Tanah Sebagai Medium Alami Untuk Pertumbuhan Tanaman.

Tanah merupakan penutup terluar yang terdiri dari lapisan-lapisan bahan yang tersusun longgar berupa bahan organic dan anorganik yang susunannya berbeda-beda tahapannya. Tanah merupakan medium alami tempat hidup tanaman, berkembang biak dan mati dan karenanya menyediakan sumber bahan organic selama bertahun-tahun karena dapat di daur ulang untuk nutrisi tanaman. 

Tanah memberikan dukungan fisik yang diperlukan untuk berpegang bagi system perakaran dan juga berfungsi sebagai reservoir udara, air dan nutria yang juga penting bagi pertumbuhan tanaman. Bagian di kerak bumi di bawah tanah dikenal sebagai bagian batuan dan tidak langsung memberikan sumbangan bagi pertumbuhan tanaman.

Proses-proses yang berperan dalam pembentukan tanah itu berjalan lambat, berangsur-angsur dan terus menerus, merupakan jumlah keseluruhan dari pengaruh lingkungan terhadap batuan yang secara bersama-sama dikenal sebagai pelapukan batuan.batuan itu tertimpa cahaya matahari, angin dan hujan. Perubahan yang terjadi karena fluktuasi suhu menyebabkan retakan pada permukaan batuan yang menjadi tempat tertimbunnya mineral-mineral yang terlepas akibat terbawa air hujan. Angin membawa partikel-partikel bahan organic dan cepat atau lambat , lumut kerak pun tumbuh di atas batuan-batuan. Batuan-batuan tadi secara berangsur-angsur mengalami kehancuran yang berakibat tertimbunnya bahan-bahan batuan secara longgar yang akhirnya terpecah-pecah lagi menjadi bahan batuan yang berukuran kecil lagi. Proses pelapukan pun dimulai lagi pada batuan yang lebih kecil dan terus berlangsung sebagai reaksi berantai. Beberapa yang digambarkan pada kaliamat diatas merupakan proses yang biasanya terjadi di alam selama berates atau beribu tahun, bergantung dari sifat alami bahan batuan induknya. Memang pelapukan batuan merupakan gejala yang terus menerus terjadi dan berfungsi sebagai penambah tanah ke lapisan permukaan bumi.

Terdapat beberapa macam bahan induk yang dapat membentuk tanah. Granit lambat melapuknya, tidak seperti batuan kapur, batuan pasir atau batuan lempung. Komposisi alami dan kimiawi bahan induk mempengaruhi kesuburan tanah secara langsung. Misalnya tanah yang berasal dari granit atau batu pasir tidaklah sesubur tanah yang berasal dari batuan kapur.

Secara umum terdapat enam zona tanah di bumi- tanah tundra yang ditumbuhi semak kerdil dan lumut di daerah permukaan bumi yang sangat dingin, tanah podzolik hutan di daerah beriklim sedang yang lembap, tanah chernozenik di iklim sedang kurang lembap dan setengah kering, tanah desertik (Gurun kering) di daerah sedang dan tropis yang kering, tanah latsotik di daerah beriklim tropis dan daerah sub tropis yang lembap dan basah atau kering dan tanah batuan gunung yang mempunyai salah satu dari cirri-ciri diatas. Setiap zona dan sabuk tanah mungkin terdiri dari banyak macam tanah yang dapat dikelompokan menjadi beberapa macam tanah bergantung pada kesuburannya, pengolahannya, kemampuannya menyerap air dan ketahanannya terhadap erosi. Di India dikenal 25 macam tanah diantaranya yang sudah dipelajari secara mendalam adalah tanah merah, tanah literit, tanah hitam, tanah alluvial. Disamping jenis tanah yang teah disebutkan hampir 14% dari seluruh tanah di India di huni oleh pepohonan hutan dan bukit serta bagian tertentu, india memiliki kondisi gurun dan kebasaan tinggi yang mengakibatkan tidak cocok untuk bercocok tanam.

Setiap macam tanah memiliki karakterisitik tertentu yang dibedakan berdasarkan adanya berbagai horizon yang dapat diamati apabila dapat diperoleh profil tanahnya. Pembentukan horizon-horizon tanah (Kebanyakan dibedakan menjadi horizon A, B dan C) tergantung dari Iklim, organism yang hidup di dalamnya, bahan batuan induk, topografi dan waktu, yang semuanya mengendalikan pelapukan batuan. Ketiga horizon dan sebagainya (Sering disebut sebagai A1, A2, A3 dan Sebagainya) mungkin tidak dijumpai pada seluruh tanah tetapi tanah tertentu selalu memiliki paling sedikit beberapadiantaranya.

