Definisi tanah secara mendasar
dikelompokkan dalam tiga definisi, yaitu:
1.
Berdasarkan
pandangan ahli geologi
Tanah
didefiniskan sebagai lapisan permukaan bumi yang berasal dari bebatuan yang
telah mengalami serangkaian pelapukan oleh gaya-gaya alam, sehingga membentuk
regolit (lapisan partikel halus).
2.
Berdasarkan
pandangan ahli ilmu alam murni
Tanah
didefinisikan sebagai bahan padat (baik berupa mineral maupun organik) yang
terletak dipermukaan bumi, yang telah dan sedang serta terus mengalami
perubahan yang dipengaruhi oleh faktor-faktor: bahan induk, iklim, organisme,
topografi, dan waktu.
3.
Berdasarkan
pandangan ilmu pertanian
Tanah
didefinisikan sebagai media tempat tumbuh tanaman.
Selain
ketiga definisi diatas, definisi tanah yang lebih rinci diungkapkan ahli ilmu
tanah sebagai berikut: "Tanah adalah lapisan permukaan bumi yang secara
fisik berfungsi sebagai tempat tumbuh dan berkembangnya perakaran sebagai
penopang tumbuh tegaknya tanaman dan menyuplai kebutuhan air dan hara ke akar
tanaman; secara kimiawi berfungsi sebagai gudang dan penyuplai hara atau
nutrisi (baik berupa senyawa organik maupun anorganik sederhana dan unsur-unsur
esensial, seperti: N, P, K, Ca, Mg, S, Cu, Zn, Fe, Mn, B, Cl); dan secara
biologis berfungsi sebagai habitat dari organisme tanah yang turut
berpartisipasi aktif dalam penyediaan hara tersebut dan zat-zat aditif bagi
tanaman; yang ketiganya (fisik, kimiawi, dan biologi) secara integral mampu
menunjang produktivitas tanah untuk menghasilkan biomass dan produksi baik
tanaman pangan, tanaman sayur-sayuran, tanaman hortikultura, tanaman
obat-obatan, tanaman perkebunan, dan tanaman kehutanan.
Profil Tanah
Profil
tanah didefinisikan sebagai irisan vertikal tanah dari lapisan paling atas
hingga ke bahan induk tanah. Profil dari tanah mineral yang telah berkembang
lanjut biasanya memiliki horison-horison sebagai berikut: O - A - E - B - C - R
Keterangan:
a. Horison O adalah horison yang terdiri dari
bahan serasah atau sisa-sisa tanaman (Oi) dan bahan organik tanah (BOT) hasil
dekomposisi serasah (Oa).
b. Horison A adalah horison mineral berbahan
organik tanah (BOT) tinggi sehingga berwarna agak gelap
c. Horison E adalah horison mineral yang telah
tereloviasi (tercuci) sehingga kadar BOT, liat silikat, Fe dan Al rendahtetapi
kadar pasir & debu kuarsa (seskuoksida) dan mineral resisten lainnya tinggi
serta berwarna terang.
d. Horison B adalah horison illuviasi yaitu
horison akumulasi bahan eluvial dari horison diatasnya.
e. Horison C adalah lapisan yang bahan
penyusunnya masih sama dengan bahan induk atau belum terjadi perubahan secara
kimiawi.
f. Horizon R adalah bahan induk tanah.
Ada
tiga istilah yang sering diutarakan dalam ilmu tanah, yaitu:
1. Solum tanah yaitu lapisan tanah yang
meliputi horison: O - A - E - B.
2. Lapisan tanah atas (top soil) yaitu
lapisan tanah yang meliputi horison: O - A
3. Lapisan tanah bawah yaitu lapisan
tanah yang meliputi horison: E - B.
Fungsi Utama Tanah
Menurut
pandangan pertanian, tanah memiliki empat (4) fungsi utama, yaitu sebagai:
1. Tempat tumbuh dan berkembangnya
perakaran tanaman.
2. Penyedia kebutuhan primer tanaman,
meliputi: air dan unsur-unsur hara.
