KONSERVASI TANAH

Modul Pembelajaran IPA SMP Kelas IX, Drs. Marselinus Boli

URAIAN MATERI

Coba bayangkan seperti apa tampak muka bumi ini jika tak ada tanah. Tanpa tanah berarti tak ada kehidupan di bumi. Tanah menyediakan  air dan garam mineral  penting yang diperlukan tumbuh-tubuhan. Jika ada tumbuhan maka hewan dan manusia tidak sulit mendapatkan makanan serta tempat berlindung. Hidup dan berkembangnya  tumbuhan juga membuat muka bumi tampak pesona. Penuh dengan aneka warna bunga yang indah. 

Dalam kegiatan belajar ini kita mari arahkan perhatian  pada struktur tanah dan peranannya bagi kelangsungan hidup  di muka buni. Ada lima pertanyaan penting yang perlu kita cari jawabannya, yakni :

o    Apakah peranan tanah dalam kehidupan ?

o    Bagaimanakah sifat kimia, fisika dan biologi tanah ?

o    Bagaimanakah proses pembentukan tanah ?

o    Bagaimanakah peranan organisme tanah dalam mendukung kesuburan ?

o    Bagaimanakah upaya yang ditempuh dalam memelihara kesuburan tanah ?

Pengertian Tanah

Tanah adalah lapisan kulit bumi paling luar yang terbentuk dari hasil pelapukan batuan induk dalam perut bumi dan bahan-bahan organik dari muka bumi. Menurut proses pembentukannya tanah merupakan  tubuh alam (natural body) yang terbentuk dan berkembang karena bekerjanya gaya-gaya alam (natural forces) terhadap bahan-bahan alam (natural material). Dengan demikian maka ada dua faktor penting yang berperan dalam pembentukan tanah yaitu : 1)  bahan atau materi  pembentuk seperti batu-batuan dan tubuh organisme, baik yang masih hidup maupun sudah mati; 2) gaya alam seperti gerakan air, udara, suhu, tekanan dan goncangan.

Dari sudut pandang lingkungan tanahmerupakanh lapisan permukaan bumi yang berfungsi sebagai medium atau tempat hidup berbagai tumbuhan (flora) dan hewan (fauna). Di dalam tanah terdapat bermacam-macam unsur hara atau mineral yang diperlukan tanaman untuk tumbuh dan berkembang. Melalui akar bahan mineral tersebut diserap tanaman dan diubah menjadi senyawa organik karbohidrat, lemak dan protein yang dibutuhkan hewan.

Susunan dan Profil Tanah

Tanah tersusun dari empat komponen pembentuk yaitu bahan organik, bahan mineral, air dan udara. Perbandingan antara masing-masing komponen pembentuk tersebut seperti pada gambar 8.1 di samping ini. Jenis bahan mineral pembentuk, jumlah bahan organik, air dan udara menentukan sifat dan tekstur tanah.

Gambar 8.1 Komponen pembentuk tanah

Komposisi Tanah bagian permukaan berbeda dengan bagian dalamnya. Perbedaan ini pula yang menyebabkan arah vertikal tanah membentuk lapisan-lapisan yang disebut horizon tanah.  Ada enam lapisan horizon tanah yaitu : horizon O, horizon A, horizon E, horizon B, horizon C dan horizon R.

Horizon O; merupakan Lapisan paling atas yang  mengandung sampah organik  yang belum melapuk dan setengah melapuk. Ketebalannya hanya beberapa seti meter saja. Karena  mudah tercuci maka ada juga tanah yang tidak memiliki horizon O. Horison A; Terletak di bawah horizon O. Lapisan ini mengandung banyak bahan organik yang sudah melapuk bercampur mineral lepas membentuk humus tanah. Warnanya gelap kehitam-hitaman dengan tebal antara 10 – 35 cm. Biasa juga disebut lapisan top soil atau lapisan olah. Ketebalannya menentukan tingkat kesuburan tanah.

Gambar 8.2. Lapisan horizon tanah

Sistem perakaran  jenis tanaman umur pendek umumnya hanya tumbuh  di sekitar lapisan A saja.

.

Horison E; merupakan  lapisan eluviasi atau peralihan antara lapisan A dan B.  warnanya agak  terang. Biasa juga disebut lapisan sub soil.  Mengandung banyak pasir, sedikit bahan organik,  sedikit mineral dan tanah liat.  horison E terletak di bawah horizon A. Pada daerah tanah tandus yang tidak memiliki humus tanah horizon E berada langsung di bawah horizon O. Akar tanaman umur panjang bisa melampaui horizon E hingga mencapai permukaan horizon B.

