Faktor-faktor Pembentukan
Tanah
Ada bebebrapa faktor yang mendorong pelapukan juga berperan
dalam pembentukan tanah. Faktor apa sajakah itu?
Curah hujan dan sinar matahari berperan penting dalam proses
pelapukan fisik, kedua faktor tersebut merupakan komponen iklim. Sehingga dapat
disimpulkan bahwa salah satu faktor pembentuk tanah adalah iklim. Hanya kedua
faktor itukah yang memengaruhi pembentukan tanah? Ada beberapa faktor lain yang
memengaruhi proses pembentukan tanah, yaitu organisme, bahan induk, topografi,
dan waktu. Faktor-faktor tersebut dapat dirumuskan sebagai berikut.
T = f (i, o, b, t, w)
Keterangan:
T = tanah
f = faktor
i = iklim
o = organisme
b = bahan induk
t = topografi
w = waktu
a. Iklim
Unsur-unsur iklim yang memengaruhi proses pembentukan tanah
terutama unsur suhu dan curah hujan.
1) Suhu/Temperatur
Suhu akan berpengaruh terhadap proses pelapukan bahan induk.
Apabila fluktuasi suhu tinggi, maka proses pelapukan akan berlangsung cepat
sehingga pembentukan tanah juga cepat.
2) Curah Hujan
Curah hujan akan berpengaruh terhadap kekuatan erosi dan
pencucian tanah, sedangkan pencucian tanah yang cepat menyebabkan tanah menjadi
asam (pH tanah menjadi rendah).
b. Organisme (Vegetasi, Jasad Renik/Mikroorganisme)
Organisme sangat berpengaruh terhadap proses pembentukan tanah
dalam hal:
1) Membantu proses pelapukan baik pelapukan organik maupun
pelapukan kimiawi. Pelapukan organik adalah pelapukan yang dilakukan oleh
makhluk hidup (hewan dan tumbuhan), sedangkan pelapukan kimiawi terjadi oleh
proses kimia seperti batu kapur yang larut oleh air.
2) Membantu proses pembentukan humus. Tumbuhan akan menghasilkan
dan menyisakan daun-daunan dan ranting-ranting yang menumpuk di permukaan
tanah. Daun dan ranting itu akan membusuk dengan bantuan jasad
renik/mikroorganisme yang ada di dalam tanah.
3) Pengaruh jenis vegetasi terhadap sifat-sifat tanah sangat
nyata terjadi di daerah beriklim sedang seperti di Eropa dan Amerika. Vegetasi
hutan dapat membentuk tanah hutan dengan warna merah, sedangkan vegetasi rumput
membentuk tanah berwarna hitam karena banyak kandungan bahan organik yang
berasal dari akar-akar dan sisa-sisa rumput.
4) Kandungan unsur-unsur kimia yang terdapat pada tanaman
berpengaruh terhadap sifat-sifat tanah. Contoh, jenis tanaman cemara akan
memberi unsur-unsur kimia seperti Ca, Mg, dan K yang relatif rendah, akibatnya
tanah di bawah pohon cemara, derajat keasamannya lebih tinggi daripada tanah di
bawah pohon jati.
c. Bahan Induk
Bahan induk terdiri atas batuan vulkanik, batuan beku, batuan
sedimen (endapan), dan batuan metamorf. Batuan induk itu akan hancur menjadi
bahan induk, kemudian akan mengalami pelapukan dan menjadi tanah.
Tanah yang terdapat di permukaan Bumi sebagian memperlihatkan
sifat (terutama sifat kimia) yang sama dengan bahan induknya. Bahan induk
terkadang masih terlihat pada tanah baru, misalnya tanah bertekstur pasir
berasal dari bahan induk yang kandungan pasirnya tinggi. Susunan kimia dan
mineral bahan induk akan memengaruhi intensitas tingkat pelapukan dan vegetasi
di atasnya. Bahan induk yang banyak mengandung unsur Ca akan membentuk tanah
dengan kadar ion Ca yang banyak pula, akibatnya pencucian asam silikat dapat
dihindari dan sebagian lagi dapat membentuk tanah yang berwarna kelabu.
Sebaliknya bahan induk yang kurang kandungan kapurnya membentuk tanah yang
warnanya lebih merah.
d. Topografi/Relief
Keadaan relief suatu daerah akan memengaruhi:
1) Tebal atau Tipisnya Lapisan Tanah
Sumber:
www.geocities.ip Gambar 6.79 Tanah di pegunungan vulkan.
Sumber:
www.asia.geocities.com Gambar 6.80 Tanah di daerah pantai
Sumber: Pengenalan
Bentang Alam, halaman 130
Gambar 6.81 Tanah
pada pegunungan kapur.
Daerah yang memiliki topografi miring dan berbukit, lapisan
tanahnya lebih tipis karena tererosi, sedangkan daerah yang datar lapisan
tanahnya tebal karena terjadi sedimentasi.
