ILMU TANAH “Pedoman Praktis Identifikasi Tanah”
Tim Dosen Pengampu Ilmu Tanah Jurusan Ilmu Tanah Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta Edisi 2011
ILMU TANAH: Pedoman Praktis Identifikasi Tanah
Cara mensitasi dari buku ini: Tim Dosen Pengampu Ilmu Tanah. 2011. Ilmu Tanah: Pedoman Praktis Identifikasi Tanah. Jurusan Ilmu Tanah FP‐UNS. Surakarta. 40 hal + ix. Cetakan keempat 2011 Tim Dosen Pengampu Ilmu Tanah: Dwi Priyo Ariyanto, Sumarno, S. Minardi, Purwanto, R. Sudaryanto, Sri Hartati, Jauhari Syamsiyah, Sutopo, Suwarto, dan Hery Widijanto Sampul depan : Foto Batuan metamorfosis di Sempor, Kebumen (kiri atas), profil tanah inceptisol di Banjar Magun, Banjarnegara (tengah atas dan kanan atas), profil tanah inceptisol di Borobudur, Magelang (bawah) Disusun dan foto oleh Dwi Priyo Ariyanto Diterbitkan oleh: Jurusan Ilmu Tanah Fakultas Pertanian UNS Jl. Ir. Sutami 36a Kentingan, Jebres, Surakarta 57126 Telp./Fax.: 0271 – 632477 Email:
[email protected] ©JIT FP UNS 2011. All rights reserved. No part of this publication may be reproduced in any form or by any means, electronically, mechanically, by photocopying, recording or other wish without the prior permission of the copyright owners. ISBN:
ii
Ilmu Tanah: Pedoman Praktis Identifikasi Tanah
DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL UNIVERSITAS SEBELAS MARET FAKULTAS PERTANIAN
JURUSAN/PROGRAM STUDI ILMU TANAH Jl. Ir. Sutami 36 A Kentingan surakarta 57126 Telp./Fax. (0271) 632477 Email :
[email protected] Email :
[email protected]
PRAKATA Seiring dengan kemajuan teknologi di bidang pertanian serta usaha menciptakan pertanian berkelajutan untuk meningkatkan kesejahteraan manusia perlu dilakukan peningkatan kualitas sumber daya manusia. Dalam hal ini Ilmu Tanah pada umumnya menjadi lebih penting untuk dipahami. Jurusan Ilmu Tanah telah merespon fenomena ini dengan mendidik mahasiswa yang menuntut ilmu di Program Studi Ilmu Tanah, Program Studi Agroteknologi serta Program Studi Agribisnis melalui pelayanan dengan memberikan Kuliah Ilmu Tanah. Pemahaman tentang Ilmu Tanah ini lebih mendalam dengan dilaksanakannya praktikum Ilmu Tanah. Laju kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi menuntut dihasilkannya ilmuwan yang handal oleh suatu perguruan tinggi. Dengan sendirinya wajarlah kalau dilakukan peningkatan‐peningkatan dalam mengembangkan ilmu termasuk Ilmu Tanah. Salah satu usaha untuk menunjang peningkatan ini adalah menyajikan panduan praktikum tentang Ilmu Tanah yang lebih berkualitas. Mudah‐mudahan dengan ini akan dapat menambah pengetahuan dan wawasan para mahasiswa. Bersama ini kami sampaikan penghargaan dan terimakasih kepada para penyusun Panduan Praktikum Ilmu Tanah atas usaha yang telah dilakukan sampai terbitnya petunjuk praktikum ini. Semoga Allah SWT meridhoi semua amal perbuatan ini. Amin. Surakarta, 6 November 2009 Ketua Jurusan Ilmu Tanah Fakultas Pertanian UNS Ir. Sumarno, MP
Ilmu Tanah: Pedoman Praktis Identifikasi Tanah
iii
KATA PENGANTAR Yang tidak pernah terlupakan, syukur Alhamdulillah kepada Allah SWT atas segala rakhmat dan hidayah‐Nya sehingga buku “Ilmu Tanah: Pedoman Praktis Identifikasi Tanah” dapat diselesaikan dengan lancar. Buku ini merupakan penyempurnaan dari edisi sebelumnya. Buku yang berisi pengantar dan gambaran awal mengenai cara mengidentifikasi tanah khsusnya bagi mahasiswa semester awal. Oleh sebab itu, beberapa parameter dalam identifikasi tanah baik yang mengacu pada National Resource Conservation Soil Service – United State Department of Agriculture (NRCS‐USDA) maupun dari Balai Penelitian Tanah (Balittanah) – Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Sumber Daya Lahan Kementerian Pertanian Republik Indonesia, diadaptasi dan sebagian tidak disertakan. Identifikasi yang dimaksud dalam buku ini hanya sebagai wawasan awal mengenai Ilmu Tanah. Dalam hal ini penyusun juga menyampaikan banyak terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan buku ini baik yang telah membantu secara langsung maupun tidak langsung. Penyusun juga menyadari bahwa dalam setiap pengembangan ilmu sangat dimungkinkan adanya perbedaan pendapat para ilmuwan, sehingga jika ada hal yang tidak sesuai dalam isi buku ini sangat dimaklumi. Namun demikian hal tersebut tidak menutup adanya saran dan kritik demi perkembangan ilmu pengetahuan sehingga penyempurnaan buku ini masih terbuka lebar. Permohonan maaf juga disampaikan apabila ada hal yang tidak berkenan dalam khususnya yang berhubungan dengan isi buku ini. Surakarta, November 2011 Penyusun
iv
Ilmu Tanah: Pedoman Praktis Identifikasi Tanah
