ILMU TANAHILMU TANAH

MATERI KULIAHMATERI KULIAH1. PENDAHULUAN

2. PENGERTIAN TANAH

3. BAGIAN-BAGIAN PENYUSUN TANAH

4. FAKTOR-FAKTOR PEMBENTUK TANAH

5. MINERALOGI DAN PELAPUKAN BAHAN INDUK

6. PROSES PERKEMBANGAN TANAH

7. TANAH-TANAH UTAMA DI INDONESIA

8. SIFAT FISIKA TANAH

TEKSTUR, STRUKTUR, KONSISTENSI, WARNA TANAH

TEMPERATUR, UDARA TANAH, AIR TANAH DAN

PERMEABILITAS TANAH

9. KOLOID TANAH DAN MINERALOGI LEMPUNG

10. REAKSI TANAH DAN SIFAT SANGGAHAN TANAH

11. PERTUKARAN KATION

12. JASAD HIDUP TANAH

BAHAN PUSTAKA

DASAR-DASAT ILMU TANAH

OLEH Ir. SLAMET MINARDI MP DAN Ir. SUTOPO, MP

(BUKU PEGANGAN KULIAH FAKULTAS PERTANIAN UNS) TAHUN 2000

ILMU TANAH

OLEH Dr. Ir. SARWONO HARDJOWIGENO TAHUN 1992

DASAR-DASAR ILMU TANAH KONSEP DAN KENYATAAN.

OLEH RACHMAN SUTANTO TAHUN 2005

PendahuluanPendahuluan

ManusiManusiaa

Kualitas Kualitas TanahTanah

PermasalahaPermasalahan Tanahn Tanah- Kesuburan TanahKesuburan Tanah

- Tumbuh-tumbuhanTumbuh-tumbuhan- HewanHewan

ILMU ILMU TANAHTANAH I lmu yang memperlajari tentang hal I lmu yang memperlajari tentang hal

ichwal atau sifat-sifat tanah secara umum ichwal atau sifat-sifat tanah secara umum yang dibagi menjadi 2 yang dibagi menjadi 2

ILMU ILMU TANAHTANAH

PEDOLOGPEDOLOGII

EDAEDA FFOLOOLOGIGI

I lmu tanah yang mempelajaIlmu tanah yang mempelaja rr i i tanah sebagai suatu bagian dari tanah sebagai suatu bagian dari alam yang berada di permukaan alam yang berada di permukaan bumi yang menekankan bumi yang menekankan hubungan antara tanah itu hubungan antara tanah itu sendiri dengan faktor sendiri dengan faktor pembentuknyapembentuknya

I lmu tanah yang mempelajari tanah Ilmu tanah yang mempelajari tanah sebagai suatu alat produksi pertanian sebagai suatu alat produksi pertanian

yang menekankan hubungan antara tanah yang menekankan hubungan antara tanah dengan tanamandengan tanaman

I. PENGERTIAN TANAHI. PENGERTIAN TANAHTanahTanah sebagai sebagai Alat ProduksiAlat Produksi

Media tumbuh alam bagi Media tumbuh alam bagi tanaman di permukaan tanaman di permukaan bumibumiGURUN BUKAN TANAH GURUN BUKAN TANAH ??TanahTanah adalah laboratorium kimia dari alam adalah laboratorium kimia dari alam

dimana terjadi penguraian kimia dan reaksi dimana terjadi penguraian kimia dan reaksi sintesis secara tersembunyisintesis secara tersembunyi JJ Berzelius (1803) – ahli JJ Berzelius (1803) – ahli

kimiakimia

TanahTanah dianggap tabung reaksi dimana dianggap tabung reaksi dimana seseorang dapat mengetahui jumlah dan seseorang dapat mengetahui jumlah dan jenis hara tanamanjenis hara tanaman Jul ius Von Liebig (1840)Jul ius Von Liebig (1840)

TanahTanah sebagai bahan yang lepas dan sebagai bahan yang lepas dan merupakan akumulasi dan campuran merupakan akumulasi dan campuran berbagai bahan terutama unsur Si, berbagai bahan terutama unsur Si, AA l, Ca, l, Ca, Mg, Fe dan unsur lainnyaMg, Fe dan unsur lainnya AD Thaer (1909) – ahli f isika AD Thaer (1909) – ahli f isika

bumibumi

TanahTanah sebagai hasil pelapukan oleh waktu sebagai hasil pelapukan oleh waktu yang mengikis batuan keras dan lambat laun yang mengikis batuan keras dan lambat laun akan terjadi dekomposisi menjadi masa akan terjadi dekomposisi menjadi masa tanah yang kompaktanah yang kompak Friedrich Fallou (1855) – ahli Friedrich Fallou (1855) – ahli

