Dasar Ilmu Tanahsemester ganjil 2011/2012 (EHN & SIN)

Materi 04: Pembentukan Tanah

Proses Pembentukan Tanah• Ketika batuan pada permukaan bumi melapuk,

akan tersedia cukup unsur hara untuk menunjung

pertumbuhan „lichen‟ dan organisme/tumbuhan

tingkat rendah lainnya

• Pada gilirannya lichen mati dan terurai

menghasilkan sejumlah bahyan organik

• Asam-asam organik yang sudah ada secara alami

akan lebih memacu pelapukan batuan

• Makin bertambahnya timbunak bahan organik

dan pembentukan fragmen batuan kecil

meningkatkan retensi air dalam tanah dan makin

banyak air tersedia untuk tanaman tingkat tinggi

Proses Pembentukan Tanah

• Seiring dengan waktu, partikel mineral dan

organik yang mobil yang berada di dekat

permukaan, akan tercuci ke bawah, dan sebagian

akan diendapkan di lapisan bawah, terbentulkan

lapisan tanah akumulasi

• Setelah beberapa ratus tahun, lapisan tanah atas

yang tercuci akan nampak dan disebut zona

eluviasi, sedangkan pada lapisan bawah

terbentuk zona illuviasi

4 proses1. Penambahan, termasuk penambahan bahan

organik dari tanaman, air, udara, dan energi dari

matahari

2. Kehilangan , termasuk: air karena evaporasi atau

transpirasi dan pencucian hara dari tanah atau

penyerapan hara oleh tanaman

3. Translokasi, termasuk pergerakan liat, bahan

organik, garam, dan unsur hara dari satu lapisan

ke lapisan lainnya

4. Transformasi , termasuk pembentukan liat, dan

penyusunan komponen tanah menjadi agregat

yang berstruktur

Faktor Pembentuk Tanah

• Bahan Induk

• Iklim

• Vegetasi

• Topografi

• Waktu

– Tanah bervariasi dari satu tempat ketempat lainnya karena intensifas faktor yang berbeda pada lokasi yang berbeda

Faktor Pembentuk Tanah

5 faktor pembentuk tanah– Bahan induk (p) (tekstur, struktur, komposisi kimia dan

mineral)

– Iklim (cl) (suhu dan curah hujan)

– Topografi / relief (r)

– Organisme (o) (vegetasi dan herwan; termasuk manusia)

– Waktu (t)

“Tanah adalah produk dari iklim, organisme, dan topografi yang mempengaruhi bahan induk dalam jangka waktu tertentu”

Bahan Induk Tanah

• Residual – tanah terbentuk dari batuan asal

• Batupasir

• Batukapur

• Basal

• Granite

BAHAN INDUK

Kwarsa

K-feldspar

Plagioklas

Piroksin

Olivin

*

*

*

* *

+

+

+

+

++

+

+

+

++

++

+

++

+

+

+

+

++

+

+

+

Granit

Syenit

Granodiorit

Diorit

Gabro

Peridotit

Dunit

Rhyolit

Trachyt

Dacit

Andesit

Basalt

Tanah yg terbentuk

Tekstur kasar

Masam

Unsur Hara

Tekstur halus

Basa

Unsur Hara

Abu Vulkanik Andisols

Bahan Induk dari tempat lain (terangkut-pindahkan)

• Air - Sungai = Alluvium

• Angin - eolian = pasir atau debu (loess)

• Gravitasi = colluvium

alluvium

Faktor Pembentuk Tanah-IKLIM

è Temperatur –

è Lebih hangat = Lebih cepat

è Lebih dingin = lebih lambat --> Perkembangan tanah

è Curah Hujan – lebih tinggi = pencucian lebih besar leachingè Zona pencucian – ditentukan oleh lokasi

CaCO3 dalam profil tanah

è Indek pencucian = Curah Hujan -Evapotranspirasi= jumlah hujan efektif yang dapat menyebabkan pencucian tanah

Iklim

– Temperatur dan curah hujan adalah unsur

iklim yang laing mempengaruhi sifat tanah

– Temperatur:

• Perubahan temperatur dapat menyebabkan

retaknya batuan (pelapukan batuan)

• Temperatur langsung mempengaruhi jumlah

bahan organik yang dihasilkan. Produksi bahan

organik meningkat dengan meningkatnya

temperatur asalkan cukup hujan untuk

pertumbuhan tanaman

• Meningkatnya temperatur jika meningkatkan

kecepatan dekomposisi bahan organik

IKLIMMerupakan faktor yang paling aktif dalam proses pembentukan

tanah, mempengaruhi reaksi kimia, dan aktivitas flora dan fauna

SU

HU

CURAH

HUJAN

Reaksi cepat (kimia fisik)

