A. Metode pendekatan mekanik
Metode ini menitik beratkan metode pada pengolahan lahan
dengan tujuan mengubah struktur tanah.
Contoh dari metode ini adalah sebagai
berikut.
1. Menyiram dengan air
Tanah yang kering tentu
saja kekurangan air. Apabila cuaca dan iklim tidak mendukung memiliki manfaat
curah hujan yang tinggi, maka penyiraman buatan dapat dilakukan. Air dapat
disalurkan dengan pemencar (sprinkle) untuk membuat air tersebar secara merata.
2. Membuat jalur irigasi
Salah satu metode
pengairan yang sangat luas dipakai di dunia adalah dengan irigasi air dari
jalur sungai. Pada metode ini, sodetan dapat dibuat di sungai sehingga air
mengalir secara otomatis ke lahan. Letak lahan harus diperhatikan yaitu di
bawah aliran atau sejajar dengan aliran agar air dapat mengalir. Bila letak
astronomis dan geografis sungai tidak memenuhi syarat, maka pompa dapat
menaikan air secara buatan. Namun demikian, maka ada energi yang dibutuhkan.
Air akan membasahi lahan dan akan terinkorporasi dengan molekul tanah.
3. Membuat jalur
pengairan limbah
Jalur irigasi biasanya
berasal dari sungai dan sumber air lainnya yang mengandung sedikit materi
organik (oligotrofik). Sebenarnya, materi organik ini dapat ditambahkan ke
dalam tanah bersamaan dengan jalur irigasi apabila air yang digunakan kaya akan
nutrisi (eutrofik). Salah satu contoh air eutrofik adalah air limbah domestik
yang berasal dari pemukiman warga.
Air limbah domestik baik
untuk digunakan dalam sistem ini. Hal ini karena limbah domestik mengandung
materi organik yang dibutuhkan tanaman untuk tumbuh dan dapat terdeposisi di
tanah sebagai topsoil. Namun demikian, perlu diperhatikan kualitas dari air
limbah domestik ini. Apabila limbah terkontaminasi senyawa kimia berbahaya maka
air menjadi tidak layak untuk digunakan.
4. Membajak lahan
Pembajakan berguna untuk
membolak-balikan lahan terutama daerah yang berada di zona topsoil (0 – 20cm
dari permukaan tanah). Dahulu pembajakan tanah dilakukan secara manual dengan
cangkul atau bantuan hewan seperti kerbau. Kini pembajakan biasanya dilakukan
dengan mesin traktor. Tanah yang telah dibajak akan terangkat dan menjadi
gembur. Jenis-jenis tanah seperti tanah
gembur berarti tanah memiliki rongga dalam strukturnya (tidak padat) sehingga
organisme tanah seperti cacing dan mikroorganisme bisa hidup di dalamnya. Akar
tanaman pun akan lebih mudah mendapatkan oksigen dengan struktur tanah yang
berongga ini.
5. Memperkokoh tanah
Tanah tandus seringkali
tidak kokoh dan mudah sekali mengalami erosi tanah. Hal ini diperparah apabila
secara topografi, tanah memiliki kemiringan yang cukup tinggi. Pada kondisi
ini, sengkedan atau terasering dapat dibuat sehingga tanah akan kokoh pada
tempatnya untuk menerima irigasi. Batuan dan jaring buatan pun dapat digunakan
untuk mempertahankan posisi tanah.
6. Menaikan porositas
Porositas tanah
bergantung dari komposisi tanah. Tanah yang memiliki porositas tinggi memiliki
kandungan partikel besar (sand) yang sedikit dibandingkan partikel yang lebih
kecil (silt dan clay). Porositas yang tinggi berguna untuk menahan air dan
nutrisi di dalam tanah dan tak terbawa air. Dengan demikian pada tanah dengan
porositas rendah dapat ditambahkan partikel clay untuk selanjutnya dibajak agar
tanah tercampur.
