Sifat-sifat Tanah (Kimia dan Fisika)

1. Sifat kimia tanah

a. Derajat keasaman

Reaksi tanah menunjukkan sifat kemasaman atau alkalinitas tanah yang dinyatakan dengan nilai pH. Nilai pH menunjukkan banyaknya konsentrasi ion hidrogen (H⁺) di dalam tanah. Makin tinggi kadar ion H⁺ didalam tanah, semakin masam tanah tersebut. Di dalam tanah selain H⁺ dan ion-ion lain ditemukan pula ion OH^-, yang jumlahnya berbanding terbalik dengan banyaknya H⁺. pada tanah-tanah masam jumlah ion H⁺ lebih tinggi daripada OH^-, sedang pada tanah alkalis kandungan OH^- lebih banyak daripada H⁺. Bila kandungan H+ sama dengan OH^- , maka tanah bereaksi netral yaitu mempunyai pH = 7 (Anonim 1991).

Nilai pH berkisar dari 0 -14 dengan pH 7 disebut netral sedangkan pH kurang dari 7 disebut asam dan pH lebih dari 7 disebut alkalis. Walaupun dcmikian pH tanah umumnya berkisar dari 3,0-9,0. Di Indonesia unumnya tanahnya bereaksi masam dengan 4,0 – 5,5 sehingga tanah dengan pH 6,0 – 6,5 sering telah dikatakan cukup netral meskipun sebenarnya masih agak asam. Di daerah yang sangat kering kadang- kadang pH tanah sangat tinggi (pH lebih dari 9,0) karena banyak mengandung garam Na (Anonim 1991).

b. Kapasitas tukar kation

Kapasitas tukar kation (KTK) merupakan sifat kimia yang sangat erat hubungannya dengan kesuburan tanah. Tanah-tanah dengan kandungan bahan organik atau kadar liat tinggi mempunyai KTK lebih tinggi daripada tanah-tanah dengan kandungan bahan organik rendah atau tanah-tanah berpasir (Hardjowogeno 2003).

Nilai KTK tanah sangat beragam dan tergantung pada sifat dan ciri tanah itu sendiri. Besar kecilnya KTK tanah dipengaruhi oleh reaksi tanah, tekstur atau jumlah liat, jenis mineral liat, bahan organik dan pengapuran serta pemupukan. Soepardi (1983) mengemukakan kapasitas tukar kation tanah sangat beragam karena jumlah humus dan liat serta macam liat yang dijumpai dalam tanah berbeda-beda pula.

Peristiwa pertukaran kation dalam tanah merupakan mekanisme dimana senyawa anorganik dan logam mikro esensial menjadi tersedia bagi tanaman. Ketika ion-ion logam hara diserap oleh akar tanaman, ion hidrogen bertukar dengan ion-ion logam. Proses ini karena adanya leaching dari kalsium, magnesium dan ion logam lainnya dari dalam tanah oleh air yang mengandung asam karbonat cenderung membuat tanah

menjadi asam.

Ca²⁺ + 2 CO₂ + 2 H₂O → 2 H⁺ + Ca²⁺ + 2 HCO₃

Dalam suatu lahan dengan curah hujan rendah tanah akan cenderung menjadi basa karena terdapatnya garam-garam seperti Na₂CO₃ dalam tanah, sifat ini dapat dihilangkan dengan cara dengan cara menambahkan aluminium dan besi sulfat yang akan melepaskan asam dalam proses hidrolisis.

2 Fe³⁺ + 3 SO₄^2- + 6 H₂O → 2 Fe(OH)₃ + 6H⁺ + 3SO₄^2-

Bisa juga dengan menambahkan belerang. Belerang yang ditambahkan ke dalam tanah dioksidasi oleh bakteri sebagai mediator reksi pembentukan asam sulfat.