2) Sistem Drainase/Pengaliran
Daerah yang drainasenya jelek seperti sering tergenang
menyebabkan tanahnya menjadi asam.
e. Waktu
Tanah merupakan benda alam yang terus-menerus berubah, akibat
pelapukan dan pencucian yang terus-menerus. Oleh karena itu, tanah akan menjadi
semakin tua. Mineral yang banyak mengandung unsur hara telah habis mengalami
pelapukan, sehingga tinggal mineral yang sukar lapuk seperti kuarsa. Karena
proses pembentukan tanah yang terus berjalan, maka induk tanah berubah
berturut-turut menjadi tanah muda, tanah dewasa, dan tanah tua.
Tanah muda ditandai oleh masih tampaknya pencampuran antara
bahan organik dan bahan mineral atau masih tampaknya struktur bahan induknya.
Contoh tanah muda adalah tanah aluvial, regosol, dan litosol. Tanah dewasa
ditandai oleh proses yang lebih lanjut sehingga tanah muda dapat berubah
menjadi tanah dewasa, yaitu dengan proses pembentukan horizon B. Contoh tanah
dewasa adalah andosol, latosol, dan grumusol. Tanah tua proses pembentukan
tanah berlangsung lebih lanjut sehingga terjadi proses perubahan-perubahan yang
nyata pada perlapisan tanah. Contoh tanah pada tingkat tua adalah jenis tanah
podsolik dan latosol tua (laterit).
Lamanya waktu yang diperlukan untuk pembentukan tanah
berbeda-beda. Bahan induk vulkanik yang lepas-lepas seperti abu vulkanik
memerlukan waktu 100 tahun untuk membentuk tanah muda dan 1.000–10.000 tahun
untuk membentuk tanah dewasa. Dengan melihat perbedaan sifat faktor-faktor
pembentuk tanah tersebut, pada suatu tempat tentunya akan menghasilkan ciri dan
jenis tanah yang berbeda-beda pula. Sifat dan jenis tanah sangat tergantung
pada sifat-sifat faktor pembentukan tanah. Kepulauan Indonesia mempunyai berbagai
tipe kondisi alam yang menyebabkan adanya perbedaan sifat dan jenis tanah di
berbagai wilayah, akibatnya tingkat kesuburan tanah di Indonesia juga
berbeda-beda.
Proses Pembentukan Tanah
Proses pembentukan tanah diawali dari pelapukan batuan, baik
pelapukan fisik maupun pelapukan kimia. Dari proses pelapukan ini, batuan akan
menjadi lunak dan berubah komposisinya. Pada tahap ini batuan yang lapuk belum
dikatakan sebagai tanah, tetapi sebagai bahan tanah (regolith) karena masih menunjukkan
struktur batuan induk. Proses pelapukan terus berlangsung hingga akhirnya bahan
induk tanah berubah menjadi tanah. Nah, proses pelapukan ini menjadi awal
terbentuknya tanah.
Pembentukan tanah di bagi menjadi empat tahap
1. Batuan yang tersingkap ke permukaan bumi akan berinteraksi
secara langsung dengan atmsosfer dan hidrosfer. Pada tahap ini lingkungan
memberi pengaruh terhadap kondisi fisik. Berinteraksinya batuan dengan atmosfer
dan hidrosfer memicu terjadinya pelapukan kimiawi.
2. Setelah mengalami pelapukan, bagian batuan yang lapuk akan
menjadi lunak. Lalu air masuk ke dalam batuan sehingga terjadi pelapukan lebih
mendalam. Pada tahap ini di lapisan permukaan batuan telah ditumbuhi calon
makhluk hidup.
3. Pada tahap ke tiga ini batuan mulai ditumbuhi tumbuhan perintis.
Akar tumbuhan tersebut membentuk rekahan di lapisan batuan yang ditumbuhinya.
Di sini terjadilah pelapukan biologis.
4. Di tahap yang terakhir tanah menjadi subur dan ditumbuhi tanaman
yang ralatif besar.
Pembentukan tanah dipengaruhi
oleh factor-faktor :
bahan induk (parent
material); iklim (climate), organisme (organism)’; topografi (Relief); waktu
(time).
s = f ( cl, o,
r, p, t, ….)
Kelima faktor
tersebut bekerja dan saling mempengaruhi sehingga membentuk suatu batuan
menjadi massa tanah. Proses pembentukan tanah tersebut secara garis besar
meliputi :
1.
Pelapukan
(wheathering)
Pelapukan : berubahnya bahan penyusun tanah dari bahan penyusun batuan.
Proses pelapukan mengandung arti ”geologi dan destruktif”.
Proses yang termasuk dalam pelapukan antara lain : proses hancurnya batuan
secara fisik, proses berubahnya felspar menjadi lempung secara kimia.
2.
Perkembangan
tanah (Soil Development)
Perkembangan tanah : terbentuknya lapisan tanah menjadi ciri, sifat dan
kemampuan khas bagi masing-masing jenis tanah. Perkembangan tanah mengandung
arti ”pedologis dan creatif”
Proses yang termasuk dalam perkembangan tanah antara lain : pembentukan
horizon tanah, latosolisasi, podzolisasi.
