DASAR-DASAR ILMU TANAH

DASAR-DASAR ILMU TANAH

Pendahuluan
Secara umum tanah dikenal ada yang subur ada yang tidak subur, ada yang produktif ada yang rendah (tidak produktif), ada tanah kurus ada tanah gemuk, ada tanah dangkal ada tanah dalam, ada tanah mudah terorasi Ada yang resisten terhadap erosi. Hal ini berarti bahwa tanah mempunyai jenis dan macam ataupun tipe tanah yang sangat bervariasi. Kalau dipertanyakan apa sebabnya ? Jawabnya adalah karena adanya tingkat proses pembentukan tanah yang secara alamia terus berlangsung dan adanya variasi tingkat penggunaan tanah yang juga terus berlangsung, selama manusia hidup dan berkembang. Telah diketahui bahwa proses pembentukan tanah adalah hasil pelapukan batuan/bahan induk/ bahan organik yang dipengaruhi oleh iklim, topografi, vegetasi dan waktu . Kesemuanya dapat dirumuskan sebagai berikut :

T =  I Pm.T. V. W
T = Tanah
I = Iklim
Pm = Bahan induk (mineral b.o/ batuan)
V = Vegetasi
W = Waktu (umur)

Perbedaan komponen faktor pengaruh pembentukan tanah membuat terdapat banyak variasi jenis dan macam tanah dari dari suatu tempat ke tempat yang lain. Akibat faktor pengaruh yang berbeda yang membuat adanya variasi jenis tanah akhirnya mempengaruhi :
1. Karakteristik tanah( lahan) ;
2. Potensi kemampuan tanah (lahan);
3. Kualitas lahan ;
4. Jenis penggunaan tanah ;
5. Tindakan pengelolaan tanah dan air ;
6. Tindakan konservasi tanah dan air ;
7. Input produksi ;
8. Kebutuhan fasilitas infrastruktur ;
9. Produktivitas ;
10. Kehidupan manusia.

Karakteristik Tanah /Lahan
Akan terkait dengan kualitas dan potensi kemampuan serta produktivitas yang yang dimiliki tanah. Karakteristik atau sifat tanah meliputi sifat fisik, sifat kimia dan sifat biologis yang berbeda pada setiap variasi jenis dan macam tanah karena adanya variasi faktor pembentukan tanah membuat sifat-sifat tanah ini juga sangat bervariasi.

Sifat Fisik Tanah
Mengenai sifat fisik tanah dari satu jenis tanah ke jenis tanah yang lainnya sangat bervariasi. Dikenal ada dua faktor fisik tanah, yakni :
1. Fisik lingkungan luar tanah;dan
2. Fisik lingkungan dalam tanah
Fisik Lingkungan Luar Tanah
- Iklim makro
- Topografi
- Lereng
- Keadaan batuan
- Keadaan vegetasi
- Kegiatan manuasia (penggunaan lahan).

- Iklim Makro
Semua komponen iklim makro baik langsung maupun tidak langsung sangat berpengaruh dan menentukan proses pembentukan tanah. Berlangsungnya proses panas dingin karena penyinaran matahari adalah proses utama dalam pembentukan tanah utamanya adanya fluktuasi suhu yang tinggi antara siang dan malam hari. Demikian pula komponen curah hujan yang menentukan berlangsungnnya proses basah kering batuan atau bahan induk. Wilayah dengan curah hujan yang terbatas dan distribusi tidak merata membuat pembentukan tanah berlangsung dalam waktu yang lama (umur geologik). Karena pada umumnya daerah curah hujannya terbatas, pasti tanah-tanah tergolong dangkal sampai sangat dangkal ataupun berbatu. Iklim yang kering selain berpengaruh langsung, juga berpengaruh tidak langsung misalnya iklim mempengaruhi vegetasi dan vegetasi mempengaruhi pelapukan bahan induk (batuan) secara biologis atau biokemis.
Keadaan iklim disuatu tempat di bumi dipengaruhi/ditentukan oleh letak koordinat yakni bujur, lintang (latitude) dan ketinggian tempat (altitude). Untuk daerah tropis seperti di Indonesia umumnya dipengaruhi oleh altitude (ketinggian tempat). Perbedaan letak koordinat membuat perbedaan iklim, selanjutnya perbedaan iklim membuat adanya perbedaan pembentukan tanah. Perbedaan tanah membuat perbedaan produktivitas tanah.

Topografi dan Lereng
Lingkungan luar tanah termasuk faktor topografi atau lereng yang termasuk komponen morfologi tanah, merupakan faktor utama yang mempengaruhi proses pembentukan tanah. Erosi termasuk proses koluviasidan aluviasi adalah bentuk-bentuk proses pembentukan tanah yang dipengaruhi dengan keadaan topografi dan lereng. Sungai adalah saluran drainase alam yang terbentuk karena keadaan topografi dan lereng, karena proses erosi dan aluviasi membentuk jenis tanah aluvial, sedangkan proses erosi dan koluviasi membentuk jenis tanah Mediteran, Oksisol, Podzolik atau jenis tanah Alfisol, Ultisol, Andosol, dsb.
Bentuk topografi dan lereng terlepas dari keadaan lereng, karena itu setiap bentuk lereng mempunyai juga perbedaan lereng. Adapun bentuk-bentuk topografi antara lain

Topografi Lereng % Beda tinggi
Dataran Datar 0 - 3 0 – 3 m
Berombak Landai – Agak miring 4 – 8 4 – 8 m
Begelombang Miring – agak terjal 9 - 25 9 – 25 m
Berbukit Agak terjal – terjal 25 - 60 25 – 60 m
Bergunung Sangat terjal > 60 > 60 m
Kemiringan tanah dinyatakan dalam bentuk % kemiringan atau % lereng, sesungguhnya dapat dinyatakan dengan sudut tetapi lebih baik % karena dapat diketahui perkiraan beda ketinggian tempat. Agar lebih mengerti dapat di lihat pada gambar dibawah ini :

B

3 m
3 % a
A  C
100 m
b
% lereng = 3 x 100 % = 3 %
100
% lereng = a x 100 % = tg  x 100
b
= Panjang sisi tegak x 100 %
Panjang sisi miring
 ABC = Segi tiga sama kaki =  siku-siku
BC = Perbedaan tinggi tepat antara titik A dan B= vertikal interval
AC = Garis horisontal berjarak 100 m.

Kepentingan lereng dalam pembangunan pertanian
1. Tingkat kemiringan tanah, lereng dijadikan salah satu dasar penentu tingkat kesesuaian lahan ataupun peruntukan lahan serta untuk land used.
2. Lereng dijadikan dasar untuk dijadikan dasar pertimbangan dalam pengolahan tanah utamanya arah pengolahan tanah, jenis alat pengolah tanah yang digunakan
3. Lereng dalam bentuk kontur ( peta kontur ) dibutuhkan untuk mendesain pola aliran, pembangun sistem irigasi, sistem jaringan drainase (got) ataupun untuk mendesain sistem jaringan jalan.
4. Lereng digunakan untuk menghitung atau memprediksi tingkat erosi
5. Lereng dijadikan dasar perhitungan pembuatan teras untuk kebutuhan konservasi tanah dan air.
6. Bagi keperluan bangunan sivil, lereng perlu diketahui
7. Untuk kebutuhan penyiapan lahan dalam hubungannya perataan tanah atau dalam kegiatan cut and fiil yakni pengupasan dan penimbunan tanah.
8. Lereng digunakan sebagai dasar menentukan sistem-sistem pertaniann, pola tanam utamanya menentukan pola jarak tanam ataupun arah barisan tanaman yang berfungsi konservasi, termasuk pertanian konservasi.
9. Lereng dalam perhitungan hydrology khususnya yang berkaitan dengan wilayan/daerah tangkapan hujan bagi sungai atau waduk air irigasi. Perhitungan neraca air di dalam tangkapan hujan seperti besarnya air hujan yang hilang karena aliran permukaan (Run Off). Aliran permukaan dipengaruhi besar kecilnya lereng.
Lereng dan tingkat kemiringan lereng dapat diukur dengan berbagai alat ukur yakni :
a. Teodolit c. Abeylevell
b. Water Pass d. Mistar busur berbandul dalam bentuk

Pengukuran lereng dalam satuan % lereng dapat dikonversi dalam satuan derajat dan sebaliknya yakni:
100 % = 45 o

C

45oC
100% 5 m

= 45o
A B
5 m
% kemiringan = BC x 100 %
AB

5 m x 100 % = 100 %
5 m

berarti sudut 45 o = 100 %
Contoh soal :
1. Jika lereng suatu tanah 30 % berapakah sudutnya ?

Sudut = 30 x 45 o = 13,5 o
100

2. Jika sudut kemiringan suatu tanah 60o berapakah % lerengnya ?

% lereng = 60 x 100 % = 400 % = 133 %
45 3

Untuik pengukuran lereng dengan persen, sekaligus dapat diketahui perbedaan tinggi suatu tempat, atau tinggi suatu pohon serta bangunan.
B



5 %



E 5 m C
1,5 m
D 5m A





Keterangan gambar :
AB = Tinggi pohon
DE = Tinggi alat
AD = Jarak alat ukur ke pangkal pohon
Terukur kemiringan 5 %, berapa tinggi pohon ?
5 % = BC x 100 %
EC
5 = BC x 100
5
BC = 100 = 4 m
25
tinggi pohon = AC + BC = 2 m + 4 m = 6 m

Keadaan Batuan
Batuan yang ada di permukaan tanah dijadikan dasar untuk menentukan tingkat kesesuaian lahan. Keadaan batuan dipermukaan tanah sangat terkait dengan penggunaan alat mekanisasi. Keadaan batuan di permukaan tanah dinilai berdasarkan :
- Singkapan;
- Jumlah
- Ukuran
- Penyebaran
Keadaan batuan di permukaan tanah umumnya dinilai secara kualitatif dengan perkiraan % saja. Keadaan batuan dalam tanah yang digolongkan ke dalam sifat fisik tanah lingkungan dalam. Jika keadaan batuan berukuran besar (diameter > 30 cm) dengann penyebaran 60 %, tidak lagi diperkenangkan untuk pengolahan tanah intensif dengan alat mekanis. Penyebaran dan ukuran batuan di permukaan tanah adalah hasil proses geologi tetapi bagi ilmuwan tanah keadaan batuan dapat dinilai mengenai proses pembentukan tanah yang berlangsung sangat lambat karena faktor iklim yang tidak mendukung seperti sifat curah hujan, fluktuasi yang rendah. Keadaan batuan di permukaan tanah dapat juga memperkirakan sejarah penggunaan lahan sebelumnya yakni dalam kaitannya dengan proses erosi yang sangat intensif.

