Definisi Tanah

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