DAFTAR ISI PRAKATA................................................................................................................... KATA PENGANTAR .................................................................................................... DAFTAR ISI................................................................................................................. DAFTAR TABEL........................................................................................................... DAFTAR GAMBAR...................................................................................................... TATA TERTIB PRAKTIKUM......................................................................................... I. PENDAHULUAN.................................................................................................. II. IDENTIFIKASI / PENCANDRAAN......................................................................... A. Deskripsi Lingkungan................................................................................... 1. Cuaca.................................................................................................... 2. Posisi.................................................................................................... 3. Tinggi Tempat....................................................................................... 4. Lereng (Slope) ...................................................................................... 5. Fisiografi Lahan..................................................................................... 6. Genangan atau Banjir.......................................................................... 7. Tutupan Lahan...................................................................................... 8. Vegetasi................................................................................................ 9. Geologi.................................................................................................. 10. Erosi...................................................................................................... 11. Batuan di Permukaan........................................................................... B. Deskripsi Tanah........................................................................................... 1. Metode Pengamatan............................................................................ 2. Jeluk...................................................................................................... 3. Batas horison........................................................................................ 4. Perakaran.............................................................................................. 5. Tekstur Tanah....................................................................................... 6. Struktur Tanah...................................................................................... 7. Konsistensi Tanah................................................................................. 8. Ketahanan Penetrasi / Uji Penetrometer............................................. 9. Warna Tanah........................................................................................ 10. Aerasi dan Drainase Tanah (Reduksi Oksidadi).................................... 11. Reaksi Tanah........................................................................................ 12. Bahan Organik Tanah........................................................................... 13. Kadar Kapur dalam Tanah.................................................................... 14. Konsentrasi.......................................................................................... III. ANALISIS LABORATORIUM................................................................................. A. Lengas Tanah Kering Angin......................................................................... B. Kapasitas Lapangan.................................................................................... Ilmu Tanah: Pedoman Praktis Identifikasi Tanah
iii iv v vi vii viii 1 2 2 2 3 3 3 3 4 4 5 6 6 6 7 9 10 10 11 11 13 15 16 17 17 18 19 20 20 23 24 25 v
C. Lengas Maksimum (Kapasitas Air Maksimum)............................................ D. Titik Layu (Batas Berubah Warna)............................................................... IV. ANALISIS pH TANAH A. Alat.............................................................................................................. B. Bahan.......................................................................................................... C. Cara Kerja.................................................................................................... DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
vi
25 25 28 28 28
Ilmu Tanah: Pedoman Praktis Identifikasi Tanah
DAFTAR TABEL Tabel 1. Penggolongan cuaca.....................................................................................
2
Tabel 2. Klasifikasi lereng berdasarkan USDA (1993).................................................
3
Tabel 3. Macam bentuk lahan....................................................................................
4
Tabel 4. Frekuensi terjadinya genangan/banjir..........................................................
