TANAH: KARAKTERISTIK, FORMASI, KOMPOSISI, LAPISAN, JENIS - LINGKUNGAN HIDUP - 2025

The tanah adalah lapisan atas dari litosfer yang disebabkan oleh pelapukan batuan dasar karena aksi iklim dan entitas biologis. Pemahaman dengan pelapukan fragmentasi batuan membentuk material yang tidak terkonsolidasi dengan struktur dan tekstur yang ditentukan.

Agregasi partikel padat yang menyusun tanah menentukan strukturnya dan proporsi relatif partikel yang lebih kecil dari 2 mm menentukan teksturnya. Partikel-partikel ini dikelompokkan menjadi tiga kelas umum, mulai dari diameter yang lebih besar hingga yang lebih kecil: pasir, lanau, dan tanah liat.

Tanah. Sumber: Road to Gaia

Tindakan faktor iklim seperti curah hujan dan suhu serta organisme hidup bertanggung jawab atas pembentukan tanah. Faktor-faktor ini mengerahkan tindakan pada bahan induk atau batuan dasar, memecahnya dalam jangka waktu yang lama.

Proses ini menghasilkan struktur berpori yang kompleks yang terdiri dari berbagai mineral, air, udara, dan bahan organik. Struktur ini terjadi pada horizon atau lapisan yang kurang lebih ditentukan dengan warna, komposisi, tekstur dan struktur yang khas.

Jenis tanah sangat beragam, yang dideskripsikan dan diklasifikasikan menurut sistem klasifikasi yang berbeda. Tanah merupakan dasar penopang tutupan vegetasi, baik alami maupun pertanian, sebagai elemen fundamental ekosistem.

Namun demikian, tanah mengalami degradasi dan hilang karena erosi, akibat faktor iklim dan tindakan manusia. Sedangkan polusi merusak tanah dengan memasukkan zat beracun ke dalamnya atau yang mempengaruhi sifat fisik, kimia dan biologisnya.

Karakteristik tanah

Tanah merupakan matriks yang tersusun atas unsur-unsur abiotik seperti mineral, air dan udara, dengan faktor biotik, dalam kondisi iklim dan relief tertentu. Matriks ini memiliki tekstur, struktur, kerapatan dan porositas yang jelas, dan merupakan ekosistem dengan biota yang khas.

- tekstur

Tekstur tanah ditentukan oleh proporsi relatif pasir, lumpur dan tanah liat yang ada di dalamnya. Ini merupakan pecahan halus dari tanah (fine earth), dimana pasir memiliki partikel yang lebih kasar, dengan diameter 2 sampai 0,08 mm. Komponen kedua dengan diameter adalah lanau 0,08-0,02 mm dan terakhir lempung dengan diameter kurang dari 0,02 mm.

Komposisi ini bergantung pada bahan induk atau batuan dasar yang membentuk tanah, serta faktor-faktor yang berperan dalam pembentukannya. Setiap pecahan dengan diameter lebih dari 2 mm sudah dianggap sebagai pecahan kasar dari tanah atau kerikil.

Pasir

Komposisi pasir sebagian besar adalah silika, karena ini adalah mineral paling melimpah di bebatuan di Bumi. Namun, ada juga pasir berkapur dari erosi karang atau pasir vulkanik dari batuan vulkanik.

Limo

Ini adalah sedimen heterogen dari fraksi menengah, terdiri dari unsur anorganik dan organik.

Tanah liat

Tanah liat adalah alumina silikat terhidrasi dan dianggap aktif secara kimiawi di dalam tanah. Mereka memiliki perilaku koloid, bermuatan listrik dan penting dalam retensi kelembaban dan elemen mineral.

- Struktur

Struktur tanah diberikan oleh penyatuan partikel padat tanah yang membentuk gumpalan atau unit struktural yang disebut peds. Pembentukan struktur ini adalah produk dari proses flokulasi atau agregasi yang disebabkan oleh peristiwa fisika-kimiawi.

Struktur tanah. Sumber: Tidak ada penulis yang dapat dibaca mesin. Pastranec diasumsikan (berdasarkan klaim hak cipta).

Hal ini terjadi karena tarikan muatan listrik yang berlawanan antar partikel, yang melibatkan air, humus dan aluminium serta besi oksida.