.

Horison B;  Terletak di atas horizon C.  Lapisan ini mengandung sedikit tanah liat dan mineral yang tercuci dari lapisan E. Pada tanah yang sangat gersang  dan gundul horizon B bisa terletak dipermukaan tanah.

Horison C; adalah lapisan regolith yang terbentuk dari hasil pelapukan batuan induk.  Akar tanaman umur panjang  tidak  menembus sampai lapisan ini.

Horison R; adalah lapisan batuan induk yang berada  paling bawah. Merupakan formasi batuan dasar keras yang  masih utuh. Pada daerah padas lapisan ini bisa terlihat di permukaan tanah.  

 Sifat Tanah

Sifat dan karakteristik tanah di muka bumi ini dapat kita pelajari secara fisika, secara kimia dan secara biologi.

 1.     Sifat Fisika Tanah

Sifat fisika tanah ditentukan menurut tekstur, struktur, konsistensi, porositas, tata udara atau aerasi, suhu dan warna.

a.     Tekstur tanah ; adalah sifat tanah yang ditentukan menurut perbandingan antar fraksi atau partikel pasir, debu dan liat pembentuknya. Ukuran relatif partikel pasir antara 2,00 sampai lebih kecil 0,05 mm; debu 0,05 sampai  0,002 mm; liat lebih kecil 0,002 mm. Hasil perbandingan masing-masing tekstur ini menentukan jenis tanah. Cara menentukannya melalui pemisahan volum masing-masing fraksi kemudian  mencocokan hasil pemisahan  dengan diagram segi tiga tekstur tanah. Kondisi tekstur berkaitan erat dengan sifat permiabilitas atau daya serap, kekerasan, kemudahan diolah, kesuburan dan produktifitas tanah.

b.     Struktur tanah; adalah sifat tanah yang ditentukan menurut susunan agregat atau bongkahan tanah. Kandungan air dan aktivitas pengolahan sangat mempengaruhi struktur tanah. Berikut ini adalah empat bentuk utama struktur tanah :

Tabel 8.1. Bentuk utama struktur tanah

No	Bentuk Struktur	Deskripsi morfologi
1	Lempung	Dimensi horizontal lebih berkembang dibanding vertikal, menghasilkan bentuk lempeng tebal yang disebut platy dan lempeng tipis yang disebut laminar. Terdapat pada horizon E.
2	Prisma	Sumbu vertiKal lebih berkembang, bagian samping agak datar, menghasilkan bentuk bangun pilar dengan bagian puncak datar. Terdapat pada horizon B
3	Columnar	Sumbu vertiKal lebih berkembang, bagian samping agak datar, menghasilkan bentuk bangun pilar dengan bagian puncak bentuk bulat. Terdapat pada horizon B.
4	Gumpal	Perkembangannya sama kesemua arah membentuk bangun kubus, pinggirannya polos. Terdapat pada horizon B.
5	Gumpal bersudut	Perkembangannya sama kesemua arah membentuk bangunan kubus denga pinggirannya bersudut tajam. Terdapat pada horizon B.
6	Granular	Strukturnya kecil-kecil bentuk bulat atau speroid dengan sedikit pori. Terdapat pada horizon A.
7	Remah	Strukturnya kecil-kecil bentuk bulat atau speroid dengan banyak pori. Terdapat pada horizon A.

                 

c.     Konsistensi tanah; merupakan sifat tanah yang berhubungan erat dengan kandungan air dan gaya kohesi serta adhesi. Mengatahui konsistensi sangat bermanfaat dalam menentukan strategi dan alat pengolah tanah.

d.     Porositas tanah; Adalah sfat tanah yang berhubungn erat dengan jumlah dan keadaan pori tanah. Makin sedikit pori tanah makin besar kerapatan tanah. Porositas sangat mempengaruhi daya serap air dan udara ke dalam tanah.

e.     Sistem pengudaraan atau aerase tanah; Adalah sifat tanah yang berhubungan dengan jenis dan pertukaran gas dalam tanah. Sifat ini sangat mempengaruhi pertumbuhan tanaman.

f.      Suhu Tanah; Besar suhu tanah sangat mempengaruhi pertumbuhan tanaman. Umumnya suhu yang baik untukpertumbuhan  berkisar atara 70–90 ^oF.

g.     Warna Tanah; Karakteristik warna tanah sangat membantu petani dalam memilih jenis tanaman dan menentukan strategi pengolahan. Warna berkaitan erat dengan kandungan mineral dan humus tanah.

