Sifat Kimia dan Biologi Tanah
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Tanah merupakan salah satu faktor penting dalam kehidupan manusia. Fungsi tanah juga untuk perkembangan tanaman dan tempat untuk mengembangkan media teknik seperti pembangunan jalanraya dan rumah. Tanah
yang memiliki banyak kegunaan ini juga memiliki banyak karakteristik. Setiap daerah dengan karakteristik morfologi yang berbeda juga memiliki perbedaan karakteristik tanah.
Kerakteristik tanah secara fisik dapat dilihat dari teksturnya, warnanya, ukuran butirannya dan banyak karakteristik
yang lainnya. Faktor factor alam sangat menentukan keadaan tanah suatu wilayah. Faktor alam yang juga berpengaruh penting dalam karakteristik tanah adalah sifat kimia dan biologi tanah. Dalam makalah ini penyusun menjabarkan sifat-sifatkimiadanbiologipada tanah. Dengan penjabaran dalam makalah ini penyusun ingin mengetahui sifat-sifat kimia dan biologi.
1.2 RumusanMasalah
1. Bagaimana sifat kimia tanah?
2. Apa saja macam-macam mineral
liat?
3. Bagaimana kejenuhan basa berpengaruh terhadap sifat
tanah?
4. Bagaimana pengaruh pH terhadap sifat tanah?
5. Bagaimana sifat biologi tanah?
1.2
Tujuan
1. Untuk mengetahui sifat kimia tanah?
2. Untuk mengetahui saja macam-macam mineral
liat?
3. Untuk mengetahui pengaruh kejenuhan basa terhadap sifat
tanah?
4. Untuk mengetahui pengaruh pH terhadap sifat tanah?
5. Untuk mengetahui sifat biologi tanah?
1.4 Manfaat
1. Mengetahui sifat kimia tanah?
2. Mengetahui saja macam-macam mineral
liat?
3. Mengetahui pengaruh kejenuhan basa terhadap sifat tanah?
4. Mengetahui pengaruh pH terhadap sifat tanah?
5. Mengetahui sifat biologi tanah?
BAB II
PEMBAHASAN
A.
Sifat
Kimia Tanah
1.
Koloid
Tanah
Kolid tanah
adalah bahan mineral
dan bahan organik
yang sangat halus sehingga
mempunyai luas permukaan yang sangat
tinggi per satuan berat (massa). Koloid tanah yang
berperan yaitu koloid anorganik (Koloid liat atau mineral) dan koloid organik
(humus). Kedua koloid ini mempunyai sifat dan ciri yang jauh berbeda.
Bagian yang paling aktif dalam tanah
adalah bagian yang berada dalam keadaan koloid, yaitu liat dan bahan organik
yang berada dakam keadaan tercampur satu sama lain. Hal ini perlu diketahui
karena merupakan sebab terjadinya perubahan dan reaksi fisika-kimia tanah.
Ukuran partikel yang disebut koloid adalah partikel berukuran <0.001 mm atau
1 mikron.
Partikel-partikel koloid
yang sangat halus
yang disebut micelle (microcell), umumnya
bermuatan negatif, karena
itu ion-ion bermuatan positif (kation) tertarik pada
koloid tersebut sehingga terbentuk lapisan ganda ion. Bagian dalam dari lapisan
ganda ion ini terdiri dari partikel koloid yang bermuatan negatif (anion)
sedang bagian luar merupakan kerumunan kation yang tertarik oleh
partikel-partikel koloid tersebut
a. Koloid Mineral atau Liat
Macam-macam Mineral Liat
Sebenarnya terdapat berbagai macam
mineral liat yang terjadi di dalam tanah, namun demikian di dalam urutan
berikut ini hanya disajikan beberapa macam mineral liat yang penting dan hamper
selalu dijumpai pada tanah-tanah tropika di Indonesia.
1). Kaolinit
dan Haloisit
Kaolinit
dan Haloisit adalah mineral liat tipe 1:1, struktur kedua mineral tersebut
sama. Satu-satunya perbedaan yang ada adalah bahwa haloisit mempunyai lapisan
air di antara kedua lapisan penyusunnya.
2). Montmorilonit
Montmorilonit adalah kelompok mineral liat tipe 2:1. Pada mineral
tipe 2:1 kali terjadi substitusi isomorfik (pergantian tanpa merubah bentuk)
yang menyebabkan perbedaan susunan kimia pada berbagai mineral liat tipe 2:1.
Substitusi yang paling sering terjadi adalah substitusi Fe dan Mg terhadap Al,
meskipun kadang-kadang terjadi pula substitusi Al terhadap Si. Muatan negatif
yang dihasilkan akibat substitusi ini sebagian diimbangi oleh kation hidrasi
antar lapisan yang mengikat lapisan-lapisan di dekatnya. Karena adanya ion
negative yang dihasilkan akibat substitusi tersebut, pada mineral tipe 2:1 ini
sering terjadi pertukaran kation dengan air. Mineral ini mengembang bila
ditambahkan air, tetapi menkerut bila kering.
3). Illit
Illit termasuk kelompok mineral liat tipe
2:1. Meskipun struktur dasarnya sama dengan montmorilionit, substitusi yang
pertama terjadi adalah substitusi Al, terhadap Si. Kation yang mengikat antar
lapisan K, karena ion K tidak dekat dengan Si yang bermuatan negative maka
ikatan yang terbentuk biasanya kuat dan tidak terjadi proses mengembang dan
mengkerut seperti halnya pada montmirilonit.
