9) Morfologi Tanah 9 1) Pendahuluan Morfologi

9) Morfologi Tanah
9 1) Pendahuluan
Morfologi membahas tentang bentuk dan susunan (arrangement) roman (feature)
tanah. Mikromorfologi menggunakan teknik mikro (e.g. irisan tipis) dan pengukuranpengukuran lain dilaboratorium. Morfologi lapangan (field morphology) adalah pengajian
roman morfologi tanah melalui pengamatan, deskripsi dan intepretasi dilapangan.
Pengamatan mungkin dapat perkuat dengan menggunakan alat-alat bantu misalnya kaca
pembesar (loupe) dan pengujian-pengujian sederhana seperti pH, pengujian karbonat dll.
Sebagai tambahan dari pengamatan dan pengujian dilapangan biasanya dilanjutkan dengan
analisis laboratorium dengan instrumen-instrumen canggih untuk menentukan sifat-sifat
kimia, fisika dan biologi cuplikan tanah yang bersangkutan. Meskipun demikian kualitas
pengamatan lapangan dan pengambilan cuplikan tanah akan menentukan kebergunaan
analisis laboratorium. Mata yang jeli yang dapat menangkap bentukan-bentukan khusus dan
hubungannya dengan roman tanah yang lain dan tangan yang terampil sehingga dapat
membedakan sifat-sifat fisik tanah dengan baik sangat diperlukan dan hanya dapat diperoleh
dengan latihan. Dalam Bab ini akan dibahas terutama morfologi lapangan.
Morfologi lapangan dimulai dengan pengamatan proffi tanah. Deskripsi profil dimulai dengan
membagi irisan tegak muka tanah menjadi beberapa lapisan (horizon) yang berbeda dalam
satu atau beberapa sifat dengan lapisan/horisan yang berada di atas dan dibawahnya.
Pemberian batas horizon merupakan proses yang agak subjektif karena perubahan sifat-sifat
tanah sering kali berangsur tidak begitu tegas. Dengan demikian kejelasan batas antar
horizon tidak selalu tampak dan penentuan batas memerlukan penilaian terpadu dan
beberapa sifat tanah sehingga diperoleh batas horizon yang masuk akal. Berikut ini adalah
beberapa pengamatan sifat-sifat tanah yang perlu dilakukan mengikuti deskripsi profil baku.
Ketebalan horizon
Karakteristik batas horizon
Warna
Tekstur
Struktur, pori
Konsistensi
Perakaran
pH dan kapur dan kegaraman
Roman atau bentukan-bentukan khusus misalnya selaput (coating), nodule, konkresi,
cermin sesar (slicken-side)
Universitas Gadjah Mada
74
Perbedaan diantara horizon biasanya mencerminkan tipe dan intensitas proses yang telah
berlangsung. Idealnya kita harus selalu dapat menentukan hubungan antara proses dan
morfologi. Pada beberapa tanah, perbedaan-perbedaan ini tersirat pada perbedaan horizon
yang lebih kurang sejajar dengah pemukaan tanah yang lebih lanjut menggambarkan
perbedaan jenis dan intensitas proses dalam dimensi vertikal. Meskipun demikian banyak
perkecualian-perkecualian terhadap pendapat/kesimpulan seperti di atas.
9.2 Horizon
9.2.1. Horizon Permukaan Diagnostik: Epipedon
Untuk tujuan klasifikasi, telah disusun horizon-horizon diagnostik untuk membedakan
jenis-jenis tanah. Horizon diagnostik ditentukan atas dasar batas kedalaman tertentu
dan/atau sifat tertentu. Horizon permukaan diagnostik disebut epipedon dan dikenal 7
epipedon yaitu: mollic, ochric, mellanic, plaggen, histic, anthropic dan umbric. Epipedon
adalah horizon-horizon yang terbentuk pada permukaan dimana struktur batuan telah
digantikan oleh struktur tanah, dan mempunyai warna gelap karena pengaruh bahan
organik. Horizon ini mungkin tertutupi oleh lapisan tipis (< 50 cm) bahan alluvial atau eolian
tanpa kehilangan identitas sebagai epipedon.
Catatan:
Apabila lapisan penutup merupakan bahan alluvial atau eolian baru dengan ketebalan >
50 cm, maka horizon yang membawahinya dianggap merupakan bagian dari tanah
tertimbun (burried soil), yang ditunjukkan oleh huruf “b” setelah simbol horizon utama,
e.g. C, Ab, Eb
Horizon apa saja mungkin berada pada permukaan karena tersingkap akibat erosi.
Dalam hal ini karena horizon bawahan tersingkap tersebut tidak terbentuk pada
permukaan maka horizon tersebut tidak digolongkan dalam epipedon.
Kunci sederhana untuk memahami perbedaan antara 7 epipedon diagnostik adalah
memusatkan perhatian pada:
i.
perbedaan antara horizon organik dan horizon mineral
ii.
pemahaman yang mendalam defmisi epipedon mollic
iii.
pencermatan kedudukan profil dalam lingkungan bentang darat dan kondisi
dimana epipedon-epipedon yang kurang lumrah (umbnic, melanic, anthropic,
plaggen) dapat terjadi.
Gambar 8.4.2.1. memberikan gambaran tentang kriteria yang digunakan untuk membedakan
bahan tanah organik atau mineral. Perhatikan bahwa ketika kandungan lempung meningkat
Universitas Gadjah Mada
75
maka jumlah bahan organik untuk memenuhi kriteria tanah organik juga meningkat. Dasar
pemikiran dibelakang hal ini menunjukan bahwa (i) pengaruh hakiki ukuran partikel terhadap
stabilitas bahan organik di dalam tanah, (ii) kelakuan bahan organik dalam hubungannya
dengan ukuran partikel (pengaruh bahan organik makin kuat dengan menurunnya ukuran
partikel).
