Pedosfer

 Pedosfer adalah salah satu unsur sfera yang dapat dipahami sebagai lapisantanah. Ilmu yang mempelajari secara khusus tentang tanah adalah pedologi. Unsur tanah berupa batuan hasil pelapukan yang bercampur dengan sisasisa bahan organik. Pengaruh perubahan pada tanah disebabkan oleh iklim, suhu, air, material batuan, organisme, dan ketinggian suatu daerah. Tanah bagi manusia merupakan sumber daya alam yang penting yang dapat digunakan sebagai lahan untuk berbagai kegiatan pertanian dan perkebunan.

1. Proses Pembentukan Tanah

Proses pembentukan tanah diawali dari pelapukan batuan, baikpelapukan fisik maupun pelapukan kimia. Dari proses pelapukan ini, batuan akan menjadi lunak dan berubah komposisinya. Pada tahap ini batuan yang lapuk belum dikatakan sebagai tanah, tetapi sebagai bahan tanah (regolith) karena masih menunjukkan struktur batuan induk.

Proses pelapukan terus berlangsung hingga akhirnya bahan induk tanah berubah menjadi tanah. Proses pelapukan ini menjadi awal terbentuknya tanah. Sehingga faktor yang mendorong pelapukan juga berperan dalam pembentukan tanah. Faktor apa sajakah itu? Faktor-faktor tersebut dapat dirumuskan sebagai berikut.

a. Iklim

Unsur-unsur iklim yang memengaruhi proses pembentukan tanah terutama unsur suhu dan curah hujan.

1) Suhu/Temperatur

Suhu akan berpengaruh terhadap proses pelapukan bahan induk. Apabila fluktuasi suhu tinggi, maka proses pelapukan akan berlangsung cepat sehingga pembentukan tanah juga cepat.

2) Curah Hujan

Curah hujan akan berpengaruh terhadap kekuatan erosi dan pencucian tanah, sedangkan pencucian tanah yang cepat menyebabkan tanah menjadi asam (pH tanah menjadi rendah). 

b. Organisme (Vegetasi, Jasad Renik/Mikroorganisme)

Organisme sangat berpengaruh terhadap proses pembentukan tanah dalam hal:

1) Membantu proses pelapukan baik pelapukan organik maupunpelapukan kimiawi. Pelapukan organik adalah pelapukan yang dilakukan oleh makhluk hidup (hewan dan tumbuhan), sedangkan pelapukan kimiawi terjadi oleh proses kimia seperti batu kapur yang larut oleh air.

2) Membantu proses pembentukan humus. Tumbuhan akan menghasilkan dan menyisakan daun-daunan dan rantingranting yang menumpuk di permukaan tanah. Daun dan ranting itu akan membusuk dengan bantuan jasad renik/ mikroorganisme yang ada di dalam tanah.

3) Pengaruh jenis vegetasi terhadap sifat-sifat tanah sangat nyata terjadi di daerah beriklim sedang seperti di Eropa dan Amerika. Vegetasi hutan dapat membentuk tanah hutan dengan warna merah, sedangkan vegetasi rumput membentuk tanah berwarna hitam karena banyak kandungan bahan organik yang berasal dari akar-akar dan sisa-sisa rumput.

4) Kandungan unsur-unsur kimia yang terdapat pada tanaman berpengaruh terhadap sifat-sifat tanah. Contoh, jenis tanaman cemara akan memberi unsur-unsur kimia seperti Ca, Mg, dan K yang relatif rendah, akibatnya tanah di bawah pohon cemara, derajat keasamannya lebih tinggi daripada tanah di bawah pohon jati.

c. Bahan Induk

Bahan induk terdiri atas batuan vulkanik, batuan beku, batuan sedimen (endapan), dan batuan metamorf. Batuan induk itu akan hancur menjadi bahan induk, kemudian akan mengalami pelapukan dan menjadi tanah.