4). Vermikulit
Vermikulit
juga termasuk dalam kelopok mineral liat tipe 2:1, mineral liat sering kali
tersusun oleh tetrahidra dan oktahidra. Substitusi terjadi juga pada antar
lapisan, seperti hallya illit. Hal ini menyebabkan kuatnya ikatan dan tidak
terjadi pengembangan pada lapisan.
5). Klorit
Klorit
adalah mineral tipe 2:1:1 tersusun dari lapisan yang diselubungi dengan lapisan
oktahedra dan substitusi terjadi umumnya Al terhadap Si dalam lembar
tetrahedral menghasilkan muatan negatif.
b.
Koloid Organik atau Humus
Yang
dimaksud dengan koloid organic di dalam tanah adalah humus. Perbedaan utama
dari koloid organik dengan koloid anorganik (liat) adalah bahwa koloid organik
(humus) tersusun oleh C, H ,O sedang liat terutama tersusun oleh Al, Si dan O.
humus bersifat amorf, mempunyai nilai kapasitas tukar kation yang tinggi
daripada mineral liat, dan lebih mudah dihancurkan jika dibandingkan dengan
liat.
Muatan
dalam humus adalah muatan tergantung pH. Dalam keadaan masam H+
dipegang kuat dalam gugusan karboksil dan phenol, tetapi ikatan tersebut
menjadi kurang kekuatan bila pH menjadi lebih tinggi. Akibatnya, disosiasi H+
meningkat dengan meningkatnya pH, sedang muatan negative dalam koloid humus
yang dihasilkan juga meningkat. Tanah mengandung sejumlah besar senyawa organik
dalam berbagai tahap penguraian. Humus adalah istilah yang dipakai untuk
menyebutkan bahan organik yang telah mengalami penguraian secara menyeluruh dan
resisten terhadap perubahan selanjutnya.
2. Kapasitas Tukar Kation
a.
Pengertian
Salah
satu sifat kimia tanah yang terkait erat dengan ketersediaan hara bagi tanaman
dan menjadi indikator kesuburan tanah adalah Kapasitas Tukar Kation (KTK) atau Cation
Exchangable Cappacity (CEC). KTK merupakan jumlah total kation
yang dapat dipertukarkan (cation exchangable) pada permukaan koloid
yang bermuatan negatif. Satuan hasil pengukuran KTK adalah milliequivalen
kation dalam 100 gram tanah atau me kation per 100 g tanah.
a.
Perbedaan KTK Tanah Berdasarkan Sumber Muatan Negatif
1). KTK Muatan
Permanen
KTK muatan permanen adalah jumlah kation yang dapat dipertukarkan
pada permukaan koloid liat dengan sumber muatan negatif berasal dari mekanisme
substitusi isomorf. Substitusi isomorf adalah mekanisme pergantian posisi
antar kation dengan ukuran atau diameter kation hampir sama tetapi muatan
berbeda. Substitusi isomorf ini terjadi dari kation bervalensi tinggi dengan
kation bervalensi rendah di dalam struktur lempeng liat, baik lempeng liat
Si-tetrahedron maupun Al-oktahedron.
2). KTK Muatan
Tidak Permanen
KTK muatan tidak permanen atau KTK tergantung pH tanah adalah jumlah
kation yang dapat dipertukarkan pada permukaan koloid liat dengan sumber muatan
negatif liat bukan berasal dari mekanisme substitusi isomorf tetapi berasal
dari mekanisme patahan atau sembulan di permukaan koloid liat, sehingga
tergantung pada kadar H+ dan OH- dari larutan tanah.
C.
Kejenuhan Basa
Kation-kation
yang terdapat dalam kompleks jerapan koloid tersebutdapat dibedakan menjadi
kation-kation basa dan kation asam, termasukkation basa adalah :
a. Ca ++
b. Mg ++
c. K+
d. Na++
Sedangkan
Kation Asam adalah :
a. H+
b. Al+++.
Kejenuhan
basa menunjukkan perbandingan antara jumlah kationkationbasa dengan semua
kation (kation basa dan kation asam) yangterdapat dalam kompleks jerapan tanah.
Jumlah maksimum kation yangdapat dijerap tanah menunjukkan besarnya nilai
kapasitas tukar kation tanahtersebut.
Kation
basa umumnya merupakan unsur hara yang diperlukantanaman serta kation basa ini
mudah tercuci, sehingga bila tanah kejenuhanbasanya tinggi unsur tanah tersebut
belum mengalami pencucian yangintensif dan
merupakan tanah yang subur.Kejenuhan basa juga berhubungan erat dengan pH
tanah, biasanyatanah dengan :
a. pH rendah umumnya mempunyai kejenuhan basa rendah
b. pH tinggi maka kejenuhan basanya
juga tinggi.
B. pH Tanah
Tanah dapat bereaksi masam, netral atau alkalis yang
dinyatakan dengan pH tanah. Reaksi tanah dikatakan netral jika larutan tanah
mengandung H+ dan OH–sama banyaknya. Jika ke dalam tanah
diberikan Ca(OH)2 maka didalam larutan tanah ion OH lebih banyak
daripada ion H+, sehingga reaksi tanah berubah menjadi alkalis,
sebaliknya jika ke dalam tanah diberikan HCl, maka ion H+> ion OH
dan reaksi tanah berubah menjadi masam. Jadi pH berarti logaritme negatif
konsentrasi ion H yang dinyatakan dalam g/l larutan, biasa ditulis :
1
pH = log ———
[ H+
]
pH = log 1 – log [ H+ ]
pH = -log [ H+ ]
Pada kondisi netral konsentrasi ion
H = 0,0000001 g/l larutan = 10-7 g/l larutan.
maka pH = -log [ H+ ]
= -log 10-7
= 7 log 10
= 7
Skala pH adalah antara 1 – 14. 1 l aquadest mengandung
0,0000001 g/l , berarti pH = 7 (netral).