geologigeologi

TanahTanah adalah lapisan hitam tipis yang adalah lapisan hitam tipis yang menutupi bahan padat bumi yang merupakan menutupi bahan padat bumi yang merupakan partikel kecil yang mudah remah, sisa partikel kecil yang mudah remah, sisa vegetasi dan hewan, dimana tumbuhan vegetasi dan hewan, dimana tumbuhan bertempat kedudukan, berakar, tumbuh dan bertempat kedudukan, berakar, tumbuh dan berbuahberbuah Wegner (1918)Wegner (1918)

TanahTanah adalah bahan yang gembur dan lepas adalah bahan yang gembur dan lepas dimana tumbuhan dapat memperoleh tempat dimana tumbuhan dapat memperoleh tempat hidup berkat adanya zat hara serta syarat hidup berkat adanya zat hara serta syarat lain untuk tumbuhlain untuk tumbuh EW Hilgard (1906)EW Hilgard (1906)

TanahTanah sebagai campuran bahan padat sebagai campuran bahan padat berbentuk tepung, air dan udara, yang berbentuk tepung, air dan udara, yang karena mengandung zat hara dapat karena mengandung zat hara dapat menumbuhkan tumbu-tumbuhanmenumbuhkan tumbu-tumbuhanAlfred Mitscherl ich (1920) – ahli f isiologiAlfred Mitscherl ich (1920) – ahli f isiologi

Pengertian tanah dihubungkan dengan ikl im Pengertian tanah dihubungkan dengan ikl im dan l ingkungan tumbudan lingkungan tumbu hh -tumbuhan dan dapat -tumbuhan dan dapat digambarkan sebagai zone geografi yang digambarkan sebagai zone geografi yang luas dalam skala peta dunialuas dalam skala peta dunia VV Dokuchaev (1900)VV Dokuchaev (1900)

TanahTanah adalah ba adalah ba nngunan alam tersusun atas gunan alam tersusun atas horizon-horizon yang terdiri atas bahan yang horizon-horizon yang terdiri atas bahan yang berbeda-beda dan dapat dibedakan dari berbeda-beda dan dapat dibedakan dari bahan-bahan di bawahnya dalam hal bahan-bahan di bawahnya dalam hal morfologi, sifat dan susunan fisik, kimia dan morfologi, sifat dan susunan fisik, kimia dan biologinyabiologinya Unsur f isika, kimia, biologi dan morfologi Unsur f isika, kimia, biologi dan morfologi dil ibatkan dalam pengertian inidil ibatkan dalam pengertian ini

Jacop S Joffe (1949)Jacop S Joffe (1949)

Pengertian TanahPengertian Tanah adalah suatu benda alami adalah suatu benda alami yang terdapat di permukaan kulit bumi, yang yang terdapat di permukaan kulit bumi, yang tersusun dari bahan mineral sebagai hasil tersusun dari bahan mineral sebagai hasil pelapukan bebatuan dan bahan organik pelapukan bebatuan dan bahan organik sebseb aagai hasil pelapukan sisa-sisa tanaman gai hasil pelapukan sisa-sisa tanaman dan hewan, yang mampu menumbuhkan dan hewan, yang mampu menumbuhkan tanaman dan memiliki sifat tertentu sebagai tanaman dan memiliki sifat tertentu sebagai akibat pengaruh ikl im, jasad hidup yang akibat pengaruh ikl im, jasad hidup yang bertindak terhadap bahan induk dalam bertindak terhadap bahan induk dalam keadaan wilayah tertentu selama jangka keadaan wilayah tertentu selama jangka waktu tertentuwaktu tertentu

JadiJadi

Tanah dari sudut pertanian Tanah dari sudut pertanian alat alat produksi produk tanamanproduksi produk tanaman

peranan tanah sebagai alat produksi :peranan tanah sebagai alat produksi :1.1. Melayani tanaman sebagai tempat Melayani tanaman sebagai tempat

berpegang dan bertumpuberpegang dan bertumpu2.2. Menyediakan unsuMenyediakan unsu rr -unsur mineral (unsur -unsur mineral (unsur

hara)hara)3.3. Memberikan air dan melayani persediaan airMemberikan air dan melayani persediaan air4.4. Menyediakan tata udara tanah yang baikMenyediakan tata udara tanah yang baik

