Faktor kimia yang mempengaruhi proses pelapukan pada pembentukan tanah adalah

Tanah adalah lapisan kulit terluar dari bumi yang terbentuk karena proses pelapukan dari bahan induk batuan. Batuan yang menjadi bahan induk akan mengalami proses pelapukan yang panjang sebelum akhirnya berubah wujud, sifat dan karakteristiknya. Dalam proses ini, ada beberapa faktor yang merupakan bagian penting terhadap karakteristik tanah yang akan dihasilkan.

Secara umum, faktor pembentuk tanah dibedakan menjadi 5, yaitu iklim, organisme, bahan induk batuan, topografi dan waktu. Berikut adalah penjabaran dari masing-masing faktor tersebut :

1. Iklim

Pada umumnya iklim memang terbagi menjadi beberapa bagian. Namun, dalam proses pembentukan tanah ini hanya ada 2 unsur, yaitu unsur suhu dan unsur curah hujan.

Suhu – Disini suhu udara akan mempengaruhi pada kecepatan proses pelapukan batuan fisik dimana apabila suhu semakin tinggi maka pelapukan akan semakin cepat, begitu juga sebaliknya apabila suhu semakin rendah, maka pelapukan akan melambat.

Curah Hujan – Dalam hal ini curah hujan yang tinggi akan mempengaruhi asam tanah (pH tanah), dimana pH tanah akan semakin meningkat sehingga akan terjadi korosi tanah secara kimia.

Artikel terkait : Manfaat Curah Hujan yang Tinggi bagi Kehidupan Manusia

2. Organisme

Organisme yang berpengaruh terhadap pembentukan tanah adalah vegetasi dan mikroba tanah. Keduanya akan mempengaruhi hal-hal seperti berikut :

• Organisme akan membantu proses pelapukan, baik itu pelapukan secara organik maupun secara kimiawi. Pelapukan organik adalah pelapukan yang terjadi disebabkan oleh makhluk hidup (hewan dan tumbuhan). Sedangkan pelapukan kimiawi adalah pelapukan yang terjadi karena proses kimia seperti batu kapur yang terlarut oleh air.
• Organisme akan membantu dalam proses pembentukan humus. Contohnya disini adalah pada tumbuhan yang menghasilkan dan menyisakan daun serta ranting yang berguguran di atas tanah, kemudian menumpuk dan akan membusuk dengan bantuan mikroorganisme yang ada di dalam tanah.
• Organisme dapat mempengaruhi terhadap jenis vegetasi yang berpengaruh terhadap sifat-sifat tanah seperti vegetasi hutan yang dapat membentuk tanah berwarna agak kemerahan.
• Unsur kimia yang terdapat pada tanaman akan mempengaruhi sifat fisik tanah. Contohnya disini adalah jenis pohon cemara akan memberikan unsur kimia seperti Ca, K dan Mg yang rendah, sehingga tanah yang berada di bawah pohon cemaran akan memiliki tingkat keasaman yang lebih tinggi daripada tingkat keasaman tanah yang berada di bawa pohon jati.

3. Bahan Induk

Bahan induk adalah faktor pembentuk tanah yang akan mempengaruhi terhadap karakteristik tanah yang akan dihasilkan nantinya. Bahan induk ini diantaranya adalah batuan vulkanik, batuan beku, batuan sedimen dan batuan metamorf.

Tanah terbentuk karena ada pelapukan dimana setiap tanah memiliki karakteristik yang memperlihatkan bahan asal dari induk batuannya. Misalnya adalah tanah yang memiliki struktur pasir dari bahan induk yang memiliki kandungan pasir yang tinggi. Bahan induk yang memiliki kandungan unsur Ca tinggi akan membentuk tanah dengan kadar ion Ca yang tinggi pula, sehingga dapat menghindari pencucian asam silikat dan sebagiannya dapat membentuk tanah yang berwarna kelabu. Sedangkan bahan induk yang memiliki kandungan kapur rendah maka akan menghasilkan warna tanah yang merah.

Artikel terkait : Jenis-jenis Batuan Penyusun Lapisan Bumi

4. Topografi

Topografi atau relief ini juga merupakan faktor erat dalam pembentukan tanah. Dimana tingkat kemiringan dan sistem drainase dari suatu daerah batuan yang telah mengalami pelapukan.

Tanah yang berada di topografi miring pada umumnya memiliki lapisan tanah yang tipis, hal ini disebabkan karena adanya erosi yang terjadi disebabkan oleh aliran air. Sedangkan tanah yang berada di topografi landai akan memiliki lapisan tanah yang tebal, hal ini terjadi karena pengaruh dari sedimentasi.