1 l HCl 1 N berisi 1 g H/l, berarti pH = 0. Akan tetapi pH tanah berkisar
antara 4-10. Tanah-tanah di daerah humid pada umumnya masam, memilik pH dibawah
7. Tanah yang berkembang dari endapan kapur, reaksinya alkalis memiliki pH di
atas 7,5 dan dengan adanya CaCO3 dalam kadar yang tinggi pH tanah
akan naik sampai 8,5. Jika pH melebihi 8,5 berarti terdapat kdar Na yang cukup
tinggi. Tanah hutan yang berupa humus masam dapat mencapai pH dibawah 3,5.
Klasifikasi pH tanah adalah sebagai berikut :
Kons. H+
(g/l)
pH (CaCl)
|
10-3
3
|
10-4
4
|
10-5
5
|
10-6
6
|
10-7
7
|
10-8
8
|
10-9
9
|
Luar
biasa
|
Sangat kuat
|
Kuat
|
Sedang
|
Lemah
|
Lemah
|
Kuat
|
Luar
biasa
|
Masam
|
Alkali
|
||||||
Daerah
|
Netral
|
||||||
Netral
|
|||||||
Pada umumnya kemasaman tanah menimbulkan permasalahan
yang lebih besar daripada kebasaannya.
Ada dua macam pH tanah yaitu :
pH tanah aktual yang menyatakan konsentrasi ion H dalam larutan
tanah.
pH potensial yang dinyatakan dalam me/100 g H dan Al yang dapat
dipertukarkan dari kompleks jerapan. Ion H ini menjadi sumber H+
dalam larutan tanah, sedang ion Al akan menghasilkan ion H.
Al3+ + 3H2O ---->Al(OH)3 + 3H+
. pH aktual ditentukan dengan H2O, dan pH potensial dengan CaCl2.
Sebab-sebab terjadinya kemasaman tanah :
Kemasan tanah disebabkan oleh hasilnya H+
yang diserta dengan terlindinya kation-kation basa dari kompleks adsorpsi
tanah. Pada mulanya : pH tanah ditentukan oleh kadar basa dari bahan induk.
Kemudian basa – basa dibebaskan oleh adanya pelapukan dan proses pertukaran
kation. Kompleks jerapan menjadi jenuh oleh berbagai basa.
Dalam kondisi
seperti ini pH tanah adalah basis. Selanjutnya oleh pengaruh iklim (terutama
curah hujan) juga pengaruh umur tanah dsb., maka kation-kation basa terlindi
dan kedudukannya diganti oleh ion H (H2O ç===è H+ + OH), sehingga
faktor iklim dan umur tanah dapat menurunkan pH tanah.
Pengaruh bahan induk terhadap pH tanah. pH tanah yang berasal dari :
·
batuan beku : basalt >
diorite > granit
·
batuan sedimen : batu kapur
> batu lempung > batuan pasir.
-
Kehilangan kation – kation
basa
Ion H+ membebaskan kation
basa dari kompleks jerapan tetapi penurunan pH hanya kecil saja apabila
pembebasan kation – kation itu dsebabkan oleh :
- Leaching (pelindian) oleh air
perlokasi lewat tubuh tanah kehilangan kation akan lebih tinggi pada tanah
yang permeabilitasnya tinggi didaerah curah hujan yang tinggi pula.
- Penyerapan unsur-unsur hanya oleh
tanaman yang menyerap unsur-unsur hara kation basa yang dipertukarkan oleh
ion H dan akar tanaman.
Dalam keadaan alamiah penurunan pH ini adalah sedikit
saja karena kation – kation dikembalikan lagi kedalam tanah berupa sisa-sisa
tanaman. Tetapi kehilangan kation akan menjadi gawat pada tanah pertanian yang
dikelola secara intensif, tetapi unsur hara yang diserap tanaman tidak
dikembalikan lagi sebagai pupuk alam, pupuk buatan dan pengapuran.
-
Perubahan pH tanah menurut
kedalaman tanah
Pada tanah lapisan atas yang kadar
humusnya lebih tinggi dan mudah ditembus oleh akar, maka ion H banyak
dihasilkan sedang kation lebih banyak yang hilang. Akibatnya pH tanah pada
lapisan atas lebih rendah daripada lapisan bawah. Dengan perkataan lain semakin
ke bawah, pH tanah semakin meningkat pada daerah yang curah hujannya tinggi.
Akan tetapi di daerah iklim kering hal ini tidak terjadi karena ada
pengangkatan kation – kation oleh evaporasi yang ditinggalkan di lapisan
permukaan. Pada daerah curah hujan tinggi misalnya pada tanah Latosol Cokelat
pH tanah rata – rata 5,6 pada tanah Podsol pH tanah berkisar antara 3,8 – 4,3.
-
Makna pH tanah
pH tanah mempengaruhi proses fisik,
kimia, biologi didalam tanah.
- Pada bidang pedologis pH tanah
mempengaruhi proses-proses pembentukan dan perkembangan tanah.
