BAB I

PENDAHULUAN1.1Latar Belakang

Tanah merupakan bagian kerak bumi yang tersusun atas mineral dan bahan organik. Tanah sangat berperan dalam kehidupan mahluk hiudp di bumi karena tanah membantu pertumbuhan tumbuhan dengan menyediakan unsur hara, air dan unsur-unsur yang diperlukan tumbuhan untuk tumbuh sekaligus penopang dan tempat tumbuh akar. Tanah juga menjadi habitat bagi mahluk mikoorganisme. Terdapat berbagai macam-macam tanah salah satunya yaitu tanah hutan, tanah hutan merupakan jenis tanah yang terbentuk dan berkembang di bawah pengaruh lingkungan hutan. ilmu yang memperlajari tentang tanah disebut dengan ilmu tanah yang dibagi menjadi dua cabang yaitu edafologi dan pedologi. Ilmu tanah merupakan ilmu pengetahuan yang memperlajari tentang tanah sebagi sumber daya alam, ilmu ini menjelaskan tentang berbagai aspek mengenai tanah, misalnya pembentukan tanah, pemataan tanah, klasifikasi tanah, berbagai karakteristik fisik, biologis, kimiawi, kesuburanya sekaligus juga pemanfaatanya. Dalam ilmu tanah hutan terdapat empat materi yang dipelajari yaitu morfologi tanah, sifat fisik tanah, sifat kimia tanah dan sifat biologi tanah. Morfologi tanah merupakan sifat tanah yang dapat diamati secara langsung di lapang yang memperlihatkan profil tanah ke arah dalam tanah, morfologi tanah sangat penting untuk diamati karena akar berjangkar pada tempat tersebut dan dalam pengamatan profil tanah perlu mempahatikan sifat-sifat tanah karena morfologi tanah sangat menentukan pertumbuhan tanaman. Sifat fisik tanah merupakan sifat mekanik kompleks yang terdiri dari tiga fase yaitu fase padat (50%), fase cair (25%) dan fase gas (25%) , sifat fisik tanah perlu untuk diperlajari karena mempengaruhi pertumbuhan dan produksi tanaman, penetrasi akar, retensi akar, drainase, aerasi, unsur hara tanah. Sifat kimia tanah meliputi berbagai reaksi kimia yang terjadi di dalam tanah seperti reaksi tanah, redoks tanah, kapasitas tukar kation (KTK), sifat kimia tanah perlu dipelajari karena berhubungan erat dengan tingkat kesuburan tanah dan kandungan bahan organik tanah. Materi terakhir yaitu mengenai sifat biologi tanah yang memiliki hubungan erat dengan sifat fisika tanah dan sifat kimia tanah. Sifat biologi mempelajari tentang kegiatan organisme dalam tanah dimana organisme tanah merupakan sumber penyedia bahan organik bagi tanaman. Semakin tinggi organisme dalam tanah maka semakin tinggi pula bahan organik yang terdapat di dalam tanah dimana bahan organik dibutuhkan tanaman untuk tumbuh berkembang. Jadi, empat materi yang dipelajari di dalam ilmu tanah hutan memiliki hubungan erat dimana tanah merupakan sebuah media penting untuk pertumbuhan dan perkembangan suatu tanaman yang dipengaruhi oleh proses fisika maupun biologis yang ada di dalam tanah, oleh karena itu dilakukanlah praktikum dan pembelajaran tentang ilmu tanah hutan sebagai dasar ilmu yang nantinya dapat diterapkan ke dalam bidang-bidang kehutanan terutama dalam budidaya dan melestarikan pohon dalam hutan. 1.2 TujuanBerdasarkan latar belakang di atas maka dapat diambil tujuan sebagai berikut.

1. Untuk mengtahui proses-proses yang terjadi pada pembentukan dan pekermbangan tanah dilapangan.2. Untuk mengetahui kondisi kadar lengas tanah beserta metode pengukuran dan perhitunganya.3. Untuk mengetahui metode pengukuran struktur tanah dilapangan maupun dilaboratorium.4. Untuk mengetahui metode pengukuran dan perhitungan konsistensi tanah di lapang maupun dilaboratorium

