Morfologi pertama kali dikemukakan oleh Goethe dalam taun 1817. Pada awalnya istilah ini hanya dipergunakan dalam ilmu hayat seperti botany dan zoology, tetapi kemudian hampir semua ilmu pengetahuan alam mempergunakannya. Orang pertama yang menggunakan cara morfologi dalam mempelajari tanah menurut Zakharov (1927) adalah Ruprecht (Joffe, 1950). Morfologi bukan suatu ilmu melainkan sarana sesuatu ilmu, merupakan cara yang digunakan dalam penyelidikan-penyelidikan ilmiah. Tujuan morfologi tanah adalah suatu uraian pelukisan, sehingga yang dimaksud morfologi tanah adalah suatu uraian tanah mengenai kenampakan, ciri-ciri dan sifat-sifat tanah yang adapat diamati dan dipelajari di lapang.
Profil Tanah
Profil tanah adalah urutan susunan horison yang tampak dalam anatomi tubuh tanah. Profil tanah terdiri dari lapisan tanah (solum) dan lapisan bahan induk. Solum tanah adalah bagaian dari profil tanah yang terbentuk ekibat proses pembentukan tanah (horison A dan B). Profil tanah tebalnya berlainan mulai dari yang setipis selaput sampai setebal 10 meter. Pada umumnya tanah makin tipis mendekati kutub dan makin tebal mendekati khatulistiwa. Uraian profil tanah dimulai dengan menentukan batas horison (lapisan), mengukur dalamnya dan mengamati profil tanah secara keseluruhan.
Horison adalah lapisan dalam tanah yang kurang lebih sejajar dengan permukaan tanah dan terbentuk karena proses pembentukan tanah. Disamping masing-masing horison diamati sifat-sifatnya meliputi : warna, tekstur, konsistensi, struktur, kutan, konkresi dan nodul, pori-pori tanah, pH lapang, batas-batas horison.
Pedon adalah volume trkecil yang adapat disebut tanah. Pedon mempunyai ukuran tiga dimensi. Batas bawahnya merupakan batas antara tanah dengan bukan tanah sedang batas lateralnya (panjang dan lebarnya) cukup luas untuk mempelajari sifay-sifat horison tanah yang ada. Luasnya berkisar antara 1-10 m2 tergantung dari keragaman horison.
Polipedon adalah kumpulan lebih dari satu pedon yang sama atau hampir sama yaitu yang semuanya mempunyai sifat yang memenuhi syarat untuk dikelompokkan sebagai satu sewri tanah. Luas polipedon minimun 2 m2, sedangkan luas maksimum tidak terbatas.
Hubungan antara profil tanah, solum, pedon dan poli pedon ditunjukan pada Gambar 1.
Ciri-ciri Morfologi Tanah.
Profil tanah yang akan diamati ciri-cirinya harus memenuhi syarat-syarat : (1) tegak, (2) baru, artinya belum terpengaruh keadaan luar, dan (3) jangan memantulkan cahaya (profil tanah waktu pengamatan tidak langsung kena sinar matahari).
Pengamatan di lapang biasanya dimulai dengan membedakan lapisan-lapisan tanah atau horison-horison. Horison tanah adalah lapisan dalam tanah lebih kurang sejajar dengan permukaan tanah dan terbentuk karena proses pembentukan tanah. Masing-masing horison diamati ciri-cirinya antara lain : warna, tektur, strukutr, konsistensi, pH tanah, kutan, konkresi dan nodul, pori-pori, dan batas-batas horison.
Parameter batas-batas horison yang diamati meliputi :
a. Ketajaman batas-batas ke horison lain :
a-nyata (abrupt), jika tebal batas kurang dari 2,5 cm.
c-jelas (clear), jika tebal batas 2,5-6,0 cm.
g-berangsur (gradual), jika tebal batas 6-15 cm.
d-(diffuse), jika tebal baats lebih dari 15 cm.
b. Bentuk topografi dari batas horison :
s-rata (smooth).
w-berombak (wavy).
i-tidak teratur (irregular).
b-terputus (broken).