Pelapukan kimia / mekanik cepat

Proses kehilangan cepat

Perkembangan cepat

Reaksi cepat (fisik)

Pelapukan mekanik cepat

Proses kehilangan lambat

Perkembangan terhambat

Reaksi lambat

Pelapukan mekanik lambat

Proses kehilangan lambat

Perkembangan terhambat

Reaksi lambat

Pelapukan kimia cepat

Proses kehilangan cepat

Perkembangan agak cepat

Curah hujan

– Curah hujan mempengaruhi pelapukan dan jumlah serta dekomposisi bahan organik

a. Jika curah hujan meningkat kecepatan erosi juga meningkat

b. Jika curah hujan meningkat, produksi bahan organik juga meningkat asalkan temperatur cukup tinggi untuk pertumbuhan tanaman

c. Jika curah hujan cukup untuk menggenangi tanah, dekomposisi bahan organik akan terhambat karena kurangnya oksidasi

Basah - Panas

Kering - Panas

% kadar garam

% kadar garam

Iron and Al-oxide Rich

Basah- Panas

Oxisols

Curah hujan tinggi

Suhu tinggi

Pelapukan batuan/mineral cepat

Penambahan bahan organik

cepat, demikian juga

dekomposisinya

Pencucian unsur hara relatif

tinggi

Iklim Tropis

Faktor Pembentuk Tanah – BIOTIK (vegetasi)

• Animal - Soil Mixing~ earthworms, crawfish, scorpions, moles, gophers ~ this mixing can result in the destruction of horizons.

ORGANISMA

Sumber bahan organik

tanah

Pembentukan humus

Sifat fisiko-kimia tanah

Peredaran Unsur Hara

Perkembangan struktur

tanah

Dekomposisi Bahan

Organik

Fungsi

Kondisi iklim

Suasana fisiko-kimia

Vegetasi lain

(kompetisi, sumber

makanan, dll)

Flora

Fauna

Jumlah dan macam

Botik• Vegetasi – Penambahan Bahan Organik (BO).

• Padang rumput ~ BO ditambahkan pada permukaan 60 cm oleh sistem perakaran

Ap

A

AB

Bg

Biotik

• Hutan ~ BO ditambahkan pada 10 cm permukaan per tahun karena seresah

Faktor Pembentuk Tanah - Topografiatau Posisi Lanskap

• Katena – Seri tanah dengan horizon berbeda akibat perbedaan kedalamannya sampai air tanah

• Kelas Drainase– Baik– Sedang– Agak

buruk– Buruk

Katena – Kelas drainase tanah alami

Catatan: Drainase alami adalah kedalaman sampai air tanah, bukan permeabilitas tanah.

n Kelas:

• Baik – mulai terbentuk ‘mottle’ > 120 cm

• Sedang - mottle > 100 cm

• Agak buruk - mottle > 60 cm

• Buruk – permukaan surface

(mottle merah)

Kelas Drainase (kedalaman sampai air tanah)

Kelabu dibawah AMottle kelabu pada B coklatmottle > 120 cm

Sedang

mottel

kelabu

BaikAgak Buruk Buruk

Puncak

Bahu

Punggung

kaki

Topografi – erosion & deposisi

Puncak & Punggung Bukit• Puncak mengalami erosi minimum dan

perkembangan tanah maksimum (horizonisasi terbesar).

• Punggung sama dengan puncak kecuali jika lereng > 20%.

BahuX Erosi terbesar – infiltrasi air paling sedikit –

limpasan permukaan (runoff) terbesar –perkembangan tanah minimal

Ap

Bw

Bk

BC

C

Kaki (footslope)

• Deposisi material dari lereng atas – bisa dekat permukaan air tanah – bisa mengalami pencucian terbesar karena air dari lereng atas dan hujan

Ap

A1

A2

A3

AB

Btg

Air

Topografi

– Komponen topografi

1. Lereng (slope) – sudut permukaan lahan

2. Tinggi (Height) – berapa tingginya dari

sungai

3. Arah (direction) lereng

– Lereng: % lereng = jarak vertikal x 100 / jarak

horizontal

• Lereng Curam ( > 15%),

– Limpasan permukaan (run-off)