5. Untuk mengetahui metode pengukuran dan perhitungan kapilaritas tanah di laboratorium.6. Untuk mengetahui metode pengukuran dan pengukuran divusivitas tanah di laboratorium.7. Untuk mengetahui metode pengukuran dan perhitungan permeabilitas tanah jenuh di laboratorium.8. Untuk mengetehui pengukuran dan perhitungan BJ tanah di laboratorium.9. Untuk mengatahui pengukuran dan perhitungan BV tanah di laboratorium.10. Untuk mengetahui pengukuran pH actual dan pH potensial tanah.11. Untuk mengetahui pengukuran kapasitas tukar kation secara kualitatif dan kuantitatif di laboratorium.12. Untuk mengetahui beberapa sifat kimia tanah dan cara pengamatanya di laboratorium.13. Untuk mengetahui kandungan bahan organik di dalam tanah.14. Untuk mengetahui sifat-sifat biologi tanah dan cara penetapanya dilapangan atau laboratorium melalui penetapan karbon, bahan organik dan nilai kematangan fisik tanah.15. Untuk Menetapkan kadar N- total tanah, menghitungan ratio c/n tanah.BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Morfologi Tanah

Profil tanah merupakan penampang vertikal dari tanah yang menunjukkan susunan horison tanah. Ada 6 horison utama yang menyusun profil tanah berturut-turut dari atas ke bawah, yaitu horison O, A, E, B, C, dan R, sedangkan horison yang menyusun solum tanah adalah hanya horison A, E, dan B. Horison tanah adalah lapisan-lapisan tanah yang kurang lebih seragam di dalam profil, batas antar horison yang bertetangga sejajar atau hampir sejajar terhadap permukaan tanah. Horison tanah dapat dibedakan secara visual dan batas perubahan dari horison yang satu ke yang lain, terutama tanah-tanah diwilayah tropika basah cenderung kabur atau tidak jelas (Hardjowigeno, 1989).Berikut ini notasi horison terbaru. Horison O, yakni lapisan tanah yang didominasi oleh bahan organik. Dalam beberapa kasus lapisan tanah tersebut dijenuhi air dalam waktu yang relative lama atau pernah jenuh air kemudian dilakukan pengatusan buatan; yang lain tidak pernah dijenuhi air. Horison A, yakni horison mineral yang terbentuk dipermukaan atau bawah horison O yang menunjukan kehilangan keseluruhan atau sebagian struktur asli batuan. Pada horison A mungkin terjadi akumulasi humifikasi bahan organik yang bercampur dengan bahan mineral dan tidak dipengaruhi sama sekali oleh karakteristik horison E atau B. Sifat yang dimiliki merupakan hasil kegiatan pertanian atau kegiatan lain yang merusak. Horison E, yakni horison tanah mineral dengan karakteristik khusus telah terjadi kehilangan lempung silikat, besi, aluminium, atau kombinasinya, dan yang tinggal merupakan akumulasi debu atau pasir. Horison tanah ini menunjukan terjadinya kehilangan sebagian atau keseluruhan struktur asli batuan. Horison B, yakni horison tanah yang terbentuk di bawah horison A, E, atau O dan didominasi oleh kehilangan ebagian atau keseluruhan struktur asli batuan dan menunjukan satu atau lebih karakteristik berikut ini: (a) iluviasi lempung silikat, besi, aliminium, humus, karbonat, gypsum, atau silica masing-masing secara murni atau kombinasi; (b) tampak nyata kehilangan karbonat; (c) konsentrasi residu silica; (d) kutan seskuioksida yang menghasilkan horison mempunyai warna value rendah, warna chroma tinggi, atau memiliki hue lebih merah dari pada horison dibawah atau diatasnya. .

iluviasi besi; (e) alterasi yang membentuk lempung silikat atau melepaskan oksida atau keduanya dan terbentuk struktur granuler, gumpal, atau prismatic apabila perubahan volume diikuti perubahan kandungan lengas; (f) bersifat rapuh. Horison C, yakni horison atau lapisan yang tidak termasuk batuan induk yang keras, sedikit dipengaruhi oleh faktor pedogenesis, dan sama sekali tidak mempunyai sifat-sifat horison O, A, E, atau B. Bahan yang dijumpai di horison C kemungkinan sama atau tidak sama sekali dengan bahan solum yang terbentuk. Horison C kemungkinan telah mengalami proses modifikasi meskipun tidak nyata telah terjadi proses pedogenesis. Horison R, yakni batuan induk yang keras termasuk granit, basal, quarsitik, dan batuan kapur keras atau batu pasir yang keras sehingga tidak mungkin digali dengan menggunakan sekop atau cangkul. (Susanto, 2005)