- Dibidang ekologis pH tanah
berpengaruh sangat penting terhadap ekonomi unsur hara atau terhadap
ketersediaan unsur hara yang optimum bagi tanaman adalah pada kisaran pH
5,0 – 7,5, tetapi tiap-tiap tanaman memiliki kisaran pH tertentu.
Jika pH tanah berada di atas atau di
bawah kisaran tersebut maka jumlah unsur hara akan tidak seimbang, ada yang
terlalu banyak sehingga meracuni tanaman, tetapi ada yang terlalu sedikit yang
menyebabkan kekahatan (defficiency) unsur hara pada tanaman.
Hubungan antara pH tanah dengan
derajat kejenuhan basa dapat digunakan untuk merubah pH tanah baik menaikan
maupun menurunkan pH. Semakin tinggi pH tanah semakin tinggi pula % kejenuhan
basa.
c.
Daya Sangga Tanah
Daya sangga tanah adalah kemampuan tanah untuk menahan
perubahan pH. Faktor – faktor yang mempengaruhi daya sehingga tanah adalah :
1.
Jumlah dan macam lempung dalam
tanah.
2.
Jumlah bahan organik dalam
tanah.
Tanah yang kadar lempungnya tinggi dan kadar bahan
organik tinggi memiliki daya sangga yang tinggi pula. Mineral lempung yang
kisi-kisinya dapat mengembung (montnorillonite) memiliki daya sangga yang lebih
besar daripada mineral lempung kaolinit.
Daya sangga tanah adalah penting karena pH tanah tidak
berubah secara mendadak dari netral ke sangat masam atau ke sangat basis. Jika
pH berubah secara mendadak akan sangat berpengaruh terhadap ketersediaan unsur
hara. Tanaman sangat peka terhadap perubahan ketersediaan unsur hara. Selain
itu pH tanah berpengaruh langsung terhadap kehidupan tanaman.
-
Tanah Salin dan Tanah Alkali.
Pada
kondisi drainase jelek dengan evaporasi yang tinggi cenderung akan terjadi
timbunan garam di lapisan permukaan. Kondisi semacam ini terdapat di
lembah-lembah sungai daerah cekungan pada iklim arid (kering) dan semi arid, di
danau-danau tua didaerah arid dan disepanjang pantai dimana evaporasi lebih besar
daripada curah hujan.
Akumulasi garam ini dapat
mengakibatkan terbentuk dan berkembangnya tanah alkali dan kadar garam yang
tinggi ini menghambat pertumbuhan tanaman.
Tanah terbentuk pada daerah yang
kelebihan garam umumnya diklasifikasikan sebagai tanah Salin atau Alkali.
Tanah Salin (Salin Soils) memiliki
kadar yang tinggi dari garam-garam netral (CaCO2, KCl, MgCl dan
memiliki pH diatas 7,3, tetapi dibawah 8,5). Tanah tersebut sering disebut
tanah alkali putih (white alkali) karena cenderung untuk membentuk kerak garam
yang berwarna putih dipermukaan tanah.
Kadar garam yang berlebihan sering
mencapai di atas 0,2 % dan garamnya terdiri atas campuran garam klorida,
sulfat, karbohidrat dan bikarbonat dari Na, Ca, K, Mg. Pada tanah salin %
kejenuhan Na tertukar mulanya kurang dari 15% (ESP) (Exchangeable Sodium
Percentage).
Untuk pengolahan yang baik diperlukan
jaringan drainase yang baik dari pengairan dengan air tawar untuk melindi
garam-garamnya.
Tanah alkali adalah tanah garaman
yang mengandung kelebihan garan yang cukup, terutama Na2Co3,
NaHCO3 sehingga mengakibatkan pH tanah meningkat di atas 8,5.
Selanjutnya % kejenuhn basa Na
melebihi dari 155 atau ESP (Exchangeable Sodium Percentage) melebihi 15%. Tanah alkali sering disebut tanah alkali
hitam karena adanya bahan organik yang larut dan terdispersi pada seluruh
bagian tanah sehingga memberikan warna gelap.
Tanah alkali memiliki struktur jelek,
drainase jelek, mudah tererosi karena pada saat jenuh air butir-butir tanah
terdispersi, sedang pada waktu kering strukturnya mampat. Hal ini disebabkan
kadar Na yang tinggi. Masalah lain adalah dengan pH tanah yang tinggi berkaitan
dengan rendahnya kelarutan Fe, Mn, Cu dan Zn, larutan kadar garamnya yang
tinggi dapat menghambat pertumbuhan tanaman. Tanah alkali sering juga disebut Tanah
Sodik (Sodic Soil) berasal dari kadar sodiumnya yang tinggi.
-
Perbaikan tanah alkali
1.
Langkah pertama yang penting
adalah merubah penyebab yang membahayakan. Penyebab yang membahayakan pada
tanah alkali umumnya karena permukaan air tanah yang tinggi, dekat dengan
permukaan tanah. Maka dari itu langkah pertama adala perbaikan drainase.
2.
Langkah kedua merubah Na2CO3
menjadi Na2SO4, karena tanaman lebih suka pada tanah yang
mengandung Na2SO4 dari pada Na2CO3.
Untuk itu diperlukan pemberian sulfur. Oksidasi belerang ini menghasilkan H2SO4
yang bukan saja merubah Na Karbonat menjadi Na Sulfat, tetapi juga menurunkan
pH tanah.
