4.1 pH Tanah ....................................................................................... 140 12.4.2 Air Hujan ........................................................................................ 141 12.5 Kapasitas Tukar Kation (KTK) ................................................................ 141 12.6 Kemampuan Tukar Anion (KTA). .......................................................... 143 Bab 13 Bahan Organik dan Biota Tanah 13.1 Pendahuluan............................................................................................... 145 13.2 Bahan Organik Tanah ............................................................................... 146 13.3 Biota Tanah ................................................................................................ 156 Daftar Pustaka .................................................................................................... 161 Biodata Penulis .................................................................................................. 177 Daftar Gambar Gambar 1.1: Kapasitas menahan air tanah......................................................6 Gambar 2.1: Ilustrasi Pembentukan Tanah.....................................................15 Gambar 2.2: Profil Tanah.................................................................................22 Gambar 3.1: Profil Tanah.................................................................................29 Gambar 3.2: Bahan Penyusun Tanah ..............................................................32 Gambar 4.1: Faktor-Faktor pembentukan tanah.............................................39 Gambar. 6.1: Struktur tanah berbentuk lempeng (platy) ...............................65 Gambar 6.2: Struktur tanah prismatic .............................................................66 Gambar 6.3: Struktur tanah kolumnar.............................................................66 Gambar 6.4: Struktur Tanah Gumpal bersudut ..............................................67 Gambar 6.5: Struktur Tanah Gumpal Membulat ...........................................67 Gambar 6.6: Struktur Tanah Granular ...........................................................67 Gambar 6.7: Struktur Tanah Remah ...............................................................68 Gambar 6.8: Hubungan Porositas dan Permeabilitas Tanah .........................70 Gambar 6.9: Aerasi dalam Tanah ....................................................................71 Gambar 6.10: Warna Tanah berdasarkan kandungannya..............................74 Gambar 11.1: Sumber-Sumber Emisi Gas Rumah Kaca ..............................126 Gambar 11.2: Efek Rumah Kaca.....................................................................128 Gambar 11.3: Tanah permukaan yang optimal digunakan untuk sebagai lahan pertanian ....................................................................................129 Gambar 11.4: Kolam Biotop, Taman Alam ...................................................132 Gambar 11.5: Aktivitas Pertambangan ...........................................................133 Gambar 11.6: Hubungan AMDAL dengan Entropi Kegiatan ......................134 Gambar 13.1: Macam ragam Biota Tanah......................................................146 Gambar 13.2: Klassifikasi Bahan Organik Tanah..........................................149 xii Ilmu Tanah Daftar Tabel Tabel 3.1: Definisi bahan organik tanah dan komponen bahan organik tanah .36 Tabel 4.1: Proses-Proses Perkembangan Tanah.............................................47 Tabel 6.1: Klasifikasi fraksi-fraksi tanah menurut USDA dan Sistem Internasional ...................................................................................63 Tabel 11.1: Waktu Pembentukan Tanah.........................................................130 Tabel 12.1: Kriteria Penilaian Sifat Kimia Tanah ..........................................137 Tabel 13.1: Kualitas biochar dari berbagai Bahan Biochar ...........................149 Tabel 13.2: Persenyawaan kimia yang dikeluarkan akar tanaman. ..............158 xiv Ilmu Tanah Bab 1 Pendahuluan, Peranan Tanah Bagi Pertumbuhan 1.1 Pendahuluan Tanah memainkan peran penting dalam menopang kehidupan di planet ini. Hampir semua makanan yang dikonsumsi manusia, kecuali yang dipanen dari lingkungan laut, ditanam di tanah bumi. Fungsi nyata lainnya yang disediakan tanah bagi manusia termasuk serat untuk kertas dan pakaian, produksi kayu bakar, dan fondasi untuk jalan dan bangunan. Fungsi tanah yang kurang jelas adalah menyediakan media untuk mengurangi polutan dan kelebihan air, pengisian air tanah, siklus nutrisi, dan habitat bagi mikroorganisme dan biota. Tanah adalah komponen penting dari hampir setiap ekosistem, tetapi sering dianggap remeh. Tanah dapat dianggap sebagai fondasi ekosistem, karena produktivitas tanah menentukan seperti apa ekosistem itu dalam hal kehidupan tumbuhan dan hewan yang dapat didukungnya. Misalnya, dalam ekosistem hutan, tanah dapat menentukan komposisi spesies, produktivitas kayu, dan habitat, kekayaan, dan keanekaragaman satwa liar. Peran tanah dalam hutan juga penting untuk menjaga kualitas air dan produktivitas situs jangka panjang. Di bidang budidaya, kualitas tanah memainkan peran penting dalam produktivitas tanaman karena nutrisi tanah dan sifat fisik tanah dapat secara langsung memengaruhi hasil. Di daerah perkotaan, tanah memainkan peran 2 Ilmu Tanah penting dalam mengurangi limpasan melalui infiltrasi dan redaman nutrisi. Nilai tanah dengan mudah diabaikan sampai kualitas tanah menjadi terdegradasi dan layanan penting yang pernah diberikan tanah menjadi berkurang (Schoonover and Crim, 2015). Tanah merupakan salah satu sumber daya alam yang sangat penting bagi tanaman produksi. Untuk produksi tanaman yang efisien, penting untuk memahami lingkungan tanah agar dapat mengidentifikasi keterbatasan lingkungan dan memperbaiki kemungkinan tanpa merusak kualitas tanah. Tanah terutama terdiri dari lempung, lanau, pasir, kerikil partikel, bahan organik yang berasal dari pertumbuhan flora dan fauna. Sistem akar tanaman menyerap air dan nutrisi dari tanah dan mempertahankan pasokan yang sesuai dengan akar tanaman untuk pertumbuhan dan perkembangan tanaman yang berkelanjutan. Namun, akar tanaman tidak memiliki kemampuan intrinsik untuk menemukan air dan nutrisi dalam tanah. Sebagian besar sistem akar tanaman memiliki hubungan simbiosis dengan jamur mikoriza tanah yang berpengaruh terhadap pertumbuhan tanaman. Pertumbuhan tanaman sangat tergantung pada kualitas tanah di mana tumbuh, dan spesies yang berbeda memiliki respon dan mengekspresikan toleransi terhadap berbagai kondisi dengan cara yang berbeda (Abdul Khalil et al., 2015). Produksi pertanian merupakan faktor penyumbang utama terhadap pasokan pangan global. Hal ini sangat bergantung pada tanaman di lapangan yang berada di bawah ancaman berat mulai dari kualitas tanah yang buruk, cekaman biotik, abiotik, dan perubahan kondisi iklim. Untuk mengatasi tantangan ini, upaya yang lebih besar diperlukan untuk meningkatkan produksi tanaman pertanian dalam mode yang dapat dipertahankan. Umpan balik antara tanaman dan tanah sering digunakan sebagai dasar adanya bukti efek timbal balik. Umpan balik dapat beroperasi melalui jalur yang melibatkan sifat fisik tanah, sifat dan proses kimia dan biogeokimia, dan sifat biologis, termasuk komposisi komunitas mikrobiota dan fauna tanah. Untuk setiap jalur, beberapa sifat sistem umpan balik (misalnya, kompleksitas, spesifisitas, dan kekuatannya relatif terhadap faktor ekologi lainnya, serta skala temporal dan spasial. Umpan balik paling kuat untuk tanaman yang tumbuh di lingkungan ekstrem dan untuk interaksi mutualisme tanaman atau musuh tanaman (Ehrenfeld, Ravit and Elgersma, 2005). Sejak evolusi pupuk dan pestisida, produktivitas tanaman global telah mengalami peningkatan yang belum pernah terjadi sebelumnya, tetapi dengan mengorbankan lingkungan dan ekologi yang tidak berkelanjutan. Untuk Bab 1 Pendahuluan, Peranan Tanah Bagi Pertumbuhan 3 meningkatkan hasil pertanian secara berkelanjutan, strategi baru dan ramah lingkungan harus diterapkan di bidang pertanian, yang akan mengarah pada pengurangan penggunaan bahan kimia berbahaya. Dengan demikian, pemanfaatan pengetahuan kita tentang stimulator pertumbuhan alami dapat mengurangi ketergantungan pada pupuk dan pestisida yang banyak digunakan untuk meningkatkan produktivitas tanaman. Di antara mikroba yang menguntungkan, bakteri pemacu pertumbuhan tanaman berada di tanah menawarkan peluang yang sangat baik untuk pemanfaatan luas mereka di bidang pertanian untuk mengelola kualitas tanah dan faktor-faktor lain yang sesuai dengan pertumbuhan terbatas dan hasil panen tanaman lapangan utama. Adanya peran potensial bakteri perangsang pertumbuhan tanaman dalam kesuburan tanah dan memungkinkan tanaman untuk mengatasi tantangan biotik dan abiotik (Majeed, Muhammad and Ahmad, 2018). 1.2 Peranan Tanah Bagi Pertumbuhan 1. Tanah sebagai penyedia sumber bahan organik Kandungan bahan organik memiliki pengaruh besar pada kedua proses tanah dan kualitas tanah. Di lapangan, kandungan organik yang tinggi dapat dikenali dari warna tanah yang gelap pada horizon permukaan. Di laboratorium, kandungan bahan organik diukur dengan Loss on Ignition, sebuah proses di mana sampel tanah terkena suhu tinggi (360°C) dan jumlah berat yang hilang setelah terpapar diasumsikan sebagai karbon organik. Bahan organik dalam tanah mendorong pertumbuhan biotik karena berfungsi sebagai sumber makanan bagi cacing tanah dan organisme lain. Bahan organik memiliki kapasitas infiltrasi air yang tinggi, kapasitas menahan kelembaban yang tinggi (dapat menampung antara 80 dan 90% dari beratnya dalam air), dan mengandung banyak nutrisi penting tanaman. Peningkatan kapasitas menahan air memungkinkan lebih banyak air tersedia untuk tanaman dalam jangka waktu yang lebih lama. Seiring dengan membantu dalam retensi kelembaban tanah, bahan organik melindungi tanah terhadap energi kinetik dari air hujan dan juga bertindak sebagai lapisan isolasi untuk permukaan tanah. 4 Ilmu Tanah Selain itu, bahan organik bertindak sebagai agen pengikat nutrisi dan kontaminan potensial, dan oleh karena itu membantu mengurangi masukan kontaminan ini ke badan air. Tergantung pada kondisi lingkungan, bahan organik dapat disimpan di dalam tanah untuk jangka waktu yang lama. Kondisi hangat dan lembab mendorong penguraian bahan organik oleh mikroorganisme, sedangkan iklim yang lebih dingin dan kering membatasi dekomposisi dan tanah bertindak sebagai reservoir karbon. Pengolahan tanah juga berdampak pada penyimpanan bahan organik di tanah pertanian. Pengolahan tanah umumnya mengurangi kandungan bahan organik, karena memperbaiki kondisi dekomposisi dengan meningkatkan ruang pori dan kadar air dan dengan memaparkan bahan organik yang teradsorpsi ke agregat tanah; mengkonversi ke pertanian tanpa pengolahan telah terbukti meningkatkan kandungan bahan organik dalam tanah. 2. Penyedia rumah bagi organisme. Biota tanah memainkan peran integral dalam ekosistem tanah dengan menguraikan daun, kayu yang ditebang, dan hewan, dan juga menyediakan sumber nutrisi utama untuk vegetasi. Biota tanah meliputi flora (tumbuhan) dan fauna (hewan). Fauna tanah hidup dari berbagai sumber energi, termasuk: bahan tanaman hidup (herbivora), hewan (karnivora), bahan mati (detritivora), jamur (fungivora), dan bakteri (bakterivora). Ukuran fauna tanah juga bervariasi. Makrofauna (> 2 mm) termasuk hewan seperti babi tanah, tahi lalat, cacing tanah, lipan, semut, dan rayap; mesofauna (0,1 - 2,0 mm) termasuk springtail dan tungau; mikrofauna (<0,1 mm) termasuk spesies seperti rotifera, nematoda, dan organisme bersel tunggal lainnya. Flora tanah termasuk organisme sekecil diatom dan alga hingga seukuran akar pohon. Anggota penting dari flora tanah adalah mikoriza, jamur yang membentuk hubungan simbiosis (saling menguntungkan) dengan akar tanaman. Sebagian besar tanaman mengandung akar yang terinfeksi jamur mikoriza. Mikoriza meningkatkan penyerapan air dan nutrisi dengan meningkatkan luas Bab 1 Pendahuluan, Peranan Tanah Bagi Pertumbuhan 5 permukaan akar dan mempercepat pelapukan mineral yang melepaskan nutrisi ke tanah. Secara kolektif, biota tanah melakukan proses enzimatik dan fisik yang menguraikan bahan organik, membangun humus tanah, dan menyediakan nutrisi bagi tanaman. Penguraian adalah salah satu peran paling penting yang dimainkan biota tanah dalam suatu ekosistem. Tanpa dekomposisi yang efisien, bahan organik akan terakumulasi di permukaan tanah dan unsur hara akan terikat di dalam bahan tersebut. Penguraian dimulai segera ketika daun, ranting, atau buah menyentuh tanah. Begitu berada di permukaan tanah, biota mulai memecah material secara fisik, menciptakan lebih banyak area permukaan tempat flora dapat menempel. 3. Water Holding Capacity adalah jumlah air yang ditahan oleh tanah atau disebut penyedia air tanah. Daya ikat air tanah sangat bergantung pada tekstur tanah, struktur, kandungan bahan organik, dan susunan pori-pori tanah. Bahan organik memiliki tingkat mikroporositas yang tinggi, yang memungkinkannya menahan lebih banyak air. Oleh karena itu, tanah dengan jumlah bahan organik yang lebih tinggi dan/atau persentase pori mikro yang besar (misalnya, tanah bertekstur halus seperti lempung) umumnya memiliki kapasitas menahan air yang lebih tinggi. Pemadatan tanah juga berdampak pada kapasitas menahan air karena pemadatan tanah melemahkan struktur tanah dan mengecilkan pori-pori, sehingga menurunkan kemampuan tanah untuk menahan air. Ada beberapa istilah berbeda yang digunakan untuk membahas kapasitas air dalam tanah. Air tersedia adalah jumlah air yang tersedia untuk penyerapan tanaman; sebaliknya, air tidak tersedia adalah air yang tidak dapat dimanfaatkan oleh tanaman. Air gravitasi (air yang mengalir bebas sampai kapasitas lapang tercapai) adalah bentuk air yang tidak tersedia. Kapasitas lapang mengacu pada air yang ditahan oleh tanah setelah 24 hingga 48 jam drainase bebas dan tersedia untuk diserap tanaman. Titik layu permanen adalah titik di mana tanaman layu dan tidak dapat pulih karena kekurangan air yang tersedia bagi tanaman. 6 Ilmu Tanah Terakhir, saturasi terjadi ketika semua pori terisi air (Gambar 1.1) (Schoonover and Crim, 2015). Gambar 1.1: Kapasitas menahan air tanah (Schoonover and Crim, 2015). 4. Tanah sebagai tempat pertumbuhan akar. Akar merupakan komponen penting dalam lingkungan tanah. Tanaman bergantung pada akar untuk struktur, penopang, kebutuhan air, dan penyerapan nutrisi. Hubungan antara akar dan jamur mikoriza meningkatkan ketersediaan dan penyerapan nutrisi. Akar juga bertindak sebagai reservoir untuk penyimpanan makanan (pati) dan kadang-kadang mensintesis hormon pertumbuhan untuk tanaman, salah satunya auksin yang dapat diperoleh dari mikroba yang berada ditanah disekitar perakaran tanaman (Agus Rini et al., 2020). Pertumbuhan akar dikendalikan oleh kelembaban tanah, pemadatan, struktur, tekstur, suhu, dan kimia. Setelah akar membusuk, saluran yang tertinggal meningkatkan pergerakan udara dan air di dalam tanah. Nutrisi diambil oleh akar melalui proses intersepsi akar, aliran massa, dan difusi. Intersepsi akar terjadi ketika akar tumbuh menuju unsur hara pada tanah yang kaya unsur hara sehingga dapat dimanfaatkan oleh tanaman. Karena akar harus terus tumbuh di tanah yang tidak terkuras agar intersepsi akar terjadi, proses ini terbatas. Bab 1 Pendahuluan, Peranan Tanah Bagi Pertumbuhan 7 Aliran massa terjadi ketika nutrisi diangkut dengan air tanah ke akar yang secara aktif mengekstraksi air dari tanah. Proses ini paling efektif dalam periode transpirasi cepat dengan konsentrasi nutrisi yang tinggi dalam larutan air tanah. Difusi terjadi ketika nutrisi berpindah dari area konsentrasi tinggi (nutrisi jenuh) ke area konsentrasi rendah (nutrisi habis) di dekat permukaan akar. Tingkat penyerapan melalui difusi tergantung pada gradien konsentrasi, kadar air tanah, ukuran dan muatan ion, suhu tanah, dan tingkat adsorpsi akar. Air masuk ke akar melalui rambut akar atau korteks. Tekanan osmotik (pergerakan air dari daerah berkonsentrasi tinggi ke rendah) menyebabkan air masuk ke dalam sel tumbuhan. Ekspansi dan kontraksi akar menyebabkan air bergerak naik melalui korteks, melalui pembuluh xilem, batang, dan ke bagian tanaman lainnya. Manometer, alat yang digunakan untuk mengukur tekanan fluida, digunakan untuk mengukur tekanan sistem akar. Tekanan akar adalah tekanan yang diberikan pada isi cairan sel kortikal di akar. Sel-sel kortikal, yang membantu pengangkutan dan penyimpanan air dan nutrisi, bersifat turgid (memperluas) atau lembek (berkontraksi). Tekanan turgor adalah tekanan hidrostatik aktual yang dikembangkan di dalam sel. Tekanan ini disebabkan oleh endosmosis, atau aliran air ke dalam dari luar sel. Flaccidity adalah ketika sel mengalami eksosmosis, kebalikan dari endosmosis, di mana air hilang dan sel menjadi lemas. Untuk memahami bagaimana tekanan akar bekerja, potong tanaman yang disiram dengan baik di dekat tanah, cepat pasang manometer ke batang dan amati bagaimana tekanan berubah pada pengukur. Batang yang dipotong akan mengeluarkan air, menunjukkan tekanan dari akar ke batang sedang dilepaskan. Tanaman memiliki akar primer dan akar sekunder dalam berbagai bentuk dan ukuran. Jaringan akar tanaman bersifat heterogen dan tidak ada dua sistem akar yang identik. Akar beradaptasi dan tumbuh sebagai respons terhadap kondisi lingkungan. Sistem akar tunggang memiliki akar tunggang yang menonjol dan akar lateral yang lebih kecil (sekunder) yang tumbuh di 8 Ilmu Tanah samping akar primer yang dominan. Sistem akar tunggang efektif di daerah di mana akses ke air terletak jauh di dalam profil tanah sehingga air dapat diakses pada periode kekeringan. Dengan demikian, banyak spesies pohon dengan akar tunggang beradaptasi dengan baik untuk kondisi lahan kering dan dataran tinggi. Sistem akar jantung terjadi pada spesies pohon dataran tinggi dan dataran rendah dan disesuaikan untuk kondisi situs mesik (cukup lembab). Akar pipih adalah sistem perakaran dangkal yang sering terjadi pada spesies dataran rendah. Spesies pohon dengan sistem akar datar biasanya tumbang dalam badai angin kencang ketika tanah mendekati kejenuhan. Berlawanan dengan kepercayaan umum, ~ 90 hingga 95% akar pohon ditemukan dalam jarak 1 m dari permukaan tanah dan sebagian besar sistem akar pohon memanjang ~ 2 kali lebar tajuk. Penyerapan unsur hara terjadi terutama pada akar halus (diameter <2 mm) yang terkonsentrasi di horizon permukaan (Kimmins 1997). Pohon bergantung pada akar ini untuk akses ke air dan nutrisi (Schoonover and Crim, 2015). 5. Tanah sebagai habitat mikroba pemacu tumbuh tanaman Bakteri tanah sangat penting dalam siklus biogeokimia dan telah digunakan untuk produksi tanaman selama beberapa dekade. Interaksi tanaman-bakteri di rizosfer merupakan penentu kesehatan tanaman dan kesuburan tanah. Bakteri yang hidup bebas di tanah bermanfaat bagi pertumbuhan tanaman, biasanya disebut sebagai Plant Growth Promoting Rhizobacteria (PGPR), mampu mempromosikan pertumbuhan tanaman dengan mengkolonisasi permukaan akar tanaman. PGPR juga disebut rhizobakteri yang mempromosikan kesehatan tanaman (PHPR) atau nodul yang mempromosikan rhizobakteri (NPR). Ini terkait dengan rizosfer, yang merupakan tanah yang penting untuk lingkungan ekologi dalam interaksi tanaman-mikroba. Bakteri pengikat nitrogen simbiosis termasuk cyanobacteria dari genus Rhizobium, Bradyrhizobium, Azorhizobium, Allorhizobium, Sinorhizobium dan Mesorhizobium. Bakteri hidup bebas pengikat nitrogen atau pengikat nitrogen Bab 1 Pendahuluan, Peranan Tanah Bagi Pertumbuhan 9 asosiatif, seperti Azospirillum, Enterobacter, Klebsiella dan Pseudomonas, telah terbukti menempel pada akar dan secara efisien mengkolonisasi permukaan akar tanaman. PGPR memiliki potensi untuk berkontribusi dalam promosi pertumbuhan tanaman yang berkelanjutan. Secara umum, PGPR berfungsi dalam tiga cara berbeda: mensintesis senyawa tertentu untuk tanaman, memfasilitasi penyerapan nutrisi tertentu dari tanah, dan mengurangi atau mencegah tanaman dari penyakit. Promosi dan pengembangan pertumbuhan tanaman dapat difasilitasi baik secara langsung maupun tidak langsung. Pemacu pertumbuhan tanaman secara tidak langsung termasuk pencegahan efek merusak dari organisme fitopatogen. Hal ini dapat dicapai dengan produksi siderophores, yaitu molekul pengikat logam kecil. Pengendalian biologis patogen tanaman tular tanah dan sintesis antibiotik juga telah dilaporkan di beberapa spesies bakteri (Suryanto et al., 2014; Ramdan et al., 2021; Setiawan et al., 2021; Zaman et al., 2021; Asril, Lisafitri and Siregar, 2022). Mekanisme lain di mana PGPR dapat menghambat fitopatogen adalah produksi hidrogen sianida (HCN) dan/atau enzim pengurai dinding sel jamur, misalnya kitinase (Asril, Mubarik and Wahyudi, 2014) dan -1,3-glukanase (Dewi, Mubarik and Suhartono, 2016). Peningkatan pertumbuhan tanaman secara langsung termasuk PGPR simbiosis dan non-simbiosis melalui produksi hormon tanaman seperti: seperti auksin, sitokinin, giberelin, etilen dan absisat asam. Produksi indole-3-ethanol atau indole-3acetic acid (IAA), senyawa milik auksin, telah dilaporkan untuk beberapa genera bakteri (Asril, 2017; Agus Rini et al., 2020; M Asril et al., 2021). Beberapa fungsi PGPR sebagai sink untuk 1aminocyclopropane-1-carboxylate (ACC), prekursor langsung etilen pada tumbuhan tingkat tinggi, dengan menghidrolisisnya menjadi αketobutirat dan amonia, dan dalam cara mempromosikan pertumbuhan akar dengan menurunkan etilen asli di lingkungan mikro-rizo. PGPR juga membantu dalam kelarutan mineral fosfat dan nutrisi lainnya (Asril and Lisafitri, 2020; M Asril et al., 2021; M. 10 Ilmu Tanah Asril et al., 2021), meningkatkan ketahanan terhadap stres, menstabilkan agregat tanah, dan memperbaiki struktur tanah dan kandungan bahan organik. PGPR mempertahankan lebih banyak N organik tanah, dan nutrisi lain dalam tanaman sistem tanah, sehingga mengurangi kebutuhan pupuk N dan P dan meningkatkan pelepasan nutrisi. 1.3 Umpan Balik Tanah dan Tanaman Potensi umpan balik tanaman-tanah sangat luas, mulai dari skala dan cakupan molekuler tanaman dan mutualisnya hingga perubahan iklim skala global. Ada banyak bukti untuk efek timbal balik tanaman di tanah dan sebaliknya, bertindak melalui mekanisme yang melibatkan semua aspek pertumbuhan tanaman, morfologi, dan fisiologi, dan semua komponen fisik, kimia, dan biologis tanah. Namun, demonstrasi umpan balik yang jelas, rangkaian efek timbal balik masih sangat jarang dibahas daripada penjelasan efek satu arah (Ehrenfeld, Ravit and Elgersma, 2005). Beberapa pola umum bukti umpan balik antara tanah dan tanaman di antaranya: 1. Bukti kuat dari umpan balik lebih sering dilaporkan untuk lingkungan ekstrem-panas atau dingin, kering atau basah, asam atau berkapur, atau kimia tanah ekstrem karena logam daripada lingkungan moderat. Umpan balik muncul sebagai elemen penataan ekosistem dari kompleksnya proses ekologi lainnya ketika komunitas sederhana. Lingkungan stres juga dapat meningkatkan evolusi karakteristik tanaman yang menginduksi proses umpan balik dengan tanah seperti interaksi fasilitatif antara spesies tanaman lebih sering diamati di lingkungan yang sangat stres. 2. Bukti kuat dari umpan balik juga lebih sering dilaporkan untuk sistem yang melibatkan interaksi trofik antara jaringan tanaman hidup dan konsumen tanaman (patogen, parasit, herbivora akar) atau mutualis Bab 1 Pendahuluan, Peranan Tanah Bagi Pertumbuhan 3. 4. 5. 6. 11 tanaman (pengikat N simbiosis, mikoriza). Dalam interaksi trofik berdasarkan tumbuhan detrital. Sebagian besar studi interaksi menunjukkan baik efek tanaman pada sifat tanah atau efek tanah pada pertumbuhan tanaman, tetapi studi ini hanya berspekulasi bahwa umpan balik akan dihasilkan. Kelemahan yang paling menonjol tentang umpan balik tanaman-tanah adalah kurangnya data tentang tanggapan tanaman yang akan menunjukkan proses umpan balik, terutama perubahan demografi. Beberapa penelitian menguji apakah respons tanaman terhadap perubahan kondisi tanah berkontribusi pada penguatan (atau atenuasi) sinyal yang menghasilkan respons tanah. Lebih sedikit lagi yang menunjukkan bahwa perubahan kondisi tanah yang dihasilkan tanaman akan memengaruhi daya tahan dan kapasitas reproduksi tanaman. Banyak dari jalur umpan balik yang diduga berperan dalam suksesi (dekade hingga berabad-abad) atau bahkan skala waktu geologis. Pendekatan inovatif untuk menentukan umpan balik selama rentang waktu ini diperlukan untuk menghasilkan bukti umpan balik yang tegas, seperti penggunaan metode paleoekologi yang lebih besar untuk merekonstruksi sejarah pertumbuhan tanaman, komposisi komunitas, dan status fisik dan biogeokimia lingkungan. Peran plastisitas baik pada tanaman maupun mikroba atau fauna perlu dieksplorasi lebih baik. Sering diasumsikan secara implisit bahwa tanaman dan komponen mikroba dari sistem percobaan tertentu adalah invarian, sedangkan tingkat plastisitas fenotipik yang tinggi di antara tanaman dan plastisitas fisiologis dan fungsional yang luar biasa dari sebagian besar mikroba telah diketahui dengan baik dalam konteks lain. Banyak studi interaksi tanaman-tanah melibatkan pengamatan sistem eksperimental, termasuk kultur pot rumah kaca, mikro atau mesocosms yang ditanam, atau monokultur seperti perkebunan atau ladang tanaman. Namun, dalam ekosistem alami, tanaman biasanya tumbuh bercampur satu sama lain, dengan tingkat tumpang tindih 12 Ilmu Tanah yang tinggi dari kedua kanopi dan terutama akar. Jadi, untuk mengevaluasi signifikansi dari berbagai demonstrasi efek spesifik spesies pada sifat fisik, kimia, dan biotik tanah, pengamatan diperlukan dalam kondisi di mana satu unit tanah dipengaruhi oleh beberapa spesies secara bersamaan dan tanaman berinteraksi dengannya. satu sama lain. 7. Beberapa studi tentang interaksi tanaman-tanah menjelaskan peran faktor non-tanaman lain, atau berbasis tanah, dalam sistem yang diminati atau mencoba mengevaluasi pentingnya umpan balik tanaman-tanah relatif terhadap faktor ekologi lainnya. Studi tentang efek herbivora di atas tanah pada eksudasi akar dan mikoriza membuktikan pentingnya menempatkan umpan balik tanaman-tanah dalam konteks ekologi yang lebih besar. Bab 2 Sejarah Perkembangan dan Peranan Tanah sebagai Media Pertumbuhan 2.1 Pendahuluan Tanah merupakan lapisan paling atas dibumi serta merupakan bagian dari permukaan bumi tersusun dari bahan mineral, air, udara serta bahan organik lain. Istilah tanah pun berasal dari bahasa yunani yaitu pedon, sedangkan kata solum berasal dari bahasa latin. Tanah sendiri sangatlah berperan penting dalam menjaga keberlangsungan makhluk untuk hidup dimuka bumi, oleh karenanya peran tanah sangatlah begitu penting sebagai penyedian unsur mineral dan hara sekaligus menopong akar pada tanaman sekaligus mendukung pada kehidupan. Adanya rongga - rongga pada struktur tanah menjadikan tanah sebagai tempat yang baik guna tunbuh dan bernafas bagi tanaman. Tanah sendiri terbentuk karena adanya perubahan kondisi di mana cuaca dan aktivitas lain makhluk hidup diatasnya. Terbentuknya tanah sangatlah berkaitan erat dengan faktor lain yang membentuk tanah, faktor-faktor tanah tersebut secara langsung dapat memengaruhi dari jenis-jenis tanah, klasifikasikan dalam pengelompokan 14 Ilmu Tanah tanah tersebut antara lain yaitu tanah aluvial, gambut, tanah liat dan lainnya. Proses dalam pembentukan tanah terdiri dari 4 tahapan seperti proses pelapukan batuan - batuan, perkembangan tumbuhan, pelunakan struktur serta proses penyuburan. Pecahan pada batuan induk menjadi bagian - bagian kecil seperti mineral, maka pecahan mineral tersebut kemudian akan tumbuh menjadi lumut sehingga air akan mudah meresap dalam bebatuan, lama kelamaan nantinya akan terbentuk berupa tanah muda, kemudian menjadi lumut setelah itu tanah akan membentuk lapisan seperti serasah organik kemudian pada akhirnya tanah tersebut akan menjadi matang, akibat dari terbentunya berbagai campuran bahan mineral dan bahan organik yang ada. Klasifikasi tanah perlu dibuat guna mempelajari tahapan pengelompokan tanah dan sifat - sifat tanah masuk kedalam kelas tertentu berdasarkan dari kesamaan sifat yang dimiliki. (Hardjowigeno, 2003). Sistem klasifikasi tanah di indonesia, menggunakan sistem klasifikasi soil taxonomi (USDA), merupakan suatu sistem klasifikasi tanah nasional berupa juknis klasifikasi tanah. Sistem tersebut memiliki prosedur sama dalam menentukan suatu jenis tanah, pada dasarnya sistem klasifikasi merujuk pada karakteristik sifat dari tanah. 2.2 Sejarah Perkembangan Tanah Sejarah awal permukaan bumi tidaklah berupa tanah, hanya terdiri dari batuan - batuan besar yang belum ditumbuhi makhluk hidup berupa tanaman dan sangatlah gersang. Seiring dengan perubahan waktu ke waktu, maka batuan tersebut mulai mengalami proses yang sangat lama, melibatkan berbagai macam faktor dalam pembentukan tanah tersebut sehingga akan membentuk berbagai jenis tanah sampai saat sekarang. Prose yang juga dikenal dengan istilah pembentukan tanah inilah yang nantinya akan membuat batuan - batuan mengalami perubahan bentuk menjadi tanah. Pada dasarnya proses perkembangan tanah atau pedogenesis dimulai dengan proses pelapukan batuan induk yang kemudian menjadi bahan induk. Pada tahapan pembentukan tanah akan menghasilkan suatu karakteristik tanah yang berbeda baik secara sifat kimia, sifat biologi dan sifat fisik. Faktor pembentuk tanah tersebut antara lain seperti bahan induk, iklim, organisme, waktu dan Bab 2 Sejarah Perkembangan dan Peranan Tanah sebagai Media Pertumbuhan 15 relief (Jenny, 1941). Bahan induk yang menjadi faktor bahan dasar yang membentuk tanah kemudian dilanjutkan oleh faktor iklim serta organisme sebagai faktor aktif sedangkan untuk faktor relief dan waktu termasuk dalam faktor pasif. Perbedaan jenis dan karakter tanah dapat digolongkan sesuai dengan klasifikasi jenis tanah, guna dapat memudahkan dalam menentukan tingkat pengelolaannya. Menurut Hardjowigeno (1993), menyatakan bahwa pada proses pembentukan dan perkembangan tanah akan memerlukan waktu serta nantinya akan menghasilkan jenis tanah dan karakteristik yang berbeda satu sama lain, sesuai dengan kondisi faktor pembentuknya. Dilihat dari tujuan klasifikasi tanah antara hubungan tanah dan tanaman, dicontohkan seperti dalam mengetahui susunan, aturan mengenai tanah dan hubungan dengan tanaman, dari produksi maupun kesuburan tanah (Painjaitan dkk., 2015). Secara umum faktor yang dapat memengaruhi dalam proses pembentukan tanah yang berasal dari batuan, terdiri dari 4 tahapan besar, yang pertama merupakan proses pelapukan batuan, pelunakan struktur, tumbuhnya tumbuhan printis dan penyuburan. Gambar 2.1: Ilustrasi Pembentukan Tanah (blondiesjournls.blogspot) Beberapa tahapan besar dalam proses pembentukan tanah berasal dari batuan batuan: 1. Proses Pelapukan Batuan Pengaruh iklim pada batuan dipermukaan bumi lama kelamaan akan mengalami suatu proses yang di manakan dengan pelapukan setelah 16 Ilmu Tanah itu kemudian menjadi remahan - remahan kecil. Proses pelapukan sebetullnya banyak melibatkan faktor lain. Dikelompokan menjadi 3 jenis faktor pelapukan utama yaitu kimiawi, fisik dan biologi. Pada pelapukan yang terbentuk secara kimiawi dipengaruhi oleh hujan asam yang terjadi diawal proses pelapukannya. Hujan asam tersebut dihasilkan dari hasil kondensasi metana, sulfur serta klorida, yang kemudian terbawa kedalam hujan yang bersifat sangat korosif. Proses tersebut menjadikan mengikisnya batuan - batuan secara kimia. Kondisi demikian di mana hujan asam yang terjadi sangat sering maka mengakibatkan pelapukan batuan yang terjadi sampai letak terdalam. Faktor pelapukan secara fisik dapat dipengaruhi oleh unsur cuaca serta iklim yang terjadi sangat ekstrim. Struktur pelapukan fisik secara kimia berasal dari batuan - batuan tidak akan berubah sama sekali, sehingga mineral yang terkandung dari hasil pelapukan akan sama. Bila perubahan suhu yang terjadi secara dramatis maka akan membuat ikatan batuan menjadi lebih mudah lapuk dan mengalami pemecahan (cracking). Sedangkan pelapukan biologi, pelapukan yang tidak terjadi diawal proses pembentukan tanah, dengan kata lain pelapukan biologi merupakan penyempurna dalam sifat tanah yang terbentuk. 2. Proses Pelapukan Struktur Batuan Peran udara dan air dalam proses pelakukan batuan - batuan remah yang terbentuk sangatlah berperan penting. Udara dan air masuk kemudian merembes ke dalam sela remahan batuan - batuan yang kemudian melunakan struktur batuan tersebut. Proses pelapukan batuan dapat membantu dalam pelunakan struktur batuan, sehingga akan lebih sesuai sebagai media tempat hidup, air dan udara. Pelunakan struktur batuan sehingga lebih sesuai menjadi air dan udara, media tempat makhluk hidup mulai tumbuh di permukaan. Adapun organisme yang berkembang dalam proses pembentukan tanah terbilang sangat sedikit, hanya terbatas seperti lumut dan mikroba. Menurut para ahli proses pelapukan struktur Bab 2 Sejarah Perkembangan dan Peranan Tanah sebagai Media Pertumbuhan 17 batuan akan membutuhkan waktu yang sangatlah lama berkisar jutaan tahun lamanya. 3. Tumbuhnya Tanaman Perintis Tumbuhnya berbagai jenis tumbuhan perintis setelah tahapan pelunakan struktur batuan selesai, tumbuhan yang hidup akanberukuran lebih besar dari lumut, maka akar yang masuk dalam batuan yang telah lunak dapat membantu memecahkan batuan, asam humus akan terus masuk kedalam bagian permukaan batuan sehingga akan membuat batuan yang berada di dalamnya dapat melapuk secara sempurna, setelah itu maka awal dari proses pelapukan biologi akan dimulai sehingga tanaman perintis akan tumbuh. 4. Penyuburan Tanah Bahan organik terbentuk dari batuan yang sudah melapuk secara sempurna yang berasal dari organisme yang tumbuh diatasnya. Proses penggemburan tanah akan mammpu menghasilkan unsur hara dan air, kemudian tanah akan menjadi subur serta ditumbuhi berbagai macam organisme di atasnya. 2.3 Metode Penentuan Perkembangan Tanah Proses pembentukan tanah berlangsung begitu lama hingga tanah tersebut dapat terbentuk sempurna kemudian menjadi tempat tinggal makhluk hidup. Pembentukan tersebut akibat adanya peran dari faktor iklim, manusia, makhluk hidup, vegetasi dan lainnya Penentuan perkembangan tanah dimulai pada proses melapuknya batuan induk yang kemudian menjadi bahan induk. Bahan induk menjadi dasar dalam terbentunya tanah kemudian dilanjutkandengan faktor iklim dan organisme lain sebagai faktor aktif, adapun faktor waktu dan relief merupakan bagian dari faktor pasif. Faktor pembentuk tanah sendiri meliputi iklim, bahan induk, organisme, waktu dan relief. Metode dalam penentuan perkembangan tanah dapat didasarkan pada morfologi tanah seperti dinilai dari kelengkapan susunan horizon, berdasarkan 18 Ilmu Tanah nisbah, mineral primer pada penyusul bahan induk seperti proses pelapukan, kemudian berdasarkan mineral lempung seperti jenis dan mineral lempung serta berdasarkan mineral indeks. Perkembangan tanah akan selalu dipengaruhi oleh faktor lainnya. Lima tahapan dalam perkembangan tanah yang dumulai dari proses pelapukan menjadi batuan - batuan kecil, adapun tahapan dalam perkembangan tanah sebagai berikut: 1. Initial Stage (Tingkat Awal) Tingkat awal dalam tahapan perkembangan tanah masih berupa bentuk aslinya atau batuan yang belum mengalami pelapukan, baik pelapukan kimia, fisik dan biologis. 2. Juvenile Stage (Tingkat Muda) Tingkat muda merupakan tahapan di mana batuan sudah mulai mengalami pelapukan, baik itu pelapukan kimia, fisik dan biologis. Batuan yang telah mengalami pelapukan akan berubah bentuk menjadi kecil tetapi demikian partikel batuan masih dapat dilihat dengan jelas. Pada tahapan perkembangan tanah tingkat muda terjadi pencampuran bahan organik dengan bahan mineral di permukaan bumi, setelah tercampur maka akan menghasilkan pencampuran membentuk perekat. 3. Virile Stage (Tingkat Remaja) Tingkat remaja merupakan tahapan perkembangan dari tingkat sebelumnya, di mana batuan sudah mulai mengalami pelapukan dan berubah bentuk menjadi halus serta hampir tidak terlihat, kemudian akan menghasilkan fraksi liat yang tidak sedikit dan terjadi perubahan warna pada bagian bawahnya. 4. Senile Stage (Tingkat Tengah Tua) Tingkat tengah tua termasuk dalam tahapan pelapukan yang sempurna yang kemudian dibantu juga dengan pelapukan batuan, sehingga tahapan pelapukan menjadi tahapan akhir. 5. Final Stage (Tingkat tua) Pada tahapan akhir pelapukan batuan telah dikatakan sempurna bila batuan tersebut berubah bentuk menjadi lebih halus berupa tanah Bab 2 Sejarah Perkembangan dan Peranan Tanah sebagai Media Pertumbuhan 19 yang sudah siap sebagai tempat hidup makhluk hidup. Tahapan akhir akan membentuk tanah menjadi terpisah, membentuk jenis tanah lain yang menyesuaikan dengan kondisi iklim dan kondisi lingkungannya. Pembentukan tanah yang mengalami pematangan akan berlangsung secara terus menerus mendekati sempurna, hubungan perkembangan dan pembentukan tanah dipengaruhi batasan umur tanah. Batasan yang dimaksud yaitu batasan nuda, remaja, tua yang menunjukan proses kematangan tanah menjadi tahapan dalam perkembangan tanah tersebut. Adapun tahapan dalam perkembangan tanah permukaan yang mengalami perkembangan maka akan memiliki lapisan ytanah yang nantinya mempunyai kedudukan sejajar pada permukaan bumi, itu yang sering dinamakan dengan perkembangan secara horizontal, yang terdiri dari: 1. Lapisan tanah atas atau top soil 2. Lapisan tanah bawah atau sub soil 3. Lapisan solum tanah 2.4 Faktor yang Memengaruhi Perkembangan Tanah Lima faktor utama yang memengaruhi dalam perkembangan tanah secara umum yaitu: iklim, organisme, bahan induk batuan, topografi dan waktu. Iklim dan organisme sendiri merupakan faktor aktif sedangkan bahan induk batuan, topografi dan tanah merupakan faktor pasif dalam proses pembentukan tanah. Penjelasan faktor-faktor tersebut sebagai berikut: 1. Iklim Iklim merupakan faktor utama yang memengaruhi perkembangan tanah, dalam iklim tersebut terdapat suhu dan curah hujan yang dapat memengaruhi dalam intensitas reaksi kimia dan fisik pada tanah, senyawa tersebut menimbulkan terjadinya proses dalam pelapukan yang nantinya dapat menentukan karakteristik pada jenis tanah. Kecepatan proses pelapukan batuan fisik akan dipengaruhi oleh 20 Ilmu Tanah faktor suhu, karena bila suhu semakin tinggi maka proses pelapukan batuan tersebut akan semakin cepat terjadi, tapi berbeda terbalik bila suhu semakin rendah maka memperlambat prose pelapukan. Sedangkan curah hujan yang tinggi akan memengaruhi terhadap pH tanah menjadi asam, bila pH tanah semakin meningkat maka menyebabkan korosi tanah secara kimia. 2. Organisme Organisme merupakan faktor kedua yang memengaruhi kerkembangan tanah. Mikroba tanah dan vegetasi termasuk jenis organisme yang keduanya berpengaruh terhadap proses pelapukan, pembentukan humus dan sifat fisik tanah. Mikroba tanah dan vegetasi yang dimaksud yaitu: a. Proses pelapukan yang meliputi proses kimiawi. b. Pembentukan humus Reaksi kimia maupun aktivitas dari tumbuhan merupakan proses terbentuknya humus oleh organisme, contoh gugurnya daun dan ranting tumbuhan yang jatuh ke atas tanah. c. Pembentukan sifat tanah pada pembentukan sifat tanah secara tidak langsung akan memengaruhi jenis vegetasi yang hidup. d. Pembentukan sifak fisik tanah, contoh jenis pada tanaman hutan, kondisi tanah dilingkungan tersebut akan memiliki tingkat keasaman yang lebih tinggi. 