Pengamatan profil tanah meliputi: (1) pengamatan dalam profil itu sendiri dan (2) pengamatan faktor sekeliling yang mempengaruhi proses pembentukan tanah. Termasuk faktor sekeliling yaitu: vegetasi, kedalaman air tanah, topografi, usaha tani, ada tidaknya faktor penghambat seperti bahaya banjir, erosi, salinitasi, keadaan berbatu dan sebagainya. Profil tanah yang akan diamati ciri-cirinya harus memenuhi persyaratan: (1) masih alami, (2) vertikal, (3) bidang pengamatan profil tidak boleh terkena sinar matahari langsung.2.2Sifat fisik tanah

Tanah adalah produk transformasi mineral dan bahan organik yang terletak dipermukaan sampai kedalaman tertentu yang dipengaruhi oleh faktor-faktor genetis dan lingkungan, yakni bahan induk, iklim, organisme hidup (mikro dan makro), topografi, dan waktu yang berjalan selama kurun waktu yang sangat panjang, yang dapat dibedakan dari ciri-ciri bahan induk asalnya baik secara fisik kimia, biologi, maupun morfologinya (Amilcar, 2004).

Lengas tanah adalah air yang terdapat dalam tanah yang terikat oIeh berbagai kakas (matrik, osmosis, dan kapiler). Kakas ini meningkat sejalan dengan peningkatan permukaan jenis zarah dan kerapatan muatan elektrostatik zarah tanah. Tegangan lengas tanah juga menentukan beberapa banyak air yang dapat diserap tumbuhan. Bagian Iengas tanah yang tumbuhan mampu menyerap dinamakan air ketersediaan.Keberadaan Iengas tanah dipengaruhi oleh energi pengikat spesifik yang berhubungan dengan takanan air. Status energi bebas (tekanan) Iengas tanah dipangaruhi oIeh perilaku dan keberadaannya oleh tanaman. Lengas tanah dipengaruhi oleh keberadaan gravitasi dan tekanan osmosis apabila tanah dilakukan pemupukan dengan konsentrasi tinggi. Di dalam tanah, air berada di dalam ruang pori diantara padatan tanah. Jika tanah dalam keadaan jenuh air, semua ruang pori tanah terisi air. Dalam keadaan ini jumlah tanah yang disimpan didalam tanah merupakan jumlah air maksimum disebut kapasitas penyimpanan air maksimum. Selanjutnya jika tanah dibiarkan mengalami pengeringan, sebagian ruang pori akan terisi udara dan sebagian Iainnya terisi air. Dalam kaadaan ini tanah dikatakan tidak jenuh. Kadar lengas tanah sering disebut sebagai kandungan air yang terdapat dalam pori tanah. Satuan untuk menyatakan kadar lengas tanah dapat berupa persen berat atau persen volume. Berkaitan dengan istilah air dalam tanah, secara umum dikenal 3 jenis, yaitu lengas tanah (soil moisture) adalah air dalam bentuk campuran gas (uap air) dan cairan, air tanah (soil water) yaitu air dalam bentuk cair dalam tanah, sampai lapisan kedap air, air tanah dalam (ground water) yaitu lapisan air tanah kontinu yang berada ditanah bagian dalam Penetapan kadar lengas tanah dapat dilakuakn secara tidak langsung atau langsung. Metode langsung diartikan sebagai metode dimana air dikeluarkan dari sampel misalnya melalui evaporasi selanjutnya jumlah air yang dikeluarkan tersebut ditentukan. Cara yang paling umum digunakan dalam menentukan jumlah air yang dikeluarkan adalah dengan mengukur kehilangan berat sample (Notohadiprabowo,2006).Konsistensi tanah menunjukan integrasi antara kekuatan daya kohesi butir-buitr tanah dengan daya adhesi butir-butir tanah dengan benda lain.Metode pengukuran konsistensi tanah ada 2 yaitu :

a.Secara Kualitatif

Metode pengukuran konsistensi tanah secara kualitatif yaitu penentuan ketahanan massa tanah terhadap remasan, tekanan atau pijitan tangan pada berbagai kadar air tanah.

b. Secara Kuantitatif

Metode pengukuran konsistensi tanah secara kuantitatif sering diistilahkan dengan angka Atterberg.

Faktor Mempengaruhi Konsistensia. Kadar Air : Bila kadar air tinggi maka konsistensi tanah rendah.

b. Tekstur Tanah : Bila tekstur tanah dominan pasir maka konsistensi tanah rendah.

c. Porositas : Bila porositasnya tinggi maka konsistensi rendah.

d. Bahan Organik : Bahan organik tinggi maka konsistensi rendah.

e. Berat Isi (Foth,1998)Faktor Dipengaruhi Konsistensia. Struktur Tanah : Bila konsistensi tanah tinggi maka struktur mantap.

b. Erosi : Bila konsitensi tanah tinggi maka erosi rendah.

c. Pengolahan : Bila konsistensi tanah tinggi maka pengolahan semakin susah.

