TEKNIK PENENTUAN SIFAT-SIFAT TANAH DI LAPANGAN SECARA PRAKTIS

A. PENDAHULUAN

Kualitas tanah ditentukan oleh sifat-sifat tanah baik itu kimia, fisika, maupun biologi tanah yang saling mempengaruhi satu sama lain. Karakteristik fisik tanah, kimia tanah, dan biologi tanah dapat berbeda antara jenis tanah yang satu dengan jeins tanah yang lain, bahkan pada tanah yang sama namun kedalamannya berlainan, seperti antara topsoil dan subsoil.

Kemampuan tanah didalam mendukung pertumbuhan tanaman duukur dengan kesuburan tanah. kesuburan tanah terdiri dari 1) kesuburan fisik yang meliputi tekstur, struktur, pori-pori tanah, dsb, 2) kesuburan kimia yang meliputi pH, unsur hara, kaitan dapat tukar (KTK), dsb, dan 3) biologi tanah yang terdiri dari berbagai mahluk hidup dalam tanah yang berpengaruh terhadap sifat-sifat tanah dan pertumbuhan tanaman.

Penentuan sifat-sifat tanah dapat dilakkukan dengan:

1. Analisis di laboratorium yang akan mendapatkan data kuantitas dan akurat dan,

2. Penelitian cara cepat dilapangan yang akan mengahasilkan data kualitatif.

B. TUJUAN

1. Untuk menentukan sifat fisika tanah seperti melalui berdasarkan warna dan tekstur tanah untuk mengetahui horizon tanah

2. Penentuan sifat kimia tanah di lapangan secara praktis

C. DASAR TOERI

Tanah adalah akumulasi tumbuhan alam yang bebas dan menduduki sebagian besar lapisan atas permukaan bumi karena ada di mana-mana. beberapa lapisan tanah diantaranya lapisan tanah atas (topsoil), lapisan tanah bawah (subsoil), lapisan batuan induk, dan lapisan batuan induk terlapuk (regalith).

Dalam bidang pertanian, tanah didefinisikan sebagai media tumbuhnya tanaman. Tanah berasal dari pelapukan batuan bercampur dengan sisa-sisa bahan organik dan organisme yang hidup di atasnya atau di dalamnya, juga terdapat pula udara dan air.

Tanah erat hubungannya dengan pertumbuhan tanaman karena suatu tanaman memerlukan tempat untuk proses hidupnya atau disebut juga media tumbuh tanaman dan penyedia unsur hara bagi tanaman. Pasokan nutrisi yang cukup juga harus dipertahankan agar suatu tanaman bisa menghasilkan produksi yang di maksimal. nutrisi yang di inginkan dikendalikan oleh interaksi antara karakter fisika, kimia, dan biologi tanah. Tanah merupakan komponen hidup dari lingkungan yang penting, yang dapat dimanipulasi untuk mempengaruhi penampilan tanaman, bila tanah salah digunakannya, tanaman menjadi kurang pruduktif, apabila ditangani secara berhati-hati dengan memperhatikan fisik dan biologinya, akan terus-menerus menghasilkan tanaman dalam beberapa generasi yang tidak terhitung.

Struktur tanah yang baik sangatlah penting untuk pertanian. Tanah yang sanga berbutir-butir, baik aerasinya dan memiliki daya pegang air tinggi, karena kenaikan ruang pori-pori tanah, pori-pori tanah ditempati air dan udara dengan perbandingan yang berbeda-beda. Tanah liat memiliki total jumlah ruang pori-pori lebih dari tanah pasir, tetapi karena ukuran kecil dari pori-pori kecil dari tanah liat penuh air, kekurangan udara yang sangat penting untuk pertumbuhan akar akan menjadi pembatas. Ruang pori besar terisi dan terkuras oleh gaya berat, sedang pori kecil menyerap dan mempertahankan air dengan daya kapiler.