Proses pembentukan tanah merupakan proses yang dinamis dimana selama
pembentukan tanah terjadi maka akan mengalami penambahan (additions), kehilangan (losses), perubahan bentuk
(transformation), pemindahan lokasi (translocation).
Additions : penambahan air (hujan, irigasi),
nitrogen dari bakteri pengikat N, energi dari sinar matahari, dsb. Losses : dihasilkan dari kemikalia
yang larut dalam air, adanya erosi, pemanenan atau penggembalaan,
denitrifikasi, dll.
Transformation : terjadi karena banyak reaksi kimia dan
biologi pada proses dekomposisi bahan organik, pembentukan material tidak larut
dari material yang larut.
Translocation : terjadi karena adanya gerakan air maupun
organisme didalam tanah misalnya clay beregrak ke lapisan yang lebih dalam atau
gerakan garam terlarut ke permukaan krn evaporasi.
Pelapukan dalam pembentukan tanah meliputi dua proses yaitu pelapukan fisik
dan pelapukan kimia.
1. Pelapukan fisik
(disintegrasi) :
a.
Pembekuan dan pencairan : air yang membek mampu memecah batuan atau mineral. Air yang
membeku mempunyai kekuatan tekanan 146 kg/cm2
b.
Friksi
antar batuan yang bergerak yang disebabkan oleh air, angin, es, gravitasim dsb
c. Organisme :
perkembangan perakaran mampu memecahkan batuan. Manusia mempercepat pelapukan
dengan pengolahan tanah, pembajakan, penambangan, dll.
2. Pelapukan Kimia
Pelapukan kimia menyebabkan mineral terlarut dan mengubah sturkturnya
sehingga mudah terfragmentasi. Perubahan daya larut (solubility) disebabkan oleh solution (oleh air), hidrolisis, karbonasi,
dan oksidasi-reduksi.
Solution
: terlarutnya bahan padat ke cairan menjadi ion yang dapat larut yang
dikellilingi oleh molekul cairan (air). Contoh :
NaCl + H2O ® Na+,
Cl-, H2O
(Garam mudah larut) air (ion
terlarut,dikelilingi air)
Hidrolisis : reaksi suatu substansi dengan air yang membentuk hidroksida dan
substansi baru lain yang lebih mudah terlarut dari substansi asalnya.
Hidrolisis merupakan salah satu reaksi pelapukan yang terpenting yang
menyebabkan perubahan profil tanah.
Contoh :
KAlSi3O8 + HOH ® HAlSi3O8 +
KOH
(ortoclase, sangat (clay silikat) (sgt mudah terlarut)
lambat keterlarutannya)
Karbonasi : reaksi senyawa dengan asam
karbonat (asam karbonat merupakan asam lemah yang diproduksi dari gas CO2
yang terlarut dalam air). Contoh :
CO2 + H2O ® H2CO3 ® H+
+ HCO3-
CaCO3 + H+ + HCO3- ®
Ca (HCO3)2
(kalsit,sedikit larut) mudah larut
Hidrolisis dan karbonasi merupakan proses pelapukan kimia
yang paling efektif dan juga dalam pembentukan tanah.
Reduksi : proses kimia dimana muatan negatif naik, sedang muatan
positif turun. Misal
CaSO4 (keras) dilarutkan dalam air menjadi CaSO4.2H2O
(lebih lunak).
Oksidasi : kehilangan elektron atau penggabungan senyawa dengan
oksigen. Mineral yang teroksidasi meningkat volumenya karena penambahan oksigen
dan umumnya lebih lunak. Perubahan bilangan oksidasi juga menyebabkan
ketidakseimbangan muatan listrik sehingga lebih mudah “terserang” air dan asam
karbonat. Oksidasi dan reduksi merupakan proses yang selalu bersama. Contoh :
4FeO + O2
« 2Fe2O3
[ferro oksida, Fe(II)] [ferri oksida,Fe (III)]
Besi dalam mineral primer dapat bereaksi dengan oksigen
yang menyebabkan bertambahnya ukuran mineral sehingga mineral tsb dapat pecah.
Pertambahan ukuran didukung oleh proses hidrasi, dimana molekul besi oksida
dikelilingi oleh oksigen. Total volume mineral menjadi sangat tinggi akan
tetapi ikatannya lemah shg mudah terlapukkan.
Hidrasi : Absorbsi senyawa oleh air karena terlepasnya
ikatan-ikatan pada tepi permukaan mineral sehingga tersedia H+ di
sekitar permukaan mineral.
Hidrasi menyebabkan perubahan struktur mineral,
meningkatkan volumenya, kemudian menyebabkan mineral lebih lunak dan mudah
terdekomposisi.
Contoh :
2Fe2O3 + 3H2O ® 2Fe2O3.3H2O
hematit limonit