Berikutnya ini adalah deskripsi epipedon dan karakteristik utama masing-masing epipedon:
Epipedon Histik (histic) : epipedon histik merupakan epipedon yang jenuh air untuk suatu
waktu dalam kebanyakan tahun (6 tahun dalam 10 tahun), atau telah mengalami
drainase buatan, dan salah satu:
Terdiri atas bahan tanah organik dengan ketebalan 20-60 cm dan salah satu
mengandung sphagnum 75% atau lebih, atau kerapatan massa (lembab) < 0.1
g/cm2; atau ketebalan 20-40 cm dan memenuhi kandungan C-organik yang tertera
pada Gambar 8.4.2.1.
Horizon Ap, setelah dicampur sampai kedalaman 25 cm mempunyai kandungan
bahan organik 16% atau lebih apabila fraksi mineral mengandung lempung > 60%;
atau ≥ 8% apabila fraksi mineral tidak mengandung lempung; atau > 8% (% lempung
dibagi 7,5) atau lebih apabila fraksi mineral mengandung lempung < 60 %.
Epipedon Folistik:
Terdiri atas bahan tanah organik
Epipedon jenuh kurang dari 30 hari
Universitas Gadjah Mada
76
Epipedon Molik (mollic), epipedon molik mempunyai sifat-sifat sebagai berikut:
Struktur tanah cukup teguh sehingga 1/2 bagian horizon atau lebih tidak pejal apabila
kering. Struktur prisma yang sangat besar dengan diameter ≥ 30 cm termasuk dalam
pengertian pejal (massive) apabila tidak terdapat struktur sekunder di dalam prisma.
Warna patahan dan gosokan (smoothed) mempunyai value Munsell 3 atau kurang
(lembab) dan 5 (kering), dan chroma ≤ 3.
Kejenuhan basa 50 % atau lebih dengan metode NH4Oac
C-organik ≥ 0.6 % pada semua bagian horizon molik, atau ≥ 2½ pada lapisan yang
memperlihatkan warna molik.
Ketebalan: setelah 18 cm bagian teratas dicampur merata memenuhi persyaratan
warna dan struktur sebagaimana dimaksud di atas.
Kandungan P larut asam sitrat 1% kurang dari 250 ppm P2O5. Batasan ini
membedakan molik dengan epipedon anthropik.
Rezim lengas tanah: apabila tanah tidak beririgasi, suatu bagian dari epipedon
lembab selama 3 bulan atau lebih (kumulatif) per tahun di dalam 8 dari 10 tahun pada
saat mana suhu tanah ≥ 5 °C.
Nilai n kurang dari 0.7. Meskipun banyak tanah yang dengan epipedon molik
mempunyai drainase buruk, tetapi molik tidak mempunyai kandungan air yang sangat
tinggi sebagaimana sedimen yang terus menerus tergenang air sejak saat deposisi.
Universitas Gadjah Mada
77
Molik telah memperlihatkan terbentuknya struktur tanah yang berarti drainase internal
cukup baik.
Epipedon Umbrik (umbric), persyaratan umbrik mirip dengan molik kecuali kejenuhan basa
< 50 %
Epipedon Anthropik (anthropic), persyaratan anthropik sama dengan molik kecuali
kandungan P2O5 larut asam sitrat 1 % lebih dari 250 ppm.
Epipedon Plaggen, adalah epipedon yang terbentuk karena penggunaan kandang terus
menerus. Warnanya tergantung jenis pupuk kandang yang digunakan.
Epipedon Melanik, adalah horizon yang tebal, hitam yang mengandung bahan organik
tinggi yang biasanya berikatan dengan unsur logam membentuk komplek humus-logam
e.g. aluminium-humus kompleks. Warna hitam yang sangat kuat menandakan
akumulasi humus berupa asam humat “tipe A”.
Epipedon Ochrik (ochric), adalah epipedon yang tidak memenuhi persyaratan yang
diperlukan oleh salah satu epipedon di atas, tetapi telah memperlihatkan pembentukan
horizon pedogenesis permukaan (e.g. struktur tanah, penggelapan warna karena
translokasi bahan organik).
Universitas Gadjah Mada
78
Bahan-bahan Organik Diagnostik
Bahan tanah fibrik (fibric), pada keadaan asli > 2/3 massa tanah terdiri dari serat dan
apabila diekstrak dengan natrium pirofosfat menghasilkan larutan hampir jernih.
Bahan tanah hemik (hemic), pada keadaan asli 1/3 - 2/3 total massa tanah terdiri
atas serat (fiber). Dekomposisi tengahan antara fibrik dan saprik.
Bahan humilluvik (humilluvic), humus illuvial yang terakumulasi setelah pengolahan
panjang dan tanah organik masam.
Bahan tanah limnik (lininic), bahan ini dapat berupa bahan organik atau inorganic
terdeposisikan di dalam air karena kegiatan makhluk air atau diperoleh dari
organisme
bawah
air
atau
mengambang
(floating
organisms).
Diatome
(diatomaceous earth, coprogeneous earth) dianggap sebagai bahan limnik.
Bahan tanah saprik (sapric), mengandung serat < 1/3 total massa tanah dan
ekstraksi dengan natrium pirofosfat menghasilkan larutan dengan value rendah dan
chroma tinggi (> 10YR 7/3).
