Pengertian Geografi Tanah
Geografi tanah mempelajari tentang karakteristik dari berbagai jenis tanah, dan sebaran dari berbagai jenis tanah yang ada di muka bumi Sebenarnya karakterisitik berbagai jenis tanah dipelajari dalam ilmu tanah. Adapun geografi tanah lebih menekankan pada sebaran dari berbagai jenis tanah dan mempelajari faktor-faktor penyebab mengapa terjadi perbedaan jenis tanah antara tempat satu dengan tempat lainnya.
Semua orang yang tinggal di muka bumi ini tentunya mengenal tanah. Namun demikian apabila ditanya apa itu tanah, maka jawabannya akan bervariasi dan sangat tergantung dari latar belakang seseorang yang ditanya. Jika kita bertanya kepada petani tentang tanah, maka kemungkinan jawabannya tanah adalah tempat tumbuhnya tanaman. Jika kita bertanya kepada produsen batu bata atau genting, maka kemungkinan jawabannya adalah tanah sebagai bahan baku pembuatan batu bata atau genting.
Mengingat luasnya pengertian tentang tanah, maka perlu ada spesifikasi dari pengertian tanah. Pada awalnya tanah dianggap sebagai media alam tumbuhnya vegetasi yang tedapat di permukaan bumi. Berdasarkan definisi di atas, maka gurun pasir tidak dianggap sebagai tanah karena tidak dapat berfungsi sebagai media tumbuhnya vegetasi. Namun demikian dalam kenyataannya bahan pasir tersebut termasuk kategori tanah.
Pada saat ilmu kimia sedang berkembang, seorang ahli kimia bernama Berzelis (1803) menyatakan bahwa tanah merupakan laboratorium kimia alam dimana proses dekomposisi dan reaksi sintesis kimia berlangsung secara tenang. Pada tahap ini tanah sudah tidak dipandang lagi hanya sebagai alat produksi pertanian, melainkan sebagai tempat berlangsungnya segala reaksi kimia yang terjadi di alam.
Bersamaan dengan kemajuan ilmu kimia dan fisika, seorang ahli fisika bernama Thaer (1909), menyatakan bahwa Permukaan bumi kita terdiri atas bahan remah dan lepas yang dinamakan tanah. Tanah ini merupakan akumulasi dan campuran berbagai bahan, terutama terdiri atas unsur-unsurSi, Al, Ca, Mg, Fe dan lain-lainnya (Isa Darmawijaya. 1990: 5). Dengan definisi ini Thaer mengklasifikasikan tanah atas dasar partikelnya seperti pasir, debu dan lempung, yang ternyata masih tetap digunakan sebagai salah satu ciri dari klasifikasi tanah terbaru.
Pada tahun 1927 Marbut, seorang ahli tanah dari Amerika Serikat berusaha keras menggunakan ide pedologi Rusia yang dikembangkan oleh Dokuchaiev. Dia membuat definisi tanah sebagai berikut : Tanah merupakan lapisan paling luar kulit bumi yang biasanya bersifat tak padu ( unconsolidated ), mempunyai tebal mulai dari selaput tipis sampai lebih dari tiga meter yang berbeda dengan bahan di bawahnya, biasanya dalam hal warna, sifat fisik, susunan kimia, mungkin juga proses-proses kimia yang sedang berlangsung, sifat biologi, reaksi dan morfologinya ( Isa Darmawijaya. 1990: 8 ).
Definisi tanah yang menggunakan dasar dari pengertian tanah, berbunyi sebagai berikut : Tanah adalah akumulasi tubuh alam bebas yang menempati sebagian besar permukaan planet bumi, yang mampu menumbuhkan tanaman, dan memiliki sifat sebagai akibat pengaruh iklim dan jasad hidup yang bertindak terhadap bahan induk dalam keadaan relief tertentu selama jangka waktu tertentu pula ( Isa Darmawijaya. 1990: 9 ).
