Pembentukan, Karakteristik, dan Pencemaran Tanah

Ilustrasi tanah

Tanah merupakan bagian dari kerak bumi. Tanah tersususn dari mineral serta bahan organik lapisan tanah yang subur. Tanah penting sekali peranannya dalam kehidupan di bumi karena dapat membantu kelangsungan hidup tumbuhan. Tanah menyediakan unsur hara dan air serta penopang akar.  

Tanah adalah tempat yang sangat baik bagi akar untuk tumbuh dan bernafas karena strukturnya yang berongga-rongga. Selain itu, berbagai mikroorganisme juga menjadikan tanah sebagai habitat hidup. Hewan-hewan di darat pun menjadikan tanah sebagai lahan untuk hidup dan bergerak.

Ilmu yang berhubungan dan mempelajari tentang tanah disebut ilmu tanah. Berdasarkan segi klimatologi (studi iklim), tanah mempunyai peranan sangat penting untuk menyimpan air dan mencegah erosi, walaupun sebenarnya tanah juga dapat tererosi. Komposisi tanah di suatu tempat berbeda dengan komposisi tanah di tempat lainnya.

Pembentukan Tanah

Pembentukan tanah terjadi karena proses pelapukan batuan dengan bantuan organisme. Proses ini akhirnya membentuk tanah yang menutupi batuan. Proses pembentukan tanah disebut pedogenesis. Tanah terdiri atas berbagai lapisan (disebut horizon tanah). Setiap horizon terbentuk melalui proses kimia, fisika, dan biologi.

Pakar tanah dari Swiss bernama Hans Jenny, mengatakan bahwa tanah tercipta dari bahan induk yang mengalami palapukan akibat perubahan faktor iklim, relief permukaan bumi, dan organisme termasuk manusia. Faktor-faktor ini yang menyebabkan terbentuknya berbagai macam jenis tanah.

Karakteristik Tanah

Solum atau tubuh tanah terbentuk dari batuan yang melapuk serta mengalami proses pembentukan lanjutan. Usia tanah yang ada saat ini tidak ada usianya yang lebih tua daripada periode tersier yang terbentuk dari masa Pleistosen (terjadi 1.808.000-11.500 tahun lalu).

Bahan organik dan mineral merupakan unsur yang membentuk tubuh tanah. Tanah mineral (non-organik) mengandung mineral karena terbentuk dari batuan. Tanah organik warnanya hitam dan menjadi pembentuk utama lahan gambut yang akhirnya dapat menjadi batu bara. Karena mengandung beberapa asam organik, tanah ini mempunyai tingkat keasaman tinggi.

Jenis tanah ini sangat sedikit kandungan mineralnya. Tanah ini biasanya mendapatkan mineral dari aliran air. Tanah organik sifatnya gembur sehingga dapat menampung air dan mampu ditanami, tetapi hasil tanamannya tidak optimal karena tingkat keasamannya.

Tanah non-organik banyak mengandung mineral. Mineral inilah yang membentuk partikel pembentuk tanah. Ada tiga partikel pembentuk tanah, yaitu pasir, debu (lanau), dan lempung.

Ciri utama untuk mengenal tanah adalah warnanya. Warna tanah bermacam-macam, seperti coklat, hitam, merah bata, hingga putih. Warna setiap lapisannya pun berbeda-beda. Tanah berwarna hitam atau gelap berarti mengandung bahan organik yang tinggi.  Warna yang gelap pada tanah juga diakibatkan oleh mangan, belerang dan nitrogen.

Pencemaran Tanah

Pencemaran tanah disebabkan benda asing yang masuk ke tanah. Benda asing ini misalnya senyawa kimia buatan manusia. Akibatnya, lingkungan asli tanah berubah dan terjadilah penurunan kualitas tanah. Pencemaran dapat juga terjadi karena adanya kebocoran limbah cair, bahan kimia industri, dan penggunaan pestisida.

Menelusuri  Lapisan Tanah

Secara garis besar pengertian tanah adalah bagian kerak bumi yang mengandung mineral dan bahan organik. Tanah merupakan salah satu unsur penopang kebutuhan makhluk hidup.

