SDA Tanah (1)

Fenomena Alam di dalam Tanah yang Luar Biasa

(1)

Tanah yang sehari-hari kita gunakan baik sebagai pijakan untuk berjalan atau berlari, tempat untuk mendirikan bagunan, sebagai lapangan untuk olah raga, dan sudah barang tentu petani menggunakan untuk menanam. Permukaan tanah tersebut kali kita gali hingga kedalaman tertentu akan nampak perbedaan kharakteristiknya berdasarkan kedalaman (Gambar di bawah). Ahli-ahli ilmu tanah menyebut gambar tersebut sebagai profil tanah.

 

 

Profil tanah

Saat petani atau kita menanam tanaman dan setiap hari kita lihat selalu terjadi adanya penambahan tinggi, jumlah daun, batang bercabang atau menjadi besar, atau berbunga dan akhirnya berbuah. Buah atau bagian tanaman lainnya yang kita panen itu sebagian besar kita gunakan sebagai bahan makanan, pakaian, obat-obatan, bahkan saat ini dipakai sebagai sumber energi terbarukan. Bertambahnya besar atau bobot tanaman utamanya disebabkan oleh proses fotosintesis dan ini sudah banyak yang mengetahuinya, karena mudah dilihat dampaknya atau pengaruhnya. Akan tetapi, apakah anda tahu hubungannya tanah dengan pertumbuhan tanaman tersebut, dan lebih spesifik kejadian apa saja antara akar tanaman dengan tanah di dalam tanah? Apakah tanah hanya sekedar tempat tumbuh tanaman saja? Sudah barang tentu tidak, karena tanah sangat nyata memegang peranan penting dalam menentukan pertumbuhan dan kesehatan tanaman. Kalau begitu apa peranannya?

 

 

Lima fungsi tanah

http://www.soilsurvey.org/tutorial/page1.asp

Berdasarkan aspek lingkungan yang sangat penting dalam menentukan pertumbuhan dan kesehatan tanaman, tanah mempunyai beberapa fungsi sebagai: 1) media pertumbuhan tanaman, 2) sistem tata air, 3) media engineering, 4) siklus hara, 5) habitat organisme (seperti digambarkan dalam Gambar di atas) dan 6) sesquitration (http://winarsosugeng.blogspot.com/2012/03/meningkatkan-sesquitration-tanah.html), serta 7) bioremediation. Selanjutnya tanah dengan sumberdaya alam lainnya secara bersama-sama saling melengkapi memberikan layanan lingkungan sebagai berikut: 1) kehidupan, penyediaan akan pangan, serat, bahan bakar, sumber genetik, biokimia, air ersih, 2) budaya (spiritual, rekreasi, estetika, inspirasi, dan pendidikan), 3) penunjang (pembentukan tanah, siklus hara, produksi primer), 4) regulasi (regulasi iklim, regulasi populasi hama dan penyakit, regulasi pembuahan, regulasi air, pengurangan bencana).

Salah satu fungsi tanah seperti yang telah dijelaskan di atas adalah sebagai media pertumbuhan tanaman. Tanah memberikan unsur hara secara lengkap berjumlah 13 macam untuk mendukung pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Tanah mempunyai pori-pori yang memungkinkan mengalirnya gas seperti oksigen dan karbondioksida, untuk masuk dan ke luar dari sistem tanah. Pori-pori tanah juga menyerap air dan menahannya untuk digunakan tanaman. Kemampuan tanah dalam mengikat atau menahan air sangat penting untuk kelangsungan hidup tanaman dan organisme tanah. Oleh karena itu, fungsi tanah sebagai media pertumbuhan tanaman, yang akhirnya menentukan produktivitasnya, dapat dicirikan sebagai berikut:  1) memberikan unsur hara (ada 13 macam), 2) aerasi (O₂), 3) air, dan 4) dukungan secara fisik sehingga tanaman dapat tegak berdiri dan tidak mudah roboh.

Dari 13 unsur hara tersebut diserap tanaman oleh perakarannya melalui tiga cara yaitu: 1) aliran massa (mass flow), 2) difusi, dan 3) intersepsi. Reaksi yang luar biasa penting dalam proses serapan unsur hara ini adalah proses pertukaran kation antara permukaan tanah dengan larutan tanah dan akhirnya sebagian besar unsur hara dalam larutan tanah ini yang diserap oleh akar tanaman. Kemampuan tanah dalam mempertukarkan kation-kation (unsur hara dalam bentuk kation) yang diikatnya, contohnya kation antar K⁺, Na⁺, Ca⁺², Mg⁺², NH₄⁺, H⁺, Cu⁺, Fe⁺², Mn⁺², Zn⁺² dan lain-lainnya disebut kapasitas tukar kation (KTK). Akan tetapi apabila yang dipertukarkan tersebut dalam bentuk anion (unsur hara dalam bentuk anion), maka disebut kapasitas tukar anion (KTA), misalnya antar PO₄^-3, SO₄^-2 NO₃^-, MoO₃, BO₃^-3, Cl^- dan lain-lainnya. Besarnya KTK dan luas permukaan luar mineral tanah disajikan tabel di bawah.

Luas Permukaan dan KTK Mineral Tanah

Mineral	Tipe	KTK (cmolc/kg-1)	Luas permukaan luar (m2/g-1)	Luas permukaan total  (m2/g-1)
Smektit	Klei aktivitas tinggi	-80 sd -150	80 - 150
Vermikulit	Klei aktivitas tinggi	-100 sd -200	70 - 120
Mika	Klei aktivitas tinggi	-10 sd -40	70 - 175
Klorit	Klei aktivitas tinggi	-10 sd -40	70 - 100
Kaolinit	Klei aktivitas rendah	-1 sd -15	5 - 30
Gibsit	Al- osida	+10* sd -5	80 - 200
Gotit	Fe-osida	+20 sd -5	100 - 300
Alofan	Amorf	+10 sd -150	100 - 1000
Humus	Organik	-100 sd -500	Bervariasi	Bervariasi

* Tanda positif menunjukkan bahwa mineral lebih bersifat KTA dibandingkan KTK
Brady and Weil (2002)

 

Sebenarnya yang menakjubkan bukan unsur hara (kation dan anion tersebut) tetapi terjadinya proses pertukaran, yang melibatkan luas permukaan tanah atau mineral. Tanah yang mengandung mineral klei, terus kita bersihan atau murnikan sehingga hanya terdapat klei saja, dan kita lihat dengan pembesaran ratusan ribu kali hingga dapat melihat pada ukuran partikel dengan satuan mm (mikro meter). Contoh klei kelompok Kaolinit secara mikroskopis dapat dilihat pada Gambar di bawah. Berdasarkan gambar tersebut menunjukkan bahwa klei Kaolinit di dalam tanah tersusun atas berlembar-lembar. Tidak seperti yang kita banyangkan sebelumnya kan? Kharakteristik bentuk, besar, dan lembaran antar kelompok klei (mineral tanah) berbeda-beda di dalam tanah, seperti disajikan dalam table di atas. Anda dapat melihat gambar detailnya dan membedakan tipe-tipe klei melalui alamat webmineral.com. 

Diteruskan ke SDA Tanah (2)