9.2.2. Horizon Utama (master horizon)
Horizon utama diberi tanda dengan huruf besar (kapital), seperti O, A, E, B, C dan R.
Horizon O: Horizon ini didominasi oleh bahan organik. Sebagian horizon O terdiri atas
seresah seperti daun, ranting dan cabang yang belum atau baru sebagian mengalami
dekomposisi. Sebagian lain horizon O terdiri atas bahan organik yang terendapkan
dalam lingkungan jenuh air dan telah mengalami dekomposisi. Fraksi mineral dari
horizon semacam ini kecil dan biasanya kurang dari setengah berat total. Horizon yang
kaya bahan organik yang terbentuk sebagai hasil translokasi bahan organik dalam
lingkungan bahan mineral tidak digolongkan ke dalam horizon organik.
Horizon A: Horizon mineral yang terbentuk pada permukaan atau di bawah horizon O,
yang memperlihatkan kemusnahan semua atau sebagian besar batuan asal. Horizon A
memperlihatkan satu atau lebih sifat-sifat sbb:
o
Akumulasi humus yang bercampur secara mesra dengan fraksi mineral tanah dan
tidak dirajai oleh karakteristik horizon E atau B, atau
o
Sifat-sifat yang dihasilkan akibat kegiatan pengolahan tanah
Horizon E: Horizon mineral yang memperlihatkan ciri utama kehilangan lempung silikat,
besi, aluminium. Atau kedua-duanya, menyebabkan terkonsentrasinya partikel berukuran
pasir dan debu dan berwarna ringan (pucat). Horizon ini memperlihatkan kemusnahan
total segala bentuk batuan induk.
Universitas Gadjah Mada
79
Horizon B: Horizon dengan kenampakan utama satu atau lebih dari hal-hal sbb:
Peningkatan lempung illuvial, besi, aluminium, atau humus
Pelindian karbonat
Peningkatan residual seskwioksida atau lempung silikat, atau keduanya
Selaput seskwioksida cukup memberikan kesan wanna gelap, kuat atau lebih merah
dari pada horizon yang mengatasi atau membawahinya.
Kombinasi dari hal-hal di atas
Horizon C: Horizon mineral yang hanya sedikit terpengaruh oleh proses-proses
pembentukan tanah. Tidak memperlihatkan sifat-sifat horizon-horizon O, A, E, atau B.
Simbol C juga digunakan untuk saprolite, sedmien atau batuan induk yang tidak keras
untuk digolongkan ke dalam R. Bahan yang digolongkan sebagai C mungkin mirip atau
berbeda dengan bahan yang diduga merupakan asal horizon A, E atau B.
Lapisan R: Batuan pada dan keras (hard rock), seperti granite, basalt, quartzite,
sandstone atau limestone. Reatkan kedil, sebagian atau seluruhnya diisi oleh bahan
tanah dan ditempati akar sering dijumpai pada lapisan R (R layer).
9.2.3. Horizon Peralihan
Adalah horizon atau lapisan peralihan antara dua horizon utama. Terdapat dua
macam horizon peralihan:
Horizon yang dirajai sifat salah satu horizon utama sedangkan sifat horizon yang lain
kurang menonjol. Dalam hal ini pemberian simbol adalah sbb:
Huruf pertama menunjukkan horizon utama yang dominan
Huruf kedua menunjukkan horizon yang kurang dominan
Sebagai contoh: Horizon AB merupakan horizon peralihan antara horizon A dan horizon
B, tetapi sifat horizon A lebih dominan sehingga sifat horizon AB lebih dekat/ mirip
dengan horizon A. Apabila terjadi sebaliknya maka horizon peralihan tersebut diberi
simbol horizon BA (Sifat B lebih dominan dibanding A).
Horizon peralihan dimana bahan penyusun horizon berasal dari bahan penyusun horizon
utama yang berbeda. Dalam keadaan seperti ini pemberian simbol horizon ditandai
dengan dua huruf kapital dengan garis miring diantara keduanya. Huruf yang pertama
menunjukkan asal bahan penyusun terbesar (volume) pada horizon peralihan tsb.
Misalnya: A/B, atau B/A, atau B/E
Universitas Gadjah Mada
80
9.2.4. Simbol Penunjuk Sifat Tambahan Horizon Utama
Untuk menunjukkan sifat tambahan dari horizon utama digunakan huruf kecil (lower
case) setelah simbol horizon utama.
a
bahan organik telah terdekomposisi kuat. Simbol a hanya digunakan pada
horizon utama O. Kandungan serat kurang dari 17 %.
b
horizon genetik tertimbun (buried). Tidak digunakan pada tanah organik
c
konkresi, simbol ini digunakan hanya untuk konkresi besi, aluminium,
mangan, atau titanium.
d
pembatas fisik perkembangan perakaran. Ini digunakan untuk menunjukkan
lapisan alami atau buatan seperti padas bajak, atau lapisan-lapisan mampat lainnya
yang membatasi perakaran.
e
bahan organik dengan taraf dekomposisi sedang. Simbol ini hanya digunakan
pada horizon O yang mengandung seresah antara 17-40 % volume.
f
tanah beku (frozen) horizon harus permanen mengandung es
g
gley, digunakan untuk horizon B atau C untuk menunjukkan warna dengan
chroma rendah (< 2) disebabkan reduksi besi dalam kondisi jenuh. Besi biasanya
berada dalam bentuk ferro (Fe2+). Simbol g digunakan untuk menunjukkan total gley
atau gley dengan pola becak, tidak digunakan pada horizon E atau horizon C yang
mempunyai chroma rendah sebagai warisan dan bahan induk.