3. Bahan Induk Batuan Bahan induk yang terdiri dari batuan hasil sedimen, batuan metamorf, batuan beku dan batuan vulkanik, batuan tersebut mempunyai karakteristik tanah yang berbeda. Sedangkan untuk bahan induk yang mempunyai kadar Ca tinggi, membentuk tanah dengan k ion Ca tinggi, itu berfungsi agar terhindar dari pencucian asam silikat yang membentuk tanah sehingga menjadi berwarna kelabu, sedangkan pada bahan induk mengadung kandungan kapur yang rendah membentuk warna tanah menjadi merah. Bab 2 Sejarah Perkembangan dan Peranan Tanah sebagai Media Pertumbuhan 21 2.5 Peranan Tanah Sebagai Media Pertumbuhan Peranan tanah pada media pertumbuhan sebagai media tanam, yang dapat menyediakan faktor - faktor utama yang diperlukan oleh tanaman untuk pertumbuhannya, seperti unsur hara, air, udara dan suhu tanah. Semua faktor tersebut agar berfungsi baik gunu pertumbuhan tanaman dan kelanjutanya maka harus seimbang sesuai dengan fungsinya. Unsur hara tanah yang dibutuhkan oleh tanaman dibagi menjadi dua, yaitu unsur hara makro dan unsur hara mikro. Unsur hara makro meliputi N, P, K, Ca, Mg, dan S, komponen tersebut dibutuhkan oleh tanaman dalam jumlah banyak, sedangkan unsur unsur hara mikro meliputi Fe, Mn, B, Mo, Cum Zn, dan Cl, komponen tersebut dibutuhkan oleh tanaman dalam jumlah yang sedikit. Selain itu tanah juga mengandung air tergantung dari struktur tanahnya yang sesuai dengan kebutuhan tanaman, daya simpan air pada jenis tanah akan berbeda - beda. Tanah juga memiliki pH atau derajat keasaman, faktor ketersediaan air akan berpengaruh pada tingkat keasaman tanah. pH tanah pada tempat basah berkisar 5 - 7 dan pada tempat yang kering berkisar pH 7 9. Hal tersebut akan berpengaruh pada pemilihan jenis tanaman. Hal penting lain dalam peranan tanah sebagai media pertumbuhan yaitu kandungan udara, keberadaan udara pada tanah akan memengaruhi kerapatan dan kepadatan struktur. Perkembangan akar pada proses pernafasan udara oleh akar menjadi tolak ukur terhadap baik buruknya aerasi udara pada struktur tanah. Adapun peran tanah pada tanaman sebagai media tumbuh antara lain: 1. Media Tumbuh: Merupakan komponen utama dalam budidaya tanaman yang biasa digunakan sebagai media tanam bagi tanaman, dalam menentukan media tanam itu sendiri harus tepat serta disesuaikan dengan standar kebutuhan bagi tanaman, yang dibedakan menjadi 2 bahan tanam yaitu bahan organik (berasal dari komponen oraganisme hidup) yang telah mengalami proses dekomposisi yang dilakukan oleh mikroorganisme dan bahan anorganik merupakan bahan dengan kandungan unsur mineral yang tinggi berasal dari proses pelapukan batuan induk dibumi. 22 Ilmu Tanah 2. Fungsi Tanah bagi media tanam, Menurut karten et al., 1997. menyatakan a). fungsi tanah yang pertama guna mendukung aktivitas biologi, keanekaragaman hayati dan produktivitasnya. b). mengatur tata air, c). sebagai saringan, buffer, degradator, deteksifikator senyawa anorganik dan organik, d). menyimpan dan mendaun ulang hara dan unsur lain di dalam biosfer dan e). mendukung bangunan dan melindungi kekayaan arkeologi. Faktor tanah sebagai faktor produksi Tanaman antara lain sebagai tempat tumbuh dan berkembangnya perakaran tanaman, penyedia kebutuhan primer tanaman (air, udara dan unsur-unsur hara) dan sebagai penyedia kebutuhan sekunder tanaman seperti zat pemacu tunbuh, antibiotik dan toksin anti hama serta enzim yang dapat meningkatkan kesedian hara bagi tanaman 3. Profil dan Komponen Tanah Profil tanah merupakan irisan secara vertikal tanah pada lapisan atas hingga batuan induk tanah, memiliki horison - horison sebagai berikut O-A-E-B-C-R. solum tanah terdiri dari O-A-E-B, atau A-B tergantung pada profil tanahnya. Sedangkan lapisan tanah atas meliputi O-A san bawah E-B. komponen tanah sendiri tersusun dari 4 bahan utama yaitu bahan padatan berupa bahan mineral sebesar 45%, bahan padatan berupa bahan organik 5%, air 20% dan komponen udara 20-50%. Gambar 2.2: Profil Tanah Bab 2 Sejarah Perkembangan dan Peranan Tanah sebagai Media Pertumbuhan 23 Keterangan Gambar: • O: Serasah (o), bahan organik tanah (BOT), hasil dekomposisi serasah (Oa) • A : Horison mineral ber BOT tinggi berwarna agak gelap • E : Horison mineral yang telah tereluviasi • B : Horison illuvial bahan - bahan yang tercuci • C : Lapisan bahan penyusunnya masih sama dengan baan induk (R) • R/D: Bahan induk tanah 4. Sifat-sifat Tanah Sifat tanah yang berpengaruh terhadap produktivitasnya yaitu sifat fisik (solum, tekstur, struktur, drainase, pori-pori tanh), sifat kimia (kadar unsur hara tanah, reaksi tanah pH, KTK, kejenuhan basah) dan sifat biologi (flora dan fauna tanah khususnya mikroorganisme penting). 5. Dasar Hubungan Tanah-Tanaman Sebagai media tumbuh dan penyedia unsur hara bagi tanaman pasokan nutrisi yang cukup harus dipertahankan guna menjaga stabilitas produksi yang tnggi dan hasil mutu yag diinginkan. Nutrisi yang tersedia pada tanaman dikendalikan oleh interaksi antara sift fisik, kimia dan biologi tanah. 6. Kesuburan Tanah Kemampuan tanah dalam menghasilkan produk tanaman yang diinginkan, pada lingkungan tempat tanah, produk tanaman berupa buah, biji, daun, bunga, umbi, getah, eksudt, akar, trubus, batang, biomassa, naungan atau penampilan (Nasih, 2010.). Tingkat kesuburan tanah akan berbeda - beda tergantung faktor pembentukan tanahnya seperti bahan induk, iklim, relief, organisme dan waktu. Kesuburan tanah tidak terlepas dari keseimbangan sifat fisik, kimia dan biologi, karena ketiga unsur tersebut saling berkaitan dan sangat menentukan terhadap tingkat kesuburan tanah. 24 Ilmu Tanah 7. Pupuk dan Teknologi Pemupukan Pupuk merupakan bahan penting yang berguna daam meningkatkan pertumbuhan dan hasil pada tanaman, karena mengandung satu atau lebih unsur hara bagi tanaman yang berupa mineral atau pun organik, pupuk sendiri dibedakan menjadi 2 macam yaitu pupuk organik dan anorganik. Teknologi pemupukan menurut pengertiannya guna memberikan bahan penyedia hara bagi tanaman, karena tujuan utama dalam pemupukan yaitu untuk menjamin ketersediaan hara yang optimal guna mendukung pertumbuhan bagi tanaman sehingga nantinya dapat diperoleh peningkatan hasil pnen yang maksimal. Bab 3 Profil Tanah dan Bahan Penyusun Tanah 3.1 Pendahuluan Tanah adalah suatu benda alam yang terdapat dipermukaan kulit bumi, yang tersusun dari bahan-bahan mineral sebagai hasil pelapukan batuan, dan bahanbahan organik. Bahan organik merupakan hasil pelapukan sisa-sisa tumbuhan dan hewan. Tanah merupakan medium atau tempat tumbuhnya tanaman dengan sifat-sifat tertentu, yang terjadi akibat dari pengaruh kombinasi faktorfaktor iklim, bahan induk, jasad hidup, bentuk wilayah dan lamanya waktu pembentukan. Setiap tubuh tanah menempati suatu bagian bentanglahan (lanscape) dan menjadi salah satu tampakan alamiah (natural feature) bentanglahan bersama dengan sungai, rawa, gunung, hutan, dan ssebagainya. Ada lima faktor pokok yang memengaruhi pembentukan tanah dan menentukan rona bentangtanah, yaitu bahan induk, iklim, organisme hidup, timbulan, dan waktu. Dengan peningkatan intensitas penggunaan tanah, khusus dalam bidang pertanian, manusia dapat dimasukkan sebagai faktor pembentuk tanah. Dengan tindakannya mengolah tanah, mengirigasi, memupuk, mengubah bentuk muka tanah (meratakan, menteras) dan mereklamasi, manusia dapat mengubah atau 26 Ilmu Tanah mengganti proses tanah yang semula dikendalikan oleh faktor-faktor alam (Notohadiprawiro, 1998). Faktor pembentuk tanah ialah keadaan atau kakas (force) lingkungan yang berdaya menggerakkan proses pembentukan tanah atau memungkinkan proses pembentukan tanah berjalan. Proses pembentukan tanah berlangsung dengan berbagai reaksi fisik, kimia dan biologi. Reaksi menghasilkan sifat-sifat tanah dan karena memiliki sifat maka tanah dapat menjalankan fungsi-fungsi tertentu. Proses pembentukan tanah berlangsung dengan tiga tahapan: (1) mengubah bahan mentah menjadi bahan induk tanah, (2) mengubah bahan induk tanah menjadi bahan penyusun tanah, dan (3) menata bahan penyusun tanah menjadi tubuh tanah. (Notohadiprawiro, 2006) Tanah yang terbentuk dari lapukan batuan dan lapukan hewan dan tumbuhan menjadikan tanah memiliki komposisi utama yakni, mineral, bahan organik dan udara. Mineral tanah yang terdiri dari fraksi pasir, debu, dan liat menjadikan tanah memiliki sifat yang berbeda-beda. Komposisi dari masingmasing fraksi mengakibatkan tanah berbeda dari suatu tempat dengan tempat lain. Bahan organik yang berasal dari lapukan hewan dan tumbuhan menempati tanah bagian atas. Lapisan tanah paling atas (top soil) mengandung bahan organik lebih tinggi dibandingkan dengan lapisan tanah bawah (sub soil). Semakin dalam tanah makan kandungan abahan organiknya semakin rendah. 3.2 Profil Tanah Profil tanah merupakan penampang vertikal tanah yang terdiri atas horizonhorizon atau lapisan-lapisan tanah, yang dibedakan atas solum (horizon A dan B), bahan induk (horizon C) dan batuan induk (R, singkatan dari rock). Pada tanah-tanah yang ditumbuhi vegetasi lebat (misalnya hutan, padang rumput dan lain-lain) di atas horizon A seringkali dijumpai horizon O. Solum tanah (horison A dan B). adalah bagian profil tanah yang terbentuk akibat proses pembentukan tanah (proses pedogenik) (Rayes, 2006). Beberapa hal yang perlu diperhatikan sebelum melakukan pengamatan/deskripsi profil tanah adalah sebagai berikut (Hakim et al., 1986): 1. Bidang (sisi) profil tanah yang akan diamati harus bersih dan tidak ternaungi. Bab 3 Profil Tanah dan Bahan Penyusun Tanah 27 2. Hindari melakukan pengamatan (terutama warna tanah) pada waktu hujan, atau pada waktu sinar matahari kurang terang (pagi atau sore hari). 3. Jika keadaan tanah sangat kering, sebaiknya bidang yang akan diamati disemprot dengan air agar lembab. 4. Jika air tanahnya dangkal, maka air dalam profil tanah harus dikuras agar tidak mengganggu pengamatan. Profil tanah adalah lapisan-lapisan tanah yang merupakan bidang tegak dari suatu sisi pedon yang mencirikan setiap lapisan-lapisan tanah. Setiap lapisan tanah memiliki karakteristik yang berbeda-beda. Perbedaan ini dapat terjadi akibat dari proses pembentukan tanah tersebut. Perbedaan karakteristik ini dapat terjadi karena komposisi fraksi tanah, perbedaan komposisi kimia tanah. Profil tanah atau penampang tanah adalah bidang tegak dari suatu sisi pedon yang mencirikan suatu lapisan-lapisan tanah, atau disebut Horizon Tanah. Setiap horizon tanah memperlihatkan perbedaan, baik menurut komposisi kimia maupun fisiknya. Kebanyakan horizon dapat dibedakan dari dasar warnanya. Perbedaan horizon tanah terbentuk karena dua faktor yaitu pengendapan yang berulang-ulang oleh genangan air atau pencucian tanah (leached) dan karena proses pembentukan tanah. Proses pembentukan horizonhorizon tersebut akan menghasilkan benda alam baru yang disebut tanah. Adapun yang dimaksud solum adalah kedalaman efektif tanah yang masih dapat dijangkau oleh akar tanaman. Horizon-horizon yang menyusun profil tanah berturut-turut dari atas ke bawah adalah horizon O, A, B, C, dan D atau R (Bed Rock) (Herlinda and Irsan, 2015). 3.2.1 Profil dan Solum Tanah Solum terdiri dari lapisan permukaan dan subsoil yang mengalami proses pembentukan tanah yang sama. Bagian dasar dari solum adalah bahan induk yang, umumnya, belum lapuk. Solum dan tanah tidaklah sama. Horison yang dipengaruhi pembentukan tanah tersusun dari satu hingga banyak lapisan. Lapisan permukaan setebal 10 cm dan melapisi batuan dasar secara langsung, bisa jadi, berperan sebagai solum. Tanah yang hanya tersusun atas alluvium yang baru diterima atau sedimen halus yang baru terekspos tak memiliki solum. Dalam penggolongan horison tanah, solum terdiri dari horison A, E, B 28 Ilmu Tanah dan horison transisi di antara horison-horison tersebut, serta beberapa bagian dari horison O. Batas bawah solum harus berhubungan dengan kedalaman akar yang diharapkan dari tumbuhan menahun, dengan asumsi: kondisi kelembaban tanah dan kimia tanah tidak membatasi. Pada beberapa tanah, batas bawah solum hanya dapat ditentukan secara acak dan harus didefinisikan berdasarkan hubungannya terhadap tanah tertentu tersebut. Contohnya, horison dengan karbon terakumulasi dapat tervisualisasi dengan jelas sebagai bagian dari solum pada tanah-tanah dengan lingkungan kering atau semi-kering. Solum tanah digunakan untuk menetapkan tingkat bahaya erosi (TBE) berdasarkan kalsifikasi bahaya erosi yang terjadi. Tingkat bahaya erosi diklasifikasikan berdasarkan solum tanah. Semakin tipis solum tanah maka tingkat bahaya erosi semakin berat walaupun laju eorsinya sama dengan yang terjadi pada solum tanah yang lebih besar. (Natalia et al., 2022) Profil tanah adalah penampang melintang (vertikal) tanah yang terdiri atas lapisan tanah (solum) dan lapisan bahan induk. Solum tanah adalah bagian dari profil tanah yang terbentuk sebagai akibat proses pembentukan tanah. Penampang vertikal dari tanah menunjukkan susunan horizon yang disebut profil tanah. Horizon-horizon yang menyusun profil tanah dari atas ke bawah adalah horizon O, A, B, C, dan D atau R (bed rock). Adapun horizon yang menyusun solum tanah hanya terdiri atas horizon A dan B. (Utomo, 2016) Secara umum, lapisan-lapisan tanah tersusun dari beberapa lapisan sebagai berikut (Hanafiah, 2005): 1. Horizon O: Horizon ini dapat ditemukan pada tanah-tanah hutan yang masih alami. Lapisan ini merupakan lapisan organik yang berada di atas tanah mineral. 2. Lapisan Tanah Atas atau Horizon A: Lapisan ini merupakan lapisan tanah paling atas. Pada umumnya berupa tanah organik karena berupa tanah muda sehingga masih terpengaruh oleh kondisi di atas permukaan tanah. Lapisan ini ditandai dengan adanya zona perakaran dan kegiatan jasad hidup tanah. 3. Lapisan Tanah Bawah atau Horizon B, Lapisan ini merupakan zona pengendapan partikel tanah yang tercuci dari horizon A. Pada lapisan Bab 3 Profil Tanah dan Bahan Penyusun Tanah 29 ini terdapat bahan organik namun tidak sebanyak seperti pada lapisan tanah atas atau horizon A. 4. Regolith atau Horizon C, Pada lapisan ini sudah mulai terbentuk namun masih ada ciri-ciri struktur batuan induk. 5. Horizon D dan R (Bed rock), Pada horizon D dan R tersusun atas batuan keras yang tidak terlapukan. Batuan ini dinamakan sebagai batuan induk atau dasar.Susunan lapisan-lapisan tanah bisa berbeda antara tempat yang satu dengan tempat yang lain. Ini terjadi karena adanya atau tergantung dari faktor-faktor penyebab terbentuknya tanah di suatu daerah. Profil tanah dapat dilihat pada gambar 3.1 berikut. Gambar 3.1: Profil Tanah (Khumairah, 2021) 3.2.2 Pedon dan Polipedon Pedon adalah suatu area terkecil dari tanah yang harus kita deskripsi dan lakukan pengambilan contoh tanahnya sebagai pewakil dari satuan tanah yang ada, yang keadaan susunan Horizon dan perbedaan sifat-sifatnya akan tercermin dari contoh tanahnya. Pedon dapat disamakan seperti suatu sel dari kristal, berbentuk tiga dimensi. Perbedaan-perbedaan ini bisa dalam hal ketebalannya atau susunannya, mungkin juga terjadi secara terputus-putus. Suatu pedon meliputi area berkisar antara 1 sampai 10 m tergantung dari variabilitas tanahnya. Kumpulan dari pedon-pedon disebut polipedon. Luas polipedon minimum 2 m , sedangkan luas maksimumnya tidak terbatas. Deskripsi pedon biasanya didasarkan pada pengamatan suatu profil tanah sehingga sifat-sifat suatu pedon diproyeksikan/diperhitungkan dari sifat-sifat suatu profil tanah. Lebar dari suatu profil tanah dapat berkisar dari beberapa 2 2 30 Ilmu Tanah desimeter hingga beberapa meter, setidak-tidaknya harus cukup lebar untuk mencakup satuan struktur tanah yang paling besar (Radnawati, Fitri and Makhmud, no date). Polipedon Polipedon merupakan kumpulan dari suatu kelompok pedon yang bertetangga (contigous) yang sifat-sifat dan susunan horizonnya sama. Suatu polipedon dibatasi oleh polipedon yang lain yang memiliki perbedaan sifat yang cukup nyata. Perbedaan sifat yang dimaksud dalam hal ini meliputi susunan horizon, sifat masing-masing horizon seperti warna, tekstur, struktur, konsistensi, mineralogi dan lain-lain (Hanafiah, 2005) Batasan polipedon hampir sama dengan batasan seri tanah (kategori paling rendah dalam taksonomi tanah USDA), hanya saja bahwa seri tanah mempunyai selang sifat (range in charactristic) yang lebih lebar daripada polipedon. Dalam hal ini seri tanah dapat hanya terdiri atas satu polipedon, atau bisa lebih dari satu polipedon. Dengan perkataan lain, polipedon merupakan suatu satuan dari klasifikasi dalam traksonomi tanah, suatu tubuh tanah yang homogen pada tingkat seri dan cukup luas untuk menggambarkan semua karakteristik tanah yang dipertimbangkan dalam deskripsi dan klasifikasi tanah (Hakim et al., 1986). Suatu tanah yang diklasifikasikan mempunyai tanah di sebelahnya (pedon) yang tergabung membentuk suatu poligon besar yang mempunyai batasan seperti suatu pulau, yaitu dengan kumpulan pedon lain yang sifat-sifatnya berbeda. Kumpulan pedon yang sama dan membentuk suatu pulau ini disebut sebagai polipedon. Polipedon dibatasi oleh polipedon lain, dengan batas sifatsifat polipedon yang cukup nyata. Perbedaan-perbedaan ini bisa menyangkut keadaan dari Horizon-Horizon apabila ada. Apabila Horizonnya tidak ada, perbedaannya adalah terletak pada keadaan tanahnya. Keadaan Horizon atau tanah adalah menyangkut komposisinya, termasuk mineralogi, struktur, konsistensi, tekstur dari Horizon, dan juga rejim kelembapannya. Apabila warna sebagai penentu, maka warna juga perlu disebutkan. Keadaan dari Horizon-Horizon yang dimaksud adalah keadaan batas Horizon, ketebalannya, dan perbedaan antara Horizon-Horizon atau subHorizon. Oleh karena itu batasan dari polipedon ini secara konsepsional awal, sama dengan batasan dari seri tanah, yaitu yang merupakan kategori terendah dari sistem klasifikasi taksonomi tanah. Dengan demikian, maka setiap polipedon dapat diklasifikasikan ke dalam seri tanah, hanya saja bahwa seri tanah mempunyai selang sifat yang lebih lebar daripada polipedon. Polipedon mempunyai luasan minimum >1 m dan maksimumnya tidak terbatas. 5 Bab 3 Profil Tanah dan Bahan Penyusun Tanah 31 Polipedon-polipedon itu keberadaanya di alam dicirikan secara alamiah dari perbedaan-perbedaan sifat-sifat permukaan tanah tersebut. Batasan poligonpoligon yang dibuat oleh polipedon-polipedon tersebut dapat dilakukan dengan mendelineasi (menarik garis) dari perbedaan-perbedaan secara geografis. Batas inilah yang dalam peta disebut satuan peta. Polipedon merupakan kumpulan dari suatu kelompok pedon yang bertetangga (contigous) yang sifat-sifat dan susunan horizonnya sama.Suatu polipedon dibatasi oleh polipedon yang lain yang memiliki perbedaan sifat yang cukup nyata. Perbedaan sifat yang dimaksud dalam hal ini meliputi susunan horizon, sifat masing-masing horizon seperti warna, tekstur, struktur, konsistensi, mineralogi dan lain-lain. Polipedon dapat disamakan dengan ’tanah individu’ atau ’tubuh tanah tunggal’. Batasan polipedon hampir sama dengan batasan seri tanah (kategori paling rendah dalam taksonomi tanah USDA), hanya saja bahwa seri tanah mempunyai selang sifat (range in charactristic) yang lebih lebar daripada polipedon. Dalam hal ini seri tanah dapat hanya terdiri atas satu polipedon, atau bisa lebih dari satu polipedon. Dengan perkataan lain, polipedon merupakan suatu satuan dari klasifikasi dalam traksonomi tanah, suatu tubuh tanah yang homogen pada tingkat seri dan cukup luas untuk menggambarkan semua karakteristik tanah yang dipertimbangkan dalam deskripsi dan klasifikasi tanah. Luas minimal dari suatu polipedon adalah 2 m (dua pedon) sedangkan luas maksimalnya adalah tidak terbatas. 2 3.3 Bahan Penyusun Tanah Bahan penyusun tanah tersusun atas empat komponen, yaitu bahan padat mineral, bahan padat organik, air, dan udara. Bahan padat mineral terdiri atas bibir batuan dan mineral primer, lapukan batuan dan mineral, serta mineral sekunder. Bahan padat organik terdiri atas sisa dan rombakan jasad, terutama tumbuhan, zat humik, dan jasad hidup penghuni tanah, termasuk akar tumbuhan hidup. Air mengandung berbagai zat terlarut sehingga disebut juga larutan tanah. Secara umum bahan padatan menyusun sekitar 50% bahan tanah, dan 50% lagi berupa cairan dan gas. Bahan padatan terbagi menjadi sekitar 45% bahan mineral dan 5% bahan organik. Bahan cairan (air) dan gas (udara) secara bersamasama dan bergantian mengisi pori-pori tanah, masing- 32 Ilmu Tanah masing dengan kisaran 20- 30% . (Zamrodah, 2016). Komposisi penyusun tanah digambarkan pada gambar3.2 berikut. Gambar 3.2: Bahan Penyusun Tanah (Khumairah, 2021) 3.3.1 Bahan Mineral Tanah Bahan mineral merupakan komponen penyusun tanah dengan persentase tertinggi, yakni 45%. Mineral terbentuk dari proses pelapukan batuan yang berlangsung dalam jangka waktu sangat lama. Batuan yang melapuk pada proses pembentukan tanah akan memengaruhi jenis tanah yang dihasilkan. Jenis batuan yang dapat melapuk dan berubah menjadi tanah, yaitu batuan beku, batuan sedimen, dan batuan malihan. Setiap jenis batuan ini akan membentuk tanah yang berbeda-beda, baik karakteristiknya maupun kesuburannya. Mineral di dalam tanah berasal dari pelapukan fisik dan kimia dari batuan yang merupakan bahan induk tanah. Proses pembentukan mineral tanah berasal dari rekristalisasi dari senyawa-senyawa hasil pelapukan lainnya atau pelapukan dari mineral primer dan sekunder yang ada (Hardjowigeno, 2007). Proses pembentukan tanah memengaruhi stabilitas tanah, terutama pada daerah berlereng yang saat ini sangat erat kaitannya dengan kejadian tanah longsor. Jenis tanah sangat erat kaitannya dengan kandungan mineral tanah di dalamnya. Mineral tanah sangat memengaruhi proses infiltrasi dan perkolasi air tanah. Infiltrasi dan perkolasi air akan lambat jika kadar mineral liat tanah meningkat dan menjadi lebih cepat jika kadar mineral resisten tanah lebih banyak. Oleh sebab itu sangat penting untuk mengetahui kandungan mineral tanah sebagai indikator dalam menilai stabilitas tanah pada daerah berlereng. Menurut Majid (2010), mineral tanah terdiri dari mineral mudah lapuk, seperti; piroksen, biotit, dan plagioklas, mineral resisten, seperti kuarsa, dan orthoklas, Bab 3 Profil Tanah dan Bahan Penyusun Tanah 33 sedangkan mineral sekunder didominasi oleh mineral liat dan mineral oksida (Gambar 1). Pembentukan konkresi dan nodul sebagai hasil pelapukan intesif dijumpai dengan persentase yang kecil, yang menunjukkan bahwa proses pembentukan tanah masih tergolong tahap intermediat (sedang). 3.3.2 Bahan Cairan Tanah (Larutan Tanah) Bahan cairan yang dimaksud di sini disebut sebagai larutan tanah, yaitu air yang terdapat dalam tanah bersama bahan-bahan yang terlarut di dalamnya. Dalam larutan tanah, terkandung bahan-bahan terlarut berupa kation, anion ataupun molekul, termasuk di dalamnya unsur-unsur hara. Sumber utama air tanah adalah air hujan atau air irigasi yang ditahan oleh partikel tanah secara adhesi dan kohesi. Air juga dapat tertahan di dalam tanah karena adanya lapisan yang tidak dapat ditembus (lapisan kedap) air pada lapisan bawah, atau karena drainase tanah yang buruk. Air pada lapisan bawah dapat menjadi air tanah karena gaya kapiler. Kandungan air dalam tanah disebut sebagai kadar air tanah. Tingginya kadar air dalam tanah dipengaruhi oleh tekstur, bahan organik, jenis vegetasi penutup tanah, dan tinggi muka air tanah. Selain ditahan oleh partikel tanah, larutan tanah juga mengisi ruang pori mikro tanah, yaitu ruang pori yang berada di dalam uni-unit struktur tanah. Air adalah zat yang paling penting dalam kehidupan setelah udara. Sekitar tiga per empat bagian dari tubuh kita terdiri dari air dan tidak seorangpun dapat bertahan hidup lebih dari 4 – 5 hari tanpa minum air. Selain itu, air juga dipergunakan untuk memasak, mencuci, mandi, dan membersihkan kotoran yang ada di sekitar rumah. Air juga digunakan untuk keperluan industri, pertanian, pemadam kebakaran, tempat rekreasi, transportasi, dan lain-lain. Air dapat berwujud padatan (es), cairan (air) dan gas (uas air). Air merupakan satusatunya zat yang secara alami terdapat di permukaan bumi dalam ketiga wujudnya tersebut. Air adalah substansi kimia dengan rumus H2O, satu atom oksigen. Air bersifat tidak berwarna, tidak berasa dan tidak berbau pada kondisi standar. Air merupakan bagian dari kehidupan kita, di antaranya dimanfaatkan untuk berbagai keperluan rumah tangga, menjaga kesehatan, dan untuk kelangsungan hidup. Meskipun sumber daya air secara geofisik dikatakan melimpah, hanya sebagian kecil saja yang bisa dimanfaatkan secara langsung. Seiring bertambahnya penduduk dan eskalasi semakin kritisnya suplai air, sementara permintaan terus meningkat. Karena air merupakan salah satu kebutuhan vital manusia, sehingga ketersediaan dan keberadaan sumber air mestinya dapat dijaga dan terhindar dari pencemaran (Astuti., 2015). 34 Ilmu Tanah Pergerakan air dalam tanah di lahan kering sangat penting perannya dalam pergerakan hara (nutrient transport) dan dapat digunakan untuk estimasi ketersediaan air dan udara bagi tanaman. Ketersediaan air bagi tanaman di lahan kering sampai saat ini masih menjadi masalah, terutama akhir-akhir ini berkaitan dengan dampak perubahan iklim global yang berpengaruh terhadap siklus hidrologi. Hujan yang merupakan sumber air utama pada lahan kering, datangnya tidak selalu sinkron dengan kebutuhan air bagi tanaman, sehingga produksi tanaman tidak dapat mencapai optimum. Pada saat hujan besar, sebagian besar air dapat hilang melalui aliran permukaan atau terperkolasi ke zone di bawah perakaran, sehingga tidak tersedia bagi tanaman. Pada hari-hari tanpa hujan tanaman dapat kekurangan air. Penelitian dalam upaya peningkatan ketersediaan air bagi tanaman lahan kering telah banyak dilakukan melalui perbaikan struktur tanah, pengaturan pola tanam, maupun efisiensi irigasi. Namun usaha-usaha tersebut jarang dilakukan oleh petani. Pada umumnya petani mengelola lahannya sesuai jenis tanaman yang diusahakan, dan mengikuti pola tanam yang mudah dan murah. Untuk memaksimalkan ketersediaan air bagi tanaman diperlukan data tentang jumlah, intensitas, dan distribusi hujan, besarnya peresapan air (infiltrasi), kemampuan maksimum tanah meretensi air, jumlah air yang hilang dari zone perakaran, kebutuhan air tanaman, dan dinamika kelembaban tanah. Sampai saat ini belum ada penelitian tentang kaitan antara sifat-sifat hujan dengan pergerakan air maupun dinamika kadar air dalam tanah. Dinamika kadar air dalam tanah lahan kering sangat ditentukan oleh pergerakan air, maupun laju perubahan kadar air dalam tanah. Pergerakan air maupun laju perubahan kadar air dalam tanah sangat ditentukan oleh karakteristik pori tanah yang menyusun struktur tanah, seperti distribusi pori, kontinuitas pori, dan tortuositas pori. Akibat berbagai pengelolaan tanah yang telah dilakukan oleh petani, tanah lahan kering memiliki struktur tanah yang sangat bervariasi, sehingga berpengaruh pada karakteristik porinya. Khumairah (2021), menyatakan bahwa perbedaan struktur tanah akibat berbagai pengelolaan, dapat memengaruhi kemampuan tanah meretensi air maupun pergerakan air baik jenuh maupun tak jenuh dalam tanah. Laju pergerakan air dapat memengaruhi distribusi air dan kelarutan hara dalam tanah, sehingga hara terdistribusi secara merata pada zone perakaran. Pergerakan dan distribusi air yang ada dalam tanah juga sangat tergantung pada sifat-sifat hujan yang jatuh. Bab 3 Profil Tanah dan Bahan Penyusun Tanah 35 Kebutuhan air di lahan kering diperlukan informasi tentang keterkaitan antara curah hujan dengan pergerakan air dan dinamikanya pada tanah yang memiliki karakteristik pori berbeda akibat perbedaan pengelolaan tanah. Informasi ini berguna dalam pengelolaan tanah pada lahan kering, terutama dalam kaitannya dengan konservasi air dan ketersediaannya bagi tanaman. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji: 1). Pergerakan air pada tanah dengan karakteristik pori berbeda akibat pengelolaan, 2). Karakteristik pori yang paling memengaruhi pergerakan air dan dinamika kadar air, serta 3). Ketersediaan air pada lahan kering dengan karakteristik pori berbeda akibat pengelolaan tanah. (Wahjunie, E.D., Haridjaja, O., Soedodo and Sudarsono, 2008) 3.3.3 Bahan Gas Tanah (Udara Tanah) Pada umumnya selain air, yang juga mengisi pori tanah adalah bahan gas. Bahan gas menempati ruang pori makro (pori > 10 μm), yaitu ruang yang ada di antara unit-unit struktur tanah. Susunan gas yang terdapat dalam udara tanah ditentukan oleh hubungan antara tanah-air-tanaman. Gas utama penyusun udara tanah sama dengan gas-gas penyusun udara atmosfir, yaitu COâ‚‚, Oâ‚‚ dan gas-gas nitrogen. Namun demikian dikarenakan adanya proses respirasi akar dan mikroba tanah, serta dekomposisi bahan organik kandungan COâ‚‚ udara tanah lebih tinggi dari kandungan COâ‚‚ atmosfir; sebaliknya kandungan Oâ‚‚ udara tanah lebih rendah dari kandungan Oâ‚‚ atmosfir. Pada tanah yang tergenang atau dalam kondisi air berlebih, kandungan Oâ‚‚ bahkan dapat lebih rendah lagi. Pada kondisi anaerob (kekurangan oksigen), udara tanah dapat mengandung gas CHâ‚„ dan Hâ‚‚S. Adapun kandungan gas-gas nitrogen pada keduanya relatif sama. Selain itu udara tanah memiliki kandungan uap air lebih tinggi daripada di atmosfir (kelembaban nisbi dapat mencapai 100%). Bahan gas dalam tanah selain berasal dari difusi gas atmosfir juga berasal dari aktivitas akar maupun organisma tanah (Anwar, et al., 2014 3.3.4 Bahan Organik Tanah Istilah bahan organik tanah digunakan untuk menyatakan materi organik yang ada di dalam tanah, tetapi tidak termasuk arang (charcoal), jaringan tanaman dan binatang yang tidak melapuk serta biomassa tanah yang hidup. Bahan organik dapat didefinisikan sebagai semua bahan yang berasal dari jaringan tanaman dan hewan baik yang masih hidup maupun yang telah mati. Dan merupakan bahan yang kompleks dan dinamis, berasal dari sisa tanaman dan 36 Ilmu Tanah hewan di dalam tanah dan mengalami perombakan secara terus menerus. (Saidy, 2018) Bahan organik tanah dapat dikelompokkan menjadi dua komponen, yaitu komponen yang mati (dead organic matter) dan komponen yang hidup (living organic matter). Komponen hidup bahan organik dapat terdiri dari akar tanaman, binatang di dalam tanah (meso dan micro fauna) dan mikroorganisme biomassa (microbial biomass), dan komponen mati terdiri dari residu organik yang terdekomposisi secara biologi dan kimia. Komponen mati bahan organik juga dapat dibedakan menjadi materi yang tidak berubah/ciri morfologi material aslinya masih terlihat dan produk atau material yang sudah mengalami transformasi Tabel 3.1: Definisi bahan organik tanah dan komponen bahan organik tanah (Saidy, 2018) Komponen Definisi Bahan organik Semua bahan organik yang telah mengalami perombakan tanah baik secara alami atau thermally di dalam dan di permukaan tanah, baik yang masih hidup atau yang mati tetapi tidak termasuk bagian tanaman di atas permukaan tanah yang masih hidup. Komponen Hidup Biomassa mikroorganism e Bahan organik yang berassosiasi di mikroorgansime tanah yang hidup Biomassa fauna Bahan organik yang berassosiasi di dalam fauna tanah yang hidup Komponen Mati Bahan organik partikulat dalam sel Bab 3 Profil Tanah dan Bahan Penyusun Tanah Serasah 37 Residu tanaman di permukaan tanah Bahan organik Fraksi bahan organik dengan diater > 50 μm (lebih besar makro ukuran fraksi pasir) yang berada di dalam matrik tanah dan umumnya berasal dari hasil pengayakan (sieving) tanah Fraksi ringan Bahan organik yang diisolasi dari tanah mineral dan mengapung di air atau larutan dengan kerapatan 1,5 – 2,0 Mgm-3. Bahan organik Bahan organik yang terlarut dalam larutan tanah yang terlarut meliputi gula, asam amino, asam- asam organik (asam sitrat, malat, dll) Humus Non-humus substansi Struktur organik yang dapat diidentifikasi dan dikelompokkan ke dalam kelas biopolimer yang terdiri dari polisakarida, gula, protein, asam amino, lemak, lilin dan lignin Humus substansi Molekul organik dengan struktur kimia yang tidak dapat dikelompokkan ke dalam kelas biopolymer Komponen Definisi Asam humik Materi organik yang larut dalam larutan alkali tetapi akan mengendap dalam proses asidifikasi ektraks alkali Asam fulvik Materi organik yang larut dalam larutan alkali dan akan tetap terlarut dalam proses asidifikasi ektraks alkali Humin Materi organik yang tidak larut dalam ekstrak larutan alkali Bahan organik Materi organik yang mengalami karbonisasi lanjut seperti lembam arang, bagian tanaman yang terbakar, graphit, dan batubara 38 Ilmu Tanah Biomassa mikroorgansime dapat diartikan sebagai komponen hidup bahan organik yang berada di dalam sel mikroorganisme di dalam tanah (bakteri, fungi, algae dan protoza). Biomassa mikroorganisme menjadi penting karena peranannya dalam siklus unsur hara dan agregasi tanah. Mikroorganisme memainkan peranan penting di tanah melalui dua peranan, yaitu: (1) sebagai agen yang melaksanakan degradasi residu tanaman yang membebaskan unsur hara dan CO , dan (2) sebagai salah satu sumber hara (labile pool of nutrients). Jumlah karbon dalam biomassa mikroorganisme dapat mencapai 2% dari total karbon di dalam tanah (Saidy, 2018), 2 Bab 4 Pembentukan dan Perkembangan Tanah 4.1 Faktor-Faktor Pembentuk Tanah Secara garis besar faktor pembentuk tanah hampir sama dengan faktor pembentuk bentuk lahan. Faktor yang memengaruhi pembentukan tanah yaitu bahan induk (p), iklim (c), topografi (r), vegetasi (v) dan waktu (t). (Jenny 1941) mengemukakan persamaan fungsional sebagai berikut: Gambar 4.1: Faktor-Faktor pembentukan tanah (Hardjowigeno 2015) 40 Ilmu Tanah Kelima faktor pembentuk tanah tidak bekerja sendiri-sendiri, bahan induk harus diolah oleh iklim dan jasad hidup (organisme) tidak dapat dipisahkan dari letak tempatnya di suatu permukaan bumi tertentu. Faktor-faktor pembentukan tanah di kelompokan menjadi dua yaitu: 1. Faktor pasif, meliputi sumber massa pembentuk tanah dan kondisi yang memengaruhi termasuk bahan induk, relief dan waktu. 2. Faktor aktif, meliputi agent yang menyediakan energi yang bekerja diatas massa untuk menyelenggarakan proses-proses pembentukan tanah, termasuk iklim dan jasad hidup. 4.1.1 Iklim Iklim merupakan salah satu faktor yang penting dalam proses pembentukan tanah. Suhu dan curah hujan sangat memengaruhi reaksi kimia dan fisika dalam tanah, setiap suhu naik 10 C maka kecepatan reaksi menjadi lebih cepat. Curah hujan dan suhu tinggi di daerah tropika menyebabkan reaksi kimia berjalan cepat sehigga proses pelapukan dan pencucian berjalan cepat, hal ini menyebabkan banyak tanah di Indonesia yang mengalami pelapukan lanjut, rendah kadar unsur hara dan masam (Hardjowigeno 2015). o Berdasarkan nisbah curah hujan dan evapotranspirasi Walther Penck membagi tanah dunia menjadi dua wilayah yaitu: 1. Daerah Humid (basah) apabila nisbah curah hujan dibandingkan dengan Evapotraspirasi lebih besar dari 0,7. 2. Daerah Arid (kering dengan nilai nisbah kurang dari 0,7. Kompnen Iklim juga memengaruhi tipe mineral, di mana pelapukan yang intensif dapat menghilangkan ikatan Si yang besar dari top soil dan akhirnya fraksi lempung yang mendominir adalah oksida Fe dan Al. Urutan pencucian mineral tanah: CaO, NaO, MgO, K O Tidak tahan pencucian 2 TiO, Si O Medium 2 Fe O , Al O Tahan terhadap pencucian 2 3 2 3 Pembentukan tanah yang perbedaannya ditentukan iklim sedangkan faktor lain tidak berbeda dinamakan climosequence. Bab 4 Pembentukan dan Perkembangan Tanah 41 4.1.2 Organisme Organisme yang memengaruhi pembentukan tanah mikrobia tanah, vegetasi, dan manusia. Pengaruh vegetasi terhadap pembentukan tanah sangat penting. Kandungan unsur-unsur kimia yang terdapat pada tanaman akan memengaruhi sifat-sifat tanah. Jenis tanaman yang memiliki daun berdaun lebar menghasilkan tanah yang mengandung basa-basa yang tinggi dan memiliki siklus unsur hara yang tinggi jika dibandingkan dengan tanaman yang berdaun sempit. organisme dalam tanah memengaruhi proses pelapukan organik, pembentukan humus dari sisa-sisa organisme yang membusuk, dan jenis vegetasi yang memengaruhi sifat-sifat tanah. Hal itu terjadi karena, kandungan unsur-unsur kimia yang terdapat pada tanaman berpengaruh terhadap pembentukan karateristik tanah. Contoh, jenis cemara akan memberi unsur-unsur kimia seperti Ca, Mg, dan K yang relatif rendah, akibatnya tanah di bawah pohon cemara memiliki derajat keasaman yang lebih tinggi. Tanah-tanah yang pembentukannya secara tegas dipengaruhi oleh orang disebut ”Man-madesoil” atau tanah antropogen, sedangkan tanah yang pembentukannya dipengaruhi faktor-faktor pembentuk tanah yang tidak berbeda kecuali jasad hidup disebut biosequence. 4.1.3 Bahan Induk Bahan induk tanah terdiri atas batuan vulkanik, batuan beku, batuan sedimen, dan batuan metamorf. Batuan induk akan hancur menjadi bahan induk. Kemudian batuan tersebut akan mengalami pelapukan, dan menjadi tanah. Tanah yang terdapat di permukaan bumi sebagian besar akan memperlihatkan sifat yang sama dengan bahan induknya. Bahan induk merupakan faktor pembentuk tanah yang mempunyai pengaruh nyata dalam pembentukan tanah, misalnya pada suatu daerah yang beriklim sama dan bentuk wilayah yang sama, maka perbedaan jenis tanah terutama terjadi karena perbedaan dalam jenis bahan induknya, dengan demikian batuan induk merupakan faktor pengubah bebas dalam pembentukan tanah. Susunan kimia dan mineral bahan induk tidak hanya memengaruhi intensitas pelapukan tetapi juga menentukan jenis vegetasi alami yang tumbuh di atasnya (Harjowigeno 2015). 42 Ilmu Tanah Pengaruh bahan induk terhadaP sifat-sifat tanah menurut (Hanafiah 2014), meliputi: 1. Tanah yang terbentuk dari bahan induk asal batuan beku asam seperti quarsit mempunyai tekstur berpasir kasar dengan liat yang didominasi oleh tipe 1:1 kaolinit, memiliki kejenuhan basah yang rendah sehingga tergolong tanah miskin 2. Tanah yang terbentuk dari batuan beku basa dan batuan sedimen umumnya mudah lapuk didominasi oleh tipe 2:1 montmorrilonit, memiliki kejenuhan basah yang tinggi sehingga tergolong tanah subur 3. Tanah yang terbentuk dari rhiolit yang relatif sangat lambat melapuk namun bertekstur halus, sehingga terbentuk tanah mudah yang bertekstur kasar. 4. Tekstur tanah yang dipengaruhi mineral yang sukar lapuk seperti pasir kuarsa akan tetap terlihat meskipun tanah sudah tergolong tua 5. Bahan induk asal batu kapur murni yang keras akan terbentuk tanahtanah yang relatif dangkal 6. Bahan induk asal batu kapur tak murni yang mudah melapuk maka terbentuk tanah yang bersolum agak dalam dan bertekstur halus. 7. Bahan induk bertekstur halus menghasilkan tanah bertekstur halus dan berkadar bahan organik tanah yang tinggi. 8. Pada dataran tinggi atau pegunungan yang memiliki kelembaban tinggi dengan bahan induk debu vulkanik akan terbentuk tanah andosol yang bersolum dalam dan didominasi oleh liat amorf yang disebut alovan yang relatif subur. 9. Di Asia beriklim tropis banyak tanah yang berjenis sama namun berasal dari bahan yang berbeda. Pembentukan tanah yang perbedaannya ditentukan bahan induk, sedangkan faktor lain tidak berbeda disebut Lithosequence. 