Kapilaritas tanah adalah fenomena naik atau turunya permukaan zat cair dalam suatu pipa kapiler. Peristiwa kapilaritas disebabkan oleh adanya gaya kohesi dan adhesi yang menentukan tegangan zat cair (Foth,1998)Permeabilitas adalah kemampuan tanah untuk mengalirkan air dalam profil tanah. Faktor yang mempengaruhi permeabilitas tanah yaitu tekstur, struktur, porositas, viskositas, dan gaya gravitasi (Rohmat, 2009).

Divusifitas tanah adalah jika air bebas diberi kesempatan untuk merambat ke kolom tanah yang menandatar, yang seragam baik struktur, berat volume, maupun tingkat kekeringanya maka akan terdapat hubungan yang erat antara jarak perambatan, kecepatan dan waktu yang diperlukan untuk mencapai jarak tersebut. (ikhwan, 2014).

Berat volume tanah yaitu merupakan perbandingan antara berat tanah kering dengan volume total tanah termasuk volume pori-pori tanah, satuan berat volum adalah gr/m3. Berat volume tanah diartikan sebagai kecepatan isi, bulk density, kerapatan isi, merupakan berat tanah kering mutlak persatuan volume bongkah. Berat volume sangat tergantung dengan jenis fraksi penyusun tanah termasuk struktur, tanah yang berteksture jarang akan memiliki berat volume lebih rendah disbanding tanah pejal. Perkembangan akan terhenti pada tanah yang mempunyai BV antara 1,7 1,9 gr/cm3. Semakin tinggi BV suatu tanah maka akan sukar meloloskan air/mengganggu penetrasi akar, semakin rendah BV maka akan mudah meloloskan air (Suhardi,1997). Berat jenis tanah merupakan perbandingan berat partikel-partikel tanah ( tidak termasuk ruang pori-pori) dengan volume partikel tanah, satuan BJ tanah adalah gr/cm3. BJ setiap jenis tanah adalah konstan dan tidak bervariasi dengan jumlah pori dalam tanah, tetapi terdapat variasi yang besar akibat kandungan bahan organik dan komposisi bahan mineral tanah. Umumnya BJ tanah berkisar antara 2,0 2,8 gr/cm3 dan secara konvensi nilainya 2,65 gr/cm3. Terdapat berbagai faktor yang mempengaruhi BJ tanah diantaranya yaitu struktur tanah, teksture tanah, ruang pori tanah. Bahan organik, pengolahan tanah. Pengolahan dapat menaikan berat jenis tanah (Soepardi, 1987).2.3 Sifat kimia tanah

Kimia tanah meliputi semua reaksi dalam tanah terutama yang merupakan selaput tipis yang menyelimuti partikel tanah. Kimia tanah berhubungan erat dengan sifat kimia permukaan koloid (liat), kesuburan tanah, mineralogy tanah, biologi tanah atau biokimia. Sifat kimia yang dapat diamati dilapangan atau dilaboratorium adalah pH (reaksi) tanah, reduksi oksiadasi (redoks tanah) kapasitas tukar kation dan uji kandungan kapur yang semuanya ditetapkan secara kualitatif.

pH tanah menunjukkan sifat keasaman (aciditas) dan kebasaan (alkalinitas), di lapangan secara garis besar dibagi menjadi tiga kondisi yaitu tanah masam, netral dan basa. Reaksi tanah secara umum dinyatakan dengan nilai pH tanah yang nilainya berkisar antara 0-14. Pada praktek pertanian nilai pH hanya berkisar antara 3,0 9,0. Pengetahuan tentang pH sangat dipertimbangkan dalam kesuburan tanah, pemupukan, pengapuran, da perbaikan fisika dan biologi tanah. Reaksi pH tanah adalah log negative dari konsesntrasi ion H+ bebas dalam larutan yang dinyatakan dalam bentuk- log (H+), konsentrasi H dinyatakan dalam gram ion/liter. Pada reaksi tanah dikenal dua jenis pH yaitu pH actual (Aktif) dan pH cadangan (potensial). pH actual menunjukkan konsentrasi H+ terukur yang dapat bebas dalam larutan tanah. Sedangkan pH potensial adalah banyaknya kadar H+ yang terjerab (absorsi) oleh kompleks koloid tanah (masih dapat dipertukar) dan yang bebas dalam larutan tanah. Pada yang ditentukan dilapangan adalah pH actual (Hakim,1986).

