Sejarah Perkembangan Penelitian Kesuburan tanah

Setelah tahun berganti tahun, maka suatu saat mulailah manusia meninggalkan pola hidup berpindah dan mulai menetap pada suatu tempat. Keluarga-keluarga, clan-clan, dan kampung-kampung berkembang dan bersamaan dengan perkembangan ini mulailah mereka mencoba bercocok tanam, yang akhirnya kita sebut sebagai pertanian (agriculture). Telah lama kita sepakati, bahwa salah satu daerah di permukaan bumi yang memperlihatkan permukaan perkembangan civiliasi ialah Mesopotamia, terletak di antara sungai-sungai Tigris dan Euphrat yang sekarang kita kenal dengan nama Irak. Dicatat kira-kira 2500 tahun sebelum masehi daerah ini sangat makmur penduduknya, tanah cukup subur dan dilaporkan setiap satu biji tanaman yang ditanamkan pada tanah ini memberikan hasil panen antara 86 hingga 300 biji. Dua ribu tahun kemudian daerah ini pernah dikunjungi oleh Herodotus, seorang ahli sejarah bangsa Yunani dan melaporkan kemakmuran petani di daerah itu dengan produksi tanaman yang tertinggi. Tingginya produksi ini mungkin disebabkan rakyat petani telah mengenal irigasi di samping tanahnya sendiri memang subur akibat endapan berasal dari banjir tahunan sungai-sungai di sekitarnya. Tahun 300 sebelum Masehi Theoprastus menulis tentang daerah ini dan melaporkan kesuburan tanah aluvial sungai Tigris dibentuk dari endapan debu yang berasal dari genangan sungai yang kadang-kadang cukup lama.
Pada suatu saat manusia itu mempelajari suatu kenyataan di lapangan, bahwa suatu tanah tang ditanami terus-menerus suatu saat akan menghasilkan produksi yang tidak lagi memuaskan. Usaha penambahan pupuk kandang ataupun pupuk hijau ke tanah ini untuk perbaikan kesuburan tanahnya, sebenarnya berkembang sebagai akibat hal tersebut di atas tadi, tetapi bagaimana dan kapan mulainya pemberian atau pemakaian bahan organik itu hingga kini belum diketahui. Xenophon yang hidup antara tahun 434-355 SM melaporkan, bahwa suatu usaha perkebunan akan mengalami kegagalan kalau dalam usaha pertaniannya itu pupuk kandang sama sekali tidak dilibatkan. Xenophon menganggap tidak ada sesuatunya sebaik pupuk kandang.
Theophrastus (372-287 SM) merekomendasikan pemakaian bahan kompos sebanyak-banyaknya untuk memupuk tanah yang tidak subur. Sebaliknya ia menganjurkan agar hati-hati dalam penggunaan kompos terhadap tanah yang subur. Beliau juga menasihatkan perlunya pembuatan lobang penampungan kotoran dan air seni binatang yang jika disimpan lama, lambat laun bahan ini meningkat mutunya. Theophrastus pulalah yang mula-mula berpendapat, bahwa tetumbuhan yang memerlukan makanan yang banyak membutuhkan pula sejumlah air yang banyak. Kebun buahan maupun sayuran di sekitar kota Athena dipersubur tanahnya dengan penggunaan sampah kota. Pada saat itu sistem kanal di tengah kota telah dikenal dan ada bukti bahwa aliran air dan kotoran di kanal itu diberi sistem pengatur untuk mendapatkan output yang berguna bagi pertanian sekitarnya. Pada saat itu petani telah pula menggunakan air yang mengandung pupuk kandang terlarut di dalamnya untuk memupuk tanaman anggur. Pupuk kandang (manure) diklassifikasikan menurut kesuburannya atau konsentrasinya. Theophrastus misalnya membuat suatu deretan pupuk kandang yang berkurang nilainya sebagai berikut: manusia, babi, kambing, biri-biri, lembu betina, lembu jantan dan kuda. Belakangan Varro, penulis pemula mengenai pertanian di zaman Romawi, melaporkan hal yang sama, tetapi menempatkan kotoran ayam dan burung lebih subur dibandingkan dengan tinja manusia. Columella menganjurkan agar lembu diberi makan “snail clover” (sejenis tanaman kacangan dari genus Trifolium), oleh karena beliau menganggap hal ini akan mempersubur ekskremen lembu.
Beberapa waktu sebelum ini, orang mulai mengobservasi pengaruh tubuh-tubuh mati dan berpendapat, bahwa bahan-bahan ini dapat pula dipakai sebagai bahan untuk membantu pertumbuhan tanaman. Bagaimana pentingnya nilai pupuk hijau tanaman, terutama leguminosa telah mulai diketahui orang. Theophrastus mencatat, bahwa sisa-sisa tanaman kacang (Vicia faba) telah dibenamkan orang ke dalam tanah ketika pengolahan tanah berlangsung yang dilakukan oleh petani-petani di Macedonia dan Thessalia. Beliau mengobservasi dan melaporkan, bahwa kendati tanaman berikutnya ditanam rapat dan menghasilkan biji-bijian cukup memuaskan, namun tanah tetap subur. Beliau belum lagi mengetahui adanya peranan bakteri bintil akar.