Sifat remah dari tanah pertanian yang baik tergantung tekstur tanah dan persentasi humus (bahan organik terurai stabil). Tanah liat yang rendah bahan organiknya memiliki struktur kurang baik. Untuk tujuan mempertahankan struktur majemuk yang baik dalam tanah-tanah pasir haruslah dikelola secara baik. Bila dikerjakan sewaktu terlalu basah, strukturnya jadi rusak. Bila bongkah-bongkah terbuka, menjadi kering, keras dan sukar dikerjakan kembali ke dalam tanah. Pada tanah-tanah berat perlu untuk menambah bahan organik untuk mempertahankan struktur baik. Dalam tanah pasir, dimana struktur tidak perlu kritikal, perlu untuk menambah bahan organik untuk menambah daya pegang air dan hara.

Bahan organik tanah merupakan komponen penting penentu kesuburan tanah, terutama di daerah tropika seperti di Indonesia dengan suhu udara dan curah hujan yang tinggi. Kandungan bahan organik yang rendah menyebabkan partikel tanah mudah pecah oleh curah hujan dan terbawa oleh aliran permukaan sebagai erosi, yang pada kondisi ekstrim mengakibatkan terjadinya desertitifikasi.

Rendahnya kandungan bahan organik tanah disebabkan oleh ketidakseimbangan antara peran bahan dan hilangnya bahan organik dari tanah utamanya melalui proses oksidasi biologis dalam tanah. Erosi tanah lapisan atas yang kaya akan bahan organik juga berperan dalam berkurangnya kandungan bahan organik tanah tersebut. Bahan organik tanah merupakan cadangan (pool) bahan organik yang dinamis, sehingga perubahan bersih (net change) dalam cadangan tersebut lebih informatif dari pada jumlah mutlaknya (Ellert, 2004).

Dalam hubungan dengan hara tanaman, sifat-sifat yang paling menyolok dari partikel-partikel koloid, liat dan humus, adalah kesanggupannya untuk melakukan pertukaran kation. Kesanggupan tanah untuk mempertahankan dan mempertukarkan kation-kation seperti H⁺, CA^++, Mg⁺⁺ dan K⁺ disebut daya tukar kation.

Banyaknya kation (dalam miliekivalen) yang dapat diserap oleh tanaman persatuan berat tanah (biasanya per 100 g) dinamakan kapisat tukar kation (KTK). Kation-kation yang telah diserap oleh koloid-koloid tersebut sukar tercuci oleh air gravitasi, tetapi dapat diganti oleh kation lain yang terdapat dalam laruta tanah. Hal tersebut dinamakan pertukaran kation.

Kapasitas tukar kation merupakan sifat kimia yang sangat arat hubungannya dengan kesuburan tanah. Tanah dengan KTK tinggi mampu menyerap dan menyediakan unsur hara lebih baik dari pada tanah dengan KTK rendah. Karena unsur-unusr hara terdapat dalam kompleks serapan koloid maka unsur-unsur hara tersebut mudah hilang tercuci oleh air.

Tanah-tanah dengan kandungan bahan organik atau dengan kadar liat tinggi mempunyai KTK lebih tinggi dari pada tanah-tanah dengan kandungan bahan organik rendah atau tanah-tanah berpasir. Jenis-jenis mineral liat juga menentukan besarnya KTK tanah, misalnya tanah dengan mineral liat montmorilinit mempunyai KTK yang lebih besar dari pada tanah dengan mineral liat kaolonit. Tanah-tanah yang tua seperti tanah Oxisol mempunyai KTK rendah koloidnya banyak terdiri dari seskuioksida. Besarnya KTK digunakan sebagai penciri untuk klasifikasi tanah misalnya Oksisol mempunyai KTK < 16 me/100 g liat.

pH menggambarkan jumlah relatif ion H+ terhadap ion OH- di dalam larutan tanah dengan nilai skala 0-14. Larutan tanah disebut bereaksi asam jika nilai pH berada pada kisaran 0-6, artinya larutan tanah mengandung ion H+ lebih besar daripada ion OH- sebaliknya jika jumlah ion H+ dalam larutan tanah lebih kecil daripada ion OH larutan tanah disebut bereaksi basa (alkali) atau miliki pH 8-14.