4.1.4 Topografi Topografi merupakan perbedaan tinggi atau bentuk wilayah suatu daerah. Bentuk wilayah dikenal wilayah datar, berombak, bergelombang, berbukit, dan Bab 4 Pembentukan dan Perkembangan Tanah 43 bergunung Perbedaan dalam bentuk wilayah disuatu daerah menyebabkan perbedaan dalam gerak air tanah bebas dan jenis-jenis yang tumbuh di permukaan tanah. Keadaan relief suatu daerah akan memengaruhi tebal atau tipisnya lapisan tanah. Misalnya, pada daerah yang memiliki topografi miring dan berbukit, maka lapisan tanahnya lebih tipis karena tererosi. Sifat tanah yang berhubungan dengan topografi adalah solum, tebal dan kandungan bahan organic horizon A, kandungan air tanah (relative wetness), warna tanah, tingkat perkembangan horizon, reaksi tanah (pH), kejenuhan basa, dan kandungan garam yang mudah larut serta sifat lainnya. Faktor yang memengaruhi topografi terhadap proses pembentukan tanah: 1. Pergerakan air dan bahan terlarut dari suatu tempat ke tempat lain, baik melalui drainase maupun erosi ditentukan oleh bentuk wilayah. 2. Di tempat datar, kecepatan pengairan air lebih kecil dari pada tempat yang bergelombang, sedang bentuk wilayah yang sangat miring mempergiat berbagai erosi air, sehingga membatasi dalamnya solum 3. Sebaliknya genangan air disuatu daerah cekungan, pengendapan relatif menghambat pengaruh gerakan air bebas dalam perkembangan tanah yang teratur dan terbentuk tanah-tanah yang berwarna hitam yang banyak mengandung unsur C ialah tanah gambut/ organosol. Deretan tanah yang pembentukannya dikuasai oleh faktor-faktor pembentuk tanah yang sama kecuali berbeda bentuk wilayahnya disebut toposequence/catena. 4.1.5 Waktu Tanah merupakan benda alam yang terus-menerus berubah sehingga menyebabkan tanah semakin tua dan semakin kurus. Periode pembentukan tanah akan menentukan jenis dan sifat tanah yang terbentuk. Proses pembentukan tanah yang terus berjalan, maka bahan induk tanah berubah berturut-turut menjadi tanah muda, tanah dewasa dan tanah tua. Waktu berpengaruh dalam proses pembentukan tanah karena semakin lama pelapukan tanah maka kandungan yang di dalamnya akan semakin tua dan kurus. Hal ini disebabkan karena mineral yang banyak mengandung unsur hara telah habis mengalami pelapukan, dan erosi. Sehingga yang tersisa adalah mineral yang sulit lapuk, seperti batu-batu keras. 44 Ilmu Tanah Fase pembentukan tanah menurut (Mohr dan Van Baren 1972) dibedakan menjadi lima fase yaitu: 1. Fase awal, dengan indikator bahan induk yang masih belum mengalami proses pelapukan, baik disintegrasi maupun dekomposisi 2. Fase juvenile, dengan indikator bahan induk yang telah mulai mengalami pelapukan tetapi sebagian besar masih asli. 3. Fase viril, diindikasikan oleh optimumya laju proses pelapukan kebanyakan bebatuan telah mulai pecah dan mineral-mineral skunder telah terbentuk sehingga kadar liat meningkat 4. Fase senil, diindikasikan oleh proses pelapukan yang telah lanjut, yang laju kecepatan proses yang mulai menurun dan mineral-mineral tahan lapuk masih bertahan. 5. Fase akhir, ditandai oleh berakhirnya proses pelapukan. Proses pembentukan tanah yang terus berjalan, maka bahan induk tanah berubah berturut-turut menjadi tanah muda, tanah dewasa dan tanah tua Deretan tanah yang pembentukannya dikuasai oleh faktor pembentuk tanah kecuali waktu dinamakan chronosequence. 4.2 Proses Pembentukan dan Perkembangan Tanah Proses pembentukan tanah terjadi dalam beberapa tahap, dimulai dengan terjadinya proses pelapukan pada batuan. Batuan yang sudah mengalami pelapukan akan diisi air dan udara. Keduanya merembes masuk ke dalam batuan, hal ini akan terjadi pelapukan di dalam batuan. Pada proses ini, makhluk hidup akan mulai tumbuh pada lapisan permukaan batuan tersebut hal ini didukung oleh air dan udara. Perkembangan organisme pada tahap ini terbilang masih sangat terbatas, misalnya lumut dan mikroba. Kemudian batuan mulai ditumbuhi rumput dan tumbuhan kecil. Akar tumbuhan tersebut masuk ke dalam batuan dan perlahan-lahan akan menghancurkanya sehingga terbentuklah humus, tanah menjadi lebih subur sehingga tumbuh-tumbuhan yang lebih besar dapat tumbuh. Bab 4 Pembentukan dan Perkembangan Tanah 45 Pembentukan tanah yang membutuhkan waktu sangat lama ini mengingatkan kita betapa berharganya tanah. Oleh karena itu, menjaga tanah tetap subur jauh lebih baik daripada merusaknya. Faktor-faktor pembentukan mempunyai peran masing-masing dalam proses pembentukan tanah (Buol et al. 1980). Salah satu faktor yang sangat penting dalam pembentukan tanah adalah iklim. Suhu dan curah hujan sangat berpengaruh terhadap intensitas reaksi kimia dan fisika di dalam tanah. Curah hujan dan suhu tinggi di daerah tropika menyebabkan reaksi kimia berjalan cepat sehingga proses pelapukan dan pencucian berjalan cepat. Selain itu, iklim berperan dalam proses erosi dan pengendapan tanah yang mengakibatkan terjadi pergerakan materi tanah termasuk bahan organik dari satu tempat ke tempat lain. Hal ini terjadi akibat adanya interaksi antara iklim curah hujan dengan faktor kemiringan lereng relief. Organisme merupakan faktor pembentuk tanah yang tergolong aktif. Proses pelapukan mineral dan pencampuran merupakan salah satu tugas dari organisme makro dan mikro. Organisme ini memengaruhi pembentukan humus, pembentukan profil tanah, dan sifat fisika-kimia tanah. Di samping itu organisme hidup memperlancar peredaran unsur hara dan membina struktur tanah yang baik. Di antara berbagai organisme, vegetasi makro flora merupakan yang paling berperan dalam memengaruhi proses genesis dan perkembangan profil tanah, karena merupakan sumber utama biomassa atau bahan organik tanah (Hanafiah, 2014). Bahan Induk menentukan sifat fisik maupun kimiawi tanah yang terbentuk secara endodinamomorf, tetapi pengaruhnya menjadi tidak jelas terhadap tanah-tanah yang terbentuk secara ektodinamomorf. Sifat dari bahan induk dengan nyata dapat memengaruhi ciri-ciri dari tanah, muda maupun dewasa, namun dalam perkembangannya terjadi proses pelapukan lebih lanjut bahkan mengalami pencucian atau erosi, maka pengaruh ini makin tidak jelas bahkan hilang sama. Relief adalah perbedaan tinggi atau bentuk wilayah suatu daerah termasuk di dalamnya perbedaan kecuraman dan bentuk lereng. Relief memengaruhi proses pembentukan tanah dengan cara memengaruhi jumlah air hujan yang meresap atau ditahan masa tanah, memengaruhi dalamnya air tanah, memengaruhi besarnya erosi, dan mengarahkan gerakan air berikut bahan-bahan yang terlarut di dalamnya (Hardjowigeno, 2003). Waktu, berapa lamanya suatu bahan mengalami hancuran memegang peranan penting dalam pembentukan tanah. Peranan waktu dalam perkembangan tanah sangat tergantung pada faktor pembentuk tanah lainnya. Semakin lambat faktor pembentuk tanah bekerja, semakin lama pula waktu yang diperlukan untuk 46 Ilmu Tanah tanah tersebut mengalami perkembangan weathering, begitu juga sebaliknya (Soepardi, 1983). Proses perubahan selama pembentukan tanah dimulai dari pelapukan hingga perubahan dalam masa tanah digerakkan oleh empat proses pedogen pokok khusus, yang merupakan kumpulan berbagai subproses atau reaksi: 1. Penambahan bahan-bahan dari tempat lain ke tanah: a. Penambahan air hujan, embun, dan lain-lain b. Penambahan O dan CO dari atmosfer c. Penambahan N, Cl, dari atmosfir dan curah hujan. d. Penambahan bahan organik dari sisa-sisa tanaman dan hewan e. Bahan endapan f. Energi dari sinar matahari. 2. Kehilangan/pengurangan bahan-bahan yang ada di tanah: a. Kehilangan air melalui penguapan (evapotranspirasi) b. Kehilangan N melalui proses denitrifikasi c. Kehilangan C (bahan organik) sebagai CO karena dekomposisi bahan organik. d. Kehilangan tanah karena erosi e. Kehilangan energi, karena radiasi 3. Perubahan bentuk (transformasi): a. Perubahan bahan organik kasar menjadi humus b. Penghancuran pasir menjadi debu, kemudian menjadi lempung c. Pembentukan struktur tanah d. Pelapukan mineral dan pembentukan mineral lempung e. Pembentukan konkresi 4. Pemindahan dalam solum/ mengalih tempatkan: a. Pemindahan lempung, bahan organik, Fe, Al, dari lapisan atas ke lapisan bawah b. Pemindahan unsur hara dari lapisan bawah ke lapisan atas melalui siklus kegiatan vegetasi c. Pemindahan tanah dari lapisan bawah ke lapisan atas atau sebaliknya melalui kegiatan hewan seperti tikus, rayap, dan sebagainya 2 2 2 Bab 4 Pembentukan dan Perkembangan Tanah 47 d. Pemindahan garam-garam dari lapisan bawah ke lapisan atas melalui air kapiler. Proses perkembangan tanah merupakan fase pembentukan horizon-horizon penciri tanah. Pada fase ini terjadi perkembangan horizon utama tanah yang berkorelasi atau sejalan dengan proses pedogenesis tanah sebagai akibat terus bekerjanya faktor pembentuk tanah yang bersifat sebagai faktor pengubah sifat jenis tanah. Tabel 4.1: Proses-Proses Perkembangan Tanah No. 1 Proses Eluviasi Iluviasi 2 Leaching Enrichment 3 Dekalsifikasi Kalsifikasi 4 Desalinisasi Salinisasi 5 Dealkalini sasi (solodisasi) Alkalinisasi Arti Pemindahan bahan-bahan tanah dari suatuhorizon ke horizon lain Penimbunan Ket* 4 Pencucian basa-basa (unsur hara) dari tanah Penambahan basa-basa (hara) dari tempatlain Pemindahan CaCO dari tanah atau horizon tanah Penimbunan CaCO dari tanah atau horizontanah Pemindahan garam-garam mudah larut dari tanah atau suatu horizon tanah Penimbunan garam-garam mudah larut daritanah atau suatu horizon tanah Pencucian ion-ion Na dari tanah atau horizontanah 2 4 1 3 4 3 4 Penimbunan ion-ion Na dari tanah atau horizon tanah 4 4 4 4 bahan-bahan 48 Ilmu Tanah 6 Lessivage Pedoturbasi 7 Podzolisasi (Silikasi) Desilikasi (ferralisasi, laterisasi, latosolisasi) 8 Melanisasi Leusinisasi 9 Braunifikasi, Rubifikasi, Feruginasi Pencucian (pemindahan) liat dari suatu horizon ke horizon lain dalam bentuk suspensi (secara mekanik). Dapat terbentuk tanah Ultisol (Podzolik) atau Alfisol Pencampuran secara fisik atau biologik beberapa horizon tanah sehingga horizon- horizon tanah yang telah terbentuk menjadi hilang. Terjadi pada tanah Vertisol (Grumusol) Pemindahan Al dan Fe dan atau bahan organik dari suatu horizon ke horizon lain secara kimia. Si tidak ikut tercuci sehingga pada horizon yang tercuci meningkat konsentrasinya. Dapat terbentuk pada tanah Spodosol (Podzol) Pemindahan silika secara kimia keluar dari solum tanah sehingga konsentrasi Fe dan Al meningkat secara relatif. Terjadi di daerah tropika di mana curah hujan dan suhu tinggi sehingga Si mudah larut. Dapat terbentuk tanah Oksisol (Laterit, Latosol) Pembentukan warna hitam (gelap) pada tanah karena pencampuran bahan organik dengan bahan mineral. Dapat terbentuktanah Mollisol Pembentukan horizon pucat karenapencucian bahan organik Pelepasan besi dari mineral primer dan dispersi partikelpartikel besi oksida yang makin 4 4 3,4 3,4 1,4 4 3,4 Bab 4 Pembentukan dan Perkembangan Tanah Gleisasi 10 Littering Humifikasi meningkat. Berdasar besarnya oksidasi dan hidrasi dari besi oksida tersebut maka dapat menjadi berwarna coklat (braunifikasi), coklat kemerahan (rubifikasi) atau merah (feruginasi) Reduksi besi karena keadaan anaerob (tergenang air) sehingga terbentuk warna kebiruan atau kelabu kehijauan Akumulasi bahan organik setebal kurang dari30 cm di permukaan tanah mineral Perubahan bahan organik kasar menjadihumus 49 3,4 1 3 Keterangan: • • • • Penambahan bahan ke tanah Kehilangan bahan dari tanah Perubahan bentuk (transformasi) Pemindahan dalam solum Perkembangan tanah dicirikan oleh distribusi kandungan mineral di dalam tanah. Tanah yang mengalami perkembangan tanah lebih lanjut jika kandungan mineral primer yang mudah lapuk lebih sedikit dibanding dengan mineral sukar lapuk. Jumlah kandungan liat dalam tanah cenderung meningkat dengan tingkat pelapukan yang lebih lanjut (Hardjowigeno, 2003). Prosesproses perkembangan tanah yang menimbulkan ciri asasi terdiri atas: (1) proses akumulasi bahan organik dipermukaan bumi sambil membentuk horizon O, antara lain termasuk proses yang menimbulkan ciri khas seperti pembentukan humus, gambut; (2) proses elluviasi sambil membentuk horizon A, termasuk proses khas berupa antara lain pencucian basa, latosolisasi, podzolisasi; (3) proses illuviasi sambil membentuk horizon B, terdiri atas proses khas seperti antara lain akumulasi kapur, lempung (clay), besi, pembentukan ciri solonetz dan lain-lain; (4) proses diferensiasi horizon yang teratur, sebagai akibat proses-proses (1), (2), dan (3) tersebut di atas 50 Ilmu Tanah (Darmawidjaya, 1990). Tingkat perkembangan tanah digunakan sebagai ukuran kualitatif terhadap jumlah perubahan yang terjadi pada bahan induk. Tingkat perkembangan tanah bersifat relatif dan didasarkan pada sifat-sifat tanah yang dapat diamati, serta kelengkapan horizon genetiknya. Selain itu warna dan kandungan liat dari horizon merupakan faktor penilaian yang lebih kualitatif. Begitu pula kedalaman solum, ketebalan horizon iluviasi, dan reaksi tanah (Ismail, 1981). Bab 5 Sifat-Sifat Dasar Tanah 5.1 Eksistensi Tanah Tanah merupakan sebuah kebutuhan penting dalam eksistensi manusia untuk mengatasi masalah-masalahnya. Tanah adalah sumber daya yang signifikan dalam pengembangan dan perbaikan tanaman. Tanah memiliki sifat yang sangat membingungkan, terdiri dari daerah-daerah kekuatan yang bekerja sama dengan udara tanpa henti. Bagian-bagian pembentuk tanah seperti padatan, fluida, dan udara jarang dalam keadaan normal, terus berubah mengikuti perubahan yang terjadi pada permukaan tanah yang dipengaruhi oleh suhu udara, angin, dan cahaya matahari. Tanah adalah mode untuk pengembangan tanaman. Kendaraan yang layak untuk pengembangan tanaman harus memiliki pilihan untuk menyediakan kebutuhan tanaman seperti air, air, suplemen, dan dibebaskan dari bahan beracun dengan fiksasi berlebihan. Sebagai media berkembang, tanah memiliki kualitas sesuai dengan bahan induknya. Tanah yang cocok untuk lahan pedesaan adalah tanah yang memiliki tingkat kematangan yang tinggi terbukti dengan kandungan bahan dan bahan alami yang tinggi. Pada levelnya, tanah memiliki beberapa tingkat kekayaan. Tanah tidak sepenuhnya mengeras oleh keadaan atau sifat fisik (fisik), senyawa dan sifat alami tanah. Keadaan menjadi kotoran termasuk kedalaman yang layak, permukaan, variasi, desain, kelembaban dan pendinginan kotoran. Ilmu Tanah 52 Ilmu Tanah menggabungkan respon tanah (pH tanah), CEC, perendaman dasar, bahan alami, dan aksesibilitas ke kondisi pembangunan bangunan. Sementara itu, Ilmu Tanah menggabungkan aksi mikroba dari penguraian bahan alami selama waktu yang dihabiskan untuk humifikasi dan pengikatan nitrogen di udara. Kematangan tanah adalah kemampuan tanah untuk memberikan tambahan, dalam bagian-bagian tertentu dan terus-menerus untuk membantu pengembangan spesies tanaman dalam iklim dengan faktor-faktor pembangunan lainnya dalam keadaan baik. Semakin tinggi kematangan tanah, semakin kaya bahan alami dan sebaliknya. Upaya untuk meningkatkan kesuburan tanah dan mengembangkan atribut tanah lebih lanjut, serta menjaga keseimbangan ekologis, khusus untuk organisme mikroba di dalam tanah sehingga mereka dapat membawa suplemen P tetap ke dalam komponen yang dapat diakses oleh tanaman. Efisiensi rendah pada tanah korosif (pH < 5,5), di mana 60% berada di hutan, menghadirkan masalah yang sulit bagi perkembangan tanaman di lingkungan. AMF memiliki potensi yang signifikan dalam memperluas pemeliharaan sistem biologis melalui perannya dalam mengembangkan lebih lanjut siklus suplemen tanaman dan proses perbaikan tanah total (Olorunfemi dkk, 2016). Tanah yang subur adalah tanah yang memiliki profil yang dalam (kedalaman yang dalam melebihi 150 cm), denah bebas, pH 6,0-6,5, kandungan suplemen yang terbuka untuk tanaman cukup, dan tidak ada faktor pembatas dalam tanah untuk perbaikan tanaman. Dalam hortikultura, kondisi tanah dan administrasinya merupakan faktor utama yang akan menentukan perkembangan dan hasil tanaman. Tingkat kematangan tanah tidak sepenuhnya dapat dilihat berdasarkan sifat (fisik), sifat kimia dan sifat alami tanah. Sifat pupuk kandang yang sebenarnya memengaruhi perkembangan tanaman. Tanah bebas akan menambah pori-pori tanah yang akan menyebabkan hasil akar berkembang dan tumbuh tanpa masalah. Udara di dalam tanah digunakan oleh akar untuk tumbuh, dengan tujuan agar udara di dalam tanah dapat memengaruhi pernapasan akar yang nantinya akan memengaruhi pergantian peristiwa dan perkembangan akar tanaman. Ada beberapa sifat nyata yang signifikan dari kotoran, termasuk solum, permukaan, varietas, struktur, kadar air tanah, limbah dan porositas tanah (Utomo, 2016). Bab 5 Sifat-Sifat Dasar Tanah 53 5.2 Penentu Sifat Dasar Tanah 5.2.1 Solum Solum merupakan lapisan permukaan tanah yang dapat dilihat dari permukaan pada batuan induk dalam tanah. Pemanfaatan lapisan permukaan adalah untuk menentukan pertumbuhan akar, jika sedikit solum tanah maka pertumbuhan akar akan terhambat dan sebaliknya. Solum dipisahkan menjadi langit-langit tanah. Sehubungan dengan klasifikasi tingkat lapisan dan kualitasnya, antara lain: 1. Lapisan O adalah lapisan alami yang dibingkai di atas tanah mineral, diliputi oleh bahan alami baru atau sampai batas tertentu yang rusak, mengandung lebih dari 30% bahan alami. 2. Lapisan A adalah lapisan dengan akumulasi bahan organik, kehilangan tanah liat, yang disebut lapisan eluviasi, transisi lapisan B dan C. 3. Lapisan B adalah lapisan iluviasi (pengendapan) atau humus dari lapisan A, pengumpulan sesquioxides dari lumpur silikat, terdapat lapisan luar mineral sesquioksida dengan ciri berwarna merah hingga gelap, salah satu lapisan awal yang membentuk granular, rumpun atau prisma yang disebabkan oleh proses pembentukan lempung silikat (alterasi). 4. Lapisan C adalah lapisan yang bersifat mirip seperti material inti atau batuan inti yang sudah melalui proses pelapukan batuan. 5. Lapisan R adalah lapisan yang masih berupa lapisan batuan inti. Lapisan tanah bersifat permanen tidak dapat dirancang manusia, hal tersebut disebabkan karena lapisan tanah tergantung pada perbaikan tanah (umur tanah), sehingga lapisan tanah disebut variabel tanah yang sangat tahan lama. Semakin tinggi tingkat lapisan, maka semakin tinggi pula tingkat kematangan tanah, karena banyak terkandung bahan alami bermanfaat. 54 Ilmu Tanah 5.2.2 Tekstur Permukaan tanah adalah area keseluruhan pasir, residu dan partikel kotoran. Bahan alami tanah tidak penting untuk permukaan tanah, tetapi dengan bahan alami tanah. Tanah tidak sepenuhnya mengeras dalam kerangka pikiran itu dengan memeriksa efek samping dari konsistensi dan perasaan takut. Antara permukaan tanah dan kesuburan tanah tidak selalu ada hubungan dalam setiap kasus, meskipun fakta bahwa permukaan tanah dapat menentukan atau memengaruhi lebih dari satu cara, salah satunya adalah penanganan tanah dengan menambahkan beberapa bahan alami, kemudian, pada saat itu. kekayaan tanah akan bertambah. Permukaan tanah sangat memengaruhi interaksi awal, terutama dengan asumsi bahwa pupuk kandang diberikan melalui tanah. Persiapan pada tanah jadi berpasir positif tidak sama dengan pada tanah jadi lanau atau lanau. Tanah berpasir membutuhkan lebih banyak kompos karena hara dalam tanah berpasir terbukti kurang. Selain itu, proses penambahan hara pada tanah berpasir tidak dapat ditambahkan secara langsung pada tanah karena tanah berpasir memiliki tingkat ketahanan dalam menyimpan hara masih rendah sehingga tambahan hara menjadi cepat terbawa oleh air yang mengalir. Hal terebut dipengaruhi oleh permukaan lahan dan aliran air, ketersediaan udara dalam tanah, penyerapan hara dan racun (toxicitas), proses pengolahan tanah. 5.2.3 Warna Warna adalah salah satu indikator untuk beberapa sifat tanah. Warna tanah berkaitan dengan kandungan bahan organik dalam tanah. Permukaan tanah yang gelap mengandung bahan organik dalam jumlah tertinggi. Varietas pada lapisan tanah yang paling esensial mengandung bahan-bahan yang kurang normal, hal ini dikarenakan pada lapisan yang paling dasar terdapat satu ton besi (Fe) yang memengaruhi tingkat kesuburan. Di daerah tanah yang memiliki kerangka air yang tidak layak, mereka akan menunjukkan nada gelap yang dibawa oleh Fe2+ . komponen. 5.2.4 Struktur Struktur merupakan kelanjutan dari satuan-satuan tanah yang menjadi satu kesatuan yang mempunyai taraf yang lebih berarti yang bernilai bagi usaha tani. Bab 5 Sifat-Sifat Dasar Tanah 55 Pekerjaan konstruksi dalam pengembangan tanaman di pertanian yaitu: 1. Menambah tingkat penyerapan air, sehingga meminimalisir genangan (run off) dan pengikisan tanah serta memenuhi kebutuhan air tanaman. 2. Menambah daya viabilitas benih/biji, merangsang perakaran, dan mendukung pergerakan akar 3. Menambah permeabilitas. Tanah yang gembur umumnya tanah yang bebas mendukung tingkat perkembangan tanaman dan penciptaan tanaman untuk memiliki pilihan untuk menghasilkan penciptaan yang berkualitas. Tanaman yang tumbuh biasanya akan benar-benar ingin mengisi idealnya di tanah bebas. Hal ini karena pertumbuhan akar di tanah bebas akan lebih cepat daripada tanaman yang tumbuh di tanah keras. Jika kotoran bebas, akar tanaman akan mudah terperangkap di setiap pori tanah karena banyak pori-pori di tanah bebas. Tanah yang gembur juga akan memberikan pintu terbuka bagi akar untuk berkembang secara ideal. Aksesibilitas udara di tanah bebas dengan tingkat pori-pori yang lebih tinggi akan sangat membantu akar dalam menyelesaikan proses pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Bagaimanapun, jenis tanah yang tebal dan humus akan menyulitkan akar selama masa pertumbuhan tanaman, karena tanah yang tebal tidak memiliki banyak pori-pori tanah. Dengan tujuan agar kandungan udara dalam tanah rendah dan akar tidak dapat menangani perbaikan tanaman secara ideal. 5.2.5 Kandungan air Kadar air dalam tanah merupakan salah satu tolak ukur dalam menentukan derajat kegemukan tanah. Kandungan air tanah yang cukup akan membantu jalannya perkembangan dan kemajuan tanaman, terutama pada tanaman umbiumbian. Akar tanaman akdan dapat lebih efektif mempertahankan suplemen dan meningkatkan perkembangan tanaman dengan asumsi kandungan air dalam tanah memuaskan sesuai kebutuhan tanaman. Kadar air tanah dikenali dari derajat kadar airnya, yaitu tanah tergenang, basah, dan kering. Kandungan air dalam kematangan tanah, kekuatan tanah meningkat jika tanah kering, termasuk air tanah menjadi gila dengan asumsi tanah basah. 56 Ilmu Tanah 5.2.6 Drainase Drainase adalah pengulangan dan lama perendaman (waktu ketika tanah terendam) yang dipengaruhi oleh posisi pematang dan porositas (kemampuan tanah untuk melewatkan udara atau udara). Kemampuan suatu tanah tergantung dari permukaan tanah dan rangkaian penyusun tanah. Kemampuan tanah dapat meningkat apabila tidak terdapat genangan air atau tanah tidak jenuh, namun sebaliknya kemampuan tanah dapat menurun apabila terdapat genangan air atau tanah mengalami kejenuhan air. Dengan adanya drainase dalam tanah ini akan dapat mengontrol kebutuhan air dalam tanah sehingga tidak membuat tanah menjadi jenuh. 5.2.7 Porositas Porositas adalah kandungan lubang udara di dalam tanah. Untuk keadaan ini sangat baik dapat dilihat dari permukaan dan terciptanya kotoran. Porositas tanah berperan penting dalam aksesibilitas udara dalam tanah. Sehingga dapat juga digunakan untuk menentukan kadar air yang dapat diperoleh dari kotoran. Porositas tanah dibagi menjadi dua, yaitu porositas skala penuh yang digunakan untuk menentukan aksesibilitas udara dan porositas miniatur yang digunakan untuk menentukan aksesibilitas udara dalam tanah. Sifat-sifat asli tanah yang belum ditentukan di laboratorium mencakup berat batas tanah lengkap, peningkatan atau pemisahan tanah (COLE = koefisien pemanjangan lurus) volume pemadatan (BV), air pori yang dapat diakses, permukaan tanah, porositas tanah, pori-pori tumpah, penyebaran ukuran tanah termasuk ruang skala penuh (RPT), ketebalan inti ( PD = ketebalan molekul), kandungan kelembaban tanah, blok geser tanah, kandungan kelembaban tanah yang ideal untuk pemurnian, dan kemampuan beradaptasi tanah. Selain sifat sebenarnya dari tanah, sifat sintetis dari tanah juga dapat menunjukkan tingkat kematangan tanah. Sifat-sifat zat tanah meliputi kandungan suplemen tanah, respon tanah (pH), batas perdagangan catin tanah (KTK), perendaman basa (KB), dan korosivitas (Anwar dan Sudadi, 2013). 1. Kadar unsur hara Tingkat kematangan tanah harus terlihat dari seberapa banyak kandungan suplemen yang tersedia di dalam tanah. Suplemen yang tersedia di tanah akan dikonsumsi oleh tanaman untuk siklus pengembangan dan pembuatan item hasil. Jadi kandungan suplemen Bab 5 Sifat-Sifat Dasar Tanah 57 dalam kotoran harus tersedia dalam jumlah yang cukup untuk dikonsumsi oleh tanaman secara ideal dan tanaman dapat berkembang secara ideal. Tanaman membutuhkan dua macam suplemen, yaitu suplemen skala besar dan suplemen mini. Suplemen ini harus tersedia dalam jumlah yang sama untuk mengatasi masalah tanaman sehingga sangat baik dapat dikatakan sebagai tanah yang memiliki tingkat kesuburan yang ideal. Dengan asumsi suatu kotoran memiliki tingkat kematangan yang rendah, hal ini harus terlihat dari tanaman yang membutuhkannya. 2. pH tanah PH memutuskan apakah unsur hara dikonsumsi secara efektif oleh tanaman. Pada jenis tanah, bagian P sulit dikonsumsi oleh tanaman karena difiksasi oleh Al, dan pada bagian subgrade P difiksasi oleh bagian Ca. pH juga dapat menunjukkan adanya bagian yang tidak aman. Pada tanah korosif, partikel Al ditemukan di dalam tanah, yang dapat mengikat P, dan berbahaya bagi tanaman. Dalam perusakan tanah, bagian-bagian Mn, Fe, Co, Cu dan Zn justru dapat hancur, yang dapat merugikan tanaman. Dalam tanah penetral asam, B dan Mo beracun bagi tanaman. PH ini memengaruhi pemeliharaan mikroorganisme. Mikroorganisme tumbuh subur pada pH > 5,5. Parasit berkembang pada semua tingkat pH, namun pada pH > 5,5, bentuk kehidupan harus bersaing dengan mikroorganisme, sehingga mereka lebih dominan pada pH <5,5. Jadi untuk mencapai pH> 5,5 atau lebih tepatnya pH 6,0-6,5 untuk mendapatkan kekayaan ideal dengan meningkatkan pertumbuhan dan perkembangan dengan suplemen yang mudah dipoles oleh tanaman karena sebagian besar peningkatan benar-benar larut dalam air. 3. KTK (kapasitas tukar kation) tanah Kapasitas tukar kation (KTK) adalah jumlah kation yang dapat terikat oleh kotoran. Semakin tinggi CEC dari tanah, semakin tinggi kapasitas untuk menyimpan suplemen tanaman. KTK tanah dapat mengembang karena beberapa unsur, khususnya perluasan jumlah lumpur, perluasan materi alam, dan perluasan pH tanah. Perdagangan 58 Ilmu Tanah kation adalah kemampuan untuk menahan suplemen dan menjaganya agar tidak hilang karena pengeringan. Dalam pertukaran ini, semakin banyak kation yang ditukar, semakin matang atau semakin subur tanah tinggi. 4. KB (kejenuhan basa) Kejenuhan basa (KB) adalah perbedaan antara jumlah kation esensial dan kation asam dalam satu unit. Kation basa adalah kation yang menentukan suplemen tanaman yang dapat mempertahankan kekayaan tanah, tanah yang matang ditunjukkan oleh KB yang tinggi (karena kation terlarut tidak tersaring satu ton) karena KB erat kaitannya dengan pH tanah, KB tanah korosif lebih rendah dari tanah dasar. Sehingga cenderung berbahaya bagi tanaman dan ini terjadi pada tanah korosif di Indonesia. Untuk mendapatkan kematangan tanah yang ideal, diperlukan KB pada tanah yang tinggi. 5. Kemasaman Kemasaman tanah dapat dilihat dengan menggunakan alat pengukur tingkat keasaman tanah dan menunjukkan angka <6 yang di mana kandungan asam lebih tinggi daripada kandungan basa. Tanah bersifat masam disebabkan oleh rendahnya kandungan kation, Ca, Mg, K, dan Na yang perlahan hilang seiring mengalirnya air ke lapisan tanah paling rendah juga dapat disebabkan oleh penyerapan yang dilakukan oleh tanaman. Kemasaman tanah adalah perihal yang sering terjadi pada daerah dengan curah hujan tinggi, sehingga menyebabkan terbawanya kandungan basa tanah akibat aliran air yang deras. Tanah yang mengandung sedikit kandungan basa maka akan memberikan dampak yang yang tidak baik pada tanaman karena tanah sudah bereaksi menjadi kansungan asam yang jenuh. Pada tingkat keasaman ini, tingkat kematangan yang lebih rendah pada tanaman. Tingkat kesuburan tanah tidak hanya dapat dilihat dari sifat fisik dan kimianya saja, tetapi juga dari sifat biologisnya yang dapat membantu memperkuat tingkat kesuburan tanah dengan banyaknya bahan alami dan mikroorganisme di dalam tanah. Bab 5 Sifat-Sifat Dasar Tanah 59 Beberapa sifat biologi tanah yang dapat diketahui antara lain bahan alami tanah, makhluk hidup dalam tanah serta interaksi mikroorganisme tanah (Salam, 2020). 1. Bahan alami tanah (BAT) BAT adalah suatu komponen penting bagi ekosistem tanah. BAT berjalan sebagai sumber suplemen dan substrat untuk mikroorganisme tanah. BAT adalah bagian dari hasil dari kerangka budidaya yang didukung karena memiliki tingkat kematangan yang lebih tinggi sesuai dengan tingkat bahan alami itu sendiri. BAT dapat memberikan suplemen (melalui pembusukan dan mineralisasi), sebagai pengiklan tanah yang khas, meningkatkan konglomerasi tanah dan mengurangi risiko disintegrasi, sebagai folio berbahaya dalam tanah korosif seperti Al, siap untuk menambah dukungan tanah terkait dengan efisiensi nutrisi (termasuk pupuk). 2. Flora dan fauna tanah Flora dan fauna tanah adalah makhluk yang hidup di tanah. Tanaman hijau ini sangat memengaruhi tingkat kematangan tanah. Vegetasi tanah menggabungkan mikroflora atau mikroorganisme tanah seperti mikroba, actinomycetes, pertumbuhan hijau, parasit / pertumbuhan, dan infeksi. Sementara fauna tanah terdiri dari mikrofauna, mesofauna, dan makrofauna. Kedua makhluk hidup ini beserta bagian-bagian dasar biota berperan penting dalam membentuk proses biogeokimia di dalam tanah sebagai jawaban pengurasan campuran sederhana, sebagai katabolisme makhluk pengurai tanah, sebagai perusak material oleh fauna tanah. 3. Interaksi mikroorganisme Interaksi mikroorganisme adalah kontak langsung antara mikroorganisme dan kotoran secara langsung. Asosiasi ini menyebabkan aliran energi dan pembusukan materi alam dan siklus suplemen dalam tanah yang sangat memengaruhi tingkat kekayaan tanah. Semakin tinggi kolaborasi, semakin tinggi tingkat kematangannya. Kemampuan mereka selanjutnya adalah sebagai kemajuan energi dalam peluruhan materi alam dan sebagai 60 Ilmu Tanah pertukaran komponen zat antara bagian yang mati dan yang hidup dari sistem biologis. Bab 6 Fisika Tanah 6.1 Sifat Fisik Tanah Tanah merupakan benda alam yang terbentuk dari pelapukan batuan dan bahan organik yang dipengaruhi oleh iklim. Berdasarkan proses pembentukannya dan pengaruh lingkungan tempat terbentuknya menjadikan tanah tersebut memiliki sifat yang berbeda-beda. Tanah memiliki tiga sifat utama tanah yakni Sifat fisik tanah, sifat biologi tanah dan sifat kimia tanah Sifat fisik tanah adalah sifat-sifat tanah yang berhubungan dengan kesuburan tanah dan memengaruhi pertumbuhan dan produksi tanaman, sehingga sifat fisik tanah dapat dijadikan sebagai indikator terjadinya degradasi tanah pada lahan kering. Keadaan fisika tanah menjadi sangat penting di mana fisik tanah yang secara nyata terlihat oleh mata telanjang manusia. Sifat Fisika Tanah bersama Sifat Kimia Tanah dan Biologis Tanah akan memengaruhi kesuburan tanah. Walau dengan pengelolaan sifat fisik tanah relatif lebih sulit/sukar dibandingkan dengan pengelolaan sifat kimia tanah atau sifat biologis tanah, sehingga sifat fisik tanah dikatakan sebagai faktor pembatas yang permanen. (Nurhartanto et al., 2021). Sifat fisik tanah tersebut antara lain: tekstur tanah, struktur tanah, konsisitensi, bobot tanah, porositas, aerase tanah, temperatur tanah, dan warna tanah 62 Ilmu Tanah 6.1.1 Tekstur Tanah Tekstur tanah adalah perbandingan relatif (dalam persen) dari partikel penyusun tanah antara fraksi pasir (sand) yang berdiameter 2,00 – 0,20 mm atau 2000 – 200 μm, debu (silt) dengan diameter 0,20 – 0,002 μm atau 200 – 2 μm, dan liat (clay) (< 2 μm). Partikel berukuran lebih besar 2 mm seperti kerikil dan bebatuan kecil tidak tergolong sebagai fraksi tanah, tetapi harus diperhitungkan dalam evaluasi tekstur tanah https://www.tneutron.net/blog/tekstur-tanah/ Nama dan sifat tanah ditentukan atau dipengaruhi oleh gradasainya (untuk tanah berbutir kasar) dan batas konsistensinya (untuk tanah berbutir halus). Gradasai merupakan sifat yang penting untuk tanah berbutir kasar. Tanah terdiri dari aneka ragam Ukuran butir dengan perbandingan prosentasi ukuran butiran beraneka ragam. Dengan kata lain distribusi Ukuran butiran atau gradasi butiran tidak pernah sama tanah yang satu dengan yang lainnya. Untuk menganalisa gradasi tanah berbutir kasar digunakan analisa saringan dan untuk tanah berbutir halus digunakan analisa hydrometer (cara pengendapan). Menurut Khumairah, (2021), Secara keseluruhan sifat-sifat fisik tanah ditentukan oleh: 1. Ukuran dan komposisi partikel-partikel hasil pelapukan bahan penyusun tanah; 2. Jenis dan proporsi komponen-komponen penyusun partikel tanah. 3. Keseimbangan antara suplai air, energi dan bahan dengan kehilangannya. 4. Intensitas reaksi kimiawi dan biologis yang telah atau sedang berlangsung. Tekstur tanah yang menunjukkan komposisi partikel penyusun tanah merupakan perbandingan bagian-bagian mineral tanah (pasir, debu liat). Proporsi dari masing-masing farksi tanah (pasir, debu liat) tersebut menentukan tekstur tanah. Ukuran fraksi-fraksi tersebut terdiri dari fraksi pasir (sand) dengan ukuran diameter 2.00-0,20 mm, fraksi debu (silt) memiliki diameter 0,20-0,002 mm, dan fraksi liat (clay) memiliki diameter kurang dari 0,002 mm. Partikel yang memiliki ukuran lebih dari 2 mm seperti kerikil dan batuan kecil tidak tergolong dalam fraksi tanah. Campuran dari fraksi-fraksi tanah tersebut membentuk agregat-agregat pembentuk tanah. Komposisi Bab 6 Fisika Tanah 63 masing-masing fraksi menentukan sifat-sifat tanah yang terbentu. Disamping fraksi dari mineral tanah tersebut, bahan organik juga berperan dalam menentukan sifat-sifat tanah. Klasifikasi ukuran, jumlah dan luas permukaan fraksi-fraksi tanah menurut sistem USDA dan Sistem Internasional tertera pada Tabel 6.1 berikut. Tabel 6.1: Klasifikasi fraksi-fraksi tanah menurut USDA dan Sistem Internasional (Hakim et al., 1986) Diameter (mm) USDA Internasional Jumlah Luas partikel per permukaan gram (cm /g) Pasir sangat kasar 2,00-1,00 90 11 Pasir kasar 1,00-0,50 720 23 Pasir sedang 0,50-0,25 5700 45 Pasir 2,00-0,20 4088 29 Pasir halus 0,25-0,10 46000 91 Pasir sangat 0,10-0,05 722000 227 Debu 0,05 5776000 454 Debu kasar 0,02-0,002 2334796 271 liat <0,002 <0,002 90250853 8000000 Tabel 6.1 memperlihatkan bahwa makin kecil ukuran partikel berarti makin banyak jumlahnya dan semakin luas permukaannya per satuan bobot tanah. Ini juga menunjukkan makin padatnya partikel-partikel per satuan volume tanah. 2 Hal ini berarti bahwa makin halus ukuran partikel tanah, makin banyak ukuran pori mikro yang terbentuk dan sebaliknya jika ukuran partikel tanah makin besar. Tanah yang didominasi pasir akan memiliki banyak pori-pori makro yang lebih besar, sedangkan tanah yang didominasi debu akan banyak mempunyai pori-pori berukuran sedang (agak poreus), dan tanah yang didominasi liat akan banyak mempunyai poripori mikro atau tidak poreus (Tan, 1998). Hal ini berbanding terbalik dengan luas permukaan yang terbentuk. Luas permukaan mencerminkan luas penampang yang dapat bersentuhan dengan air, energi atau bahan lain, sehingga makin dominan fraksi pasir akan makin 64 Ilmu Tanah kecil daya menahan tanah terhadap ketiga material ini, dan sebaliknya, jika didominasi oleh liat, maka luas permukaan akan semakin besar. Berdasarkan keterangan di atas, maka (Hakim et al., 1986): 1. Makin poreus tanah, akan makin mudah akar untuk masuk ke dalam tanah, serta makin mudah air dan udara untuk bersirkulasi (drainase dan aerasi baik). Air dan udara banyak tersedia bagi tanaman, tetapi makin mudah pula air untuk hilang dari tanah, dan sebaliknya. 2. Makin tidak poreus tanah akan makin sulit akar untuk masuk ke dalam tanah, serta makin sulit air dan udara untuk bersirkulasi (drainase dan aerasi buruk), air dan udara sedikit tersedia, tetapi air yang ada tidak mudah hilang dari tanah. 3. Tanah yang baik dicirikan oleh susunan yang ideal dari kedua kondisi ini, sehingga secara umum tanah bertekstur debu dan lempung akan mempunyai ketersediaan air, udara dan unsur hara yang optimum bagi tanaman, namun dari segi nutrisi, tanah bertekstur lempung lebih baik dibandingkan tanah bertekstur debu. Penetapan tekstur di lapangan dilakukan dengan cara 1) masa tanah kering atau lembab dibasahi, kemudian dipirid di antara ibu jari dan telunjuk sehingga memebntuk pita lembab, sambil dirasakan adanya rasa kasar, licin dan lengket; 2) tanah tersebut dibuat bola, digulung dan diamati adanya daya tahan terhadap tekanan dan kelekatan masaa tanah sewaktu telunjuk dan ibu jari diregangkan. Dari rasa kasar, licin, licin, pirisan, gulungan dan kelekatannya dapatlah ditentukan klas tekstur lapang. 6.1.2 Struktur Struktur tanah adalah susunan atau agresasi partikel tanah (pasir, debu, atau tanah liat) yang terbentuk secara alami. Tapi ini dibatasi oleh tingkatan dan bidang yang berbeda pada setiap ukuran dan bentuknya. Berdasarkan hasil penyelidikan tanah di lapangan, struktur tanah digambarkan menurut: 1. Tipe yaitu menurut bentuk dan susunan ped, terdiri dari bulat, lempeng, balok dan prisma. Bab 6 Fisika Tanah 65 2. Kelas yaitu indikator bentuk struktur yang terbentuk dari ped-ped penyusunnya, menghasilkan 7 tipe struktur tanah. 3. Tingkat yang menunjukkan derajat perkembangan struktur yang dibagi menjadi a. tanpa struktur, jika agregasi tak terlihat atau berbatas tidak jelas atau baur dengan batas-batas alamiah, b. lemah, jika ped sulit terbentuk tetapi terlihat, c. sedang, jika ped dapat terbentuk dengan baik, tahan lama dan jelas, tetapi tak jelas pada tanah utuh, dan d. kuat, jika ped kuat, pada tanah utuh jelas terlihat dan antarped terikat lemah namun tahan jika dipindahkan dan hanya terpisah apabila tanah terganggu. Struktur tanah merupakan gumpalan-gumpalan kecil dari tanah sebagai akbiat melekatnya butir-butir tanah satu sama lain. Satu unit struktur tanah disebut ped. Apabila unit-unit struktur tanah tersebut tidak terbentuk maka dikatakan bahwa tanah tersebut tidak berstruktur. Dalam hal ini ada dua kemungkinan yaitu, 1) butir tunggal (single grain) yaitu butir-butir tanah tidak melekat satu sama lain, contoh tanah pasir; 2) Pejal atau massive yaitu jika butir-butir tanah melekat satu sama lain dengan kuat sehingga tidak membentuk gumpalan-gumpalan (ped). Penyipatan strukur tanah meliputi 3 hal yaitu bentuk, tingkat perkembangan dan ukuran Berdasarkan bentuknya, maka struktur tanah dibedakan menjadi (Rayes, 2017): 1. Lempeng (platy) yaitu bentuk struktur tanah jika sumbu vertikal struktur tanah lebih pendek dari sumbu horisontal. Gambar. 