Vegetasi
Penutupan tanah dengan vegetasi, termasuk fisik lingkungan luar tanah, secara umum vegetasi penutup tanah termasuk lahan. Vegetasi sebagai salah satu faktor yang mempengaruhi proses pembentukan lahan, namun pengaruhnya lebih terkait dengan pelapukan biologis, dan biokimia, dan secara langsung dan tidak langsung mempengaruhi fisik lingkungan tanah dalam melalui sistem perakaran, CO2 dan siklus hara. Penyerapan hara melalui akar, dikembalikan ke tanah melalui pengguguran daun ataupun bagian tanaman yang lainnya atau biasa disebut bahan organik ataupun ekskresi yang dikeluarkan sistem perakaran. Karena peranan vegetasi dalam pembentukan tanah bersifat multifungsi yang hubungannya sangat terkait dengan komponen faktor lingkungan luar tanah. Untuk itu fungsi dan peran vegetasi tidak hanya di luar tanah tetapi lingkungan dalam tanah secara tidak langsung maupun langsung. Kondisi iklim mikro tanah maupun makro secara tidak langsung sangat dipengaruhi oleh keadaan vegetasi. Indikator vegetasi alam yang ada di suatu tempat dijadikan petunjuk kondisi dalam tanah maupun keadaan iklim utamanya menyangkut sifat hujan, seperti :
1. Rotan, tempat tersebut dipengaruhi curah hujan tinggi dan lebih merata;
2. Kaktus, tempat tersebut dipengaruhi curah hujan rendah dengan distribusi tidak merata;
3. Pandan, tempat tersebut berada di dataran rendah yang bisa tinggi dan rendah curah hujan tetapi drainasenya agak terlambat sampai . Terlambat demikian karena adanya jenis ketapang ;
4. Jati, menunjukkan lokasi yang sangat nyata bulan-bulan keringnya dan dipengaruhi batuan atau bahan induk kapur.
5. Kayu hitam, terkait dengan bahan induk batuan ultra basa.;
6. Durian, langsat, cengkeh, pasti solum tanahnya tergolong dalam sampai sangat dalam.

Aktivitas Manusia
Kegiatan aktivitas manusia dalam proses pemanfaatan lahan termasuk faktor luar fisik tanah. Manusia dengan teknik managemen yang digunakan dapat merubah (merusak/memperbaiki) lingkungan tanah. Merubah kondisi vegetasi penutupan tanah dalam eksploitasi hutan misalnya, ataupun proses land cleaning termasuk kegiatan cut and fiil dapat merubah topografi dan lereng yang berarti merubah keadaan fisik lingkungan luar. Kegiatan manusia, yang disadari atau tidak disadari dapat merubah fisik tanah dalam waktu singkat ataupun lama.

























Keadaan fisik lingkungan dalam tanah
- Iklim mikro tanah
- Warna tanah
- Susunan horizon tanah
- Ketebalan susunan horizon tanah
- Kedalaman efektif tanah
- Kedalaman solum tanah
- Batas solum tanah
- Tekstur
- Konsistensi
- BD (Bulck density tanah )
- Partikel density
- Infiltrasi
- Pori-pori tanah -- porositas
- Perkolasi
- Permeabilitas
- Seepage (peresapan ke samping)
- Status kadar air.




A1 top soil Lap. elfufiasi
60 % A12
A2 Sub soil Lap. illuviasi
B1
B12
Solum
tanah B2







Batuan
Bahan induk
Air, pasir

Warna Tanah
Warna tanah termasuk sifat dan keadaan fisik tanah. Secara visual dengan mengetahui dan mengamati warna tanah dapat diketahui bagaimana potensi, produktivitas ataupun tingkat kesuburan tanah. Selain itu dari warna tanah dapat diintrepetasikan mengenai sifat-sifat tanah yang ada dengan kata lain dari warna tanah dapat diketahui karakteristik tanah yang ada. Seperti warna tanah yang merah, coklat, kuning, putih, hitam dan kelabu.
1. Warna tanah dapat diintrepetasikan sifat keairan tanah dan kondisi status air dalam tanah, apakah selalu, sering tergenang atau tidak. Umumnya warna tanah hitam atau kelabu, dapat dikatakan kondisi tanah selalu atau sering tergenang air atau kelebihan air, sedangkan bila berwarna merah, coklat, kuning, vilot, adalah tanah-tanah yang tidak pernah tergenang air.
2. Warna tanah dapat memperlihatkan reaksi oksidasi dan reduksi dalam tanah. Warna tanah merah, coklat, menunjukkan bahwa Fe Fe +++ ------ menjadi Ferri sedangkan warna kelabu menunjukkan tanah mengalami reaksi reduksi atau Fe Fe ++ ------ menjadi Ferro.
3. Warna tanah dapat menunjukkan adanya lapisan tanah yang tercuci (elluviasi) dan lapisan penimbunan hasil pencucian (illuviasi).
4. Warna tanah dapat menunjukkan adanya susunan dan ketebalan horizon-horizon tanah.
5. Warna tanah dapat memperlihatkan tingkat kesuburan tanah apakan tinggi atau rendah, yakni warna tanah yang hitam atau kelam, lagi tebal menunjukkan bahwa tanah tersebut subur dan kaya akan humus, sedangkan warna tanah yang pucat menunjukkan bahwa tanah tersebut kurus.
6. Warna tanah dengan ketebalannya dapat menunjukkan hubungannya dengan tingkat erosi yang terjadi.
7. Warna tanah dapat diintrepetasikan dengan kandungan hara tertentu seperti Warna merah ----------- tinggi kandungan Fe
Warna coklat ---------- tinggi kandungan Ca, Fe
Warna hitam ----------- tinggi kandungan Mg, Na, Mn
Warna putih ------------ tinggi kandungan Ca
Warna kelabu ---------- Tinggi kandungan Fe, Al
8. Warna tanah dengan susunan horizon serta ketebalan dapat dikaitkan sifat kualitatif keadaan iklim. Tanah dengan horizon tanah berwarna coklat, kuning tua ataupun merah menunjukkan bahwa tanah tersebut dipengaruhi faktor sifat curah hujan tinggi dan distribusi curah hujan yang merata. Sedangkan pada tanah yang dangkal dengan warna tanah yang pucat, terkait dengan CH yang rendah, distribusi hujan yang rendah. Namun tidak semua warna tanah yang kelam dipengaruhi oleh curah hujan yang tinggi.
9. Warna tanah dapat dikaitkan dengan kondisi penutupan tanah oleh vegetasi. Vegetasi penutupan tanah yang lebih rapat memperlihatkan warna tanah yang lebih kelam. Sedangkan tanah yang berwarna pucat, keadaan penutupan vegetasi kurang.
10. Warna tanah dapat dikaitkan dengan intensifikasi penggunaan tanah maupun tindakan pemupukan yang digunakan.

Tekstur Tanah
Perbandingan relatif fraksi pasir, debu dan liat dalam tanah yang dinyatakan dalam prosentase kadarnya. Secara umum dikenal ada dua kelas tekstur tanah. Kelas tekstur tanah dapat diketahui melalui prosentase setiap fraksi dalam kriteria yang ada di segitiga tekstur.
1. Sand Pasir sangat kasar
2. Loamy sand Pasir berlempung
3. Sandy loam lempung berpasir Kasar
4. Loam Lempung
5. Silt loam Lempung berdebu agak kasar
6. Silt Debu Sedang
7. Sandy clay loam Lempung liat berpasir
8. Clay loam Lempung berliat agak halus
9. Silty clay loam Lempung liat berdebu
10. Sandy clay Liat berpasir
11. Silty clay Liat berdebu halus
12. Clay Liat

Namun LPT Bogor (1995) membagi tekstur tanah menjadi 22 kelas tekstur, setiap kelas tekstur (USDA) dikembangkan lagi seperti kelas - kelas tekstur pasir menjadi pasir kasar, pasir, pasir sedang, pasir halus dan pasir sangat halus. Terlepas dari kelas tekstur, sebaiknya perlu dipertanyakan untuk apa diketahui tekstur tanah dalam berbagai kepentingan, utamanya dalam pembangunan dan pengembangan pertanian .
Kepentingan tekstur tanah :
1. Tekstur tanah, adalah massa utama penyusun tanah, yang tergolong mineral penyusun tanah.
2. Tekstur tanah berkaitan langsung dengan struktur tanah atau agregasi tanah. Ikatan butir-butir tanah menjadi butir yang besar membentuk agregat, selanjutnya agregat terikat satu dengan yang lain membentuk blok atau lempeng, prisma, tiang serta tidak berbentuk. Proses pengikatan butir-butir (partikel) tanah disebut agregasi. Butir-butir tanah yang dapat terikat satu dengan yang lain adalah yang berukuran kolloid (sangat halus 0,001 mm), selain itu bermuatan listrik negatif. Karena itu partikel liat dapat diikat atau dapat dikatakan sebagai pengikat tanah adalah unsur kation yang bermuatan positif seperti Ca, Mg, Al, Fe, K, air (H2O) termasuk bahan pengikat butir tanah karena air bermuatan positif dalam satu kutub molekulnya.

+

H 105 H

O Mycel liat = butir liat

-

Selain unsur atau air sebagai pengikat air, bahan pengikat butir tanah yang mantap (relatif permanen/stabil) adalah humus. Humus yang sifatnya semi stabil (sulit dilapuk) berukuran kolloid (lebih halus dari liat), bermuatan positif dapat mengikat partikel liat menjadi agregat. Jika pengikatnya kation-kation (unsur hara) bila diserap tanaman atau tercuci maka ikatan butir tanah relatif mudah lepas. Terlebih bila molekul H2O sebagai pengikat , tentunya jika tanah mengalami kekeringan akan terlepas. Untuk tanah yang kadar liatnya tinggi bila terlalu banyak air atau telalu rendah, kadar air tanah mudah terdispersi, mudah lepas, tidak demikian dengan humus. Karena itu makin tinggi kadar humus suatu tanah maka makin mantap agregatnya (strukturnya), maka makin sulit tererosi.
Di lapang tidak ada tekstur tanah hanya terdiri dari satu fraksi, selalu ada tiga fraksi minimal dua fraksi. Jadi fraksi tunggal hanya ada bila dipisahkan atau dibuat .
Penyusun tubuh tanah yang terdiri dari bahan padatan tanah(massa) juga ada bahan organik (humus), udara, dan ada massa cair.(sistem tiga fase).