Tanpa tanah, makhluk hidup akan kehilangan penyedia unsur hara dan air. Selain itu, tanah juga berfungsi untuk penopang akar, yang sekaligus sebagai penyelamat tanah dari bahaya erosi. Tak hanya manusia, hewan dan tumbuhan yang sangat membutuhkan tanah tetapi jenis mikroorganisme pun memanfaatkan tanah sebagai habitatnya.

Perlu diketahui struktur tanah yang berongga memang merupakan karakteristik fisik dari tanah. Hal ini dikarenakan tanah tersusun atas butiran (agregat) tanah dan ruang antar-agregat. Dengan adanya rongga/ ruang antar-agregat, unsur air dan udara dapat mengalir, sehingga sangat mendukung aktivitas bernafas dan tumbuh pada tumbuhan.

Jenis pori yang terdapat dalam tanah ada dua macam, yaitu makropori (pori yang berisikan udara) dan mikropori (pori yang berisikan air). Jika struktur tanah memiliki makropori dan mikropori yang seimbang, maka kondisi tanah akan semakin baik/ subur.

Biasanya ini berlaku pada tanah berjenis gembur. Sedangkan untuk jenis tanah yang memiliki kadar lempung tinggi, cenderung kekurangan makropori.

Horizon (Lapisan) Tanah

Setiap tanah memiliki sifat fisik yang berbeda, sehingga sangat mempengaruhi lapisannya. Hal ini dapat dilihat dari warna dan tekstur tanah. Namun secara garis besar horizon tanah terdiri dari 6 lapis, yaitu:

1. O Horizon, adalah lapisan paling atas dari tanah. Mengacu pada huruf O yang berarti “organik”, tanah pada lapisan ini mengandung mineral organik dan biasanya disebut dengan tanah humus.
2. A Horizon, adalah lapisan yang cenderung lebih dalam dari lapisan O. Lapisan ini mengandung lebih banyak mineral organic dan memiliki warna yang lebih gelap dari pada lapisan di bawahnya. Lapisan A ini juga sering dijadikan tempat untuk melakukan aktivitas biologi. Seperti halnya aktivitas akar tanaman, ataupun organisme tanah, antaranya cacing tanah, jamur dan berbagai spesies bakteri.
3. E Horizon, adalah lapisan eluvial. Lapisan ini mengandung pasir dan lumpur. Eluvial cenderung berwarna terang.
4. B Horizon, adalah lapisan bawah. Berbeda dengan lapisan O dan A, pada lapisan ini sangat sedikit terkandung mineral organik. Pada umumnya lapisan ini berwarna kecoklatan/ kemerahan. Warna ini diakibatkan banyaknya kandungan tanah liat dan besi oksida yang terbilas dari lapisan A. Akar tanaman kemungkinan besar tidak menembus hingga ke lapisan ini.
5. C Horizon, adalah lapisan yang mengandung bebatuan kecil dan belum mengalami pelapukan. Akar tanaman kemungkinan besar tidak menembus hingga ke lapisan ini. Selain itu, lapisan ini hanya sedikit mengandung bahan organik.
6. R Horizon, adalah lapisan terbawah yang sangat keras dan tidak mungkin digali dengan tanah. Umumnya lapisan ini disebut bedrock. 

Unsur Hara dalam Tanah

Unsur hara yang terkandung dalam tanah berdasarkan jumlah kebutuhannya bagi tanaman, terbagi menjadi dua jenis, yaitu:

1. Unsur Hara Makro, yaitu zat atau unsur hara yang dibutuhkan tanaman dalam jumlah besar, seperti Nitrogen, Phospor dll
2. Unsur Hara Mikro, yaitu zat atau unsur hara yang dibutuhkan tanaman dalam jumlah kecil, seperti Besi, Mangan, Tembaga, dll.

