TANAH / SOIL

1.1        APAKAH ITU TANAH?

 

Tanah mempunyai berbagai-bagai takrifan diantaranya ialah lapisan bumi yang diatas sekali (Kamus Dewan, 1989) dan lapisan atas bumi dimana tanam-tanaman hidup (Oxford Dictionary, 1984). Tanah perlu dibezakan mengikut disiplinnya – contohnya,  sama ada tanah yang kita kaji (soil) atau sebidang tanah (land). Perkataan tanah yang digunakan di dalam teks ini, adalah merujuk kepada tanah yang kita kaji atau soil. Sungguh pun begitu kedua-duanya saling berkaitan kerana sebidang tanah (Land) mempunyai tanah yang kita kaji (soil), udara diatasnya dan air.

 

Tanah merupakan salah satu sumber semulajadi yang merupakan asas kehidupan. Bidang kajian tanah dikenali sebagai pedologi (pedon = tanah), yang mana bidang ini menyiasat bentuk luaran, cara pembentukan, sebaran dan pengelasan tanah. Kandungan nota ini lebih menjurus kepada proses-proses dan sifat-sifat tanah yang terdapat dinegara ini; sebahagian contoh-contoh yang berlaku diluar kawasan tropika tidak dihuraikan (seperti tanah di gurun atau tundra)

 

1.1.1          DEFINISI TANAH

 

Tanah ditakrifkan sebagai bahan semulajadi yang dinamik terdiri daripada bahan-bahan mineral, organik dan bahan hidupan yang melitupi sebahagian permukaan bumi dan boleh menyokong tumbuh-tumbuhan.

 

Tanah terdiri daripada empat komponen utama iaitu mineral, bahan organik, air dan udara. Komponen mineral terdiri daripada pasir, lodak dan lempung. Pengetahuan asas berhubung dengan tanah dan pengurusannya adalah satu keperluan penting. Tanah adalah nadi kepada kehidupan dimuka bumi. Kajian mengenai sains tanah bukan sahaja penting kepada ahli pertanian dan  petani malah kepada jurutera, ahli ekologi, ahli alam sekitar dan sebagainya.

 

1.1.2     DEFINISI PENGURUSAN TANAH

 

Pengurusan tanah adalah segala usaha yang dilakukan kepada tanah untuk meningkat atau mengekalkan kesesuaian atau kesuburan tanah. Antara aktiviti-aktiviti pengurusan tanah adalah membajak, pembajaan, pengapuran, pengairan, saliran dsb.

 

 

1.2.       KEPENTINGAN TANAH DALAM PERTANIAN

            Diantara kepentingan tanah dalam pertanian ialah:-

            i)          Sebagai media untuk pertumbuhan tanaman

            ii)          Membekal nutrien kepada tanaman.

            iii)         Menyokong / memegang tanaman.

            iv)         Menyimpan dan membekal air kepada tanaman.

            v)         Menyediakan udara untuk pernafasan tanaman.

 

1.3               PROSES PEMBENTUKAN TANAH

 

Secara ringkasnya, tanah terbentuk daripada batu dan mineral melalui proses luluhawa. Sebarang batuan apabila terdedah kepada atmosfera buat beberapa waktu akan mengalami luluhawa. Pemecahan batu diikuti oleh proses pereputan atau penguraian.

 

Definasi Luluhawa : “ Satu proses semulajadi yang memecah, menghurai dan menukar batu batan dan mineral kepada unsur-unsur yang akan menjadi tanah.”

 

Bergantung kepada agen atau kuasa pemecah yang bertindak keatas bahan induk, proses luluhawa boleh dibahagikan kepada;

 

i)         Luluhawa Fizikal

 

Proses fizikal atau mekanikal yang memecah batu batan tanpa mengalami perubahan susunan kimia dan tanpa adanya pembentukan mineral baru. Batuan boleh dipecahkan dan dihancurkan oleh agen-agen iklim seperti suhu, air dan angin.