Kompleks humik

Humus adalah zat koloid yang disebabkan oleh penguraian bahan organik akibat aksi pembusukan bakteri dan jamur. Agregat humus membentuk kompleks yang menggumpalkan partikel tanah, membentuk ped.

Organisme hidup yang menambah tanah

Akar tanaman dan zat yang dipancarkannya juga berperan dalam menggumpalkan struktur pembentuk partikel di dalam tanah. Dengan cara yang sama, organisme seperti cacing tanah sangat penting dalam pemrosesan tanah dan definisi strukturnya.

- Kepadatan dan porositas

Tekstur dan struktur tanah menentukan adanya pori-pori di dalamnya yang memiliki diameter bervariasi. Komposisi dan porositas tanah juga menentukan kerapatan yang bervariasi, karena semakin rendah porositasnya, semakin tinggi kerapatan tanah.

Pori-pori tanah penting karena merupakan sistem ruang tempat air dan udara bersirkulasi di dalam tanah. Baik air maupun udara di dalam tanah sangat penting untuk perkembangan kehidupan di dalam dan di dalamnya.

- Antarmuka dan ekosistem

Di dalam tanah, unsur mineral litosfer, air hidrosfer, udara atmosfer, dan makhluk hidup biosfer berinteraksi. Tanah mempertahankan pertukaran unsur kimia dengan air, serta gas dengan atmosfer, seperti O2 dan CO2.

Di sisi lain, makhluk hidup dari tanah memperoleh nutrisi dan air, menyediakan bahan organik dan mineral. Dalam konteks ini tanah merupakan suatu ekosistem dimana faktor abiotik dan abiotik saling berkaitan.

Rhizosfer

Ini adalah lingkungan yang mengelilingi akar tanaman di dalam tanah dan membentuk kondisi tertentu di dalam tanah. Dalam lingkungan ini akar memperoleh nutrisi air dan mineral dari tanah dan memberikan berbagai eksudat, selain menjalin hubungan simbiosis.

Rizosfer adalah tempat sebagian besar kehidupan tanah berlangsung, karena di situlah ketersediaan karbon lebih banyak.

- Kesuburan

Sifat dasar tanah adalah kesuburannya, karena mengandung unsur-unsur mineral penting untuk perkembangan tanaman darat. Di antara mineral-mineral tersebut adalah makronutrien seperti nitrogen, fosfor dan kalium serta mikronutrien (antara lain besi, boron, seng, mangan, nikel, molibdenum).

- Air

Air bersirkulasi pada bagian berpori dari strukturnya, melekat pada partikel koloid (lempung) dan berperan penting dalam pembentukan struktur tanah. Sumber utama air untuk tumbuh-tumbuhan adalah tanah dan mineral-mineral esensial untuk tumbuhan terlarut di dalamnya.

Pembentukan tanah

Proses pembentukan tanah atau pedogenesis, merupakan hasil kerja beberapa faktor. Ini berkisar dari batuan yang menimbulkannya hingga faktor-faktor yang melapisinya.

- Materi orang tua

Batuan dasar yang membentuk litosfer merupakan lapisan kontinyu dengan komposisi mineralogi yang bervariasi tergantung pada sifatnya. Mereka bisa berupa batuan sedimen, metamorf atau beku yang dibentuk oleh proses yang berbeda.

Pemandangan batuan dasar. Sumber: Road to Gaia

Regolith

Di bawah aksi faktor iklim dan biologis, batuan secara bertahap terpecah atau terpecah, membentuk lapisan variabel bahan tebal yang disebut regolit. Iklim dan makhluk hidup terus bertindak atas materi ini sampai mereka membentuk tanah.

- Cuaca

Permukaan bumi mengalami kondisi iklim yang berbeda, menghasilkan gradien suhu dan kelembaban. Setiap daerah memiliki rezim curah hujan, angin dan suhu yang bervariasi sepanjang hari dan tahun.

Kondisi ini bekerja pada bahan induk, menurunkannya dan memberinya struktur tertentu, menciptakan berbagai jenis tanah.

Pengendapan

Air mempengaruhi pembentukan tanah baik oleh efek erosif fisik pada batuan maupun oleh pasokan air itu sendiri. Air, sebagai pelarut universal, merupakan elemen fundamental dalam reaksi kimia yang terjadi dalam pembentukan tanah.

Selain itu, kelembapan berlebih dan pergantian periode basah dan kering mempengaruhi jenis tanah yang terbentuk.