Cato (234-149 SM) menganjurkan penanaman tanaman sela acinum pada lahan tanaman anggur yang rendah kesuburan tanahnya. Hingga kini masih belum diketahui jenis tanaman apa yang dimaksud Cato dengan acinum, tetapi mungkin sejenis kacangan. Namun yang jelas penanaman campuran (mix-cropping) telah dikenal orang sebagai suatu cara untuk meningkatkan produktifitas tanah. Beliau juga mengemukakan, bahwa jenis leguminosa yang terbaik adalah kacang-kacangan, lupina dan vetch (Astragallus). Tanaman lupina merupakan jenis leguminosa yang amat populer di zaman ini. Seterusnya Columella mendaftarkan beragam leguminosa yang kesemuanya amat berpengaruh bagi peningkatan kesuburan tanah. Banyak penulis ketika itu memuji tanaman lupina sebagai pupuk hijau yang bagus. Di samping itu tanaman ini juga dapat tumbuh sempurna di bawah kondisi tanah yang berbeda-beda, dapat menghasilkan makanan untuk manusia serta binatang dan mudah menyemaikannya cepat tumbuh dan berkembang.
Penggunaan apa yang kita kenal sekarang sebgaai pupuk mineral (buatan) atau “soil amendment” (suatu masukan tanah) belum lagi dikenal di zaman ini. Theophrastus telah menganjurkan mencampur tanah yang berbeda sifatnya dalam usaha memperbaiki kekurangan sesuatu tanah. Cara ini memungkinkan perolehan keuntungan dari beberapa sudut. Penambahan tanah subur kepada tanah yang tidak subur akan menambah kesuburan tanah yang disebutkan terakhir, dan usaha pencampuran suatu jenis tanah lainnya dapat pula memungkinkan inokulasi bakteri bintil akar ke tanah lainnya. Pencampuran tanah tertekstur kasar dengan tanah bertekstur halus atau sebaliknya dapat pula meningkatkan hubungan antara air dan udara dalam tanah yang diperlakukan.
Nilai napal (marl) yakni bahan yang mengandung kapur, telah pula dikenal orang di Aegina dan di Yunani dan dianggap pertama sekali menggunakan bahan kapur untuk lahan pertanian. Cara ini belakangan dipelajari oleh bangsa Romawi dan mengembangkannya. Bahkan oleh ahli-ahli bangsa Romawi telah mengklassifikasikan berbagai bahan kapur itu dan membuat rekomendasi yang berbeda-beda untuk tanaman biji-bijian dan rumput makanan ternak. Plinneus (62-113 SM) mengemukakan bahwa bahan kapur sebaiknya ditebar merata di atas permukaan tanah dan perlakuan ini cukup untuk waktu yang agak lama. Sendawa atau KNO3 telah diutarakan oleh Plinneus sebagai bahan yang berguna untuk memupuk tanaman. Pada waktu itu juga diketahui tanaman palma membutuhkan garam asin dalam jumlah yang banyak. Petani-petani ketika itu telah pula menggunakan air garam pekat (bruin) disekitar batang pohon-pohonan. Kendati ahli tanah dimasa sekarang terus aktif mencari metoda untuk memprediksi kesegaran tanah untuk produksi tanaman-tanaman, demikian pula hal itu telah dilakukan oleh para ahli filosofi pertanian di zaman ini, dan penulis-penulis pun melakukan hal yang sama.
Warna tanah juga mendapat perhatian dalam menentukan kesuburan suatu tanah. Kebanyakan peneliti-peneliti pertanian di zaman dulu maupun di zaman sekarang mengemukakan bahwa, warna tanah dapat dipakai sebagai kriteria kesuburan suatu tanah. Pendapat umum peneliti ketika itu ialah tanah-tanah hitam adalah subur, sedangkan yang berwarna pucat atau kelabu adalah tidak subur atau rendah kesuburannya. Namun Columella tidak sependapat dengan hal ini. Ia menunjuk kepada ketidaksuburan tanah-tanah gambut dan tingginya kesuburan tanah yang berwarna pucat di Lybia. Beliau menduga, bahwa faktor-faktor lainnya seperti struktur, tekstur dan keasaman tanah merupakan petunjuk yang berguna untuk mengestimasi kesuburan tanah. Kebanyakan tulisan-tulisan yang berkenaan dengan kesuburan tanah tempo dulu sebagian besar hanya menyangkut prihal latihan pertanian saja. Hanya sedikit ditemukan bukti-bukti yang pendekatannya melalui percobaan-percobaan mengenai problematik usaha tani. Walaupun begitu umumnya manuskrip-manuskrip itu telah merefleksikan secara konprehensip berbagai faktor yang dewasa ini dikenal mempengaruhi pertumbuhan tanaman. Beberapa diantara tulisan-tulisan di zaman dulu itu sampai sekarang masih terus ditelusuri. Rencana penelitian masih amat sederhana dan belum mengenal metoda-metoda statistik seperti masa kini.
Zaman bangsa Yunani antara 800-200 SM pada hakekatnya merupakan zaman emas. Banyak ditemukan orang-orang genius di periode zaman ini, kendatipun suara-suara itu acapkali ditekan oleh yang berkuasa. Tulisan-tulisan mereka, peradaban dan corak pertaniannya telah banyak dikopi oleh bangsa Romawi dan pola pikiran orang-orang Yunani ini telah pula mendominasi pikiran dunia selama lebih dari 2000 tahun.