Warna Tanah
Warna tanah merupakan ciri morfologi tanah yang paling mudah dibedakan. Meskipun pengaruhnya yang langsung terhadap fungsi tanah hanya sedikit, tetapi seseorang dapat memperoleh keterangan banyak dari warna tanah, apalagi jika disertai dan dihubungan dengan ciri-ciri lain. Jika warna tanah hampir merupakan ukuran yang tak langsung mengenai sifat dan mutu tanah, serta bersifat menggantikan ciri-ciri penting lain yang sukar diamati teliti.
Warna tanah merupakan pernyataan : (a) jenis dan kadar bahan organik, (b) keadaan drainase dan aerasi tanah dalam hubungan dengan hidrasi, oxidasi dan proses pelindian, (c) tingkat perkembangan tanah, (d) kadar air tanah termasuk pula dalamnya permukaan air taah, dan atau (e) adanya bahan-bahan tertentu.
Pada umumnya bahan organik memberikan warna kelam pada tanah, artinya jika tanah asalnya berwarna kuning atau coklat muda, kandungan bahan organik menyebabkan warnanya lebih cenderung ke arah coklat-kelam. Makin stabil bahan organik makin tua warnanya, sedang makin segar makin cearh warna tanah. Dan humus yang berwarna hitam.
Pada umumnya warna pada tanah mempunyai hubungan dengan oksid-besi yang tak terhidratasi. Karena oksi-besi yang terhidratasi relatif tidak stabil dalam keadaan lembab, maka warna merah biasanya menunjukkan drainase dan aerasi yang baik. Tanah berwarna merah sekali biasanya terdapat dipermukaan tanah yang cembung (convex) terletak di atas batuan permeabel, tetapi meskipun demikian ada pula tanah-tanah merah yang warnanya berasal dari bahan induknya.
Hampir tiap profil tanah terdiri atas horison-horison yang berlainan warnanya. Warna tiap horison harus diamati. Satu horison mungkin berwarna seragam, tetapi mungkin pula tercampur warna lain berupa warna reduksi yang mempunyai warna lebih kearah biru, atau dalam bentuk bintik, becak (mottling) berwarna merah, coklat, kuning atau hitam. Becak ini merupakan skumulasi senyawa-senyawa besi, Al atau Mn yang makin besar akumulasinya makin jelas terkumpul membentuk konkresi. Mengenai becak-becak ini selain warnanya perlu pula diamati jelas, jumlah dan besarnya.
Jelas tidaknya becak-bacak dibedakan atas :
-k- kabur (faint) : perbedaan warna dasar (matrix) dan becak (mottling) tidak jelas;
-j- jelas (distinc) : tampak jelas perbedaan dasar dan becak;
-t- tegas (prominent) : becak merupakan ciri yang tegas.
Jumlahnya (abundance) dibedakan atas :
-s- sedikit (few) : kurang dari 2 % luas permukaan horison profil yang diamati;
-c- cukup (common) : antara 2 % - 20 %.
-b- Banyak (many) : lebih dari 20 % luas permukaan horison profil;
Besarnya (size) becak-becak dibedakan atas :
-h- halus (fine) : diameter becak-becak kurang dari 5 mm;
-s- sedang (medium) : diameternya antara 5-15 mm; dan
-k- kasar (coarse) : diameternya lebih dari 15 mm.
Warna reduksi dan warna becak-becak menunjukkan drainase terhambat (buruk). Warna penentuan warna tanah diperlukan suatu patokan warna sebagai pembanding. Yang banyak digunakan adalah Munsell Soil Color Chart yang meliputi kira-kira 1/5-nya seluruh warna yang ada.
Penentuan warna tanah digunakan Munsell Soil Color Chart yang terdiri dari 9 kartu dengan hue antara kuning (yellow) dan merah (red) berturut-turut mulai dari 5 Y, 2,5 Y, 10 YR, 7,5 YR, 5 YR, 2,5 YR, 10 %, 7,5 R dan 5 R. Masing-masing kartu disusun dengan interval value mulai dari 1 samapi dengan 8, dan dengan interval chroma mulai dari 2 samapai 8 atau mulai 0 samapai 8 tanpa angka 5. Makin tinggi value makin cerah warnanya, sedangkan makin besar angka chroma makin besar intensitasnya.