2.     Sifat Biologi Tanah

Sifat biologi tanah ditentukan oleh keberadaan organisme dan kandungan bahan organik di dalamnya. Meski jumlahnya cuma 5%  tetapi kehadirannya sangat menentukan tingkat kesuburan tanah. Aktivitas  organisme tanah seperti tungau, kumbang, dan collembola membuat bahan organik menta berukuran besar terpecah-pecah menjadi lebih kecil. Selanjutnya oleh jamur dan bakteri pembusuk diuraikan menjadi partikel sederhana pembentuk humus tanah.

Adanya simbiosis dengan  organisme tanah  sangat membantu tanaman dalam memenuhi kebutuhan unsur haranya. Contohnya seperti bakteri  rhizobium pada akar tumbuhan leguminose yang mampu menambatkan unsur nitrogen. Pengikat hara yang hidup bebas seperti alga dan azotobakter juga sangat membantu dalam meningktkan kesuburan tanah. Akar tanaman dan jenis organisme  sprofit seperti cacing tanah, ulat-ulat, dan jamur sangat  membantu dalam mengikat partikel tanah sehingga  menjadi stabil dan tahan  erosi.

Selain bermanfaat dalam meningkatkan kesuburan tanah ada juga jenis organisme tanah yang bersifat pathogen. Jenis ini biasanya memakan jaringan tanaman hingga menjadi rusak. Contohnya seperti ulat grayak, bakteri dan jamur mikro yang merusak akar, pucuk dan buah.  

Gambar 8.3.

Skema penggolongan  organisme tanah

3.     Sifat Kimia Tanah

Memahami sifat kimia tanah sangat diperlukan dalam  mengambil tindakan pengendalian kesuburan. Ada empat hal penting yang wajib dipelajari dalam cakupan sifat kimia tanah yaitu : Koloid tanah, kapasitas tukar ion dan kemasaman atau pH tanah.

a.     Koloid tanah; Koloid adalah suatu campuran dengan ukuran diameter  patikel campurannya antara 0,00001 -0,001 mm atau 10^-7 – 10^-5 cm. Tanah juga sebuah koloid. Sifat koloid tanah tergantung pada ukuran partikel campuran dan kandungan ion. Baik koloid tanah liat maupun koloid humus mengandung banyak ion negatif. Hal ini juga yang menyebabkan pecahan koloid banyak dikelilingi ion positif atau kation. Pengetahuan tantang konsentrasi ion koloid  sangat berpanfaat dalam pemupukan tanaman.

b.     Kapasitas tukar ion tanah; Merupakan kemampuan koloid tanah dalam menyerap dan mempertukarkan kation. Kemampuan ini Sangat   dipengaruhi faktor kemasaman atau pH tanah, tektur tanah, kandungan mineral tanah dan kandungan organik tanah.

c.     Kemasaman atau pH tanah; Adalah kadar kemasaman yang ditentukan menurut perbandingan antara konsentrasi ion positif hidrogen [H⁺] sebagai gugus asam  dengan ion negatif hidroksil [^-OH] sebagai gugus basa. Rentangan pH bergerak dari 0 sampai 14. Nilainya dapat dihitung dengan persamaan :

pH   = -log [H⁺]

pOH = -log [^-OH]

[H⁺] + [^-OH] = 10^-14

pH + pOH = 14

Nilai pH 7,00 bersifat netral;  pH < 7,00 bersifat asam; pH > 7,00 bersifat basa atau alkali.

Pada umumnya  pH tanah di lapangan berkisar antara 4,00  sampai 8,00. Konsentrasi [H⁺] dan  [^-OH] dalam tanah sangat mempengruhi kapasitas tukar ion positif. Makin tinggi konsentrasi basa [^-OH] makin besar pula kapasitas tukar katian yang bersifat basa. Demikian sebaliknya.

Mengendalikan Kesuburan Tanah

Kesuburan  tanah secara fisik terlihat dari kemampuan untuk menghidupkan tumbuh-tumbuhan di permukaannya.  Makin tinggi produktifitas tanah berarti  makin  subur dan makin bervariasi  tumbuhan yang hidup di atasnya. Dengan demikian maka mengendalikan kesuburan tanah merupakan tindakan yang sangat diperlukan dalam upaya mengawetkan fungsi tanah.

1.     Faktor-faktor Yang Menurunkan Kesuburan Tanah

Ada tiga faktor lingkungan yang sangat mengganggu kesuburan tanah yaitu : erosi, pencemaran oleh limbah anorganik dan penggunaan  pupuk yang merusak produktivitas tanah.

a.     Erosi; Adalah pengikisan lapisan permukaan tanah oleh air atau  tenaga endogen. Adanya erosi membuat humus dan mineral tanah permukaan tercuci sehingga . Tingkat kesuburan tanah menurun. Pengikisan oleh air  umumnya terjadi pada lahan miring yang gundul. Dampaknya terhadap kesuburan menjadi  sangat buruk bila disertai longsoran.