Macam dari unsur hara makro, yaitu:

1. Nitrogen (N), zat yang berfungsi sebagai penyusun asam amino dan protein pada tanaman, dan diserap dalam bentuk ion NH4+ dan NO3-. Sehingga unsur N tersebut dapat membantu proses pertumbuhan tanaman.
2. Phospor (P), zat yang berperan dalam merangsang pembuahan dan pembungaan, sekaligus memberikan rangsangan untuk pertumbuhan akar dan pembentukan biji. Phospor diserap tanaman dalam bentuk ion H2PO4- dan HPO42-.
3. Kalium (K), zat yang diserap tanaman dalan bentuk ion K+. Fungsi dari kalium adalah mengatur keluar masuknya zat, sehingga proses fotosintesa dan respirasi dapat berlangsung. Selain itu, fungsi yang unsur ini juga mampu meningkatkan kekebalan tanaman terhadap penyakit. Unsur kalium banyak dijumpai pada bagian sitoplasma atau kloroplasm.
4. Magnesium (Mg), zat yang berfungsi dalam mengaktifkan enzim yang berkaitan dengan metabolisme karbohidrat, enzim pernafasan. Mg juga berperan sebagai katalisator, kofaktor dan menyusun protein. Magnesium diserap tanaman dalam bentuk ion Mg2+.
5. Sulfur (S), zat yang memiliki manfaat untuk menyusun asam amino, protein dan vitamin. Selain itu, zat yang juga bernama belerang ini berfungsi sebagai penyusun koenzim, biotin, CoA dan tiamin. Oleh tanaman, zat ini terserap dalam bentuk SO42+

Macam dari unsur hara mikro, yaitu:

1. Besi (Fe), berbeda dengan unsur hara makro, zat yang satu ini lebih cepat diserap melalui daun dibandingkan lewat akar. Fungsi dari zat besi ini adalah sebagai penyusun klorofil, protein, enzim. Selain itu, zat besi juga berguna sebagai pemindahan electron dalam proses metabolisme dan berperan dalam perkembangan kloroplas. Bentuk ion besi yang diserap tanaman adalah Fe3+ dan Fe2+.
2. Mangan (Mn), zat ini terserap tanaman dalam bentuk Mn++. Fungsi dari unsur Mn pada tanaman sebagai aktivator sejumlah enzim utama dalam siklus krebs, juga dibutuhkan dalam fungsi fotosintetik pada kloroplas. Mangan juga dimanfaatkan sebagai penyusun ribosom dan mengaktifkan sintesis protein dan karbohidrat,
3. Boron (B), adalah zat yang terserap dalam bentuk ion B(OH)4-. Zat boron berguna dalam pembelahan, pemanjangan dan diferensiasi sel, permeabilitas membran, dan perkecambahan serbuk sari. Selain itu, unsur ini juga bermanfaat pada keberlangsungan metabolisme asam nukleat, karbohidrat, protein, fenol dan auksin.
4. Molibden (Mo), peranan dari Mo dalam tanaman adalah sebagai pengaktif enzim nitrogenase, nitrat reduktase dan xantine oksidase. Sedangkan bentuk ion yang terserap adalah MoO4-.
5. Tembaga (Cu), zat ini diserap dalam bentuk ion Cu++. Manfaat dari zat tembaga ini diantaranya sebagai pengaktif enzim sitokrom-oksidase, askorbit-oksidase, asam butirat-fenolase dan laktase. Tidak hanya itu, Cu juga berfungsi dalam kelangsungan metabolisme protein dan karbohidrat, terhadap perkembangan tanaman generatif, terhadap fiksasi N secara simbiotis dan penyusunan lignin
6. Zeng (Zn), zat yang berperan dalam mengaktifkan enim anolase, aldolase, asam oksalat dekarboksilase, lesitimase,sistein desulfihidrase, histidin deaminase, super okside demutase (SOD), dehidrogenase, karbon anhidrase, proteinase dan peptidase. Selain itu, zeng juga berfungsi dalam biosintesis auxin, pemanjangan sel dan ruas batang. Tanaman menyerap unsur ZN dalam bentuk ion Zn++.
7. Klor (Cl), zat yang bermanfaat untuk pemindah hara tanaman, meningkatkan osmose sel, mencegah kehilangan air yang tidak seimbang, memperbaiki penyerapan ion lain. Tidak hanya itu, zat klor juga berperan dalam fotosistem II dari proses fotosintesis, khususnya dalam evolusi oksigen. Klor terserap dalam tanaman dalam bentuk ion Cl-.

Masing-masing unsur hara ini memiliki peranan yang tidak dapat digantikan oleh unsur yang lain. Jika ada tanaman yang yang kekurangan salah satu unsur, maka metabolismenya pasti akan terganggu. Jadi, untuk mengetahui kandungan hara perlu dilakukan analisa tanah dan tanaman.