Tanah yang terdapat di permukaan Bumi sebagian memperlihatkan sifat (terutama sifat kimia) yang sama dengan bahan induknya. Bahan induk terkadang masih terlihat pada tanah baru, misalnya tanah bertekstur pasir berasal dari bahan induk yang kandungan pasirnya tinggi. Susunan kimia dan mineral bahan induk akan memengaruhi intensitas tingkat pelapukan dan vegetasi di atasnya.

Bahan induk yang banyak mengandung unsur Ca akan membentuk tanah dengan kadar ion Ca yang banyak pula, akibatnya pencucian asam silikat dapat dihindari dan sebagian lagi dapat membentuk tanah yang berwarna kelabu. Sebaliknya bahan induk yang kurang kandungan kapurnya membentuk tanah yang warnanya lebih merah.

d. Topografi/Relief

Keadaan relief suatu daerah akan memengaruhi:

1) Tebal atau Tipisnya Lapisan Tanah

Daerah yang memiliki topografi miring dan berbukit, lapisan tanahnya lebih tipis karena tererosi, sedangkan daerah yang datar lapisan tanahnya tebal karena terjadi sedimentasi.

2) Sistem Drainase/Pengaliran

Daerah yang drainasenya jelek seperti sering tergenang menyebabkan tanahnya menjadi asam.

e. Waktu

Tanah merupakan benda alam yang terus-menerus berubah, akibat pelapukan dan pencucian yang terus-menerus. Oleh karena itu, tanah akan menjadi semakin tua. Mineral yang banyak mengandung unsur hara telah habis mengalami pelapukan, sehingga tinggal mineral yang sukar lapuk seperti kuarsa. Karena proses pembentukan tanah yang terus berjalan, maka induk tanah berubah berturut-turut menjadi tanah muda, tanah dewasa, dan tanah tua.

Lamanya waktu yang diperlukan untuk pembentukan tanah berbeda-beda. Bahan induk vulkanik yang lepas-lepas seperti abu vulkanik memerlukan waktu 100 tahun untuk membentuk tanah muda dan 1.000–10.000 tahun untuk membentuk tanah dewasa.

2. Ciri-Ciri Tanah

Komposisi tanah beraneka ragam, mengakibatkan tanah memiliki sifat fisika, kimia, dan sifat biologi yang beragam.

Mari kita pelajari dahulu bagaimana sifat-sifat tersebut, agar Kalian mampu mengidentifikasikan ciri-ciri tanah.

a. Sifat Fisika Tanah

Sifat Fisika Tanah terdiri atas:

1) Tekstur Tanah

Tekstur tanah ialah tingkat kasar dan halusnya partikel tanah. Misal Kalian menemukan tanah Pasir, mengapa disebut tanah pasir? Karena pada tanah tersebut terdapat kandungan partikel tanah berukuran 0,05–2 milimeter, dan ini dikategorikan pasir. Penamaan tanah pasir ataupun tanah lempung itu berdasarkan sifat tekstur tanah.

2) Struktur Tanah

Struktur tanah merupakan cara pengikatan butir-butir tanah yang satu terhadap yang lain.

3) Konsistensi Tanah

Konsistensi tanah merupakan sifat fisik tanah yang menyatakan besar kecilnya gaya kohesi dan adhesi dalam berbagai kelembapan. Konsistensi tanah dapat kamu ketahui dengan mencoba memecah tanah tersebut, apabila sulit dipecah berarti bahwa tanah mempunyai konsistensi yang kuat.

4) Lengas Tanah

Lengas tanah ialah tingkat kebasahan atau kelembaban tanah, yakni banyak sedikitnya air yang terikat secara absorbtif pada permukaan butir-butir tanah. Penyerapan air oleh perakaran tergantung pada persediaan kelembaban air dalam tanah. Kapasitas simpanan air tanah bergantung pada tekstur, kedalaman, dan struktur tanah.