h
akumulasi illuvial bahan organik, digunakan hanya pada horizon B. Huruf h
menunjukkan akumulasi bahan organik illuvial, amorf, terdispersikan dengan atau
tanpa seskwioksida. Apabila komponen seskwioksida mengandung besi dalam
jumlah cukup maka value dan chroma lebih dari 3 dan apabila ini terjadi digunakan
simbol tambahan “s” menjadi “hs”. Kompleks organo seskwioksida mungkin
menyelaputi partikel pasir atau debu, atau terdapat dalam bentuk pelet.
i
bahan organik terdekomposisi lemah, digunakan dalam kombinasi dengan
horizon utama O untuk menunjukkan serat > 40 % volume.
k
akumulasi karbonat, biasanya kalsium karbonat, digunakan untuk horizon B
dan C.
m
sementasi, atau pengerasan, digunakan pada sembarang horizon, kecuali R
dimana > 90 % tersementasikan dan penetrasi akar hanya melalui retakan. Bahan
semen ditunjukan dengan huruf yang sesuai, misalnya sbb:
o
km
karbonat
o
qm
silika
o
sm
besi
o
ym
gypsum
o
kqm
gamping dan silika
Universitas Gadjah Mada
81
o
n
zm
garam yang lebih mudah larut dibanding gipsum
akumulasi natrium, dapat digunakan untuk sembarang horizon utama yang
memperlihatkan sifat morfologi yang berkaitan dengan natrium tertukarkan tinggi
o
akumulasi residual seskwioksida
p
dampak pembajakan atau sistem pengolahan tanah yang lain. Simbol ini
hanya digunakan bersamaan dengan horizon O atau A
q
akumulasi silika, dapat digunakan pada setiap horizon utama kecuali R
r
batuan induk terlapuk, digunakan dalam kombinasi dengan C
s
akumulasi illuvial seskwioksida dan bahan organik, hanya digunakan untuk
horizon B
ss
terdapat slickensides (cermin sesar), merupakan petunjuk sifat vertik
t
akumulasi lempung silikat, biasanya kombinasi dengan B
v
plinthite, digunakan dalam kombinasi dengan B dan/atau C yang miskin
humus kaya besi
w
perkembangan warna dan struktur, digunakan dalam kombinasi dengan
horizon B yang memperlihatkan warna yang lebih merah dan struktur yang lebih
berkembang dari horizon yang mengatasi atau membawahinya.
x
fragipan, digunakan untuk menandai horizon pedogenesis yang teguh, rapuh,
atau mempunyai BV tinggi biasanya merupakan bagian dari horizon B atau C
y
akumulasi gipsum, digunakan dalam kombinasi dengan B dan C untuk
memperlihatkan akumulasi genetik gipsum
z
akumulasi garam yang lebih mudah larut dibandingkan dengan gipsum,
kombinasi dengan B atau C
9.2.5. Horizon Bawahan Diagnostik (diagnostic sub-surface horizon ~ endopedon)
Akumulasi bahan-bahan tertentu seperti silika, besi, aluminium, karbonat dan garamgaram lain dapat menghasilkan lapisan-lapisan tersementasikan, yang merubah kelakuan
fisik, kimia dan biologis tanah. Sebagai contoh, lapisan tersementasikan akan menghambat
perkolasi dan perkembangan perakaran. Lebih lanjut ketersediaan hara untuk tanaman
menurun, kapasitas pertukaran kation (KPK) juga menurun. Dilain pihak akumulasi dapat
menyebabkan perkayaan akan suatu bahan atau pemiskinan bahan yang lain. Hal mana
yang terjadi digambarkan oleh horizon-horizon bawahan diagnostik. Perlu ditekankan bahwa
salah satu karakteristik mungkin hanya dapat diukur/ditentukan dilaboratorium tidak di
lapangan.
Horizon Agrik (agric): terbentuk langsung dibawah lapisan bajak dan terdapat akumulasi
debu, lempung adan humus membentuk lidah-lidah (lamallae) berwarna gelap.
Universitas Gadjah Mada
82
Horizon albik (albic): tipikal sebagai horizon E berwarna cerah dengan warna value ≥ 5
(kering) atau ≥ 4 lembab.
Horizon argilik (argilic): terbentuk oleh illuviasi lempung (biasanya pada horizon B dimana
akumulasi lempung ditandai dengan simbol “t”. Persyaratan horizon argilik adalah:
∗
Ketebalan minimum 1/10 horizon yang mengatasinya
∗
Kandungan lempung ≥ 1.2 kali dari horizon diatasnya
∗
Apabila kandungan lempung lapisan eluviasi < 15 %, maka lempung pada horizon
argilik harus lebih tinggi 3 % atau lebih, atau apabila lempung pada lapisan eluvial >
40%, maka horizon argilik lempung lebih tinggi 8% atau lebih.
Horizon kalsik (calsic): akumulasi karbonat, biasanya kalsium atau magnesium karbonat,
persyaratan:
∗
Ketebalan >= 15 cm
∗
Kandungan karbonat >= 5 % dari horizon yang membawahinya
Horizon kambik (cambic): horizon bawahan yang memperlihatkan gejala lemah argilik
atau spodik dan tidak memenuhi syarat untuk digolongkan ke dalam kedua horizon
tersebut. Keberadaan horizon kambik sering dipandang sebagai pertanda tahap awal
perkembangan tanah, warna dan struktur telah mulai berkembang. Persyaratan kambik:
∗
Tekstur ~ pasir sangat halus geluhan atau lebih halus
∗
Telah terbentuk struktur tanah
∗
Warna telah berkembang kemerahan/kecoklatan
Duripan: horizon bawahan tersementasikan oleh silika illuvial, tidak membengkak dalam
air atau HCl tetapi membengkak dalam KOH jenuh.