3. Tekstur tanah berkaitan dengan kadar air tanah
Kemampuan tanah menyimpan/menyediakan air selain sangat ditentukan keadaan tekstur tanah, juga ruang pori tanah yang juga berkaitan tekstur dalam pembentukan agregat atau struktur tanah.






Pori tanah
Rongga tanah



Proses Flokulasi ----- Agregasi ------Agregat


Proses dispersi (pelepasan)

Kemampuan tanah menyimpan air adalah kemampuan tanah memegang air (Water Holding Capacity), ditentukan oleh tekstur penyusun tanah. Semakin halus tekstur tanah karena kadar liatnya tinggi maka makin tinggi pula kemampuan kapasitas tanah menggenang air karena semakin luas permukaan per berat tanah yang sama. Sedangkan kemampuan tanah menggenang air yang tinggi belum tentu tinggi pula kemampuan tanah menyediakan air. Air tersedia adalah air yang mampu diserap oleh tanaman. Molekul air yang terikat pada permukaan butir tanah sulit diserap oleh tanaman. Di antara butir-butir tanah ataupun di antara agregat-agregat tanah terdapat massa (ruang) yang dapat terisi air atau udara. Makin besar ukuran agregat yang terbentuk maka makin besar pula rongga udara yang terbentuk, ukuran (pori) yang besar (> kapiler) maka air tidak tersimpan bahkan bergerak ke lapisan bawah karena gaya gravitasi , dikenal dalam istilah daya infiltrasi dan perkolasi tanah. Untuk itu air yang tersedia dalam tanah adalah air yang menempati ruang pori mikro yakni yang terdapat di antara partikel tanah yang ada di antara susunan agregat berukuran kecil. Rongga di antara pasir bila fraksi pasir dominan maka banyak terdapat pori-pori makro yang tidak dapat menyimpan air, berarti sering kekurangan air, namun drainasenya sangat berlebihan. Tanah bertekstur halus, tetapi kurang terdapat agregat hanya padat saja karena BD tanah yang tinggi, tetap mempunyai kemampuan menggenang air yang tinggi tetapi rendah kemampuan menyediakan air. Karena itu tekstur tanah yang berkaitan dengan status kadar air selain ditentukan oleh ukuran Kehalusan tekstur juga ditentukan dengan ruang pori (agregat/Struktur)

Air tersedia
Air kapiler—yg mengisi pori mikro & sedang
Jenuh air
tergenang
Partikel seluruh pori-pori
Tersedia terisi air



Air Hygroskopis air gravitasi,
(Filamen)tidak dapat Perkolasi/ Infiltrasi
diserap akar, air tidak tersedia air yg mengisi pori makro


tergenang air
jenuh air
100 %
kapasitas lapang
80 % Titik kritis atas

kapasitas lapang

60 % Titik kritis bawah


Titik layu


Titik layu permanen
Air Hygroskopis = Air filamen

Kering mutlak
Kering oven 105 o
Tidak ada air = 0%



Status kadar air tanah pada kapasitas lapang adalah kadar air maximum yang dapat dipegang tanah, dan pada saat itu juga tercapai 100 % air tersedia. Namun tidak semua air tersedia atau dapat diserap akar. Perlu diperhatikan bahwa titik kapasitas lapang adalah 100 % kemampuan tanah menggenang air, dan 100 % yang tersedia, tetapi tidak 100 % tersedia bagi tanaman. 100 % air tersedia bagi tanaman adalah sejumlah air yang berada pada titik kapasitas lapang dikurangi titik layu permanen, namun untuk kebutuhan air irigasi sebaiknya air ditambahkan pada saat air mencapai titik kritis bawah atau 60 % dari kadar air kapasistas lapang. Optimal pemberian air pada titik kritis atas atau pada saat 80 % dari kapasitas lapang. Untuk mencapai status kapasitas lapang tanah atau untuk mencapai Water Holding Capacitas adalah pada saat tetesan terakhir dari air gravitasi setelah tanah jenuh air atau tergenang. Di lapang untuk mengetahui bahwa kadar air mencapai kapasitas lapang untuk tanah bertekstur liat dapat tercapai bila setelah hujan lebat dua hari. Untuk tanah bertekstur kasar, kapasitas lapang dapat dicapai kurang dari satu hari setelah hujan lebat.
Untuk pengamatan laboratorium, mengenai kapasitas lapang dapat dibuat yakni tanah seberat 1 – 2 Kg yang telah dihaluskan dimasukkan ke dalam wadah (pot/kantong plastik) atau sejenisnya yang diberi lubang pada dasarnya. Kemudian tanah digenangi air tiga sampai lima kali, lalu di simpang sampai waktu tetesan air dari lubang pot berhenti selama kurang lebih dua hari. Tanah pada bagian tengah pot diambil sebagai sampel seberat  20 gr lalu ditimbang sebagai berat basah tanah, lalu dioven selama 1 – 2 hari dengan suhu 105 o C tergantung dari teksturnya, tekstur liat sebaiknya dua hari selanjutnya sampel tanah diambil lalu ditimbang sebagai berat kering oven 105oC.

Rumus 1 = BB – BK x 100 % = Sifat tanah Kadar air tanah
BK

Rumus 2 = BB – BK x 100 % = Kadar air pada saat diukur
BB
Keterangan : BB = Berat tanah basah
BK = Berat tanah kering mutlak = Kering oven 105 o

Pada rumus 1 adalah perhitungan kadar air karena sifat tanah atau pengukuran status air. Sedangkan untuk rumus 2 adalah untuk mengetahui kadar air tanah pada kondisi tanah diukur. Selanjutnya berat kering mutlak dikeringkan dalam oven dengan suhu 105oC, hal ini dikarenakan untuk melepaskan molekul air yang menyelimuti butir tanah (air hygroskopis = air filamen) diperlukan suhu sampai 105oC selama 1 – 2 hari, tergantung keadaan kehalusan tekstur tanah (kelas tekstur).

4. Tekstur Tanah Berkaitan dengan Pengelolaan Air Irigasi.
Setiap jenis tanah yang berbeda teksturnya, bersama dengan kedalaman efektif berkaitan erat dengan pengelolaan air irigasi khususnya menyangkut maksimal air yang harus ditambahkan baik pada lahan kering maupun pada lahan basah.
Berapa tinggi air maksimum yang dapat diberikan pada suatu tanah bila kapasitas lapang 40 %, kedalaman efektif 30 cm serta BD 1,0 g/cm3 (Kg.dm3) ?
= % kadar air x kedalaman efektif tanah x BD
= 40 % x 30 cm x 1 g/cm3
= 12 cm tinggi air
= 120 mm tinggi air
Bila Bj tanah 1 Maka 1 kg = 1 l = 1 dm3
1 g = 1 ml = 1 cm3
Tanah yang berbeda teksturnya, berbeda pula kadar airnya maka berbeda pula kebutuhan air, membuat jumlah air yang diberikan juga berbeda.

5. Tekstur Tanah Terkait dengan Pengolahan Tanah.
Pengolahan tanah yang optimal hasil olahannya dipengaruhi dengan :
- jenis alat yang digunakan;
- Frekuensi;
- Interval;
- Arah pengolahan;
- Waktu pengolahan.
Berdasarkan kriteria kehalusan dan kekasaran tekstur tanah berkaitan dengan teknik dan management pengolahan tanah. Tekstur tanah yang berkaitan dengan perbedaan kemampuan tanah menggenang air, membuat perbedaan gaya kohesi dan adesi tanah, air dan alat pengolah, kepadatan massa tanah dan kehalusan tekstur akan menentukan jenis alat yang digunakan serta cara pengolahan tanah perlu dicermati karena berkaitan dengan input biaya, tenaga dan waktu yang kesemuanya menentukan hasil dan produksi.
Tanah bertekstur halus (tekstur liat) yang didominasi liat, dalam kondisi kering, berat untuk diolah, jenuh air menggumpal, tergenang akan melumpur dan memadatkan tanah di bawak tapak olah (sole tapak).
Tanah bertekstur sedang, di mana kadar debu domian seperti sebagian areal di Gowa, Takalar terlalu kering akan berdebu, kering menggumpal dan mengeras sehingga alat pengolah sulit masuk dalam tanah. Namun untuk tanah bertekstur kasar dalam kondisi kering maupun basah setiap saat dapat diolah. Namun untuk setiap jenis tekstur berbeda kapasitas lapangnya maka terdapat pula perbedaan waktu tepat untuk diolah.
Tanah dengan tekstur tanah yang sangat halus bila terdapat tingkat agregasi tanah yang mantap karena humus, termasuk mempunyai periode waktu pengolahan yang panjang.
Salah satu tujuan pengolahan tanah pada waktu tertentu yang tepat selain hasil olahan optimal, juga supaya mudah diolah yakni dengan sedikit tenaga.
Tekstur tanah yang kadar liatnya tinggi pada waktu basah lebih dari kapasitas lapang maka adhesi tanah dengan alat akan tinggi berarti pelekatan tanah terhadap alat menjadi tinggi, jadi berat untuk diolah, bila terlalu basah tergenang akan menjadi lumpur, terlalu kering sangat keras dan memadat, jika kadar air mencapai 80 % kapasitas lapang kekuatan adhesi dan kohesi sama kuat, maka tidak terjadi pelekatan, tidak terjadi gumpalan hasil olahan ataupun tidak memadat, tidak melumpur berarti tidak pula merusak tanah.

6. Tekstur Berkaitan dengan Pemupukan dan Pengapuran
Kehalusan dan kekasaran tekstur tanah akan menentukan waktu dan cara pemupukan yang tepat. Tanah-tanah bertekstur halus waktu pemupukan dapat dilakukan satu kali tergantung pertumbuhan tanaman dan lebih awal karena adanya luasnya permukaan . KTK tanah yang besar membuat banyak unsur hara dari pupuk dapat dipegang (diadsorpsi) sehingga tidak mudah tercuci ataupun menguap. Dengan kadar air (kelembaban tanah yang tinggi) membuat pupuk masih bisa larut. Untuk tanah-tanah bertekstur kasar, yang luas permukaannya terbatas, KTK yang rendah membuat banyak unsur hara mudah tercuci ataupun menguap, berarti pupuk mudah hilang. Karena itu pemberian pupuk harus dilakukan beberapa kali disesuaikan dengan kadar air dan fase pertumbuhan. Untuk itu pemupukan kadang tidak berhasil karena kurang pertimbangan dari faktor kehalusan tekstur tanah. Memang pemupukan juga mempertimbangkan faktor jenis tanaman dan fase pertumbuhan tanaman.Cara pemakaian pupuk apakah dibenamkan atau ditebarkan ke permukaan tanah juga dipertimbangkan dari sifat tekstur yang ada. Tanah-tanah yang bertekstur kasar, sebaiknya pupuk tidak dibenamkan dalam tanah dan dapat juga ditebarkan ke permukaan tanah jika kelembaban tanah cukup tinggi.
Tekstur tanah hubungannya dengan pengapuran, umumnya tanah bertekstur kasar, karena sering terjadi pencucian, membuat kemungkinan besar reaksi tanah masam. Untuk itu, diperlukan pengapuran yang lebih tinggi. Untuk tanah bertekstur halus atau sangat halus reaksi tanah bisa agak masam, bisa masam ataupun alkalis ataupun tergantung bahan induk dan proses fiksasi dan pencucian.