B. Metode Non Biologis
Metode ini dengan cara
mengubah kondisi kimiawi tanah yaitu dengan memasukkan sejumlah materi tertentu
ke dalam tanah.
Contoh dari metode ini
adalah sebagai berikut.
1. Menambahkan pupuk
kimia
Kurangnya materi esensial
(nitrogen, fosfor, dan kalium) pada tanah dapat membuat tanah menjadi tandus.
Untuk itulah pupuk kimia dapat ditambahkan pada tanah. Jenis pupuk ini dengan
segera dapat menutrisi tanaman karena senyawa kimia yang tersedia dapat diserap
langsung oleh tanaman. Di antara pupuk kimia yang banyak digunakan adalah NPK,
ZA, dan urea.
Penggunaan pupuk kimia
tidak boleh diberikan dalam dosis yang berlebihan. Hal ini dikarenakan senyawa
yang tidak terserap tanaman dan terdeposisi dalam tanah akan tercuci oleh air
dan masuk ke dalam air tanah. Hasilnya adalah air tanah menjadi tercemar dengan
senyawa kimia yang berasal dari pupuk.
2. Menambahkan mineral
Selain materi esensial,
tanah tandus pun dikenali dengan kurangnya mineral yang terkandung di dalamnya.
Mineral ini terdiri dari Boron, Klorin, Tembaga, Kobalt, Besi, Mangan,
Magnesium, Molibdenum, Belerang, dan Seng. Karena mineral biasanya berasal dari
batuan yang mengalami pelapukan, maka penambahan mineral dilakukan dengan
menambahkan beberapa batuan ke lapisan atmosfer tanah.
3. Menambahkan batuan
halus
Beberapa senyawa dapat
ditambahkan ke dalam tanah melalui penambahan batuan halus, contohnya adalah
batuan fosfat. Batuan fosfat ini tidak hanya mengandung fosfor saja namun juga
karbon, kalsium, dan materi mineral tambahan seperti yang disebutkan
sebelumnya. Namun sayangnya, batuan fosfat juga memilki kandungan logam berat
yang signifikan.
Untuk menggunakan batuan
secara efektif, batuan dihaluskan hingga ukurannya cukup kecil kemudian
ditambahkan bersamaan dengan pupuk kandang. Asam dari pupuk kandang akan
melarutkan fosfat. Di lain pihak, fosfat akan menstabilkan nitrogen yang
berasal dari pupuk kandang.
4. Menambahkan debu
granit
Debu granit dan mineral
glaukonit dapat digunakan untuk menambah kandungan kalium tanah. Debu granit
mengandung sekitar 1-5% kalium sedangkan sisanya merupakan mineral tambahan.
Sayangnya debu granit kurang dapat larut dalam air sehingga tidak banyak kalium
yang dapat larut dalam waktu cepat. Namun demikian, dampak positifnya adalah
debu granit merupakan slow release fertiliser yang membuat penambahan debu
granit tidak perlu sesering senyawa non-organik lainnya. Hal yang sama juga
berlaku untuk glaukonit (greensand).
5. Menambahkan batuan
kapur
Batuan kapur dapat
menambahkan kandungan kalsium dalam tanah. Selain itu, batuan kapur dapat
memperbaiki kondisi pH tanah yang terlalu rendah yang akan membuat tanah
menjadi subur dan tidak tandus seperti yang akan dijelaskan selanjutnya.
6. Menambahkan debu basal
Salah satu sumber
mikronutrien lainnya yang banyak digunakan adalah debu basal. Debu ini berasal
dari pelapukan batuan basal dan mengandung mineral-mineral penting yang berguna
dalam pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Debu ini secara alami ada di daerah
dengan gunung berapi yang aktif, misalnya saja daftar gunung di Jawa Barat, di
daerah yang tidak memiliki gunung berapi aktif, debu basal didapatkan dengan
penambahan secara buatan. Untungnya dengan sifat low release dan harga yang
tidak terlalu mahal, penggunaan debu basal merupakan pilihan yang tepat dalam
meningkatkan kandungan mineral tanah.