Fragipan: horizon bawahan dengan BV tinggi, rapuh bila lembab tetapi sangat keras bila
kering. Tidak melunak pada pembasahan, fragmen kering membengkak dalam air.
Horizon glossik (glossic): biasanya terdapat di antara horizon albik yang mengatasinya
dan horizon argiik, kandik atau natrik yang membawahinya.
Persyaratan: tebal >= 5 cm
Bahan albik sekitar b15-85 %, sisanya adalah bahan yang membawahinya
Horizon kandik (kandic): terdiri atas lempung aktivitas rendah (low activity clay) yang
terakumulasikan pada bagian teratas dari horizon ibi. Selaput lempung mungkin ada
mungkin juga tidak. Pembentukan horizon kandik melibatkan translokasi lempung
Universitas Gadjah Mada
83
meskipun pembentukan selaput lempung terhambat atau terusakkan oleh pelapukan fisik
dan kimia, atau dapat juga terbentuk ditempat (in situ). Persyaratan horizon kandik:
∗
Didalam jarak 15 cm dari batas atas horizon kandungan lempung meningkat > 1.2
kali
∗
Perbedaan tekstur tegas terhadap horizon di atasnya
∗
Pada pH 7, KPK lempung <= 16 cmol/kg dan KPK efektif <= 12 cmol/kg
Horizon natrik (natric): horizon bawahan akumulasi lempung dan natrium.
Persyaratan:
∗
sama seperti horizon argiik
∗
Struktur prisma atau kolumner
∗
>= 15 % KPK terjenuhi oleh Na+ , atau
∗
Na+ + Mg2+ tertukarkan > Ca2+
Horizon oxik (oxic), persyaratan:
∗
Ketebalan >= 30 cm
∗
Tekstur geluh pasiran atau lebih halus
∗
Pada pH 7, KPK <= 16 cmol/kg, dan KPK efektif <= 12 cmol/kg
∗
Kandungan lempung lebih berangsur dibandingkan dengan horizon kandik
∗
Dalam fraksi pasir mineral mudah lapuk < 10 %
∗
< 5% dari mineral mudah lapuk terdapat dalam bentuk/struktur batuan
Horizon petrokalsik: horizon kalsik yang membatu. Persyaratan: sedikitnya 1/2 dari
fragmen kering pecah apabila direndam dalam asam tetapi tidak di dalam air
Horizon petrogipsik: horizon gipsik yang tersementasi kuat. Fragmen kering tidak
membengkak di dalam air
Horizon plakik: adalah padas besi atau mangan yang berwarna coklat kemerahan gelap,
persyaratan:
∗
tebal 2-10 mm
∗
terletak di dalam 50 cm dari permukaan tanah
∗
batas: bergelombang (wavy)
∗
permeabiitas rendah
Universitas Gadjah Mada
84
Horizon Salik: akumulasi garam terlarutkan, persyaratan:
∗
Tebal >= 15 cm
∗
Perkayaan dari garam mudah larut sekunder dengan EC 30 dS/m lebih dari 90 hari
tiap tahun
Horizon sombrik: terbentuk sebagai hasil dari illuviasi humus (warna coklat gelap sampai
hitam) tetapi tidak disebabkan atau natrium.
Persyaratan:
∗
pada pH 7, KPK <50 %
∗
tidak berada di bawah horizon albik
∗
harizon terdrainase bebas
Horizonspodik: akumulasi illuvial dari seskwioksida dan/atau bahan organik. Terdapat
banyak batasan berkaitan dengan kandungan aluminium, besi dan bahan organik, dan
nisbah lempung, tergantung apakah horizon yang mengatasinya perawan (virgin) atau
telah diolah.
Horizon sulfunikhorizon organik atau mineral yang sangat masam.
Persyaratan:
∗
pH < 3.5
∗
Ada becak (bila wama kuning ~ jarosite)
9.3. Batas Horizon
Batas diantara horizon dapat ditentukan atas dasar kejelasan dan topografi batas.
Kejelasan mengacu pada tingkat kontras antara horizon yang bersambungan dan ketebalan
dari zona transisi diantara keduanya. Topografi mengacu pada bentuk (shape) atau tingkat
ketidak-teraturan (irregularity) batas. Contoh beberapa batas horizon sebagaimana terlihat
pada gambar di bawah ini.
Universitas Gadjah Mada
85
9.4. Warna Tanah
Warna mencerminkan integrasi dari transformasi dan translokasi kimia, fisik dan
biologis yang telah terjadi di dalam tanah. Secara umum, warna horizon permukaan
mencerminkan gambaran kuat dari proses biologis, terutama yang berkaitan dengan asal
usul bahan organik. Bahan organik menimbulkan warna kecoklatan gelap sampai hitam pada
tanah. Biasanya makin tinggi kandungan bahan organik tanah makin gelap warna tanah.