7. Tekstur Tanah Berkaitan dengan Erosi
Tekstur tanah dengan kadar pasir yang dominan, tentunya mudah lepas karena daya kohesi tidak kuat membuat agregasi tanah tidak ada, sehingga mudah lepas karena hujan atau air. Memang diketahui secara pasti bahwa faktor tekstur tanah hubungannya tingkat erosi kurang penting. Sangat terbatas tanah berlereng atau yang ada di dataran tinggi, tanahnya bertekstur pasir. Kecuali bahan induknya adalah batuan pasir. Hal ini tidak berarti bahwa tanah bertekstur halus resistan terhadap erosi. Walaupun demikian tanah-tanah bertekstur kasar berada di dataran rendah ataupun daerah depressi membuat ancaman erosi menjadi kecil. Namun tanah-tanah pantai yang umumnya berpasir, sangat besar ancaman erosi melalui proses abrasi? Pantai.

8. Tekstur Berkaitan dengan Perkembangan Sistem Perakaran
Keadaan tekstur yang menentukan pembentukan struktur tanah, selain pori-pori tanah, perkembangan sistem perakaran tanaman sangat ditentukan oleh tekstur tanah sampai kedalaman akar dapat tumbuh dan berkembang . Yang jelas kepadatan tanah yang dipengaruhi tekstur tanah juga sangat mempengaruhi perkembangan akar. Tekstur kasar yang merata sampai ke dalam lapisan tanah, membentuk perkembangan akar yang lebih jauh tetapi jumlahnya terbatas dan sangat kurus. Dibandingkan perkembangan akar pada tanah bertekstur halus, walaupun tidak jauh ke dalam tanah namun jumlahnya lebih banyak dan lebih gemuk, namun jika cukup berpori karena agregasi akar tanaman dapat juga menembus jauh ke dalam tanah. Jumlah akar ikut menentukan luas permukaan akar, jadi walaupun tidak panjang namun banyak, luas permukaan akar lebih luas untuk menyerap air dan unsur hara.

9. Tekstur Tanah Berkaitan dengan Konsistensi Tanah
Konsistensi tanah yang menunjukkan kepadatan, flastisitas dan kelekatan tanah sangat ditentukan oleh tekstur. Konsistensi tanah selain dipengaruhi kehalusan teksur tanah, juga dipengaruhi kadar dan status air, sedangkan status air tanah ditentukan oleh keadaan tekstur tanah.

10. Tekstur Tanah Berkaitan Dengan Kegiatan Mikro Organisme

11. Tekstur Tanah Berkaitan dengan Iklim Mikro Tanah, utamanya suhu dan kelembaban tanah.

12. Tekstur Tanah Berkaitan dengan Pembangunan Bangunan Fisik
Tekstur tanah juga berkaitan dengan pembangunan bangunan fisik baik sebagai tapak maupun sebagai bahan baku. Namun terkait lebih banyak ke arah daya dukung mekanik tanah yang juga ditentukan kondisi tekstur tanah.

Tekstur suatu tanah relatif tidak berubah. Perubahan melalui proses dan waktu dalam periode sangat lama, tergantung mineral penyusun butiran tanah. Mineral penyusun butiran tanah ditentukan jenis batuan. Kondisi fisik tanah yang dapat berubah adalah struktur tanah, inipun dalam waktu relatif lama, kecuali tanah selalu tercuci, pengaruh intrusi air laut dan pengolahan tanah yang intensif yang membuat hilangnnya unsur pengikat agregat tanah seperti Al, Fe, K, Ca, Mg ataupun semakin rendahnya humus yang berfungsi sebagai pengikat butir tanah yang mantap karena proses dekomposisi lanjut oleh mikro organisme tanah yang makin aktif karena pengolahan tanah, apalagi kalau kadar humus memang sudah rendah. Umumnya tanah-tanah tropis (basah) seperti sebagian besar tanah di Indonesia memiliki kandungan bahan organik tanah yang tergolong rendah. Faktor iklim tropis yang sangat menguntungkan bagi mikro organisme tanah sepanjang tahun dapat berlangsung, namun terbatas pada daerah yang memiliki bulan kering dan basah yang tegas. Untuk itu pada umumnya perlakuan dan penambahan bahan organik nyata pengaruhnya terhadap peningkatan pemberian bahan organik. Namun pada daerah dengan drainase tanah yang jelek/sangat jelek proses dekomposisi bahan organik oleh mikro organisme berlangsung lambat membuat terjadinya penimbunan bahan organik seperti pada tanah-tanah gambut.

Struktur Tanah

Dalam proses pembentukan agregat (agregasi) yang merupakan pengikatan butir-butir tanah(partikel) menjadi agregat, strukturisasi adalah proses pengikatan agregat-agregat kecil menjadi agregat yang lebih besar. Telah diketahui sebelumnya bahwa fraksi tanah ataupun material tanah yang mengalami proses agregasi yang mantap adalah material sangat halus atau yang berukuran koloid seperti liat dan humus. Tanah dng butiran tanah yang berukuran besar seperti butir pasir yang dominan, umumnya strukturnya lepas atau tidak terbentuk sekalipun kadar humusnya tinggi ataupun kation pengikatnya banyak seperti Ca, Mg, K, Mn, dsb. Yang jelas bahwa tanah berpasir (70%) memang selalu terbatas atau rendah kadar humusnya maupun unsur Ca, Mg, Al, Fe, Mn, karena pencucian ataupun bahan induk tidak mengandung Ca, Mg, Al, Fe, dsb.
Sruktur tanah tidak terlepas dari tekstur serta mineral penyusun tanah, menentukan sifat-sifat tanah yang lainnya secara jelas dapat meliputi :
1. Pori-pori tanah (porositas)
2. Bulck Density Tanah
3. Daya Infiltrasi
4. Data perkolasi
5. Permeabilitas / Seepage
6. Status dan ketersediaan air
7. Drainase/ aerasi tanah
8. Pencucian
9. Kapiler tanah
10. Evaporasi
11. Perkembangan sistem perakaran tanaman
12. Pengolahan tanah
13. Kehidupan/ Aktivitas mikro organisme
14. Keadaan erosi
15. Aliran permukaan
16. Warna tanah
17. Reaksi oksidasi reduksi
18. Teknik Pemupukan

Memperhatikan fungsi dan peranan struktur tanah yang berkaitan dengan keadaan tekstur dan kandungan humus dalam tanah demikian luasnya, namun hampir tidak disentuh dalam proses peningkatan produksi mencapai optimal. Dapat dikatakan bahwa sifat-sifat tanah yang berkaitan dengan kebutuhan tanaman untuk tumbuh, berkembang dan berproduksi tergantung pada tekstur dan struktur tanah sampai kedalaman optimal untuk persyaratan kebutuhan tanaman utamanya di lapisan teratas pada kedalaman 20 cm sampai 40 cm. Setiap lapisan horizon tanah berbeda keadaan struktur tanahnya, makin ke lapisan bawah makin rendah. Kepedulian terhadap struktur tanah, jelas dapat dilihat bahwa struktur tanah tidak dijadikan kriteria untuk menentukan persyaratan tingkat kesesuaian lahan karena tidak juga ditegaskan dalam persyaratan kebutuhan tanaman. Memang disadari bahwa keadaan struktur tanah secara tidak langsung dapat didekai dengan sifat-sifat tanah lainnya seperti dikemukakan sebelumnya. Pengukuran struktur tanah secara kuantitas dan nyata masih sangat sulit, umumnya secara kuantitas saja. Sama halnya bahwa secara kuantitas dilakukan melalui pendekatan sifat tanah lainnya yang berkaitan dengan struktur seperti pengukuran Bulck Density ataupun kepadatan tanah. Pengukuran dan pengamatan struktur secara tidak langsung dapat dikaji lebih jauh.

1. Pori-Pori Tanah (porositas)
Pori-pori tanah adalah ruang antar butiran ataupun ruang antar agregat-agregat tanah. Pori-pori tanah dapat dibedakan berdasarkan ukurannya yakni pori mikro dan pori sedang serta pori makro, kadang kapiler juga digolongkan sebagai pori kapiler, namun sesungguhnya pori kapiler ini mencakup pori mikro sampai sedang. Ruang atau pori mikro terdapat di antara butir-butir (partikel) tanah yang halus sampai sangat halus, ruang pori yang ada di antara partikel pasir termasuk pori makro. Pori makro juga berada di antara agregat-agregat yang berukuran besar. Pori makro juga berada di antara agregat-agregat tanah yang primer dan sekunder. Sedangkan yang termasuk pengertian porositas tanah adalah jumlah total pori mikro, sedang dan pori makro, juga kadang disebut total ruang pori. Total ruang pori tanah dapat diketahui melalui pertimbangan kadar air pada waktu tanah jenuh air. Pada status tanah jenuh air berarti seluruh ruang pori tanah terisi dengan air. Namun secara kuantitas porositas tanah dapat dirumuskan sbb :

% Porositas =  I – BD  x 100 %
 BJ 

BD = Bulck Density
BJ = Berat jenis tanah (2,60 g/cm3)
Berat jenis tanah secara umum disepakati sama dengan 2,60 g/cm3 sesungguhnya ditentukan oleh mineral penyusun tekstur.