6.1: Struktur tanah berbentuk lempeng (platy) (Hakim et al., 1986) 66 Ilmu Tanah 2. Prismatik (prismatic) yaitu jika struktur tanah memiliki sumbu vertikal lebih panjang dari sumbu horizontal dan sisi atas tidak membulat. Gambar 6.2: Struktur tanah prismatik (Hakim et al., 1986) 3. Tiang (columnar) yaitu jika struktur tanah memiliki sumbu vertikal lebih panjang dari sumbu horizontal dan sisi-sisi atas membulat. Gambar 6.3: Struktur tanah kolumnar (Hakim et al., 1986) 4. Gumpal bersudut (angular blocky) yaitu jika struktur tanah memiliki sumbu vertikal sama dengan sumbu horizontal dan sisisisi membentuk sudut tajam. Bab 6 Fisika Tanah 67 Gambar 6.4: Struktur Tanah Gumpal bersudut (Hakim et al., 1986) 5. Gumpal membulat (subangular blocky) yaitu jika struktur tanah memiliki sumbu vertikal sama dengan sumbu horizontal dan sisisisi membentuk sudut membulat. Gambar 6.5: Struktur Tanah Gumpal Membulat (Hakim et al., 1986) 6. Butiran (granular) yaitu jika struktur tanah membulat, atau banyak sisi. Masing-masing butir ped tidak porous. Gambar 6.6: Struktur Tanah Granular (Hakim et al., 1986) 68 Ilmu Tanah 7. Remah (crumb) yaitu jika struktur tanah membulat atau banyak sisi, sangat porous. Gambar 6.7: Struktur Tanah Remah (Hakim et al., 1986) 6.1.3 Konsistensi Konsistensi Tanah salah satu sifat fisika tanah yang menggambarkan ketahanan tanah saat memperoleh gaya atau tekanan dari luar yang menggambarkan bekerjanya gaya kohesi dan adhesi dengan berbagai kelembaban tanah. Konsistensi tanah diartikan sebagai kondisi fisik dari butiran halus tanah pada kondisi kadar air tertentu. Penetapan plastisitas tanah khususnya diarahkan untuk mengetahui berat atau ringannya pengolahan tanah, terutama jika dilakukan menggunakan mesin pengolah tanah, seperti traktor. Konsistensi tanah dalam keadaan lembab dibedakan ke dalam konsistensi gembur mudah diolah ) sampai teguh ( agak sulit dicangkul), dalam keadaan kering tanah dibedakan kedalam konsistensi lunak sampai keras. Konsistensi tanah yang baik umumnya mudah diolah dan tidak melekat pada alat pengolah tanah. Oleh karena tanah dapat ditemukan dalam keadaan lembab, basah atau kering maka keadaan konsistensi tanah harus disesuaikan dengan keadaan tanah tersebut (Tewu et al., 2016)/ 6.1.4 Bobot Tanah Bobot isi tanah sebagai indikator kepadatan tanah diperoleh bahwa peningkatan kepadatan tanah memengaruhi perkembangan akar. Bab 6 Fisika Tanah 69 Hasil penelitian menunjukkan bahwa perbandingan persentase tanah pasir berlempung sangat berpengaruh terhadap nilai kepadatan tanah dan kadar air tanah. Semakin banyak persentase pasir maka hubungan kepadatan tanah dan kadar air yang dihasilkan cenderung semakin tinggi. Bobot isi merupakan petunjuk kerapatan tanah. Makin padat suatu tanah makin tinggi bobot isinya, yang berarti makin sulit meneruskan air atau ditembus akar tanaman. Bobot isi penting untuk menghitung kebutuhan pupuk atau air untuk tiap-tiap hektar tanah, yang didasarkan pada berat tanah per hektar (Hardjowigeno, 1993). Penambahan takaran bahan organik seperti pupuk kompos menyebabkan bobot isi tanah menjadi menurun dan porositas tanah meningkat tetapi penambahan bahan organik tidak memengaruhi permeabilitas tanah. Minangkabau A.F, dkk (2022). 6.1.5 Porositas Porositas adalah prosentase total pori dalam tanah yang ditempati oleh air dan udara, dibandingkandengan volume total tanah. Pori tanah pada umumnya ditempati udara untuk pori kasar, sementara pada pori kecil akan ditempati air. Adapun faktor yang memengaruhi nilai porositas adalah ukuran butiran dan berat jenis tanah. (Kusuma & Yulfiah, 2018) Menurut ukuran pori-pori dapat dibedakan sebagai berikut: 1. Makro porositas yang dibentuk oleh rongga-rongga besar yang dalam keadaan normal terisi udara. Bila tanah terisi air sampai terlalu basah maka tanaman akan mati lemas atau tumbuhnya menjadi kerdil. 2. Mikro porositas yang merupakan rongga-rongga paling halus yang biasanya terisi air kapiler. 3. Tanah pasir mempunyai porositas kurang dari 50%, dengan jumlah pori-pori makro lebih besar dari pada pori-pori mikro, bersifat mudah merembes air dan gerakan udara di dalam tanah menjadi lebih lancar. Sebaliknya berliat mempunyai porositas lebih dari 50%. Jumlah pori-pori mikro lebih besar dan bersifat mundah menangkap air hujan, tetapi sulit merembeskan air dan gerakan udara lebih terbatas. Untuk pertumbuhan tanaman menghendaki keseimbangan antara porositas makro dan mikro. Pada tanah yang baik mikro porositas 60% dari pada seluruh porositas. 70 Ilmu Tanah Porositas sangat dipengaruhi oleh tekstur tanah, struktur tanah, kedalaman tanah, dan pengolahan tanah. Gambar 6.8: Hubungan Porositas dan Permeabilitas Tanah (Syarifudin, 2017) Ukuran pori dan adanya hubungan antar pori-pori tersebut sangat menentukan apakah tanah mempunyai permeabilitas rendah atau tinggi. Air dapat mengalir dengan mudah di dalam tanah yang mempunyai pori-pori besar dan mempunyai hubungan antar pori yang baik. Pori-pori yang kecil dengan hubungan antar pori yang seragam akan mempunyai permeabilitas lebih rendah, sebab air akan mengalir melalui tanah lebih lambat. Kemungkinan tanah-tanah yang pori-porinya besar, permeabilitasnya mendekati nol (hampir tidak ada aliran), yaitu jika pori-pori tersebut terisolasi (tidak ada hubungan) sesamanya. Bahan organik yang diberikan ke dalam tanah memberikan pengaruh dalam waktu yang lama sehingga dapat lebih memberikan porositas yang lebih besar walaupun ada penurunan berat isi (pada pupuk kandang). Menurut (Utomo, 2016) porositas tanah/ total ruang pori dipengaruhi oleh bahan organik tanah. Humus dengan partikel tanah terdapat interaksi sehingga berakibat pada struktur tanah yang lebih mantap dan akan memperbesar ruang. 6.1.6 Aerasi Tanah Aerasi tanah adalah kelancaran pergerakan atau pertukaran udara di dalam tanah. Di dalam tanah yang baik terdapat ruang-ruang (pori) yang seharusnya terisi oleh udara yang disebut sebagai pori makro. Aerasi tanah berkaitan Bab 6 Fisika Tanah 71 secara langsung dengan porositas tanah, perkembangan akar dan kesuburan tanah http://www.cybex.pertanian.go.id/mobile/artikel/76150/Aerasi-Tanah/. Gambar 6.9: Aerasi dalam Tanah https://torajafarmer.wordpress.com Dua reaksi biologi paling penting yang melibatkan gas/udara yang terdapat dalam tanah adalah: 1. respirasi tanaman tingkat tinggi 2. proses dekomposisi residu organik oleh mikroorganisme. Masalah aerasi tanah di lapangan 1. Kelebihan kelembaban: Kondisi air tanah yang jenuh dapat menyebabkan mala-petaka terhadap tanaman tertentu hanya dalam waktu singkat, terutama tanaman yang sebelumnya sudah tumbuh pada kondisi aerasi yang baik. Untuk pencegahan, dibutuhkan pembuangan air yang cepat baik dengan drainase atau dengan aliran permukaan (run-off) terkendali. 2. Pertukaran gas: Ketidakcukupan pertukaran gas antara tanah dengan atmosfer bebas diatasnya bergantung terutama pada dua faktor yaitu: kecepatan reaksi biokimia yang memengaruhi gas tanah, dan kecepatan aktual gas bergerak masuk ke- dan keluar dari tanah. Makin cepat penggunakan O dan dengan sendirinya pelepasan CO , makin besar pula pertukaran pertukaran gas yang dibutuhkan. Faktor-faktor yang memengaruhi reaksi biologi ini, seperti temperatur, residu organik, dll, sangat penting dalam menentukan status udara tanah. 2 2 72 Ilmu Tanah Aerasi tanah mempunyai pengaruh yang nyata terhadap terdapatnya unsurunsur kimia khusus dalam tanah dan tentunya juga berkaitan dengan ketersediaan dan tingkatan keracunan spesies-spesies kimia tersebut. Faktor-Faktor yang Memengaruhi Aerasi Tanah Komposisi udara tanah sangat bergantung pada banyaknya pori udara tersedia, bersama-sama dengan reaksi bio-kimia, dan pertukaran gas. Porositas total tanah ditentukan oleh BD-nya. Dan itu berhubungan dengan tekstur dan struktur tanahnya, dan bahan organik tanah. Konsentrasi O dan CO dalam udara tanah sangat berhubungan dengan aktivitas biologi dalam tanah. Komposisi mikrobial dari residu organik sangat menentukan porsi utama CO yang terbentuk. Pemberian pupuk kandang (manur), residu tanaman, atau lumpur pembuangan kotoran (sewage sludge) dalam jumlah banyak, khususnya apabila kelembaban dan temperaturnya optimum, akan merubah komposisi udara tanah. 2 2 2 Pengaruh Aerasi Tanah terhadap Aktivitas Biologi 1. Pengaruhnya terhadap Aktivitas Tanaman: Tanaman (tingkat tinggi) sangat dipengaruhi oleh aerasi tanah yang buruk dalam 4 cara, yaitu: a. pertumbuhan tanaman, khususnya akar, terhambat. b. penyerapan (absorpsi) nutrien/hara berkurang. c. penyerapan air juga terhambat, dan d. pembentukan senyawa anorganik yang meracuni tanaman umumnya terjadi pada kondisi aerasi yang buruk. 2. Pengaruhnya terhadap Mikroorganisme: Dalam sebagaian besar tanah. Metabolisme mikrobial sangat berperan pada respirasi, walaupun ketika tanaman tumbuh dengan cepat/sehat. Karena respirasi membutuhkan O dan melepaskan CO , mikroorganisme tanah sangat dipe-ngaruhi oleh aerasi tanah. 2 2 Bukti nyata pengaruh aerasi tanah terhadap aktivitas mikrobial adalah perombakan residu tanaman yang lambat pada daerah rawa (swampy areas). Aerasi tanah juga menentukan macam mikroorganisme yang ada dalam tanah. Jika O tersedia, terdapat mikroorganisme aerobik yang menggunakan O untuk mengoksidasi bahan organik. Pada kondisi sebaliknya, mikroorganisme anaerobik menjadi dominan dan akan mengkonsumsi O dalam senyawasenyawa NO , Fe O , dan SO , sehingga menimbulkan bentuk tereduksi dari 2 2 2 3 2 3 4 Bab 6 Fisika Tanah 73 senyawa tersebut. Secara umum, kondisi yang menunjang bentuk-bentuk aerobik juga akan menunjang juga pertumbuhan sebagian besar tanaman. 6.1.7 Temperatur Tanah Temperatur atau suhu tanah beragam menurut pola harian atau musiman. Di kedalaman 3 m, suhu agak konstan. Fluktuasi suhu terbesar berada di antara udara dan tanah, daripada di atas atau di bawah tanah. Di bawah15 cm, variasi suhu tanah harian sangat kecil, namun bila terdapat bahan organik di atas permukaan tanah, dapat mengurangi fluktuasi suhu tanah. Penggunaan mulsa dan berbagai macam naungan dapat mengurangi jumlah radiasi matahari yang diserap tanah, hilangnya energi dari tanah akibat radiasi, dan hilangnya air melalui evaporasi. Mulsa bahan organik yang berwarna terang dapat (1) memantulkan sebagian radiasi matahari; (2) memperlambat hilangnya panas oleh radiasi; (3) menaikkan infiltrasi air; dan (4) mengurangi evaporasi dari permukaan tanah. Hal ini membuktikan, bahwa mulsa yang berwarna terang dapat mengurangi suhu tanah, sedangkan mulsa plastik berwarna gelap dapat (1) mengabsorpsi sebagian besar radiasi matahari; (2) mengurangi hilangnya panas dari tanah; dan (3) mengurangi evaporasi dari permukaan Perlakuan mulsa membuat kelembaban tanah tinggi dan suhu rendah lebih rendah, dengan demikian ketersediaan air tanah lebih tinggi serta penguapan pada permukaan tanah dapat dikurangi (Nasruddin dan Hanum H. 2015). Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai temperatur tanah, kelembaban tanah berpengaruh terhadap tinggi rendahnya nilai pH tanah di berbagai umur tanaman perkebunan jambu biji varietas kristal (Psidium guajava L.; (Karamina, H dkk, 2017). 6.1.8 Warna Tanah Warna tanah merupakan komposit (campuran) dari warna-warna penyusunannya seperti putih, merah, coklat, kelabu, kuning dan hitam. Warna merupakan indikator kondisi iklim tempat tanah berkembang atau asal bahan induknya, tetapi pada kondisi tertentu warna sering digunakan sebagai indikator kesuburan atau kapasitas produktivitas lahan di mana kadar bahan organik yang berwarna gelap makin tinggi akan makin gelap, intensitas pelindian unsur-unsur hara makin tinggi maka warna akan makin terang dan 74 Ilmu Tanah jika tanah dominan kuarsa (mineral yang tanpa nilai nutrisional sama sekali) warna makin terang makin miskin. Hanafiah, K, A (2010). Dari hasil penelitian Holilullah, dkk ( 2015) karakteristik sifat fisik pada lahan produksi rendah memiliki warna tanah coklat kekuningan karena bahan organik yang mengalami pencucian), pada lahan produksi tinggi didominasi oleh warna orange, lahan produksi rendah dan tinggi didominasi tekstur tanah liat berpasir dengan pori drainase sangat rendah sampai dengan sedang. Warna gelap pada tanah umumnya disebabkan oleh kandungan tinggi dari bahan organik yang terdekomposisi, jadi, dengan cara praktis persentase bahan organik di dalam tanah diestimasi berdasarkan warnanya. Bahan organik di dalam tanah akan mengahsilkan warna kelabu gelap, coklat gelap, kecuali terdapat pengaruh mineral seperti besi oksida ataupun akumulasi garam-garam sehingga sering terjadi modifikasi dari warna-warna di atas. Gambar 6.10: Warna Tanah berdasarkan kandungannya (Hardjowigeno, 2007) 6.2 Bahan Organik dengan Fisik Tanah Bahan Organik dan Pengelolaan Tanah dapat memengaruhi sifat fisik tanah dan dapat menjadikan tanah lebih baik dalam komposisi struktur, porositas dan dalam menyediakan unsur hara bagi tanaman. Penambahan takaran bahan organik seperti pupuk kompos menyebabkan bobot isi tanah menjadi menurun dan porositas tanah meningkat tetapi Bab 6 Fisika Tanah 75 penambahan bahan organik tidak memengaruhi permeabilitas tanah. (Minangkabau A.F, dkk, 2022) Kandungan bahan organik yang tinggi dapat meningkatkan kualitas sifat fisik tanah, melalui perangsangan aktivitas biologi tanah hingga pembentukan struktur tanah yang mantap. Bahan organik tanah membantu proses granulasi tanah dapat mengakibatkan penurunan berat isi tanah dan mengurangi tingkat pemadatan tanah. Semakin banyak granulasi tanah yang terbentuk, maka ruang pori yang tersedia juga akan semakin banyak (Hanafiah, 2005). Hubungan tersebut menunjukkan kecenderungan yang positif, yaitu semakin meningkat kadar C-organik tanah maka diikuti dengan peningkatan porositas tanah. Menurut Hillel (1980), banyak sifat tanah yang dipengaruhi oleh bahan organik di antaranya adalah sifat fisik tanah. Bahan organik tanah merupakan bagian penting dalam pembentukan dan menjaga stabilitas dari struktur tanah. Polimer-polimer dari fraksifulvic acid (FA) dan humic acid (HA) dijerap oleh permukaan bahan mineral sehingga akan membantu proses granulasi tanah. 76 Ilmu Tanah Bab 7 Kimia Tanah 7.1 Pendahuluan Tanah bersama air dan udara merupakan sumber daya alam utama yang sangat memengaruhi kehidupan. Tanah mempunyai fungsi utama sebagai tempat tumbuh dan berproduksi tanaman. Kemampuan tanah sebagai media tumbuh akan dapat optimal jika didukung oleh kondisi fisika, kimia dan biologi tanah yang baik yang biasanya menunjukkan tingkat kesuburan tanah (Arifin, 2011). Tanah merupakan sistem geosfer yang terdapat banyak aktivitas kimia, biologi maupun fisika. Aktivitas di tanah dipengaruhi oleh kegiatan manusia atau makhluk hidup lainnya, selain itu juga bergantung pada jenis tanah. Jenis tanah dapat menggambarkan karakteristik suatu tanah. Logam berat masuk ke dalam tanah melalui penggunaan bahan kimia yang berlangsung mengenai tanah, penimbunan debu, hujan atau pengendapan, pengikisan tanah dan limbah buangan (Suastawan, Satrawidana and Wiratini, 2015). Tanah secara fisik memiliki fungsi sebagai tempat tumbuh dan berkembangnya tanaman dan menyuplai kebutuhan air dan udara. Secara kimiawi tanah berfungsi sebagai gudang dan penyuplai zat 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. Secara biologi berfungsi sebagai habitat biota yang berpartisipasi aktif dalam penyediaan hara tersebut. 78 Ilmu Tanah Menurut Bowles (1984) tanah memiliki campuran partikel-partikel yang terdiri dari salah satu seluruh jenis berikut: 1. Berangkal atau boulders adalah potongan batuan besar, biasanya lebih besar dari 250 mm – 300 mm dan untuk 150 mm – 250 mm disebut kerakal atau cobbles/pebbles. 2. Kerikil atau gravel adalah partikel batuan yang berukuran 5 mm – 150 mm. 3. Pasir atau sand adalah partikel batuan yang berukuran 0,074 mm – 5 mm, berkisar dari kasar dengan ukuran 3 mm – 5 mm sampai bahan halus yang berukuran < 1 mm. 4. Lanau atau slit adalah partikel batuan yang berukuran dari 0,002 mm – 0,0074 mm. 5. Lempung atau clay adalah partikel mineral yang berukuran lebih kecil dari 0,002 mm. Lempung ialah sumber utama dari kohesi pada tanah yang kohesif. 7.2 Kapasitas Tukar Kation (KTK) dan Kejenuhan Basa (KB) Tanah secara alamiah mengandung logam berat, sebagian logam berat tersebut memiliki peran dalam proses fisiologis tanaman seperti Fe, Cu, Zn dan Ni tetapi dengan jumlah yang relatif sangat sedikit, bila berlebihan akan memberikan efek toksisitas kepada tanaman. Namun Cd dan Pb sangat beracun dan sampai saat ini belum diketahui perannya bagi tanaman, kedua unsur tersebut merupakan pencemar kimia utama dalam lingkungan dan sangat beracun bagi tumbuhan, hewan dan manusia (Mengel and Kirkby, 1987). Harter (1983) mengatakan bahwa pH tanah adalah faktor utama yang mempunyai ketersediaan logam di tanah. Untuk logam seperti Pb, Cd, Hg dan As yang tidak berperan menguntungkan dalam pertumbuhan tanaman melainkan merugikan. pH larutan berpengaruh terhadap keterlarutan unsur logam berat. Kenaikan pH menyebabkan logam berat mengendap. Pengaruh tidak langsung atas Kapasitas Pertukaran Kation (KPK) lebih penting. Bab 7 Kimia Tanah 79 Sebagian KPK berasal dari muatan tetap dan sebagian berasal dari muatan terubahkan (variable charge). Salah satu reaksi terpenting yang umum terjadi dan berlangsung di dalam tanah adalah reaksi pertukaran kation. Mudah tidaknya kation dalam tanah digantikan atau dipertukarkan oleh ion H+ dari akar tanah bergantung pada kejenuhan kation tersebut pada komplek jerapan tanah. Kejenuhan suatu kation adalah perbandingan kation tersebut dengan seluruh kation terjerap baik kation asam maupun kation basa (KTK), sedangkan kejenuhan basa (KB) merupakan perbandingan antara semua kation basa dengan KTK tanah. Kejenuhan basa tanah biasanya dinyatakan dalam persen (Susila, 2015). Menurut Brady (1974), dalam (Husni, Sufardi and Khalil, 2016), kapasitas tukar kation tanah dipengaruhi jenis jumlah liat serta kandungan bahan organik yang terkandung di dalam tanah. Suatu tanah yang mengandung kapasitas tukar kation tinggi memerlukan pemupukan kation tertentu dalam jumlah banyak agar dapat tersedia bagi tanaman. Bila diberikan dalam jumlah sedikit maka akan kurang tersedia bagi tanaman karena lebih banyak terjerap. Sebaliknya pada tanah dengan kapasitas tukar kation rendah, pemupukan kation tertentu tidak boleh banyak karena mudah tercuci bila diberikan dalam jumlah banyak. Nilai kejenuhan basa tanah merupakan persentase dari KTK yang diduduki oleh kation-kation basa yaitu Ca, Mg, Na, dan K. Nilai KB ini sangat penting dalam penggunaannya untuk pertimbangan-pertimbangan pemupukan dan memprediksi kemudahan unsur hara tersedia bagi tanaman. Kejenuhan basa menunjukan perbandingan antara jumlah kation-kation basa dengan semua kation (kation basa dan kation asam) yang terdapat dalam kompleks jerapan tanah. Jumlah maksimum kation yang dapat diserap tanah menunjukan besarnya kapasitas tukar kation tanah tersebut. Kation-kation basa umumnya merupakan unsur hara yang diperlukan tanaman. Disamping itu basa-basa umumnya mudah tercuci, sehingga tanah tersebut belum banyak mengalami proses pencucian dan merupakan tanah yang subur (Sudaryono, 2009). Tanah dengan kejenuhan basa rendah, menunjukan komplek jerapan lebih banyak diisi oleh kation-kation asam seperti Al dan H, jumlah kation asam terlalu banyak terutama Al dapat menyebabkan racun bagi tanaman (Nofelman, Karim and Anhar, 2012). 80 Ilmu Tanah 7.3 Sifat – sifat Kimia Tanah Tanaman kelapa sawit tumbuh baik pada tanah yang memiliki kandungan unsur hara yang tinggi, dengan C/N mendekati 10,di mana C 1% dan N 0,1%. Namun, faktor pengolahan budidaya: 1. Derajat Kemasaman Tanah (pH) Derajat kemasaman tanah (ph) reaksi tanah yang penting adalah masam, netral atau alkalin. Hal tersebut didasarkan pada jumlah ion H dan OH dalam larutan tanah. Reaksi tanah yang menunjukkan sifat kemasaman atau alkalinitas tanah dinilai berdasarkan konsentrasi H dan dinyatakan dengan nilai pH. Bila dalam tanah ditemukan ion H lebih banyak dari OH , maka disebut masam (pH 7) (Hakim et al., 1986). Pengukuran pH tanah dapat memberikan keterangan tentang kebutuhan kapur, respon tanah terhadap pemupukan, proses kimia yang mungkin berlangsung dalam proses pembentukan tanah, dan lain-lain (Hardjowigeno, 2012). Nilai pH berkisar dari 0-14 dengan pH7 disebut netral sedangkan pH kurang dari 7 disebut masam dan pH lebih dari 7 disebut alkalis. Walaupun demikian pH tanah umumnya berkisar dari 3,0-9,0. Di Indonesia pada umumnya tanah bereaksi masam dengan pH berkisar antara 4,0 – 5,5 sehingga tanah dengan pH 6,0 – 6,5 sering telah dikatakan cukup netral meskipun sebenarnya masih agak masam. Di daerah rawa-rawa sering ditemukan tanah-tanah sangat masam dengan pH kurang dari 3,0 yang disebut tanah sangat masam karena banyak mengandung asam sulfat. Menurut (Hakim et al., 1986) faktor yang memengaruhi pH antara lain: Kejenuhan basa, sifat misel (koloid), macam kation yang terserap. 2. Posfor (P) Posfor bersama-sama dengan nitrogen dan kalium, digolongkan sebagai unsur-unsur utama walaupun diabsorpsi dalam jumlah yang lebih kecil dari kedua unsur tersebut. Tanaman biasanya mengabsorpsi P dalam bentuk H PO dan sebagian kecil dalam bentuk sekunder H PO . Absorpsi kedua ion itu oleh tanaman + + + - 2 2 4 4 Bab 7 Kimia Tanah 81 dipengaruhi oleh pH tanah sekitar akar. Pada pH tanah yang rendah, absorpsi bentuk H PO akan meningkat (Leiwakabessy and Wahjudin, 2003). Sedangkan menurut (Hardjowigeno, 2012), fosfat paling mudah diserap oleh tanaman pada pH sekitar netral (pH 6-7). Menurut Hardjowigeno (2012), unsur-unsur P di dalam tanah berasal dari bahan organik (pupuk kandang dan sisa-sisa tanaman), pupuk buatan (TSP dan DS) dan mineral-mineral di dalam tanah (apatit). Tanaman dapat juga mengabsorpsi fosfat dalam bentuk P-organik seperti asam nukleik dan phytin. Bentuk-bentuk ini berasal dari dekomposisi bahan organik dan dapat langsung dipakai oleh tanaman. Tetapi karena tidak stabil dalam suasana di mana aktivitas mikroba tinggi, maka peranan mereka sebagai sumber fosfat bagi tanaman di lapangan menjadi kecil. Sering terjadi kekurangan P di dalam tanah yang disebabkan oleh jumlah P yang sedikit di tanah, sebagian besar terdapat dalam bentuk yang tidak dapat diambil oleh tanaman dan terjadi pengikatan (fiksasi) oleh Al pada tanah masam atau oleh Ca pada tanah alkalis. Gejala-gejala kekurangan P yaitu pertumbuhan terhambat (kerdil) karena pembelahan sel terganggu, daun-daun menjadi ungu atau coklat mulai dari ujung daun, terlihat jelas pada tanaman yang masih muda. 3. Kalium (K) Kalium merupakan unsur hara ketiga setelah Nitrogen dan Fosfor yang diserap oleh tanaman dalam bentuk ion K+. Muatan positif dari Kalium akan membantu menetralisir muatan listrik yang disebabkan oleh muatan negatif Nitrat, Fosfat, atau unsur lainnya. (Hakim et al., 1986), menyatakan bahwa ketersediaan Kalium merupakan Kalium yang dapat dipertukarkan dan dapat diserap tanaman yang tergantung penambahan dari luar, fiksasi oleh tanahnya sendiri dan adanya penambahan dari kaliumnya sendiri. Ketersediaan hara kalium di dalam tanah dapat dibagi menjadi tiga bentuk yaitu kalium relative tidak tersedia, kalium lambat tersedia, kalium sangat tersedia. Kalium tanah terbentuk dari pelapukan batuan dan mineral-mineral yang mengandung kalium. Melalui proses dekomposisi bahan tanaman dan 2 4 82 Ilmu Tanah jasad renik maka kalium akan larut dan kembali ke tanah. Selanjutnya sebagian besar kalium tanah yang larut akan tercuci atau tererosi dan proses kehilangan ini akan dipercepat lagi oleh serapan tanaman dan jasad renik. Beberapa tipe tanah mempunyai kandungan kalium yang melimpah. Kalium dalam tanah ditemukan dalam mineral-mineral yang terlapuk dan melepaskan ion-ion kalium. Ionion adsorpsi pada kation tertukar dan cepat tersedia untuk diserap tanaman. Tanah tanah organik mengandung sedikit Kalium (Hakim et al. 1986). Menurut Hardjowigeno (2007), unsur K dalam tanah berasal dari mineral-mineral primer tanah (feldspar, dan mika) dan pupuk buatan (ZK). Kalium diabsorpsi oleh tanaman dalam bentuk K+, dan dijumlahkan dalam berbagai kadar di dalam tanah. Bentuk dapat ditukar atau bentuk yang tersedia bagi tanaman biasanya dalam bentuk pupuk K yang larut dalam air seperti KCl, K SO , KNO , KMg-Sulfat-dan pupuk-pupuk majemuk. Kebutuhan tanaman akan kalium cukup tinggi dan akan menunjukkan gejala kekurangan apabila kebutuhannya tidak tercukupi. Dalam keadaan demikian maka terjadi translokasi K dari bagian-bagian yang tua ke bagianbagian yang muda. Dengan demikian gejalanya mulai terlihat pada bagian bawah dan bergerak ke ujung tanaman. Serapan kalium oleh tanaman dipengaruhi secara antagonis oleh serapan Ca dan Mg (Kasno, 2004). Kalium mempunyai peranan yang penting dalam proses-proses fisiologis seperti: a. metabolisme karbohidrat, pembentukan, pemecahan dan translokasi pati. b. metabolisme nitrogen dan sintesa protein. c. mengawasi dan mengatur aktivitas beragam unsur mineral. d. netralisasi asam organik yang penting bagi proses fisiologis. e. Mengaktifkan berbagai enzim. f. mempercepat pertumbuhan jaringan meristematik 2 4 3 Bab 7 Kimia Tanah 83 g. mengatur pergerakan stomata dan hal-hal yang berhubungan dengan air (Hardjowigeno, 2007). Pengaruh kekurangan kalium secara keseluruhan baik terhadap pertumbuhan maupun terhadap kualitasnya merupakan pengaruhnya terhadap proses-proses fisiologis. Proses fotosintesis dapat berkurang bila kandungan kaliumnya rendah dan pada saat respirasi bertambah besar. Hal ini akan menekan persediaan karbohidrat yang tentu akan mengurangi pertumbuhan tanaman. Peranan kalium dan hubungannya dengan kandungan air dalam tanaman adalah penting dalam mempertahankan turgor tanaman yang sangat diperlukan agar proses-proses fotosintesis dan proses-proses metabolisme lainnya dapat berkurang dengan baik (Leiwakabessy and Wahjudin, 2003). Di dalam tubuh tanaman kalium bukanlah sebagai penyusun jaringan tanaman, tetapi lebih banyak berperan dalam proses metabolisme tanaman seperti mengaktifkan kerja enzim, membuka dan menutup stomata (dalam pengaturan penguapan dan pernapasan), transportasi hasil-hasil fotosintesis (karbohidrat), meningkatkan daya tahan tanaman terhadap kekeringan dan penyakit tanaman. 4. Bahan Organik Bahan organik tanah merupakan bahan di dalam atau permukaan tanah yang berasal dari sisa tumbuhan, hewan, dan manusia baik yang telah mengalami dekomposisi lanjut maupun yang sedang megalami proses dekomposisi. secara substansi bahan organik tersusun dari bahan humus dan non humus (Bohn, 1979). Bahan non humus meliputi bahan yang sedang terdekomposisi dan terdekomposisi sebagian. Bahan non humus merupakan sumber energi bagi mikroorganisme tanah serta serta sumber hara bagi tanaman. Melalui proses mineralisasi bahan organik, akan tersedia unsur hara mikro maupun makro. Sedangkan bahan humus mengandung unsur hara seperti NH , NO , SO , S, H PO . Bahan humus merupakan bahan yang telah terdekomposisi dan merupakan lapisan tanah yang paling 4 3 4 2 4 84 Ilmu Tanah subur. Humus mempunyai pengaruh memperbaiki struktur tanah, meningkatkan kapasitas pertukaran kation dalam tanah, penyangga pH tanah, dan meningkatkan daya simpan lengas. Selain itu bahan organik juga mempunyai pengaruh yang kuat di dalam agregasi tanah dan pembentukan struktur tanah yang baik untuk pertumbuhan tanaman, sehingga pada gilirannya memperbaiki drainase dan permeabilitas, penetrasi akar dan meningkatkan ketahanan terhadap erosi. Bahan organik tanah berkisar antara 0,5-5% pada tanah-tanah mineral, dan mencapai 98% untuk tanah gambut/organik.Banyak parameter yang dapat digunakan untuk mencirikan kualitas bahan organik di antaranya adalah kandungan karbon dan nitrogen (C/N), kandungan bahan-bahan humus, kandungan lignin, selulosa. Kandungan bahan organik tanah sangat bervariasi, dari yang rendah sampai tinggi/sangat tinggi. Faktor-faktor yang memengaruhi besarnya kandungan bahan organik tanah antara lain: a. Iklim b. Tipe penggunaan lahan c. Bentuk lahan d. Kegiatan manusia. Iklim berpengaruh pada bahan organik tanah dalam hal memacu atau menghambat laju dekomposisi. Tipe penggunaan lahan berpengaruh dalam penyediaan sumber bahan organik, misal daerah persawahan akan berbeda kandungan bahan organiknya dibanding daerah hutan. Faktor bentuk lahan memengaruhi pada proses pengumpulan atau pencucian bahan organik. Kegiatan manusia akan menentukan kandungan organik tanah misalnya dengan pemberian pupuk atau drainase yang akan berpengaruh pada kandungan bahan organik tanah. Penentuan bahan organik tanah ada berbagai macam antara lain dengan metode pembakaran, ''Walkey and Black'', destruksi basah, dan lain-lain. Metode pembakaran menggunakan pendekatan gravimetris yaitu selisih berat bahan sebelum dan sesudah Bab 7 Kimia Tanah 85 pembakaran, cara ini murah dan mudah serta biasa dilakukan di lapangan. Metode Walkey and Black menggunakan tahapan antara, artinya kandungan bahan organik ditentukan oleh besarnya C-organik hasil titrasi kemudian dikalikan dengan konstanta tertentu. 5. Nitrogen Nitrogen adalah unsur hara makro utama yang dibutuhkan tanaman dalam jumlah yang banyak, diserap tanaman dalam bentuk amonium (NH ) dan nitrat (NO ). Pada umumnya Nitrogen merupakan faktor pembatas dalam tanaman budidaya. Biomassa tanaman rata-rata mengandung N sebesar 1 sampai 2% dan mungkin sebesar 4 sampai 6%. Dalam hal kuantitas total yang dibutuhkan untuk produksi tanaman budidaya, N termasuk keempat di antara 16 unsur essensial (Gardner, Pearce and Mitchell, 1991). Unsur Nitrogen penting bagi tanaman dan dapat disediakan oleh manusia melalui pemupukan. Nitrogen umumnya diserap oleh tanaman dalam bentuk NO dan NH walaupun urea (H NCONH ) dapat juga dimanfaatkan oleh tanaman karena urea secara cepat dapat diserap melalui epidermis daun (Leiwakabessy and Wahjudin, 2003). Menurut (Hardjowigeno, 2012), nitrogen di dalam tanah terdapat dalam berbagai bentuk yaitu protein (bahan organik), senyawasenyawa amino, amonium (NH ) dan nitrat (NO ). Bentuk N yang diabsorpsi oleh tanaman berbeda-beda. Ada tanaman yg lebih baik tumbuh bila diberi NH ada pula tanaman yang lebih baik diberi NO dan ada pula tanaman yang tidak terpengaruh oleh bentuk-bentuk N ini (Leiwakabessy 2003). Menurut Leiwakabessy and Wahjudin (2003), pemberian N yang banyak akan menyebabkan pertumbuhan vegetatif berlangsung hebat sekali dan warna daun menjadi hijau tua. Kelebihan N dapat memperpanjang umur tanaman dan memperlambat proses pematangan karena tidak seimbang dengan unsur lainnya seperti P, K dan S. Fungsi N adalah untuk memperbaiki pertumbuhan vegetatif tanaman (tanaman yang tumbuh pada tanah yang cukup N akan + 4 + 3 3 + 4 + 4 + 4 2 2 3 3 86 Ilmu Tanah berwarna lebih hijau) dan membantu proses pembentukan protein. Kemudian gejala-gejala kebanyakan N lainnya yaitu batang menjadi lemah, mudah roboh dan dapat mengurangi daya tahan tanaman terhadap penyakit (Hardjowigeno, 2007). Proses perubahan dari nitrat menjadi nitrit dinamakan nitrifikasi. Secara sederhana perubahan enzimatik dari proses Nitrifikasi adalah sebagai berikut: 2NH + 3O 2NO + 2H O + 4H + energi 2NO + O 2NO + energi Sumber lain dari nitrogen di dalam tanah melalui air hujan dan melalui penambahan pupuk buatan seperti urea atau ZA. Sumber N yang berasal dari atmosfer sebagai sumber primer, dan lainnya berasal dari aktivitas di dalam tanah sebagai sumber sekunder (Hasibuan, 2006). (Hanafiah, 2007) dalam bukunya menyatakan bahwa Nitrogen menyusun sekitar 1,5% bobot tanaman dan berfungsi terutama dalam pembentukan protein. Nitrogen anorganik sangat larut dan mudah hilang dalam air drainase atau hilang ke atmosfer. Efek nitrogen terhadap pertumbuhan akan jelas dan cepat hal tersebut menyatakan bahwa nitrogen merupakan unsur yang berdaya besar sehingga tidak saja harus diawetkan tetapi juga perlu diatur pemakaiannya. + 4 2 2 2 + 2 2 3 7.4 Faktor yang memengaruhi Ketersediaan Unsur Hara Faktor yang memengaruhi ketersediaan unsur hara menurut (Riwandi, 2017) adalah sebagai berikut: 1. Reaksi Tanah (pH) Reaksi tanah (pH) ialah konsentrasi atau aktivitas kation H+di dalam larutan tanah, biasanya dikenal dengan minus log [H ]. Reaksi tanah (pH) <7 memberikan ketersediaan unsur hara semakin berkurang, tetapi unsur Al3+dan unsur hara mikro yang lebih tinggi konsentrasinya, dan pH tanah memberikan ketersediaan unsur hara + Bab 7 Kimia Tanah 87 kurang, tetapi unsur hara Ca dan Mg yang tinggi konsentrasinya. Reaksi tanah (pH) berkisarantara 6,5 s.d 7,5 memberikan ketersediaan unsur hara yang optimal. Aktivitas jasad renik tanah (soil microorganism) juga dipengaruhi oleh besarnya nilai pH tanah. Aktivitas jasad renik Basidiomisetesspp dan Aktinomisetesp yang rendah pada pH <6, sedangkan aktivitas fungi tidak terpengaruh oleh rendahnya pH tanah. 2. Bahan Organik Tanah (Humus Tanah) Bahan organik tanah sangat penting dalam pengelolaan kesuburan tanah, karena dapat membantu meningkatkan kesuburan tanah dan memperbaiki struktur tanah. Bahan organik tanah juga mampu mengikat air dan unsur hara sehingga unsur hara tidak tercuci atau terlindi, dan bahan organik tanah mampu merangsang pertumbuhan jasad hidup tanah, juga mampu merombak bahan organik sehingga menyediakan unsur hara bagi tanaman. Bahan organik tanah atau humus tanah adalah sifat tanah yang sangat penting dalam memelihara ketersediaan unsur hara tanah dan sifat fisik, kimia, dan biologi tanah. Bila suatu tanah tidak mengandung bahan organik tanah, maka tanah tersebut akan mengalami kemunduran kesuburan tanah, produktivitas tanah, mutu tanah, dan kesehatan tanah. 3. Kadar dan Tipe Klei Tanah Klei (clay) adalah partikel tanah berukuran halus(<2 mikron). Klei berukuran sangat halus, sehingga mempunyai kemampuan mengikat air dan unsur hara dengan ikatan kimia dan ikatan spesifik. Kadar klei sangat besar pengaruhnya terhadap ketersediaan unsur hara dalam tanah. Semakin tinggi kadar klei tanah, semakin tinggi jumlah unsur hara yang dapat diikat atau ditukar dengan kation lain (dari pupuk). Juga tipe klei sangat berpengaruh besar terhadap ketersediaan unsur hara. Tipe klei tanah yang dikenal tipe 1:1 (diwakili oleh mineral kaolinit), 2:1 (montmorilonit), mineral oksida besi dan aluminium, dan alofan (amorf, tidak berkristal). 88 Ilmu Tanah 4. Reduksi dan Oksidasi Tanah Reduksi dan oksidasi adalah peristiwa keadaan tanah dalam suasana tanpa/kurang Oâ‚‚ dan cukup Oâ‚‚. Dapat juga dikatakan bahwa reduksi adalah kemampuan tanah menerima elektron dari suatu reaksi kimia di dalam tanah, dan oksidasi adalah kemampuan tanah memberikan elektron ke dalam larutan tanah. 5. Kapasitas Tukar Kation (KTK) Ketersediaan unsur hara di dalam tanah salah satunya dipengaruhi oleh sifat tanah. Sifat tanah pertama yang memengaruhi adalah jumlah total kation yang dapat dipertukarkan dalam tanah yang disebut dengan Kapasitas Tukar Kation (KTK). Bila KTK tanah tinggi, maka pemupukkan bisa dilakukan satu kali dengan jumlah yang besar sedangkan bila KTK tanah rendah pemupukan dilakukan beberapa kali dengan jumlah yang sedikit. Hal ini terjadi karena KTK tanah yang tinggi memungkinkan tanah untuk mengikat unsur hara dalam jumlah yang tinggi pula. sedangkan KTK tanah yang rendah tidak memungkinkan untuk mengikat unsur hara dalam jumlah besar sehingga apabila pada tanah dengan KTK rendah dipupuk satu kali dengan jumlah yang besar akan terjadi difisiensi karena hanya sebagian saja unsur hara yang dapat diikat tanah. Bab 8 Biologi Tanah 8.1 Pendahuluan Tanah merupakan istilah yang berasal dari kata pedon (bahasa Yunani) dan solum (bahasa latin) merupakan bagian kerak bumi yang tersusun dari mineral dan bahan organik. Tanah mempunyai peranan penting terhadap mendukung kehidupan tumbuhan dengan menyediakan hara dan air sekaligus sebagai penopang akar. Kesuburan tanah tidak hanya ditentukan oleh kandungan mineral, tetapi juga ditentukan oleh sifat fisika, sifat kimia serta sifat biologi tanah. Sifat fisika meliputi bahan induk tanah, tekstur tanah, kepadatan tanah, porositas tanah, temperatur tanah, warna tanah, dan konsistensi tanah. Sifat kimia tanah yang dianalisis adalah derajat kemasaman tanah atau pH, Kapasitas Tukar Kation atau KTK, fosfor (P), Kalium (K), Nitrogen (N), dan C-organik (Lukyani, 2022; Anonim, 2021). Pada bab ini akan di bahas tentang biolohi tanah. Sifat biologi tanah berkaitan dengan makhluk hidup yang terdapat di dalam dan di permukaan tanah.Jenis makhluk hidup yang terdapat di dalam maupun di permukaan tanah ini contohnya adalah tumbuhan, hewan, manusia, hingga makhluk hidup berukuran mikro atau kecil.Sifat biologi tanah berperan sangat penting bagi dekomposisi bahan organik, proses mineralisasi, immobilisasi, daur hara, dan proses-proses lain yang berlangsung di dalam tanah. 90 Ilmu Tanah 8.2 Peran Organisme Tanah Organisme tanah atau disebut juga biota tanah merupakan semua makhluk hidup baik hewan (fauna) maupun tumbuhan (flora) yang seluruh atau sebagian dari fase hidupnya berada dalam sistem tanah. Pada umumnya, organisme tanah berada pada lapisan tanah bagian atas, kurang lebih 10 cm di bawah permukaan tanah. Aktivitas biologis yang ada di tanah 80-100% dilakukan oleh jamur dan bakteri. Keberadaan organisme tanah berpengaruh terhadap produktivitas dan daya dukung tanah. Aktvitas biologis yang dilakukan oleh organisme tanah dapat memengaruhi kesuburan dan kegemburan tanah. Organisme tanah berperan dalam penguraian (dekomposisi) bahan-bahan organik yang berasal dari sisa makhluk hidup. Misalnya, daun-daun yang telah jatuh ke tanah, rantingranting, dan jasad hewan yang telah mati akan diuraikan menjadi materi organik yang lebih sederhana. Selain menguraikan materi organik, organisme tanah juga dapat membantu pelapukan batuan menjadi bahan-bahan anorganik atau yang biasa kita sebut mineral tanah. Materi organik dan mineral yang ada di tanah inilah yang disebut dengan zat hara atau nutrisi bagi tanaman. Keberadaan organisme tanah sebagai dekomposer dimanfaatkan untuk membuat pupuk kompos, yaitu pembuatan pupuk dari bahan organik. Beberapa bakteri dalam tanah terlibat dalam reaksi penguraian materi organik misalnya bakteri nitrifikasi. Bakteri nitrifikasi adalah kelompok bakteri yang mampu menyusun senyawa nitrat dari senyawa amonia. Contoh bakteri nitrifikasi adalah Nitrosomonas mengubah amonium (NH ) menjadi nitrit (NO ) dan Nitrobacter mengubah nitrit (NO ) menjadi nitrat (NO Nitrat merupakan sumber anorganik yang sangat dibutuhkan oleh tumbuhan. Secara bersama-sama proses ini dikenal dengan istilah nitrifikasi. Selain bakteri, mikroorganisme lain yang juga dapat berperan sebagai pereaksi kimia dalam tanah adalah mikoriza. Mikoriza adalah istilah yang digunakan untuk menyebut jamur yang bersimbiosis dengan akar tanaman. Jamur ini dapat membantu tanaman untuk meningkatkan kemampuannya dalam menyerap unsur hara berupa fosfor sehingga tanaman menjadi lebih subur. + 4 2 2 -). 3 Beberapa organisme tanah memiliki kemampuan untuk menguraikan polutan dalam tanah. Contoh polutan yang dapat diuraikan oleh mikroorganisme adalah herbisida. Penguraian herbisida dalam tanah dapat terjadi apabila herbisida telah lama berada dalam tanah sebelum terabsorbsi oleh akar Bab 8 Biologi Tanah 91 tumbuhan. Pada tanah yang memiliki kandungan organik cukup tinggi, maka populasi organisme akan meningkat sehingga proses penguraian (dekomposisi) akan meningkat.Selain itu mikroba yang hidup di tanah juga dapat “memakan” bahan kimia berbahaya tertentu, terutama bahan organik, misalnya berbagai jenis minyak bumi. Mikroba mengubah bahan kimia ini menjadi air dan gas yang tidak berbahaya misalnya CO . 2 Unsur racun dan polutan seperti arsenik, kromium, dan merkuri dapat “terkunci” di tanah karena terakumulasi di dalam tubuh bakteri. Polutanpolutan tersebut tidak menyebabkan polusi bertambah parah. Keberadaan organisme dalam tanah dapat memengaruhi kegemburan dan struktur tanah. Organisme tanah seperti bakteri dapat memproduksi senyawa organik yang disebut polisakarida. Polisakarida organik yang dihasilkan bakteri bersifat seperti perekat sehingga dapat mengikat partikel-partikel tanah menjadi gumpalan. Gumpalan yang besar dapat menyimpan air tanah dalam pori-pori yang terdapat di antara partikel-partikel tanah. Tanah yang memiliki banyak gumpalan memiliki sifat lebih stabil dan dan lebih tahan terhadap erosi. Organisme tanah yang lebih besar seperti cacing tanah juga dapat memperbaiki struktur tanah. Cacing tanah akan membuat lubang-lubang di dalam tanah, mengaduk-ngaduk dan membantu mencampur baurkan partikelpartikel tanah sehingga aliran udara tanah menjadi lebih baik. Selain itu rongga yang terbentuk di dalam tanah akan memudahkan akar menembus tanah (Andriati, 2019). 