S + 1 1⁄2 O₂ + H₂O → 2 H⁺ + SO₄^2-

c. Kejenuhan basa

Kejenuhan basa adalah perbandingan dari jumlah kation basa yang ditukarkan dengan kapasitas tukar kation yang dinyatakan dalam persen. Kejenuhan basa rendah berarti tanah kemasaman tinggi dan kejenuhan basa mendekati 100% tanah bersifal alkalis. Tampaknya terdapat hubungan yang positif antara kejenuhan basa dan pH. Akan tetapi hubungan tersebut dapat dipengaruhi oleh sifat koloid dalam tanah dan kation- kation yang diserap. Tanah dengan kejenuhan basa sama dan komposisi koloid berlainan, akan memberikan nilai pH tanah yang berbeda. Hal ini disebabkan oleh perbedaan derajat disosiasi ion H⁺ yang diserap pada permukaan koloid (Anonim 1991).

Kejenuhan basa selalu dihubungkan sebagai petunjuk mengenai kesuburan sesuatu tanah. Kemudahan dalam melepaskan ion yang dijerat untuk tanaman tergantung pada derajat kejenuhan basa. Tanah sangat subur bila kejenuhan basa > 80%, berkesuburan sedang jika kejenuhan basa antara 50-80% dan tidak subur jika kejenuhan basa < 50 %. Hal ini didasarkan pada sifat tanah dengan kejenuhan basa 80% akan membebaskan kation basa dapat dipertukarkan lebih mudah dari tanah dengan kejenuhan basa 50% (Anonim 1991).

2. Sifat fisika tanah

a. Warna tanah

Warna tanah merupakan ciri utama yang paling mudah diingat orang. Warna tanah sangat bervariasi, mulai dari hitam kelam, coklat, merah bata, jingga, kuning, hingga putih. Selain itu, tanah dapat memiliki lapisan-lapisan dengan perbedaan warna yang kontras sebagai akibat proses kimia (pengasaman) atau pencucian (leaching).

Tanah berwarna hitam atau gelap seringkali menandakan kehadiran bahan organik yang tinggi, baik karena pelapukan vegetasi maupun proses pengendapan di rawa-rawa. Warna gelap juga dapat disebabkan oleh kehadiran mangan, belerang, dan nitrogen. Warna tanah kemerahan atau kekuningan biasanya disebabkan kandungan besi teroksidasi yang tinggi; warna yang berbeda terjadi karena pengaruh kondisi proses kimia pembentukannya. Suasana aerobik/oksidatif menghasilkan warna yang seragam atau perubahan warna bertahap, sedangkan suasana anaerobik/reduktif membawa pada pola warna yang bertotol-totol atau warna yang terkonsentrasi. Tanah organik berwarna hitam dan merupakan pembentuk utama lahan gambut dan kelak dapat menjadi batu bara.

Tanah organik cenderung memiliki keasaman tinggi karena mengandung beberapa asam organik (substansi humik) hasil dekomposisi berbagai bahan organik. Kelompok tanah ini biasanya miskin mineral, pasokan mineral berasal dari aliran air atau hasil dekomposisi jaringan makhluk hidup. Tanah organik dapat ditanami karena memiliki sifat fisik gembur (sarang) sehingga mampu menyimpan cukup air namun karena memiliki keasaman tinggi sebagian besar tanaman pangan akan memberikan hasil terbatas dan di bawah capaian optimum.

b. Struktur tanah

Struktur tanah merupakan karakteristik fisik tanah yang terbentuk dari komposisi antara agregat (butir) tanah dan ruang antaragregat. Tanah tersusun dari tiga fasa: fasa padatan, fasa cair, dan fasa gas. Fasa cair dan gas mengisi ruang antaragregat. Struktur tanah tergantung dari imbangan ketiga faktor penyusun ini. Ruang antaragregat disebut sebagai porus (jamak pori). Struktur tanah baik bagi perakaran apabila pori berukuran besar (makropori) terisi udara dan pori berukuran kecil (mikropori) terisi air. Tanah yang gembur (sarang) memiliki agregat yang cukup besar dengan makropori dan mikropori yang seimbang. Tanah menjadi semakin liat apabila berlebihan lempung sehingga kekurangan makropori.