Sedangkan sistem drainase akan mempengaruhi pada sifat kimia tanah. Dimana nantinya tanah tersebut akan memiliki sifat asam yang lebih tinggi karena adanya dekomposisi dari bahan organiknya yang berjalan dengan lambat.

5. Waktu

Waktu dapat mempengaruhi sifat fisika, biologi serta kimia dari tanah yang akan terbentuk, dimana setiap tanah memiliki unsur tersendiri. Semakin tua tanah tersebut maka kandungan yang ada didalamnya juga akan berkurang. Mineral dalam tanah yang banyak mengandung unsur hara perlahan akan hilang, sehingga tinggal kadar mineral yang sulit lapuk seperti kuarsa. Dikarenakan proses pembentukan tanah yang terus berjalan, maka induk tanah juga ikut berubah dan kemudian menjadi beberapa bagian seperti tanah muda, tanah dewasa dan tanah tua.

• Tanah Muda – Tanah muda adalah tanah yang memiliki perbedaan bahan mineral dan bahan organik yang masih tampak jelas, sehingga bahan induknya masih terlihat. Biasanya tanah ini terbentuk dalam kurun waktu kurang lebih 100 tahun. Beberapa jenis tanah yang masuk dalam kategori tanah muda antara lain adalah tanah aluvial, tanah litosol dan tanah regosol.
• Tanah Dewasa – Tanah dewasa adalah merupakan hasil dari perkembangan tanah muda di tingkat yang lebih lanjut yang membentuk horizon B dalam susunan dekomposisi tanah. Biasanya tanah ini terbentuk dalam kurun waktu sekitar 10.000 tahun. Beberapa jenis tanah yang masuk dalam kategori tanah dewasa antara lain adalah tanah andosol, tanah grumusol dan tanah latosol.
• Tanah Tua – Tanah tua adalah tanah yang sudah mengalami perubahan yaitu dalam jangka waktu yang panjang sehingga horizon A dan B dapat dikalsifikasikan menjadi beberapa bagian (A1,A2,A3,B1,B2,B3) yang didasari dari ciri fisik yang nampak. Beberapa jenis tanah yang masuk dalam kategori tanah tua antara lain adalah tanah podsol dan tanah laterit.

Berdasarkan uraian diatas, disimpulkan bahwa waktu yang diperlukan untuk membentuk tanah berbeda-beda tergantung dari bahan induknya.

Faktor Kerusakan Tanah

Seiring berjalannya waktu, tanah tentunya juga dapat mengalami kerusakan. Dan berikut adalah beberapa penyebab terjadinya kerusakan tanah.

• Kerusakan Hutan – Hutan yang rusak dapat mempengaruhi daya serap tanah dan juga mengurangi kemampuan tanah dalam menampung dan menahan air, sehingga tanah akan menjadi mudah tererosi.
• Proses Mekanis dari Air Hujan – Air hujan yang turun secara terus menerus akan mengikis tanah pada bagian permukaannya sehingga terbentuk seperti selokan. Dimana air hujan dapat menghanyutkan lumpur dan dapat menyebabkan tanah longsor. ( baca : Cara Mencegah Tanah Longsor )
• Perbuatan Manusia – Yang dimaksud disini adalah dalam hal pengolahan lahan ataupun tanah yang tidak sesuai dengan prosedur pengolahan secara umum sehingga dapat merusak tanah.

Tanah pada dasarnya memiliki berbagai pengertian yang berbeda, dilihat dari sudut pandangnya. Namun secara umum diartikan sebagai bahan padat dari hasil interaksi pelapukan dan aktivitas biologis oleh suatu bahan induk atau batuan keras yang mendasarinya. Ilmu yang mempelajari tentang tanah dinamakan dengan pedologi. Pedologi membahas mengenai faktor dan proses terbentuknya tanah, karakteristik tanah, serta distribusi jenis-jenis tanah.

Faktor Pembentukan Tanah

Lapisan tanah biasanya membutuhkan jangka waktu yang relatif lama dalam proses pembentukannya. Hans Jenny (1941) menjelaskan bahwa tanah dalam proses pembentukannya membutuhkan lima faktor, yaitu iklim, organisme, relief (topografi), bahan induk (parent material), dan waktu.