3. Penyedia kebutuhan sekunder tanaman,
meliputi: zat pengatur tumbuh (ZPT), antibiotik dan toksin anti hama; serta
enzim yang dapat meningkatkan kesediaan hara.
4. Habitat organisme tanah, baik yang
menguntungkan tanaman maupun yang merugikan tanaman.
Bahan Organik Tanah
Tanah
tersusun dari bahan padatan, air, dan udara. Bahan padatan tersebut dapat
berupa bahan mineral, dan bahan organik. Bahan mineral terdiri dari partikel
pasir, debu dan liat. Ketiga partikel ini menyusun tekstur tanah. Bahan organik
dari tanah mineral berkisar 5% dari bobot total tanah. Meskipun kandungan bahan
organik tanah mineral sedikit (+ 5%) tetapi memegang peranan penting dalam
menentukan Kesuburan Tanah.
Bahan
organik adalah kumpulan beragam senyawa-senyawa organik kompleks yang sedang
atau telah mengalami proses dekomposisi, baik berupa humus hasil humifikasi
maupun senyawa-senyawa anorganik hasil mineralisasi dan termasuk juga mikrobia
heterotrofik dan ototrofik yang terlibat dan berada didalamnya.
Bahan
organik tanah dapat berasal dari:
a. Sumber primer, yaitu: jaringan
organik tanaman (flora) yang dapat berupa daun, ranting dan cabang, batang,
buah, dan akar.
b. Sumber sekunder, yaitu: jaringan
organik fauna, yang dapat berupa: kotorannya dan mikrofauna.
c. Sumber lain dari luar, yaitu: pemberian
pupuk organik berupa pupuk kandang, pupuk hijau, pupuk bokasi (kompos), dan pupuk
hayati.
Menurut
Waksman (1948) dalam Brady (1990) bahwa biomass bahan organik yang berasal dari
biomass hijauan, terdiri dari: air (75%) dan biomass kering (25%). Komposisi
biokimia bahan organik dari biomass kering tersebut, terdiri dari:
1. Karbohidrat (60%),
2. Lignin (25%),
3. Protein (10%),
4. Lemak, lilin dan tanin (5%).
Karbohidrat
penyusun biomass kering tersebut, terdiri dari:
1. Gula dan pati (1% s/d 5%),
2. Hemiselulosa (10% s/d 30%), dan
3. Selulosa (20% s/d 50%).
Berdasarkan
kategori unsur hara penyusun biomass kering, terdiri dari:
1. Karbon (C = 44%),
2. Oksigen (O = 40%),
3. Hidrogen (H = 8%), dan
4. Mineral (8%).
Proses
dekomposisi bahan organik melalui 3 reaksi, yaitu:
1. Reaksi enzimatik atau oksidasi
enzimatik, yaitu: reaksi oksidasi senyawa hidrokarbon yang terjadi melalui
reaksi enzimatik menghasilkan produk akhir berupa karbon dioksida (CO2), air
(H2O), energi dan panas.
2. Reaksi spesifik berupa mineralisasi
dan atau immobilisasi unsur hara essensial berupa hara nitrogen (N), fosfor
(P), dan belerang (S).
3. Pembentukan senyawa-senyawa baru
atau turunan yang sangat resisten berupa humus tanah.
Berdasarkan
kategori produk akhir yang dihasilkan, maka proses dekomposisi bahan organik
digolongkan menjadi 2, yaitu:
a. Proses mineralisasi, dan
b. Proses humifikasi.
Proses
mineralisasi terjadi terutama terhadap bahan organik dari senyawa-senyawa yang
tidak resisten, seperti: selulosa, gula, dan protein. Proses akhir mineralisasi
dihasilkan ion atau hara yang tersedia bagi tanaman.
Proses
humifikasi terjadi terhadap bahan organik dari senyawa-senyawa yang resisten,
seperti: lignin, resin, minyak dan lemak. Proses akhir humifikasi dihasilkan
humus yang lebih resisten terhadap proses dekomposisi.