Warna ringan cerah berkaitan dengan horizon eluviasi dimana seskwioksida, karbonat dan
mineral lempung telah terlindi keluar. Warna horizon bawahan mencerminkan proses fisikakimia di dalam tanah. Sebagai contoh, status redoks dari Fe dan juga Mn sangat
mempengaruhi warna tanah. Warna tanah dapat memberi petunjuk tentang drainase dan
Universitas Gadjah Mada
86
kelengasan tanah bawahan (subsoil). Pada tanah dengan keudaraan (aerasi) baik, besi
terdapat dalam bentuk Fe3+ yang menimbulkan warna kuning sampai kemerahan pada
tanah. Pada tanah dengan drainase terhambat (kondisi anaerob) besi akan tereduksi dan
akan berwarna kelabu netral atau hijau kebiruan sebagai warna dari besi sulfida, besi
karbonat atau besi fosfat. Warna hitam dalam tanah biasanya berkaitan dengan mangan. Di
daerah arid atau semi-arid pengaruh garam-garam (karbonat, sulfat, chlorida dll) dapat
menimbulkan pengaruh kuat atas warna tanah.
Warna mineral warisan dari bahan induk dapat juga mempengaruhi warna horizon tanah.
Misalnya, warna kelabu ringan atau mendekati putih kadangkala timbul karena pengaruh
mineral warisan bahan induk seperti quartz. Bahan induk basalt dapat memberikan pengaruh
warna hitam pada horizon-horizon bawahan.
Warna tanah biasanya dicatat dengan membandingkan warna tanah dengan standard warna
Munsell (Munsell clor chart). Notasi Munsell membedakan tiga karakteristik warna: hue,
value dan chroma
Hue adalah warna spektral yang dominan i.e. apakah hue merupakan warna dasar
(murni) seperti kuning, merah, hijau, ataukah campuran dari warna-warna dasar.
Value menggambarkan tingkat keringanan atau ketajaman hue terhadap warna
kelabu
Chroma mencerminkan kemurnian hue (warna dasar)
Universitas Gadjah Mada
87
Warna tanah ditulis dengan urutan: hue, value, chroma. Sebagai contoh: 2.5 YR 4/2 (-- hue =
2.5 YR, value = 4, chroma = 2). Perlu diperhatikan bahwa warna tanah sangat dipengaruhi
oleh tingkat kelengasan tanah, oleh karena itu pencatatan warna tanah harus disertai
dengan keterangan tentang kelengasan tanah, misalnya kering atau lembab.
Banyak tanah mempunyai warna dominan, sedangkan tanah yang lain dimana faktor
pembentuk tanah beragam musiman memperlihatkan warna campuran dua atau tiga warna.
Apabila terdapat beberapa warna, tergantung jenis warna digunakan istilah becak, atau
warna redoks. Dalam hal tanah mempunyai beberapa warna, warna dominan dicatat terlebih
dahulu, diikuti oleh deskripsi jumlah, ukuran, dan kontras dari warna lain.
Warna redoks adalah warna yang timbul karena kehilangan atau mendapat tambahan
pigmen dibandingkan dengan warna matriks. Warna ini terbentuk karena oksidasi atau
reduksi Fe dan/atau Mn. Warna redoks dideskripsi menurut jenis, warna & kontras, jumlah,
ukuran, bentuk, lokasi, komposisi dan kekerasan, dan bentuk batas.
Becak (mottle) adalah area tertentu yang mempunyai warna yang berbeda dengan warna
matriks. Becak dicatat jumlah, ukuran, warna dan kontras, bentuk dan status kelengasan
tanah. Contoh: sedikit (few), sedang (medium), menyolok (distinct), kuning kemerahan
lembab (7.5 YR 7/8), tidak beraturan (irregular).
Universitas Gadjah Mada
88
Beragam roman tanah mungkin memperlihatkan warna yang berbeda dengan warna matriks,
misalnya sarang-sarang hewan (krotovinas), selaput lempung (argillans), dan endapan
kalsium karbonat. Dalam hal ini roman (feature) tertentu tersebut dideskripsi mengenai
bentuk, sebaran spasial terhadap roman lain disamping warna, ukuran dan kontras.
9.5 Tekstur
Tekstur mengacu pada jumlah pasir, debu dan lempung di dalam tanah. Sebaran
ukuran pertikel menentukan kelas tekstur tanah yang dapat ditentukan dengan cara
perabaan di lapangan atau lewat analisis di laboratorium. Cara perabaan di lapangan
dilakukan sebagai berikut:
Tambahkan sedikit air pada sejumlah cuplikan tanah, diremas diantara jari-jari dan ibu jari
sampai agregat tanah pecah. Petunjuk penentuan kelas butir/partikel adalah sbb:
Pasir, partikel pasir cukup besar untuk bergesekan satu dengan yang lain dan dapat
diamati dengan mata biasa. Pasir tidak memperlihatkan sifat lekat (sticky) atau liat
(plastic) bila basah.
Debu, partikel debu tidak dapat diamati dengan mata biasa, tapi keberadaan debu
memberikan kesan rasa licin seperti sabun dan bila basah sedikit lekat.
Lempung, dicirikan oleh sifat sangat lekat. Apabila cuplikan tanah dapat digulung
diantara jari dan ibu jari sehingga mencapai diameter sekitar 3 mm, memperlihatkan sifat
lekat dan liat menunjukkan cuplikan tanah mengandung lempung tinggi.
Universitas Gadjah Mada
89
Berbagai sistem diusulkan untuk menggolongkan kelas tekstur tanah atas dasar agihan
pasir, debu dan lempung. Di Indonesia umumnya kelas tekstur tanah mengacu pada
penggolongan yang diusulkan oleh USDA, yaitu sbb (unit = mm):
♦ Lempung
< 0.002
♦ Debu
0.002—0.05
♦ Fine pasir
0.05-0.1
♦ Medium sand
0.1-0.5
♦ Coarse sand
0.5-1.0
♦ Very coarse sand
1.0-2.0
♦ Gravel
2.0-762
♦ Cobble
> 762
Kelas tekstur tanah ditentukan dengan menggunakan segitiga tekstur (Gambar ...).