Horizon A terbentuk dan terdiferensasi karenan adanya penibunan bahan organic dan dekomposisinya sebagai hasilkegiatan mikroba.Tahap transisi terjadi di antara masing-masing horizon dan dalam praktiknyasecara jelas sulit membatasi daerah transisi seperti itu. Walaupun demikian, horizon yang paling atas itu kaya akan nutria organic. Horizon B dicirikan dengan adanya penimbunan bahan mineral lempung silikat dan partikel-partikel silikat dan partikel-partikel humus yang terlapis sedangkan horizon C terdiri dari bahan induk yang melapuk. Horison A,B,C berkaitan secara fisik, Biologis dan Kimia. Sedangkan horizon D yang paling bawah mungkin tersusun dari batuan keras, lapisan lempung atau pasir yang bukan merupakan bagian dari bahan batuan induk tetapi mungkin memiliki hubungan khusus dengan horizon diatasnya.

Pergantian Karbn dan Nitrogen di Dalam Biosfer

Diperkirakan bahwa atmosfer mengandung sekitar 700 miliar ton (t) karbon dan jumlah yang hampir sama telah terpendam dalam bahan organic mati di bumi. Tumbuhan yang hidup di daratan mengandung sekitar 450 miliar ton karbon yang secara alami mengalami pertukaran dengan karbon atmosfer. Batubara dan sumber-sumber minyak, mengandung sekitar 10.000 miliar ton karbon.

Penambatan karbon merupakan peristiwa pemicu didalam biosfer dan daur-daur yang lain di dalam biosfer dandaur-daur yang lain di alam tergantung pada proses ini dalam hal jumlah dan kecepatannya. Semua organism di darat dan laut yang memiliki klorofil menggunakan energy matahari untuk menggabungkan CO₂ dan H₂O dan membentuk karbohidrat dengan melepaskan O₂ ke dalam atmosfer. Sebagian dari karbohidrat langsung dimanfaatkan oleh tumbuhan sebagai salah satu sumber energy dan dalam proses pemanfaatan energy ini dibebaskan CO₂ melalui akar dan daun. Sebagian dari karbohidrat tumbuhan dimakan oleh hewan yang mengeluarkan CO₂ melalui pernafasan. Berbagai generasi tumbuhan dan hewan meninggalkan sisa-sisa tubuhnya yang kemudian diuraikan oleh mikroorganisme dalam tanah dan dalam proses tersebut, karbon dalam jaringan tubuh  mereka diubah menjadi CO₂.

Seperti halnya karbon yang yang merupakan unsure kunci dalam penyusunan karbohidrat, demikian pula nitrogen dalam penyusunan protein. Atmosfer merupakan cadangan nitrogen yang amat banyak tetapi N₂ di dalam atmosfer harus lebih dahulu bergabung dengan H₂ atau O₂ sebelum nitrogen tersebut dapat di asimilisasi oleh tumbuhan tingkat tinggi. Nitrogen yang lembam itu dalam atmosfer menyusun sekitar 75% dari berat atmosfer dan sekitar 78% dari volume atmosfer berat totalnya 3,8 X 10¹⁵ ton. Walaupun demikian jumlah nitrogen dalam biosfer tergantung pada laju perpindahan dalam daur nitrogen dan hanya dapat ditaksir dalam batas-batas longgar. Burns dan Herdy memperkirakan bahwa 400 X 10⁶ ton N/th dipindahkan diantara bermacam-macam kelompok nitrogen, ialah kehilangan sekitar 215 X 10⁶ N/th melalui dentrifikasi dan 185 X 10⁶ t N/th melalui penguapan dan pembakaran. Pengembaliannya ditaksir 200 X 10⁶ t N/th dalam air hujan (terutama dalam bentuk uap amoniak), 170 x 10⁶ t N/th melalui penambatan biologis dan 30 X 10⁶ t N/th melalui penambatan dalam industry. Angka-angka ini berbeda dengan angka-angka Delwiche yang menaksir leju penambatan nitrogen sebesar 92 X 10⁶ t N/th. Walaupun demikian mereka memberikan taksiran kasar dan menekankan dengan benar bahwa nitrogen yang ditambat melalui peristiwa biologis itu lebih dari tiga kali penambatan oleh industry.

Penambatan nitrogen secara biologis terjadi di dalam bitil akar polong-polongan dan juga di darat dan air melalui kerja bakteri dan alga mikro yang hidup bebas. Yang kurang penting adalah penambatan nitrogen atmosfer melalui hujan dan kilat. Akhir-akhir ini manusia ambil bagian dalam penambatan N2 dalam industry pabrik-pabrik pupuk yang menggabungkan nitrogen dan hydrogen pada temperature dan tekanan tinggi dengan bantuan katalisator anorganik untuk menghasilkan amoniak. Proses dentrifikasi yang jumlahnya hampir sama memecahkan nitrat dan mengembangkan unsure nitrogen kedalam  atmosfer untuk melengkapi daur.