Profil Tanah dan Kimia Tanah

Profil Tanah dan Kimia Tanah

Irisan melintang dari tanah disebut sebagai profil tanah. Penampang lintang tanah bisa kita lihat dari gambar dibawah.

Horizon A ialah bagian permukaan tanah yang paling dipengaruhi oleh aktivitas-aktivitas makhluk hidup serta iklim.

Horizon B adalah horizon akumulasi dari beberapa material hasil pencucian dari horizon A. Akumulasi tersebut disebut juga sebagai illuviation. Bahan induk (Horizon C), adalah lapisan terakhir.

Faktor iklim adalah faktor yang paling menentukan didalam perkembangan profil tanah, oleh sebab itu karakteristik umum suatu tanah sangat tergantung pada perubahan kondisi iklimnya. Profil tanah adalah bagian penting bagi pertumbuhan tanaman. Kedalaman, tekstur, struktur tanah dan sifat kimia adalah syarat mutlak bagi media tumbuh tanaman.

Tekstur dan Struktur Tanah

Tanah terdiri dari partikel-partikel dengan beberapa ukuran. Partikel mineral dibagi atas tiga kelompok, anata lain yaitu:

1)    Lempung

2)    Liat

3)    Pasir

Struktur Tanah

Partikel-partikel tanah bisa dipisahkan lagi menjadi agregat-agregat tanah, group, ataupun kelompok. Terdapat 4 tipe agregat tanah, antara lain yaitu:

1)    Granular

2)    Balok

3)    Prismatik

4)    Lempeng

Gambar di atas memperlihatkan 4 tipe agregat tanah yakni granular (no 1), balok (no.2) prismatik (no.3), dan lempeng (no.4).

Kimia Tanah

Reaksi Tanah

Raksi tanah dikelompokan menjadi reaksi netral, alkalin, dan masam. Reaksi tanah mempengaruhi ketersediaan hara serta adanya unsur-unsur yang beracun. Reaksi tanah yang banyak mengandung ion H+ dari pada OH sifatnya lebih masam, kebalikannya bisa terjadi yakni jumlah ion OH lebih banyak dan disebut reaksi alkalin. Apabila konsentrasi ion H dan ion OH sama maka reaksi tanahnya bersifat netral. Suatu tanah dikatak masam apabila pH kurang dari 7, netral apabila pH sama dengan 7, dan alkalin (basa) apabila pH lebih dari 7.

Di dalam budidaya tanaman pengetahuan tentang adanya unsur yang beracun lebih penting dibandingkan dengan ketersediaan hara, karena pada umumnya tanaman lebih beradaptasi dengan kondisi keterbatasan hara dibandingkan efek beracun dari hara tersebut.

Tanah masam ditandai oleh tingginya konsentrasi ion H+. Keberadaan ion hidrogen di dalam larutan tanah akan sangat mempengaruhi serapan hara serta pengaruh tidak langsungnya terhadap ketersediaan hara. Beberapa unsur hara berkurang jika pH dinaikkan misalnya besi, mangan serta seng, sementara molibdenun berkurang ketersediaannya apabila pH diturunkan.

Kapasitas Tukar Kation Tanah

Kapasitas tukar kation mencerminkan berapa banyak kation yang bisa dipertukarkan pada kompleks absorbsi tanah. Jumlah bahan organik, tipe tanah, serta jumlah mineral liat, akan menentukan kapasitas tukar kation pada kompleks absorpsi.

Pertukaran kation dalam tanah adalah bagian penting dalam proses masuknya hara ke dalam tubuh tanaman itu sendiri. Kemampuan nilai tukar kation yang tinggi dapat mencerminkan nilai kesuburan tanah. Perbandingan antara basa-basa dengan kapasitas tukar kation yang dinyatakan dalam persen (%) disebut sebagai kejenuhan basa. Secara skematik perbandingan antara basa-basa dangan kapasitas tukar kation seperti terlihat dibawah ini:

Semakin tinggi kejenuhan basa maka semakin tinggi kapasitas tukar kation serta semakin rendah jumlah ion H+ yang ada didalam kompleks tanah. Kapasitas tukar kation adalah indikator penting dari pengujian kesuburan serta potensial produktivitas tanah.