Reaksinya :
Na2CO3 + Na2SO4ç=è CO2 + H2O +
Na2SO4
(mudah
terlindi)
Na -------------- H --------------
:
lempung : + Na2SO4ç===è : lempung
: + Na2SO4
Na -------------- H -------------
(mudah
terlindi)
Selain S dapat juga digunakan :
Gips (CaSO4 .2 H2O)
Na2CO3 + CaSO4 . 2 H2O
-------Ã Na2CO3 + 2 H2O
+ Na2SO4
(mudah
terlindi)
-------
--- : Na
--- : + Na2SO4
. 2 H2O -----------Ã Ca +
Na2SO4 + 2 H2O
-------
Jika
tanahnya juga banyak mengandung garam – garam chlorida maka oksida NaCl akan
menghasilkan HCl dan Ca(OH)2 yang dapat menurunkan pH tanah.
NaCL + CaSO4 .2 H2Oç==è CaCl + Na2SO4
+ 2 H2O
(mudah
terlindi)
CaCl2 +
H2O ç===è Ca (OH)2 + HCL
(mudah
terlindi)
Pemberian bahan kimia tersebut diatas
dilakukan pada kondisi kapasitas lapangan kemudian didiamkan agar terjadi
aerasi selanjutnnya dilakukan pemberian air tawar untuk melindi Na2SO4.
C.
Sifat
Biologi Tanah
Secara ekologis tanah tersusun oleh 3 kelompok material,
yaitu material hidup (faktor biotik) berupa biota (jasad-jasad hayati), faktor
abiontik berupa bahan organik, dan faktor abiotik berupa pasir debu dan liat.
5% dari penyusun tanah merupakan bahan organik, mesikpun hanya 5%, bahan
organic berperan sangat penting karena tidak saja berperan sebagai koloidal
tanah, di samping koloidal liat, yang menentukan sifat-sifat kimiawi tanah
seperti dalam proses pertukaran kation dan anion, dan sifat-sifat fisik tanah
seperti struktur dan eradibilitas tanah, juga berperan penting sebagai
sumber-sumber unsur hara tanah yang tersedia setelah bahan organic mengalami
perombakan menjadi senyawa-senyawa sederhana (dekomposisi). Bahan organic tanah
bersal dari sisa-sisa tanaman dan hewan yang mengalami proses perombakan, selam
proses ini barbagai jasad hayati tanah, baik yang menggunakan tanah sebagai
liangnya maupun yang hidup dan beraktivitas di dalam tanah, memainkan peran
penting dalam perubahan bahan organic dari bentuk segar (termasuk juga sel-sel
jasad mikro yang mati) hingga terurai menjadi senyawa-senyawa sederhana dan
tersedia bagi tanaman.
Peranan organisme tanah pada perubahan-perubahan
biokimia yang terjadi di dalam tanah sangat penting. Humus seperti halnya
dengan liat merupakan proses penghancuran dan pembangunan, yang berperan dalam
hal ini adalah jasad hidup penghuni tanah. Sejumlah besar organisme hidup di
dalam tanah. Bagian terbesar organisme terdiri dari kehidupan tumbuhan. Jasad
tanah baik tumbuha maupun binatang yang berukuran sangat kecil dan jasad yang
berukuran besar, semuanya mempunyai peranan sangat nyata dalam proses biologi
yangberlagsung dalam tanah.
Umumnya pengaruh mikroflora bersifat kimia, sedangkan
fauna bersifat kimia dan fisika. Binatang-binatang itu menginjak bagian-bagian
tanaman dan memindahkannya dari satu tempat ke tempat lain di atas tanah dan
seringkali mengangkutnya ke dalam tanah. Binatang seperti tikus menggali lubang
di dalam tanah dan tanah di aduk-aduk dan di granulasi. Tungau dan cacing
tertentu, memasuki tanah melalui retakan dan celah-celah yang terdapat di dalam
tanah. Jasad yang dikelompokan dalam dunia tumbuhan dari beberapa segi lebih
penting peranannya daripada binatang. Hal ini terutama ditinjau dari segi
tingkat terakhir pelapukan bahan organik, pembentukan humus dan produksi
senyawa organic sederhana yang dapat digunakan oleh tanaman. Mikroflora
(tumbuhan tanah) dan fauna tertentu yang menghuni tanah bergantung dai tiga
faktor utama, yaitu:
1. Cuaca,
teruama acurah hujan dan kelembapan.
2. Kondisi
atau sifat tanah, terutama kemasaman, kelembaban, suhu, dan ketersediaan hara;
dan
3. Tipe
vegetasi penutup lahan, misalnya hutan, belukar dan padang rumput.
A. Fauna
Tanah
Fauna tanah dibedakan menjadi 2 tipe yaitu fauna makro
dan fauna mikro. Fauna makro terdiri dari herbivore (pemakan tanman) dan
karnivora (pemangsa hewan-hewan kecil), dan fauna mikro berupa pemangsa
parasit, meliputi nematoda, protozoa dan rotifera.
a. Fauna
Makro Tanah
1. Cacing
Tanah
Di antara fauna tanah di daerah humid
sedang, cacing tanah merupakan penyumbang bahan organik tanah terbesar, yaitu
kira-kira 100 kg/ha (0,005%) dengan populasi 7.000 ekor hingga 1.000 kg/ha
dengan populasi 1 juta ekor (Foth, 1984). Populasi cacing tanah bervariasi
antar tanah, optimum jika kondisinya lembab, banyak bahan organik dan kalsium
tersedia, serta bertekstur halus. Pada tanah bertekstur pasir, renadah bahan
organic dan bereaksi asam, populasi dan aktivitasnya menjadi sangat terbatas.