8.3 Bakteri Pemberian pupuk dapat meningkatkan produksi dan produktivitas, sebagian besar petani lebih suka memberikan pupuk kimia karena dinilai lebih cepat, namun ternyata ada beberapa dampak negarif yang ditimbulkan di antaranya menyebabkan lahan pertanian menjadi rusak karena residu pupuk kimia yang tertinggal di dalam tanah, Salah satu alternatif dalam mensiasati masalah tersebut adalah dengan pemanfaatan mikroorganisme tanah yang dapat digunakan sebagai pupuk hayati dan pupuk organik. Mikroba sebagai pupuk hayati dengan kandungan bioaktif yang dimilikinya dapat berperan sebagai penyubur tanah dengan berbagai keunggulan di antaranya adalah menyuburkan tanah dan dapat menyediakan unsur hara bagi tanaman, 92 Ilmu Tanah menstimulasi sistim perakaran agar berkembang sempurna, memacu nutrisi jaringan meristem pada titik tumbuh pucuk, kuncup, bunga dan stolon, sebagai metabolit pengatur tumbuh, melindungi dari gangguan hama penyakit. Mikroba berfungsi sebagai bioaktivator yang dapat mengoptimalkan kandungan dalam limbah bahan organik dengan cara merombaknya dalam waktu yang relative singkat menjadi hara yang sederhana yang dapat diserap oleh tanaman. Kelompok mikroorganisme sebagai agensia hayati yang banyak digunakan sebagai perombak bahan organik adalah Trichoderma reesei, T. harzianum, T. koningii, Phanerochaeta crysosporium, Cellulomonas, Pseudomonas, Thermospora, Aspergillus niger, A. terreus, Penicillium, dan Streptomyces (Anonim, 2019). Bakteri merupakan organisme yang paling besar jumlahnya di dalam tanah sehingga dalam satu gram tanah terdapat lebih dari 109 bakteri. Jika keadaan menguntungkan bakteri dapat berkembangbiak dengan cepat sehingga nutrisi menjadi berkurang. Reproduksi yang cepat pada bakteri mengindikasikan bahwa bakteri dapat berkompetisi dengan baik dengan organisme lain untuk mendapatkan sumber makanan yang baru. Umumnya jenis bakteri yang ditemukan di dalam tanah adalah yang berbentuk batang, ada juga yang mempunyai flagel yang berfunggsi untuk bergerakpada tempat yang berair. Selain itu juga ada struktur berupa kapsul merupakan senyawa kompleks yang disekresikan pada membran sel. Kapsul berfungsi untuk melindungi bakteri dari gangguan luar, selain itu juga untuk memperbaiki struktur tanah karena ada pengikatan partikel humus dan bahan mineral. Bakteri mempunyai kemampuan menguraikan pestisida dan herbisida sehingga mencegah timbulnya timbunan bahan-bahan di dalam tanah. Kemampuan yang lain adalah melakukan metabolisme dan mineralisasi berbagai senyawa organik yang berat molekulnya rendah. Bakteri merupakan mikroorganisme tanah yang dominan bila lingkungannya kurang oksigen sebab banyak yang mampu hidup pada kondisi yang kurang oksigen atau anaerob fakultatif. Contoh genus bakteri tanah yang penting adalah Pseudomonas, Agrobacterium, Flavobacterium, Bacillus, Clostridium, dan Rhizobium (Anonim, 2019; Yulipriyanto, 1990). Bab 8 Biologi Tanah 93 8.3.1 Pseudomonas Lumpur Lapindo sulit untuk digunakan sebagai media tanam ditinjau dari karakter fisik, kimia dan biologi sehingga diperlukan adanya perbaikan struktur maupun tekstur lumpur Lapindo yang belum banyak dimanfaatkan masyarakat, salah satunya adalah yang digunakan sebagai media tanam dengan campuran tanah regosol. Lumpur Lapindo memiliki kandungan unsur hara dan mikroorganisme tanah yang rendah sehingga diperlukan penambahan bahan organik tanah (pupuk blotong) serta mikroorganisme tanah (Pseudomonas aeruginosa). Penelitian ini bertujuanuntuk mendeskripsikan pengaruh pemberian P. aeruginosa dengan berbagai konsentrasi yang ditambahkan pupukblotong terhadap pertumbuhan tanaman Aglaonema dan kadar fosfat (P) pada media tanam lumpur Lapindo. Salah satu alternatif untuk mengatasi rendahnya kandungan fosfat tersedia dalam tanah adalah dengan memanfaatkan kelompok mikroorganisme tanah, di antaranya bakteri pelarut fosfat yang dapat melarutkan fosfat tidak tersedia menjadi bentuk tersedia sehingga dapat diserap oleh tanaman. Pemberian bakteri P. aeruginosa pada lumpur Lapindo yangditambahkan blotong dan pasir secara signifikan meningkatkan hara fosfor. Pemanfaatan bakteri pelarut fosfat, diharapkan dapat meningkatkankandungan fosfat tersedia pada lahan di Porong dan memperbaiki sifat kimia tanah sehingga dapat dimanfaatkan sebagai lahan pertanian (Ginting et al., 2008; Zakiah, 2011). 8.3.2 Agrobacterium Bakteri A. tumefaciens adalah bakteri tanah yang mampu menginfeksi berbagai tanaman berbeda dibandingkan bakteri patogen lainnya. Bakteri ini menyebabkan perubahan secara fisiologi pada jaringan yang terinfeksi sehingga kambium tidak berkembang membentuk phloem dan xylem secara normal sehingga transport air dan nutrisi terganggu. Sebagai konsekuensinya, penyakit ini menyebabkan pertumbuhan terhambat dan hasil berkurang dan akhirnya tanaman mati. Perkembangan penyakit tumor Agrobacterium (patogenesis) melibatkan 2 proses: transformasi dan tumorigenesis. Secara alami, Agrobacterium mampu mengenal molekul signal seperti senyawa fenolik (acetosyringone, hydroxyl-acetosyringone) dan senyawa gula yang dilepas oleh jaringan tanaman terluka. Signal ini menyebabkan bakteri 94 Ilmu Tanah bergerak menuju jaringan luka. Pergerakan A. tumefaciens bertujuan untuk mengadakan proliferasi sel inang dan sebagai mesin replikasi DNA di tempat luka. Pembentukan tumor pada tempat luka terjadi setelah beberapa hari dan terjadi integrasi T-DNA ke dalam genom tanaman yang membawa 2 set gen. gen oncogenic primer (iaaM, iaaH dan ipt) dan sekunder (6b and 5) yang mengkode enzyme dalam sintesis zat pengatur tumbuh auksin dan sitokinin tanaman. Saat terjadi proses tumorigenesis, enzim oncogenes T-DNA terlibat dalam sintesis opine. Senyawa hasil kondensasi dari asam amino dan gula digunakan untuk kebutuhan Agrobacterium dalam sel tumor berupa karbon dan sumber nitrogen (Listanto, 2018). 8.3.3 Flavobacterium Flavobacterium merupakan bakteri berbentuk batang sejajar dengan ukuran 0,5-3 μm, nonmotil, koloni berwarna dan beberapa spesies psikrofilik. Bakteri ini dapat menyebabkan kerusakan pada susu, daging dan pangan yang mengandung protein. Contoh spesies pentingFlavobacterium aquatile. Bakteri pseudomonas dan Bacillus merupakan bakteri pelarut fosfat yang memiliki kemampuan terbesar sebagai biofertilizer dengan cara melarutkan unsur fosfat yang terikat pada unsur lain (Fe, Al, Ca, dan Mg), sehingga unsur P tersebut m 8.3.4 Bacilllus Bacillus mampu memfiksasi N , melarutkan fosfat serta mensintesis fitohormon IAA (Indole 3- Acetic Acid). Kemampuan Bacillus sp. sebagai PGPR dapat meningkatkan ketersediaan hara nitrogen dan fosfat yang rendah pada tanah sawah. Kehilangan hara nitrogen umumnya terjadi karena leaching dan runoff pada tanah yang tergenang dan rendahnya ketersediaan fosfat karena berikatan kompleks dengan unsur Al dan Fe . Rendahnya ketersediaan hara nitrogen dan fosfat pada tanah sawah dapat ditingkatkan dengan pemberian aplikasi pupuk hayati bakteri Bacillus sp (Muhimmatul.,2019). 2 + 2 + 2 8.3.5 Rhzobium Bintil akar merupakan hasil simbiosis dari bakteri Rhizobium dengan tanaman kacang-kacangan (Leguminoceae). Rhizobium adalah suatu genus dari bakteri gram negatif yang dikenal karena simbiosisnya dengan tanaman Leguminosa seperti kacang tanah, kedelai dan alfalfa. (Simbiosis tersebut menguntungkan baik bagi tanaman maupun bakteri Rhizobium. Bab 8 Biologi Tanah 95 Pada simbiosisnya dengan Rhizobium, tanaman Leguminoceae berperan dalam menyediakan nutrisi dan lingkungan tumbuh yang baik bagi Rhizobium yang hidup di dalam bintil akar. Nutrisi tersebut berasal dari hasil fotosintesis tanaman Leguminoceae. Adapun Rhizobium dapat menyerap nitrogen bebas dari lingkungan dan mengubahnya menjadi bentuk yang dapat dimanfaatkan oleh tanaman. Proses tersebut disebut sebagai fiksasi nitrogen. Karena kemampuannya dalam melakukan fiksasi nitrogen, Rhizobium telah banyak dimanfaatkan sebagai pupuk hayati. Pupuk Rhizobium dapat berbentuk padat maupun cair. Pupuk ini berisi biang (inokulum) Rhizobium yang nantinya akan menginfeksi akar tanaman Leguminosa dan membentuk bintil akar. Dengan adanya bintil akar, tanaman akan lebih optimal dalam menyerap nitrogen. Tanaman tersebut akan menunjukkan ciri pertumbuhan yang lebih baik seperti akar yang lebih panjang, tajuk yang lebih rimbun dan tentunya hasil panen yang lebih banyak. Rhizobium merupakan suatu genus bakteri yang terdiri dari beberapa spesies. Rhizobium yang digunakan untuk pupuk hayati pada setiap jenis tanaman pun tidak sama spesiesnya. Hal itu disebabkan oleh simbiosis jenis tanaman Leguminosa tertentu dengan spesies tertentu Rhizobium. Misalnya, Rhizobium tropici bersimbiosis dengan kacang polong, Rhizobium etli dengan alfalfa dan kacang polong serta Rhizobium giardinii dengan tanaman lamtoro. Oleh karena itu, pupuk hayati yang mengandung Rhizobium tropici hanya dapat digunakan untuk memupuk tanaman kacang polong. Begitu pula pada jenis pupuk Rhizobium lainnya. Pupuk Rhizobium baik digunakan untuk komoditas pertanian, terutama pada pertanian organik karena tidak meninggalkan residu bahan kimia pada tanah. Hal itu menyebabkan tanah menjadi sehat sehingga baik untuk ditanami. Selain itu, permasalahan lingkungan karena kelebihan pupuk kimiawi juga dapat dicegah. Pupuk hayati seperti Rhizobium juga memiliki manfaat untuk memperbaiki struktur tanah. Pupuk hayati dapat membuat tanaman lebih subur karena menjadikan unsur hara tersedia bagi tanaman dan juga mengandung hormon pertumbuhan. Bagi produksi tanaman, pupuk hayati dapat mengurangi biaya produksi karena penggunaannya mengurangi kebutuhan pupuk kimiawi (Rosyidhana, 2021). 8.3.6 Clostridium Bakteri Clostridium pasteurianum memiliki peranan dalam penambatan nitrogen dan kemampuan dalam perombakan bahan organik di dalam tanah. 96 Ilmu Tanah Bakteri merupakan salah satu mikroorganisme yang berperan sangat penting dalam kesuburan tanah, walaupun bentuknya yang sangat kecil bahkan tidak kasat mata namun memberikan peranan dan pengaruh besar dalam kesuburan tanah (Fitriana dan Nurjanto, 2015). 8.4 Fungi Organisme yang unik ini dapat memberikan manfaat dan kerugian bagi organisme tanah lainnya. Jamur dapat membantu ekosistem karena mampu mengurai nutrisi tertentu yang tidak bisa diurai oleh mikroorganisme lain, kemudian hasilnya akan dilepas ke tanah untuk digunakan organisme lainnya. Jamur juga dapat menempel di akar tanaman. Sebagian besar tanaman dapat tumbuh dengan lebih baik ketika ini terjadi. Hubungan mutualisme ini disebut sebagai mycorrhizal. Jamur memberikan nutrisi kepada tanaman dan menerima karbohidrat dari tanaman. Unsur karbohidrat ini sama seperti yang dimakan oleh manusia. Namun, perilaku jamur ini dapat menjadi parasit, jamur juga dapat menempel pada organisme lain tanpa memiliki hubungan mutualisme dan menyerap nutrisi untuk dirinya sendiri. 8.5 Actinomycetes Actinomycetes adalah bagian dari mikroorganisme tanah seperti bakteri dan jamur. Dipercaya sebagai bagian yang hilang dari rantai evolusi antara bakteri dan jamur, actinomycetes memiliki banyak kesamaan denganbakteri. 8.6 Alga Algae tanah biasanya hadir di tanah yang memiliki cukup kelembapan dan sinar matahari. Jumlahnya sekitar 100 hingga 10.000 per gram tanah. Mereka dapat berfotosintesis, di mana algae mengambil karbon dioksida (CO ) dari atmosfer dan energi dari sinar matahari, lalu menciptakan makanannya sendiri. 2 Bab 8 Biologi Tanah 97 Peran dan fungsi utama algae dalam tanah, yaitu menjaga kesuburan tanah, khususnya di daerah tropis, menambah zat organik dalam tanah ketika mati, sehingga meningkatkan jumlah karbon organik, berperan sebagai pengikat partikel tanah, sehingga mengurangi dan mencegah erosi tanah, membantu meningkatkan kapasitas retensi air di tanah untuk waktu yang lebih lama, membebaskan oksigen dalam jumlah besar di lingkungan tanah melalui fotosintesis, membantu memeriksa hilangnya nitrat melalui pembilasan dan pengaliran, khususnya di tanah yang tidak ditanami tumbuhan, membantu pembusukan batu dan membangun struktur tanah. 8.7 Protozoa Protozoa adalah organisme yang mirip dengan hewan dengan sel tunggal dan tidak berwarna. Ukurannya lebih besar dari bakteri, bervariasi antara beberapa mikron hingga beberapa milimeter. Populasinya sekitar 10.000 hingga 100.000 per gram tanah dan biasanya hidup di permukaan. Perannya dalam ekosistem adalah sebagai berikut. Protozoa mendapatkan nutrisi dari memakan dan mencerna bakteri tanah, sehingga berfungsi sebagai pengontrol populasi bakteri. Beberapa protozoa digunakan sebagai agen kontrol alami dalam melawan organisme yang merusak dan menimbulkan penyakit pada tanaman (Anonim, 2021). 8.8 Fauna Semua kehidupan makhluk hidup di dalam tanah dapat menentukan sifat biologi tanah. Sifat biologi tanah berkaitan dengan semua aktivitas fauna tanah baik yang hidup di permukaan tanah maupun di dalam tanah. Fauna tanah menjadi komponen biologi tanah karena berperan penting dalam proses penggemburan tanah. Fauna tanah tidak hanya fauna yang hidup di tanah, tetapi juga yang berada di permukaan tanah dan di dalam tanah. Keberadaan fauna tanah sangat bergantung pada ketersediaan energi dan sumber makanan untuk keberlangsungan hidupnya, yaitu ketersediaan bahan organik dan biomassa yang berkaitan dengan siklus karbon dalam tanah. 98 Ilmu Tanah Mikrofauna adalah fauna tanah yang memiliki ukuran diameter tubuh antara 0,02-0,2 Peranan dari mikrofauna tanah pada sifat fisik dan kimia memerankan mikroba (fungi, bakteri, protozoa dan lain-lain) dalam proses perombakan bahan-bahan di dalam tanah. Di dalam tanah mikrofauna berinteraksi dengan makrofauna yang berperan dalam menjaga kesuburan tanah dengan cara menyediakan unsur hara bagi tanaman. Mikrofauna mengendalikan populasi organisme patogen/ racun, memperbaiki struktur tanah, mineralisasi dan pelepasan unsur hara, mencampur bahan bahan organik dengan tanah, dan membantu pendistribusian mikroba. Mikrofauna dapat dibagi menjadi 2 kelompok besar yaitu nematoda dan protozoa. Nematoda adalah cacing gelang tidak bersegmen. Nematoda menjadi mikrofauna penting selain protozoa yang memiliki keragaman tinggi dan merupakan hewan mikroskopik dengan panjang tubuh < 2mm dengan diameter 0,05 mm. Nematoda sangat sering digunakan menjadi bioindikator karena informasi taksonomi dan peranan makanannya yang cukup tersedia. Nematoda juga menempati posisi sentral pada jaringan makanan seresah. Hewan yang termasuk nematoda adlah Ominvorious dan Perdaceus. Nematoda tanah dikelompokkan berdasarkan kebutuhan makanan seperti pemakan akar, pemakan rambut akar, pemakan hifa fungi, pemakan bakteri, omnivora, dan juga predator. Kelompok lain dari mikrofauna adalah protozoa yang mempunyai ciri bersel tunggal, memiliki membran nukleas, dapat hidup sendiri ataupun berkelompok, merupakan parasit, dan bergerak menggunakan kaki semua, silia, atau flagella. Jenis protozoa yang banyak dijumpai di tanah basah adalah flagellata. Flagellata bergerak menggunakan flagel yang digunakan juga sebagai alat indra dan alat bantu menangkap makanan. Peran protozoa dalam tanah yaitu dapat menjaga kesuburan tanah dengan menyediakan suplai nitrogen, mengendalikan populasi bakteri, dan sebagai indikator keberadaan sumber minyak, gas, dan mineral Mesofauna tanah merupakan hewan yang hidup baik di permukaan maupun di dalam tanah dengan ukuran tubuh 100 µ – < 2 mm. Contoh dari mesofauna tanah, di antaranya adalah sebagai berikut: Collembola disebut juga sebagai ekor pegas yang merupakan binatang renik karena berukuran 0,1 – 0,9 mm dan memiliki tubuh yang lunak. Habitat utama dari Collembola adalah permukaan tanah yang banyak mengandung humus dan seresah. Peran dari hewan ini adalah sebagai perombak bahan organik, pemakan jamur dan indikator perubahan keadaan tanah. Bab 8 Biologi Tanah 99 Acarina merupakan salah satu fauna tanah yang termasuk pada fillum Arthropoda dan kelas Arthropoda yang memiliki 3 pasang kaki, tubuh berukuran pendek, tidak memiliki segmen yang jelas dan tidak bersayap. Acarina banyak ditemukan pada akar – akar pohon, humus, dan banyak hidup pada tumpukan kayu yang telah membusuk. Acarina berperan untuk dekomposisi seresah, berpengaruh dalam dinamika populasi jamur, dan sebagai kontrol biologi atau predator terhadap telur dan larva nematoda lainnya. Enchytraeidae merupakan salah satu jensi cacing tanah yang termasuk ke dalam fillum Annelida karena tubuhnya tersusun atas segmen – segmen cincin. Peran dari Enchytraeidae adalah untuk menyediakan nutrisi yang mudah dimanfaatkan tanaman dari proses metabolismenya, memperbaiki aerasi dan drainase tanah, serta dapat memperbaiki struktur tanah. Rotifera merupakan salah satu dari fillum Pseudoselomata dengan panjang sekitar 0,1 0,5 mm. Ciri khusus dari Rotifera adalah memiliki cillia / bulu getar pada bagian kepalanya. Secara umum, mesofauna tanah ini berperan sebagai dekomposer yang mampu mengubah bahan – bahan organik menjadi unsur hara tertentu yang dapat meningkatkan kesuburan tanah. Mesofauna tanah juga dapat mempertahankan dan mengendalikan produktivitas tanah dengan meningkatkan aerasi tanah, infiltrasi air, agregasi tanah, serta mendistribusikan bahan organik tanah. Mesofauna tanah dapat menjadi indikator kesuburan tanah dan memiliki peran penting dalam proses dekomposisi bahan organik di lantai hutan karena bahan organik tanah merupakan sumber energi yang dibutuhkan mesofauna tanah untuk beraktivitas dan melanjutkan hidupnya. Semakin besar kandungan bahan organik di lantai hutan, maka jumlah individu, jumlah jenis dan tingkat keanekaragaman jenis mesofauna tanah akan semakin tinggi Makrofauna merupakan fauna tanah yang memiliki diameter tubuh antara 2-20 mm. Secara umum makrofauna berperan besar dalam proses dekomposisi, aliran karbon, redistribusi unsur hara, siklus unsur hara, bioturbasi, dan pembentukan tanah. Peran aktif makrofauna tanah tersebut dapat mempertahankan serta meningkatkan produktivitas tanah dengan dukungan faktor lingkungan disekitarnya. Makrofauna juga berperan besar memperbaiki sifat-sifat fungsional tanah. Oleh karena itu, fauna tanah dapat dijadikan bioindikator. Contoh fauna tanah yang termasuk makrofauna adalah cacing, semut, dan rayap. Secara spesifik, makrofauna memiliki peran masing masing dalam tanah. Biomassa cacing tanah dapat menjadi bioindikator yang baik untuk mendeteksi perubahan pH, keberadaan horison organik, kelembaban 100 Ilmu Tanah tanah, dan kualitas humus. Rayap berperan dalam pembentukan struktur tanah dan dekomposisi bahan organik. Megafauna tanah merupakan hewan yang hidup di permukaan tanah dengan ukuran tubuh berkisar antara 20 – 200 mm, contohnya adalah Megascolicidae, Insectivore atau Invertebrata besar lainnya yang dapat mengubah struktur tanah akibat pergerakan dan perilaku makan. Pada umumnya, megafauna tanah banyak dijumpai di permukaan tanah, seperti bekicot, serangga, cacing tanah, tikus kecil, reptil, dan amfibi. Peran megafauna tanah adalah untuk mengatur komposisi tanah, mengatur proses pelepasan unsur-unsur hara pada tanah dan pelepasannya, mengatur kompetisi antara satu tumbuhan dengan tumbuhan lainnya, dan membantu mendistribusikan ulang bahan organik tanah serta unsur hara Fauna tanah memainkan peranan yang sangat vital bagi kesuburan tanah. Segala proses yang ada di dalam tanah sangat bergantung pada keberadaan fauna dalam tanah. Peranan dari fauna tanah antara lain dapat memperbaiki kesuburan tanah dengan menghancurkannya secara fisik, memecah bahan menjadi humus, menggabungkan bahan yang membusuk pada lapisan tanah bagian atas, sebagai parameter kualitas tanah dan membentuk kemantapan agregat antara bahan organik dan bahan mineral tanah. Selain itu fauna tanah berperan juga pada aliran karbon, redistribusi unsur hara, siklus unsur hara, dan pembentukan struktur tanah Sifat fauna tanah yang sensitif terhadap perubahan kondisi lahan banyak menyebabkan hilangnya fauna tanah. Oleh karena itu perlu dikurangi atau dihindarkan dari kemerosotan biodiversitas fauna tanah di antaranya penggunaan herbisida atau bahan kimia lainnya sehingga diharapkan ekosistem lahan tersebut terjaga dengan baik. Sebegitu pentingnya peran fauna dalam kesuburan tanah menjadikan perlunya cara untuk mempertahankan keberadaan fauna dalam tanah (Agusta, Angitha dan Annisa, 2022). Bab 9 Kesuburan Tanah 9.1 Pendahuluan Tanah merupakan tempat tumbuh dan kembangnya tanaman, tempat menyerap nutrisi atau unsur hara bagi tanaman (Siregar, 2021). Lebih lanjut dikatakan tanah merupakan akumulasi tubuh alam bebas, yang menduduki sebagian besar permukaan bumi yang mampu menumbuhkan tanaman dan memiliki sifat sebagai akibat pengaruh iklim dan jasad hidup yang bertindak terhadap bahan induk dalam keadaan relief tertentu selama jangka waktu tertentu pula (Amir, 2016). Ciri (characteristics) tanah adalah atribut tanah yang menunjukkan mutu tanah. Tanah memiliki kesuburan yang berbeda-beda tergantung faktor pembentuk tanah yang dominan di lokasi tersebut. Kesuburan tanah merupakan kemampuan tanah menyediakan unsur hara yang dibutuhkan oleh tanaman untuk mendukung pertumbuhan dan reproduksinya. Unsur hara dalam bentuk nutrisi dapat diserap oleh tanaman melalui akar. Nutrisi dapat diartikan sebagai zat-zat yang diperlukan untuk kelangsungan hidup tanaman berupa mineral dan air (Hardjowigeno, S. 2007). Nutrisi yang bisa tersedia untuk tanaman dikendalikan oleh interaksi antara sifat- sifat fisika, kimia dan biologi tanah. Sebagai media tumbuh dan penyedia unsur hara bagi tanaman, pasokan nutrisi yang cukup harus dipertahankan untuk menjaga stabilitas produksi tinggi dan mutu hasil yang diinginkan. Lebih lanjut dikatakan bahwa kesuburan tanah ditentukan oleh keadaan fisika, kimia dan 102 Ilmu Tanah biologi tanah. Keadaan fisika tanah meliputi kedalaman efektif, tekstur, struktur, kelembaban dan tata udara tanah. Kimia tanah meliputi reaksi tanah (pH tanah), KTK, kejenuhan basa, bahan organik, banyaknya unsur hara, cadangan unsur hara dan ketersediaan terhadap pertumbuhan tanaman. Sedangkan biologi tanah antara lain meliputi aktivitas mikrobia perombak bahan organik dalam proses humifikasi dan pengikatan nitrogen udara (Hardjowigeno, 2007) Kesuburan tanah merupakan suatu nilai kualitas dari kemampuan tanah untuk menyediakan hara bagi pertumbuhan suatu jenis tanaman dalam jumlah yang memadai dan seimbang. Tingkat kesuburan tanah akan memengaruhi produksi dan hasil tanaman, potensi tanah untuk menyediakan unsur hara dalam jumlah yang cukup, dalam bentuk tersedia serta seimbang untuk menjamin pertumbuhan tanaman yang maksimum, namun demikian, tidak dapat dianggap bahwa tanah yang subur adalah juga produktif karena status kesuburan tanah tidak memberikan indikasi tentang kecukupan faktor pertumbuhan lainnya. Dalam proses pembentukan tanah, faktor-faktor tersebut di atas bekerja secara dinamis dan simultan melalui proses fisika, kimia, biologis, maupun proses ketiga-tiganya bekerja secara bersamaan serta saling berinteraksi. Proses pembentukan tanah berjalan terus menerus dan saling memengaruhi, dominasi dari masing-masing faktor pembentuk tanah sangat beragam (Handayanto, 2013), tanah merupakan komponen utama dan penting bagi daya dukung suatu kemampuan lahan terhadap pemanfaatannya oleh manusia. Kesuburan Tanah adalah kemampuan suatu tanah untuk menghasilkan produk tanaman yang diinginkan, pada lingkungan tempat tanah itu berada. Berdasarkan tingkat kesuburannya, tanah dibedakan menjadi 3 macam atau jenis yakni dapat dijelaskan antara lain sebagai berikut: (1) Tanah Subur yang terdiri atas tanah vulkanik, podzolik dan aluvial. Jenis tanah subur ini terdapat di wilayah pulau Jawa, Nusa Tenggara dan Kalimantan; (2) Tanah Kurang Subur terdiri atas pasir, tanah gambut dan tanah kapur. Jenis tanah kurang subur ini terdapat di wilayah pulau Jawa, Sumatera dan Sulawesi; (3.) Tanah Tidak Subur adalah jenis tanah yang tandus, karena mengalami proses pencucian oleh air hujan. Bab 9 Kesuburan Tanah 103 9.2 Pengertian Kesuburan Tanah dan Ruang Lingkupnya Kesuburan tanah merupakan kemampuan tanah dalam menyediakan unsur hara dengan jumlah berimbang untuk pertumbuhan dan produksi tanaman, dikatakan juga kesuburan tanah merupakan kemampuan suatu tanah untuk menghasilkan produk tanaman yang diinginkan, pada lingkungan tempat tanah itu berada. Tanah memiliki kesuburan yang berbeda-beda tergantung faktor pembentuk tanah yang merajai di lokasi tersebut, yaitu: bahan induk, iklim, relief, organisme, serta waktu. Lebih lanjut dikatkan sebagai mutu tanah untuk bercocok tanam, yang ditentukan oleh interaksi sejumlah sifat fisika, kimia dan biologi bagian tubuh tanah yang menjadi habitat akar-akar aktif tanaman. Kesuburan tanah merupakan kemampuan tanah menghasilkan bahan tanaman yang dipanen. Lebih lanjut dikatakan, kesuburan tanah ialah hasilpanen, yang diukur dengan bobot bahan kering yang dipungut per satuan luas dan per satuan waktu (Handayanto,2013). Kesuburan tanah adalah kondisi suatu tanah yg mampu menyediakan unsur hara essensial untuk tanaman tanpa efek racun dari hara yang ada (Foth and Ellis, 1997). Menurut Brady, kesuburan tanah adalah kemampuan tanah untuk menyediakan unsur hara essensial dalam jumlah dan proporsi yang seimbang untuk pertumbuhan. Tanah yang subur adalah tanah yang mempunyai profil yang dalam (kedalaman yang sangat dalam) melebihi 150 cm, strukturnya gembur remah, pH 6-6,5, mempunyai aktivitas jasad renik yang tinggi (maksimum). Kandungan unsur haranya yang tersedia bagi tanaman adalah cukup dan tidak terdapat pembatas-pembatas tanah untuk pertumbuhan tanaman (Sutejo.M.M, 2002) Kesuburan tanah tidak terlepas dari keseimbangan sifaf fisika, kimia, dan biologi. Ketiga unsur tersebut saling berkaitan dan sangat menentukan tingkat kesuburan lahan pertanian. Tanpa disadari selama ini sebagian besar pelaku tani di Indonesia hanya mementingkan kesuburan yang bersifat kimia saja, yaitu dengan memberikan pupuk anorganik seperti: urea, TSP/SP36, KCL dan NPK Kesuburan tanah adalah mutu tanah untuk bercocok tanam, yang ditentukan oleh interaksi sejumlah sifat fisika, kimia dan biologi bagian tubuh tanah yang menjadi habitat akar-akar aktif tanaman. Ada akar yang berfungsi menyerap 104 Ilmu Tanah air dan larutan hara, dan ada yang berfungsi sebagai penjangkar tanaman. Kesuburan habitat akar dapat bersifat hakiki dari bagian tubuh tanah yang bersangkutan, dan/atau diimbas (induced) oleh keadaan bagian lain tubuh tanah dan/atau diciptakan oleh pengaruh anasir lain dari lahan, yaitu bentuk muka lahan, iklim dan musim. Karena bukan sifat melainkan mutu maka kesuburan tanah tidak dapat diukur atau diamati, akan tetapi hanya dapat ditaksir (assessed). Penaksirannya dapat didasarkan atas sifat-sifat dan kelakuan fisik, kimia dan biologi tanah yang terukur, yang terkorlasikan dengan keragaan (performance) tanaman menurut pengalaman atau hasil penelitian sebelumnya. Kesuburan tanah dapat juga ditaksir secara langsung berdasarkan keadaan tanaman yang teramati (bioessay). Hanya dengan cara penaksiran yang pertama dapat diketahui sebab-sebab yang menentukan kesuburan tanah. Dengan cara penaksiran kedua hanya dapat diungkapkan tanggapan tanaman terhadap keadaan tanah yang dihadapinya. Ada dua pengertian kesuburan tanah yang harus dibedakan jelas. Yang satu ialah kesuburan tanah aktual, yaitu kesuburan tanah hakiki (aseli, alamiah). Yang lain ialah kesuburan tanah potensial, yaitu kesuburan tanah maksimum yang dapat dicapai dengan intervensi teknologi yang mengoptimumkan semua factor (Handayanto,2013), yaitu kesuburan tanah maksimum yang dapat dicapai dengan intervensi teknologi yang mengoptimumkan semua faktor. Seberapa banyak intervensi teknologi yang layak diterapkan tergantung pada (1) imbangan antara tambahan hasilpanen atau nilai tambah mata dagangan (commodity) yang diharapkan akan dapat dihasilkan, dan tambahan biaya produksi yang harus dikeluarkan, (2) kemampuan masyarakat membiayai intervensi itu, dan (3) keterampilan teknik masyarakat menerapkan intervensi tersebut secara sinambung. Ketiga faktor pertimbangan itu saling pengaruh mempenagruhi. Sifat dan kelakuan tanah sangat menetukan tanggapan tanah terhadap intervensi teknologi. Maka tingkat dan macam intervensi yang layak ditentukan pula oleh macam tanah dan keadaa lingkungan yang memengaruhi watak tanah. Mengingat faktor-faktor yang menentukan kelayakan intervensi teknologi tersebut di atas, tingkat kelayakan itu bergantung pada temapat dan waktu. Bab 9 Kesuburan Tanah 105 9.3 Urgensi Menjaga Kesuburan Tanah Maraknya industrialisasi lahan memicu penurunan tingkat produktivitas pertanian. Salah satu faktornya adalah kualitas tanah yang rendah, pengelolaan dan pemeliharaan tanah yang kurang baik sehingga memengaruhi kesuburan tanah. Dilakukan berbagai upaya untuk meningkatkan produktivitas pertanian, di antaranya dengan mengetahui pola sebaran tanah subur sehingga dapat memberikan hasil panen yang optimal selain hal tersebut. Selain itu jumlah penduduk Indonesia terus meningkat, sehingga kebutuhan pangan terus bertambah. Sebaliknya luas lahan produktif relatif tetap atau bahkan menyusut. Lahan-lahan yang bagus dialih fungsikan menjadi pemukiman (Ni Gusti Ketut Roni. 2015). Meningkatnya kegiatan produksi biomassa daritanaman yang dihasilkan kegiatan pertanian, perkebunan dan hutan tanaman yang memanfaatkan tanah yang secara intensif yang dapat mengakibatkan kerusakan tanah untuk produksi biomassa, sehingga menurunkan mutu serta fungsi tanah yang pada akhirnya dapat mengancam kelangsungan kehidupan manusia dan makhluk hidup lainnya. Kualitas tanah seringkali dinyatakan sebagai kemampuan yang dimiliki oleh tanah secara alamiah untuk memproduksi hasil yang memadai dari tanaman berkualitas tinggi serta melindungi kesehatan makluk hidup yang tumbuh di atasnya tanpa merusak sumber daya alam. Hendaknya manusia mulai menjaga kesuburan alami tanah, karena ktivitas manusia menjadi salah satu faktor yang berpengaruh terhadap kesuburan tanah. Dengan kesuburan tanah yang optimal maka pertumbuhan tanaman menjadi sehat dan produktif. Peningkatan produksi dapat dilakukan melalui intensifikasi untuk meningkatkan produktivitas atau ekstensifikasi untuk mendapatkan lahan baru. Kunci utama dari kedua hal tersebut adalah bagaimana memelihara atau meningkatkan status kesuburan tanahnya (Nyapka, 1998). Keragaman sifat tanah secara alamiah adalah akibat dari faktor dan proses pembentukannya mulai dari bahan induk berkembang menjadi tanah pada berbagai kondisi lahan. Sehubungan dengan tingginya keragaman tanah tersebut maka informasi yang lebih objektif tentang kesuburan tanah sangat diperlukan untuk lebih mengarahkan pengelolaan tanahnya. Tanah yang subur akan memiliki nilai status kesuburan yang tinggi, sehingga upaya pemeliharaannya akan dapat dilakukan secara mudah, sedangkan pada tanah yang kurang subur akan memerlukan pemeliharaan yang lebih intensif. Penanaman tanaman pertanian dapat menyebabkan hilangnya unsur hara 106 Ilmu Tanah esensial dari dalam tanah karena terangkut keluar lahan pada saat panen, apalagi bila diusahakan secara terus menerus menyebabkan kesuburan suatu tanah akan mengalami penurunan hingga mencapai suatu keadaan di mana penambahan unsur hara melalui pemupukan mutlak diperlukan untuk memperoleh hasil pertanian yang menguntungkan. Sistem pertanian modern dewasa ini, pengelolaan hara di dalam tanah sangat penting dilakukan agar produktivitas tanah tetap terjaga dan kesuburannya lestari. karena produksi pertanian sangat bergantung pada seberapa besar kebutuhan optimal akan hara dapat dipenuhi oleh tanah sebagai media tumbuh tanaman. Oleh karena kesuburan suatu tanah berhubungan langsung dengan pertumbuhan dan produksi tanaman, maka studi tentang keharaan tanah dan evaluasi kesuburan tanah perlu dilakukan sebagai salah satu bahan pertimbangan dalam tindakan pemupukan untuk peningkatan produksi dan kesehatan tanaman (Ketut Dharma. 2013). Konsep pembangunan berkelanjutan terus digalakkan agar kegiatan pertanian senantiasa menguntungkan, aman, lestari dan ramah lingkungan. Salah satu usaha yang dapat dilaksanakan adalah peningkatan kesuburan tanah, di antaranya dengan menambahkan bahan organik. Kandungan bahan organik merupakan indikator paling penting dan menjadi kunci dinamika kesuburan tanah. Bahan organik mempunyai peran yang multifungsi, di antaranya mampu merubah sifat fisik, sifat kimia melalui proses dekomposisi akan melepaskan zat-zat hara ke dalam larutan di dalam tanah, bentuk yang lebih sederhana dan bersifat kolloid. Selain sifat kimia tanah, juga sifat biologi tanah, dengan meningkatkan populasi mikroba di dalam tanah, maka menyebabkan dinamika tanah akan semakin baik dan menjadi sehat alami dan tanaman tumbuh sehat tanpa perlu campur tangan pupuk buatan dan pestisida. Pupuk buatan atau pupuk kimia dapat mempercepat proses peningkatan kesuburan kimia tanah saja, sedangkan kesuburan fisik tanah akan tetap rendah dan bahkan kesuburan biologi tanah akan tertekan atau aktivitas mikroorganisme tanah yang membantu peningkatan kesuburan tanah akan terhenti (Food and Fertilizer Technology Center, 2003). Untuk itu perlu penyusunan rekomendasi pemupukan terpadu yang bersifat spesifik lokasi disesuaikan dengan komoditas yang diusahakan dan lahan tempat usahanya. Hal ini bertujuan untuk meningkatkan efisiensi pemupukan dan mengurangi dampak pencemaran terhadap lingkungan. Seperti kita ketahui rantai makanan bermula dari tumbuhan. Manusia dan hewan hidup dari tumbuhan. Memang ada tumbuhan dan hewan yang hidup di laut, tetapi Bab 9 Kesuburan Tanah 107 sebagian besar dari makanan kita berasal dari permukaan tanah. Meningkatnya kegiatan produksi biomassa (tanaman yang dihasilkan kegiatan pertanian, perkebunan dan hutan tanaman) yang memanfaatkan tanah yang tak terkendali dapat mengakibatkan kerusakan tanah untuk produksi biomassa, sehingga menurunkan mutu serta fungsi tanah yang pada akhirnya dapat mengancam kelangsungan kehidupan manusia dan makhluk hidup lainnya. Oleh sebab itu, sudah menjadi kewajiban manusia menjaga kelestarian tanah sehingga tetap dapat mendukung kehidupan di muka bumi ini, dengan menjaga kesuburan alami tanah, karena ktivitas manusia menjadi salah satu faktor yang berpengaruh terhadap kesuburan tanah. Dengan kesuburan tanah yang optimal maka pertumbuhan tanaman menjadi sehat dan produktif. 9.4 Evaluasi Kesuburan Tanah Kemampuan produksi sebidang tanah berbeda-beda dari tempat ke tempat dan dari musim ke musim. Masalah pelik bagi petani termasuk para ahli dalam menentukan berapa jumlah pupuk dan kapan harus diberikan merupakan salah satu masalah yang sering terjadi. Untuk memecahkan masalah inilah, perlu diadakan evaluasi kesuburan tanah setiap diperlukan. (Anonimus (2015) Evaluasi kesuburan tanah adalah proses penilaian masalah-masalah keharaan dalam tanah dan pembuatan rekomendasi pemupukan (Dikti, 1991). Lebih lanjut dikatakan evaluasi atau penilaian, kadang-kadang juga termasuk istilah monitoring kesuburan tanah merupakan upaya yang sangat penting, karena dapat digunakan untuk merekomendasikan pemupukan. Rekomendasi pupuk merupakan tahap akhir suatu evaluasi kesuburan tanah. Evaluasi kesuburan tanah dapat melalui tahapan sebagai berikut: Pengamatan visual tanaman, analisis tanah, dan uji tanaman, dan percobaan biologi. Analisis tanah memberikan gambaran status unsur hara dalam tanah (sangat rendah, rendah, cukup, tinggi, dan sangat tinggi), identifikasi kahat/keracunan unsur hara, menentukan kadar kritis unsur hara, dan membuat rekomendasi pupuk. Metode analisis tanah secara singkat dikelompokan menjadi 3 bagian, yaitu pengambilan cuplikan/contoh tanah, ekstraksi dengan bahan kimia, dan pengukuran kadar unsur hara (Riwandi 2007). Dikatakan juga, Evaluasi kesuburan tanah merupakan proses untuk melakukan diagnosa masalahmasalah keharaan dalam tanah dan pembuatan anjuran pemupukan 108 Ilmu Tanah (Dikti,1991). Informasi status hara pada suatu lahan sangat diperlukan agar diperoleh data-data kesuburan tanah untuk kepentingan usaha pertanian dan penting untuk acuan rekomendasi penggunaan pupuk. Evaluasi status kesuburan untuk menilai dan memantau kesuburan tanah sangat penting dilakukan agar dapat mengetahui unsur hara yang menjadi faktor pembatas atau kendala bagi tanaman. Penilaian evaluasi status kesuburan tanah dapat dilakukan melalui pendekatan uji tanah di mana penilaian dengan menggunakan metode ini relatif lebih akurat dan cepat. Analisis sifat kimia tanah yang merupakan parameter kesuburan tanah ditetapkan sebagai kriteria kesuburan tanah (PPT, 1995). Evaluasi kesuburan tanah dapat dilakukan melalui beberapa cara, yaitu melalui pengamatan gejala defisiensi pada tanaman secara visual, analisa tanaman dan analisa tanah. Analisa tanaman meliputi analisa serapan hara makro primer (N, P dan K) dan uji vegetatif tanaman dengan melihat pertumbuhan tanaman. Sedangkan analisa tanah meliputi analisa ketersediaan hara makro primer (N, P dan K) dalam tanah. Kandungan unsur hara di dalam tanah sebagai gambaran status kesuburan tanah dapat dinilai dengan beberapa metode pendekatan yaitu: (1) Analisa contoh tanah, (2) Mengamati gejala-gejala (symptom) pertumbuhan tanaman, (3) Analisa contoh tanaman, (4) Percobaan pot di rumah kaca, dan (5) Percobaan lapangan. Lebih lanjut dikatakan terdapat lima parameter kesuburan tanah yang digunakan dalam penelitian ini untuk menilai status kesuburan tanah, yaitu KTK, KB, C-organik; kadar P dan K total tanah sesuai petunjuk teknis evaluasi kesuburan tanah ( PPT, 1995). Berdasarkan uraian pemikiran tersebut di atas, maka perlu dilakukan evaluasi status kesuburan tanah, mengetahui status kesuburan tanah merupakan hal penting dalam peningkatan produksi tanaman dan berpengaruh terhadap pertanian di masa yang akan datang. Winarso (2005) menjelaskan bahwa pengukuran kualitas tanah merupakan dasar untuk penilaian keberlanjutan pengelolaan tanah yang dapat diandalkan untuk masa-masa yang akan datang, karena dapat dipakai sebagai alat untuk menilai pengaruh pengelolaan lahan. Pada umumnya proses degradasi tanah dalam sistem pertanian dapat disebabkan oleh erosi, pemadatan, penurunan ketersediaan hara atau penurunan kesuburan, kehilangan bahan organik tanah dan lain lain. Lebih lanjut dikatakan Susila (2013), status kesuburan tanah merupakan kondisi kesuburan tanah di tempat dan waktu tertentu yang dinilai berdasarkan kriteria baku parameter kesuburan tanah sesuai Petunjuk Teknis Evaluasi Kesuburan Tanah PPT (1995). Bab 9 Kesuburan Tanah 109 Kandungan unsur hara di dalam tanah sebagai gambaran status kesuburan tanah dapat dinilai dengan beberapa metode pendekatan yaitu: (1) Analisa contoh tanah, (2) Mengamati gejalagejala (symptom) pertumbuhan tanaman, (3) Analisa contoh tanaman, (4) Percobaan pot di rumah kaca, dan (5) Percobaan lapangan. Dalam bidang pertanian, tanah memiliki arti yang lebih khusus dan penting sebagai media tumbuh tanaman darat (Anonimus, 2010) . 