Gambar  8.4 

(A) Erosi pada lahan kritis;  (B) Longsor

b.     Pencemaran oleh limbah anorganik; Sampah anorganik seperti bahan plastik atau nilon, kaleng dan botol bekas  tidak bisa diuraikan oleh organisme pengurai atau dekomposer. Kehadirannya di lingkungan  menjadi bahan pencemar yang sangat mengganggu kesuburan tanah. Daya hancur rendah membuat bahan sampah ini menyulitkan pertumbuhan akar tanaman dan menghambat penyerapan air serta  unsur hara.

Gambar  8.5

Timbunan sampah anorganik yang merusak kesuburan tanah

c.         Penggunaan pupuk kimia; Jenis Pupuk kimia seperi Urea, ZA, SP-36 dan KCl memang  cepat  mengatasi masalah kekurangan unsur hara tanaman, tetapi  tidak semua pupuk yang diberikan habis diserap tanaman. Kelebihan pupuk yang tak terserap serta bahan residunya  akan menumpuk di lingkungan  menjadi bahan asing.  Penggunaan pupuk kimia berulang-ulang dapat membunuh organisme tanah dan merekatkan partikel tanah sehingga menjadi sangat keras dan pecah-pecah.

Gambar  8.6

Dampak negatiF pupuk kimia terhadap tanah pertanian

(sumber : KOMPAS.com, 21 Januari 2010)

Penumpukan kelebihan pupuk kimia dalam tanah juga  dapat berdampak pada pengaraman atau penggrunan lahan pertanian.  Selain pecah-pecah tanah susah diolah. Permukaan tanah   menjadi gundul karena tidak mampu menghidupkan tanaman lagi.

2.         Mengatasi Masalah Kesuburan Tanah

Persediaan air dan  unsur hara yang cukup adalah indikator utama dalam  standar kesuburan tanah. Bila indikator ini tidak terpenuhi maka tanah  dinilai kurang subur. Berikut ini beberapa langkah yang ditempu dalam mengatasi masalah kesuburan tanah.

a.    Mencegah erosi pada lahan gundul melalui reboisasi; Persoalan utama lahan gundul adalah sifat tanah permukaan yang labil sehingga gampang terkikis atau longsor. Dengan menanam kembali atau reboisasi  lapisan tanah permukaan menjadi kuat lagi karena diikat  akar tanaman. Di samping itu jumlah air yang terserap ke dalam tanah juga makin banyak.

Jenis tanaman yang dipilih untuk menghijaukan kembali lahan gundul harus disesuaikan dengan sifat spesifik atau karakteristik lahan. Berikut ini beberapa jenis  tanaman reboisasi yang dianjurkan  menurut karakteristik lahannya.

 1)      Lahan bekas longsoran :

a)     Biduri (Calotropis gigantea); Daerah bekas longsoran biasanya sangat miskin humus tanah. Butuh waktu agak lama untuk memulihkan kembali lapisan humusnya. Pada kondisi tanpa humus tersebut diperlukan jenis tanaman yang tahan hiup di daerah kritis  seperti biduri atau koleng susu. Jenis tanaman semak dari famili Aselepiadaceae ini  selain tahan kering bisa  menjadi perintis untuk kehidupan  tanaman lainnya.	Gambar 8.7. Tanaman biduri
b)     Beluntas (Pluchea indica); Tanaman perdu dari famili Goodeniaceae ini memiliki perakaran cukup kuat. Jumlah daunnya banyak sehingga bisa mempercepat proses pembentukan humus tanah. Tanaman beluntas juga menghasilkan senyawa alelopati yang menghambat pertumbuhan jenis herba tertentu  seperti alang-alang dan rumput teki.	Gambar 8.8. Tnaman beluntas
c)      Bambu (Bambusa sp); Jenis tanaman bambu sangat baik untuk daerah bekas longsoran. Sistem akar serabutnya  yang kuat  bisa diandalkan sebagai  pencegah  longsor. Bampu memiliki kemampuan reproduksi cukup baik dan tahan kekeringan. Batangnya bisa dijadikan bahan baku  industri kertas dan mebeler.	Gambar 8.9. Tanaman Bambu
d)     Lamtoro gung (Leucaena leucocepala); Termasuk jenis pohon dengan tinggi bisa melampaui 10 meter. Menjadi naungan bagi aneka jenis herba atau rerumputan yang tumbuh di bawahnya. Jumlah daun yang yang banyak bisa mempercepat proses pembentukan humus tanah. Karena struktur kayunya cukup kuat maka batang pohon lamatoro gung bisa dijadikan bahan baku industru mebeler dan perumahan.	Gambar 8.10. Tanaman Lamtoro Gung