7. Mengatur pH
pH tanah dapat bervariasi
dari asam, netral, hingga alkalis. pH tanah yang subur berada di kisaran 6.0
hingga 6.8 dengan batas toleransi. Bila tanah terlalu asam (pH kurang dari 6),
maka batuan kapur dapat ditambahkan. Ion karbonat dalam batuan kapur akan
berikatan dengan ion hidroksil sehingga menaikkan pH. Sebaliknya, bila tanah
terlalu alkalis, maka batuan gipsum dapat ditambahkan. Ion sulfat dalam gipsum
akan berikatan dengan ion hidronium sehingga menurunkan pH. Baik kapur dan
gipsum yang akan digunakan harus melalui proses pabrikasi yang baik sehingga
tidak mengandung kontaminan yang malah mengganggu kesuburan tanah.
8. Menghambat laju buang
nitrogen
Nitrogen dapat lepas dari
tanah melalui siklus nitrogen ke udara . Lepasnya nitrogen dari dalam tanah ini
dapat dihambat dengan menambahkan suatu senyawa inhibitor. Inhibitor ini dapat
membuat nitrogen dapat bertahan lebih lama di dalam tanah dan telah diuji di
Brasil pada tanaman tebu dengan hasil yang memuaskan. Nitrogen yang berada di
dalam tanah lebih lama akan membuat tanah menjadi subur dan jauh dari kondisi
tandus.
C. Metode Biologis
Metode ini dengan cara
memanipulasi tanaman, makhluk hidup tanah, dan menggunakan produk yang berasal
dari makhluk hidup untuk diaplikasikan pada tanah.
Contoh dari metode ini
adalah sebagai berikut.
1. Menambahkan materi dan
pupuk organik
Faktor utama yang
menentukan bahwa tanah termasuk tanah tandus adalah tidak tersedianya materi
organik tanah yang tidak mencukupi. Materi organik memiliki kapasitas
pertukaran ion yang sangat tinggi sehingga dapat mengikat air dengan kuat. Hal
ini yang membuat tanah kering berarti kekurangan materi organik tanah.
Penambahan materi organik
berbeda dengan pupuk kimia karena materi organik tidak dapat secara langsung
diserap tanaman dan tersedia di tanah. Materi organik akan mengaktifkan
mikroorganisme untuk mendegradasi materi organik itu sendiri. Sama dengan
batuan basal, materi organik merupakan slow release fertiliser. Namun demikian
materi organik ini tidak terlalu kaya dengan nutrisi sehingga penambahannya
harus dibarengi dengan pupuk seperti kompos.
2. Materi hewani
Darah, tulang, dan bulu
hewan dapat digunakan sebagai pupuk organik. Darah mengandung sekitar 12-13%
nitrogen sedangkan bulu mengandung 7-10% nitrogen. Namun yang harus
diperhatikan adalah bahwa kandungan nitrogen yang sangat tinggi dapat membuat
tanaman keracunan ammonia dan mengundang munculnya patogen.
Meski mengandung nitrogen
yang tinggi namun bulu hewan tidak efisien untuk dijadikan pupuk organik karena
pelepasan nutrisinya sangatlah lama. Tulang hewan dapat meningkatkan kadar
fosfor tanah lebih cepat dibandingkan batuan. Ketiga bahan tersebut sangat baik
untuk menanggulangi tanah tandus dan cara mencegah tanah longsor, namun untuk
lahan yang besar, penggunaanya tidak tepat mengingat harganya yang relatif
mahal.
3. Serabut dan abu
gergaji
Bahan ini mengandung sekitar
3% nitrogen dan cocok untuk menambah nitrogen tanah dengan lebih efisien
dibandingkan materi hewani. Selain itu abu gergaji dapat digunakan untuk
mengoreksi pH, yaitu menaikan pH pada tanah yang pH-nya termasuk asam.