Contoh: sebaran ukuran partikel: lempung 33 %, debu 33 %, dan pasir 34 %
kelas tekstur
= geluh lempungan (clay loam)
Universitas Gadjah Mada
90
Butir (partikel) dengan diameter > 2 mm dikeluarkan dari klasifikasi tekstur tanah,
dimasukkan ke kelompok fragmen batuan, misalnya gravelly, cobbly, stony (Soil Taxonomy,
1999).
Perbedaan antara horizon mineral dan horizon organik ditentukan oleh kandungan karbon.
Lapisan yang mengandung > 20 % C-organik dan tidak jenuh air lebih dari beberapa hari
Universitas Gadjah Mada
91
digolongkan sebagai bahan tanah organik. Apabila lapisan tersebut jenuh air untuk periode
yang lebih panjang, akan digolongkan sebagai bahan organik tanah apabila:
C-organik >= 12 % dan tidak ada lempung
C-organik >= 18 % dan lempung >= 60 %
C-organik 12-18 % dan lempung 0-60 %
Gambar 9.6. Hubungan antara tekstur tanah dan ukuran pori
Arti Penting Tekstur Tanah
Dari sudut pandang pertanian tanah dengan tekstur halus sampai sedang (gelauh
lempungan, geluh lempung debuan, geluh debu pasiran) disukai karena tanah-tanah ini
mempunyai kemampuan menahan lengas dan hara yang tinggi. Di dalam pori-pori halus air
diserap dengan kuat tetapi tidak tersedia untuk tanaman e.g. air yang menempati pori mikro
dipegang dengan daya yang amat kuat yang melampai daya gravitasi. Air yang berada di
dalam pori ukuran sedang tersedia bagi tanaman, dan air di dalam pori makro ditahan
dengan daya yang lemah sehingga perkolasi tinggi. Pada tanah debuan, sebaran pori
makro, sedang dan mikro adalah optimum dalam hubungannya dengan ketersediaan air
untuk tanaman.
Universitas Gadjah Mada
92
Pada umumnya tekstur kasar memungkinkan terjadinya infiltrasi cepat karena pori makro
dominan sedangkan pada dengan pori mikro dominan infiltrasi lambat. Faktor lain seperti
kemampatan (compaction), pengelolaan tanah, vegetasi, kejenuhan mempunyai pengaruh
kuat terhadap infiltrasi. Tekstur tanah mempunyai dampak kuat atas temperatur tanah.
Tanah dengan tekstur halus menahan lengas lebih tinggi dibandingkan dengan tanah tekstur
kasar yang menimbulkan perbedaan dalam kapasitas menahan panas dan lebih lanjut
menyebabkan tanah lambat panas dibandingkan dengan tanah tekstur kasar. Banyak sifatsifat kimia (jerapan hara) dan aktivitas biologis penting merupakan fungsi ukuran partikel
atau dengan perkataan lain merupakan fungsi dari luas permukaan.
9.6. Struktur Tanah
9.6.1. Klasifikasi
Struktur merupakan pola susunan (arrangement) partikel tanah. Struktur tanah
merupakan produk dari proses-proses penggumpalan, perekatan dan pemaduan bahan
penyusun tanah. Struktur tanah adalah kondisi fisik yang berbeda dengan kondisi awal tanah
darimana tanah terbentuk, dan berkaitan dengan proses pembentukan tanah. Gumpal tanah
(ped) dipisahkan dengan gumpal yang berdekatan oleh bidang lemah. Untuk mempelajari
struktur pada suatu profil tanah cara terbaik adalah berdiri beberapa meter dari permukaan
profil yang diamati sehingga akan lebih mudah mendapatkan kesan tentang unit struktur
yang lebih besar (prisma). Tahap berikutnya adalah memisahkan gumpal/unit struktur dari
bahan tanah yang lain dan kemudian dilakukan pengamatan yang lebih rinci. Perlu
diperhatikan bahwa lengas tanah mempengaruhi tampilan dan derajad keteguhan struktur
tanah. Penggolongan struktur tanah meliputi derajad (grade), bentuk (form) dan ukuran
(size).
Derajad struktur menggambarkan keteguhan gumpal (perbedaan antara kohesi di dalam
gumpal~ped, dan adhesi-adhesi antar gumpal). Keteguhan struktur berkaitan dengan
Universitas Gadjah Mada
93
derajad agregasi atau perkembangan struktur. Di lapangan derajad struktur ditentukan
dengan “finger test” yang merupakan ketahan gumpal terhadap tekanan jari-jari tangan.
Bentuk (form) struktur diklasifikasikan atas dasar bentuk (shape) gumpal seperti
membulat (spheroidal), lempeng (platy), gumpal (blocky) atau prisma (prismatic). Struktur
granuler atau remah sering dijumpai pada horizon A, lempeng pada horizon E, dan
gumpal, prisma atau columner pada horizon Bt. Pejal dan butir tunggal sering dijumpai
pada tanah yang sangat muda yang berada pada tahap awal perkembangan tanah. Di
dalam satu profil mungkin dijumpai lebih dari satu bentuk struktur. Dalam keadaan
seperti ini semua bentuk struktur perlu dicatat dengan cermat.