4
Tabel 5. Durasi/lama rata‐rata setiap terjadi genangan/banjir..................................
4
Tabel 6. Macam tutupan lahan...................................................................................
5
Tabel 7. Tingkat erosi yang terjadi..............................................................................
6
Tabel 8. Kelas sebaran batuan....................................................................................
7
Tabel 9. Metode pengamatan untuk memperoleh profil tanah................................
9
Tabel 10. Ketegasan batas horison...............................................................................
10
Tabel 11. Bentuk/topografi batas horison....................................................................
11
Tabel 12. Klasifikasi ukuran akar...................................................................................
11
Tabel 13. Klasifikasi jumlah akar...................................................................................
11
Tabel 14. Kelas tekstur tanah.......................................................................................
12
Tabel 15. Tipe struktur tanah.......................................................................................
14
Tabel 16. Ukuran struktur tanah menurut bentuknya.................................................
15
Tabel 17. Derajad kekerasan struktur tanah................................................................
15
Tabel 18. Tingkat konsistensi tanah pada berbagai kondisi.........................................
15
Tabel 19. Tafsiran kekuatan mekanik tanah.................................................................
17
Tabel 20. Tafsiran reaksi reduksi dan oksidasi (aerasi dan drainasi)...........................
18
Tabel 21. Klasifikasi nilai reaksi tanah (pH tanah)........................................................
19
Tabel 22. Klasifikasi reaksi bahan organik tanah..........................................................
19
Tabel 23. Klasifikasi kandungan kapur secara kualitatif...............................................
20
Tabel 24. Klasifikasi ukuran konsentrasi unsur dalam tanah.......................................
21
Tabel 25. Macam konsentrasi unsur dalam tanah.......................................................
21
Tabel 26. Pengharkatan batas berubah warna.............................................................
27
Ilmu Tanah: Pedoman Praktis Identifikasi Tanah
vii
DAFTAR GAMBAR Gambar 1. Profil dan batas horison pada tanah Vertisol (a), tanah Alfisol (b), dan tanah litic (c)................................................................................................. Gambar 2. Topografi batas horison tanah...................................................................... Gambar 3. Mekanisme penentuan kelas tekstur tanah secara kualitatif...................... Gambar 4. Contoh tipe‐tipe struktur tanah alami.......................................................... Gambar 5. Foto struktur tanah bertipe kersai/granular (a), gumpal membulat (b), gumpal menyudut (c), prisma (d), kolumner (e), dan lempeng (f).............. Gambar 6. Cara pembacaan warna tanah pada MSCC................................................... Gambar 7. Contoh bentuk massa atau becak (a), nodul (b), dan konkresi (c)............... Gambar 8. Kurva hubungan antara tegangan air – kadar air tanah – ketersediaan lengas dalam pori‐pori tanah (Schroeder, 1984 dalam Saidi, 2006).............
viii
9 11 13 13 14 17 21 24
Ilmu Tanah: Pedoman Praktis Identifikasi Tanah
TATA TERTIB PRAKTIKUM 1. Semua praktikan wajib mengikuti seluruh rangkaian praktikum Ilmu Tanah. 2. Praktikan harus hadir 10 menit sebelum praktikum dimulai. 3. Bagi praktikan yang tidak mengikuti satu / lebih acara praktikum (tanpa ijin yang jelas) akan mendapatkan sanksi. 4. Pada semua rangkaian acara praktikum, wajib mengenakan pakaian kuliah, kecuali di lapangan tetapi tetap mengenakan pakaian yang sopan. 5. Setiap kelompok wajib membawa peralatan yang telah ditentukan. 6. Mahasiswa yang tidak mentaati peraturan tersebut di atas tidak diperkenankan mengikuti praktikum dan dinyatakan TL. 7. Dilarang keras mengcopy laporan orang lain !!! Jika terbukti akan diberi sanksi TIDAK LULUS (mengulang praktikum tahun depan).