2. Bulck Density
Bulck density tanah ditentukan selain tekstur tanah, mineral pembentuk tekstur, porositas (pori total) atau struktur tanah, karena itu dirumuskan dalam berat massa persatuan volume tanah dengan satuan g/cm3 atau ton/m3 = kg/l. Makin berat massa tanah maka makin besar pula BD tanah. BD tanah pada tekstur yang sama akan berbeda BD bila strukturnya berbeda, karena itu kadang BD tanah dapat menjelaskan bagaimana hubungannya dengan struktur atau porositas tanah. Tidak selalu demikian tanah yang semakin besar % porositasnya seperti tekstur pasir mempunyai BD yang tinggi sedangkan untuk tekstur halus, agak halus sampai halus jika porositasnya tinggi maka Bd nya semakin rendah. Bahan organik tanah sebagai bagian massa tanah bila dominan seperti pada tanah gambut, umumnya mempunyai BD lebih kecil dari 1 g/cm. Dengan demikian BD tanah juga dipengaruhi oleh kadar bahan organik tanah. Semakin tinggi kadar bahan organik semakin kecil BD tanah, demikian pula semakin baik struktur tanah BD semakin kecil dan semakin padat tanah semakin besar BD tanah. Untuk itu BD tanah kadang dikaitkan dengan kepadatan tanah. BD tanah yang dikaitkan dengan tingkat kepadatan tanah atau dikaitkan dengan tingkat keremahan tanah sangat berhubungan dengan pergerakan air dalam tanah serta hubungannya dengan perkembangan sistem perakaran. Kepadatan tanah yang tinggi yang diperlihatkan dengan nilai BD tanah yang tinggi ( BD > 1,4 g/cm ) dapat menjadi pembatas kedalaman efektif tanah. Namun untuk tanah sawah diperlukan BD tanah yang tinggi > 1,4 g/cm utamanya pada lapisan sub soil atau  20 cm dari permukaan tanah. Lapisan tanah yang padat untuk tanah sawah yang BD nya > 1,4 g/cm disebut Flow Sole( Flow Pan, kedap air) yang berfungsi untuk menghambat kehilangan air karena perkolasi, demikian juga permeabilitas sehingga dapat terjadi genangan air. Flow pan untuk tanah sawah ini menjadi salah satu persyaratan membuat tanah sawah, demikian lapisan kedap ini sengaja dibentuk. Karena flow pan merusak tata air tanah utamanya pergerakan air karena gravitasi (perkolasi) berarti dengan persawahan akan merusak tata air , yang berarti merusak pula siklus hidrologi. Untuk itu posisi luas sawah di daerah tangkapan air perlu dipertimbangkan agar siklus air dapat berlangsung secara normal. Hal ini kurang dipertimbangkan oleh pakar hydrologi dalam kaitannya ancaman banjir pada daerah rendah yang persawahannya berada di up stream (daerah atas).
Parameter fisik tanah menyangkut BD tanah kurang bahkan tidak dipertimbangkan dalam kemajuan pembangunan utamanya kemajuan pembangunan di Indonesia. Dengan kata lain persoalan Bd tanah, diabaikan saja, sama halnya dengan struktur tanah, BD tanah tidak dijadikan kriteria dalam menentukan tingkat kesesuaian lahan ataupun persyaratan tumbuh tanaman. Memang di lapang dinilai bahwa BD tanah selalu dan mudah berubah, bila tanah tsb intensif diusahakan. Namun demikian tentu jika diupayakan agar BD tanah yang optimal untuk tanaman dapat distabilkan atau dipertahankan, sama halnya menstabilkan kemantapan lapisan flow pan pada tanah sawah. Yang jelas pada umumnya tanaman yg dibudidayakan menghendaki BD tanah antara 0,8 sampai 1,2 g/cm.sampai kedalaman efektif tanah, kecuali untuk padi sawah, karena kebutuhan genangan air diperlukan BD tanah di lapisan flow pan > 1,4 g/cm. Untuk menilai kemantapan tanah sawah atau umur tanah sawah dapat diliat dari peningkatan BD nya. Makin tinggi BD tanahnya makin sedikit air yang hilang dan makin kecil BD nya maka makin besar jumlah air yang hilang dan makin boros air atau makin besar jumlah air (tinggi genangan) irigasi yang diperlukan.

3. Daya Infiltrasi Tanah
Proses pergerakan air dari permukaan tanah masuk ke dalam tanah di sebut Infiltrasi Tanah. Kemampuan tanah menginfiltrasi ditentukan :
1. Keadaan tekstur dan struktur tanah utamanya di lapisan top soil
2. BD tanah
3. Pori-pori tanah
4. Daya perkolasi
5. Kemiringan lereng
6. Jumlah dan intensitas CH atau air irigasi
7. Daya dispersi tanah
8. Status air tanah

Pada dasarnya daya infiltrasi tanah lebih banyak ditentukan oleh keadaan struktur tanah dan selanjutnya mempengaruhi pembentukan pori-pori tanah, pada semua lapisan tanah utamanya lapisan atas. Kelangsungan infiltrasi tanah terus berlanjut bila pori-pori tanah utamanya pori makro dalam keadaan stabil. Dalam proses pemadatan tanah yang intensif sulit mempertahankan kestabilan keadaan pori artinya selalu terjadi perubahan karena struktur tanah berubah. Jika struktur tanah mantap maka keadaan pori juga mantap. Namun penurunan kadar bahan organik tanah, membuat kestabilan struktur juga menurun dan selanjutnya tanah mudah terdispersi(mudah lepas ikatan struktur tanahnya). Karena dispersi maka terjadi penutupan pori-pori makro tanah, membuat daya infiltrasi tanah menurun. Sifat tanah yang mudah mengembang dan mengerut seperti tanah bertekstur tipe liat montmorilonit membuat keadaan pori-pori tanah berubah-ubah.
Daya infiltrasi tanah terkait pula dengan faktor kemiringan permukaan tanah. Semakin miring tanah (lereng semakin tinggi )maka semakin rendah daya infiltrasi , kerena aliran permukaan semakin cepat, maka kerapatan air masuk ke dalam tanah semakin terbatas walaupun struktur atau pori-pori makro banyak, terlebih bila tanahnya padat. Daya infiltrasi tanah yang tinggi tidak disertai daya perkolasi yg tinggi, membuat daya infiltrasi menurun sampai sebesar daya perkolasi tanah. Untuk itu daya infiltrasi tanah dibatasi oleh kemampuan perkolasi atau dibatasi oleh keadaan struktur tanah di lapisan sub soil sampai pembatas solum tanah. Dapat dikatakan bila struktur lapisan bawah tidak mendukung daya infiltrasi maka daya infiltrasi tanah tidak menguntungkan atau percuma saja.
Pada kondisi tanah basah ataupun kering, infiltrasi dapat berlangsung secara cepat, namun pada tanah bertekstur debu , kadar debu tinggi dalam kondisi sangat kering infiltrasi tanah pada awalnya tidak atau sangat lambat, karena ada sifat tanah yang bersifat irrivelsible.
Data mengenai kemampuan daya infiltrasi sangat diperlukan bagi pengelolaan DAS, DAM/waduk, pihak PU pengairan untuk kebutuhan air irigasi serta diperlukan untuk usaha konservasi.

Aliran permukaan
Run off
Infiltrasi
Run off infiltrasi

perkolasi
Perkolasi permeabilitas
& permeabilitas




Gambar : Daya infiltrasi dan perkolasi pada tanah datar
dan tanah miring

4. Perkolasi
Pergerakan air dalam tanah karena gaya gravitasi setelah melalui air infiltrasi disebut perkolasi tanah. Perkolasi ataupun pergerakan air dari air infiltrasi hanya dapat berlangsung bila struktur tanah di lapisan sub soil terdapat pori-pori makro dan pori sedang. Gerakan air ke bawah karena gaya gravitasi hanya berlangsung pada pori-pori makro dan sedang saja. Air yang ada pada pori-pori mikro, merupakan agregat tanah yg halus. Jadi perkolasi hanya dapat berlangsung jika ada ruang (pori-pori) yg cukup untuk gaya gravitasi dapat berlangsung. Jika hujan lebat terjadi atau diberi air irigasi dalam jumlah besar tidak membuat terjadinya genangan air . Hal itu berarti daya perkolasi tanah besar, selain itu aliran permukaan kecil, relatif tidak ada. Air perkolasi bergerak terus selama struktur tanah mendukung sampai mencapai pembatas solum tanah (batu, pasir, muka air atau lapisan kedap). Air perkolasi yg sampai ke lapisan pembatas solum dapat membuat perkolasi terhenti atau berlangsung terus karena mengalir ke samping yg disebut Base Flow dan akhirnya keluar di tempat atau ke anak-anak sungai. Air perkolasi yg berlangsung meresap ke samping sebelum sampai pd pembatas solum tanah disebut Inter Flow, keluar di tempat rendah atau pd anak-anak sungai. Air yg bergerak di permukaan tanah di sebut aliran permukaan (run off = surfaces flow). Ketiga macam gerakan air ini dipengaruhi hydrologi. Ketiga aliran ini dapat dihitung secara empiris dengan menggunakan rumus atau pengukuran langsung di lapang ,hanya butuh biaya, tenaga dan waktu serta peralatan.
Pengukuran dan pengamatan laboratorium perkolasi dapat diukur hanya tidak dapat dibedakan apakah hanya perkolasi yang terukur atau meliputi keduanya yakni permeabilitas tanah karena pengukurannya dilakukan melalui ring sampel (sampel tanah utuh) dalam kondisi jenuh air yg disebut Hydrolick Conductivity. Air perkolasi yg berlangsung terus dan sudah melalui kedalaman efektif, atau kedalaman perakaran optimum tanaman dianggap air hilang melalui perkolasi. Bagi pengguna air irigasi tidak menghendaki adanya air perkolasi yg berlebihan terlebih bagi petani sawah yg justru menghendaki perkolasi sama dengan nol. Yg jelas untuk sawah yang sudah stabil lapisan flow pan nya perkolasi tdk ada, yg ada adalah air permeabilitas itupun sangat kecil. Jadi makin kecil air hilang di petakan sawah maka makin disengani petani. Berbeda dgn lingkungan makin besar kemampuan tanah melakukan air perkolasi dan air infiltrasi maka makin baik daerah resapan airnya yg berarti cadangan air dalam tanah makin besar, intrusi air laut terbebas dan mengurangi bahaya banjir, mengurangi bahaya erosi. Namun demikian data mengenai perkolasi tanah tdk pernah diamati secara serius, apalagi luas daerahnya sangat luas.