Tanah bersifat asam karena tanah tersebut kurang kation kalsium, magnesium, kalium dan natrium. Unsur-unsur tersebut terbawa oleh aliran air kelapisan tanah yang lebih bawah atau hilang diserap oleh tanaman. Di Indonesia pH tanah umumnya berkisar 3-9 tetapi untuk daerah rawa seperti tanah gambut ditemukan pH dibawah 3 karena banyak mengandung asam sulfat sedangkan didaerah kering atau daerah dekat pantai pH tanah dapat mencapai di atas 9 karena banyak mengandung garam natrium.

pH tanah atau tepatnya pH larutan tanah sangat penting karena larutan tanah mengandung unsur hara seperti Nitrogen (N), Potassium/kalium (K), dan Pospor (P) dimana tanaman membutuhkan dalam jumlah tertentu untuk tumbuh, berkembang, dan bertahan terhadap penyakit.

Jika pH larutan tanah meningkat hingga di atas 5,5; Nitrogen (dalam bentuk nitrat) menjadi tersedia bagi tanaman. Di sisi lain Pospor akan tersedia bagi tanaman pada Ph antara 6,0 hingga 7,0 Jika larutan tanah terlalu masam, tanaman tidak dapat memanfaatkan N, P, K dan zat hara lain yang mereka butuhkan. Pada tanah masam, tanaman mempunyai kemungkinan yang besar untuk teracuni logam berat yang pada akhirnya dapat mati karena keracunan tersebut.

Komponen kimia tanah berperan terbesar dalam menentukan sifat dan ciri tanah umumnya dan kesuburan tanah pada khususnya. Bahan aktif dari tanah yang berperan dalam menyerap dan mempertukarkan ion adalah bahan yang berada dalam bentuk koloidal.

D. ALAT DAN BAHAN

• Tanah lapang UIN
• Tanah Lembang
• pH meter atau pH universal
• Sekop dan cangkul
• Munsel colour chart
• Meteran dan caliper

E. CARA KERJA

1. Penentuan Sifat Fisika Tanah

a) Penentuan Horizon Tanah

• Bersihkan permukaan tanah dari tanaman dan benda-benda lain menggunakan cangkul
• Gali tanah dengan ukuran 60 x 60 x 60 cm
• Amati penampang tegak tanah berdasarkan warna dan tekstur tanah untuk mengetahui horizon tanah
• Gunakan pita meter untuk mengukur lebar/tinggi horizon tanah atas (top soil)
• Hasil : ultisol dan andosol

b) Penentuan warna tanah top soil dan sub soil

• Ambil gumpalan tanah kecil (sebesar kelereng) dari bagian top soil dan sub soil
• Gumpalan tanah harus lembab dan terlindung dari sinar matahari langsung
• Penentuan warna tanah dilakukan dengan cara membandingkan gumpalan tanah dengan warna baku pada Munsell Soil Colour Chart.
• Hasil : topsoil dan sub soil

2. Penentuan Sifat Kimia Tanah

a) Kapasitas Tukar Kation (KTK)

• Campur 5gr tanah dan 100 ml aquadest
• Kemudian masukkan kedalam tabung reaksi
• Kocok dan biarkan
• Hasil:

· Tanah mengendap (terflokulasi) : KTK tinggi

· Tanah tidak mengendap (terdeptasi) : KTK rendah

b) Bahan Organik

• Basahi 5gr tanah dengan 10 ml H₂ O₂ 3%
• Diamkan beberapa saat
• Amati
• Hasil :

· banyak buih : kandungan bahan organik tinggi

· buih sedikit/tidak berbuih : kandungan bahan organik sedikit

c) pH

• masukkan 5gr tanah kering angin dalam tabung reaksi
• tambahkan 15ml aquades
• kocok selama 10 menit kemudian diamkan
• celupkan lakmus pada cairan bening diatas lumpur tanah
• sesuaikan warna lakmus dengan chart warna di kotak lakmus
• Hasil : nilai pH

F. HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil Pengamatan

1. Penentuan Sifat Fisika Tanah

a. Penentuan warna tanah top soil dan sub soil

Tanah Lembang	Tanah lap UIN
Top soil	Sub soil

b. Penentuan Horizon Tanah

Tanah Lembang	Tanah lap UIN
andosol	ultisol

2. Penentuan Sifat Kimia Tanah

a. Kapasitas Tukar Kation (KTK)

Tanah Lembang	Tanah lap UIN
terflokulasi	terdeptasi

b. Bahan Organik

Tanah Lembang	Tanah Lap UIN
Sedikit buih	Banyak buih

c. pH

Tanah Lembang	Tanah lap UIN
5	5

Pembahasan

1. Penentuan Sifat Fisika Tanah

a. Penentuan warna tanah top soil dan sub soil

Tanah topsoil adalah lapisan tanah bagian atas. Tanah ini mempunyai peranan yang sangat penting karena di lapisan itu terkonsentrasi kegiatan-kegiatan mikroorganisme yang secara alami mendekomposisi serasah pada permukaan tanah yang pada akhirnya akan meningkatkan kesuburan tanah. Horizon ini juga eluviasi karena daerah pencucian partikel-partikel tanah oleh air hujan terutama partikel liat yang butirannya sangat halus dan partikel debu.Sedangkan tanah subsoil merupakan lapisan zone iluviasi yaitu tempat pengendapan partikel tanah yang mengalami pencucian yang terlarut dalam air dari lapisan subsoil. lapisan subsoil ditandai dengan warna yang lebih terang dari topsoil. hal ini disebabkan karena horizon ini bahan-bahan organiknya sangat kurang. Jadi tingkat kesuburannya kurang.

tanah lembang merupakan topsoil sedangkan tanah uin subsoil yang jelas lebih baik topsoil

b. Penentuan horizon tanah

horizon tanah bisa kita lihat dengan membuat profil tanah dengan cara menggali tanah yang ukurannya satu meter persegi sampai kedalaman tertentu sesuai dengan ketebalan tanah. penentuan ini dilakukan untuk mengetahui tingkat kesuburan, porositas, kelembaban, serta kandungan unsur hara dalam tanah dengan cara melihat struktur yang terdapat di dalamnya.

Tanah UIN termasuk ultisol karena kurang subur dibandingkan tanah lembang yang merupakan andosol.

2. Penentuan Sifat Kimia Tanah

a. Kapasitas Tukar Kation (KTK)

Kapasitas tukar kation (KTK) merupakan sifat kimia yang sangat erat hubungannya dengan kesuburan tanah. Tanah dengan KTK tinggi mampu menyerap dan menyediakan unsur hara lebih baik dari pada tanah dengan KTK rendah. Karena unsur-unsur hara terdapat dalam komplek serapan koloid maka unsur-unsur hara tersebut tidak mudah hilang tercuci oleh air.

Tanah lembang dengan KTK tinggi mampu menyerap dan menyediakan unsur hara lebih baik dari pada tanah lapang UIN dengan KTK rendah. Karena unsur hara terdapat pada kompleks jerapan koloid maka unsur-unsur hara tersebut tidak mudah tercuci. Tanah-tanah dengan kandungan bahan unsur tinggi atau dengan kadar liat tinggi mempunyai KTK lebih tinggi dari pada tanah dengan bahan unsur rendah atau tanah berpasir. Jenis mineral liat montmorillonit mempunyai KTK yang lebih besar daripada tanah dengan mineral liat kaolinit.

Tanah-tanah dengan kandungan bahan organik atau dengan kadar liat tinggi mempunyai KTK lebih tinggi dari pada tanah-tanah dengan kandungan bahan organik rendah atau tanah-tanah berpasir. Jenis-jenis mineral liat juga menentukan besarnya KTK tanah, misalnya tanah dengan mineral liat montmorilinit mempunyai KTK yang lebih besar dari pada tanah dengan mineral liat kaolonit. Tanah-tanah yang tua seperti tanah Oxisol mempunyai KTK rendah koloidnya banyak terdiri dari seskuioksida. Besarnya KTK digunakan sebagai penciri untuk klasifikasi tanah misalnya Oksisol mempunyai KTK < 16 me/100 g liat.