Urutan
kemudahan dekomposisi dari berbagai bahan penyusun bahan organik tanah dari
yang terdekomposisi paling cepat sampai dengan yang terdekomposisi paling
lambat, adalah sebagai berikut:
a. Gula, pati, dan protein sederhana,
b. Protein kasar (protein yang leih
kompleks),
c. Hemiselulosa,
d. Selulosa
e. Lemak, minyak dan lilin, serta
f. Lignin.
Humus
dapat didefinisikan sebagai senyawa kompleks asal jaringan organik tanaman
(flora) dan atau fauna yang telah dimodifikasi atau disintesis oleh mikrobia,
yang bersifat agak resisten terhadap pelapukan, berwarna coklat, amorfus (tanpa
bentuk/nonkristalin) dan bersifat koloidal.
Beberapa
ciri dari humus tanah sebagai berikut:
1. Bersifat koloidal (ukuran kurang
dari 1 mikrometer), karena ukuran yang kecil menjadikan humus koloid ini
memiliki luas permukaan persatuan bobot lebih tinggi, sehingga daya jerap
tinggi melebihi liat. KTK koloid organik ini sebesar 150 s/d 300 me/100 g yang
lebih tinggi daripada KTK liat yaitu 8 s/d 100 me/100g. Humus memiliki daya
jerap terhadap air sebesar 80% s/d 90% dan ini jauh lebih tinggi daripada liat
yang hanya 15% s/d 20%. Humus memiliki gugus fungsional karboksil dan fenolik yang
lebih banyak.
2. Daya kohesi dan plastisitas rendah,
sehingga mengurangi sifat lekat tanah dan membantu granulasi aggregat tanah
3. Tersusun dari lignin, poliuronida,
dan protein kasar.
4. Berwarna coklat kehitaman, sehingga
dapat menyebabkan warna tanah menjadi gelap.
Bahan
organik dapat berpengaruh terhadap perubahan terhadap sifat-sifat tanah
berikut:
a. Sifat fisik tanah,
b. Sifat kimia tanah, dan
c. Sifat biologi tanah.
Peranan
bahan organik terhadap perubahan sifat fisik tanah, meliputi:
a. Stimulan terhadap granulasi tanah,
b. Memperbaiki struktur tanah menjadi
lebih remah,
c. Menurunkan plastisitas dan kohesi tanah,
d. Meningkatkan daya tanah menahan air
sehingga drainase tidak berlebihan, kelembaban dan temperatur tanah menjadi
stabil
e. Mempengaruhi warna tanah menjadi
coklat sampai hitam,
f. Menetralisir daya rusak butir-butir
hujan,
g. Menghambat erosi, dan
h. Mengurangi pelindian
(pencucian/leaching).
Peranan
bahan organik terhadap perubahan sifat kimia tanah, meliputi:
a. Meningkatkan hara tersedia dari
proses mineralisasi bagian bahan organik yang mudah terurai,
b. Menghasilkan humus tanah yang
berperanan secara koloidal dari senyawa sisa mineralisasi dan senyawa sulit
terurai dalam proses humifikasi,
c. Meningkatkan kapasitas tukar kation
(KTK) tanah 30 kali lebih besar ketimbang koloid anorganik,
d. Menurunkan muatan positif tanah
melalui proses pengkelatan terhadap mineral oksida dan kation Al dan Fe yang
reaktif, sehingga menurunkan fiksasi P tanah, dan
e. Meningkatkan
ketersediaan dan efisiensi pemupukan serta melalui peningkatan pelarutan P oleh
asam-asam organik hasil dekomposisi bahan organik.
Peranan
bahan organik terhadap perubahan sifat biologi tanah, meliputi:
a. Meningkatkan keragaman organisme
yang dapat hidup dalam tanah (makrobia dan mikrobia tanah), dan
b. Meningkatkan populasi organisme
tanah (makrobia dan mikrobia tanah)
Peningkatan
baik keragaman mupun populasi berkaitan erat dengan fungsi bahan organik bagi
organisme tanah, yaitu sebagai:
a. Bahan organik sebagai sumber energi
bagi organisme tanah terutama organisme tanah heterotropik, dan
b. Bahan organik sebagai sumber hara
bagi organisme tanah