5. Permeabilitas Tanah
Sama halnya dengan perkolasi, permeabilitas tanah hampir tdk pernah digunakan ataupun dimanfaatkan bagi kepentingan pertanian. Perkolasi maupun permeabilitas dapat merupakan bentuk air hilang bila sudah melewati lapisan tanah efektif. Permeabilitas adalah pergerakan air ke bawah melewati lapisan permeabel tanah, bukan karena gaya gravitasi, karena itu berbeda dng air perkolasi, air permeabilitas jauh lebih sedikit dari air perkolasi, walaupun demikian tetap diperhitungkan sebagai air hilang bila sudah lepas dari kedalaman efektif tanah.


Run off = aliran permukaan = sur face plow



Inter plow = aliran dalam



sungai Base plow = aliran dasar










6. Status Ketersediaan Air Tanah
Struktur tanah yg berkaitan dng status air tanah atau keairan tanah secara tdk langsung pengaruhnya terhadap pembentukan pori-pori tanah seperti telah dijelaskan di muka.
Perlu dipahami bahwa status air tanah, apakah titik jenuh, kapasitas lapang dan titik kritis air atau titik layu permanen sangat berubah-ubah dr waktu ke waktu apakah krn sifat curah hujan, gaya gravitasi ataupun karena evapotranspirasi. Namun status air yg berbentuk filamen menyelimuti butir tanah relatif tdk berubah karena secara alami tdk ada suhu udara sampai 105oC, kecuali kebakaran. Perubahan status kadar air tanah tdk hanya disebabkan krn adanya gaya gravitasi tetapi banyak gaya-gaya lain yg bekerja terhadap air yg membuat air bergerak dalam tanah dari suatu tempat ke tempat yg lain, Yakni :
1. Tekanan (P) dari massa air sendiri
2. Gaya matrik tanah
3. Gaya osmotik
4. Gaya perkolasi (gaya gravitasi)
5. Gaya kapiler
Total gaya yg bekerja menentukan pergerakan air dalam tanah yg disebut gaya potensial air tanah. Air akan bergerak dari gaya potensial air yg tinggi ke tempat yg gaya potensial yg rendah. Jumlah air yg berlebih dalam tanah maka gaya tekanan massa air bekerja, dan disertai dgn ruang pori makro yg banyak maka pergerakan air ditentukan oleh gaya gravitasi. Bila kondisi air berlebih dalam tanah, gaya matriks tanah(tidak bekerja) atau = 0. Kelarutan unsur hara dalam air tanah akan dipengaruhi gaya osmotik bila air tanah dari hujan atau irigasi jernih maka gaya osmotik tdk berlangsung. Untuk gaya matriks yakni yg dipengaruhi massa padatan tanah, yg bekerja sesungguhnya adalah gaya adhesi dan kohesi. Gaya adhesi yakni gaya tarik antara padatan tanah (tekstur + bahan organik) dgn air yg sangat kuat bila air dalam tanah kurang, namun bila air berlebih atau telalu kering tidak ada gaya adhesi. Kohesi adalah gaya tarik antara partikel tanah atau gaya tarik antar molekul air. Gaya kohesi tdk berlangsung bila kondisi tanah berlebihan air dan bila telalu kering .
Gaya-gaya yg bekerja pada air selain digunakan untuk kepentingan pergerakan air dlm tanah dan status ketersediaan air dlm tanah, juga sangat penting dlm kaitannya dgn teknik pengolahan tanah. Utamanya menyangkut gaya adhesi dan kohesi tanah. Kemudahan tanah diolah, terkait dng kedua gaya ini. Kemudahan tanah diolah adalah pada saat gaya adhesi dan kohesi sama kuat atau kedua gaya ini sama dengan nol. Hal ini tercapai bila status kadar air tanah berada pada (80%) kapasitas lapang. Kekuatan adhesi dan kohesi sama dengan nol bila tanah terlalu berair dan terlalu kering. Hanya saja pd waktu tanah berair kualitas hasil olahan berlumpur dan membuat kepadatan pd tapak olah(flow pan) sedangkan bila tanah sangat kering, status kadar air di bawah titik layu permanen atau pd saat kadar air mencapai kurang dari 5 %, hasil olahan sangat halus (ikatan agregat menjadi lepas) kalau teksturnya berdebu dan liat akan menjadi debu yg berterbangan pada saat diolah. Yg jelas pengolahan tanah pada saat 80 % kapasitas lapang daya adhesi dan kohesi sama kuat, hasil olahan sedang, tanah mudah diiris, tidak terjadi pemadatan tanah, tidak lumpur dan tidak terbang (ditiup angin), tidak terjadi pelekatan tanah pada alat pengolah sehingga mudah untuk diolah (ringan), selanjutnya waktu pengolahan menjadi singkat. Pengolahan tanah menjadi efisien dan optimal.

7. Drainase dan Aerasi Tanah
Karakteristik tanah menyangkut keadaan drainase dan aerasi tanah berhubungan dengan faktor pembentuk tanah yg sangat bervariasi membuat drainase dan aerasi tanah juga sangat bervariasi. Dengan variasi ini maka management dan teknik budidaya serta pilihan jenis tanaman juga bervariasi dan dari satu tapak ke tapak lain.
Pada uraian mengenai warna tanah telah dijelaskan bahwa warna tanah dapat digunakan sebagai petunjuk bagaimana keadaan drainase dan aerasi tanah. Untuk merubah warna tanah dari warna merah menjadi kelabu atau coklat menjadi kuning butuh waktu yg lama antara lain merubah dulu dan memperbaiki drainase dan aerasi tanah. Merubah dan memperbaiki drainase dan aerasi tidak mudah atau butuh waktu, biaya yg tinggi dan tenaga serta peralatan. Drainase dan aerasi tanah dapat ditentukan karena :
1. Tata letak tanah tehadap topografi dan lereng;
2. Tekstur tanah pd setiap horizon;
3. Struktur tanah pada setiap horizon
4. Faktor pembatas solum tanah
5. Keadaan pori dan kepadatan tanah

- Tata Letak Tanah Terhadap Topografi dan Lereng.
Pada umumnya tanah yg berada di daerah topografi berombak, bergelombang sampai bergunung pd umumnya mempunyai drainase dan aerasi yg sedang sampai baik. Kecuali pada-tempat-tempat cekungan (depressi). Demikian pula tanah tanah yg mempunyai lereng > 3 % mempunyai drainase dan aerasi yg tergolong sedang sampai baik, namun pd daerah depressi (rawa) sudah pasti bahwa keadaan drainase dan aerasi tanah sangat jelek.
Drainase adalah proses pembuangan kelebihan air, di permukaan tanah disebut drainase permukaan, di dalam tanah disebut drainase dalam tanah. Sedangkan aerasi adalah proses pertukaran/pergerakan udara tanah dan atmosfer.
Keadaan tekstur tanah pd setiap horizon, menentukan struktur tanah, lebih nyata pengaruhnya terhadap drainase dalam tanah. Tanah berstruktur lepas atau tidak mantap akan mempengaruhi kepadatan tanah dan selanjutnya mempengaruhi pergerakan air menjadi terhambat membuat drainase dan aerasi tanah juga terhambat. Kedua sifatt tanah ini akan menentukan hasil dan produksi tanaman.
Pada dasarnya dalam usaha pembuatan sistem drainase selalu dikaitkan dng pembuatan sistem irigasi. Kecuali usaha perbaikan drainase dalam tanah. Perbaikan drainase dalam tanah jauh lebih sulit dari perbaikan drainase permukaan. Bagaimana teknologi perbaikan drainase yg benar dan tepat utk drainase permukaan didasari dgn peta topografi / lereng (perbedaan tinggi tempat). Namun untuk drainase dlm tanah, terlebih bila dilakukan dgn membenamkan pipa/ selang/ bambu/ ijuk dalam tanah.
Kondisi drainase dan aerasi tanah jelek atau terhambat ataupun lancar, keduanya berpengaruh jelek terhadap tanaman dan kehidupan mikrobia dalam tanah juga terhambat. Keduanya membuat secara tdk langsung proses dekomposisi bahan organik juga terhambat. Untuk itu akumulasi sisa tanaman akan menumpuk seperti pada tanah gambut. Kondisi drainase dan aerasi sedang adalah kondisi optimal bagi tanaman maupun mikroorganisme utk tumbuh berkembang karena selain cukup air yg tersedia juga cukup O2 bila konsisi yg lain ikut mendukung. Akumulasi sisa tanaman, akar menghasilkan asam-asam organik termasuk H2SO4 atau H2S dan bila banyak Fe akan membentuk pirit H3S yg sangat berpotensi menimbulkan kemasaman Tanah. Tanah-tanah yg mengandung pirit yg tinggi akan berpengaruh jelek bagi ikan dan udang bila dijadikan tambak. Dengan demikian pengaruh drainase tanah dan aerasi tanah akan berpengaruh tidak langsung terhadap sifat kimia tanah. Seperti tanah sawah yg tergenang air pada periode lama akan membuat pH tanah alkalis menjadi netral. Keadaan drainase dan aerasi tanah juga mempengaruhi reaksi oksidasi reduksi yg membuat besi Ferri menjadi Ferro karena drainase terhambat (reduksi) yg membuat warna tanah menjadi kelabu, sebaliknya menjadi merah jika drainase tanah lancar, seperti tanah dengan bahan induk kapur akan menjadi cokelat sampai merah bila aerasi baik (lancar).