Cara menentukan warna tanah adalah dengan membandingkan warna tanah dengan warna pembanding dealam kartu Munsell Soil Color Chart, dengan mendekatkan contoh tanah atau memasukkan contoh tanah ke dalam lubang yang telah tersedia di dekat masing-masing kertas warna pembanding. Penulisan warna ditulis menurut urutan hue, value, chroma, misalnya 10 YR ¾ (coklat).
Tekstur Tanah
Tekstur adalah perbandingan relatif fraksi pasir, debu dan liat yang menyusun masaa tanah. Tekstur tanah turut menentukan tata air dalam tanah, berupa kecepatan infiltrasi, penetrasi dan kemampuan pengikat air oleh tanah.
Pembatasan ketiga fraksi maisng-masing terkstur tanah dapat digambarkan dalam segitigas tekstur atau trianguler texture. Titik sudutnya menunjukkan 100 % salah satu fraksi, sedangkan tiap sisi mengambarkan % berat masing-masing fraksi mulai 0 % samapai 100 %. Segitiga ini terbagi atas 13 bidang yang menunjukkan maisng-masing terkstur tanah. Sebagai contoh 35 % liat + 40 % debu + 25 % pasir termasuk tekstur tanah lempung berliat, sedangkan 10 % liat + 5 % debu + 85 % pasir termasuk pasir berlempung.
Penentuan tekstur tanah dapat dilakukan di lapangan (secara perasaan) dan di laboratorium (metode pipet dan hydrometer). Penetapan tekstur di lapangan dilakukan dengan cara : 1) masa tanah kering atau lembab dibasahi, kemudian diprid diantara ibu jari dan telunjuk sehingga memebntuk pita lembab, sambil dirasakan adanya rasa kasar, licin dan lengket; 2) tanah tersebut dibuat bola, digulung dan diamati adanya daya tahan terhadap tekanan dan kelekatan masaa tanah sewaktu telunjuk dan ibu jari diregangkan.
Dari rasa kasar, licin, licin, pirisan, gulungan dan kelekatannya dapatlah ditentukan klas tekstur lapang.
Tabel Penetapan Klas Tekstur Tanah Menurut Perasaan di Lapang
Di samping penggolongan ke dalam tekstur tanah tersebut, untuk keperluan klasifikasi tanah tingkat famili tanah diperlukan penggolongan ke dalam kelas sebaran butir (particle size distribution) seperti : berliat sangat halus, berliat halus, berdebu halus, berdebu kasar, berlempung halus, berlempung kasar, berpasir.
Struktur Tanah
Struktur tanah merupakan gumpalan-gumpalan kecil dari tanah akbiat melekatnya butir-butir tanah satu samalain. Satu unit struktur disebut ped. Apabila unit-unit struktur tersebut tidak terbentuk maka dikatakan bahwa tanah tersebut tidak berstruktur. Dalam hal ini ada dua kemungkinan yaitu : 1) Butir tunggal (single grain) = butir-butir tanah tidak melekat satu sama lain (contoh tanah pasir); 2) Pejal (massive) = buitr-butir tanah melekat satu sama lain dengan kuat sehingga tidak membentuk gumpalan-gumpalan (ped).
Penyipatan strukur tanah meliputi 3 hal yaitu bentuk, tingkat perkembangan dan ukuran.
a. Bentuk struktur
Bentuk struktur tanah dibedakan menjadi :
1. Lempeng (platy) : sumbu vertikal lebih pendek dari sumbu horisontal.
2. Prismatik (prismatic) : sumbu vertikal lebih panjang dari sumbu horisontal. Sisi atas tidak membulat.
3. Tiang (columnar) : sumbu vertikal lebih panjang dari sumbu horisontal. Sisi-sisi atas membulat.
4. Gumpal bersudut (angular blocky) : sumbu vertikal sama dengan sumbu horisontal. Sisi-sisi membentuk sudut tajam.
5. Gumpal membulat (subangular blocky) : sumbu vertikal sama dengan sumbu horisontal. Sisi-sisi membentuk sudut membulat.
6. Granuler (granular) : membulat, atau banyak sisi. Masing-masing buitr ped tidak porous.
7. Remah (crumb) : membulat atau banyak sisi, sangat porous.
b. Tingkat Perkembangan atau Kemantapan Struktur
1. Lemah : butir-butir strukutr dapat dilihat, tetapi sudah rusak dan hancur waktu diambil dari profil tanah untuk diperiksa.