Dari definisi tersebut nampak bahwa terdapat lima faktor yang berpengaruh dalam pembentukan tanah yaitu iklim, jasad hidup, bahan induk, relief dan waktu.
Ruang Lingkup Ilmu Geografi Tanah
Pedologi
Pedologi berasal dari kata Pedon yag berarti gumpal tanah. Pedologi menekankan pembahasan ilmu tanah sebagai ilmu pengetahuan alam murni yang meliputi: Genesa tanah ( asal mula pembentukan tanah ) dan Klasifikasi dan pemetaan tanah yang mencakup nama-nama, sistematik, sifat kemampuan dan penyebaran berbagai jenis tanah.
Dengan mempelajari pedologi dapat digunakan sebagai dasar penggunaan masing-masing jenis tanah secara efisien dan rasional.
Edaphologi
Edaphologi berasal dari kata edaphon yang berarti tanah yang subur. Edaphologi menekankan pembahasan mengenai penggunaan tanah untuk pertanian. Dalam hal ini penyelidikan tanah dilakukan untuk mengetahui hubungan antara tanah dengan tanaman tingkat tinggi agar mendapatkan oruduksi pertanian seoptimal mungkin.
Dalam kenyataannya di lapangan kedua pandangan ini sulit dipisahkan, karena kajian edaphologi membutuhkan pedologi dan kajian pedologi kurang bermanfaat jika tanpa ada kajian edaphologi.
Fisika tanah
Fisika tanah adalah cabang dari ilmu tanah yang membahas sifat-sifat fisik tanah, pengukuran dan prediksi serta kontrol (pengaturan) proses fisika yang terjadi dalam tanah. Karena pengertian fisika meliputi materi dan energi, maka fisika tanah membahas pula status dan pergerakan material serta aliran dan transformasi energi dalam tanah.
Tujuan Fisika Tanah
1. Dalam satu sisi, tujuan kajian fisika tanah adalah untuk memberikan pemahaman dasar tentang mekanisme pengaturan perilaku (fisika dan kimiawi) tanah, serta perannya dalam biosfer, termasuk proses saling hubungan dalam pertukaran energi di dalam tanah, serta siklus air dan material yang dapat diangkutnya.
2. Pada sisi lainnya, pemahaman fisika tanah dapat digunakan sebagai asas untuk manajemen sumberdaya tanah dan air, termasuk kegiatan irigasi, drainasi, konservasi tanah dan air, pengolahan tanah dan konstruksi. Oleh karena itu fisika tanah dapat dipandang sebagai ilmu dasar sekaligus terapan dengan melibatkan berbagai cabang ilmu yang lain termasuk ilmu tanah, hidrologi, klimatolologi, ekologi, geologi, sedimentologi, botani dan agronomi.
Fisika tanah juga erat kaitannya dengan mekanika tanah dan dinamika tanah
Area penelitian fisika tanah dapat mencakup:
1. Pengukuran dan kuantifikasi sifat fisik tanah di lapangan.
2. Transportasi materi dan energi (berupa air, udara, panas) di dalam tanah.
3. Manajemen air untuk irigasi.
Kimia Tanah
Kimia Tanah merupakan sarana untuk mempelajari mengenai beragam ilmu mengenai kimia tanah. Sehingga pada nantinya mendapatkan bekal pengetahuan dan wawasan mengenai kimia tanah, baik itu pengetahuan dan wawasan mengenai kimia tanah dalam bidang pertanian atau bidang lainnya. Kimia tanah mempelajari unsur, fase reaksi, atau beragam hal yang erat kaitan dengan kimia tanah yang menopang untuk usaha manusia kedepannya.