5) Udara Tanah

Udara tanah : udara yang berada dalam ruang pori- pori tanah (merupakan fase gas dalam system dispersi)

Fungsinya : sebagai sumber O2, CO2, N2

O2 → untuk pernafasan akar, mikroorganisme,dan jasad/hewan dalam tanah

CO2 → untuk dekomposisi dan pelarutan hara

N2 → sebagai suplai N tanah

O2 penting dalam tanah kadarnya ≥ 10%

6) Warna Tanah

Pada dasarnya, warna tanah tidak murni, melainkan campuran (contoh: kelabu, coklat, karat). Warna tanah merupakan gabungan warna-warna dari komponen tanah seperti oksida besi (merah, cokelat karat), humus (hitam, cokelat), kwarsa (putih), dan lempung (kelabu, putih).

b. Sifat Kimia Tanah

Tanah sebagai bagian dari tubuh alam mempunyai komposisi kimia berbeda-beda. Tanah terdiri atas berbagai macam unsur kimia. Penentu sifat kimia tanah antara lain kandungan bahan organik, unsur hara, dan pH tanah. Tanah yang kita lihat adalah suatu campuran dari material-material batuan yang telah lapuk (sebagai bahan anorganik), material organik, bentuk-bentuk kehidupan (jasad hidup tanah), udara, dan air. Bahan organik tanah terdiri atas sisa-sisa tanaman serta hewan dalam tanah, termasuk juga kotoran dan lendir-lendir serangga, cacing, serta binatang besar lainnya.

c. Sifat Biologi Tanah

Tanah sebagai tempat tumbuh tanaman dan tempat hidup organisme di dalamnya menyediakan unsur-unsur yangdibutuhkan oleh tanaman dan organisme lainnya. Di dalam tanah terjadi proses-proses yang menghasilkan sifat biologi tanah. Misalnya, adanya cacing tanah akan meningkatkan unsur nitrogen, fosfor, kalium, serta kalsium dalam tanah sehingga dapat meningkatkan kesuburan tanah. Peranan cacing tanah yang lain berupa lubang yangditinggalkan di tanah akan meningkatkan drainase tanah, hal ini penting dalam perkembangan tanah. Cacing-cacing mengangkut tanah, mencampur, serta menggumpalkan sejumlah bahan organik yang belum terombak seperti daun dan rumput yang digunakan sebagai makanan. Selain itu, secara tegas cacing dengan kotoran dan lendir-lendirnya mampu mengikat partikel-partikel tanah menjadi gumpalan tanah yang stabil terutama pada tanah asli.

3. Profil Tanah

Yang dimaksud dengan profil tanah di sini ialah susunan atau lapisan tanah secara vertikal. Tanah mempunyai persebaran secara horizontal, sehingga sifat-sifat tanah tersebut dapat berbeda-beda pada tiap tempat. Selain itu, sifat-sifat tanah secara vertikal juga bisa berbeda. Hal ini karena tanah mempunyai perlapisan-perlapisan.

Perlapisan tanah secara umum seperti berikut ini.

1) Lapisan Tanah Atas atau Horizon A

Lapisan ini merupakan lapisan tanah teratas. Pada umumnya mengandung bahan organik, karena merupakan tanah yang muda (baru terbentuk), sehingga masih banyak dipengaruhi oleh kondisi di atas permukaan tanah. Lapisan ini ditandai dengan adanya zona perakaran dan kegiatan jasad hidup tanah.

2) Lapisan Tanah Bawah atau Horizon B

Lapisan ini juga mengandung bahan organik, tetapi kurang dibandingkan dengan lapisan tanah atas. Lapisan ini merupakan zona pengendapan partikel tanah yang tercuci dari horizon A.

3) Regolith

Pada lapisan ini terdiri atas tanah yang sudah terbentuk, tetapi masih menunjukkan ciri-ciri struktur batuan induk.

4) Bahan Induk (bedrock)

Lapisan ini merupakan lapisan batuan induk yang masih padu.