 

Batu akan mengembang dan mengecut mengikut keadaan suhu. Pengembangan dan pengecutan batuan lama kelamaan memecah batuan dan akhirnya menjadi batu kecil. Kehadiran air dan angin akan mempercepatkan lagi proses pemecahan kerana ia mengangkut dan memindahkan serpihan batuan tersebut. Semasa diangkut / dipindahkan serpihan akan berlanggar dan bergeser diantara satu sama lain untuk membentuk unit yang lebih halus seperti pasir.

 

ii)        Luluhawa Kimia

 

Disamping menukar bentuk fizikal bahan induk, luluhawa kimia juga menyebabkan perubahan kandungan kimia dan menghasilkan mineral-mineral baru. Ia melibatkan agen luluhawa yang terdapat dalam tanah seperti suhu, air dan asid. Kadar tindakbalas kimia meningkat dengan peningkatan suhu dan juga kelarutan komposisi mineral sesuatu batu.

 

iii)      Luluhawa Biologi

 

Luluhawa biologi melibatkan organisma-organisma mikro, akar tumbuhan yang terdapat didalam bumi. Akar pokok besar apabila ia membesar dan menjalar boleh meretak dan memecahkan batu. Bahan organik yang sedang mengalami pereputan atau penguraian juga mengeluarkan asid organik yang akan memecah dan melarutkan batu-batan.

 

Secara ringkasnya proses pembentukan tanah melibatkan 4 perkara berikut:-

 

1.                 Penambahan bahan-bahan kedalam sistem tanah

2.                 Kehilangan bahan-bahan daripada sistem tanah

3.                 Pemindahan bahan-bahan dalam sistem tanah

4.                 Perubahan bahan-bahan dalam sistem tanah

 

 

1.       Penambahan bahan-bahan ke dalam sistem tanah

 

Ia melibatkan penambahan bahan-bahan organik daripada pereputan sisa tumbuhan dan haiwan yang mati. Selain daripada bahan organik, bahan mineral juga ditambah kedalam sistem tanah melalui pemendapan, angin dan air.

 

2.       Kehilangan bahan-bahan daripada sistem tanah

 

Ia melibatkan kehilangan bahan-bahan daripada permukaan tanah oleh hakisan yang disebabkan oleh angin atau air. Kehilangan juga boleh berlaku melalui larut lesap.

 

3.       Pemindahan bahan-bahan dalam sistem tanah

 

                  Proses ini terbahagi dua iaitu:-

 

      a)               Eluviasi :           Iaitu pergerakan bahan keluar daripada  sesuatu bahagian

                                                tanah (daripada suatu horizon).

                  b)               Iluviasi  :           Iaitu pergerakan bahan masuk ke dalam sesuatu bahagian

                                    tanah/ horizon bahan yang terlibat didalam proses ini ialah mineral lempung, oksida, hidroksida, larutan garam dan humus.

 

4.       Perubahan bahan-bahan dalam sistem tanah

 

Ia melibatkan pembentukan bahan-bahan baru samada bahan organik atau mineral daripada bahan asal.

                       

                  Contoh:       1.         Pereputan (decomposition)  bahan organik kepada humus

                                    2.         Pembentukan lempung daripada mineral asal yang terdapat dalam batuan induk.

 

Perlu diingat tindakbalas diatas tidak berlaku berasingan. Dominasi sesuatu proses bergantung kepada faktor-faktor pembentukan tanah sebagaimana yang akan dibincangkan di bawah.