7. Kapiler Tanah
Kapiler tanah berkaitan dgn pori-pori tanah seperti dijelaskan sebelumnya tanah dgn agregat (struktur) yg baik dan mantap mempunyai pori-pori mikro dan sedang yg banyak, membuat air dari lapisan tanah bawah akan naik ke lapisan atas karena kapiler.g Pergerakan air ke lapisan tanah atas menjadi air tersedia bagi tanaman disebabkan karena gaya kapiler tanah . Tanah bertekstur kasar seperti pasir apalagi pasir kasar ridak mempunyai pori kapiler, bila di musim kemarau air tidak akan naik di permukaan, tetapi air yg sudah dalam/di bawah lapisan pasir akan terakumulasi dan tdk hilang karena evaporasi. Untuk itu lapisan pasir berfungsi sebagai mulsa, namun diperlukan fasilitas irigasi utk menyedot air yg tersimpan di lapisan aquafer di bawah lapisan pasir yg sangat jauh ke bawah dapat mencapai ratusan m ke bawah seperti yg terdapat di Timur Tengah dan Mesir di bawah padang pasir. Untuk itu pd daerah padang pasir yg sangat kering dan bersuhu udara tinggi tdk membuat air di bawah lapisan pasir akan menguap karena pasir tdk mempunyai pori kapiler. Karena itu tanah yg bersolum dalam, bila terbentuk pori kapiler tanah, maka periode kering yg lama tdk membuat ketersediaan air habis. Hal ini dapat dikaitkan dgn sistem perakaran tanaman yg dalam dapat menyerap air ke lapisan tanah dalam, dimana untuk sistem perakaran tanaman semusim tidak dapat menjangkau, tanaman pohon masih bisa dan tetap bertahan walaupun dalam kondisi demikian kering seperti Talak (lontar) Mangga ataupun bambu, sedangkan untuk tanaman lain sudah tidak mampu. Yg jelas solum tanah harus dalam, ataupun solum tanah terbatas karena dilapisi dibatasi dengan batuan yg Unconsolide (tdk utuh) seperti ketiga jenis tanaman tersebut mampu masuk di antara celah retakan batuan. Seperti yg banyak terlihat di Jeneponto yg dianggap dangkal solumnya tetapi lontar, bambu kelapa, mangga ataupun jati. Bila indikkator tanaman ini tdk ada maka pasti solum tanahnya sangat dangkal atau terdapat lapisan batu utuh (consolidate).
8. Evaporasi
Penyerapan air melalui permukaan tanah atau muka air bebas disebut evaporasi.. Evaporasi selain dipengaruhi faktor luar tanah, faktor dalam tanah seperti tekstur, struktur dalam hal ini kapiler tanah akan membuat mudah tidaknya air tanah hilang melalui evaporasi. Kehilangan air melalui penyerapan tanah tetap berlangsung terus selama iklim terus mendukung. Evaporasi dapat diperkecil atau dihambat dengan cara memberi perlakuan khusus yakni memberi mulsa. Mulsa bisa dalam bentuk :
1. Sisa tanaman;
2. Sampah organik;
3. Bahan non organik, seperti :
- Plastik
- Papan
- Batu-batuan
- Pasir
- Bahan lain yg an organik.

Bila evaporasi dpt dihambat berarti cadangan air tanah yg tersedia bagi tanaman akan lebih lama periode waktunya, terlebih jika air kapiler terus berlangsung karena itu tanah-tanah yg mempunyai banyak batuan lepas di permukaan tanah dapat difungsikan sebagai mulsa untuk tanaman perdu atau pohon-pohonan yg ada di Tator ataupun di Tinggi Moncong, Gowa. Tanaman yg sama pd tanah yg sama, namun karena diberi mulsa batuan yg cukup menutupi sekitar piringan atau pangkal pohon akan lebih vigor dan memproduksi lebih tinggi dari tanaman yg tdk diberi mulsa. Bahkan di negara Afrika khususnya yg menghasilkan tambang batu apung. Yg jelas bahwa pemberian mulsa untuk mencegah evaporasi merupakan input biaya tambahan. Walaupun merupakan input biaya tinggi bila kenaikan produksi juga tinggi per unit berarti secara ekonomis dapat dilakukan.


















Kimia Tanah

Kimia kesuburan tanah termasuk karakteristik (sifat) tanah, yg secara lansung atau tdk langsung dipengaruhi sifat fisik dan biologis tanah. Namun akan diuraikan kemudian yg jelas ke tiganya karakteristik tanah masing-masing lebih terperinci akan dipelajari sebagai masing-masing satu mata kuliah utamanya yg mengambil Jurusan Ilmu Tanah.
Antar sifat fisik dan kimia serta sifat biologis saling berinteraksi satu dgn yg lain menentukan sifat tanah serta potensi dan kemampuan tanah. Dgn kata lain fisik kimia mempengaruhi kimia dan biologis tanah, demikian pula sebaliknya.


Potensi Kemampuan Lahan

Telah diketahui bahwa potensi dan kemampuan lahan dapat dilihat dari karakteristik fisik, kimia dan biologis lahan/tanah karena itu potensi lahan menggambarkan kemampuan tanah/lahan aktual yg jika diberi input akan meningkat kemampuannya. Potensi dan kemampuan lahan /tanah meliputi potensi kualitas dan luas lahan. Potensi kualitas menyangkut tingkatan kriteria kualitas lahan yg digunakan.

Produktivitas Tanah

Produktivitas lahan meliputi produktivitas tanah dan produktivitas karena faktor luar yg berpengaruh seperti iklim, topografi dsbnya. Produktivitas tanah adanya kemampuan tanah yg mendukung pertumbuhan dan produksi tanaman. Menjadi pertanyaan bagaimana mengetahui mengenai kemampuan tanah yg tinggi atau rendah dan apa yg dinilai serta kriteria yg digunakan. Produktivitas ataupun kemampuan tanah mendukung pertumbuhan dan produktivitas satu tanaman ditentukan oleh semua faktor tanah yg menentukan pertumbuhan dan perkembangan akar tanaman yakni meliputi :
1. Kedalaman Efektif Tanah.
Semakin dalam atau semakin tebal kedalaman efektif tanah maka semakin tinggi nilai produktivitas tanah tersebut. Semakin dalam lapisan efektif tanah tentunya mempunyai volume tanah untuk akar dapat tumbuh dan berkembang lebih luas ataupun semakin banyak air, unsur hara dan O2 yg dapat ditampung/disediakan tanah untuk kebutuhan tanaman. Sebaliknya semakin dangkal lapisan efektif maka semakin terbatas pula kemampuan menampung dan menyediakan air, unsur hara dan O2 .

2. Kedalaman Solum Tanah.
Kedalaman solum tanah umumnya lebih dalam atau lebih tebal dari kedalaman lapisan efektif, minimal sama bila solum tanah dangkal. Lapisan tanah dalam di bawah lapisan efektif relatif tidak mendukung penyediaan unsur hara, air dan O2, namun berfungsi sangat penting bagi perkembangan akar untuk menunjang berdirinya tanaman seperti akar tunggang. Selain itu, walaupun relatif tdk berfingsi untuk menyediakan air, unsur hara, dan O2, lapisan tanah di bawah lapisan efektif berfungsi penting sebagai cadangan/gudang penyimpanan air, unsur hara, dan O2. Cadangan air, unsur hara yg tersimpan dalam tanah berpotensi sebagai cadangan, cadangan air misalnya pada waktu tdk terjadi hujan/irigasi, air pada lapisan ini dapat digunakan akar bila air tersebut dapat naik ke atas ke lapisan efektif tanah melalui kapiler. Unsur hara yg ada dalam larutan air tanah, juga dapat diserap oleh akar bila larut bersama air tanah kapiler. Cadangan hara yg ada di bawah lapisan efektif, dapat berbentuk bahan terakumulasi hasil pencucian atau masih dalam bentuk belum tersedia, karena fiksasi atau dalam bentuk senyawa yg terikat atau bereaksi dgn mineral lain. Hal ini dapat dipahami karena tanaman akar hanya dapat menyerap hara dalam bentuk ion (kation dan anion). Karena cadangan hara yg ada, harus melalui proses lebih jauh untuk dapat tersedia bagi akar tanaman seperti proses hydrolysa, oksidasi, reduksi. Untuk itu solum tanah dinilai sebagai potensi produktivitas tanah, yg berarti semakin dalam/tebal solum tanah maka semakin tinggi potensi produktivitas tanahnya, utamanya bila jenis tanaman keras/jangka panjang, solum tanah selain lapisan efektif menjadi salah satu persyaratan utama namun oleh LPT Bogor, faktor kedalaman solum tanah tdk dijadikan standar untuk menentukan tingkat kesesuaian lahan.
Kelas kedalaman efektif tanah dan solum tanah dpt dilihat pada tabel berukut ini :

No. Kedalaman Efektif Kelas Kedalaman Solum Kelas
1. > 90 cm Sangat dalam > 150 cm Sangat dalam
2. 75 – 90 cm Dalam 120 – 150 cm Dalam
3. 60 – 75 cm Agak dalam 90 – 120 cm Agak dalam
4. 45 – 60 cm Sedang 75 – 90 cm Sedang
5. 30 – 45 cm Agak dangkal 60 - 75 cm Agak dangkal
6. 15 – 30 cm Dangkal 45 – 60 cm Dangkal
7. < 15 cm Sangat dangkal < 30 cm Sangat dangkal

Pada survey tanah di lapang, pengamatan profil tanah, data mengenai kedalaman efektif dan solum tanah perlu dicatat untuk setiap pengamatan.

3. Tekstur Tanah
Produktivitas tanah berkaitan dgn tingkat kehalusan tekstur namun tdk berkolasi langsung. Dari 12 kelas tekstur tanah yg tergolong paling tinggi potensi, produktivitasya adalah tanah-tanah bertekstur lempung berdebu, lempung berliat ataupun lempung berpasir atau tanah-tanah yg tergolong sedang teksturnya. Ditinjau dari perbandingan relatif pasir, debu dan liat yg sesungguhnya tekstur yg dinilai paling produktif adalah yg seimbang porsi persentasenya yakni  30 % liat,  30 % debu dan  30 % pasir, dengan demikian keseimbangan air dan O2 diharapkan terjadi, Namun demikian faktor kondisi tanah lainnya sama. Berdasarkan aspek tekstur yg terkait dgn potensi penyediaan air dan unsur hara, yg paling tinggi produktivitasnya adalah bertekstur sangat halus (liat) karena luas permukaan per satuan berat/volume tanah paling tinggi.

4. Kemampuan Tanah Menampung, Menggenang dan menyediakan air
Kemampuan tanah menampung air ditentukan oleh tekstur dan ruang pori total, sedangkan kemampuan tanah menggenang air tanah juga ditentukan oleh kelas tekstur dan ruang pori mikro. Sedangkan kemampuan tanah menyediakan air adalah lebih banyak ditentukan selain tekstur, pori-pori tanah, juga kedalaman tanah efektif.Kemampuan tanah menggenang air ditentukan oleh tekstur, pori-pori tanah pd setiap horizon yg ada pd solum tanah. Kemampuan tanah menampung, menggenang dan menyediakan air selain ditentukan oleh keadaan tekstur terkait dgn struktur dan keadaan kepadatan tanah dari setiap horizon yg ada pd setiap kedalaman efektif dan kedalaman solum tanah.