Kapasitas tukar kation (KTK) adalah banyaknya kation (dalam miliekivalen) yang dapat dijerap/dipertukar oleh koloid tanah persatuan berat tanah (biasanya per 100 gram). Kation adalah ion bermuatan positif yang didalam tanah kation tersebut terlarut dalam air tanah atau dijerap/absorbs oleh koloid tanah. Kapasitas tukar kation (KTK) dinyatakan dalam satuan kimia miliekivalen per 100 gram tanah (me/100 gram). Kapasitas tukar kation sangat erat hubunganya dengan kesuburan tanah. Tanah ber-KTK tinggi mampu menjerab dan menyediakan unsur hara lebih baik daripada ber-KTK rendah, karena unsur hara dalam kompleks jerapan kolid tidak mudah hilang tercuci oleh air. Pada pengamatan dilaboratorium penentuan nilai KTK dapat dilakukan secara kualitatif yaitu membuktikkan muatan negative zarah tanah dengan membandingkan 2 macam zat warna (gention violet/ methyl violet dan eosin red/ eosin yellow) dan pengaruh luas permukaan zarah tanah terhadap KTK. Dalam hal ini bahan kimia tersebut dianggap sebagai wakil ion-ion dalam larutan tanah, semakin besar perubahan warna semakin besar nilai KTK-nya (Hadi, 1992).

Besarnya kandungan dan jenis kapur yang dominan dalam tanah sangat ditentukan oleh bahan induk dan proses genesa (pembentukan dan perkembangan) tanah yang terjadi. Besar kecilnya kadungan kapur dalam tanah akan berpengaruh terhadap sifat-sifat tanah, seperti

a. Sifat fisika tanah

Besar kandungan kapur dalam tanah sangat berpengaruh terhadap struktur dan konsistensi tanah terutama berperan sebagai perekat/sementasi dalam pembentukan agregat tanah.

b. Sifat kimia tanah

Pada dasarnya kapur merupakan senyawa bersifat basa, sehingga besar kecil kandungan kapur dan imbangannya dengan senyawa kimia lain dalam tanah (sifat asam) akan ikut menentukan reaksi/ pH tanah. Pengaruh lebih lanjut adalah terhadap ketersediaan unsur hara bagi tanaman, baik yang berasal dari senyawa kapur itu sendiri atau oleh pengaruh pH tanah terhadap ketersedian P, Fe, Mn, Zn, Cu dsb.

c. Sifat biologi tanah

Pengaruh langsung kapur terhadap tanaman dan organisme tanah adalah sebagai penyedia Ca, Mg atau Na dan secara tidak langsung adalah meningkatkan pH tanah menjadi netral.

Klasifikasi pengamatan kadar kapur di lapangan dibedakan menjadi:Klas Gejala %CaCO3

Sangat rendahTidak ada percikan/ buih0,05

RendahSedikit percikan1,00

Sedang Percikan agak merata dan lebih jelas2,00

TinggiPercikan sedang, gelembung 3mm, mudah terlihat5,00

Sangat tinggi Percikan kuat >10

2.4 Sifat biologi tanah

Sumber utama bahan organik dalam tanah adalah sisa jaringan tumbuhan yang berupa sisa daun, batang dan akar. Organisme tanah biasanya merupakan pemasok bahan organik sekunder setelah tanaman dan akan menggunakan bahan organik sebagai sumber energy, apabila jasad tersebut mati merupakan sumber bahan organik baru. Bentuk kehidupan seperti cacing tanah atau semut berperan penting dalam pemindahan sisa tumbuhan dari permukaan kedalam tanah.

Besar kecilnya kandungan bahan organik tanah sangat ditentukan oleh tingkat perombakan (dekomposisi maupun mineralisasi) bahan organik tersebut dan tingkat perombakan sangat tergantung pada konsidi lingkungan. Pada kondisi lingkungan cukup lembab dengan aerasi yang baik, temperature optimal, pH tanah netral sampai agak basa proses perombakan bahan organik akan sangat cepat. Disamping itu ketahanan/resistensi bahan organik juga berpengaruh terhadap perombakan bahan organik. Urutan stabilitas bahan organik bahan organik terhadap perombakan adalah sebagai berikut protein sederhana < protein kompleks, hemiselulose < selulose 100 cm51-100 cm10-25 cm