Komponen Aktif Tanah
Tekstur tanah tersusun dari tiga komponen, yaitu: pasir, debu dan liat. Ketiga komponen tersebut dibedakan berdasarkan ukurannya yang berbeda. Partikel pasir berukuran antara 200 mikrometer sampai dengan 2000 mikrometer. Partikel debu berukuran antara 2 mikrometer sampai dengan kurang dari 200 mikrometer. Partikel liat berukuran kurang dari 2 mikrometer. Makin halus ukuran partikel penyusun tanah tersebut akan memiliki luas permukaan partikel per satuan bobot makin luas. Partikel tanah yang memiliki permukaan yang lebih luas memberi kesempatan yang lebih banyak terhadap terjadinya reaksi kimia. Partikel liat persatuan bobot memiliki luas permukaan yang lebih luas dibandingkan dengan kedua partikel penyusun tekstur tanah lain (seperti: debu dan pasir). Reaksi-reaksi kimia yang terjadi pada permukaan patikel liat lebih banyak daripada yang terjadi pada permukaan partikel debu dan pasir persatuan bobot yang sama. Dengan demikian, partikel liat adalah komponen tanah yang paling aktif terhadap reaksi kimia, sehingga sangat menentukan sifat kimia tanah dan mempengaruhi kesuburan tanah.
Sifat Kimia Tanah
Beberapa sifat kimia tanah yang penting untuk diketahui dan dipahami, meliputi:
(1) pH tanah,
(2) kandungan karbon organik,
(3) kandungan nitrogen,
(4) rasio karbon dan nitrogen (C/N),
(5) kandungan fosfor tanah, terdiri dari: P-tersedia dan P-total tanah,
(6) kandungan kation basa dapat dipertukarkan,
(7) kandungan kation asam,
(8) kejenuhan basa (KB),
(9) kapasitas tukar kation (KTK), mencakup: KTK liat, KTK tanah, KTK efektif, KTK muatan permanen dan KTK muatan tergantung pH tanah, serta
(10) kejenuhan aluminium
Biologi Tanah
Definisi dan lingkup kajian Biologi Tanah, perkembangan studi biologi tanah, tanah sebagai habitat organisme tanah, mikroflora dan fauna tanah, sumber energi dan nutrisi organisme tanah, akar tanaman dan rhizosfer, interaksi organisme tanah, hubungan sifat tanah dengan organisme tanah, mikoriza, transformasi karbon, transformasi nitrogen, fiksasi nitrogen, transformasi sulfur, fosfor dan unsur lain, bioremediasi, pengomposan, gas global, bioindikator, kualitas tanah, intensifikasi pertanian dan organisme tanah.
Konservasi Tanah
Konservasi tanah dan air merupakan cara konvensional yang cukup mampu menanggulangi masalah diatas. Dengan menerapkan sisitem konservasi tanah dan air diharapkan bisa menanggulangi erosi, menyediakan air dan meningkatkan kandungan hara dalam tanah serta menjadikan lahan tidak kritis lagi. Ada 3 metode dalam dalam melakukan konservasi tanah dan air yaitu metode fisik dengan pegolahan tanahnya, metode vegetatif dengan memanfaatkan vegetasi dan tanaman untuk mengurangi erosi dan penyediaan air serta metode kimia yaitu memanfaatkan bahan2 kimia untuk mengaawetkan tanah.
Menurut Sitanala Arsyad (1989), Konservasi Tanah adalah penempatan setiap bidang tanah pada cara penggunaan yang sesuai dengan kemampuan tanah tersebut dan memperlakukkannya sesuai dengan syarat-syarat yang diperlukan agar tidak terjadi kerusakan tanah. Sedangkan konservasi Air menurut Deptan (2006) adalah upaya penyimpanan air secara maksimal pada musim penghujan dan pemanfaatannya secara efisien pada musim kemarau.
Konservasi tanah dan konservasi air selalu berjalan beriringan dimana saat melakukan tindakan konservasi tanah juga di lakukan tindakan konservasi air.