4. Kascing
Kascing atau kotoran
cacing merupakan materi organik yang cepat diserap sangat baik bagi kegemburan
tanah. Hal ini karena selain memberikan materi organik tanah berupa kascing,
cacing juga turut membentuk struktur tanah secara mekanik serta mempercepat
penyerapan nutrisi ke dalam tanah dan pada tanaman dengan mengubah bahan
organik menjadi kascing.
5. Pupuk kandang
Pupuk kandang berasal
dari kotoran ternak dan unggas. Pupuk ini kaya akan nitrogen, fosfor, dan
kalium setelah melalui proses pematangan dan fermentasi. Pupuk kandang mudah
diserap tanah dan tanaman serta mengandung mikroba aktif yang memperbaiki
kondisi tanah (seperti pupuk hayati). Namun demikian, ada kemungkinan pupuk
kandang mengandung bakteri patogen seperti Escherichia coli yang dapat
menimbulkan masalah kesehatan pada manusia.
6. Kompos
Kompos adalah hasil
fermentasi aerobik dari bahan-bahan hijau (daun, ilalang) dan bahan-bahan
coklat (sisa dapur). Kompos sangat baik untuk digunakan di tanah karena
mengandung rasio C/N yang sesuai untuk menyuburkan tanah. Kompos memiliki
kelebihan dibandingkan pupuk kandang yaitu dapat dibuat dalam skala rumahan dan
steril dari bakteri patogen.
7. Mengganti tanaman
secara periodik
Pergantian tanaman secara
periodik sudah mejadi suatu metode yang umum dilakukan. Pergantian tanaman ini
dilakukan agar tanah menjadi tidak jenuh atau tandus dan untuk mengisi kembali
tanah dengan nutrisi terutama nitrogen. Biasanya tanaman yang digunakan adalah
tanaman kacang-kacangan yang dapat bersimbiosis dengan bakteri pemfiksasi
nitrogen untuk menambah kandungan nitrogen tanah dalam bentuk ammonium dan
nitrat.
8. Mengintegrasikan
ternak
Ternak yang dipelihara di
dekat lahan pertanian dapat memberikan keuntungan untuk kesuburan lahan. Hal
ini dikarenakan buangan dari peternakan dapat langsung digunakan di lahan
pertanian sebagai pupuk kandang ataupun materi organik seperti yang dijelaskan
sebelumnya.
9. Menambahkan pupuk
hayati
Pupuk hayati berbeda dari
pupuk organik maupun pupuk non-organik. Hal ini dikarenakan pada pupuk hayati
tidak hanya terdapat senyawa yang mampu meningkatkan kesuburan tanah tetapi
juga tergantung suatu konsorsium mikroba tertentu. Konsorsium mikroba ini akan
tinggal di tanah dan memproses bahan-bahan organik menjadi materi organik
tanah.
Selain itu beberapa
mikroba dapat bersimbiosis dengan tanaman. Mikroba jenis Rhizobium dapat
berikatan dengan akar tanaman dan membentuk struktur nodul akar yang dapat
berfungsi sebagai tempat pembentukan dan penyimpanan nitrogen. Bakteri lainnya,
semisal bakteri endofit, diketahui dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman.
Namun demikian,
penggunaan pupuk serta perekayasaan lahan yang berlebihan justru akan merusak
kondisi lahan. Nutrisi tanah akan menjadi tidak seimbang dan berimbas misalnya
pada pH. Zat hara inorganik akan menggantikan materi organik pada topsoil
sehingga membuat materi esensial untuk jalannya ekosistem tanah terganggu.
Perlu diperhatikan juga tanah yang terlalu banyak materi organiknya tidak
sesuai untuk semua tanaman untuk berkembang.