Fisika tanah

7 Sifat Fisik Tanah dan Pengertiannya

Tanah merupakan kombinasi mineral, bahan bahan organic, gas, berbagai jenis cairan, dan organisme yang tidak dapat dihitung yang bersama sama mendukung kehidupan di atas bumi. Tanah merupakan materi alami yang dikenal sebagai pedosfer yang memiliki 4 peran penting yaitu: media tumbuh tanaman, tempat penyimpanan air, media penyedia dan purifikasi air, dan merupakan habitat bagi banyak organisme. Tanah dianggap sebagai “kulit dari bumi” dan berkaitan erat dengan litosfer, hidrosfer, dan biosfer. Sebutan pedolit, seringkali diartikan sebagai tanah. Tanah terdiri dari bagian yang solid (mineral dan organic) dan bagian yang berporos karena mengandung gas dan air.
Tanah merupakan produk akhir dari interaksi iklim, relief, organisme dan material induk dalam waktu tertentu. Tanah secara kontinyu berkembang melalui banyak proses fisika, kimiawi, dan biologis. Kebanyakan tanah memiliki kepadatan antara 1 hingga 2 g/cm^3. Hanya sedikit tanah di bumi yang lebih tua dari zaman pleistosen, dan tidak ada yang lebih tua dari zaman cenozoic meskipun tanah dari fosil dianggap berasal dari zaman arkean. Studi mengenai tanah dibagi menjadi 2 cabang yaitu: edaphology dan pedologhy. Edaphologhy mengonsentrasikan efek tanah bagi kehidupan organisme. Pedologhy fokus pada formasi, deskripsi dan klasifikasi tanah dalam lingkungan.

Proses pembentukan tanah
Formasi tanah, atau pedogenesis merupakan efek kombinasi antara proses biologis, kimiawi dan fisika yang bekerja pada material induk tanah. Tanah dikatakan akan terbentuk ketika bahan organic diperoleh meninggalkan humus, karbon, dan gypsum yang menciptakan lapisan dinamakan horizon B. Lapisan ini berpindah dari satu level ke level lain oleh air dan aktivitas makhluk hidup. Hasilnya, horizon B akan membentuk lapisan tanah. Proses pembentukan tanah dipengaruhi oleh 5 faktor klasik seperti iklim, topografi (relief), organisme, dan waktu.
Berikut adalah beberapa sifat fisik tanah :

1. Bahan induk tanah

Bahan induk merupakan materi utama dari tanah yang dibentuk oleh berbagai faktor melalui proses kimiawi, biologis dan fisika. Bahan induk tanah secara umum adalah Quartz (SiO₂), Kalsit (CaCO₃), Feldspar dan Biotit.

2. Tekstur tanah

Komponen mineral dari tanah adalah pasir, lumpur dan tanah liat, proporsi dari kombinasi ketiga bahan tersebut akan menentukan tekstur tanah (menyerupai kombinasi antara tepung, air dan telur). Hal yang dipengaruhi oleh tesktur tanah mencakup porositas, permeabilitas (kemampuan menyerap), infiltrasi, dan kapasitas kandungan air. Tanah dan Pasir dan lumpur merupakan produk dari material induk yang mengalami proses fisika dan kimiawi. Tanah liat merupakan produk dari pengendapan material induk yang larut sebagai material sekunder.

3. Kepadatan tanah

Tingkat kepadatan tanah umumnya berkisar antara 2,6 hingga 2,75 gram per cm3 dan biasanya tidak dapat berubah. Kepadatan partikel tanah yang banyak mengandung material organic lebih rendah daripada tanah yang sedikit mengandung material organic. Tanah dengan kepadatan rendah dapat menyimpan air lebih baik namun bukan berarti cocok untuk pertumbuhan tanaman. Tanah dengan kepadatan tinggi menunjukkan tingkat kandungan pasir yang tinggi.

4. Porositas tanah

Porositas mirip seperti kepadatan, hanya saja porositas berarti ruang kosong (pori pori) diantara tekstur tanah yang tidak terisi dengan mineral atau bahan organic namun terisi oleh gas atau air. Semakin tinggi kepadatan tanah maka semakin rendah porositasnya dan sebaliknya semakin rendah kepadatan tanah semakin rendah porositasnya. Idealnya, total porositas dari tanah adalah sekitar 50% dari total volume tanah. Ruang untuk gas dibutuhkan tanah untuk menyediakan oksigen yang berguna untuk organisme dalam menguraikan material organic, humus dan akar tanaman. Porositas juga mendukung pergerakan serta penyimpanan air serta nutrisi.
Tingkat porositas tanah dibagi menjadi 4 kategori yaitu sangat baik dengan tingkat porositas kurang dari 2 mikro meter, baik dengan tingkat porositas 2-20 mikro meter, sedang dengan tingkat porositas 20-200 mikro meter dan kasar dengan porositas 200 mikro meter hingga 2 mili meter.

5. Temperatur tanah

Tanah memiliki temperatur yang bervariasi mulai dari tingkat dingin ekstrim -20 derajat celcius hingga tingkat panas ekstrim mencapai 60 derajat celcius. Temperatur tanah penting bagi germinasi biji tanaman, pertumbuhan akar tanaman serta menyediakan nutrisi bagi tanaman tersebut. Tanah yang berada 50cm dibawah permukaan cenderung memiliki temperatur yang lebih tinggi sekitar 1,8 derajat celcius.

6. Warna tanah

Warna tanah seringkali menjadi faktor paling dasar bagi kita untuk membedakan jenis jenis tanah. Umumnya, warna tanah ditentukan oleh kandungan material organic, kondisi drainase, minearologi tanah dan tingkat oksidasi. Pengembangan dan distribusi warna tanah berasal dari proses kimiawi dan tingkat pelapukan material organic. Ketika mineral primer dalam bahan induk lapuk, elemen tanah akan dikombinasikan pada senyawa dan warna yang baru. Mineral besi merupakan mineral sekunder yang akan menghasilkan warna kuning atau kemerahan pada tanah, material organic akan menghasilkan warna hitam kecoklatan atau coklat (warna subur). Manggan, sulphur dan nitrogen akan menghasilkan warna hitam.

7. Konsistensi tanah

Konsistensi tanah berarti kemampuan tanah  untuk menempel pada objek lain dan kemampuan tanah untuk menghindari deformasi atau berpisah. Konsistensi diukur dengan 3 kondisi kelembapan yaitu: kering, lembap dan basah. Konsistensi tanah bergantung pada tingkat banyaknya tanah liat.