Mekanika tanah
Mekanika tanah adalah bagian dari geoteknik yang merupakan salah satu cabang dari ilmu teknik sipil, dalam bahasa Inggris mekanika tanah berarti soil mechanics atau soil engineering dan Bodenmechanik dalam bahasa Jerman. Istilah mekanika tanah diberikan oleh Karl von Terzaghi pada tahun 1925 melalui bukunya “Erdbaumechanik auf bodenphysikalicher Grundlage” (Mekanika Tanah berdasar pada Sifat-Sifat Dasar Fisik Tanah), yang membahas prinsip-prinsip dasar dari ilmu mekanika tanah modern, dan menjadi dasar studi-studi lanjutan ilmu ini, sehingga Terzaghi disebut sebagai “Bapak Mekanika Tanah”.
Pemetaan Tanah Digital
Pemetaan Tanah Digital (disingkat PTD) atau Digital soil mapping adalah cabang baru yang merupakan Ilmu tanah terapan. PTD dapat didefenisikan sebagai penciptaan dan pengisian sistem informasi tanah dengan menggunakan metode-metode observasi lapangan dan laboratorium yang digabungkan dengan pengolahan data secara spatial ataupun non-spatial.
Metode PTD menggunakan variabel-variable pembentuk tanah yang dapat diperoleh secara digital (misalnya remote sensing, digital elevation model, peta-peta tanah) untuk mengoptimasi survai tanah di lapangan. Tujuan PTD adalah menggunakan variabel-variable pembentuk tanah untuk menprediksi sifat dan ciri tanah keseluruhan area survai dalam Sistem Informasi Geografis.
Dengan kata lain PTD adalah proses kartografi tanah secara digital. Namun PTD bukan berarti mentransformasikan peta-peta tanah konvensionil menjadi digital. Proses PTD menggunakan informasi-informasi dari survai tanah lapangan digabungkan dengan informasi tanah secara digital, seperti citra (image) remote sensing dan digital elevation model.
Dibandingkan dengan peta tanah konvensional, dimana batas-batas tanah digambar secara manual berdasarkan pengalaman surveyor yang subyektif. Namun dalam PTD teknik-teknik automatis dalam Sistem Informasi Geografis digunakan untuk menproses informasi-informasi tanah dengan lingkungannya.
Pedometrika
Pedometrika atau Pedometri adalah aplikasi metode matematika dan statistika dalam mempelajari genesa dan distribusi tanah. Kata Pedometri diberikan oleh Prof. Alex. McBratney dari University of Sydney sebagai cabang baru dalam Ilmu tanah. Pedometrika berasal dari kata Yunani pedon (tanah) dan metron (pengukuran) dan digunakan sebagai analogi dengan ilmu-ilmu biometri, ekonometri dan ilmu yang paling awal geometri. Jadi Pedometri menggabungkan dua cabang ilmu pedologi dan matematika-statistika.
Pedometri dapat juga dijelaskan sebagai ilmu tanah dalam ketidak-pastian. Pedometri membahas masalah-masalah dalam ilmu tanah di mana terdapat ketidakpastian akibat kurangnya pengetahuan mengenai sifat, ciri, dan proses tanah. Dari defenisi ini kita melihat bahwa topik pedometri dapat membahas masalah klasifikasi tanah dengan mengunakan sistem komputer atau klasifikasi numerik. Tetapi model simulasi sendiri tidak bisa dikatakan sebagai pedometri, namun model simulasi proses pembentukan tanah dapat dianggap sebagai disiplin pedometri.
Pedometri dapat dilihat sebagai refleksi dari aplikasi ilmu-ilmu baru seperti Sistem Informasi Geografis, wavelet, Teori chaos, fraktal, geostatistika, Logika Fuzzy dan data mining dalam studi model proses tanah. Pedometri juga sebagai jawaban dari penemuan teknologi baru dan komputer seperti GPS, sensor tanah, pengindraan jauh (remote sensing) dan pengindraan jarak-dekat (proximal sensing). Salah satu cabang baru yang muncul dari pedometri adalah Digital Soil Mapping, atau Pemetaan Tanah Digital.