Ilmu Tanah: Pedoman Praktis Identifikasi Tanah
ix
I. PENDAHULUAN Tanah merupakan bagian dari lingkungan dan merupakan inti dari sumber daya lahan, sehingga jika berbicara mengenai sumber daya lahan tidak dapat dilepaskan dengan tanah. Berdasarkan Peraturan Pemerintah (PP) Republik Indonesia nomor 150 tahun 2000 tentang pengendalian kerusakan tanah untuk produksi biomassa, tanah diartikan sebagai komponen lahan berupa lapisan teratas kerak bumi yang terdiri dari bahan mineral dan bahan organik, mempunyai sifat fisik, kimia, biologi, serta mempunyai kemampuan menunjang kehidupan manusia dan makhluk hidup lainnya. Hal ini semakin meperkuat bahwa tanah merupakan salah satu komponen alam yang mempunyai peranan pokok dalam proses kehidupan. Proses pembentukan tanah dipengaruhi oleh 5 (lima) faktor, yaitu: bahan induk, bentuk wilayah atau topografi, iklim, makhluk hidup, dan waktu. Faktor pembentuk tanah yang dikategorikan faktor aktif adalah iklim dan makhluk hidup, sedangkan yang termasuk faktor pasif adalah bahan induk, topografi, dan waktu. Kelima faktor tersebut saling berkaitan dan tidak dapat dipisahkan salah satu faktornya. Apabila salah satu faktor tidak berjalan maka proses perkembangan tanah akan terhambat, sehingga tanah yang muda bukan berarti tanah yang baru terbentuk, namun bisa saja tanah tersebut telah terbentuk jutaan tahun yang lalu tetapi mengalami hambatan perkembangannya akibat salah satu faktor tidak mendukung. Misalnya iklim yang terlalu ekstrim atau topografi yang terlalu miring, sehingga erosi menghambat proses pembentukan tanah. Perkembangan tanah menentukan jenis tanah yang mempunyai sifat dan karakteristik tanah berbeda‐beda. Sifat dan karakteristik tanah baik berupa fisika, kimia dan biologi tanah dapat diamati pada bagian terkecil tanah. Satuan individu terkecil tanah yang terbentuk dalam tiga dimensi disebut sebagai PEDON. Gabungan dari pedon disebut sebagai POLIPEDON. Di dalam pedon dapat diamati tanah dalam suatu penampang vertikal yang menunjukkan susunan horizon atau lapisan tanah serta terdiri dari solum tanah dan bahan induk tanah atau yang disebut sebagai PROFIL TANAH. Sedangkan HORISON TANAH adalah lapisan‐lapisan tanah yang berbeda susunan fisika dan kimianya serta terletak sejajar dengan permukaan tanah sebagai akibat dari proses perkembangan tanah (Anonim. 2004; Foth, 1994). Ilmu Tanah: Pedoman Praktis Identifikasi Tanah
1
II. IDENTIFIKASI / PENCANDRAAN Pencandraan atau identifikasi tanah diawali dengan menentukan lokasi pengamatan. Lokasi yang dipilih harus representatif dan diusahakan berada pada tengah‐tengah kisaran sifat (range in characteristic). Hal ini karena di alam biasanya mempunyai keragaman yang tinggi, sehingga harus ditentukan lokasi yang dapat mewakilinya. Apabila profil yang digunakan mewakili beberapa area yang sama, maka ditentukan pada area yang paling luas. Pada bagian awal surveyor mengisi data‐data, berupa nama surveyor, nomor pedon atau profil, dan tanggal pencandraan. Identifikasi selanjutnya dibagi menjadi 2 (dua), yaitu identifikasi lingkungan dan identifikasi tanah. A. Deskripsi Lingkungan Pengamatan kondisi lingkungan merupakan bagian dari pengamatan identifikasi tanah karena kondisi lingkungan sekitar berpengaruh terhadap perkembangan jenis tanah di lokasi pengamatan. Kondisi lingkungan atau lahan sekitar juga dapat menggambarkan beberapa sifat dan karakteristik dari tanah. Pengamatan kondisi lingkungan atau morfologi lahan yang dilakukan hanya secara umum, meliputi: 1. Cuaca Cuaca merupakan salah satu faktor iklim yang mempengaruhi keadaan tanah. Cuaca yang dicatat adalah keadaan atau kondisi