110 Ilmu Tanah Bab 10 Kerusakan dan Penurunan Tanah 10.1 Pengelolaan dan Pemanfaatan Tanah Tanah merupakan sumber daya alam yang dapat dimanfaatkan dan dikelola berdasarkan sifat dan karakteristiknya. Untuk mengetahui sifat tanah dapat dilakukan dengan kajian ataupun survai tanah. Dengan adanya survai tanah akan memberikan informasi sehingga dapat dilakukan perencanaan dalam pengelolaannya. Menurut Rayes (2007); survai tanah dapat didefinisikan sebagai penelitian tanah di lapangan dan di laboratorium yang dilakukan secara sistematis dengan metode tertentu terhadap suatu daerah. Hasil interpretasi tanah merupakan prediksi tentang perilaku tanah sebagai respons terhadap penggunaan berbagai penggunaan tanah dan pengelolaannya. Tujuan survai tanah adalah: 1. Membuat semua informasi spesifik yang penting tentang tiap-tiap macam tanah terhadap penggunaan dan sifat-sifat lainnya sehingga dapat ditentukan pengelolaannya. 112 Ilmu Tanah 2. Menyajikan uraian satuan peta sedemikian rupa sehingga dapat diinterpretasikan oleh orang-orang yang memerlukannya fakta-fakta mendasar tentang tanah. Hasil survai tanah akan menentukan kualitas tanah sehingga memudahkan pemanfaatannya sesuai dengan klasifikasi berdasarkan kandungan sifat fisik, kimia dan biologi tanah, misalnya tanah untuk lahan pemukiman, tanah untuk lahan pertanian, persawahan, industri dan sebagainya. Tanah merupakan media untuk pertumbuhan tanaman sehingga pemanfaatan tanah seringkali dilakukan secara intensif. Pemanfaatan tanah secara intensif ini dengan jangka waktu yang lama dapat menyebabkan penurunan sifat tanah, sehingga status kesuburan tanah menjadi rendah. Evaluasi kesuburan tanah digunakan untuk menilai kemampuan tanah dalam menyediakan unsur hara yang cukup bagi tanaman dalam mendukung pertumbuhan tanaman serta mengetahui unsur hara yang menjadi kendala bagi tanaman. Dengan mengetahui sifat-sifat tanah akan semakin mudah dalam pengelolaannya. Manusia memegang peranan penting dalam pemanfaatan tanah, tindakan yang salah dalam pemanfaatan tanah dapat menimbulkan masalah dalam suatu ekosistem. Menurut Landon, (1984) dalam Notohadiprawiro (2021), pengelolaan tanah adalah tindakan atau seni menggunakan tanah untuk produksi pertanian sinambung yang menguntungkan. Produksi tersebut melibatkan segala tindakan mengolah dan menggarap tanah serta budidaya pertanaman berupa pemeliharaan dan perbaikan keadaan sifat fisik tanah, bahan organik ketersediaan unsur hara, dan konservasi tanah dan air. Tanah yang akan dimanfaatkan sebelum dilakukan berbagai tindakan seperti pembersihan semak belukar, alang-alang atau tumbuhan liar lainnya. Hal ini dilakukan bila tanah akan digunakan untuk usaha tani. Bentuk usaha tani ada yang di lahan basah (sawah) dan di lahan kering. Usaha tani yang dilakukan di lahan kering umumnya ditanami dengan berbagai jenis tanaman, baik tanaman semusim (annual crops) atau tanaman tahunan (perennial crops). Pola usaha tani akan memengaruhi sifat fisik, kimia dan biologi tanah termasuk jenis tanaman yang dibudidayakan di atasnya. Sebagai media pertumbuhan dan perkembangan tanam-tanaman, ada kalanya tanah tidak memberikan hasil panen yang memuaskan bagi petani bahkan kadang menimbulkan kegagalan. Hal ini karena tanah memiliki pengaruh terhadap proses pertumbuhan tanaman. Kartasapoetra dan Mulyani (2005), menyatakan bahwa permeabilitas tanah, kelembapan tanah, ketersediaan unsur hara, Bab 10 Kerusakan dan Penurunan Tanah 113 kesarangan tanah, kegiatan hidup jasad renik dan sifat tanah lainnya akan memengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Pengaruh-pengaruh dan sifat tanah lainnya perlu diperhatikan dalam usaha penanaman kalau untuk mendapat hasil panen yang memuaskan. Pemeliharaan tanah perlu diperhatikan sebaik-baiknya, sebab bila terjadi kesalahan dalam pengelolaannya akan menimbulkan kerugian dan mengancam keberlangsungan hidup manusia. 10.2 Bentuk Kerusakan dan Penurunan Kualitas Tanah Telah disampaikan sebelumnya bahwa kesalahan dalam pengelolaan tanah akan berdampak terhadap kualitas tanah. Menurunnya kualitas tanah karena terjadinya kerusakan pada sifat-sifat tanah. Kerusakan tanah merupakan perubahan sifat dasar tanah yang melampaui kriteria baku kerusakan tanah (PP No. 150 tahun 2000). Teknis penetapan status kerusakan tanah telah diatur pada Permen LH Nomor 20 Tahun 2008, status kerusakan tanah adalah kondisi tanah di tempat dan waktu tertentu yang dinilai berdasarkan kriteria baku kerusakan tanah untuk produksi biomassa, terdapat beberapa faktor yang menyebabkan terjadinya kerusakan dan penurunan kualitas tanah yaitu: (i) erosi tanah; (ii) penebangan hutan; (iii) kegiatan pertambangan; (iv) limbah industri; (v) limbah pertanian; dan (vi) limbah domestik. Banjir dan kebakaran hutan merupakan salah satu bencana alam yang terjadi di Indonesia. Tingginya curah hujan dan besarnya volume air yang mengalir yang mengalir di atas permukaan tanah (run off) dapat menyebabkan terangkutnya lapisan top soil pada tanah. Hilangnya lapisan top soil akan memengaruhi kesuburan tanah. Timbulnya bencana alam yang terjadi akibat ulah manusia seperti pembakaran hutan, penebangan liar dan pembukaan lahan merupakan bagian dari penyebab terjadinya kerusakan pada tanah. Tingginya curah hujan dapat menyebabkan bencana banjir yang merupakan keadaan di mana suatu daerah atau kawasan terendam oleh air dengan jumlah yang besar. Akibatnya tanah-tanah yang tidak tertutup oleh vegetasi semakin rentan terhadap pencucian yang dapat mengurangi kesuburan tanah dengan cepat. 114 Ilmu Tanah Berbagai aktivitas manusia sering menimbulkan pencemaran pada tanah, seperti kegiatan dibidang pertanian (pemakaian pupuk dan pestisida yang berlebihan) limbah industri, pertambangan dan rumah tangga turut menyumbang terjadinya kerusakan tanah. Shabirin dkk., (2022), berpendapat berubahnya sifat atau karakteristik tanah dalam hubungannya dengan produksi biomassa dapat disebabkan oleh berbagai hal seperti tindakan pengolahan tanah yang tidak memperhatikan kaedah konservasi, pemupukan yang berlebihan, pemanfaatan tanah yang terus-menerus dalam waktu yang lama atau pemanfaatan lahan yang tidak sesuai dengan kemampuan lahan itu sendiri. Sementara Edwin dkk., (2019), menyatakan bahwa meningkatnya berbagai usaha dan atau kegiatan manusia yang dapat menimbulkan pencemaran air, pencemaran udara, kerusakan lahan dan atau tanah, serta adanya laporan masyarakat terkait adanya dugaan pencemaran dan/atau perusakan lingkungan hidup, maka diperlukan pengelolaan lingkungan hidup yang optimal agar masyarakat mendapatkan kualitas lingkungan hidup yang baik dan sehat. Sumber daya alam khususnya tanah pada prinsipnya merupakan sumber daya alam yang dapat diperbaharui, namun mudah mengalami kerusakan atau degradasi. Pentingnya penatagunaan tanah untuk mengurangi beban pencemaran pada tanah, karena kerusakan pada tanah akan berdampak pada manusia, tumbuhan, hewan, dan mikro organisme lainnya yang hidup dalam tanah dan di atas permukaan tanah. Erosi merupakan salah satu penyebab kerusakan tanah dalam jumlah dan volume yang cukup besar. Erosi menyebabkan hilangnya atau terkikisnya tanah dari satu tempat ke tempat yang lain oleh media berupa air ataupun angin. Salah satu pemicu terjadinya erosi adalah tingginya curah air hujan yang turun di beberapa daerah. Selain itu kondisi topografi, jenis tanah dan penutup tanah berpengaruh terhadap terjadinya erosi. Menurut Sandi dkk. (2020), erosi adalah kehilangan tanah yang dipicu oleh erosi air merupakan masalah utama yang menyebabkan beberapa masalah lingkungan. Erosi tanah berkontribusi pada hilangnya kesuburan dan penurunan kualitas sumber daya tanah. Erosi yang terjadi secara alamiah tidak menimbulkan malapetaka bagi keseimbangan lingkungan karena dalam peristiwa banyaknya tanah yang tersangkut seimbang dengan pembentukan tanah, sebaliknya bila erosi dipercepat akan menimbulkan kerugian pada manusia. Beberapa kegiatan manusia yang dapat menimbulkan erosi seperti pembukaan lahan dan alih fungsi lahan, illegal logging dan lainnya. Salam (2020), Bab 10 Kerusakan dan Penurunan Tanah 115 menyatakan bahwa berbagai aktivitas manusia dapat meningkatkan terjadinya proses erosi. Pembukaan hutan untuk lahan pertanian umumnya mempercepat erosi. Pembukaan hutan berarti mengurangi penutup tanah. Sehingga tanah memperoleh dampak yang lebih besar dari benturan oleh butiran hujan sehingga tanah rentan terjadi erosi. Selain itu pengolahan tanah secara intensif juga dapat mengakibatkan tidak mantapnya agregat tanah sehingga tanah lebih mudah diangkut air. Kerusakan yang dialami pada tanah tempat erosi terjadi yakni terjadi kemunduran sifat-sifat kimia dan fisik tanah seperti kehilangan unsur hara dan bahan organik. Kerusakan tanah tidak hanya terjadi pada lahan hutan saja, tetapi dapat terjadi di hutan gambut. Adanya kebakaran dapat memengaruhi sifat-sifat tanah gambut. Menurut Wasis (2018), kegiatan kebakaran hutan dan lahan telah menyebabkan terjadinya penurunan kepadatan tanah dan peningkatan porositas tanah. Penurunan kepadatan tanah ini disebabkan karena adanya peningkatan bahan organik dari serasah vegetasi atau tumbuhan dan membaiknya kondisi tanah gambut. Disamping itu dampak penurunan kepadatan tanah pada lahan gambut telah menyebabkan peningkatan pori tanah. Kerusakan tanah dapat terjadi akibat kegiatan pertambangan. Bentuk kerusakan yang terjadi antara lain adalah penurunan produktivitas tanah, terjadinya pemadatan tanah, erosi dan terbentuknya sedimentasi, bahkan dapat mengganggu kesehatan masyarakat. Menurut Junaidi (2022), aktivitas penambangan juga telah menyebabkan erosi atau pengikisan tanah disekitar daerah aliran sungai. Di daratan, bekas-bekas tambang juga membentuk lobang-lobang yang mengitari permukiman warga. Sementara Ahyani ( 2011), bahwa menyatakan bahwa tingkat kerusakan lahan dan tanah di lokasi penambangan emas mengalami tingkat kerusakan berat dan menimbulkan dampak fisik lingkungan seperti degradasi tanah. Hilangnya unsur hara yang dibutuhkan oleh pertumbuhan tanaman, berkurangnya debit air permukaan, tingginya lalu lintas kendaraan membuat mudah rusaknya jalan dan polusi yang dapat menimbulkan penyakit bagi masyarakat. Selain itu kegiatan pertambangan juga merusak lingkungan terutama oleh aktivitas alat berat, pembuangan limbah batuan dan tailing, serta terbentuknya beberapa lubang besar yang asam dan beracun. Operasional tambang yang tidak memenuhi prosedur standar jelas menimbulkan kerugian bagi lingkungan, terutama bagi tanah dan air. 116 Ilmu Tanah Jenis degradasi tanah berhubungan dengan penurunan kualitas akibat penggunaan bahan kimia yang sering digunakan untuk memperbaiki dan meningkatkan hasil pertanian. Namun karena terlalu sering digunakan dapat meninggalkan residu zat kimia dalam tanah atau pada bagian tanaman seperti daun, umbi atau buah. Pencemaran yang masuk ke dalam tanah kemudian terendap sebagai zat kimia beracun di tanah. Zat beracun di tanah tersebut dapat berdampak langsung kepada manusia ketika bersentuhan atau dapat mencemari air tanah dan udara di atasnya. Sebagaimana pernyataan Purnomo dkk. (2018), bahwa bentuk kerusakan tanah yang disebabkan aktivitas pertanian antara lain pemakaian pupuk yang berlebihan, terutama pupuk kimia dan pestisida atau bahan kimia lainnya yang sering digunakan untuk menambah produktivitas pertanian. 10.3 Dampak Kerusakan dan Penurunan Tanah Timbulnya kerusakan atau degradasi tanah karena terjadi kesalahan dalam pengelolaan lahan. Degradasi tanah adalah proses penurunan produktivitas tanah, baik yang sifatnya sementara maupun tetap. Menurut Suzana (2019), kerusakan tanah dapat disebabkan oleh sifat alami tanah, dapat pula disebabkan oleh kegiatan manusia yang menyebabkan tanah tersebut terganggu/rusak sehingga tidak mampu lagi berfungsi untuk mendukung produktivitasnya. Kegiatan biomassa yang memanfaatkan tanah dan sumberdaya alam lainnya yang tidak terkendali dan tidak memperhatikan prinsip-prinsip konservasi dapat mengakibatkan kerusakan tanah, sehingga menurunkan mutu dan fungsinya yang pada akhirnya dapat mengancam kelangsungan kehidupan manusia dan makhluk hidup lainnya. Dampak kerusakan tanah yang disebabkan erosi antara lain; (i) menurunnya produktivitas tanah; (ii) kehilangan unsur hara bagi tanaman; (iii) kualitas tumbuhan mengalami penurunan; (iv) laju infiltrasi dan kemampuan tanah menahan air berkurang; dan (v) tanah longsor. Sementara kegiatan pembukaan hutan memberikan berbagai dampak mulai dari hilangnya lapisan top soil, berubahnya sifat fisik dan kimia tanah. Pembukaan hutan dengan melakukan pembakaran akan memengaruhi sifat fisik, kimia dan biologi tanah. Begitu juga yang terjadi pada tanah gambut. Bab 10 Kerusakan dan Penurunan Tanah 117 Sebagaimana disampaikan Wasis (2018), kerusakan tanah gambut akibat terbakar adalah ketika tanah gambut kehilangan kemampuan menyimpan hara dan air, matinya flora dan fauna, matinya binatang tanah, perubahan mikro organisme tanah dan hilangnya lapisan tanah gambut dan hilangnya vegetasi penutup lapisan tanah. Konsekuensi hilangnya vegetasi penutup ialah erosi meningkat dan kapasitas menyimpan air turun. Bentuk kerusakan akibat pertambangan membuat terjadinya perubahan pada sifat mekanis tanah. Penebangan hutan, pengerukan tanah, hingga pemotongan lereng gunung akan sangat berdampak pada keseimbangan alam di sekitarnya. Dampak negatif lain yang terjadi dari kegiatan pertambangan akan mengakibatkan tanah longsor, ledakan tambang, gempa dan reruntuhan lainnya. Sebagaimana hal ini disampaikan Junaidi (2022), runtuhnya tanah tebing-tebing sungai menyebabkan sungai tidak berbentuk lagi, bekas-bekas tambang juga membentuk lobang-lobang yang mengitari permukiman warga. Lobang-lobang tersebut berisi air dan menjadi tempat bersarangnya nyamuk sebagai sumber penyakit. Penyakit yang juga dirasakan masyarakat adalah gatal-gatal dan sakit pernapasan. Selain itu kerusakan yang ditimbulkan aktivitas pertambangan karena penggunaan alat berat semakin mempercepat kerusakan pada tanah. Pemakaian alat berat, pembuangan limbah batuan dan tailing, serta terbentuknya beberapa lubang besar yang asam dan beracun. Operasional tambang yang tidak memenuhi prosedur standar jelas menimbulkan kerugian bagi lingkungan, terutama bagi tanah dan air. (Purnomo dkk., 2018). 10.4 Usaha Penyelamatan dan Tindakan Konservasi Tanah Kerusakan atau degradasi tanah tidak hanya berdampak terhadap produktivitas tanah pertanian saja tetapi dapat menimbulkan gangguan pada lahan pertanian, yang berpengaruh terhadap kondisi sosial ekonomi dan budaya masyarakat, termasuk terjadinya konversi lahan, ketersediaan lapangan kerja dan ketahanan pangan. Selain itu adanya pendangkalan pada danau, sungai dan munculnya gangguan pada sumber-sumber air. Untuk mengatasi dan memulihkan kondisi tanah perlu dilakukan usaha penyelamatan dan tindakan konservasi tanah. Tujuan penyelamatan tanah adalah untuk memperbaiki kerusakan tanah 118 Ilmu Tanah melalui pengelolaan yang terkendali agar tanah yang rusak dapat dipulihkan dan ditingkatkan produktivitasnya. Menurut Arsyad (2010), pengelolaan tanah adalah kegiatan penyusunan rencana penggunaan tanah, konservasi tanah dan air, pengolahan tanah dimulai di lapangan dengan pembukaan atau pembersihan hutan, semak belukar dan lainnya. Dalam pengelolaan tanah dapat direncanakan berbagai tindakan dan usaha dalam pemulihan kerusakan tanah melalui tindakan konservasi tanah agar tetap memiliki produktivitas dan dapat memenuhi kebutuhan manusia. Konservasi tanah merupakan salah satu tindakan yang dilakukan untuk mengatasi kerusakan tanah. Konservasi berfungsi untuk mencegah degradasi atau kerusakan tanah. Kegiatan konservasi tanah dilakukan untuk mencegah erosi, memperbaiki tanah yang rusak, serta untuk memelihara dan meningkatkan produktivitas tanah. Menurut Arsyad (2010), secara umum konservasi tanah didefinisikan sebagai pemanfaatan sebidang tanah pada cara penggunaan yang sesuai dengan kemampuan tanah tersebut dan memperlakukannya sesuai syarat perlakuannya agar tidak terjadi kerusakan dan penurunan tanah. 10.5 Metode Konservasi Tanah Secara umum konservasi tanah tidak hanya dilakukan untuk pengendalian erosi saja , melainkan ada kegiatan untuk memperbaiki kerusakan tanah yang mengalami kerusakan dan penurunan unsur hara dan meningkatkan produktivitasnya. Kartasapoetra dan. Mulyani (2005), menyatakan bahwa usaha pengawetan tanah yaitu mengatur hubungan antara intensitas hujan, kapasitas infiltrasi tanah dan aliran permukaan tanah (run off) melalui metode mekanik, kimiawi dan vegetatif (biologi). 10.5.1 Metode Vegetatif Salah satu kegiatan konservasi tanah dan air dapat dilaksanakan secara vegetatif (biologi). Cara vegetatif adalah penggunaan tumbuhan atau sisa tanaman untuk usaha konservasi tanah. Bab 10 Kerusakan dan Penurunan Tanah 119 Cara ini pada dasarnya adalah untuk menahan butir hujan yang jatuh sehingga (Arsyad dan Rustiadi 2008): 1. Dapat mengurangi energi pukulan terhadap permukaan tanah 2. Mengurangi /menghambat kecepatan dan daya rusaknya permukaan tanah 3. Memperbesar kapasitas infiltrasi 4. Mempertahankan kandungan air tanah. Selanjutnya Kartasapoetra dkk (2005), menjelaskan metode vegetatif disebut juga pengendalian secara biologi dapat dilakukan dengan tindakan reboisasi dan penghijauan, penanaman secara kontur (counter farming) penanaman dalam strip (strip cropping) pergiliran tanaman, penggunaan serasah tanaman, penanaman dengan penutup tanah (cover crop). Kegiatan pengendalian dan tindakan konservasi secara vegetatif dapat dilakukan di areal terbuka seperti areal perladangan, pertanian dan kehutanan, sedangkan di areal pemukiman dapat dilakukan di ruang terbuka. Sementara di areal bekas penambangan dapat dilakukan dengan melakukan reklamasi. Reklamasi merupakan kegiatan yang dilakukan untuk memperbaiki lahan pasca penambangan, yang kemudian dilanjutkan dengan kegiatan revegetasi. Revegetasi sendiri bertujuan untuk memulihkan kondisi fisik, kimia dan biologis tanah pasca kegiatan penambangan. Kegiatan ini diharapkan mampu untuk mengembalikan kesuburan tanah di areal lokasi penambangan. Menurut Karyati dkk. (2018), revegetasi adalah usaha untuk memperbaiki dan memulihkan tutupan vegetasi melalui kegiatan penanaman dan pemeliharaan Tujuan revegetasi adalah untuk meningkatkan produktivitas lahan bekas tambang. Tahapan revegetasi lahan pasca tambang meliputi pembuatan persemaian dan pengadaan bibit, penanaman, serta pemeliharaan tanaman. Keberhasilan revegetasi lahan bekas tambang hanya dapat dicapai dengan memadukan pembenahan tanah, pemilihan jenis dan penerapan teknik silvikultur yang tepat. Pemilihan jenis pohon menjadi bagian penting dalam kegiatan revegetasi. Kesalahan dalam pemilihan jenis menghantarkan pada kegagalan. Pada lahan bekas tambang batubara yang sangat terbuka dengan tanah yang marginal maka jenis yang dipilih sebaiknya memiliki kriteria sebagai berikut: jenis lokal pionir cepat tumbuh, tahan terpapar matahari (shade intolerant), menghasilkan serasah yang banyak dan cepat terdekomposisi, sistem perakaran yang baik dan bersimbiosis dengan 120 Ilmu Tanah mikroorganisme tertentu, bersifat katalitik, mudah dan murah dalam perbanyakan, penanaman dan pemeliharaan (Oktorina, 2018). 10.5.2 Metode Mekanik Konservasi tanah dengan metode mekanik umumnya melakukan tindakan mulai dari pengolahan tanah, pembuatan gelengan, membuat teras dan saluran pelimpas banjir. Menurut Arsyad (2010), metode konservasi secara mekanik adalah semua perlakuan fisik mekanis yang diberikan pada tanah dan pembuatan bangunan untuk mengurangi aliran permukaan dan erosi, dan meningkatkan kemampuan tanah. Metode konservasi tanah ini berfungsi untuk (i) memperlambat aliran permukaan; (ii) menampung dan menyalurkan aliran permukaan dengan kekuatan yang tidak merusak; (iii) memperbaiki dan memperbesar infiltrasi air ke dalam permukaan tanah, (iv) penyediaan air bagi tanaman. Tindakan mekanik yang dapat dilakukan antara lain pengolahan tanah secara minimal, pembuatan saluran pelimpasan, pembuatan teras berlereng, pembuatan saluran pembuangan berumput, pembuatan galengan berpenghubung dengan usaha konservasi tanah. (Kartasapoetra dan Mulyani, 2005). 10.5.3 Metode Kimiawi Metode kimiawi adalah penggunaan preparat kimia baik berupa senyawa sintetik maupun berupa bahan alami yang telah diolah dalam jumlah yang relatif sedikit, untuk meningkatkan stabilitas agregat tanah dan mencegah erosi. (Arsyad, 2010b). Metode kimia bertujuan untuk memantapkan struktur tanah dengan penambahan bahan kimia. Bahan kimia yang digunakan bisa organik maupun anorganik. Karyati (2018), berpendapat penggunaan bahan kimia dalam usaha konservasi tanah dan air sebaiknya dilakukan pada keadaan yang sangat mendesak saja karena biayanya sangat mahal, walau hasil yang diperoleh sangat signifikan dalam usaha memperbaiki dan memantapkan struktur tanah. Untuk menjaga dan memelihara kesuburan tanah akan sangat baik bila dilakukan tindakan yang memadukan antara metode mekanik dengan metode vegetatif terutama untuk tanah dengan kemiringan tertentu. Pentingnya tindakan secara preventif dan represif agar produktivitas tanah dapat tetap lestari. Bab 10 Kerusakan dan Penurunan Tanah 121 10.6 Peranan Vegetasi sebagai Penutup Tanah Telah diuraikan sebelumnya bahwa vegetasi digunakan sebagai metode dalam konservasi tanah. Metode vegetatif merupakan usaha konservasi tanah dengan menanam beberapa jenis tanaman atau pohon yang berfungsi sebagai penutup tanah. Hal ini sesuai penjelasan Salam (2020), bahwa vegetasi penutup tanah dapat mengurangi benturan air hujan sehingga tidak melepaskan partikel tanah. Selain itu penutup yang langsung di permukaan tanah dapat menurunkan kecepatan aliran air di atas tanah. Manfaat lain dari tanaman penutup tanah adalah dapat menambah kesuburan tanah. Penjelasan (Jambi, 2022), bahwa penggunaan tanaman penutup tanah dapat meningkatkan kandungan bahan organik yang berpengaruh baik terhadap agregasi dan besaran struktur agregasi tanah. Peningkatan kandungan bahan organik akan meningkatkan ukuran struktur agregasi terutama pada tanah liat. Berbagai jenis tanaman yang dapat digunakan dalam kegiatan konservasi tanah, mulai dari jenis tanaman perdu, rerumputan, jenis tumbuhan berkayu dan beberapa jenis tanaman penutup tanah lainnya. Penggunaan berbagai jenis tanaman memiliki keunggulan misalnya jenis tanaman kacang-kacangan selain untuk mengurangi laju aliran permukaan juga mampu menambah kesuburan tanah. Sebagaimana dijelaskan tanaman penutup tanah atau legume cover crops (LCC) merupakan tanaman yang ditanam khusus untuk melindungi tanah dari erosi serta memperbaiki sifat-sifat tanah, berdampak baik bagi kesuburan tanah karena dapat menghasilkan bahan organik yang tinggi (Husaini dan Iswahyudi, 2019). Tanaman penutup tanah dapat ditanam tersendiri atau ditanam secara bersamaan dengan tanaman pokok, dan kadang digunakan sebagai tanaman tanaman pokok. Karyati (2018), menjelaskan kriteria dalam pemilihan tanaman penutup tanah yaitu; (i) cepat tumbuh dapat menghalangi tumbuhan pengganggu; (ii) toleran terhadap tanah miskin, tempat tumbuh dan sinar matahari atau tahan terhadap peneduhan; (iii) dapat memperkaya bahan organik; (iv) dapat merupakan nilai komersial seperti sebagai sumber pakan ternak, peneduh dan lain-lain. 122 Ilmu Tanah Menurut Osche, dkk., (1961) dalam Arsyad (1989), tanaman atau tumbuhan yang digunakan sebagai penutup tanah dapat digolongkan: 1. Tanaman penutup rendah misalnya jenis rumput-rumputan dan tumbuhan merambat atau menjalar termasuk jenis leguminosa misalnya; Calopognium mucunoides Desv, Mimosa invisa Mart, Peuraria phaseoloides Benth dan lainnya. 2. Tanaman penutup sedang, berupa semak atau perdu misalnya; Eupatorium pallessens DC. (Ki dayang, Kirinyuh), Lantana camara L. (Gajahan, seruni), Caliandra callothyrsus (Kaliandra merah), Sesbania grandiflora PERS. (Turi). 3. Tanaman penutup tinggi, jenis pohon-pohonan misalnya; Albizia falcata Backer (Jeunjing), Leucaena glauca (L). 4. Tumbuhan rendah alami, sering ditemukan pada beberapa perkebunan 5. Rumput pengganggu (gulma) merupakan jenis tumbuhan yang tidak disukai karena mengganggu tanaman pokok contohnya alang-alang (Imperata cylindrica B.) 10.7 Agroforestry dan Konservasi Tanah Dalam kegiatan konservasi tanah pengaturan tanaman yang ditujukan untuk perbaikan sifat tanah melalui pengelolaan secara vegetatif. Adanya pengelolaan tanah secara vegetatif diharapkan dapat menjamin keberlangsungan keberadaan tanah dan air karena memiliki sifat memelihara kestabilan struktur tanah. Agroforestri merupakan salah satu bentuk usaha tani yang disarankan untuk memperbaiki kerusakan tanah dan memanfaatkan lahan secara optimal. Menurut Gunawan dkk. (2019), agroforestri merupakan sistem pengelolaan sumber daya alam yang berbasis ekologi dengan mengintegrasikan tanaman pertanian dengan tanaman kehutanan dalam kesatuan lanskap. Hairiah dkk. (2003), menyatakan secara sederhana, agroforestri berarti menanam pepohonan di lahan pertanian, dan kajian agroforestri tidak hanya terfokus pada masalah teknik dan biofisik saja tetapi Bab 10 Kerusakan dan Penurunan Tanah 123 juga masalah sosial, ekonomi dan budaya yang selalu berubah dari waktu ke waktu. Agroforestri merupakan sebuah sistem dalam penggunaan lahan, di mana adanya berbagai jenis pohon/tumbuhan berkayu, semak belukar, perdu dan jenis vegetasi lainnya tumbuh dan hidup bersama pada satu tempat. Rijal dkk., (2019), menjelaskan dalam pengelolaan sistem agroforestri harus memperhatikan segala aspek yang sangat kompleks. Pengelolaan agroforestri tidak hanya mempertimbangkan aspek lingkungan dan produksi saat ini, tapi pengelolaannya harus secara berkelanjutan. Adanya hubungan simbiosis dan kompetisi dalam perebutan unsur hara, cahaya matahari dan faktor lingkungan lainnya membentuk masyarakat tumbuhan yang berperan penting dalam memperbaiki dan mempertahankan sifat-sifat tanah. Arifin (2014), menyatakan bahwa dengan pola tanam tumpangsari antara jenis tanaman yang memiliki bintil akar dan bakteri rhizobium (Family Leguminosae) yang dapat memfiksasi Nitrogen dari udara bebas, yang pada akhirnya dapat menyuburkan tanah dan dimanfaatkan untuk tanaman lainnya. Sehingga dalam hal ini pentingnya pemilihan jenis dalam pola agroforestri yang sesuai dengan konservasi tanah. Triwanto (2019), menyatakan bahwa agroforestry diharapkan bermanfaat selain untuk mencegah perluasan tanah terdegradasi, melestarikan sumber daya hutan hutan, meningkatkan mutu pertanian, serta menyempurnakan intensifikasi dan diversifikasi silvikultur. Sistem ini telah dipraktekkan di Indonesia sejak berabad-abad, misalnya dalam sistem ladang berpindah, kebun campuran di sekitar pekarangan rumah dan padang penggembalaan. Komponen penyusun utama agroforestri adalah komponen kehutanan, pertanian (atau tanaman non-kayu), dan peternakan (atau hewan ternak/). Sementara Arsyad (2010b). menyatakan berbagai bentuk sistem usaha tani atau penggunaan tanah yang secara umum dikategorikan sebagai agroforestry yaitu: 1. Kebun pekarangan yaitu, kebun campuran terdiri atas campuran yang tidak teratur antara tanaman tahunan yang menghasilkan buahbuahan dan sayuran serta tanaman semusim yang terletak di sekitar rumah. Umumnya tanaman yang dikembangkan berbagai jenis sayuran tanaman merambat dan juga pohon-pohonan 124 Ilmu Tanah 2. Talun-kebun yaitu, suatu sistem wanatani tradisional di mana sebidang tanah ditanami dengan berbagai macam tanaman yang diatur secara spatial dan temporal. Tanaman yang dominan berbagai jenis bambu, kopi, aren, dan tanaman buah-buahan dan tanaman semusim seperti talas, kacang tanah, ubi jalan dan sebagainya. 3. Perladangan, bentuk perhutanan sosial yang paling sederhana, yang masih dipraktekkan secara luas di seluruh nusantara. Pada sistem ladang, hutan atau belukar ditebang dan kemudian dibakar. Tanah yang telah dibersihkan dengan cara ini kemudian ditanami tanaman semusim Adanya pengelolaan tanah secara vegetatif diharapkan dapat menjamin keberlangsungan keberadaan tanah dan air karena memiliki sifat memelihara kestabilan struktur tanah. Peran agroforestry dengan berbagai bentuknya telah terbukti sebagai sistem penggunaan lahan berkelanjutan yang mampu bertindak sebagai salah satu tindakan konservasi tanah dan air pada lahan marginal melalui perbaikan dan pemeliharaan kesuburan tanah, menekan erosi, disamping menghasilkan beberapa jenis produk yang memiliki nilai ekonomi tinggi. (Subagyono dkk., 2003). Tanah merupakan sumber daya alam yang penting bagi manusia. Kesalahan dalam pengolahannya akan menimbulkan kerusakan/degradasi tanah. Berbagai bentuk usaha tani yang dilakukan untuk memenuhi kebutuhan manusia, namun bila salah dalam pengelolaannya dapat merugikan manusia. Pentingnya menerapkan prinsip-prinsip konservasi tanah agar terjaga kelestariannya. Perlu kebijakan dan kearifan dalam memanfaatkan tanah agar keberadaannya tetap berkelanjutan dalam menyokong kehidupan manusia baik secara ekologi, sosial dan ekonomi Bab 11 Tanah dan Lingkungan Hidup 11.1 Pendahuluan Ilmu tanah merupakan ilmu yang mengkaji persoalan mengenai tanah. Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia Daring (2022) tanah adalah bahanbahan dari bumi. Tanah dengan sifat-sifat yang dimiliki berfungsi sebagai perbaikan terhadap kondisi lingkungan hidup (Notohadiprawiro, 1998). Sutedjo dan Kartasapoetra (2005) menyebutkan tanah adalah sistem yang ada dalam suatu keseimbangan dinamis dengan lingkungan hidup maupun lingkungan lainnya. Adapun lingkungan hidup artinya kesatuan ruang dengan semua benda, daya, keadaan, dan makhluk hidup, termasuk manusia dan perilakunya yang memengaruhi peri kehidupan dan kesejahteraan manusia serta makhluk hidup lain (KBBI, 2022). Tanah yang bersifat dinamis terus mengalami perubahan (Swastika, 2014). Menurut Notohadiprawiro (1998), faktor yang memengaruhi antara lain bahan induk, iklim, organisme tanah, permukaan tanah, dan waktu. Pencemaran lingkungan yang kerap terjadi, membutuhkan peranan tanah dalam melindungi kehidupan. Tanah yang memiliki sistem penyaring, penyangga kimia (buffer), pengendap, pengalihragaman (transfomer), dan pengendali biologi mampu menangkal racun, hama, dan penyakit (Lynch, 1983). 126 Ilmu Tanah Intensifikasi pertanian di mana petani dimungkinkan meningkatkan penggunaan pupuk N akan meningkatkan emisi N O, perluasan lahan sawah diperdiksi dapat meningkatkan emisi CH , serta perbanyakan populasi ternak akan menyebabkan peningkatan emisi CH dari sektor peternakan. Gambar 11.1 menerangkan sumber-sumber emisi gas rumah kaca. Tanah dan lingkungan berperan dalam mengurangi dampak pemanasan global. Agus, dkk (2021) menjelaskan tanda-tanda perubahan iklim mulai dari meningkatnya suhu rata-rata, kekeringan di mana-mana, iklim eksterm semakin sering terjadi, perubahan pola hujan di daerah tropis, mencairnya es di kutub, meningkatnya kemasaman, suhu, dan permukaan air laut. 2 4 4 Gambar 11.1: Sumber-Sumber Emisi Gas Rumah Kaca (Kementan, 2021) Strategi yang dapat dilakukan dengan menjaga kecukupan dan keseimbangan tanah, memperbaiki sifat fisik dan ketersediaan air tanah, serta menanam tanaman yang adaptif dan varietas yang tahan berbagai cekaman. Tanah dan lingkungan hidup, dua unsur yang tidak dapat terpisahkan. Dalam Bab 11 ini akan dibahas mengenai tanah sebagai ujud, tanah sebagai ekosistem, serta tanah dalam lingkungan hidup. Bab 11 Tanah dan Lingkungan Hidup 127 11.2 Tanah sebagai Ujud 11.2.1 Bahan Induk Tanah Bahan induk menurut Jenny (1941), ialah asal muasal dari proses pembentukan tanah yang terdiri dari batuan vulkanik, batuan beku, batuan sedimen, dan batuan metamorf. Firdausy (2012), menyebutkan bahwa komponen bahan induk antara lain: batuan, bahan organik, dan mineral. Bahan induk tanah memengaruhi kemajuan dan rona benteng tanah; bahan induk yang mantap dan tidak; tekstur tanah serta sifat tanah. Bahan induk yang asam menghasilkan tanah yang memiliki kandungan besi, kalium, kalsium, magnesium, dan mangan yang rendah. Namun, memiliki cadangan silika dan feldestal yang tinggi dikarenakan unsur dominan yang terdapat di dalamnya. Disisi lain, tanah yang subur berkembang dari bahan induk dengan cadangan ion basa. 11.2.2 Iklim Direktorat Jenderal Pengendalian Perubahan Iklim - Kementerian Lingkungan Hidup dan Kehutanan (2017) menjelaskan iklim adalah rataan cuaca. Cuaca itu sendiri merupakan keadaan atmosfer pada suatu saat di waktu tertentu. Iklim didefinisikan sebagai ukuran rataan dan variabilitas kuantitas yang relevan dari variabel tertentu (seperti temperatur, curah hujan atau angin), pada periode waktu tertentu dengan rentang bulan, tahun, atau jutaan tahun. Kegiatan manusia dalam memanfaatkan lingkungan secara terus menerus menyebabkan perubahan iklim. Gambar 11.2 menjelaskan panas matahari masuk melalui atmostfer, diserap oleh bumi, bumi menjadi hangat. Sebagian panas dipantulkan bumi keluar atmosfer, sebagian lagi tertahan di atmosfer oleh gas rumah kaca membuat suhu bumi tetap hangat. jika terjadi dalam waktu yang cukup lama, tanah akan mengalami kekeringan. Selain itu, bertambahnya gas rumah kaca di atmosfer hasil aktiviatas manusia membuat panas tertahan di atmosfer sehingga terjadi perubahan iklim (Gambar 11.1). 128 Ilmu Tanah Gambar 11.2: Efek Rumah Kaca (KLHK, 2017) 11.2.3 Organisme Hidup Organisme hidup dibedakan menjadi dua bagian. Organisme yang hidup di dalam tanah dan yang hidup di atas tanah (Notohadiprawiro, 1998). Ternak dan tumbuhan merupakan organisme hidup di atas tanah. Sedangkan akar tumbuhan, bakteria, cacing tanah, jamur, rayap, semut masuk dalam organisme di dalam tanah. Sumarmo, dkk. (2021) menyebutkan bahwa organisme tanah memiliki peranan seperti membantu proses pelapukan batuan, menghancurkan dan menguraikan bahan organik dari makhluk hidup yang sudah mati menjadi bahan anorganik dan nutrisi tanah. Pembuatan jalur dan membuka tanah agar perakaran dapat menjulur lebih dalam, membuat proses aerasi lebih optimal, membatu melepaskan nutrisi dan mineral dalam tanah, serta mengendalikan hama, penyakit dalam akar. Sebelum dilakukan penanaman, agar tanaman menjadi unggul, ada baiknya tanah diberi pupuk yang memacu pertumbuhan organisme yang hidup dalam tanah terlebih dahulu. Proses ini akan mempercepat penggemburan serta dapat meratakan nutrisi yang ada dalam lapisan tanah (Sagala, dkk., 2022). Bab 11 Tanah dan Lingkungan Hidup 129 11.2.4 Permukaan Tanah Berbagai material yang telah mengalami pelapukan fisik dan kimia membentuk tanah. Material tersebut di antaranya berasal dari proses penguraian tumbuhan ataupun letusan gunung berapi. Gambar 11.3: Tanah permukaan yang optimal digunakan untuk sebagai lahan pertanian (Dokumen Pribadi, 2021) Tanah permukaan yang optimal digunakan untuk sebagai lahan pertanian (Gambar 11.3) ialah tanah yang memiliki derajat keasaman (pH) yang netral ataupun basa. Tanah asam kurang dapat dimanfaatkan untuk kebutuhan. Faktor lain yang memengaruhi kesuburan tanah adalah kandungan mineral. Kendala yang dihadapi apabila lingkungan telah tercemar, kandungan mineral akan tegantikan oleh polutan yang dapat membahayakan. Selain polutan, plastik dan bahan yang tidak dapat terurai dalam jumlah besar dapat memperburuk kondisi tanah yang menyebabkan tidak adanya mikroorganisme dan jamaru yang berfungsi menyuburkan tanah, baik di permukaan maupun di dalam tanah. Dampak yang sangat merugikan, unsur hara yang diperlukan tanaman dapat hilang, serta menghambat proses pertumbuhan, dan perkembangan tanaman. (Dinas Lingkungan Hidup dan Kehutanan Semarang, 2020). 11.2.5 Waktu Pembentukan Tanah Meski waktu bukanlah faktor penentu, waktu ternasuk faktor yang memengaruhi keadaan tanah karena semua hal membutuhkan proses 130 Ilmu Tanah (Notohadiprawiro, 1998). Merujuk pada waktu pembentukan, tanah dibagi menjadi tanah muda, tanah dewasa, dan tanah tua (Telaumbanua, 2018) Tabel 11.1 merinci perbedaan antara ketiganya. Tabel 11.1: Waktu Pembentukan Tanah Ket. Tahap Terbentuk Sifat Muda Pencampuran bahan organik dan mineral yang terdapat di permukaan tanah Pelapukan serta pencucian lanjut (unusr hara dari mieral tersedia dan pencucian belum intensif) Pelapukan dan pencucian berjalan secara lanjut. Tanah mengalami kekurangan katio basa Horizon A dan C Didominasi oleh sifat bahan induk Entisol Horizon B Kesuburan sangat tinggi Inceptisol, Vertisol, dan Mollisol Horizon mengalami diferensiasi. Horizon A dan B Tanah masam dan kurang unsur hara Ultisol, dan Oxisol Dewasa Tua Contoh 11.3 Tanah sebagai Ekosistem Tanah memiliki peran penting dalam kehidupan. Selain itu, tanah juga merupakan komponen lingkungan hidup dalam ekosistem. Sitorus, dkk (2021) menyebutkan bahwa tanah termasuk dalam komponen abiotik yang tidak hidup, benda mati, atau disebut juga komponen fisik. Meski tidak hidup, tanah menjadi tempat hidup faktor biotik (Mega, 2022). Tanaman hidup membutuhkan air, bakteri, mineral dan unsur hara lain yang terdapat di dalam tanah (Pustekkom Kemdikbud, 2019). Begitu banyak fungsi tanah dalam ekosisitem di antaranya terurai dalam sub-sub bab berikut. 11.3.1 Medium bagi Tanaman Gambar 11.1 mengilustrasikan proses terjadinya pemanasan global. Sebelum mendalami faktor-faktor terjadinya pemanasan global, hal yang penting untuk dipahami adalah peran tanah sebagai media bagi tanaman. Baik di lahan, di sawah, maupun di hutan, tanaman membutuhkan tanah untuk tumbuh dan berkembang. Bab 11 Tanah dan Lingkungan Hidup 131 Tanah menyediakan zat hara, air, oksigen dan membantu akar melakukan penyerapan dan pengolahan zat hara (Putri, 2022). Palau (2015), menyebutkan bahwa tanah melindung akar tanaman yang peka terhadap perubahan temperatur yang drastis. Dengan demikian, selama tanah belum mengalami pencemaran yang cukup parah, masih dapat digunakan sebagai media tanam dan sebagai stategi adaptasi dalam mencikapi perubahan iklim. 11.3.2 Pengendali Pasokan Air Air tanah bersumber salah satunya bersumber dari air hujan yang tersimpan dalam tanah. Air ini berperan dalam proses fotosintesis, respirasi, media dalam proses reaksi kimia, menjaga suhu tnaman, serta menyerap mineral dalam tanah. Namun demikian jumlahnya perlu diperhatikan, jika mengalami kekurangan air akan berpengaruh pada pertumbuhan dan produksi tanaman sehingga tanah berperan dalam mengendali pasokan air (Sagala, 2022). Contoh kasus, petani yang melakukan pengairan secara terus menurus belum tentu menghasilkan tanaman yang baik. Jika dilakukan pengairan berselang, tanah akan melakukan perannya dengan optimal sehingga dengan ketersediaa air yang ada akan menyebarkan kemanfaatan air tanah kejangkauan yang lebih luas, emisi CH menurun, dan produksi optimal. 4 11.3.3 Pendaur ulang alami Kembali cermati Gambar 11.1 betapa “sedih”nya bumi dengan adanya pemanasan global. Hutan gundul tidak mampu menyerap CO di udara, sisa ranting dan daham mengeluarkan C0 , Penggunaan pupuk kimia menyumbang H O, pembakaran jerami menghasilkan CO , CH , dan N 0, kotoran sapi perah melepaskan CH . Dengan kemampuan daur ulang alami yang dimiliki tanah, ranting dan daham yang jatuh ke tanah akan terdekomposisi menjadi bahan organik tanah. Begitupun sisa jerami padi maupun kotoran hewan, tanah mampu mengurao sisa bahan organik menjadi humu dan melepas mineral untuk dimanfaatkan kembali secara berkelanjutan. 