Ukuran struktur, perlu dicatat dengan baik
S
Universitas Gadjah Mada
94
Universitas Gadjah Mada
95
Tiga karakteristik struktur yang biasanya ditulis berurutan sbb: derajad-ukuran-bentuk.
Contoh: weak fine sub-angular blocky.
Sebaran berbagai ukuran partikel akan mempengaruhi sebaran pori, yang biasanya dicirikan
oleh jumlah, ukuran dan bentuk pori
9.6.2. Arti penting struktur tanah
Pembentukan tanah mulai dengan kondisi tanpa struktur (structureless) e.g. struktur
butir tunggal (single grain) atau pejal (massive). Perkembangan tanah berarti juga
perkembangan struktur, yang digambarkan dengan pembentukan gumpal (ped) dan agregat.
Struktur tanah terbentuk karena ada tekanan yang mendorong partikel tanah menjadi satu.
Struktur lapisan bawahan cenderung terdiri dari unit-unit struktur yang lebih besar
dibandingkan dengan struktur lapisan atasan. Pada horizon bawahan bahan perekat (binding
agent) cederung terdapat pada permukaan gumpal tidak menyebar pada seluruh bagian
gumpal.
Proses-proses fisik yang dikendalikan iklim mengakibatkan perubahan jumlah, sebaran dan
fase (padat, cair, gas) air memberikan pengaruh kuat atas pembentukan struktur tanah.
Perubahan fase (mengerut-mengembang, membeku-mencair) mengakibatkan perubahan
volume di dalam tanah yang sejalan dengan berlanjutnya waktu akan menghasilkan agregatagregat tanah.
Proses-prose
fisika-kimia
(basah-kering,
translokasi
lempung,
pembentukan
atau
penghilangan hasil-hasil pelapukan, perkayaan unsur), mempengaruhi pembentukan struktur
pada seluruh bagian profil tanah. Meskipun demikian, watak dan intensitas dari prosesproses ini berbeda sejalan dengan jeluk tanah dari permukaan. Struktur dan fungsi hidrologi
komunitas tanaman, tekstur, mineralogi, pengolahan tanah, dan topografi semuanya
memodifikasi
pengaruh
iklim
lewat
pengaruhnya
atas
infiltrasi,
cadangan
evapotranspirasi air.
Universitas Gadjah Mada
96
dan
Proses biologis memberikan pengaruh kuat terhadap pembentukan struktur pada horizonhorizon atasan. Kandungan bahan organik biasanya paling tinggi pada horizon-horizon
atasan,
berfungsi
sebagai
agen
pengikat
dalam
pembentukan
agregat
terutama
polysaccharida terbukti bertanggung jawab atas pembentukan gumpal (ped). Akar tanaman
mengakibatkan timbulnya tekanan pada bahan penyusun tanah disekeliingnya yang
mendorong pembentukan struktur. Hewan-hewan penghuni tanah (cacing, tikus) selain
menimbulkan tekanan juga mendorong pembentukan struktur lewat kotorannya juga
mengandung gugus-gugus organik.
9.7. Konsistensi
Konsistensi mengacu pada kohesi antar partikel tanah dan adhesi antara partikel
tanah dengan benda lain ketahanan tanah terhadap perubahan bentuk (deformasi). Kalau
struktur berkaitan dengan susunan dan bentuk gumpal (ped), maka konsistensi berurusan
dengan kekuatan dan sifat daya yang bekerja diantara partikel. Konsistensi ditentukan pada
tiga jenjang kelengasan tanah: basah, lembab, dan kering. Kelekatan (stickiness)
menggambarkan kualitas adhesi ke benda lain, dan keliatan (plasticity) adalah kemampuan
dibentuk dengan tangan. Konsistensi basah (wet) adalah konsistensi dimana kondingan air
tanah sedikit di atas kapasitas lapangan, lembab apabila kelengasan tanah diantara
kapasitas lapangan dengan titik layu permanen. Bilamana menentukan konsistensi maka
sangat penting mencatat status kelengasan tanah.
Universitas Gadjah Mada
97
Universitas Gadjah Mada
98
9.8. Perakaran
Perakaran tanaman memberikan bukti akan aktifitas tanaman dan penetrasi akar.
Penting untuk dicatat apakah akar hanya melalui celah/retakan, terhambat karena lapisan
tersementasikan dll. Masalah lain yang sering menghambat perakaran tanaman adalah
lapisan mampat. Apabila tidak ada hambatan mestinya perakaran tanaman akan menyebar
merata di dalam tanah. Pada pengamatan perakaran perlu dicatat jumlah dan diameter akar.
9.9. Roman Khusus (special features)
Roman/bentukan khusus yang terdapat di dalam tanah harus dicatat dengan cermat.
Roman khusus ini pada bagian luar gumpal antara lain: selaput lempung (clay coating),
selaput organik, selaput debu, selaput karbonat, selaput mangan, cermin sesar (slickenside),
jembatan lempung diantara butir pasir dll. Sedangkan pada bagian dalam gumpal mungkin
dijumpai: konkresi dari oksida-oksida, nodul, akumulasi lunak, fragmen batuan, plinhite dan
lain sebagainya. Roman khusus yang lain dapat juga berupa sarang hewan penghuni tanah
seperti sarang semut, cacing, krovinas dll.
Konkresi, ditakrifkan sebagai roman tanah yang terbentuk karena akumulasi bahan selama
pedogenesis, melibatkan proses dissolusi/ pelarutan kimiawi, oksidasi/ reduksi, perpindahan
bahan karena daya fisik atau biologis, dan akumulasi.
Universitas Gadjah Mada
99