2. Sedang : butir-butir struktur agak kuat dan tidak hancur waktu diambil dari profil untuk diperiksa.
3. Kuat : butir-butir struktur tidak rusak waktu diambil dari profil tanah dan tidak hancur walaupun digerak-gerakkan.
c. Ukuran Struktur
1. Untuk bentuk struktur lempeng, granuler dan remah :
- sangat halus/tipis : < 1 mm.
- halus : 1-2 mm.
- sedang : 2-5 mm.
- kasar/tebal : 5-10 mm.
- sangat kasar : > 10 mm.
2. Untuk bentuk struktur gumpal membulat dan gumpal menyudut :
- sangat halus : < 5 mm.
- halus : 5-10 mm.
- sedang : 10-20 mm.
- kasar : 20-50 mm.
- sangat kasar : > 50 mm.
3. Untuk bentuk struktur prismatik dan tiang :
- sangat halus/tipis : < 10 mm.
- halus : 10-20 mm.
- sedang : 20-50 mm.
- kasar/tebal : 50-100 mm.
- sangat kasar : > 100 mm.
Konsistensi Tanah
Konsistensi tanah adalah derajat kohesi dan adhesi di antara partikel-partikel tanah dan ketahanan massa tanah terdapat perubahan bentuk oleh tekanan dan berbagai kekuatan yang mempengaruhi bentuk tanah. Konsistensi tanah ditentukan oleh tekstur dan struktur tanah. Pentingnya konsistensi tanah adalah untuk menentukan cara penggrapan tanah yang efisien dan penetrasi akar tanaman di lapisan tanah bawahan. Penentuan konsistensi tanah harus disesuaikan dengan kandungan air tanah yaitu dalam keadaan basah, lembab atau kering.
Tanah basah : Kandungan air di atas kapasitas lapang.
a. Kelekatan menunjukkan kekuatan adhesi (melekat) tanah dengan benda lain.
b. Plastisitas menunjukkan kemampuan tanah membentuk gulungan.
Tanah lembab : Kandungan air mendekati kapasitas lapang.
0 – Lepas - Tanah tidak melekat satu sama lain (misalnya tanah pasir).
1 – Sangat gembur - Gumpalan tanah mudah sekali hancur bila diremas.
2 – Gembur - Diperlukan sedikit tekanan untuk menghancurkan gumpalan tanah dengan meremas.
3 – Teguh - Berturut-turut memerlukan tekanan yang makin besar untuk menghancurkan tanah sampai sama tidak dapat hancur dengan remasan tangan.
4 – sangat teguh )
5 – Sangat teguh ) sekali
Tanah kering : Tanah dalam kedaan kering angin.
0 – Lepas - Tanah tidak melekat satu sama lain.
1 – Lunak - Gumpalan tanah mudah hancur bila diremas.
2 – Agak keras ) - Berturut-turut memerlukan tekstur yang makin besar untuk menghancurkan tanah sampai tidak dapat hancur dengan remasan kedua tangan.
3 – Keras )
4 – Sangat keras )
5 – Sangat keras ) sekali
pH Tanah
Penentuan pH tanah dalam klasifikasi dan pemetaan tanah diperlukan untuk menaksir lanjut tidaknya perkembangan tanah, respon tanah terhadap pemupukan, kebutuhan kapur dan lain-lainnya. Penentuan pH tanah dapat dikerjakan secara ekeltrometrik dan kolorimetrik. Pengukuran pH tanah di lapang biasanya digunakan cara yang sederhana yaitu dengan lakmus atau pH stick.
Padas
Padas adalah lapisan tanah yang mampat, padat dan keras terbentuk selama bagian proses pembentukan tanah atau warisan suatu daur pelapukan menjadi bahan induk tanah yang sekarang ada.
Padas dapat terbentuk karena : 1) terlalu beratnya masaa yang ada di atasnya (misalnya akibat pembajakkan yang terlalu berat atau adanya glacier), 2) pemadatan akibat cuaca yang membekukan, 3) agregasi tanah disertai perubahan temperatur, 4) karena pengikatan yang sangat erat berupa sementasi, baik oleh bahan perekat besi, bahan organik silikat ataupun liat.