Tanah Lembang berkadar liat yang sangat tinggi sehingga mampu menerap unsur hara lebih baik, sedangkan tanah lapang UIN berkadar pasir yang sehingga untuk penyerapan dan penyediaan unsur hara kurang. Bisa kita lihat dari perbedaan liat dan berpasir menunjukan penyerapan yang berbeda dan penyediaan yang berbeda.

b. Bahan Organik

Bahan organik umumnya ditemukan di permukaan tanah. Jumlahnya tidak besar, hanya 3-5 persen. Bahan organic dalam tanah terdiri bahan organic kasar dan bahan halus atau humus. Humus terdiri dari bahan organic halus berasal dari hancuran bahan organic kasar serta senyawa-senyawa baru yang dibentuk dari hancuran bahan organic tersebut melalui kegiatan mikroorganisme di dalam tanah. Humus merupakan senyawa yang resiten (tidak mudah hancur) berwarna hitam atau coklat dan mempunyai daya menahan air dan unsur hara yang tinggi.

Sifat remah dari tanah pertanian yang baik tergantung tekstur tanah dan persentasi humus (bahan organik terurai yang stabil). Tanah liat yang rendah bahan organiknya memiliki struktur jelek. Untuk tujusn mempertahankan struktur majemuk yang bagus dalm tanah-tanah pasir haruslah dikelola secara baik. Bila dikerjakan sewaktu terlalu basah, strukturnya jadi rusak.

Bila bongkah-bongkah terbuka, menjadi kering, keras dan sukar dikerjakan kembali ke dalam tanah. Pada tanah-tanah berat perlu untuk menambah bahan organic untuk mempertahankan struktur bagus. Dalam tanah pasir, dimana struktur tidak perlu kritikal, perlu untuk menambah bahan organic untuk menambah daya pegang air dan hara.

Pada hasil penelitian dengan menggunakan 10 ml H₂O₂ 3% untuk menunjukan perbadaan bahan organik dengan hasil berbuih. Tanah lapang UIN berbuih banyak yang artinya bahan organik tinggi sedangkan pada tanah lembang berbuih sedikit artinya kandungan bahan organik rendah.

Tanah lapang UIN memiliki warna dan tekstur coklat muda berpasir sedangkan pada tanah Lembang memiliki warna dan tekstur coklat tua liat. Seharusnya yang memiliki kandungan bahan organik tinggi tanah lembang tetapi setelah melakukan penelitian tanah lapang UIN lah yang memiliki kandungan bahan organik tinggi disebabkan karena tanah lapang UIN tidak pernah dijadikan sebagai tempat pembudidayaan tanaman sehingga BO yang terdapat masih tinggi, selain itu tanah lapang UIN dimungkinkan terdapat tumbuhan yang mati sehingga membusuk dan menjadi BO walaupun memiliki tekstur dan tanah yang tidak sesuai, tetapi kandungan BO yang terdapat masih banyak dan belum tercampur dengan bahan kimia (anorganik).

c. pH

pH tanah atau tepatnya pH larutan tanah sangat penting karena larutan tanah mengandung unsur hara seperti Nitrogen (N), Potassium/kalium (K), dan Pospor (P) dimana tanaman

membutuhkan dalam jumlah tertentu untuk tumbuh, berkembang, dan bertahan terhadap penyakit.

Jika pH larutan tanah meningkat hingga di atas 5,5; Nitrogen (dalam bentuk nitrat) menjadi tersedia bagi tanaman. Di sisi lain Pospor akan tersedia bagi tanaman pada Ph antara 6,0 hingga 7,0 Jika larutan tanah terlalu masam, tanaman tidak dapat memanfaatkan N, P, K dan zat hara lain yang mereka butuhkan. Pada tanah masam, tanaman mempunyai kemungkinan yang besar untuk teracuni logam berat yang pada akhirnya dapat mati karena keracunan tersebut.