4. Jenis- jenis Tanah

Jenis tanahInteraksi antara faktor-faktor pembentuk tanah akan menghasilkantanah dengan sifat-sifat yang berbeda. Berdasarkan pada faktor pembentuk dan sifat tanah inilah, beberapa ahli mengklasifikasikan tanah dengan klasifikasi yang berbeda.

Jenis-jenis tanah itu antara lain:

a) Tanah aluvial = tanah yang terbentuk dari material halus hasilpengendapan aliran sungai. Persebaran tanah aluvial di Indonesia terdapat di pantai Timur Sumatra, pantai Utara Jawa, sepanjang Sungai Barito, sepanjang Sungai Mahakam, sepanjang Sungai Musi dan sepanjang Bengawan Solo.

b) Tanah andosol = tanah yang berasal dari abu gunung api. Persebarannya terdapat di: Sumatra, Jawa, Bali, Lombok, Halmahera dan Minahasa.

c) Tanah regosol = tanah berbutir kasar dan berasal dari material gunung api. Terdapat di Bengkulu, pantai Barat Sumatra, Jawa, Bali dan NTB.

d) Tanah kapur = tanah yang terjadi karena hasil pelapukan batuan kapur dan sifatnya tidak subur. Terdapat di Jawa Tengah, Aceh, danSulawesi Selatan.

e) Tanah litosol = tanah yang terbentuk dari batuan keras yang belum mengalami pelapukan secara sempurna.

f) Tanah argosol (tanah gambut) = tanah yang terbentuk dari sisa-sisa tumbuhan yang telah mengalami pembusukan. Jenis tanah ini berwarna hitam sampai coklat. Terdapat di Kalimantan, Sumatra dan Papua.

g) Tanah grumusol = tanah yang terbentuk dari material halus berlempung. Terdapat di Jawa Tengah, Jawa Timur, Madura, Sulawesi Selatan dan Nusa Tenggara.

h) Tanah latosol = tanah yang banyak mengandung zat besi dan aluminium. Jens tanah ini sering disebut tanah merah yang banyak dijumpai di daerah pegunungan. Tanahnya berwarna merah sampai kuning. Terdapat di Jawa Tengah, Jawa Timur, Bali, Lampung, Kalimantan Tengah, Sumatra Barat.

5. Manfaat Tanah

Pemanfaatan tanah antara lain sebagai berikut:

a) Tempat tumbuh dan berkembangnya perakaran

b) Penyedia kebutuhan primer tanaman (air, udara, dan unsur-unsur hara)

c) Penyedia kebutuhan sekunder tanaman (zat-zat pemacu tumbuh: hormon, vitamin, dan asam asam organik; antibiotik dan toksin anti hama; enzim yang dapat meningkatkan kesediaan hara)

d) Sebagai habitat biota tanah, baik yang berdampak positif karena terlibat langsung atau tak langsung dalam penyediaan kebutuhan primer dan sekunder tanaman tersebut, maupun yang berdampak negatif karena merupakan hama & penyakit tanaman.

6. Lahan Potensial dan Lahan Kritis

Perbedaan lahan potensial dengan lahan kritis. Lahan potensial adalah lahan yang secara fisis kimiawi dan ekonomi cukup menguntungkan, tetapibelum dimanfaatkan secara optimal. Sedangkan lahan kritis adalah lahan yang sudah tidak berfungsi lagi sebagai media pengatur tata air dan unsur pertanian yang baik.

Faktor penyebab terjadinya lahan kritis antara lain meluasnya lahan kritis atau degradasi lahan di permukaan bumi yaitu akibat proses alam dan perilaku manusia dalam memanfaatkan lingkungan.

Faktor penyebab lahan kritis sebagai akibat proses alam yaitu:

1) erosi,

2) tanah longsor,

3) pencucian tanah.

Sedangkan faktor penyebab lahan kritis sebagai akibat perilaku manusia misalnya:

1) perusakan hutan,

2) pertanian sistem ladang berpindah,

3) kegiatan pertambangan terbuka,

4) sistem pertanian di pegunungan yang tidak menggunakan terassering (sengkedan).