 2)   Lahan bekas Terbakar  :

Lahan bekas terbkar hanya memerlukan waktu pemulihan. Lapisan humus tanahnya tidak banyak mengalami erosi jika langsung dihijaukan kembali. Jenis tanaman yang baik untuk daerah ini adalah tanaman industri seperti :

a)     Mahoni (Swietenia mahagoni); Terma-suk jenis pohon yang cocok hidup di daerah pesisir sampai lereng yang cukup tinggi. Berasal dari  famili Meliaceae dengan struktur kayu yang keras. Digunakan sebagai bahan baku industri mebeler dan perumahan.	Gambar 8.11 Pohon Mahoni
b)     Jati (Tectona grandis); Cocok hidup di dataran rendah hingga ketinggian di atas 1000 meter. Jenis pohon dari  famili Lamiaceae ini memiliki susunan serat kayu menyerupai motif yang indah. Batang dan akarnya dimanfaatkan dalam industri mebeler dengan  harga jual  cukup tinggi.	Gambar 8.12. Pohon Jati
c)      Meranti (Shorea sp); Termasuk pohon yang tinggi sehingga banyak ditanam sebagai pohon peneduh. Berasal dari  famili Dipterocarpaceae dengan struktur kayu cukup kuat. Dimanfaatkan sebagai bahan baku industri mebeler dan perumahan.	Gambar 8.13. Pohon Meranti
d)     Cendana (Santalum album). Kekhasan dari jenis tanaman ini adalah memiliki batang yang berbau harum. Minyak cendananya sangat terkenal dengan aroma yang wangi.  Pohon  dari   famili Santalaceae ini banyak diminati dan berani dibeli dengan harga mahal.	Gambar 8.14 Pohon cendana

33)   Lahan bekas Galian tambang  :

Kondisi lahan bekas galian tambang umumnya jauh lebih buruk dari bekas longsor. Cara pemulihannya bisa melalui reboisasi tetapi butuh waktu agak lebih lama dibanding daerah bekas longsoran.                                                                                                                                                 

b.     Menerapkan model teras bangku dalam sistem pertanian pada lahan miring;        Merupakan model pengolahan tanah  pada lahan miring yang diatur bertingkat merupai bangku tribun.   Tujuannya untuk menghambat aliran air dan mencegah erosi tanah.     

                                       ;                        

Gambar 8.15

Pertanian lahan miring dengan model teras bangku

(sumber : https://alamtani.com)

c.     Menerapkan teknik pergiliran tanaman (crop rotation) untuk memperbaiki kandungan unsur hara dalam tanah; Pergiliran tananam adalah teknik menanam secara bergilir antara lebih  dari satu jenis tanaman pada lahan yang sama.  Selain  memaksimalkan pemanfaatan lahan pergiliran tanaman juga bisa memperbaiki kondisi unsur hara  dalam tanah. Contohnya seperti pergilran antara tanaman jagung dengan kacang tanah. Dengan menanam kacang tanah setelah panen jagung maka unsur nitrogen yang dipakai jagung akan diganti kacang tanah melului simbiosisnya dengan bakteri rhyzobium.

d.     Menggunakan pupuk Organik Untuk mengawetkan lahan pertanian; Pupuk organik umumnya dibuat dari bahan-bahan organik seperti kotoran hewan dan sisa tumbuh-tumbuhan melalui proses yang sederhana.  Tidak ada dampak negatif pupuk ini terhadap lingkungan, untuk itu dianjurkan penggunaannya sebagai pengganti pupuk kimia yang punya banyak dampak negatif terhadap lingkungan.

e.     Menerapkan teknik  bio pori untuk meningkatkan kandungan air tanah; Prinsip biopori  sama dengan sumur resapan, tetapi sumur resapan biasanya tunggal sedangkan biopori bisa dirangkaikan antara beberapa sumur kecil kemudian dihubungkan dengan satu sumur besar sebagai penampungnya. Biopori sangat bermanfaat dalam mencegah banjir, meningkatkan air tanah dan menjaga keseimbangan lingkungan.

Biopori juga dapat menjamin ketersediaan air pada musim kemarau dan  mencegah penyebaran penyakit seperti demam berdarah, malaria dan kaki gajah.