Suhu

Temperatur tinggi mendukung berbagai proses kimia yang berkontribusi pada pembentukan tanah. Sementara variasi suhu yang ekstrim meningkatkan tekanan struktural pada batuan, menyebabkan retakan.

- Faktor biotik

Aktivitas makhluk hidup yang mendiami tanah dan di atasnya sangat menentukan dalam pembentukan tanah.

Vegetasi

Kehadiran tutupan vegetasi berperan dalam stabilitas substrat, menyediakan lingkungan yang kondusif untuk pembentukan tanah. Tanpa tutupan vegetasi, erosi meningkat dan mengakibatkan hilangnya tanah dalam formasi.

Di sisi lain, akar tanaman dan eksudatnya berkontribusi pada fragmentasi bahan induk dan merupakan pengikat tanah.

Organisme lain

Mikroorganisme dan makroorganisme yang menghuni tanah berkontribusi besar pada pembentukannya. Pengurai seperti bakteri, archaea, fungi, dan protozoa memproses bahan organik dan membentuk humus.

Cacing tanah mengebor terowongan dan menelan tanah, mengolah bahan organik sedemikian rupa sehingga berkontribusi untuk menghasilkan struktur di dalam tanah. Ini meningkatkan porositas tanah dan juga aliran air dan udara.

Ada juga sejumlah besar hewan penggali yang lebih besar yang juga berkontribusi pada pembentukan tanah, seperti tahi lalat, tikus, dan lainnya.

- lega

Ini sangat penting dalam pembentukan tanah, karena kemiringan yang curam menghalangi kelanggengan tanah dalam pembentukan. Di sisi lain, dataran atau cekungan di dekat daerah pegunungan akan menerima material tanah yang dicuci.

- Cuaca

Pembentukan tanah membutuhkan proses pelapukan batuan dasar dan proses regolith yang lama. Oleh karena itu, faktor waktu sangat penting bagi evolusi tanah hingga mencapai klimaksnya.

- lantai klimaks

Setelah keseimbangan dicapai dalam proses pembentukan dalam hubungannya dengan kondisi lingkungan, tanah klimaks telah terbentuk. Pada titik ini, tanah yang dimaksud dianggap telah mencapai tingkat evolusi tertinggi.

Komposisi tanah

Komposisi tanah bervariasi sesuai dengan batuan sumber yang memunculkannya dan proses pembentukan tanah yang terlibat.

Mineral

Hampir semua mineral yang diketahui dapat ditemukan di tanah, kelompok yang paling melimpah adalah silikat, oksida, hidroksida, karbonat, sulfat, sulfida dan fosfat.

Bahan organik

Tergantung bioma tempatnya berkembang, tanah akan memiliki kandungan bahan organik yang lebih tinggi atau lebih rendah. Jadi, di hutan hujan tropis sebagian besar bahan organik berada di serasah dangkal (horizon 0) dan tanah di bawahnya miskin humus.

Di hutan gugur beriklim sedang, tingkat akumulasi bahan organik yang membusuk lebih tinggi dan di daerah gurun akumulasi bahan organik ini sangat rendah.

air

Dalam matriks berpori tanah, air bersirkulasi baik dalam bentuk cair maupun uap air. Sebagian air melekat kuat pada partikel tanah koloid.

Udara

Matriks berpori memiliki udara, dan karenanya oksigen, karbon dioksida, dan nitrogen atmosfer. Udara di dalam tanah penting untuk mempertahankan kehidupan di dalam tanah, termasuk respirasi radikal.

Lapisan (cakrawala)

Dalam pembentukan tanah, gravitasi, infiltrasi air, ukuran partikel, dan faktor-faktor lain membuat struktur berlapis. Lapisan horizontal ini disusun dalam gradien vertikal dan disebut cakrawala tanah, bersama-sama membentuk apa yang disebut profil tanah.

Cakrawala tanah. Sumber: Mariiana QM

Secara tradisional 3 cakrawala dasar diidentifikasi dalam tanah yang diidentifikasi dari atas ke bawah dengan huruf A, B dan C. Sementara Staf Divisi Survei Tanah Amerika Serikat mendefinisikan 5 cakrawala dasar dan 2 kemungkinan lapisan.

Horizon 0

Itu adalah adanya lapisan bahan organik superfisial dengan komposisi mineral kurang dari 50% volume. Dalam hal ini, tingkat dekomposisi bahan organik yang ada tidak menjadi masalah.