5. Struktur Tanah
Struktur tanah selain berkaitan dgn pori-pori tanah yg menentukan ketersediaan air dan udara tanah, ataupun yg berkaitan dgn drainase dan aerasi tanah, termasuk faktor pengaruh yg menentukan pertumbuhan dan perkembangan sistem perakaran tanaman, karena itu keadaan struktur satu tanah menentukan produktivitas tanah untuk mendukung pertumbuhan dan produksi. Namun seperti diuraikan sebelumnya bahwa struktur tanah tdk stabil sehingga sulit dijadikan dasar penentu produktivitas tanah. Yg jelas tanah dengan struktur remah dan konsistensi tanah yg gembur merupakan kondisi struktur tanah yg mendukung pertumbuhan dan perkembangan akar tanah yg optimal. Struktur hasil olah tanah yakni hasil olah tanah, adalah suatu usaha untuk menghasilkan media sad bed dan root bed untuk mendukung perkecambahan dan pertumbuhan akar tanaman. Walaupun demikian struktur tanah dapat dilihat, diraba/dirasakan maupun diukur yg dapat melalui gambaran struktur tanah. Struktur tanah dapat dibedakan berdasarkan :
1. Bentuk struktur
2. Ukuran
3. Kemantapan

Bentuk struktur yg dapat diamati .
a. Struktur lepas
b. Agregat berbentuk :
- bloky ----------- tidak teratur

- Angular bloky ---------------

- Sub angular bloky -----------

- Columnar --------------------

- Tiang ------------------------

- Lempeng ---------------------

- Prisma ----------------------

Ukuran struktur :
- Agregat kecil (primer)
- Agregat besar (sekunder)
- Bongkah
- Gumpal



Kemantapan struktur tanah dapat dibedakan berdasarkan, kemantapan ikatan struktur :
- Sangat mudah terdispersi - Agak resisten
- Mudah - Resisten
- Agak mudah - Sangat resisten

Mudah tidaknya tanah terdispersi, dapat diukur di laboratorium tanah yg sangat mudah terdispersi adalah pasir 100 %, debu 100 % ataupun tanah-tanah yg kadar pasirnya lebih 70 % Tanah tergolong mudah terdispersi adalah tanah yg kandungan pasirnya dan debunya cukup tinggi yakni 60 % pasir,  40 % debu dan liat kurang dari 1 %. Dispersi tanah juga ditentukan dgn ukuran kehalusan partikel penyusun tanah, kadar humus dan unsur kimia/mineral penyusun tanah seperti Al, Fe, Ca, Mg, Na, Mn dsb ikut menentukan kemantapan struktur tanah.

6. Keadaan Kimia dan Status Unsur Hara , meliputi :
- Reaksi tanah agak masam sampai agak netral
- Kapasitas tukar kation(KTK), semakin tinggi KTK semakin tinggi potensi produktivitasnya
- Status hara (makro dan mikro)
- Ada tidaknya zat yg mencuci
- Fiksasi unsur hara

7. Kehidupan Jasad Hidup (hama dan penyakit tanaman yg ada di tanah)
Kehidupan jasad hidup tidak menjadi terganggu atau pengganggu tanaman atau jasad hidup yg hidup dapat bersimbiosisme dgn tanaman (akar tanaman). Secara umum keberadaan jasad hidup atau mikro organisme tanah tdk dinilai sebagai penentu produktivitas tanah. Namun secara tdk langsung tergambar pd status kadar Carbon dalam tanah dan kadar Nitrogen Total. Secara khusus keberadaan dan kehidupan jasad hidup ataupun mikro organisme tanah dapat diamati di laboratorium.
Kehidupan jasad hidup dalam tanah, utamanya peranannya dalam proses pelapukan bahan organik, agar siklus hara tetap berlangsung. Untuk itu kehidupan jasad hidup termasuk mikro organisme tdk secara langsung menentukan produkivitas tanah, tetapi keberadaannya dapat menjadi petunjuk nilai produktivitas tanah.

8. Kadar Bahan Organik
Kadar bahan organik termasuk kadar C tanah dapat menjadi kriteria dan penentu produktivitas tanah. Humus sebagai salah satu hasil dekomposisi bahan organik dalam bentuk semistabil, berfungsi meningkatkan dan memperbaiki maupun mempertahankan nilai produktivitas tanah. Namum kadar humus ini dalam bentuk massa tanah, bersifat kolloid sama dengan liat, sampai saat ini belum ada cara menentukan kadar humus dalam tanah, tetapi kadar C organik itu tanah dapat digunakan sebagai pendekatan kadar humus dalam tanah. Namum dengan tinggi kadar C dapat dipakai sebagai petunjuk tinggi rendahnya produktivitas tanah. Humus merupakan massa tanah yg berfungsi memperluas bidang serapan unsur hara, menentukan atau berpengaruh terhadap sifat (tanah) kimia tanah seperti KTK dan juga berpengaruh terhadap sifat fisik tanah utamanya dengan kemantapan struktur tanah, kemudahan pengolahan tanah maupun pengikatan penyediaan air. Untuk itu humus sangat penting sebagai salah satu penilaian tingkat kemampuan tanah ataupun tingkat produktivitas tanah. Hanya saja kadar humus dalam tanah dari waktu ke waktu mudah berubah-ubah statusnya khususnya berkaitan dengan intensitas penggunaan tanah. Hal-hal yg membuat kadar humus menurun dalam tanah yakni;
1. Kehidupan mikro organisme
Kehadiran mikro organisme tanah, bila lingkungan sesuai, selalu aktif dalam tanah dalam proses perombakan bahan organik termasuk humus
2. Pengolahan tanah
3. Pembakaran sisa tanaman.

Berdasarkan uraian mengenai faktor penentu dan penilaian produktivitas tanah yg nampaknya seperti abstrak dan sulit ditentukan serta tidak jelas dan nyata kaitannya dgn produksi tanaman, membuat penilaian ini untuk pembangunan pertanian maupun dalam perencanaan penggunaan tanah hampir tidak dipertimbangkan secara khusus. Dalam evaluasi dan penilaiannya sesungguhnya banyak informasi yg berkaitan dgn usaha tani utamanya menyangkut input produksi. Tinggi rendahnya input produksi sangat ditentukan tingkat produktivitas tanah. Makin rendah produktivitas yg ada maka maka semakin besar input produksi yg diperlukan untuk mendapatkan hasil optimal. Berdasarkan nilai produktivitas tanah yg diamati dapat memberikan informasi ada tidaknya faktor pembatas untuk mendapatkan produksi optimal.
Kenyataan lapang, produktivitas tanah yg tinggi untuk berbagai jenis tanaman atau satu jenis tanaman yg diusahakan dpt berbeda dgn harapan yg ingin dicapai. Karena itu produktivitas tanah yg tinggi belum dapat menjamin tercapainya produksi yg optimal. Karena hasil produksi optimal tdk hanya ditentukan oleh faktor tanah saja tetapi termasuk faktor lain yg berpengaruh yg sifatnya sangat kompleks yg saling menentukan. Untuk itu, dengan alasan pertimbangan bahwa sangat banyak faktor penentu untuk mencapai produksi optimal termasuk faktor genetika tanaman mengenai bibit yg digunakan, maka diperlukan teknologi yg terpadu yg diatur dalam satu bentuk managemen. Dengan demikian produktivitas tanah yg dinilai lebih bersifat potensi tanah utk mendukung hasil optimal, masih tergantung pd managemen yg diterapkan.
Dalam penentuan tingkat kesesuaian lahan, dikenal adanya kelas kesesuaian lahan, namun sifatnya juga hanya gambaran potensi kesesuaian lahan . Namun oleh ahli tanah menggunakan tingkat kesesuaian lahan sebagai pendekatan utk mencapai tingkat produksi tertentu dari jenis tanaman yg dinilai, inipun dapat tercapai bila managemen yg digunakan tepat. Untuk tingkat kesesuaian lahan dapat dijadikan petunjuk potensi produktivitas tanah/lahan. Yg tergolong sangat sesuai (Si) mempunyai tingkat produktivitas yg paling tinggi, bila diusahakan secara benar dan tepat produksi bisa dicapai 100 % sama dgn produksi optimal tanaman demikian pula yg tergolong cukup sesuai hanya sampai 60 % - 80 % (Nanti diuraikan pd penelitian tingkat kesesuaian lahan).
Bila dikaji lebih luas bahwa produktivitas tanah yg menggambarkan kemampuan tanah utk mendukung pertumbuhan dan perkembangan sistem perakaran tanaman dapat diartikan sebagai kemampuan tanah menampung, menyimpan dan menyediakan unsur hara, air dan udara. Selanjutnya kemampuan tanah ini berkaitan dengan sifat fisik, kimia dan biologis tanah. Karena jenis dan macam tanah sangat bervariasi dan karena variasi penggunaan tanah membuat produktivitas tanah juga bervariasi.
Khususnya untuk tanah sawah, produktivitas tanah sawah sangat dibatasi oleh lapisan flow pan (lapisan kedap). Pembentukan lapisan kedap pd tanah yg sengaja dibentuk agar terjadi genangan air membuat produktivitas tanah terbatas yakni hanya pd ketebalan lapisan tanah di atas lapisan kedap hanya sekitar 20 cm. Walaupun untuk tanaman padi sudah sesuai persyaratan luar penyebaran akarnya tetapi produktivitas tanah yg ada di bawah lapisan kedap menjadi tidak bermanfaat atau tidak dapat berfungsi. Untuk itu pembuatan tanah sawah dapat merusak atau menurunkan produktivitas tanah. Karena itu pula tanah yg dijadikan sawah peruntukannya menjadi sangat terbatas, selain padi adalah bentuk jenis tanaman semusin yg juga terbatas luas penyebaran akarnya. Keterbatasan produktivitas tanah sawah yg sengaja dibentuk membuat input produksi selalu diperlukan, terlebih bila tekstur tanah kurang mendukung, pengembalian bahan organik terbatas( terlebih bila dibakar dan tidak dikembalikan).
Berdasarkan faktor penentu produktivitas tanah, memperlihatkan bahwa untuk meningkatkan ataupun memperbaiki kedalaman efektif dan solum tanah ataupun memperbaiki tekstur tanah merupakan hal yg tidak dapat dilakukan. Satu-satunya usaha untuk meningkatkan produktivitas tanah walaupun dengan input biaya dan waktu yg cukup tinggi yakni peningkatan humus tanah dan penambahan bahan organik yg tinggi.
Umumnya tanah-tanah di Indonesia sangat rendah kadar bahan organiknya maka pada umumnya tanah-tanah di Indonesia juga rendah produktivitasnya. Namun demikian dari produktivitas tanah yg rendah bila digunakan dengan managemen yg benar dan tepat masih memungkinkan diusahakan dan memberi keuntungan yg berarti. Salah satu upaya yg perlukan untuk meningkatkan pendapatan dari tanah yg terbatas produktivitasnya adalah penerapan sistem pertanian yg optimal.