Ciri-ciri lahan kritis:

1) penutup vegetasinya kurang dari 25%,

2) tingkat kemiringan lebih dari 15%,

3) terjadi gejala aerasi lembar (sheet erosion),

4) terjadi gejala erosi parit (gully erosion).

Dampak degradasi lahan terhadap kehidupan :

1) akibat proses erosi yang merupakan penyebab lahan tanah menjadi tidak subur, karena lapisan topsoil hilang,

2) produktivitas pertanian menurun sehingga pendapatan petani berkurang,

3) terjadi banjir,

4) menurunnya kemampuan lahan untuk menyerap air tanah, dan

5) terganggunya ekosistem makhluk hidup.

7. Upaya Penanggulangan Kerusakan Tanah

Demi mempertahankan kelangsungan hidup kita, sudah saatnya tindakan penyelamatan lingkungan kita lakukan. Berikut ini contoh tindakan dalam menanggulangi beberapa kerusakan tanah.

a. Mengendalikan Erosi

Usaha untuk mencegah atau mengurangi erosi dilakukan dengan mengendalikan faktor-faktor penyebab erosi. Banyaknya tanah yang tererosi ditentukan oleh faktor curah hujan, erodibilitas tanah, kemiringan dan panjang lereng, tanaman penutup, pengelolaan lahan, serta praktik konservasi. Dengan mengendalikan faktor-faktor penyebab erosi tersebut, maka erosi tanah dapat dicegah atau dikurangi. 

Dari seluruh faktor erosi, curah hujan merupakan faktor yang tidak dapat dikendalikan manusia. Sedang faktor erosi lainnya dapat dipengaruhi atau dikendalikan oleh manusia, seperti mengurangi panjang dan kemiringan lereng, menanami lahan dengan tanaman penutup, dan melakukan pengelolaan lahan. Kegiatan tersebut merupakan bagian dari praktik konservasi.

b. Mengawetkan Tanah

Tanah dapat mengalami penurunan kesuburan sehingga berpengaruh terhadap tumbuhnya tanaman. Erosi tanah menyebabkan tingkat kesuburan tanah menurun. Untuk mempertahankan tingkat kesuburan tanah maka perlu usaha pengawetan atau konservasi.

Cara pengawetan tanah secara garis besar dapat dibedakan menjadi dua, yaitu dengan metode vegetatif dan metode mekanik.

a) Metode vegetatif.

1) Penanaman tanaman secara berjalur tegak lurus terhadap arah aliran (strip cropping).

2) Penanaman tanaman secara berjalur sejajar garis kontur (contour strip cropping). Cara penanaman ini bertujuan untuk mengurangi atau menahan kecepatan aliran air dan menahan partikel-partikel tanah yang terangkut aliran air.

3) Penutupan lahan yang memiliki lereng curam dengan tanaman keras (buffering).

4) Penanaman tanaman secara permanen untuk melindungi tanah dari tiupan angin (wind breaks).

b) Metode mekanik

1) Pengolahan lahan sejajar garis kontur (contour tillage).

Pengolahan lahan dengan cara ini bertujuan untuk membuat pola rongga-rongga tanah sejajar kontur dan membentuk igir-igir kecil yang dapat memperlambat aliran air danMemperbesar infiltrasi air.

2) Penterasan lahan miring (terracering).

Penterasan bertujuan untuk mengurangi panjang lereng dan memperkecil kemiringan lereng sehingga dapat memperlambat aliran air.

3) Pembuatan pematang (guludan) dan saluran air sejajar garis kontur. Pembuatan pematang bertujuan untuk menahan aliran air.

4) Pembuatan cekdam. Pembuatan cekdam bertujuan untuk membendung aliran air yang melewati paritparit sehingga material tanah hasil erosi yang terangkut aliran tertahan dan terendapkan. Adanya cekdam maka parit-parit erosi lama-kelamaan mengalami pendangkalan, erosi tanah dapat dikendalikan, lapisan tanah menebal, dan produktivitas tanah meningkat.