Kapasitas tukar kation ini mencerminkan berapa banyaknya kation yang bisa dipertukarkan pada kompleks absorbsi tanah. Partikel liat serta bahan organik tanah adalah permukaan mineral liat tanah yang mengikat ion.

Jumlah bahan organik, tipe tanah, serta jumlah mineral liat dapat menentukan kapasitas tukar kation pada kompleks absorpsi serta akan mempengaruhi pergerakan hara dari tanah ke akar tanaman. Semakin tinggi kapasitas tukar kation maka akan semakin tinggi kemampuan kompleks absorpsi tanah untuk mengikat kation-kation. Kemampuan nilai tukar kation yang tinggi ini mencerminkan nilai kesuburan tanah itu sendiri.

Kation-kation yang memegang peranan penting ialah kalsium, kalium, natrium, magnesium, amonium dan hidrogen. Empat kation ini (Ca, Mg, K, dan Na) adalah nutrien penting untuk pertumbuhan serta perkembangan tanaman.

Faktor yang mempengaruhi kapasitas tukar kation ialah tekstur tanah. Semakin halus tekstur tanah maka semakin tinggi KTK nya. Pasir dan lempung berpasir sedikit mengandung liat koloid dan juga miskin bahan organik dan humus, sebaliknya tanah yang bertekstur halus mengandung lebih banyak liat dan humus. Dengan begitu tanah halus ini memiliki KTK lebih tinggi dibandingkan dengan tanah pasir.

Nilai tukar kation tanah ada didalam fraksi liat dan fraksi bahan organisme. Liat adalah misel yang bermuatan negatif serta pengikatan kation tidak mantap seperti kation H+, Ca++, Mg++, K+, dan Na+. Derajat kejenuhan koloidal misel tanah adalah ukuran penting bagi kesuburan tanah. Pertukaran kation ialah reaksi yang terkadi pada bidang jerap tanah dengan ilustrasi gambar 37 berikut.

Sebagai ilustrasi saja kita ambil contoh tanah mineral dengan Ca terjerap. Tanah dalam keadaan optimum air dan suhunya. Di dalam tanah ada asam karbonat dan organik yang asalnya dari perombakan makhluk hidup. Melalui reaksi hidrolisa senyawa asam tadi diuraikan menjadi H+ dan sisa asam-. Sementara ion hidrogen yang terbentuk bekerja untuk menggantikan ion kalsium yang ada pada kompleks jerapan tanah.

Pertukaran ini terjadi dikarnakan oleh aksi massa dan karena ion hidrogen diikat lebih kuat oleh kempleks jerapan tanah dibandingkan dengan kalsium. Reaksi ini bisa dilukiskan melalui reaksi sederhana seperti dibawah ini:

Reaksi tersebut berlangsung secara Ekivalen. Apabila ion H dalam larutan tanah menurun sementara ion Ca mengalami peningkatan (sebagai akibat dari pengapuran) reaksi akan beralih kekiri. Dan sebaliknya apabila ion hidrogen bertambah, sementara ion kalsium berkurang, maka reaksi akan ke kanan.

Tanah sangat dinamik, sehingga reaksi kesetimbangan akan selalu terjadi didalam tanah sesuai dengan perubahan keadaan. Pada daerah yang memiliki curah hujan tinggi, ion hidrogen banyak memasuki kompleks jerapan tanah, sementara ion kalsium keluar dari kompleks tersebut, masuk ke dalam larutan tanah.

Reaksi pertukaran kation di atas menggambarkan pertukaran kation yang terjadi di dalam tanah daerah humid. Curah hujan yang tinggi akan menyebabkan tercucinya ion yang diperlukan tanam. Pengapuran dan pemupukan akan membuat kesetimbangan reaksi akan berbalik arah, yang menyebabkan lebih sedikit ion hidrogen yang ada pada jerapan tanah dan terjadi kenaikan pH. Kalium yang berasal dari pupuk yang kemudian terjerap adalah unsur hara yang tersedia bagi tanaman. Oleh karena itu pertukaran kation ini sangat berguna bagi penyediaan unsur hara bagi tanaman.

Gambar Ilustrasi skematik dari pertukaran kation antara permukaan negative dari partikel liat dan larutan tanah.