2 2 2 2 4 2 4 11.3.4 Pengatur komposisi atmosfer Tanah berinteraski langsung unsur-unsur yang ada di alam. Gambar 11.1 menjelaskan sebagaian radiasi matahari terserap bumi dan radiasi tertangkap oleh Gas Rumah Kaca di atmosfer dan dipantukan kembali ke bumi. Dengan kata lain, tanah menjadi bagian bumi yang mengalirkan dan melepas gas ke 132 Ilmu Tanah atmosfer. Selian itu, tanah mempu berespirasi dengan terserapnya O dan melepaskan CO ke atmosfer. Dengan siklus yang berjalan secara berkelanjutan memberikan nilai tambah berupa penurunan emisi gas rumah kaca. 2 2 11.3.5 Medium untuk Kebutuhan Teknik Peran tanah dewasa ini semakin melebar sperti sebagai embung, bendungan, fondasi bangunan, perumahan, jalan raya, serta tempat pembuangan limbah. Pembuatan embung dengan mencermati fungsi tanah sebagai media kebutuhan teknik juga sebagai contoh aksi adaptasi dalam menghadapi perubahan iklim. Gambar 11.4: Kolam Biotop, Taman Alam (Burghard, 2014) 11.4 Tanah dalam Lingkungan Hidup Tanah yang sehat berkorelasi positif dengan lingkungan yang sehat. Dewasa ini, perubahan iklim menjadi permasalahan globar yang diikuti dengan pemanasan global (Gambar 11.1). Hal ini juga berdapat pada lingkungan hidup seperti, rusaknya lapisan ozon, pencemaran lingkungan, hingga berdampak pada penurunan pendapatan masyarakat. Peraturan Pemerintah No. 22 Tahun 2021 tentang Penyelenggaraan Perlindungan dan Pengelolaan Lingkungan Hidup dalam pasal 1 ayat 2 adalah Bab 11 Tanah dan Lingkungan Hidup 133 upaya sistemats dan terpadu yang dilakukan untuk melestarikan fungsi lingkungan hidup dan mencegar terjadinya pencemaran atau kerusakan lingkungan. Gambar 11.1 mengambarkan aktivitas sektor pertanian secara luas yang turut mengakibatkna pencemaran lingkungan. Namun demikian dengan berbagai strategi tanah dapat mendaur ulang pencemaran dalam ambang batas tertentu. Permasalahan besar yang terjadi pada lingkungan terjadi pada industri-industri besar seperti aktivitas pertambangan (Gambar 11. 5). Gambar 11. 5; Aktivitas Pertambangan (Silberkugel66, 2019) Upaya yang dilakukan pemerintah untuk meminimalisir pencemaran lingkungan dengan memberikan perizinan usaha sebagai legalitas Perilaku Usaha untuk memulai dan menjalankan usaha. Analisis Mengenai Dampak Lingkungan Hidup (Amdal) merupakan kajian mengenai dampak penting lingkungan hidup dari usaha yang akan dijalankan. Amdal digunakan sebagai persyaratan terselenggaranya usaha. Kegiatan usaha melibatkan menggunakan sumber daya alam (SDA) dan menghasilkan entropi (berupa kerugian material-energi) (Gambar 11.6). Entropi yang dilepaskan ke alam, memberikan dampak negatif seperti penurunan kualitas dari udara, air dan tanah. Di sisi lain, penipisan cadangan SDA akan menimbulkan bencana alam dan ketidakseimbangan iklim lingkungan. Dengan adanya Amdal, setiap rencana usaha dapat berjalan menuju pembangunan berkelanjutan dengan memperhatikan aspek lingkungan hidup dan SDA (Rizal, 2016). 134 Ilmu Tanah Gambar 11.6: Hubungan AMDAL dengan Entropi Kegiatan (Rizal, 2016) Bab 12 Sifat – Sifat Kimia Tanah 12.1 Pendahuluan Tanah sebagai bagian dari alam bebas menduduki sebagian besar permukaan planet bumi yang mampu menumbuhkan tanaman dan memiliki sifat sebagai akibat pengaruh iklim dan jasad hidup yang bertindak terhadap bahan induk dalam keadaan relief tertentu selama jangka waktu tertentu (Darmawijaya, 1990). Menurut Ramman Jermana, 1917 bahwa tanah merupakan bahan batuan yang sudah dirombak menjadi partikel-partikel kecil yang telah berubah secara kimiawi bersama-sama dengan sisa-sisa tumbuhan dan hewan yang hidup. Proses perombakan bahan batuan menjadi partikel dapat merubah karakteristik tanah baik secara kimia maupun fisik, serta menyebabkan sifat-sifat tanah berubah. Butiran partikel yang terbentuk memiliki luas permukaan yang sangat kecil, pori-pori partikel akan terbuka sehingga terjadi proses pertukaran mineral di dalam tanah dapat terjadi. Adapun kandungan mineral dalam tanah dapat memengaruhi sifat tanah yang berbeda-beda. Sifat tanah yang berbeda tersebut mengakibatkan respon pada perkembangan dan pertumbuhan setiap tanaman dapat berbeda. Berdasarkan peranan tanah terhadap tanaman, sifat tanah yang berkaitan dengan tanaman 136 Ilmu Tanah yaitu sifat fisik dan sifat kimia tanah sehingga sangat menentukan tingkat pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Adapun sifat fisik tanah antara lain kedalaman efektif, tekstur, struktur, kelembaban dan tata udara tanah. Selanjutnya beberapa sifat kimia tanah dapat dibagi yaitu: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. pH tanah, Kandungan Karbon Organik, Kandungan Nitrogen, Rasio Karbon Dan Nitrogen (C/N), Kandungan fosfor tanah, terdiri dari: P-tersedia dan P-total tanah, Kandungan Kation Basa Dapat Dipertukarkan, Kandungan Kation Asam, Kejenuhan Basa (Kb), Dan Kapasitas Tukar Kation (KTK), mencakup: KTK liat, KTK tanah, KTK efektif, KTK muatan permanen dan KTK muatan tergantung pH tanah, serta 10. Kejenuhan aluminium. misalnya kandungan nitrogen, fospor, kalium dan bahan organik. 12.2 Karakteristik Kimia Tanah Indikator penting lainnya dalam menentukan kesuburan tanah adalah sifat kimia yang terdiri atas derajat kemasaman tanah (pH), kandungan unsur hara dan kandungan bahan organik (BO). Tingkat keasaman (pH) sangat berpengaruh terhadap kandungan unsur hara dan aktivitas mikroorganisme di dalam tanah karena pada pH tersebut kebanyakan unsur hara mudah larut dalam air dan mikroorganisme dapat berkembang dengan baik. Tanah yang subur adalah tanah yang mempunyai profil yang dalam (kedalaman yang sangat dalam) melebihi 150 cm, strukturnya gembur remah, pH 6 - 6,5 mempunyai aktivitas jasad renik yang tinggi (maksimum). Parameter kimia tanah dibutuhkan oleh tanaman antara lain: pH, kapasitas tukar kation, unsur makro (N, P, K, Ca, Mg, S, C,H,O, dan unsur mikro (Fe, Bab 12 Sifat – Sifat Kimia Tanah 137 Mn, Mo, B, Zn, Cu, Cl, Na, Co, Ni, Sr, dan Sn adalah unsur-unsur yang berasal dari proses abrasi tanah yang terbawa debu terbang ke udara (Hardjowigeno, 2007). Secara umum kandungan mineral dapat dilihat pada Tabel 12.1 berdasarkan data dari Departemen Pertanian (1983). Tabel 12.1: Kriteria Penilaian Sifat Kimia Tanah (Departemen Pertanian, 1983) Sifat Tanah Sangat rendah rendah sedang tinggi Sangat tinggi C-Organik (%) <1,0 2,0 3,0 5,0 >5,0 N Total (%) <0,1 0,2 0,5 0,75 >0,75 P O .HCl 25%(ppm) <10 20 40 60 >60 K O.HCl 25%(ppm) <10 20 40 60 >60 K(%) <0,1 0,2 0,5 1,0 >1,0 Na(%) <0,1 0,4 0,7 1,0 >1,0 Ca(%) <2 5 10 20 >20 Mg(%) <0,4 1,0 2,0 8,0 >8,0 Kejenuhan Basa (%) <20 35 50 70 >70 Kejenuhan Aluminium (%) <10 20 30 60 >60 Cadangan Mineral (%) <5 10 20 40 >40 pH sangat asam <4,5 Asam Agak Asam 6,5 Netral 7,5 Agak Basa 8,5 Basa > 8,5 2 5 2 5,5 Jenis-jenis tanah dapat memengaruhi tingkat kesuburan tanah, selain kandungan unsur kimia tanah yang selama ini telah dibahas, antara lain: 1. Jenis tanah dengan tingkat kesuburan yang rendah yaitu Kambisol Eutrik (Typic Eutrudepts), Podsolik Haplik (Typic Hapludults), Kambisol Distrik (Typic Dystrudepts), Litosol 138 Ilmu Tanah 2. Jenis tanah dengan tingkat kesuburan yang sedang yaitu Andosol Umbrik (Typic Hapludands), dan 3. Jenis tanah dengan tingkat kesuburan yang tinggi yaitu Alluvial Eutrik dll. Perbedaan jenis tanah disebabkan kandungan mineral tanah sebagai penyusun terbentuknya tanah berasal dari sedimen atau metamorf / pelapukan batuan beku. Mineral tanah terdiri dari mineral primer dan sekunder. Primer yaitu mineral feldspar, ortoklas, oligoklas, plagioklas, biotit, hornblende, dan apatit. Sedangkan sekunder terdiri dari clay dan oksida / hidroksida besi / aluminium. Mekanisme ketersediaan mineral dalam tanah terdiri dari proses pertukaran, penyerapan, dan pergerakan ion. Pertukaran ion terjadi melalui proses adsorpsi, absorbsi dan fiksasi ion koloid tanah. (Riwandi. dkk, 2017). 12.3 Tanah Gambut Jenis tanah gambut banyak di Indonesia yang secara umum memiliki keasaman tanah (pH) rendah berkisar 3.0 – 5.0 (Hardjowigeno, 1996). Hasil analisis di berbagai wilayah di Sumatera, Kalimantan, dan Irian Jaya, memperlihatkan bahwa histosol menunjukkan reaksi tanah masam ekstrim (pH 3,5 atau kurang) sampai sangat masam sekali (pH 3,6-4,5). pH tanah umumnya berkisar 3-9 tetapi untuk daerah rawa seperti tanah gambut ditemukan pH dibawah 3 karena banyak mengandung asam sulfat sedangkan didaerah kering atau daerah dekat pantai pH tanah dapat mencapai di atas 9 karena banyak mengandung garam natrium. Secara umum sifat kimia pada tanah gambut menunjukkan sifat kemasaman atau alkalinitas tanah yang dinyatakan dengan nilai pH. Kadar ion H di dalam tanah makin tinggi, maka semakin masam tanah tersebut. Di dalam tanah selain H dan ion-ion lain ditemukan pula ion OH , yang jumlahnya sebanding dengan banyaknya H . Pada tanah alkali memiliki kandungan OH - lebih banyak daripada H . Bila kandungan H sama dengan OH maka tanah bereaksi netral yaitu mempunyai pH 7 (Suhardjo & Widjaja-Adhi, 1976). + + - + + + - Adanya pH tanah pada tanah gambut dapat disebabkan adanya pembakaran yang dilakukan diatas tanah. Secara umum kemasaman tanah gambut akan Bab 12 Sifat – Sifat Kimia Tanah 139 semakin masam karena banyak tebal bahan organik yang banyak, misalnya kadar hara yaitu N, P, K, Ca, Mg (Mutalib , dkk, 1991). Kadar kemasaman tanah gambut disebabkan ketersediaan unsur dan larutan ion Al dan ion Fe. Pada pH asam, kelarutan Al dan Fe tinggi akibatnya pada pH sangat rendah pertumbuhan tanaman tidak normal karena suasana pH tidak sesuai, sehingga kelarutan beberapa unsur menurun dan adanya keracunan Al dan Fe (Rosmarkam & Yuwono, 2002). Keasaman tanah penting dalam menentukan kelarutan mineral di dalam tanah yang memengaruhi berbagai proses pada mikroorganisme misalnya proses dekomposisi bahan organik dan fiksasi nitrogen. Beberapa mineral tanah mengandung unsur hara, dan hara ini mungkin tersedia bagi pertumbuhan tanaman bila pH-nya dalam range yang sesuai. Beberapa asam organik yang mampu mengikat ion Al untuk menurunkan kelarutan Al di dalam tanah dengan membentuk senyawa kompleks (organometalic complex) yang sukar larut. Gugus yang berperan dalam pembentukan kompleks tersebut adalah gugus fungsional seperti karboksil, hidroksil, dan fenol dari asam organik (Hue dan Adams, 1986). 12.4 Keasaman Tanah Di Indonesia memiliki kondisi tanah dapat bersifat asam karena beriklim basah dengan curah hujan yang tinggi mengakibatkan tingginya pencucian basa-basa dari kompleks jerapan dan hilang melalui air drainase sehingga menurunkan kesuburan tanah. Kesuburan tanah dapat dipengaruhi oleh keadaan basa-basa yang habis tercuci, menyebabkan kation Al dan H sebagai kation dominant dan menyebabkan tanah bereaksi masam (Coleman dan Thomas, 1970). Keadaan ini menyebabkan kation-kation basa pada tanah menurun dan meningkatkan keasaman tanah atau pH tanah rendah, dan terjadi komplek pertukaran pada permukaan koloid dan larutan tanah yang didominasi oleh kation asam terutama kation Al3+ dan menyebabkan kejenuhan ion Al yang semakin tinggi. Ion Al menjadi sangat larut dan penyebab kemasaman atau penyumbang ion H+. Ion H+ yang dibebaskan tersebut menimbulkan pH tanah rendah sehingga menurunkan kemampuan tanaman untuk menyerap unsur hara tersedia pada tanah. 140 Ilmu Tanah 12.4.1 pH Tanah Salah satu sifat kimia tanah adalah keasaman atau pH (potensial of hidrogen), yang berarti besaran ion H terhadap ion OH di dalam larutan tanah. Larutan tanah disebut asam jika nilai pH berada pada kisaran 0 - 6, artinya larutan tanah mengandung ion H lebih besar daripada ion OH , sebaliknya jika jumlah ion H dalam larutan tanah lebih kecil dari pada ion OH larutan tanah disebut basa (alkali) dengan pH berkisar 8 - 14. + - + - + - Selain itu, pH tanah juga berpengaruh pada kehidupan mikroorganisme di dalam tanah seperti bakteri dan jamur. Bakteri berkembang baik pada pH 5.5 7 dan pH < 5,5 merupakan kondisi terbaik untuk perkembang biakan jamur. Secara umum pH yang ideal bagi pertumbuhan tanaman adalah sekitar 6,5 – 7 karena pada pH tersebut sebagian besar unsur hara mudah larut dalam air. Beberapa unsur mikro di dalam tanah yang memiliki konsentrasi dan daya kelarutan terhadap pH tanah yang tinggi dapat bersifat toksik pada tanaman misalnya unsur Mo, B Fe, Zn, Mn dan Cu. Pada tanah asam terdapat kadar Al yang besar dan bersifat racun pada tanaman karena ion Al dapat mengikat unsur P untuk membentuk senyawa Al – P, sehingga beberapa unsur tidak dapat diserap oleh tanaman. Pelepasan Al dari kristal tanah liat menjadi hidroksida melalui pertukaran kation terjadi pada proses penghancuran montmorillonit dalam larutan tanah. Kondisi tersebut akan menyebabkan kompleks jerapan lebih banyak dari ion Al dan H atau kation asam. (Sembiring, dkk, 2015 ) + 3 + Pada pH rendah, muatan positifnya meningkat (protonisasi), dan sebaliknya pada pH tinggi muatan negatif meningkat (deprotonisasi), seperti dibawah ini menunjukkan adanya reaksi-reaksi pada pH rendah dan pH Penting (Munawar, 2011): 1. Protonisasi (pH rendah) Pinggiran mineral silikat: ---Al —OH + H+ == ----AlOH2 + Permukaan mineral hidroksida: - Fe —OH + H+ == FeOH2 + Gugus karboksil: -COOH + H+ == -COOH2 + 2. Deprotonisasi (pH tinggi): Pinggiran mineral silikat: ---Al —OH + OH- == ----Al —O + H2O Permukaan mineral hidroksida: -Fe —OH + OH- == -Fe —O- + H2O Bab 12 Sifat – Sifat Kimia Tanah 141 Gugus karboksil: -COOH + OH- == -COO- + H2O 12.4.2 Air Hujan Air hujan secara umum di Indonesia dikenal dengan hujan asam karena memiliki pH rendah (asam). Air hujan ini yang dalam kesetimbangan dengan atmosfer akan memiliki pH sekitar 5,6 karena pelarutan CO di dalam air menyebabkan konsentrasi ion hidrogen meningkat atau pH air menjadi turun. pH air hujan berkontribusi dalam proses pengasaman tanah yang dikenal dengan hujan asam. 2 Beberapa senyawa yang dapat memengaruhi terjadinya hujan asam yaitu: 1. Karbondioksida (COâ‚‚) dan karbon monoksida (CO). Karbondioksida dan karbon monoksida ini merupakan suatu gas hasil proses pembakaran yang bertemu dengan uap air atau Hâ‚‚O. kedua gas ini apabila bertemu akan membentuk asam karbonat atau H CO yang termasuk ke dalam kategori asam lemah. 2. Hidrogen sulfida atau H S, sukfur oksida atau SO yang bertemu dengan uap air atau H O akan membentuk asam sulfat atau H SO yang merupakan kategori asam yang kuat. 3. Beberapa aktivitas manusia misalnya pembakaran hutan, tumpukan sampah, polusi kendaraan bermotor, aktivitas industri dan pembangkit listrik. 4. Fenomena alam yang dapat menimbulkan terjadinya hujan asam adalah pembakaran BBF, letusan gunung berapi dll. 5. Intensitas curah hujan yang tinggi menyebabkan unsur hara di dalam tanah tercuci, kemudian menyebabkan tanah menjadi lebih masam. Hal tersebut disebabkan oleh tingginya kadar Al, Cu dan Fe. 2 2 3 2 2 2 4 12.5 Kapasitas Tukar Kation (KTK) Pertukaran ion merupakan suatu proses di mana satu bentuk ion dalam senyawa dipertukarkan untuk beberapa bentuk dengan jumlah total kation pada permukaan koloid yang bermuatan negatif. Kapasitas Tukar Kation 142 Ilmu Tanah (KTK) yakni kemampuan tanah mengikat, melepaskan kation. Bila kapasitas tukar kation tanah rendah maka kemampuan tanah untuk mengikat kation juga rendah. Nilai KTK dipengaruhi oleh ciri dan sifat tanah. Nilai KTK dipengaruhi oleh tekstur atau jumlah clay, reaksi tanah, jenis mineral clay, pengapuran atau pemupukan dan BO. Tingginya nilai KTK tanah bisa jadi dikarenakan tingginya kandungan bahan organik tanah yang dipengaruhi kondisi fisik tanah. Pertukaran ion dapat terjadi karena pencucian pada musim hujan dan penyerapan hara oleh tanaman. Proses penyerapan unsur hara yang maksimal karena adanya jumlah bahan organik yang diserap meningkatkan muatan negatif sehingga akan meningkatkan kapasitas tukar kation unsur hara dalam tanah akan menjadi optimal. Komposisi dan konsentrasi jenis ion di dalam larutan tanah sangat beragam, tergantung pada sifat-sifat tanah. Jumlah kebanyakan unsur hara di dalam larutan tanah hanya merupakan sebagian kecil dari total hara di dalam tanah. Adanya kemampuan tanah dapat mengikat atau menjerap ion-ion bermuatan positif (kation), seperti Ca, Mg, K, dan unsur-unsur hara logam yang lain. Sebaliknya, koloid silikat tipe 1:1 seperti kaolinit mempunyai kemampuan mengikat kation yang lebih rendah. (Utomo, 2016). Kapasitas tukar kation merupakan sifat kimia yang sangat erat hubungannya dengan kesuburan tanah. Tanah-tanah dengan kandungan bahan organik atau kadar liat tinggi mempunyai KTK lebih tinggi daripada tanah dengan kandungan bahan organik rendah atau tanah berpasir. Nilai KTK tanah sangat beragam dan tergantung pada sifat dan ciri tanah itu sendiri. Besar kecilnya KTK tanah dipengaruhi oleh reaksi tanah, tekstur atau jumlah liat, jenis mineral liat, bahan organik dan pengapuran serta pemupukan (Hardjowigeno, 2003). Semakin tinggi kadar liat atau tekstur semakin halus maka KTK tanah akan semakin besar. Demikian pula pada kandungan bahan organik tanah, semakin tinggi bahan organik tanah maka KTK tanah akan semakin tinggi (Mukhlis, 2007). KTK yang memiliki banyak muatan tergantung pH dapat berubah-ubah dengan perubahan pH. Keadaan tanah yang sangat masam menyebabkan tanah kehilangan KTK dan kemampuan menyimpan hara kation dalam bentuk dapat tukar karena perkembangan muatan positif. KTK menjadi sangat berkurang karena perubahan pH. KTK yang dapat diserap tanah pada pH 7. Perbandingan antara kation basa dengan kation hidrogen dan aluminium merupakan pengertian dari kejenuhan basa atau yang kita kenal dengan KB tanah. Semakin kecil KB maka kondisi pH tanah semakin masam. Kapasitas tukar Bab 12 Sifat – Sifat Kimia Tanah 143 kation hara Ca , Mg , NH , Cu , Fe , dan Mn . Semakin besar kation terhidrasi semakin sulit mendekati permukaan jerapan, sehingga kekuatan terikatnya rendah. Sebaliknya, semakin kecil diameter ion terhidrasi, maka ion tersebut semakin dapat mendekati permukaan jerapan, sehingga terikat lebih kuat. (Mukhlis, 2007). + 2 + 2 + 4 + 2 + 2 + 2 Pengaruh secara kimia: 1. Menaikkan KTK (humus mempunyai KTK>200 me/100 gr). 2. Merupakan salah satu sumber unsur hara (penting dalam daur/siklus unsur hara) 3. Merupakan cadangan unsur hara utama N,P, S dalam bentuk organik dan unsur hara mikro (Fe, Cu, Mn, Zn, B, Mo, Ca) dalam bentuk khelat (chelate) dan akan dilepaskan secara perlahan-lahan. 4. Meningkatkan aktivitas, jumlah dan populasi mikro dan makro organisme tanah (bakteri, fungi, actinomycetes, cacing, serangga dan lain-lain) 12.6 Kemampuan Tukar Anion (KTA). Kemampuan tanah menyerap anion disebut dengan Kapasitas Tukar Anion (KTA) (Munawar, 2018). Nilai KTA dinyatakan dalam mol (-) kg-1. Pada umumnya, nilai KTA lebih rendah daripada KTK. Tanah-tanah tertentu mempunyai KTA cukup tinggi untuk menyerap hara dalam bentuk anion, seperti H2PO4 dan SO42- . Secara bersama-sama, KTK dan KTA dinyatakan dalam sentimol muatan (charge) per kilogram. KTK dan KTA masing-masing diukur menurut jumlah maksimum kation dan anion yang dapat dijerap tanah dinyatakan dengan (mol (+) kg dan (mol (-) kg1. Daya serap tanah berada pada koloid tanah atau disebut juga kompleks serapan yang terdiri atas mineral lempung, bahan humik, dan oksida serta hidroksida Fe dan Al. Muatan bersih kompleks serapan diimbangi oleh muatan ion berlawanan yang terserap sehingga sistem dipertahankan pada keadaan elektronetral (Notohadiprawiro, dkk, 2006). Valensi merupakan faktor utama yang memengaruhi kekuatan jerapan kation oleh koloid tanah. Ion bervalensi 3 seperti Al diserap lebih kuat daripada Ca , + 3 + 2 144 Ilmu Tanah dan Ca dijerap lebih kuat daripada Na . Dibutuhkan dua ion Na+ untuk menggantikan satu ion Ca pada permukaan jerapan. Pada kation-kation dengan valensi sama, kation yang berukuran lebih kecil akan mempunyai kepadatan muatan yang lebih besar persatuan volume, dan daya mengikat molekul air yang lebih banyak dan membentuk lapisan air (hidrasi) yang lebih besar. Molekul-molekul air ini menyebabkan jari-jari terhidrasi kation tersebut lebih besar daripada jari-jari kation berukuran besar terhidrasi. + 2 + + 2 Oleh karena itu, Ca dijerap lebih kuat daripada Mg , dan K diserap lebih kuat daripada Na . Urutan kekuatan jerapan (lyotropic series) atau selektivitas beberapa kation dapat ditukar adalah Al > Ca > Mg > K = NH > Na . Ion H tidak dimasukkan ke dalam urutan ini karena ia terikat lemah pada permukaan jerapan pada liat silikat, tetapi ia mampu mendegradasi mineralnya, melepaskan Al . Di samping itu, H itu diserap secara non spesifik ke liat, dan terjerap lebih spesifik ke bahan organik tanah. + 2 + 2 + + + 3 + 3 + + 2 + 2 + + 4 + + Bab 13 Bahan Organik dan Biota Tanah 13.1 Pendahuluan Indonesia dikenal sebagai negara agraris, karena mempunyai areal pertanian yang sangat luas dan sebagian besar penduduknya bermata pencarian sebagai petani, akan tetapi dewasa ini lahan-lahan pertanian yang produktif di Indonesia semakin sempit. Hal ini terjadi karena peningkatan pengunaan lahan budidaya yang semakin intensif dan penggunaan lahan yang tidak sesuai dengan kemampuannya sehingga semakin meningkat terciptanya lahan-lahan sub optimal yang harus diperbaiki produktivitasnya agar produksi tanaman meningkat dan sustainabel. Bahan organik dan pemanfaatan biota tanah merupakan pembenah tanah yang telah dirasakan manfaatnya dalam perbaikan sifat-sifat tanah baik sifat fisik, kimia dan biologi tanah. Menurut Hardjowigeno (2007), pemberian 20- 30 ton per hektar bahan organik berpengaruh nyata dalam meningkatkan porositas total, jumlah pori berguna, jumlah pori penyimpan lengas dan kemantapan agregat serta menurunkan kerapatann zarah, kerapatan bongkah dan permeabilitas tanah. Low dan Piper (1973) dalam Saidy AR, (2016) , bahan organik meningkatkan kapasitas pertukaran kation dalam tanah. Bahan organik 146 Ilmu Tanah tanah merupakan bahan pembenah tanah yang mampu memperbaiki sifat fisik, kimia, maupun biologi tanah (Izzati, 2015). Hal ini berarti bahan organik tersebut mempunyai kemampuan yang lebih baik dan dapat dimanfaatkan sebagai perbaikan tanah–tanah sub optima). Begitu juga dengan pemanfaatan biota tanah sudah mulai berkembang untuk perbaikan sifat fisik,kimia dan bologi tanah pada lahan-ahan sub optimal. Biota tanah sangat penting dalam hal dekomposisi bahan organik, proses mineralisasi, immobilisasi, daur hara serta proses proses lainya di dalam tanah. Biota tanah merupakan semua makhluk hidup baik binatang maupun tumbuhan yang seluruh atau sebagian dari fase hidupnya berada dalam sistem tanah. Pada umumnya, biota tanah berada pada lapisan tanah bagian atas, kurang lebih 10 cm di bawah permukaan tanah. Keberadaan biota tanah berpengaruh terhadap produktivitas dan daya dukung tanah. Aktvitas biologis yang dilakukan oleh biota tanah dapat memengaruhi kesuburan dan kegemburan tanah. Namun demikian, ada juga aktivitas biota tanah yang merugikan bagi makhluk hidup lainnya misalnya organisme penyebab penyakit pada tanaman atau hewan peliharaan. Macam-macam biota tanah dapat di lihat pada gambar 14.1. Gambar 13.1: Macam ragam Biota Tanah 13.2 Bahan Organik Tanah Bahan organik tanah adalah bahan yang komplek dan dinamis, berasal dari sisa tanaman dan hewan di dalam tanah dan mengalami perombakan secara terus menerus (Hanafiah, 2016). Bahan organik dapat didefinisikan sebagai semua bahan yang berasal dari jaringan tanaman dan hewan baik yang masih Bab 13 Bahan Organik dan Biota Tanah 147 hidup maupun yang telah mati. Bahan organik tanah terbentuk dari jasad hidup tanah yang terdekomposisi dan mengalami modifikasi serta hasil sintesis baru yang berasal dar hewan dan tanaman Bahan organik tanah memegang peranan penting dalam menetukan sifat fisik, kimia dan aktivifits bologis d dalam tanah yang menentukan daya dukung dan produktivitas lahan (Mulyanto, 2004) Bahan organik umumnya ditemukan dipermukaan tanah dengan jumlah sekitar 3 -5% saja (Hardjowigeno, 2007). Bahan organik merupakan suatu system kompleks dan dinamis yang bersumber dari sisa tumbuh-tumbuhan atau binatang yang terdapat di dalam tanah yang terus menerus mengalami perubahan bentuk, karena dipengaruhi faktor fisika, biologi dan kimia. Komponen bahan organik tanah merupakan semua bahan organik yang telah mengalami perombakan baik secara alami atau thermally di dalam dan di permukaan tanah, baik yang masih hidup atau yang mati. Penelitian tentang fraksi bahan organik tanah telah dimulai lebih dari 200 tahun yang lalu. Archard (1786) dalam Foth (1994), mengisolasi lapisan omorphous (tidak berstruktur) berwarna gelap dari gambut dengan metode ekstraksi menggunakan larutan asam dan alkali. Penelitian lain memperlihatkan pengaruh bahan organik terhadap ketersediaan N (Liebig, 1840) dalam Foth (1994) dan studi tentang kotoran hewan untuk mempertahankan kesuburan tanah (Muller,1887).dalam Foth (1994) Dengan semakin berkembangnya metodologi untuk analisa kmia bahan organik dan metode untuk verifikasi/konfirmasi adanya variasi dalam struktur kmia bahan organik, menghasilkan suatu teori bahwa bahan organik tanah tersusnn dari campuran heterogen yang didominasi oleh substansi koloid organik yang terdiri dari gugus fungsional dan nitrogen Beberapa istilah bahan oganik tanah digunakan untuk menyatakan materi organik yang ada di dalam tanah. Residu tanaman di permukaan tanah yaitu bahan organik makro yaitu fraksi bahan organik dengan diatermeter > 50 m (lebih besar ukuran fraksi pasir) yang berada di dalam matrik tanah dan umumnya berasal dari hasil pengayakan (sieving) tanah. Fraksi ringan yaitu bahan organik yang diisolasi dari tanah mineral dan mengapung di air atau larutan dengan kerapatan 1.5 – 2.0 Mgm-3 . 148 Ilmu Tanah Bahan organik terlarut yaitu bahan organik yang terlarut dalam larutan tanah yang meliputi gula, asam amino, asam asam organik (asam sitrat, malat, dll), non-humus substansi, struktur organik yang dapat diidentifikasi Biomassa: Bahan organik yang berassosiasi di dalam sel Serasah: Residu tanaman di permukaan tanah Organik makro: Fraksi organik dengan diater > 50 m (lebih besar ukuran fraksi pasir) yang berada di dalam matrik tanah dan umumnya berasal dari hasil pengayakan tanah Fraksi Ringan: Bahan organik yang diisolasi dari tanah mineral dan mengapung di air Bahan organik: Bahan organik yang terlarut dalam larutan tanah yang Terlarut meliputi gula, asam amino, asam asam organic (asam sitrat, malat, dan lain-lain) Non Humus: Struktur organik yang dapat diidentifikasi dandikelompok kan substansi kan ke dalam kelas biopolimer yang terdiri dari polisakarida, gula, protein, asam amino, lemak, lilin dan lignin Humus Substansi: Molekul organik dengan struktur kimia yang tidak dapat dikelompokkan ke dalam kelas biopolymer Asam Humik: Materi organik yang larut dalam larutan alkali tetapi akan mengendap dalam proses asidifikasi ekstrak alkali Asam Fulvik: Materi organik yang larut dalam larutan alkali dan akan tetap terlarut dalam proses asidifikasi ektraks alkali Asam Humin: Materi organik yang tidak larut dalam ekstraklarutan alkali Bahan Organik: Materi organik yang mengalami karbonisasi lanjut Lebam: seperti arang, bagian tanaman yang terbakar, graphit, dan batubara Salah bentuk bahan organik lebam yang banyak digunakan dalam bidang pertanian dan lingkungan adalah arang hayati atau disebut juga biochar. Kualitas biochar dari berbagai bahan biochar (Sumber: Website International Biochar Initiave) dapat dilihat pada table 13.1 Bab 13 Bahan Organik dan Biota Tanah 149 Tabel 13.1: Kualitas biochar dari berbagai Bahan Biochar Klassifikasi Bahan Organik Tanah Konsep dalam pengelompokkan bahan organik tanah dapat dilihat pada Gambar 13.2 Gambar 13.2: Klassifikasi Bahan Organik Tanah (Oades, 1988; MacCarthy et al., 1990; Stevenson and Cole, 1999). Bahan organik tanah dapat dikelompokkan menjadi dua komponen, yaitu komponen yang mati (dead organic matter) dan komponen yang hidup (living organic matter). 1. Komponen hidup bahan organik dapat terdiri dari akar tanaman, binatang di dalam tanah (meso dan micro fauna) dan mikroorganisme biomassa (microbial biomass) dan komponen mati terdiri dari residu organik yang terdekomposisi secara biologi dan kimia. 2. Komponen mati bahan organik juga dapat dibedakan menjadi materi yang tidak berubah/ciri morfologi material aslinya masih terlihat dan produk atau material yang sudah mengalami transformasi (humus). Komponen mati bahan organik juga dapat dibedakan menjadi materi 150 Ilmu Tanah yang tidak berubah/ciri morfologi material aslinya masih terlihat dan produk atau material yang sudah mengalami transformasi (humus). Theng et al. (1989) dalam Saidy (2016), mengelompokkan komponen hidup (living components) bahan organik menjadi tiga kelompok, yaitu: mikroorganisme (60-80%), makroorgansime atau binantang (15- 30%), dan akar tanaman (5-10%). Makroorganisme atau binatang umumnya ditemukan pada lapisan humus di hutan primer, di mana populasi mikroinvertebrata berkisar antara 40.000 dan 50.000/m2 . Sumber Bahan Organik Tanah Sumber bahan organik tanah yang berbeda, akan berbeda pula pengaruhnya yang disumbangkan ke dalam tanah. Hal ini berkaitan erat dengan komposisi atau susunan dari bahan organik tersebut. 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 (e) akar;. Jaringan tanaman ini akan mengalami dekomposisi dan akan terangkut ke lapisan bawah tanah. 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. Peranan Bahan Organik Kandungan bahan organik tanah sering digunakan sebagai indeks kesuburan tanah. Tanah dengan kandungan bahan orgaik yang tinggi dapat dikelaskan sebagai tanah dengan sifat fisika dan kimia yang baik. Beberapa faktor seperti tersedianya 6 unsur hara, pH tanah, aerasi dan drainase, ketersediaan air dan kualitas bahan organik akan menentukan kandungan biomassa mikroorganisme di tanah. Bab 13 Bahan Organik dan Biota Tanah 151 Secara garis besar peranan dari bahan organik menurut Hardjowigeno (2007) adalah: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. menjaga kelembaban tanah, menawarkan sifat racun dari Al dan Fe, penyangga hara tanaman, membantu dalam meningkatkan penyediaan hara, menstabilkan temperature tanah, memperbaiki aktivitas organism, memperbaiki struktur tanah, meningkatkan efisiensi pemupukan, dan mengurangi terjadinya erosi Fungsi Bahan Organik Kanndungan bahan organik dalam tanah mencerminkan kualitas tanah yang langsung maupun tidak langsung memengaruhi kualitas tanah tersebut (Efditorial 2007) dan sustainability agronomi karena pengaruhnya pada indikator fisik, kimia dan biologi dari kualitas tanah (Reeves, 1997) dalam Foth (1994). Beberapa fungsi penting dari bahan organik tanah dapat sebutkan sebagai berikut: 1. Memperbaiki sifat Kimia tanah, Bahan organic akan memudahkan pelepasan hara untuk dipakai oleh tanaman. Fosfat yang semula terfiksasi Ca, Fe, dan Al yang tidak dapat diserap tanaman akan menjadi tersedia bila unsur-unsur Ca, Fe, dan Al tersebut diikat bahan organik menjadi organo-complex (kompleks organik). Makin tinggi kadar bahan organik, makin tinggi pula jumlah nitrogen yang dikandungnya sehingga pertumbuhan tanaman akan semakin baik. Kadar bahan organik dihitung dari kandungan C–Organik dengan rumus: Bahan organik (%) = 1,74% x C-Organik (%). Menurut Hardjowigeno (2007) perbandingan C/N berguna sebagai penanda kemudahan perombakan bahan organik dan kegiatan jasad renik tanah, kebanyakan energi yang diperlukan untuk mempertahankan populasi tanah berfungsi dan mendukung 152 Ilmu Tanah kelangsungan proses di dalam tanah yang begitu banyak berasal dari konversi karbon organik menjadi karbondioksida, akan tetapi apabila perbandingan C/N terlalu lebar berarti ketersediaan C sebagai sumber energi berlebihan menurut perbandingannya dengan ketersediaan N bagi pembentukan protein mikroba, kegiatan jasad renik akan terhambat. Bahan organik di daerah tropika berperanan menyediakan unsur hara N, P dan S yang dilepaskan secara lambat, meningkatkan KTK tanah, menurunkan fiksasi P karena pemblokan sisi fiksasi oleh radikal organik. Unsur hara yang penting yang bersumber dari bahan organik adalah N < P dan S (Sanchez, 1976). Bahan organik berkorelasi erat dengan total N, Ca, jumlah basa dan KTK tamah (Supriadi, 2008). Hal ini menunjukkan bahwa bahan organik tidak saja berpengaruh pada kandungan N dan basa-basa tetapi juga berpengaruh terhadap kemmpuan tanah untuk menahan dan melepaskan unsur haraa yang berupa kation. Peningkatan karbon organic sebesar 1 Mg per hektar per tahun dapat meningkatkan produksi biji bjian pangan 32 juta Mg per hektar per tahun di Negara sedang berkembang (Lai, 2006) 2. Memperbaiki Sifat Fisik Tanah Bahan organik tanah berfungsi membantu proses granulasi tanah dan dapat mengakibatkan penurunan berat isi tanah dan mengurangi tingkat pemadatan tanah. membantu memantafkan agregat tanah, memodifikasi retensi air dan membantu pembentukan komplek dengan unsur mikro (Sanchez 1976) dalam Foth (1994). Semakin banyak granulasi tanah yang terbentuk, maka ruang pori yang tersedia juga akan semakin banyak (Hanafiah, 2018) Kemampuan tanah menahan air pada dasarnya ditentukan oleh jumlah pori dan sebaran ukuran pori di dalam tanah serta luas permukaan butiran tanah (specific surface areas). Data dari Hardjowigeno (2007), menunjukkan perubahan kandungan bahan organik tanah meningkatkan kandungan air tersedia. Hubugan erat antara peningkatan bahan organik dengan kapasitas air tersedia dan kemampuan tanah untuk bertahan pada kekeringan tanah adalah Bab 13 Bahan Organik dan Biota Tanah 153 karena meningkatnya karbon organik, peningkatan nya kecil tapi membantu pertumbuhan crop tanaman di antara periode 5-10 hari. Peningkatan karbon organik bersama liat akan membentuk agregatagregat yang lebih mantap terhadap pengaruh pengikisan oleh air sehingga tanah lebih tahan terhadap erosi. Pengaruh bahan organik terhadap kemampuan tanah dalam menyimpan air bervariasi berdasarkan teksur tanah. Hasil penelitian Vaugan and Malcolm (1985) dalam Saidy (2016), mengindikasikan bahwa perubahan kandungan air yang terbesar karena perubahan kandungan bahan organik diamati pada tanah yang bertekstur kasar. Hasil analisis statistik menunjukkan bahwa 75% perubahan kemampuan tanah menahan air pada kapasitas lapang dan titik layu permanen pada tanah bertekstur kasar dipengaruhi oleh perubahan kandungan karbon organik tanah. Pengaruh kandungan karbon organik terhadap peningkatan kandungan air pada tanah berpasir lebih besar pada kapasitas lapang dibanding pada titik layu permanen, sedangkan pada tanah bertekstur sedang dan halus perubahan kandungan air pada kapasitas lapang sama dengan pada titik layu permanen (Saidy AR, 2016). Bahan organik berfungsi menghambat erosi tanah, sehingga air mengalir di lapisan tanah atas, sheet erosion dapat dihambat karena bahan organik bertindak sebagai perisai. Aliran permukaan berkurang karena lebih banyak air dapat meresap kedalam tanah sehingga sheet erosion dapat dihindari. 3. Memperbaiki Sifat BiologiTanah Makin banyak bahan organik makin banyak pula populasi jasad mikro dalam tanah. Sifat humus dari bahan organik adalah gembur, bobot isi rendah dan dengan kelembaban tanah tinggi serta temperatur tanah yang stabil meningkatkan kegiatan jasad mikro tanah, sehingga percampurannya dengan bagian mineral memberikan struktur tanah yang gembur dan remah serta mudah diolah. Struktur tanah yang demikian merupakan keadaan fisik tanah yang baik untuk media pertumbuhan tanaman. Tanah yang berstruktur liat, pasir atau tanah yang berstruktur gumpal, bila dicampur dengan bahan organik 154 Ilmu Tanah akan memberikan sifat fisik yang lebih baik. Bahan organik tanah berfungsi sebagai sumber makanan dan energi untuk biota tanah yang sangat berperanan alam penyedia bahan yang diperlukan untuk pembentukan dan stabilisasi agregat-agregat tanah. Faktor-Faktor yang Memengaruhi Kandungan Bahan Organik Faktor yang penting dalam memengaruhi kadar bahan organik dan nitrogen tanah adalah: Kedalaman lapisan tanah menentukan kadar bahan organik dan N, kadar bahan organik terbanyak ditemukan di lapisan atas setebal 20 cm (15 – 20%), makin ke bawah makin berkurang, hal ini disebabkan akumulasi bahan organik memang terkonsentrasi di lapisan atas. Faktor iklim yang berpengaruh adalah suhu dan curah hujan. Makin ke daerah dingin kadar bahan organik dan N makin tinggi. Pada kondisi yang sama kadar bahan organik dan N bertambah dua hingga tiga kali setiap suhu tahunan ratarata turun 10 C. Bila kelembaban efektif meningkat kadar bahan organik dan N juga bertambah. Hal ini menunjukkan suatu hambatan kegiatan organisme tanah. o Faktor aerasi tanah yang kurang baik akibat drainase buruk, di mana air berlebih, mengakibatkan oksidasi terhambat sehingga menyebabkan kadar bahan organik dan N tinggi dari pada tanah berdrainase baik. Proses Dekomposisi Bahan Organik Dekomposisi bahan organik merupakan proses di mana bahan organik tanah dikonversi menjadi senyawa-senyawa yang lebih sederhana. Hasil akhir dari dekomposisi bahan organik adalah senyawa-senyawa anorganik (mineral) sehingga dekomposisi bahan organik juga disebut mineralisasi 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 (CO ), air (H O), energy 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. 2 2 Bab 13 Bahan Organik dan Biota Tanah 155 Berdasarkan kategori produk akhir yang dihasilkan, maka proses dekomposisi bahan organik digolongkan menjadi dua, yaitu: 1. proses mineralisasi, dan 2. proses humifikasi. Proses mineralisasi terjadi terutama terhadap bahan organik dari senyawasenyawa 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 Bahan penyusun bahan organik tanah dari yang terdekomposisi paling cepat sampai dengan yang terdekomposisi paling lambat dapat diurutkan sebagai berikut: 1. 2. 3. 4. 5. gula, pati, dan protein sederhana, protein kasar (protein yang lebih kompleks) hemiselulosa, Selulosa, Lemak, minyak dan lilin Dekomposisi bahan organik meliputi proses abiotik dan biotik. Proses abiotik meliputi siklus pembekuan-pencairan dan pengeringan-pembasahan. Proses biotik merupakan reakasi-reaksi biokimia perombakan senyawa- senyawa organik yang dimediasi oleh bakteri dan jamur. Kecepatan proses dekomposisi bahan organik dipengaruhi oleh: 1. Biota Tanah Biota tanah sangat berperan hampir 95% dalam perombakan senyawa- senyawa organik. Perombakan bahan organik yang didominasi oleh lignin memerlukan enzim lignolitik yang di sekresi biota tanah. 2. Temperatur tanah. Kecepatan enzim dalam merobahan komponen-komponen bahan organik salah satunya dipengaruhi oleh temperatur tanah. 156 Ilmu Tanah 3. Kadar air tanah Kadar air tanah juga berpengaruh dalam dekomposisi bahan organik tanah melalui peranannya dalam transportasi enzim menuju substrat dan substrat menuju mikroba perombak. 4. Kualitas Substrat Kualitas substrat dari bahan organik juga berpengaruh terhadap kecepatan perombakan bahan organik tanah. 13.3 Biota Tanah Penggunaan pupuk hayati (biosfertilizer) dengan pemanfaatan mikroba tanah bertujuan untuk mengurangi penggunaan pupuk an organik atau bahan-bahan kimia. Penggunaan pupuk hayati bertendensi low input atau penggunaan input yang rendah dan akrab lingkungan. Pupuk hayati adalah penggunaan jazad hidup (biota tanah) untuk meningkatkan kesuburan tanah. Biota tanah tersebut memainkan peranan penting di dalam tanah melalui dua peranan, yaitu: 1. sebagai agen yang melaksanakan degradasi residu tanaman yang membebaskan unsur hara dan CO , dan 2. sebagai salah satu sumber hara (labile pool of nutrients). Jumlah karbon dalam biomassa mikroorganisme dapat mencapai 2% dari total karbon di dalam tanah. 