 

 

 

 

 

 

1.4               FAKTOR PEMBENTUKAN TANAH

 

S = f( p, c, o, r, t )

Pembentukan tanah disebabkan oleh berbagai proses alam sekitar. Berdasarkan model yang dibangunkan oleh para pengkaji tanah, faktor-faktor pembentukan tanah boleh diringkaskan seperti berikut:

 

 

Dimana:

            S          =          Tanah

            p          =          Bahan induk (bahan asal geologi atau organik)

            c          =          Iklim (yang utama ialah hujan dan suhu)

o          =          Organisma (organisma hidup; tumbuhan asal, mikrob, haiwan tanah

                        dan manusia)

            r           =          Topografi (cerun dan kedudukan lanskap)

            t           =          Masa (tempoh dimana mulanya bahan induk terdedah kepada

                                    pembentukan tanah)

 

Didalam konteks faktor-faktor ini, tanah adalah merupakan badan semulajadi yang dinamik, mempunyai sifat-sifat yang dihasilkan dari himpunan kesan iklim dan aktiviti organisma yang diubah oleh topografi, bertindakbalas ke atas bahan induk melampaui masa pembentukannya. Perlu diingat faktor-faktor ini berkaitan antara satu sama lain. (Catatan: Bagi memudahkan pemahaman faktor-faktor ini akan dihuraian satu per satu, berbanding interaksi antara faktor).

 

1.4.1          Bahan Induk

 

Ia merupakan faktor yang pasif dan menerima tindakan daripada faktor-faktor lain seperti iklim dan organisma. Kesenangannya diluluhawakan menentukan berapa cepat tanah terbentuk. Lebih keras keadaan semulajadi bahan induk itu, maka lebihlah masa yang diambil untuk memecahkannya. Pada umumnya bahan induk terdiri daripada dua kumpulan besar iatu:-

 

a)         Bahan induk organik

 

Ia terdiri daripada himpunan tumbuh-tumbuhan dikawasan terendam air. Keadaan ini berlaku disebabkan kenaikan paras laut dimasa lampau menyebabkan bahan tumbuhan mengalami pereputan tak lengkap (keadaan anaerobik). Ia terdapat juga ditanah tinggi melebihi 1000 mapl, disebabkan suhu yang rendah  walaupun tidak terendam air tetapi melibatkan kawasan yang tidak luas.

 

b)         Bahan Induk batuan

 

Pembentukan tanah berlaku setempat hasil luluhawa keatas batu asal dan mineral. Sifat tanah yang terhasil berkait rapat dengan sifat batu dan mineral asalnya. Terdapat tiga (3) kumpulan batu-batuan ialah: i) Batu igneus  ii) Batu Sedimen dan  iii) Batu Jelmaan

 

 

i)                                                                    Batu Igneus (Igneous Rock)

 

Batu Igneus adalah batuan yang terhasil dari aktiviti kerak bumi yang menolak magma yang cair keluar dan mengeras apabila sejuk lalu membentuk batu. Contoh batuan igneus adalah Granit, Basalt dan Andesit. Biasanya tanah yang terbentuk daripada batuan ini akan bersifat kasar dan berpasir, mempunyai kandungan bes yang rendah dan kurang subur.

 

ii)                                                                  Batu Mendakan (Sedimentary rock)

           

            Batuan ini berasal daripada mendakan yang dibawa oleh sungai, laut, angin dan juga daripada tinggalan-tinggalan hidupan yang terhimpun berjuta-juta tahun dahulu. Mendakan terkumpul sebagai lapisan yang berlapis-lapis. Akibat tekanan yang dihasilkan oleh lapisan atas yang baru dan bila sampai masanya lapisan-lapisan tadi akan menjadi keras untuk membentuk batu yang pejal dan berlapis-lapis.

           

            Contoh batuan mendakan adalah Batu kapur (lime stone), batu lumpur (mud stone), Batu pasir (sand stone) dan Syal (shale). Tanah yang terbentuk daripada batuan mendakan biasanya mempunyai tetalan halus, kurang berpasir, kandungan bes tinggi dan lebih subur.

 

iii)                                                                Batu Jelmaan (Metamorphic Rock)

 

            Batuan ini berasal daripada batuan igneus, batuan mendakan atau lain-lain batu jelmaan yang telah berubah sifat akibat kesan tekanan dan suhu yang tinggi. Batu-batu ini boleh mewarisi sifat batu asalnya atau bersifat baru (tidak menunjukkan sifat batu asalnya).