Horizon A

Merupakan horizon permukaan atau di bawah horizon 0, yang ditandai dengan kandungan humus yang bercampur dengan komponen mineralnya. Warnanya gelap dan ada akar, serta perubahan karena aktivitas biologis.

Horizon E

Ada dominasi pasir dan lanau karena hilangnya tanah liat, yang menunjukkan warna terang.

Horizon B

Ini adalah cakrawala yang kaya akan mineral dengan akumulasi lempung dan zat lain, yang dapat membentuk blok atau lapisan tanah liat yang tahan.

Horizon C

Ini adalah cakrawala yang paling dekat dengan batuan dasar dan oleh karena itu kurang tunduk pada proses pedogenesis. Itu terdiri dari fragmen batuan, akumulasi plester atau garam terlarut, di antara zat lainnya.

Lapisan R

Identifikasi lapisan batuan keras, yang memerlukan penggunaan alat berat untuk pengeboran.

Lapisan W

Lapisan ini baru-baru ini ditambahkan untuk merujuk pada keberadaan lapisan air atau es di tingkat mana pun. Artinya, lapisan ini dapat ditempatkan di antara salah satu cakrawala yang disebutkan di atas.

Jenis tanah

Ada berbagai kriteria untuk mengklasifikasikan tanah, dari skema yang sangat sederhana berdasarkan tekstur atau iklim, hingga sistem yang kompleks. Di antara yang terakhir adalah USDA (Departemen Pertanian Amerika Serikat) dan FAO-UNESCO.

- Menurut teksturnya

Ini didasarkan pada tekstur tanah, sesuai dengan proporsi pasir, lanau dan lempung. Untuk mendefinisikannya, digunakan segitiga tekstur tanah (FAO atau United States Department of Agriculture).

Dengan demikian, kelas-kelas tekstur ditetapkan, yang menampilkan tanah berpasir, tanah liat atau berlumpur, dan berbagai kombinasi, seperti tanah berpasir liat.

- Menurut cuaca

Klasifikasi ini berlaku untuk tanah yang pembentukannya elemen dasarnya adalah iklim dan menimbulkan apa yang disebut tanah zona.

Tanah beriklim lembab

Kelembaban tinggi mempercepat proses pembentukan tanah, sekaligus melarutkan kalsium karbonat dan mengganggu silikat dan feldspar. Besi dan aluminium mendominasi, sebagai tanah dengan kesuburan rendah dan kandungan bahan organik tinggi seperti jenis laterit di hutan hujan tropis.

Tanah iklim kering

Kelembaban rendah menghambat proses pembentukan tanah, sehingga tipis dan dengan adanya bahan induk yang jarang lapuk. Mereka menyajikan sedikit bahan organik mengingat langka vegetasi yang mereka dukung dan kalsium karbonat yang melimpah seperti aridisols.

Tanah beriklim sedang

Kondisi kelembaban dan suhu sedang dan dalam dan tanah subur terbentuk seiring waktu. Mereka menyajikan sejumlah besar bahan organik dan mineral tidak larut seperti besi dan aluminium seperti pada alfisol.

- USDA

Ini adalah sistem taksonomi tanah dari Departemen Pertanian Amerika Serikat, yang mengakui 12 pesanan sebagai kategori unggulan. Ini mengikuti kategori subordo dengan 64 kelas, kelompok dengan lebih dari 300 kelas dan subkelompok dengan lebih dari 2.400 kelas.

Karakteristik diagnostik

Sistem ini digunakan sebagai elemen diagnostik untuk menetapkan kelas tanah, jenis kelembaban tanah serta rezim suhu. Begitu juga dengan adanya cakrawala tertentu baik di permukaan (epipedon) maupun di dalam tanah (endopedon).

FAO-UNESCO

Kategori teratas dalam sistem ini, setara dengan urutan dalam sistem USDA, adalah Kelompok Tanah Utama dan mencakup 28 kelas. Tingkat berikutnya dalam hierarki adalah Satuan Tanah dan mencakup 152 kelas.

Peran dan kepentingan

Tanah merupakan komponen fundamental dari ekosistem darat dan dasar dari sebagian besar aktivitas manusia.

Dukungan dan nutrisi vegetasi darat

Tanah menjadi penopang bagi tumbuhnya tanaman darat melalui sistem akarnya. Selain itu, ia menyediakan nutrisi mineral dan air yang dibutuhkan tanaman untuk perkembangannya.