Oleh karena itu populasi cacing jauh lebih banyak di bawah vegetasi padang
rumput ketimbang di bawah vegetasi hutan maupun lahan pertanian. Cacing tanah
tidak menyukai kondisi jenuh air dan peka radiasi ultra violet, sehingga usai
hujan lebat pada tengah hari, cacing-cacing tanah di permukaan tanah menjadi
mati.
Cacing tanah merupakan pemakan tanah
dan bahan organic segar di permukaan tanah, masuk (sambil menyeret sisa-sisa
tanaman) ke liangnya, kemudian mengeluarkan kotorannya (bunga tanah) di permukaan
tanah. Aktivitas naik-turunnya cacing ini berperan pentingdalm pendistribusian
dan pencampuran bahan organic dalam solum tanah, yang kemudian berpengaruh
positif terhadap kesuburan tanah baik secara fisik, kimiawi, maupun biologis.
2. Arthropoda
-
Springtail merupakan
serangga primitif (biasanya tampa mata dan pigmen) berukuran panjang< 1mm,
konsumen sisa tanaman/hewan, kotoran, humus, dan miselia jamur, hidup dalam
pori-pori makro lapisan tanah bawah.
-
Kutu (Arachnida), sebagian besar memakan serat
organik mati, seperti hipa jamur dan benih, ada yang memakan predator dan
cacing, serangga, telur, dan springtail. Aktivitas kutu meliputi penghancuran
dan perombakan bahan organic kemudian translokasinya ke lapisan tanah bawah dan
dalam memelihara pori-pori tanah.
-
Lipan dan kelabang (Myriapoda) membuat sarang berupa
timbunan dari hancuran batu atau kayu. Lipan merupakan pemakan jaringan organik
mati (saprophagous) dan dapat bersarang pada miselia jamur. Kelabang merupkan
pemakan daging (karnivora).
-
Tempayak atau larva,
makanan utamanya adalah rumput, tetapi juga berbagai tanaman pertanian sehingga
menjadi hama.
-
Semut memiliki
aktifitas yang mirip dengan cacing tanah, yaitu mengangkut bahan-bahan tanah
lapisan bawah ke permukaan untuk membuat sarang berupa bukit-bukit semut.
-
Rayap merupakan pemakan
kayu, sampah organic dan jamur. Dalam memakan kayu, rayap di bantu oleh
protozoa dalam sitem pencernaannya.
Adanya aktifitas pembuatan
lorong-lorong/sarang oleh rayap, juga semut dan cacing merupakan faktor kunci
dalam translokasi hara atau bahan dari lapisan bawah ke lapisan atas tanah,
yang cukup berpengaruh terhadap kesuburan tanah di kawasan aktivitas ketiga
jenis fauna tersebut.
3. Vertebrata
Vertebrata
mempengaruhi tanah mirip dengan rayap dan semut, yaitu lewat aktifitas
pembuatan sarang dan translokasi jaringan organik makanannya ke dalam sarang.
Vertebrata terutama tikus tanah membuat sarang atau lorong di bawah tanah,
sehingga pengaruhnya terhadap kesuburan tanah mirip dengan pengaruh rayap dan
cacing.
b. Fauna
Mikro Tanah
Diantara
binatang mikro tanah yang penting peranannya ialah nematode dan protozoa. Protozoa
merupakan bentuk binatang yang paling sederhana. Walaupun hanya terdiri dari
satu sel, mereka lebih besar dari bakteri dan susunan tubuhnya lebih sempurna. Flagellata
merupakan protozoa yang banyak dijumpai dalam tanah, kemudian menyusul amoeba
dan siliata. Jumlah protozoa dalam tanah sangat tergantung dari keadaan
sekitarnya. Aerasi dan tersedianya hara merupakan faktor-faktor yang sangat
berpengaruh terhadap jumlah dan macam protozoa. Oleh karena itu mereka terbatas
pada lapisan tanah. Peranan protozoa secara tidak langsung mempercepat
tersedianya unsur hara bagi tumbuhan dengan memakan bakteri dan mikroflora yang
lainya.
Nematoda dijumpai hampir di semua macam tanah dan
jumlah mereka cukup banyak. Bianatang ini bulat seperti cacing tanah, hanya
ukurannya sangat kecil dan hanya dapat dilihat dengan mikroskop. Terdapat tiga
golongan nematode di dalam tanah yaitu (1) yang hidup dari bahan organic yang
sedang membusuk, (2) predator, (3) parasit, yang menyerang akar tanaman dan
melampaui massa hidupnya dalam jaringan tumbuhan. Dua golongan yang pertama
merupakan nematode yang terbanyak dijumpai dalam tanah.
Rotifera
memainkan peranan penting dalam peredaran bahan organic, terutama di daerah
berawa berbahan organic tinggi maupun tanah mineral.
Jasad Mikro Tumbuhan
1. Algae
tanah
Alga menunjukkan keanekaragaman yang besar dalam
bentuk dan ukurannya. Meskipun alga merupakan tumbuhan paling penting yang
hidup di air, alga hanya menduduki kepentingan minor di dalam tanah. Alga tanah
yang paling umum berupa sel tunggal atau berupa filamen-filamen kecil. Alga
tersebar di seluruh dunia pada lapisan tanah permukaan dengan kelembaban dan
cahaya yang menguntungkan. Beberapa alga terdapat di bawah permukaan tanah
tanpa cahaya dan berfungsi secara heterotrof.
