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