Komponen kimia tanah berperan terbesar dalam menentukan sifat dan ciri tanah umumnya dan kesuburan tanah pada khususnya. Bahan aktif dari tanah yang berperan dalam menyerap dan mempertukarkan ion adalah bahan yang berada dalam bentuk koloidal.

Pada penelitian pH tanah antara tanah lapang UIN dan tanah Lembang, menghasilkan tingkat asam yang berbeda tipis tanah lapang uin dengan tingkat asam 5 dan tanah lembang 6, larutan tanah mengandung ion H+. Tanah bersifat asam karena tanah tersebut kurang kation kalsium, magnesium, kalium dan natrium. Unsur-unsur tersebut terbawa oleh aliran air kelapisan tanah yang lebih bawah atau hilang diserap oleh tanaman.

Perbedaan tanah lapang UIN dan tanah Lembang hapir sedikit karena selalu di serap atau dimakan oleh tanaman, Di Indonesia pH tanah umumnya berkisar 3-9 tetapi untuk daerah rawa seperti tanah gambut ditemukan pH dibawah 3 karena banyak mengandung asam sulfat sedangkan didaerah kering atau daerah dekat pantai pH tanah dapat mencapai di atas 9 karena banyak mengandung garam natrium.

G. KESIMPULAN

Dari praktek penentuan sifat-sifat tanah di lapangan dapat di simpulkan bahwa :

· tanah lembang berwarna hitam ini terjadi karena indikator tanah masih berada dalam kedaan baik. sedangkan tanah uin kurang baik karena sudah tercampur limbah

· pada tanah uin mempunyai KTK tinggi daripada tanah lembang

Tanah lembang dengan KTK tinggi mampu menyerap dan menyediakan unsur hara lebih baik dari pada tanah lapang UIN dengan KTK rendah. Karena unsur hara terdapat pada kompleks serapan koloid maka unsur-unsur hara tersebut tidak mudah tercuci. Tanah-tanah dengan kandungan bahan unsur tinggi atau dengan kadar liat tinggi mempunyai KTK lebih tinggi dari pada tanah dengan bahan unsur rendah atau tanah berpasir. Jenis mineral liat montmorillonit mempunyai KTK yang lebih besar daripada tanah dengan mineral liat kaolinit.

· Tanah lapang UIN memiliki warna dan tekstur coklat muda berpasir sedangkan pada tanah Lembang memiliki warna dan tekstur coklat tua liat. Seharusnya yang memiliki kandungan bahan organic tinggi tanah lembang tetapi setelah melakukan penelitian tanah lapang UINlah yang memiliki kandungan bahan organic tinggi disebabkan karena tanah lapang UIN tidak pernah dijadikan sebagai tempat pembudidayaan tanaman sehingga BO yang terdapat masih tinggi, selain itu tanah lapang UIN dimungkinkan terdapat tumbuhan yang mati sehingga membusuk dan menjadi BO walaupun memiliki tekstur dan tanah yang tidak sesuai, tetapi kandungan BO yang terdapat masih banyak dan belum tercampur dengan bahan kimia (anorganik).

· Pada penelitian pH tanah antara tanah lapang UIN dan tanah Lembang, menghasilkan tingkat asam yang sama, tanah lapang uin dengan tingkat asam 5 dan tanah lembang 5 mungkin karena curah hujan yang tinggi di daerah Bandung mengakibatkan pH ny sama. Larutan tanah mengandung ion H+. Tanah bersifat asam karena tanah tersebut kurang kation kalsium, magnesium, kalium dan natrium. Unsur-unsur tersebut terbawa oleh aliran air kelapisan tanah yang lebih bawah atau hilang diserap oleh tanaman.

DAFTAR PUSTAKA

- Hardjowigeno sarwono. 2010. Ilmu tanah. Akdemika presindo Jakarta

- Hanafiah A kemas. 2004. Dasar-dasar ilmu tanah. Rajawali pers, Jakarta