cuaca secara umum pada waktu pelaksanaan pecandraan pedon atau profil. Hal ini perlu diketahui karena kondisi cuaca mempengaruhi beberapa parameter lain dalam tanah. Selain kondisi cuaca juga dicatat suhu udara, suhu tanah dan kedalaman pengukuran suhu tanah (jika dimungkinkan). Satuan suhu bisa dalam derajad Celcius ataupun Fahrenheit. Tabel 26. Penggolongan cuaca Kondisi Cuaca Cerah / bersih (Sunny / Clear) Berawan sebagian (Partly Cloudy) Berawan tebal (Overcast) Hujan (Rain) Hujan es (Sleet) Bersalju (Snow) Sumber: Schoeneberger et. al. (1998)
Kode SU PC OV RA SL SN
2
Ilmu Tanah: Pedoman Praktis Identifikasi Tanah
2. Posisi Posisi yang dimaksud adalah posisi titik pengamatan pedon atau profil berdasarkan garis lintang (Latitude) dan garis bujur (Longitude). Data ini dapat diperoleh dari alat GPS (Global Positioning System) atau dengan penentuan dari peta. Khusus untuk wilayah Jawa, Madura, Bali dan Nusa Tenggara berada pada Lintang Selatan (LS) dan Bujur Timur (BT). Posisi yang ditulis, dimungkinkan dalam satuan derajad, menit dan detik. Datum yang diikuti untuk wilayah indonesia adalah WGS 1984. Posisi juga dapat menggunakan satuan UTM (Universal Tranverse Mercator) . Khusus untuk Indonesia berupa dalam satuan meter utara (mU) dan meter timur (mT). 3. Tinggi Tempat Tinggi tempat merupakan ketinggian suatu lokasi diukur dari permukaan air laut dalam satuan meter atau juga biasa dinyatakan dalam meter di atas permukaan laut (m dpl). Pengukuran tinggi tempat menggunakan altimeter, GPS, atau dari data pada peta topografi. 4. Lereng (Slope) Lereng merupakan perbandingan antara perbedaan ketinggian tanah dengan jarak horisontal yang dinyatakan dalam persentase atau derajad. Pengukuran kemiringan lereng menggunakan klinometer dengan cara mengukur searah kemiringan lereng. Selain itu juga menentukan arah kemiringan (slope aspect) menggunakan kompas serta panjang lereng. Tabel 27. Klasifikasi lereng berdasarkan USDA (1993) Kelas Deskripsi lereng Besar lereng lereng (%) 1 Hampir datar 0 – 3 2 Agak miring 4 – 8 3 Sangat miring 9 – 15 4 Agak curam 16 – 30 5 Curam 31 – 60 6 Sangat curam > 60 Sumber: Anonim (1993) 5. Fisiografi Lahan Fisiografi merupakan ilmu yang mempelajari bentuk permukaan bumi dilihat dari sisi genesis atau proses pembentukannya. Bentuk‐bentuk permukaan bumi disebut sebagai landform (bentuk lahan). Ilmu Tanah: Pedoman Praktis Identifikasi Tanah
3
Tabel 3. Macam bentuk lahan Bentuk lahan Kode Kriteria Alluvial A Hasil aliran/fluvial dan atau gravitas/koluvial Fluvio marin B Hasil pengaruh laut dan sungai, contoh delta Eolin E Hasil endapan materi yang terbawa angin Up lift U Hasil pengangkatan oleh gaya endogen/bumi Gambut O Hasil akumulasi bahan organik yang tebal Vulkanik V Hasil aktivitas/endapan materi gunung berapi Marine M Dipengaruhi laut karena endapan atau abrasi Karst K Dominasi bahan kapur/batu gamping Miscellaneous X Hal lain yang biasanya akibat manusia 6. Genangan atau Banjir Informasi genangan atau banjir berupa genangan atau banjir sementara. Diperoleh dari keadaan banjir yang terjadi sebelumnya atau dari penduduk sekitar. Hal yang perlu dicatat adalah frekuensi, lama, dan kedalaman genangan rata‐rata setiap terjadi genangan atau banjir. Kedalaman genangan ditulis dalam satuan centimeter (cm). Tabel 4. Frekuensi terjadinya genangan/banjir Frekuensi Kode Kriteria Sangat sering (Very Frequent) VF > 50% bulan dalam setahun selalu banjir Sering (Fequent) FR > 50 kali dalam 100 tahun Sekali‐kali (Occasional) OC > 5‐50 kali dalam 100 tahun Jarang (Rare) RA 1‐5 kali dalam 100 tahun Sangat jarang (Very Rare) VR > 1 kali dalam 5 abad, tetapi