2 Aktivitas biota tanah dapat diukur dengan mengukur besar respirasi di dalam tanah. Respirasi yaitu suatu proses pembebasan energi yang tersimpan dalam zat sumber energi melalui proses kimia dengan menggunakan oksigen. Dari respirasi akan dihasilkan energi kimia ATP untak kegiatan kehidupan, seperti sintesis (anabolisme), gerak, pertumbuhan (Yulipriyanto, 2010) Bab 13 Bahan Organik dan Biota Tanah 157 Fungsi Biota Tanah Penggunaan biota tanah yang bersifat menguntungkan ini, mempunyai tujuan sebagai berikut: 1. Membantu Pelarutan Fosfat Tanah Penggunaan Biota mikroorganisme Pelarut Fosfat merupakan solusi melarutkan fosfat tanah agar cepat tersedia di dalam tanah, melalui sekresi biota tanah tersebut yang mengeluarkan asam-asam organik yang mampu melepaskan P yang terikat oleh Al dan Fe pada tanah bereaksi masam ataupun Ca/Mg pada tanah yang bereaksi alkalis. 2. Mempercepat ketersediaan N dalam tanah Biota tanah melalui proses simbiosis akan melepaskan unsur hara yang “terikat” menjadi bentuk yang tersedia bagi akar tanaman, mulai dari Genus Lactobacillus, Jamur Fermentasi, Actinomycetes, Bakteri fotosintetik, Bakteri Pelarut Fosfat, dan Ragi. 3. Mempercepat Dekomposisi Bahan organik Sering diaplikasikan dalam pembuatan kompos, atau pupuk bokashi melalui Soepardi G (983), menyatakan bahwa transfer N sering dapat terlihat dan penting pada kondisi ketersediaan N tanah yang rendah. Fujita et al., (1992) dalam Saidy (2016) menyatakan bahwa 24,9% dari N terfiksasi (Vigna unguiculata L.) ditransfer ke jagung dan 10,4% N yang terfiksasi oleh kedelai ditransfer ke tanaman jagung. Makin cepat bahan organik terdekomposisi semakin cepat pula keefektipannya dalam agregasi. 4. Memperbaiki Struktur Tanah, Bahan sekresi dari organisme tanah dapat mengikat partikel-partikel tanah menjadi agregate yang lebih besar. Contohnya, bakteri mengeluarkan kotoran yang berbentuk dan bersifat seperti perekat (organic gum). Jamur- jamuran memproduksi bahan berupa benangbenang halus yang disebut hifa. Zat perekat dari bakteri dan hifa jamur dapat mengikat partikel-partikel tanah secara kuat sehingga aggregat tanah yang besar pun tidak mudah pecah walaupun basah. 158 Ilmu Tanah 5. Menyimpan Air Tanah Agregat tanah yang besar tersebut dapat menyimpan air tanah dalam pori- pori halus di antara partikel-partikel tanah untuk digunakan oleh tanaman. Dalam keadaan air berlebihan, air dapat dengan mudah mengalir keluar melalui pori-pori besar di antara agregat–agregat tanah yang besar. Biota tanah yang lebih besar dapat dengan cara membuat saluran-saluran (lubang-lubang) di dalam tanah (contohnya lubang cacing), dan membantu mengaduk-aduk dan mencampur baurkan partikel-partikel tanah, sehingga aerasi (aliran udara) tanah menjadi lebih baik. Pembuatan saluran-saluran dan lubang-lubang ini akan memperbaiki infiltrasi dan drainase tanah. Martin (1945) dalam Simarmata (2012), memperkirakan kemampuan jamur dan actinomycetes dalam pengikatan butir- butir tanah adalah 50 % dari bahan yang dihasilkannya, sedang untuk bakteri, perbandingannya adalah 20 % berasal dari aktivitas mekanis cell, 80 % berasal dari bahan yang dihasilkannya (seperti polisakarida). Macam-macam persenyawaan yang dikeluarkan oleh akar tanaman dapat di lihat pada tabel 13.2 berikut. Tabel 13.2: Persenyawaan kimia yang dikeluarkan akar tanaman. Dengan mengetahui peranan dan fungsi biota tanah diharapkan dapat mempertahankan kualitas tanah seperti kesuburan fisik, kimia dan biologi tanah, sehingga tanah tersebut menjadi optimal untuk pertumbuhan dan perkembangan tanaman (Clegg dan Murray, 2002; Coleman et al., 2004) dalam Simarmata (2012). Fungsi tanaman berperan penting dalam Bab 13 Bahan Organik dan Biota Tanah 159 menghasilkan biomassa sebagai sumber energi atau substrat melalui proses fotosintesis dan menyediakan tempat yang ideal bagi pertumbuhan dan perkembangan organsime tanah. Dari kegiatan tersebut nampak ada suatu hubungan yang harmonis antara produsen, konsumen dan destruen atau pengurai dengan faktor abiotik maupun hubungan sesama faktor biotik dalam tanah 160 Ilmu Tanah Daftar Pustaka Abdul Khalil, H. P. S. et al. (2015) ‘The role of soil properties and it’s interaction towards quality plant fiber: A review’, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 43, pp. 1006–1015. doi: 10.1016/j.rser.2014.11.099. Agus Rini, I. et al. (2020) ‘Isolasi dan Karakterisasi Bakteri Penghasil IAA (Indole Acetic Acid) dari Rhizosfer Tanaman Akasia (Acacia mangium)’, Agro Bali : Agricultural Journal, 3(2), pp. 210–219. doi: 10.37637/AB.V3I2.619. Agus, F., & Subiksa, I. M., (2008), Lahan Gambut: Potensi untuk pertanian dan aspek lingkungan. Balai Penelitian Tanah dan World Agroforestry Centre (ICRAF), Bogor, Indonesia. Ahyani, M. (2011). Pengaruh kegiatan penambangan emas terhadap kondisi kerusakan tanah pada wilayah pertambangan rakyat di Bombana Provinsi Sulawesi Tenggara. Semarang, UNDIP. Amir, B. (2016) Pengaruh Perakaran Terhadap Penyerapan Nutrisi Dan Sifat Fisiologis Pada Tanaman Tomat (Lycopersicum esculentum). Jurnal Perbal : Volume 4 No. 1 Februari 2016 Fakultas Pertanian, Universitas Cokroaminoto Palopo Andriati, D. (2019). Tanah dan Kehidupan https://sumber.belajar.kemdikbud.go.id/repos/FileUpload/Tanah%20dan %20Kehidupan_IK/Peran-Organisme-tanah.html Anonim. (2019). Mengenal Mikroba Penyubur Tanah. https://pustaka.setjen.pertanian.go.id/index-berita/mengenal-mikrobapenyubur-tanah 162 Ilmu Tanah Anonim. (2021). 6 Sifat kimia Tanah. https://www.panehutan.com/2021/07/6sifat-kimia-tanah.html Anonim. (2021). Peran Mikroorganisme pada Tanah yang Sehat. https://nusantics.com/blog/peran-mikroorganisme-pada-tanah-yangsehat Anonimus (2015) , Peternakan, Fakultas. “Tanah Sebagai Media Tumbuh,” 1– 34. Anonimus. (2010). Urgensi menjaga kesuburan tanah. https://nasih.wordpress.com/2010/06/12/urgensi-menjaga-kesuburantanah/ Anwar, S., Sudadi, U. (2013). Kimia Tanah. Bogor. Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian – Institut Pertanian Bogor. Arifin, H. S. (2014). Analisis Landskap Agroforestri. PT Penerbit IPB Press. Arsyad . S. (2010). Konservasi Tanah dan Air (Herman Siregar (ed.); ke dua). IPB Press. Arsyad, S., & Rustiadi, E. (2008). Penyelamatan tanah, air, dan lingkungan. Yayasan Pustaka Obor Indonesia. Asril, M et al. (2021) ‘Assessment of Phosphate Solubilization and Indole Acetic Acid Production of Phosphate Solubilizing Bacteria Isolated from Acid Soils, Lampung, Indonesia’, Proceedings of the 3rd KOBI Congress, International and National Conferences (KOBICINC 2020), 14, pp. 469–477. doi: 10.2991/ABSR.K.210621.080. Asril, M. (2017) ‘Uji Potensi Bacillus sp. dan Escherichia coli dalam Menghasilkan Indole Acetic Acid (IAA) Tanpa Menggunakan Triptofan pada Media Pertumbuhan’, Journal of Science and Applicative Technology, 1(2), pp. 82–86. doi: 10.35472/281434. Asril, M. and Lisafitri, Y. (2020) ‘Isolasi Bakteri Pelarut Fosfat Genus Pseudomonas dari Tanah Masam Bekas Areal Perkebunan Karet di Kawasan Institut Teknologi Sumatera’, Jurnal Teknologi Lingkungan, 21(1), pp. 40–48. doi: 10.29122/jtl.v21i1.3743. Asril, M. et al. (2021) ‘Isolation, Population, and Selection of Phosphate Solubilizing Bacteria from Acid Soils of Institut Teknologi Sumatera’s Daftar Pustaka 163 Region, Lampung’, IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 830(1), p. 012016. doi: 10.1088/1755-1315/830/1/012016. Asril, M., Lisafitri, Y. and Siregar, B. A. (2022) ‘Antagonism Activity of Phosphate Solubilizing Bacteria Against Ganoderma philippii and Fusarium oxysporum of Acacia Plants’, Journal of Multidisciplinary Applied Natural Science, 2(2), pp. 82–89. doi: 10.47352/JMANS.27743047.118. Asril, M., Mubarik, N. R. and Wahyudi, A. T. (2014) ‘Partial purification of bacterial chitinase as biocontrol of leaf blight disease on oil palm’, Research Journal of Microbiology, 9(6), pp. 265–277. doi: 10.3923/jm.2014.265.277. Astuti., D. (2015) ‘Hubungan Konstruksi Sumur Gali’, Analisis Standar Pelayanan Minimal Pada Instalasi Rawat Jalan di RSUD Kota Semarang, 3, pp. 103–111. Bohn, H.L. (1979) ‘Salt-affected soils’, Soil chemistry, pp. 231–261. Bowles, J.E. (1984) ‘Physical and Geotechnical Properties of Soils, McGrawHill’, Inc., USA [Preprint]. Buckman, H.O dan Brady, N.C. (1982). Ilmu Tanah. C.V Bhratara Karya Aksara. Jakarta Bughard. (2014) “Kolam biotop alam taman alam” diakses dari https://cdn.pixabay.com/photo/2014/02/07/17/49/pond261170_960_720.jpg Buol, S.W.F., Hole,D and Cracken, Mo. (1980). Soil Genesis and Classification. The Iowa State University Press. Second Edition Coleman, N dan Thomas H.,(1970), Analisis Fisika dan Kimia Tanah, Universitas Lampung, Lampung Dana Atmaja I.W, (2017). Bahan Ajar Sifat Biologis Tanah. Prodi Agroekoteknologi Fakultas Pertanian Universitas UDAYANA diakses 28 agustus 2022 Danner S., Mahyati, dkk, (2022), Pengantar Nutrisi Tanaman, Yayasan Kita Menulis . 164 Ilmu Tanah Darmawijaya, M. Isa. (1990). Klasifikasi Tanah : Dasar Teori Bagi Peneliti Tanah Dan Pelaksana Pertanian Di Indonesia. Yogyakarta : Gadjah Mada University Press Darmawijaya, M. Isa., (1990), Klasifikasi Tanah : Dasar Teori Bagi Peneliti Tanah Dan Pelaksana Pertanian Di Indonesia. Yogyakarta : Gadjah Mada University Press. Dewi, R. T. K., Mubarik, N. R. and Suhartono, M. T. (2016) ‘Medium optimization of β-glucanase production by Bacillus subtilis SAHA 32.6 used as biological control of oil palm pathogen’, Emirates Journal of Food and Agriculture, 28(2), pp. 116–125. doi: 10.9755/EJFA.2015-05-195. Dinas Lingkungan Hidup Semarang. (2020) “Apa Saja Sih Ciri-Ciri Tanah yang Tercemar?” diakses dari https://dlh.semarangkota.go.id/apa-saja-sih-ciriciri-tanah-yang-tercemar/ Editorial , (2007) Farming Carbon, Soil carbon and Tillages esearch 96(2007 caarbon pool in agriculturan lands)1-5 Edwin, M., Suprapti, H., Murtinah, V., Komara, L. L., & Putra, M. P. (2019). Potensi dan Status Kerusakan Tanah di Kabupaten Kutai Timur. Jurnal Pertanian Terpadu, 7(1), 89–99. Ehrenfeld, J. G., Ravit, B. and Elgersma, K. (2005) ‘Feedback in the plant-soil system’, Annu Rev Environ Resour, 30, pp. 75–115. doi: 10.1146/annurev.energy.30.050504.144212. Food and Fertilizer Technology Center, (2003). Microbial and Organic Fertilizers in Asia. An International Information Center for Farmers in the Asia Pasific Region. http://www.agnet.org/library/html 1/17/03. Foth H. D. (1994). Dasar-dasar Ilmu Tanah, Edisi 6.Jakarta: Erlangga. Terjemahan dari: Fundamental of Soil Science. Ilmu Tanah. Mediyatama Sarana Perkasa. Jakarta Gardner, F.P., Pearce, R.B. and Mitchell, R.L. (1991) ‘Fisiologi tanaman budidaya’. Ginting RCB, R Saraswati dan E Husen, (2008). Mikroorganisme Pelarut Fosfat.http://balittanah.litbang.deptan.go.id/dokumentasi/buku/pupuk/pu puk7.pdf. Daftar Pustaka 165 Gunawan, G., Wijayanto, N., & Budi, S. W. (2019). Karakteristik Sifat Kimia Tanah dan Status Kesuburan Tanah pada Agroforestri Tanaman Sayuran Berbasis Eucalyptus Sp. Jurnal Silvikultur Tropika, 10(2), 63–69. Hairiah, K., Sardjono, M. A., & Sabarnurdin, S. (2003). Pengantar agroforestri. Bahan Ajaran, 1, 1–8. Hakim, N. et al. (1986) ‘Dasar-dasar ilmu tanah’, Universitas Lampung. Lampung, 488. Hakim, N. et al. (1986) ‘Dasar-dasar ilmu tanah’, Universitas Lampung. Lampung, 488. Hakim, N., Nyakpa, M. Y., Lubis, A. M., Nugroho, S. G., Saul, M. R., Diha, M. A., Hong, G., & Bailey, H. H. (1986). Dasar-dasar ilmu tanah. Universitas Lampung. Lampung, 488. Hanafiah, K. A. (2005). Dasar Dasar Ilmu Tanah. Hanafiah, K. A. (2014). Dasar-Dasar Ilmu Tanah. Jakarta. Raja Grafindo Persada Hanafiah, K. A. (2018). Dasar-dasar Ilmu Tanah (8th ed.). PT. Raja Grafindo Persada. Hanafiah, K.A. (2007) ‘Dasar-Dasar Ilmu Tanah Jakarta: PT’, Raja Grafindo Persada [Preprint]. Handayanto, Eko. (2013). “Pengelolaan Kesuburan Tanah.” Journal of Chemical Information and Modeling 53 (9): 1689–99. Hardjowigeno S. (1995). Ilmu Tanah. Jakarta: Akademi Pressindo. Hardjowigeno, S. (1989), Sifat dan Potensi Tanah Gambut Sumatera untuk Pengembangan Pertanian.Prosiding Seminar Tanah Gambut untuk Perluasan Pertanian. Fakultas Pertanian UISU. Medan. Hal 43-79. Hardjowigeno, S. (1993). Klasifikasi Tanah dan Pedogenesis. Akademika Pressindo: Jakarta. Hardjowigeno, S. (2003). Ilmu Tanah. Jakarta: PT. Mediyatama Sarana Perkasa. Hardjowigeno, S. (2003). Klasifikasi Tanah Pedogenesis. Akademika Pressindo. Jakarta. Hardjowigeno, S. (2007) ‘Dasar-Dasar Ilmu Tanah’, Penerbit Pustaka Utama. 166 Ilmu Tanah Hardjowigeno, S. (2012) ‘Ilmu Tanah Jakarta: Akademika Pressindo’. Hardjowigeno, S. (2015). Dasar-Dasar Ilmu Tanah. Penerbit Akademika Pressindo Hardjowigeno, S., (1996), Pengembangan Lahan Gambut untuk Pertanian Suatau Peluang dan Tantangan. Fakultas Pertanian IPB Bogor. 36 hal. Hardjowigeno, S., (2003), Klasifikasi Tanah dan Pedogenesis. Akademika Pressindo, Jakarta. Hardjowigeno, S., (2007), Ilmu Tanah. Edisi 6. Akademika Pressindo. Jakarta. hal 296. Hasibuan, B.E. (2006) ‘Ilmu tanah’, Universitas Sumatra Utara, Fakultas Pertanian. Medan [Preprint]. Herlinda, S. and Irsan, C. (2015) ‘Penuntun Praktikum Dasar-dasar Perlindungan Tanaman’. Unsri Press. Hue, G.R.C. and F. Adams., (1986), Effect of organic acids on aluminum toxicity in subsoils. Soil Sci. Soc. Am. J. 50:28-34. Husaini, A., & Iswahyudi, H. (2019). Konservasi Tanah Pada Perkebunan Kelapa Sawit (Elaeis guineensis Jacq.) Di PT. HASNUR CITRA TERPADU. AGRISAINS, 5(01), 29–37. Husni, M.R., Sufardi, S. and Khalil, M. (2016) ‘Evaluasi status kesuburan pada beberapa jenis tanah di Lahan Kering Kabupaten Pidie Provinsi Aceh’, Jurnal Ilmiah Mahasiswa Pertanian, 1(1), pp. 147–154. Ismail, I. (1981). Beberapa Penilaian Tingkat Perkembangan Tanahpada Suatu Toposekuens di G. Selacau, Batuajar, Bandung. Tesis. Departemen IlmuIlmu Tanah, Fakultas Pertanian, IPB. Bogor. Izzati, M. (2015). Perbedaan Kandungan Bahan Organik pada Tanah Pasir dan Tanah Liat setelah Penambahan Pembenah Tanah dari Bahan Dasar Tumbuhan Akuatik. Buletin Anatomi Dan Fisiologi, 23(2), 1–6 Jambi, B. (2022). Manfaat Tanaman Penutup Tanah Sebagai Tanaman Konservasi di Perkebunan. BPTP Jambi. Jenny, H. (1941) “Factor of Soli Formation-A System of Quantitative Pedology”, McGraw-Hill Book Co., Inc., New York. Daftar Pustaka 167 Jenny, H. (1941). Factor of Soil Formation, A System of Quantitative Pedology.John and Sons. New York. Junaidi, J. (2022). Pertambangan emas tanpa izin (PETI) dan kesejahteraan keluarga di sekitar wilayah pertambangan. E-Jurnal Ekonomi Sumberdaya Dan Lingkungan, 11(1), 61–74. Kartasapoetra. A.G dan Sutedjo M. Mulyani. (2005). Pengantar Ilmu Tanah (ke 4). 2005. Kartasapoetra. A.G dkk. (2005). Pengantar Ilmu Tanah (4th ed.). 2005. Karyati, K., Putri, R. O., & Syafrudin, M. (2018). Suhu dan kelembaban tanah pada lahan revegetasi pasca tambang di PT Adimitra Baratama Nusantara, Provinsi Kalimantan Timur. AGRIFOR: Jurnal Ilmu Pertanian Dan Kehutanan, 17(1), 103–114. Karyati, S. S. (2018). Teknologi Konservasi Tanah dan Air. Mulawarman University Press, Samarinda. Kasno, A. (2004) ‘Pencegahan infeksi Aspergillus flavus dan kontaminasi aflatoksin pada kacang tanah’, Jurnal Litbang Pertanian, 23(3), pp. 75– 81. Khumairah, F. H. (2021). Pengantar Ilmu Tanah. Tanesa. KLHK. (2017). “Mengai Perubahan Iklim” diakses dari http:// ditjenppi.menlhk.go.id/kcpi/index.php/info-iklim/perubahan-iklim. Kusuma, M. N., & Yulfiah, Y. (2018). Hubungan Porositas Dengan Sifat Fisik Tanah Pada Infiltration Gallery. Prosiding Seminar Nasional Sains Dan Teknologi Terapan, 43–50. Lai (2006) Enhanching crops yields in the delopment countries through restoration of soil organic Langelo, R. D. (2018). Penetapan Lokasi Dan Akibat Hukumnya Terhadap Pembayaran Ganti Kerugian Dalam Pengadaan Tanah Bagi Pembangunan Untuk Kepentingan Umum. University Of Bengkulu Law Journal, 3(1), 68–78. Leiwakabessy, F.M. and Wahjudin, U.M. (2003) ‘Kesuburuan Tanah’. 168 Ilmu Tanah Listanto. (2018). Mengenal Agrobacterium tumefaciens dan Interaksinya dengan Tanaman Inanghttp://biogen.litbang.pertanian.go.id/mengenalagrobacterium-tumefaciens-dan-interaksinya-dengan-tanaman-inang-1/ Lynch, J.M. (1983) “Soil biotechnology. Microbiological factors in crop productivity.” Oxford. Blackwell Scientific Publications. Madjid, A. R. 2009. Dasar-Dasar Ilmu Tanah. Bahan Ajar Online untuk mata kuliah: (1) Dasar-Dasar Ilmu Tanah, (2) Kesuburan Tanah, dan (3) Pengelolaan Kesuburan Tanah Lanjut. Fakultas Pertanian Unsri & Program Pascasarjana Unsri. Majeed, A., Muhammad, Z. and Ahmad, H. (2018) ‘Plant growth promoting bacteria: role in soil improvement, abiotic and biotic stress management of crops’, Plant Cell Reports 2018 37:12, 37(12), pp. 1599–1609. doi: 10.1007/S00299-018-2341-2. Majid, A. (2010) ‘Dasar-dasar Ilmu Tanah: Aspek Kimia Koloid Organik’, Blogspot. Available at: https://dasar2ilmutanah.blogspot.com/2010/11/aspek-kimia-koloidorganik.html. Mega, B. (2022). “6 Fungsi Tanah dalam Ekosistem, Apa Sajakah itu?” diakses dari https://www.kompas.com/skola/read/2022/03/19/171500069/6fungsi-tanah-dalam-ekosistem-apa-sajakah-itu?page=all. Mengel, K. and Kirkby, E.A. (1987) ‘Principles of plant nutrition. Bern’, International Potash Institute, pp. 687–695. Mohr, E. C. J., Van Baren, F. A., dan J. Schuylenborgh. (1972). Tropical Soils. A Comprehensive Study of Their Genesis. Third revised and enlarged edition. Moution-Ichtiar Baru-Van Hoeve. The Hague-Paris-Djakarta Mukhlis, (2007), Analisis Tanah Dan Tanaman. USU press, Medan. Hal 155 . Mulyanto, B. (2004). Pengelolaan Bahan Organik Tanah untuk Mendukung Kelestarian Pertanian di Lahan Basah. Simposium Nasional ISSAAS Pertanian Organik. Bogor. Diakses tanggal 21 Oktober 2020. Ic Munawar, A. (2011). Kesuburan Tanah Dan Nutrisi Tanaman. Bogor: IPB Press. Munawar, A. (2018) Kesuburan tanah dan nutrisi tanaman. PT Penerbit IPB Press. Daftar Pustaka 169 Mutalib, A.A., J.S. Lim, M.H. Wong and L. Koonvai, (1991), Characterization, Distribution and Utilization of Peat in Malaysia, Proc. International Symposium on Tropical Peatland, 6-10 May 1991, Kuching. Natalia, A. C. et al. (2022) ‘ANALISIS EROSI PADA DAERAH ALIRAN’, 2(1), pp. 13–24. Ni gusti Ketut Roni,M.Si. (2015) Tanah Sebagai Media Tumbuh . Fakultas Peternakan universitas Udayana Nofelman, T., Karim, A. and Anhar, A. (2012) ‘Analisis Kesesuaian Lahan Kakao di Kabupaten Simeulue’, Jurnal Manajemen Sumberdaya Lahan, 1(1), pp. 62–71. Notohadiprawiro, T. (1998) “Tanah dan Lingkungan.” Jakarta. Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi Departemen Pendidikan dan Kebudayaan.. Notohadiprawiro, T. (2006) ‘Tanah dan Lingkungan’, Repro: Ilmu Tanah Universitas Gadjah Mada, pp. 1–22. Notohadiprawiro, T. (2021). Tanah sebagai Ujud. Tanah, Lingkungan Dan Pertanian Berkelanjutan, 19. Notohadiprawiro, T., Soekodarmodjo, S.dan Sukana, E., (2006), Pengelolaan Kesuburan Tanah dan Peningkatan Efisiensi Pemupukan. Yogyakarta: Universitas Gadjah Mada. hal 01-19. Nurhartanto, N., Zulkarnain, Z., & Wicaksono, A. A. (2021). Analisis Beberapa Sifat Fisik Tanah Sebagai Indikator Kerusakan Tanah Pada Lahan Kering. Journal of Tropical AgriFood, 4, 107–112. https://doi.org/10.35941/jatl.4.2.2022.7001.107-112 Nyakpa, M. Y.; A.M. Lubis; M. A. Pulung; A. G.Amrah; A. Munawar; G. B. Hong; N. Hakim (1988).Kesuburan tanah. Penerbit Universitas Lampung. 258 halaman Oktorina, S. (2018). Kebijakan reklamasi dan revegetasi lahan bekas tambang: studi kasus tambang batubara Indonesia. Al-Ard: Jurnal Teknik Lingkungan, 4(1), 16–20. Olorunfemi, I., Fasinmirin, J., Ojo, A. (2016). Modeling Cation Exchange Capacity and Soil Water Holding Capacity From Basic Soil Properties. Eurasian Journal of Soil Science. 5 (4). 170 Ilmu Tanah Panjaitan, F., Jamilah, J., dan Damanik, M. (2015). Klasifikasi Tanah Berdasarkan Taksonomi Tanah 2014 Di Desa Sembahe Kecamatan Sibolangit. Jurnal Agroekoteknologi Universitas Sumatera Utara, 34, 106267. https://doi.org/10.32734/jaet.v3i4.11796. Poerwowidodo, (1992), Telaah Kesuburan Tanah, Penerbit Angkasa Persada. Presiden Republik Indonesia. (2011) “Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 22 Tahun 2021 tentang Penyelenggaraan Perlindungan dan Pengelolaan Lingkungan Hidup”. Jakarta: Presiden Republik Indonesia Pujianto. (2001). Sistem pertanian berkelanjutan di Indonesia. http://www.hayatiip6.com/rudyet/indiv2001/pujianto.diakses Maret 2009 Purnomo, D. W., Fijridiyanto, I. A., & Witono, J. R. (2018). An assessment of vegetation variables in the reclamation area of the ex-gold mining at Ratatotok, Southeast Minahasa. Jurnal Penelitian Kehutanan Wallacea, 7(2), 93–108. Pustekkom Kemdikbud. (2019) “Peran Tanah bagi Kehidupan” diakses dari https://sumber.belajar.kemdikbud.go.id/repos/FileUpload/Tanah%20dan %20Kehidupan_IK/Peran-Tanah-bagi-kehidupan.html Putri, V. K. M., (2022) “Komponen Lingkungan Dalam Ekosistem” diakses dari https://www.kompas.com/skola/read/2022/08/07/110000669/komponen -lingkungan-hidup-dalam-ekosistem?page=all. Rachim, D.A. dan M. Arifin. (2011). Klasifikasi Tanah di Indonesia. Pustaka Reka Cipta, Bandung, 236 halaman. Radnawati, D., Fitri, R. and Makhmud, D. F. (no date) ‘Pengantar Ilmu tanah’. Ramdan, E. et al. (2021) Penyakit Tanaman dan Pengendaliannya. Edited by R. Watrianthos. Medan: Yayasan Kita Menulis. Rao N. S., (1986). Current Development in Biological Nitrogen Fixation. Oxford &IBH Publishing Co, New Delhi. Reijntjes, C., Bertus Haverkort dan Ann Waters-Bayer. ILEIA Pertanian Masa Depan. Pengantar Untuk Pertanian Berkelanjutan dengan Input Luar Rendah. Kanisius Rasantika M. Seta. (2003). Mengenali Tanah Sebagai Media Tanam. Kompas Media. https://idea.grid.id/read/09692484/mengenali-tanah-sebagaimedia-tanam. Daftar Pustaka 171 Rayes, L. (2007). Metode Inventarisasi Sumber Daya lahan (A. H. Triyuliana (ed.); 1st ed.). 2007. Rayes, M. L. (2006) ‘Deksripsi Profil Tanah di Lapangan’, Fakultas Pertanian UB, pp. 1–132. Rayes, M. L. (2017). Morfologi dan klasifikasi tanah. Universitas Brawijaya Press. Rijal, S., Bachtiar, B., Chairil, A., & Ardiansyah, T. (2019). Pengembangan Agroforestry Kopi dalam Mendukung Peran Hutan di Kawasan Highland Kabupaten Jeneponto. Jurnal Hutan Dan Masyarakat, 151–162. Riwandi, (2007). Analisis Tanah, Air, dan Tanaman.Buku ajar. Fakultas Pertanian, Universitas Bengkulu Riwandi. dkk, (2017), Kesuburan Tanah Dan Pemupukan, Sahabat Alam Rafflesia, Bengkulu, Indonesia. Rizal, R. (2016) “Studi Kelayakan Lingkungan (AMDAL, UKL-UPL & SPPL)”. Jakarta. Lembaga Penelitian dan Pengabdian Masyarakat Universitas Pembangunan Nasional “Veteran”. Rosmarkam, Afandie and Yuwono, Nasih Widya, (2002), Ilmu Kesuburan Tanah. Kanisius, Yogyakarta. ISBN 979-21-0468-2 Rosyidhana. (2021). Rhizobium, Si Kecil yang Menyuburkan Tanah. https://dpkp.jogjaprov.go.id/baca/Rhizobium%2C+Si+Kecil+yang+Me nyuburkan+Tanah/021221/e9a7ac5dc35519cd503b51d96f23778b0d58f d92e1865f0e87082a11b9b1bc52411 Saeni, MS., (1989), Zat-zat Pencemar Udara, Bahan Pengajaran Kimia Lingkungan, Departemen Pendidikan dan Kebudayaan, Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi, Pusat Antar Universitas Ilmu Hayat, Institut Pertanian Bogor, 131-133 Sagala, D., Ningsih, H., Sudarmi, N., Purba, T., Rezki, R., Panggabean, N. H., ... & Trisnawaty, A. R. (2022). “Pengantar Nutrisi Tanaman”. Medan. Yayasan Kita Menulis. Saidy, A. R. (2018) Bahan organik tanah: klasifikasi, fungsi dan metode studi. Saidy, A.R., (2000). Bahan Organik Tanah: Klasifikasi, Fungsi dan Metode Studi, Lambung Mangkurat University Press,, 2018 172 Ilmu Tanah Salam, A. K. (2020). Ilmu Tanah. Bandar Lampung. Gobal Madani Press. Sandi, D. K., Mulyanto, D., & Arbiwati, D. (2020). Kajian Erodibilitas Tanah Pada Beberapa Sub Group Tanah Di Kecamatan Semin. Jurnal Tanah Dan Air (Soil and Water Journal), 16(2), 79–84. Schoonover, J. E. and Crim, J. F. (2015) ‘An Introduction to Soil Concepts and the Role of Soils in Watershed Management’, Journal of Contemporary Water Research & Education, 154(1), pp. 21–47. doi: 10.1111/J.1936704X.2015.03186.X. Sembiring, I. S., Wawan, dan M. A. Khoiri., (2015), Sifat Kimia Tanah Dystrudepts dan Pertumbuhan Akar Tanaman Kelapa Sawit (Elaeis guineensis Jacq.) yang diaplikasikan Mulsa Organik Mucuna bracteata. JOM Faperta Volume 2 (2). hal 11 . Setiawan, R. et al. (2021) Teknologi Produksi Benih. Edited by A. Karim. Medan: Yayasan Kita Menulis. Shabirin, A., Puteri, Y., Syafira, H., Mayasari, T., & Nurkhasanah, M. (n.d.). Analisis Vegetasi Di Kawasan Petilasan Mbah Maridjan Taman Nasional Gunung Merapi. Silberkugel66. (2019) “Excavator di tambang mesin konstruksi” diakses dari https://pixabay.com/id/photos/excavator-di-tambang-mesin-konstruksi4501478/%20%20 Simanungkalit RDM, DA Suriadikarta, R Saraswati, D Setyorini, dan W Hartatik. Pupuk Organik dan Pupuk Hayati. (2006). Balai Besar Litbang Sumberdaya Pertanian. Badan Penelitian dan pengembangan pertanian. Bogor. Simarmata T (2012). Ekologi Biota Tanah.Prima file:///C:/Users/ASS/Downloads/EkologiBiotaTanahProf.Dr.TualarS.pdf diakses tanggal 5 Sepetember 2022 Press Siregar, Eldo Gabriel, I Gusti Putu Ratna Adi, and A.A Nyoman Supadma. (2021). “Pemetaan Status Kesuburan Tanah Sawah Berbasis Sistem Informasi Geografis Di Subak Buaji Dan Subak Padanggalak Kecamatan Denpasar Timur.” Jurnal Agroteknologi Tropika 10 (1): 88–100. Soepardi, G. (1983). Sifat dan Ciri Tanah. Jurusan Ilmu Tanah Fakultas Pertanian IPB. Bogor. Daftar Pustaka 173 Suastawan, G., Satrawidana, I.D.K. and Wiratini, N.M. (2015) ‘Analisis Logam Pb Dan Cd Pada Tanah Perkebunan Sayur Di Desa Pancasari’, Wahana Matematika dan Sains: Jurnal Matematika, Sains, dan Pembelajarannya, 9(2), pp. 44–51. Subba Rao, N.S. (2010). Mikroorganisme Tanah dan Pertumbuhan Tanaman. Edisi kedua. Universitas Indonesia Press. Sudaryono, S. (2009) ‘Tingkat kesuburan tanah Ultisol pada lahan pertambangan batubara Sangatta, Kalimantan Timur’, Jurnal Teknologi Lingkungan, 10(3), pp. 337–346. Suhardjo, H. and I P.G. Widjaja-Adhi. (1976). Chemical Characteristics of The Upper 30 cm of Peat Soils from Riau. ATA 106. Soil Res. Inst. Bogor. Bull. 3: hal 74-92. Suhariyono, G. dan Yulizon Menry, (2005), Analisis Karakteristik Unsur-Unsur Dalam Tanah Di Berbagai Lokasi Dengan Menggunakan XRF, Prosiding PPI – PDIPTN 2005 Puslitbang Teknologi Maju – BATAN Jogjakarta Sumarmo, (2021) “Dasar-Dasar Manajemen Kesuburan Tanah Pertanian”. Jakarta. Green Original. Suryanto, D. et al. (2014) ‘Assay of antagonistic bacteria of single isolate and combination to control seedling-off in chili seed caused by Fusarium oxysporum’, Journal of Pure and Applied Microbiology, 8(Spl. Edn. 2), pp. 645–650. Sutedjo, M. M., Kartasapoerta, A. G. (2005). “Ilmu Tanah”. Jakarta. Rineka Cipta. Sutejo.M.M, (2002), Pupuk dan Cara Pemupukan. Jakarta: Rineka Cipta. Suzana, A. (2019). Penyusunan Status Kerusakan Tanah untuk Produksi Biomassa di Kabupaten Bandung. Jurnal Civronlit Unbari, 4(1), 1–9. Swastika. (2014) “Apa yang dimaksud dengan tanah,” Pengelolaan Tanah dan Hara untuk Pertanian. Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian. Kementerian Pertanian. Syarifudin, A. (2017). Drainase Perkotaan Berwawasan Lingkungan. Penerbit Andi. Tan, K. H. (1998). Dasar-dasar kimia tanah. 174 Ilmu Tanah Tanah Di Lahan Pertanaman Jeruk Desa Cenggiling , Susila, Ketut Dharma. (2013). “Studi Keharaan Tanaman Dan Evaluasi Kesuburan Kecamatan Kuta Selatan” 3 (2): 13–20. Telaumbanua, A. (2018) "Faktor-faktor Pembentukan Tanah" diakses darihttps://andisaputra98.web.ugm.ac.id/2018/10/10/faktor-faktorpembentukan-tanah/ Tewu, R. W. G., Karamoy, L. T., & Pioh, D. D. (2016). Kajian sifat fisik dan kimia tanah pada tanah berpasir di Desa Noongan Kecamatan Langowan Barat. Cocos, 7(2). Tioner P., Mahyati, dkk, (2021), Pupuk dan Teknologi Pemupukan, Yayasan Kita Menulis. Utomo, M. (2016). Ilmu Tanah Dasar-Dasar dan Pengelolaan. Jakarta. Kencana. Utomo, Muhajir; Sudarsono; Rusman , Bujang; Sabrina, Tengku; Lumranraja, Jamalam; Wawan. (2016). Ilmu Tanah Dasar- Dasar Pengelolaan. Jakarta: Prenedamedia Group. 150-156 hal. Wahjunie, E.D., Haridjaja, O., Soedodo, H. and Sudarsono (2008) ‘Pergerakan Air Tanah pada Pori Berbeda dan Pengaruhnya pada Ketersediaan Air bagi Tanaman’, Jurnal Tanah dan Iklim, 28, pp. 15–26. Wasis, B. (n.d.). Dampak Kebakaran Gambut Terhadap Vegetasi dan Sifat Tanah Di Kawasan Pertanian, Desa Kerumutan, Kecamatan Kerumutan Kabupaten Pelalawan, Provinsi Riau. Wibisono, R. F., Santoso, A. Z. P. B., & Arbiwati, D. (2020). Evaluasi Status Kerusakan Tanah Untuk Produksi Biomassa di Desa Nglegi, Kecamatan Patuk, Kabupaten Gunungkidul. JURNAL TANAH DAN AIR (Soil and Water Journal), 17(1), 26–36. Widodo, K.H., Kusuma, Z. (2018). Pengaruh Kompos Terhadap Sifat Fisik Tanah dan Pertumbuhan Tanaman Jagung di Inceptisol. Jurnal Tanah dan Sumberdaya Lahan. 5(2). Winarso, S. (2005). Kesuburan Tanah, Dasar Kesehatan dan Kualitas Tanah. Gava Media. Yogyakarta. 350 hal. Wirjodihardjo. (1963). Ilmu Tubuh Tanah II. Hancuran Iklim. Noordhoff-Kolff N.V. Djakarta. Daftar Pustaka 175 Yulipriyanto, H. (2010). Biologi Tanah dan Strategi Pengelolaannya.Graha Ilmu. Zakiyah L, (2011). Peranan Pseudomonas aeruginosa dalam Meningkatkan Kadar Hara Fosfor Pada Lumpur Lapindo Sidoarjo yang Ditambahkan Blotong dan Pasir. Skripsi tidak dipublikasikan. Surabaya: Universitas Negeri Surabaya. Zaman, N. et al. (2021) Inovasi Produk Pertanian. Edited by J. Simarmata. Medan: Yayasan Kita Menulis. Zamrodah, Y. (2016) ‘BAHAN PENYUSUN TANAH’, 15(2), pp. 1–23. 176 Ilmu Tanah Biodata Penulis Muhammad Asril lahir di Aceh Utara, pada 14 Februari 1990. Ia tercatat sebagai lulusan Sarjana Biologi Universitas Sumatera Utara dan Magister Mikrobiologi Institut Pertanian Bogor. Saat ini penulis bekerja sebagai Dosen Biologi-Divisi Mikrobiologi di Institut Teknologi Sumatera (ITERA), Lampung dengan alamat koresponden [email protected]. Selain itu, Sejak tahun 2020, penulis juga sedang menempuh pendidikan Doktor di Program Studi Mikrobiologi, IPB University. Ia aktif melakukan penelitian terkait biokontrol penyakit tanaman seperti Fusarium oxysporum pada benih cabai merah dan penyakit hawar daun pada pembibitan kelapa sawit menggunakan agen bakteri kitinolitik sebagai kandidat formulasi biopestisida bakteri serta potensi bakteri Plant Growth Promoting Bacteria dari tanah asam. Selain itu, penulis juga fokus pada pengembangan formulasi biofertilizer dari bakteri asal limbah cair tahu yang diberi nama ”Proteolizer – Chili Booster”. Buku ini merupakan buku ke-8 yang ditulis oleh penulis, setelah sebelumnya menulis buku Penyakit Tanaman & Pengendaliannya, Teknologi Produksi Benih dan Inovasi Produk Pertanian, Mikrobiologi Dasar, Keanekaragaman Hayati, Pengantar Perlindungan Tanaman dan Pengawasan Mutu dan Teknologi Hasil Ternak. Yogi Nirwanto, S.Hut., M.P. Lahir di Kab. Sumedang Jawa Barat Pada tanggal 13 Oktober 1988, NIP. 198810132019031012. Menyelesaikan Pendidikan SD, SLTP dan SMA di Kab. Sumedang. Selesai studi strata 1 Fakultas Kehutanan jurusan Manajemen Hutan, kemudian bekerja di Grup Sumitomo Forestry bergerak dalam bidang Hutan Tanaman Industri di Kabupaten Kubu Raya Kalimantan Barat, sampai dengan tahun 2014. Melanjutkan Kuliah pada Program Studi Magister 178 Ilmu Tanah Agroteknologi dan mendapatkan gelar Magister Pertanian tahun 2016. Tahun 2016-2018 bekerja sebagai guru produktif Teknik Rehabilitasi dan Reklamasi Hutan pada SMK Kehutanan, serta aktif pada kegiatan RHL DAS. Tahun 2019 sampai sekarang bertugas sebagai Dosen tetap pada Program Studi Agroteknologi Fakultas Pertanian Universitas Siliwangi Kota Tasikmalaya, Jawa Barat. Tioner Purba, Lahir pada tanggal 12 Mei 1973 di Persatuan Baru Kecamatan Panei Kabupaten Simalungun Sumatera Utara, merupakan Putri Keempat dari pasangan Bapak Jaralim Purba (+) dan Ibu Raulina Sinaga serta istri dari Manondang Situmorang. Dikaruniai anak 3 orang, dua putra (Daniel Sun Micho Situmorang dan Nathan Kajushi Samratima Situmorang) dan satu putri (Sefry Tiara Situmorang). Menyelesaikan pendidikan Sarjana Kehutanan di Jurusan Manajemen hutan Fakultas Pertanian Universitas Palangkaraya tahun 1997. Gelar Magister Pertanian diperoleh pada tahun 2005 di Fakultas Pertanian Program Pascasarjana Universitas Sumatera Utara, menyelesaikan program doktor di Program Studi Ilmu Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara dan lulus tahun 2017. Sejak tahun 2004 sampai sekarang mengabdi sebagai dosen di Fakultas Pertanian Universitas Simalungun Pematangsiantar. Saat ini diberi tugas tambahan sebagai Ketua Lembaga Penelitian Universitas Simalungun. La Mpia, SP..M.Sc. lahir di Rete (Kabupaten Muna), pada Tanggal 14 Maret 1985. Lulus S-1 di Program Studi Ilmu Tanah Fakultas Pertanian Universitas Halu Oleo Tahun 2019, Lulus S-2 di Jurusan Ilmu Tanah Fakultas Pertanian Universitas Gadjah Mada Tahun 2012. Saat ini adalah Dosen Tetap Program Studi Agroteknologi Universitas Sembilanbelas November Kolaka. Mengampu Mata Kuliah Dasar-Dasar Ilmu Tanah, Pengelolaan Tanah dan Air, Konservasi dan Rehabilitasi Lahan. Biodata Penulis 179 /Hanif Fatur Rohman, S.P., M.P. Lahir di Gresik 30 November 1991. Lulus S1 di Program Studi Agroekoteknologi Fakultas Pertanian Universitas Brawijaya tahun 2013, lulus S2 di Program Studi Ilmu Tanaman, Pascasarjana Fakutas Pertanian Universitas Brawijaya pada tahun 2017. Saat ini merupakan Dosen di Program Studi Produski Tanaman Hortikultura, Jurusan Produksi Pertanian, Politeknik Negeri Jember, Jawa Timur. Mengampu matakuliah Ilmu tanah dan Kesuburan, Kesuburan Tanah, Dasar-dasar Kultur Jaringan, Kultur Jaringan Terapan. Telah mengikuti pelatihan Budidaya dan Pengolahan Kopi Luwak di Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia, serta telah memiliki Serifikat Uji Kompetensi Pengolah Kopi Luwak. Telah menulis buku dengan judul Pupuk dan Teknologi Pemupukan. Adriani Saurnida Asianna Siahaan lahir di Medan, pada 14 November 1964. Lulus dari Universitas Sumatera Utara bidang Studi Agroteknologi dan hingga saat ini sebagai tenaga pengajar pada Fakultas Pertanian Universitas Sisingamangaraja XII Tapanuli (UNITA) di Silangit Tapanuli Utara. 180 Ilmu Tanah Efbertias Sitorus, S.Si., M.Si. Lahir di Medan, 22 Mei 1992, Sumatera Utara, Indonesia, merupakan anak dari Drs. Edward Sitorus, M.Si dan Juliana Tarigan, S.Pd. Menyelesaikan studi Sarjana Kimia dari Universitas Negeri Medan, Magister Kimia (bidang analitik) di Universitas Sumatera Utara. Menulis buku sejak tahun 2019. Kegiatan saat ini melaksanakan tri dharma perguruan tinggi dan aktif sebagai staff pengajar di Fakultas Pertanian Universitas Methodist Indonesia. Penulis dapat dihubungi melalui email: [email protected] Dr. Junairiah, S.Si., M. Kes. lahir di Surabaya pada tanggal 14 Juli 1971. Pendidikan S1 ditempuh di Departemen Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor lulus tahun 1995. Pendidikan S2 di Program Studi Ilmu Kedokteran Dasar, minat studi Biologi Kedokteran, Universitas Airlangga dan lulus tahun 2001. Pendidikan S3 Biologi di Program Studi S3 Biologi, Universitas Gadjah Mada, lulus tahun 2013. Penulis merupakan dosen Departemen Biologi, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Airlangga. Pada Program Studi S1 Biologi, penulis saat ini mengampu mata kuliah Struktur Tumbuhan, Morfologi Tumbuhan, Botani Ekonomi, dan Fisiologi Tumbuhan. Pada Program Studi S2 Biologi, penulis mengampu mata kuliah Fisiologi Zat Tumbuh dan Biokimia Tanaman. Saat ini penulis menekuni penelitian tentang metabolit sekunder yang dihasilkan dari kultur in vitro serta aktivitas biologinya baik sebagai antimikroba dan antioksidan. Buku yang telah ditulis dan terbit adalah Keanekaragaman dan Potensi Piperaceae, Tumbuhan sebagai Bahan Antimikroba, Teknologi dan Produksi Benih, Dasar-dasar Perlindungan Tanaman, Tata Ruang Pertanian Kota, Penyakit Tanaman dan Pengendaliannya, Tanah dan Nutrisi Tanaman, Ilmu Kesuburan Tanah dan Pemupukan, Dasar-Dasar Agronomi, Pupuk dan Teknologi Pemupukan. Pengelolaan Lahan Kering, Pengantar Perlindungan Tanaman, Budidaya Tanaman Semusim, Keanekaragaman Hayati, Budidaya Tanaman Pangan, dan Virologi Tumbuhan. Biodata Penulis 181 Tatuk Tojibatus Sa’adah, Ir., MP, lahir di Sidoarjo pada tanggal 2 Agustus 1962. Meraih gelar sarjana bidang Ilmu Tanah dari Fakultas Pertanian Universitas Jember pada tahun 1986 dan mengikuti pendidikan S-2 (2000-2003) program studi magister Agromnomi pada Program Pascasarjana Fakultas Pertanian Universitas Jember. Saat ini bekerja sebagai staf pengajar di LLDIKTI Wil VII dpk Universitas wijaya Kusuma Surabaya tepatnya pada program studi Agroteknologi, Fakultas Pertanian Universitas Wijaya Kusuma Surabaya, dengan mengampu mata kuliah Dasar - dasar Tlmu Tanah (DDIT), Kesuburan tanah & Pemupukan, Nutrisi Tanaman dan ekologi Tanaman. Sejak tahun 2007 sampai sekarang sebagai Ka Ps Agroteknologi FP-UWKS. Selain menulis karya ilmiah dalam bentuk Bahan Ajar untuk mahasiswa S-1 juga menulis beberapa artikel hasil penelitian yang telah dimuat dalam jurnal terakreditasi baik nasional maupun internasional. Triastuti, lahir di Pematangsiantar pada tanggal 21 Mei 1968. Merupakan putri ketiga dari pasangan Bapak Trisno Sunaryo dan Ibu Nurbaini Khatijah serta istri dari Iswandy SE. Menyelesaikan pendidikan Sarjan Pertanian Jurusan Kehutanan Fakultas Pertanian Universitas Simalungun tahun 1994. Gelar Magister Sains diperoleh pada tahun 2011 di Universitas Simalungun. ibu dari Aldillah Rizki Adisti dan Dwi Inayah Vadya Adisti. Mengabdi di Universitas Simalungun mulai tahun 1996 sampai sekarang. 182 Ilmu Tanah Nurtania Sudarmi lahir di Jakarta, 6 September 1987. Pendidikan Magister dan Sarjana ditempuh di Fakultas Peternakan Universitas Jenderal Soedirman, Purwokerto. Jenjang S1 pada Tahun 2005 mengambil Program Studi Ilmu Nutrisi dan Makanan Ternak sedangkan Jenjang S2 pada Tahun 2009 dengan Program Studi Ilmu Peternakan. Penulis mengawali karier di Kementerian Pertanian pada Tahun 2019 hingga saat ini melalui formasi Calon Dosen Asssisten Ahli Unit Kerja Badan Penyuluhan dan Pengembangan Sumber Daya Manusia Pertanian (BPPSDMP), Politeknik Pembangunan Pertanian (Polbangtan) Manokwari, Papua Barat. Dalam dunia penulisan, Ia kerap mengisi artikel diberbagai media cetak ataupun online dengan jangkauan lokal maupun nasional bidang pertanian. Mahyati lahir di Ujung Pandang, pada 29 September 1970 merupakan anak tunggal dari pasangan Hj. Julaeha (Ibu) dan Abdul Latief (Ayah). Setelah lulusan angkatan ke2 yaitu 1988 pada Prodi Teknik Kimia D3 Politeknik Universitas Hasanuddin kembali melanjutkan kuliah hingga jenjang S3 pada bidang bioteknologi lingkungan pada FMIPA Kimia Universitas Hasanuddin pada tahun 2009. Mahyati telah banyak berkontribusi pada bidang yang terkait dengan lingkungan misalnya menyusun dokumen lingkungan dll, pertanian, perikatan khususnya rumput laut, pendidikan energi terbarukan dan bidang pendidikan vokasi teknik kimia. Biodata Penulis 183 Dr. Ir. Mazlina, MMA Bertugas sebagai Dosen di LLDIKTI Wilayah I Sumatera Utara, mulai dari tahun 1993 sampai saat ini dan dpk pada Fakultas Pertanian Universitas Amir Hamzah Medan. Mazlina merupakan lulusan Prodi Ilmu Tanah Universitas Syiah Kuala Banda Aceh tahun 1988 (S1), Prodi Manajemen Agribisnis pada tahun 2006 (S2) dan Bidang Ilmu Pertanian pada tahun 2020 (S3) Universitas Sumatra Utara. Penelitian-penelitian yang telah dilaksanakan umumnya berkaitan dengan Kesuburan Tanah, khususnya biologi tanah. Hasil penelitian penulis telah di publikasi pada jurnal nasional akreditasi maupun jurnal internasional. Beberapa Buku Referensi Ilmiah hasil kolaborasi yang ditulis antara lain Modul Dasar Ilmu Tanah dan Kesuburan Tanah pada Fakultas Pertanian UMSU, Pengantar Nutrisi Tanaman Penerbit Yayasan Kita Menulis. 184 Ilmu Tanah