Sebagian besar dari algae tanah mempunyai klorofil
sehingga mereka harus hidup dekat permukaan tanah. Namun beberapa diantaranya
dapat hidup dengan memperoleh bahan organic dan dapat hidup di lapisan tanah
yang agak dalam. Beberapa algae hidup seperti tumbuhan, sedangkan lainnya
disebabkan karena kebiasaan memperoleh bahan makan berfungsi seperti jasad
mikro tanah lainnya. Algae golongan tumbuhan berada dilapisan teratas, dijumpai
dilapisan dalam berada sebagai spora yang beristirahat atau cyst atau bentuk
vegetative yang tidak tergantung dari klorofil. Padang rumput merupakan habitat
baik bagi algae hijau-biru, sedangkan kebun tua cocok untuk diatom. Pertumbuhan
algae sangat dipengaruhi oleh penambahan pupuk.
Bentuk/jenis alga yang umumnya
menghuni tanah adalah (1) biru-hijau, (2) hijau, dan (3)diatom. Alga biru-hijau
merupakan yang paling melimpah dalam tanah, dan sampai batas penambatan karbon,
alga ini menyumbangkan kandungan bahan organik tanah. Kemampuan fotosintesis
alga tersebut menentukan pertumbuhannya pada berbagai permukaan yang terbuka,
yang mencakup batuan dan tanah. Beberapa alga tumbuh dalam hubungan yang dekat
dengan fungi dalam bentuk yang dikenal sebagai lumut kerak. Pada pelapukan awal
batuan dan pembentukan tanah dari bahan induk yang baru terbuka, lumut kerak
memainkan peran penting dalam pengumpulan bahan organik awal. Di samping itu,
kemampuan beberapa alga biru-hijau menambatkan nitrogen atmosfer dan juga
membantu komunitas tumbuhan menjadi mapan pada batuan yang baru terbuka dan
pada bahan induk. Nitrogen yang ditambat alga yang hidup di dalam air sawah
sangat berperan penting bagi produksi tanaman padi.
2. Fungi
Tanah
Fungi merupakan makhluk heterotrof yang memiliki
aneka ukuran dan struktur, mulai dari khamir bersel tunggal sampai cendawan dan
juga jamur. Fungi secara khas tumbuh dari spora dengan struktur seperti benang
yang mempunyai dinding melintang maupun tidak. Masing-masing benang adalah hifa
dan massa benang yang meluas disebut miselium. Miselium adalah struktur kerja
yang menyerap hara, melanjutkan pertumbuhan, dan akhirnya menghasilkan hifa
khusus yang kemudian menghasilkan spora reproduksi. Diameter rata-rata hifa
sekitar 5 mikron atau sekitar 5 samapai 10 kali diameter bakteri pada umumnya.
Fungi mempunyai kelebihan dari bakteri dalam hal bahwa fungi dapat menyerbu dan
menembus bahan organik.
Fungi berperan dalam perubahan
susunan tanah. Fungi tidak berklorofil sehingga mereka menggantungkan kebutuhan
akan energi dan karbon dari bahan organik. Fungi dibedakan dalam tiga golongan
yaitu ragi, kapang, dan jamur. Fungi berperan penting dalam proses dekomposisi
bahan organik untuk semua jenis tanah. Fungi toleran pada kondisi tanah yang
asam, yang membuatnya penting pada tanah-tanah hutan masam.
Sisa-sisa pohon di hutan merupakan
sumber bahan makanan yang berlimpah bagi fungi tertentu mempunyai peran dalam
perombakan lignin. Kapang merupakan fungi yang berfilamen banyak dan berukuran
mikroskopis. Di dalam tanah kapang memainkan peranan yang lebih penting dari
jamur, bahkan bisa melebihi peranan bakteri. Kapang sangat peka terhadap
aerasi, aerasi yang buruk akan menekan perkembangan kapang. Kapang berkembang
biak dalam suasana masam dimana persaingan bakteri dan aktinomisetes terbatas.
Bila bukan karena fungi maka pelapukan bahan organic dalam suasana asam tidak
akan terjadi. Kapang dijumpai disetiap horizon tanah. Terbanyak dijumpai pada
lapisan olah yang banyak mengandung bahan organic dan aerasi tanah yang baik.
Fungi dapat menghancurkan selulosa, zat pati, lignin dan
senyawa organic mudah lapuk seperti protein dan gula.
3. Aktinomisetes
Aktinomisetes menduduki posisi
antara bakteri dan fungi dari pandangan morfologi. Organisme ini sering
dibicarakan sebagai “fungi berkas” atau “bakteri benang”. Aktinomisetes
menyerupai bakteri dalam hal struktur sel yang sama dan jika dilihat dalam
sayatan yang melintang, diperkirakan juga memilki ukuran sel yang sama.
Organisme ini menyerupai fungi filamen dalam hal membentuk jaringan filamen
bercabang. Banyak dari organisme ini yang berkembang biak dengan spora, dan
spora-spora ini kelihatannya sangat menyerupai sel-sel bakteri.
Aktinomisetes merupakan jasad mikro yang banyak dijumpai
dalam tanah setelah bakteri. Jasad ini banyak dijumpai dalam tanah yang
berkadar humus tinggi, seperti padang rumput. Penambahan pupuk kandang
merangsang perkembangan aktinomisetes terutama bila kemasaman tanah tersebut
sedang. Aktinomisetes sangat berperan dalam pelapukan bahan organik dan
pembebasan unsur hara. Juga dapat menyerang lignin dan mengubahnya menjadi
senyawa yang lebih sederhana.