– Erosi meningkat jika lereng makin curam

– Tanah memilki horizon A dan B tipis

– Lereng datar, 0-5%,

• Sedikit limpasan permukaan, banyak

infiltrasi

• Erosi kurang

• Tanah umumnya lebih tebal

• Horizon A dan B cukup tebal, terjadi

pencucian

Tinggi (elevasi)– Elevasi, ketinggian diatas perairan, dapat

membantuk mengendalikan drainase. Elevasi

mempengarhui kelembaban tanah

- -- - -

-

A

B

C

Bandingkan

Kondisi air

Suhu

Aliran air

Erosi

Pelapukan

Tropudult

Tropudalf

Aquept/Aquent

TOPOGRAFI

Faktor Pembentuk Tanah-WAKTU

• Vegetasi dan Iklim beraksi pada Bahan Induk dan Topografi dari waktu ke waktu

• Umur tanah ditentukan oleh perkembangannya dan bukan pada jumlah tahun perkembangannya

• Berapa lama suatu tanah menjadi TUA tergantung pada intensitas proses pembentukan tanah atau intensitas 4 faktor lainnya

Sekuen Umun

• Muda = • Juvenil =A

CA

Bw

C

Matang =A

E

Bt

C

DewasaA

E

Bt1

Bt2

Tua (Senile)

A

E

Btqm

Bqm

Faktor yang menghambat perkembangan profiltanah

• Curah hujan rendah

• Kandungan kapur tinggi

• Kandungan liat tinggi

• Lereng curam

• Temperatur dingin

• Erosi berat

• Kelembaban rendah

• Kandungan kuarsa tinggi

• Batuan keras

• Permukaan air tanah tinggi

• Deposisi terus menerus

• Pencampuran oleh hewan

Yang terjadi pada tanah sesuai denganwaktu

• Kehilangan unsur hara (basa) = pH rendah atau tanah menjdai lebih masam

• Meningkatnya konsentrasi besi atau tanah menjadi berwarna lebih merah

• Meningkatnya kandungan liat atau tanah tua lebih banyak mengandung liat

• Pelapukan lebih dalam sampai bahan induk• Tanah-tanah tua di Indonesia banyak

dijumai di Sumatra, Kalimantan dan Papua

Sepuluh Proses Pembentukan Tanah

1. Pencucian (leaching)

2. Asidifikasi

3. Eluviasi liat

4. Podsolisasi

5. Desilikasi

6. Reduksi

7. Salinisasi

8. Alkalisasi

9. Erosi

10.Deposisi (pengendapan)

• Pencucian (leaching)

– Jika terjadi hujan yang sangat lebat

sehingga air meresap ke dalam profil

tanah, senyawa-senyawa organik larut

akat terangkut

• Asidifikasi

– disebabkan oleh air hujan yang bersifat

masam karena karbon dioksida larut di

dalamnya membentuk asam karbonat

• Eluviasi liat

– liat di lapisan tanah atas tercuci dan

diendapkan ke lapisan yang lebih bawah.

Bagian tanah atas yang kekurangan liat

disebut horizon A atau horizson eluvial (eluvial

= tercuci ke bawah), dan horizon bagian bawah

disebut horison B atau horizon iluvial (iluvial =

tercuci ke dalam)

• Podsolisasi

– horizon A yang yang berwarna pucat kelabu.

Proses podsolisasi terjadi pada tanah-tanah

masam. Komponen organik dan anorganik

diangkut oleh air dan diendapkan pada horizon

B

• Desilikasi

– pencucian silika (lebih besar dibandingkan pencucian besi dan aluminium). Proses ini terjadi di daerah tropika, yang menyebabkan terbentuknya tanah yang sangat sarang (porous) dengan kandungan oksida besi yang tinggi. Tanah yang dicirikan oleh adanya proses ini adalah Oxisol.

• Reduksi

– Jika terjadi akumulasi air drainase dalam tanah maka udara di dalam tanah digantikan oleh air

• Salinisasi & Alkalisasi– Salinisasi adalah akumulasi garam seperti

sulfida dan klorida

– Alkalisasi adalah akumulasi sodium pada kisi pertukaran

– aram yang dihembus dari lautan ke daratan, masuk melalui irigasi atau dihasilkan oleh proses pelapukan menyebabkan tanah tidak subur. Masalah ini umumnya terjadi di daerah kering dimana tidak tersedia cukup air untuk mencuci garam dari profil tanah

• Erosi dan Deposisi– Tanah selalu peka terhadap erosi air dan

angin. Bahan hasil erosi mungkin diendapkan di lembah-lembah sungai untuk menjadi bahan pembentuk tanah baru, atau mungkin terangkut sampai ke laut

Akhir materi 04-terima kasih