Iklim

• Menjadi faktor yang paling penting
• Iklim mengatur laju dan jenis pembentukan tanah
• Penentu utama distribusi vegetasi
• Terdiri atas:

1. 1. Suhu, berpengaruh terhadap proses pelapukan bahan induk -> suhu tinggi maka proses pelapukan lebih cepat
   2. Curah hujan, berpengaruh terhadap kekuatan erosi dan pencucian tanah

Organisme

• Mempengaruhi rentang perkembangan tanah -> bakteri dan jamur membantu dekomposisi tanaman
• Berkaitan dengan horizon tanah -> semakin banyak aktivitas organisme maka horizon tanah semakin tidak terlalu berbeda
• Tutupan vegetasi mempengaruhi sifat humus tanah
• Akar tanaman dapat mengikat partikel tanah dan membantu dalam proses kompresi tanah
• Meliputi vegetasi, mikroba, dan hewan

Relief (Topografi)

• Relief atau topografi adalah perbedaan tinggi, bentuk, atau kemiringan lereng suatu wilayah dengan kondisi yang relatif dinamis
• Kondisi relief dinamis
• Dampak:

1. 1. Ketebalan profil tanah -> topografi miring, lapisan tanahnya lebih tipis karena ada erosi; topografi datar, lapisan tanahnya tebal karena ada sedimentasi
   2. Sistem drainase / pengaliran -> kondisi yang jelek akan menyebabkan tanah menjadi masam

Bahan Induk (Parental Material)

1. 1. Batuan -> hasilnya tanah mineral
   2. Bahan organik -> berasal dari campuran dengan bahan mineral; hasilnya tanah organik

• Mempengaruhi laju dan jalan pembentukan tanah
• Adanya tiga sifat dalam bahan induk yang dapat mempengaruhi pembentukan tanah, yaitu:

1. 1. Sifat kimia berkaitan dengan susunan mineral
   2. Sifat fisik berkaitan dengan struktur dan granularitas
   3. Sifat permukaan berkaitan dengan kemudahan reaksi

Waktu

• Mempengaruhi dalam menentukan jenis dan sifat-sifat tanah
• Pembentukan tanah membutuhkan waktu relatif lama
• Penunjang dari faktor-faktor lainnya -> tahapan pada pembentukan tanah dapat memberikan profil tanah yang berbeda-beda

Proses Pembentukan Tanah

1. Weathering (Pelapukan)

• Terjadi di lapisan atas tanah
• Adanya aktivitas memecahkan dan dekomposisi dari bahan induk (batuan dan mineral) yang dilakukan oleh unsur iklim (udara, air hujan, sinar matahari, atau salju)
• Terjadi dua aktivitas:

1. 1. Pelapukan fisik -> memecah batuan menjadi partikel yang lebih kecil
   2. Pelapukan kimiawi -> melibatkan perubahan komposisi kimia dari mineral batuan

2. Leaching (Pencucian)

• Adanya perubahan pada komposisi fisik dan kimia pada bahan induk
• Hasil pelapukan tersebut terakumulasi oleh tanaman dan membentuk partikel baru seperti tanah liat, bahan organik, lanau, atau senyawa kimia

3. Transformation and Illuviation (Perubahan dan Iluviasi)

• Transformasi ini berkaitan dengan pelapukan kimia pada lumpur dan pasir
• Terjadinya pembentukan mineral tanah liat dan pembentukan bahan organik yang resisten terhadap pembusukan -> hasil tanah liat tersebut kemudian mengalami pencucian dan disimpan di bagian bawah horizon
• Transformasi dibantu oleh tanaman dan hewan
• Transformasi dapat meningkatkan kondisi drainase dan komposisi nutrisi

4. Podsolisation and Translocations (Podsolisasi dan Translokasi)

• Terjadi ketika larutan asam kuat menghancurkan mineral lempung
• Adanya pembentukan bahan mineral dari aluminium, silika, dan besi yang terakumulasi bersama dengan senyawa organik di dalam tanah
• Bahan tersebut kemudian mengalami pemindahan di antara lapisan pada profil tanah -> menghasilkan warna yang berbeda-beda pada profil tanah

Zona Humus ; (b) Zona Organik – Mineral ; (c) Zona Alterasi ; (d) Bahan Induk Sumber: Hautefeuille (2017)

Sifat-sifat Tanah

Sifat Fisik

A. Warna Tanah

• Hasil dari pelapukan kimiawi dan organis
• Faktor:

1. 1. Unsur Fe memberi warna kuning atau merah
   2. Bahan organik memberi warna cokelat atau hitam
   3. Unsur mangan, sulfur, dan nitrogen memberi warna hitam
   4. Kondisi lingkungan aerobik menghasilkan warna seragam
   5. Kondisi lingkungan reduksi menghasilkan warna beragam

B. Struktur Tanah

• Susunan dari partikel-partikel tanah
• Berdampak terhadap penguapan, perpindahan air, resistensi terhadap erosi, dan tempat akar tumbuhan