Dasar pertanian dan pemuliaan

Ini adalah faktor produksi penting dalam pertanian, meskipun ada teknik modern yang membuangnya, seperti hidroponik. Namun, produksi massal sebagian besar tanaman hanya mungkin dilakukan di lahan yang luas.

Siklus dan penyerapan karbon

Dalam pertukaran gasnya dengan atmosfer, tanah memasok dan menyerap CO2. Dalam hal ini, tanah berkontribusi pada pengurangan efek rumah kaca dan pemanasan global.

Permafrost

Ini adalah lapisan tanah organik yang membeku di garis lintang sirkumpolar, yang merupakan cadangan penting CO2 di dalam tanah.

Pondasi konstruksi

Tanah adalah tumpuan bangunan manusia, seperti jalan, kanal, bangunan, dan lain-lain.

Longsoran

Erosi adalah hilangnya tanah akibat aksi faktor iklim atau aktivitas manusia. Erosi tanah yang ekstrim menghasilkan penggurunan dan merupakan salah satu ancaman terbesar bagi tanah pertanian.

Longsoran. Sumber: US Fish and Wildlife Service

Erosi air

Presipitasi menyebabkan kehilangan tanah karena dampak tetesan air pada agregat dan aliran permukaan selanjutnya. Semakin terbuka tanah dan lereng yang curam, semakin besar hambatan yang disebabkan oleh limpasan.

Erosi erosi

Angin membawa partikel tanah, terutama dalam kondisi gersang, yang kering dan dengan sedikit daya rekat. Vegetasi berperan sebagai penghalang angin, sehingga ketiadaannya berkontribusi pada peningkatan efek erosi angin.

Erosi antropik

Di antara kegiatan yang paling erosif adalah penggundulan hutan dan tanaman intensif, terutama akibat mekanisasi pertanian. Serta pertambangan, terutama tambang terbuka, dan pembangunan infrastruktur.

Kontaminasi tanah

Tanah dapat terkontaminasi baik oleh penyebab alami maupun buatan manusia, tetapi kasus yang paling serius disebabkan oleh aktivitas manusia.

Agrokimia

Penerapan pestisida dan pupuk kimia merupakan salah satu penyebab utama pencemaran tanah. Banyak dari produk ini adalah residu, membutuhkan waktu lama untuk terurai.

Air limbah dan limpasan

Limbah yang tidak disalurkan dengan baik dan tidak diolah, serta air limpasan dari kawasan perkotaan dan industri, adalah penyebab polusi. Air limpasan membawa limbah seperti pelumas, oli motor, dan residu cat yang mencemari tanah.

Pertambangan

Kegiatan ini tidak hanya merusak tanah secara fisik, tetapi juga menjadi sumber pencemar bahan kimia. Seperti kasus merkuri dan arsen yang digunakan dalam ekstraksi logam seperti emas.

Dengan cara yang sama, penggunaan pompa hidropneumatik berdaya tinggi untuk mengikis tanah untuk mencari logam, melepaskan logam berat yang mencemari.

Industri minyak

Tumpahan minyak di fasilitas pengeboran dan kebocoran dari tanggul penahan lumpur mencemari tanah.

Hujan asam

Peta hujan asam. Sumber: Alfredsito94

Hujan asam yang dihasilkan oleh gas industri saat bereaksi di atmosfer dengan uap air menyebabkan pengasaman tanah.

Sampah

Akumulasi limbah padat, terutama limbah plastik dan elektronik merupakan salah satu sumber pencemaran tanah. Di antaranya, plastik melepaskan dioksin dan limbah elektronik menyumbangkan logam berat ke tanah.

Referensi

1. FAO (2009). Panduan untuk deskripsi tanah. Organisasi Pangan dan Pertanian Perserikatan Bangsa-Bangsa.
2. INIA (2015). Hari Terbuka Pekan Sains dan Teknologi. Institut Penelitian Pertanian Nasional, Tacuarembó.
3. Jaramillo, DF (2002). Pengantar ilmu tanah. Fakultas Sains, Universitas Nasional Kolombia.
4. Lal, R. (2001). Degradasi tanah karena erosi. Degradasi dan Perkembangan Lahan.
5. Morgan, RPC (2005). Erosi tanah dan konservasi. Penerbitan Blackwell.