Bakteri Tanah
Bakteri tanah secara umum dapat dibagi menjadi dua
kelompok besar berdasarkan sumber karbonnya, yaitu: (1.) heterotrof, dan (2.)
autotrof. Pada kelompok autotrof terdapat organisme seperti: pembentuk nitrit,
pembentuk nitrat, bakteri pengoksidasi belerang, pengoksidasi besi, serta organisme
yang menggunakan hidrogen dan senyawanya.
Kebanyakan bakteri tanah memerlukan oksigen dari udara
tanah dan diklasifikasikan sebagai aerob. Beberapa bakteri aerob dapat
beradaptasi untuk hidup dengan atau tanpa oksigen, yang disebut bakteri
fakultatif. Bakteri lain tidak dapat hidup dengan oksigen dan merupakan
anaerob. Bakteri tanah juga cukup berbeda dalam gizi dan dalam tanggapan
terhadap kedaan lingkungan. Akibatnya, macam dan kelimpahan bakteri tergantung
pada tersedianya hara yang ada pada keadaan/kondisi lingkungan tanah.
Beberapa bakteri membentuk spora jika keadaan menjadi
tidak menguntungkan. Kebanyakan bakteri cukup resisten terhadap tanah kering –
udara selama beberapa tahun. Bakteri dan juga fungi merupakan organisme
pengurai utama di dalam tanah.
Bakteri merupakkan jasad bersel satu, sederhana dan
terkecil. Bakteri sangat berperan dalam tanah karena :
1. Bakteri
turut serta dalam semua perubahan bahan organik
2. Bakteri
memegang monopoli dalam reaksi enzimatik yaitu :
a. Nitrifikasi
: proses di mana amonia (NH3) diubah menjadi nitrit (NO2-) dan kemudian menjadi
nitrat (NO3-).
b. Oksidasi
bakteri
3. Fiksasi
nitrogen adalah proses dimana nitrogen diambil dari bentuk molekul relatif
inert nya (N2) di atmosfer dan diubah menjadi senyawa nitrogen berguna untuk proses
kimia lainnya (seperti, terutama, amonia, nitrat, dan nitrogen dioksida).
Karena nitrogen atmosfer (N2) tidak bereaksi dengan senyawa lain, fiksasi
nitrogen diperlukan, karena merupakan nutrisi penting untuk semua makhluk
hidup, termasuk berperan sebagai bagian dari asam nukleat dan asam
amino.sehingga bila ini terganggu maka kehidupan seluruh tumbuhan akan
terganggu
Bakteri, fungi, dan actinomycetes membantu pembentukan
struktur tanah yang mantap karena tumbuhan mikro ini dapat mengeluarkan
(sekresi) zat perekat yang tidak mudah larut dalam air. Dalam hal pembentukan
struktur tanah ini, fungi dan actinomycetes jauh lebih efisien (lebih 17 kali
lebih efisien) daripada bakteri, tetapi bakteri mempunyai fungsi lain yang
lebih penting. Bakteri autotroph bermanfaat bagi manusia mempengaruhi
sifat-sifat tanah sehubungan dengan cara bakteri tersebut untuk mendapatkan
energy. Bakteri autotroph dalam tanah terpenting adalah bakteri nitrifikasi
yang dapat mengoksidasi ammonia menjadi nitrit (oleh nitrosomonas) dan nitrit
menjadi nitrat (oleh nitrobacter).
BAB III
PENUTUP
3.1
Kesimpulan
Tanah merupakan salah satu factor penting dalam kehidupan manusia.
Fungsi tanah juga untuk perkembangan tanaman dan tempat untuk mengembangkan media teknik seperti pembangunan jalanraya dan rumah. Tanah yang memiliki banyak kegunaan ini juga memiliki banyak karakteristik. Setiap daerah dengan karakteristik morfologi yang
berbeda juga memiliki perbedaan karakteristik tanah.
Kolid tanah
adalah bahan mineral
dan bahan organik
yang sangat halus sehingga
mempunyai luas permukaan yang sangat
tinggi per satuan berat (massa). Koloid tanah yang
berperan yaitu koloid anorganik (Koloid liat atau mineral) dan koloid organik
(humus). Kedua koloid ini mempunyai sifat dan ciri yang jauh berbeda.
Salah satu sifat kimia tanah yang
terkait erat dengan ketersediaan hara bagi tanaman dan menjadi indikator
kesuburan tanah adalah Kapasitas Tukar Kation (KTK) atau Cation Exchangable
Cappacity (CEC). KTK merupakan jumlah total kation yang dapat
dipertukarkan (cation exchangable) pada permukaan koloid yang
bermuatan negatif
Hubungan antara pH tanah dengan
derajat kejenuhan basa dapat digunakan untuk merubah pH tanah baik menaikan
maupun menurunkan pH. Semakin tinggi pH tanah semakin tinggi pula % kejenuhan
basa.
Secara ekologis tanah tersusun oleh
3 kelompok material, yaitu material hidup (faktor biotik) berupa biota
(jasad-jasad hayati), faktor abiontik berupa bahan organik, dan faktor abiotik
berupa pasir debu dan liat. 5% dari penyusun tanah merupakan bahan organik,
mesikpun hanya 5%, bahan organic berperan sangat penting karena tidak saja
berperan sebagai koloidal tanah
Comments