 

                        Contoh:       Granit         ®        Amfibolait, Gneiss

                                          Batu kapur ®        Batu  Marmar(marble)

                                          Shal            ®        Slet (slate)

                                          Batu pasir   ®        Kuartzait

           

1.4.2          Iklim

 

Dua faktor iklim yang penting dalam proses pembentukan tanah ialah suhu dan hujan.

 

a)                   Suhu

 

Suhu mempengaruhi :-

 

i)                     Jenis tumbuhan yang terdapat pada satu-satu kawasan.

ii)                   Tindakbalas kimia. Suhu yang tinggi mengakibatkan pereputan dan penguraian bahan organik yang cepat.

 

b)                   Hujan

 

Kesan hujan secara langsung :-

 

i)                     Membekal air untuk tindakbalas kimia ke atas batu-batan.

ii)                    Menghakis tanah menyebabkan profil tanah lambat terbentuk atau menjadi cangkat/cetek.

iii)                 Air hujan akan meresap (perkolasi) melalui ruang tanah dan melarut lesapkan beberapa mineral di lapisan atas.

 

Kesan hujan secara tidak langsung :

 

i)                    Dikawasan yang mengalammi hujan yang tinggi atau lebat tanah mengalami larut lesap yang tinggi dan eluviasi yang kuat menyebabkan tanah berwarna cerah dan berlaku kekurangan zat makanan.

ii)                   Hujan juga mempengaruhi jenis dan populasi tumbuhan. Contohnya pokok hutan hujan tropika berbeza dengan pokok hutan mediteranean.

iii)                 Dikawasan padang pasir / kawasan arid hujan terlalu rendah, berlaku pengumpulan garam dipermukaan tanah dan kekuranga air. Umumnya kadar pertumbuhan pokok perlahan dan kurang terdapat pokok bersaiz besar.

 

1.4.3          Organisma

Secara ringkasnya, organisma boleh dibahagikan kepada 3 kumpulan iaitu: i) tumbuhan (flora);          ii) makrofauna  dan iii)  mikro organisma.

a.       Tumbuhan

Akar tumbuhan akan memecah batu-batan ketika mencari makanan. Proses ini berterusan sehingga batu menjadi tanah dengan bantuan agen luluhawa lain seperti asid organik dan air. Tumbuhan yang mati akan menjadi sumber bahan organik. Penguraian bahan organik menghasilkan asid-asid organik yang mana akan mempercepatkan proses pemecahan batu-batan untuk membentuk tanah.

 

Jenis tumbuhan, banyaknya kandungan bahan organik yang dapat dibekalkan oleh tumbuhan dan kadar penguraian bahan organik  juga mempengaruhi proses  kejadian tanah dan pembentukan profailnya. Sebab itu tanah dikawasan hutan hujan tropika tidak serupa dengan kawasan arid atau kawasan rumput.

 

b.      Makrofauna

 

Binatang kecil hidup didalam ruang rongga tanah manakala lain-lain binatang besar menghuni lubang-lubang didalam tanah. Diantara sumbangannya adalah memecah bahan organik kepada cebisan yang lebih kecil, memakan bahan organik dan mencampurkan tanah dan humus. Binatang-binatang ini diantaranya antropoda, cacing tanah, siput, anai-anai dan lain-lain lagi.

 

c.       Mikro-organisma

 

Termasuklah virus, bakteria, aktinomisit, protozoa, fungi dan alga. Sebagai contoh, bakteria memberi sumbangan diantaranya:-

i)     Mengurangkan oksigen tanah menyebabkan keadaan jadi anaerobik (Keadaan Penurunan).

ii)      Menguraikan bahan organik dan menghasilkan humus.

iii)    Mengikat nitrogen (Rhizobacter) dari udara.

