Faktor-faktor dan Proses Pembentukan Tanah

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 :