C. Tekstur Tanah

1. 1. Proses fisikal -> komposisi pasir dan lanau
   2. Proses kimiawi -> komposisi lempung

• Mencerminkan karakter tanah -> apabila mengandung lempung maka tanahnya lebih tahan erosi

Sifat Kimia

• Bahan organik
• Unsur hara
• pH tanah -> dikatakan normal atau netral saat pH berkisar 6,6 hingga 7,5

Sifat Biologi

• Kandungan organisme dalam tanah -> misalnya kandungan jumlah jamur, bakteri, atau mikroorganisme lainnya
• Mempengaruhi respirasi tanah

Profil Tanah

Pofil tanah diidentifikasikan sebagai dinding / penampang vertikal dari tanah yang memperlihatkan susunan horizon (lapisan tanah) yang berguna untuk mengetahui sifat-sifat tanah. Profil tanah tentunya berbeda antara satu tempat dengan tempat lainnya, contohnya horizon tanah pada daerah tropis dan lembab. Profil tanah terdiri atas horizon O, A, E, B, C, dan R (batuan induk). Penamaan ini ditentukan atas dasar jenis material dan penyusun lapisan tanah tersebut.

Sumber: Brady and Weil (2017)

A. Horizon O

• Kadar bahan organik tinggi
• Fraksi mineral sangat sedikit
• Ketebalan tergantung akumulasi bahan organik
• Adanya aktivitas biologi yang tinggi

B. Horizon A

• Akumulasi bahan organik halus (humus) dan bahan mineral tanah
• Adanya aktivitas biologi
• Adanya perakaran tanaman

C. Horizon E (Eluviasi)

• Adanya proses pencucian sehingga kehilangan unsur liat, Fe, Al, dan bahan organik
• Didominasi oleh pasir dan debu
• Warnanya lebih terang

D. Horizon B (Iluviasi)

• Penimbunan unsur liat, Fe, Alm, humus, karbonat, gipsum, silika, dan seskuioksida
• Warna lebih merah
• Strukturnya tanah gumpal

E. Horizon C

• Hasil dari pelapukan batuan induk
• Mengandung banyak batuan tidak padat atau pecahan batuan
• Adanya akar tanaman halus

F. Horizon R (Batuan Induk)

• Lapisan batuan keras
• Tidak dapat ditembus oleh akar tanaman
• Sulit dipecahkan

Jenis-jenis Tanah

A. Tanah Laterit

• Mengalami pencucian oleh air hujan -> hasil warna pucat dan tidak subur
• Kadar bahan organik rendah
• Vegetasi: rumput dan alang – alang

B. Tanah Aluvial

• Hasil dari proses sedimentasi
• Tekstur: butiran lepas-lepas
• Tingkat kesuburan bergantung bahan induk
• Dimanfaatkan untuk pertanian

C. Tanah Gambut

• Hasil dari bahan organik yang belum melapuk secara sempurna
• Tingkat kesuburan rendah
• Tingkat keasaman tinggi

D. Tanah Margalit

• Bahan induk: batu gamping, pasir, dan lempung
• Tingkat kesuburan tinggi
• Dimanfaatkan untuk pertanian lahan kering

E. Tanah Podzolik

• Bahan induk: batuan dengan mineral kuarsa yang tinggi
• Memiliki kadar humus yang tinggi
• Sifat fisik: mudah basah dan berwarna kuning hingga kuning – kelabu
• Dimanfaatkan untuk pertanian ladang

F. Tanah Regosol

• Banyak mengandung batu dan kerikil yang belum melapuk sempurna
• Belum terlihat horizon-horizon tanah
• Tingkat kesuburan relatif kurang

G. Tanah Vulkanis

• Bahan induk: material gunungapi seperti pasir dan debu vulkanis
• Tingkat kesuburuan tinggi -> banyak mineral hara
• Dimanfaatkan untuk sektor pertanian dan perkebunan

H. Tanah Litosol

• Bahan induk: material dari aktivitas vulkanisme
• Banyak mengandung pasir kasar dan kerikil yang belum melapuk
• Kandungan unsur hara rendah

I. Tanah Humus

• Hasil pelapukan sisa-sisa tumbuhan
• Tingkat kelembapan dan kesuburan yang tinggi
• Mengandung banyak bahan organik

J. Tanah Grumusol

• Bahan induk: abu vulkanik dan tanah liat
• Bahan organik relatif rendah
• Cukup dapat dimanfaatkan untuk pertanian

Kontributor: Dema Amalia, S.Si.
Alumni Geografi FMIPA UI