 

1.4.4          Topografi

 

Topografi menerangkan keadaan permukaan bumi dari segi ketinggian, kecerunan dan juga kedudukan landskapnya.

 

Dua (2) aspek topografi yang penting yang mempengaruhi pembentukan tanah ialah:-

 

a)                   Kecerunan (slope)

Pada amnya tanah yang terbentuk dikawasan curam mempunyai profil yang cetek / nipis kerana:

i)                     Kejadian hakisan lebih ketara dikawasan curam dan menyebabkan tanah hilang sebaik sahaja ia terbentuk.

ii)                   Kurang terdapat tumbuh-tumbuhan di kawasan tanah curam terutama dikawasan yang kurang menerima hujan / arid.

Walau bagaimana pun tanah yang terbentuk dikaki bukit selalunya lebih dalam kerana berlakunya pengumpulan bahan terluluhawa atau tanah yang dibawa oleh air hujan akibat hakisan.

b)                   Ketinggian (elevation)

Peningkatan ketinggian menyebabkan suhu rendah dan jumlah hujan yang tinggi. Perubahan iklim ini akan menyebabkan tumbuhnya tumbuhan yang berbeza – berbeza dan menghasilkan pembentukan tanah yang berlainan jenis mengikut ketinggian.

Kawasan yang tinggi adalah lebih sejuk, berawan, kurang berlaku evepotranspirasi dan lebih lembab. Disamping itu, kandungan oksigen yang rendah pada kedudukan tinggi menyebabkan kadar pereputan tumbuhan lambat dan menggalakan pembentukan horizon yang tebal.

Dikawasan lembah atau paras air yang tinggi dan saliran yang jelik menyebabkan tahap pengoksidanan dan aktiviti hidupan seni menjadi kurang. Ini mengakibatkan proses penguraian bahan organik menjadi lambat. Jika keadaan ini berterusan dan bahan organik tidak dapat huraikan, banyak bahan-bahan organik akan terhimpun dan akhirnya akan membentuk tanah gambut.

1.4.5     Masa

 

Proses kejadian tanah memakan masa yang sangat lama dan ia melibatkan tindakan yang berterusan  iklim dan mikroorganisma keatas bahan induk dan tumbuhan. Dianggarkan untuk mendapat satu profail tanah biasa yang mengandungi lapisan-lapisan yang boleh dikenalpasti mengambil masa sekurang-kurangnya 200 tahun.

 

Semakin lama masa diambil, semakin banyak tanah terluluhawa dan perkembangan profilnya akan bertambah jelas. Sifat-sifat tanah boleh ditentukan oleh lamanya masa yang diambil. Sifat tanah juga boleh berubah mengikut masa. Masa yang diambil untuk membentuk horizon tanah bergantung kepada bahan induk, iklim dan mikroorganisma.

 

 

1.5               PROFIL TANAH

 

1.5.1     Pengenalan Profail Tanah

           

Profil tanah adalah sebahagian tanah yang dibeza-bezakan kepada beberapa horizon yang mempunyai sifat-sifat yang tertentu.

 

Horizon tanah adalah satu lapisan yang dapat dilihat diprofil tanah yang terbentuk hampir selari dengan permukaan tanah dan mempunyai keseragaman sifat-sifat fizikal, kimia dan biologinya.

 

Lubang pemeriksaan tanah (soil pit) adalah satu lubang besar biasanya berukuran 2 meter panjang, 1.5 – 2 meter lebar dan dalam yang digali oleh para pengkaji tanah untuk mengkaji horizon-horizon tanah.

 

Keratan jalan atau lain-lain bentuk penggalian tanah boleh juga dijadikan rujukan untuk melihat profil tanah. Profile tanah boleh juga dikaji menerusi korekan menggunakan gerudi tanah (soil auger) jika tiada lubang pemeriksaan, keratan jalan dan lain-lain bentuk penggalian di kawasan yang hendak dikaji.