Gambaran Vertikal TanahGambaran Vertikal Tanahdan Lapisan-lapisan Tanahdan Lapisan-lapisan Tanah

Profi l tanah Profi l tanah penampang vertikal tanah penampang vertikal tanah yang menunjukkan susunan horizon tanah yang menunjukkan susunan horizon tanah yang terdiri dari solum tanah dan bahan yang terdiri dari solum tanah dan bahan induk tanahinduk tanah

Horison tanah Horison tanah lapisan-lapisan tanah yang lapisan-lapisan tanah yang berbeda dalam susunan fisika dan kimia berbeda dalam susunan fisika dan kimia yang kurang lebih sejajar dengan yang kurang lebih sejajar dengan permukaan tanah sebagai akibat dari permukaan tanah sebagai akibat dari proses perkembangan tanahproses perkembangan tanah

Pedon Pedon satuan individu terkecil dalam tiga satuan individu terkecil dalam tiga dimensi dari suatu tanahdimensi dari suatu tanah

Regolit Regolit bahan-bahan lepas (termasuk tanah) bahan-bahan lepas (termasuk tanah) di atas batuan kerasdi atas batuan keras

Solum tanah Solum tanah horizon tanah di atas ba horizon tanah di atas ba tutuan an induk yang terdiri dari horison O, horizon A induk yang terdiri dari horison O, horizon A dan horizon Bdan horizon B

Kedalaman ekfetif tanah Kedalaman ekfetif tanah kedalaman tanah kedalaman tanah yang masih dapat ditembus dengan akar yang masih dapat ditembus dengan akar tantanamanaman

Top soil Top soil lapisan tanah yang paling atas yang lapisan tanah yang paling atas yang biasanya mengandung bahan organik dan biasanya mengandung bahan organik dan berwarna gelap dan subur dengan tebal berwarna gelap dan subur dengan tebal sampai dengan 25 cm yang sering disebut sampai dengan 25 cm yang sering disebut lapisan olah tanahlapisan olah tanah

Sub soil Sub soil lapisan bawah permukaan dengan lapisan bawah permukaan dengan sedikit bahan organik (kurang subur) dan sedikit bahan organik (kurang subur) dan lebih tebal dari top soillebih tebal dari top soil

Nama HorisonNama Horison Nama Lama

Nama Baru

Keterangan

O O Horison Organik (Kadar BO > 20%)

O1 Oi, Oe Tingkat dekomposisi kasar ( i = fibrik, e = hemik)

O2 Oe, Oa Tingkat dekomposis halus ( e = hemik, a = saprik)

A1 A Horison mineral permukaan campuran dng BO

A2 E Horison eluviasi (pencucian) maksimum

A3 AB Peralihan A1 (A) ke B (lebih menyerupai A1 (A)

EB Peralihan A2 (E) ke B (lebih menyerupai A2 (E)

B1 BA Peralihan A1 (A) ke B (lebih menyerupai B

BE Peralihan A2 (E) ke B (lebih menyerupai B

B2 B Horison iluviasi (penimbunan) maksimum

B3 BC Peralihan dari B ke C, lebih menyerupai B

CB Peralihan dari B ke C, lebih menyerupai C

C C Bahan induk tanah , lunak (belum ada proses perkembangan)

R R Batuan induk (keras)

II . BAGIAN-BAGIAN PENYUSUN II. BAGIAN-BAGIAN PENYUSUN TANAH, TANAH MINERAL DAN TANAH, TANAH MINERAL DAN

TANAH ORGANIKTANAH ORGANIK

Bahan MineralBahan Mineral45 %45 %

AirAir25 %25 %

UdaraUdara25 %25 %

BOBO5 %5 %

AtmosferAtmosfer

HidrosferHidrosfer

BiosferBiosfer

LitosferLitosfer

TanahTanah Sistem kompleks dan dinamisSistem kompleks dan dinamis

Udara tanahUdara tanah menempati ruang pori makro menempati ruang pori makro untuk pernafasan akar tanaman dan mikrobiauntuk pernafasan akar tanaman dan mikrobiaAir tanahAir tanah mengandung senyawa asam dan mengandung senyawa asam dan basa yang dapat menguraikan dan melarutkan basa yang dapat menguraikan dan melarutkan mineral tanahmineral tanahLempung dan humus sebagai gudang Lempung dan humus sebagai gudang penyimpanan dan pelepasan unsur hara penyimpanan dan pelepasan unsur hara tanamantanaman

Tanah Mineral dan Tanah OrganikTanah Mineral dan Tanah OrganikTanah organik/Histosol/Gambut/OrganosolTanah organik/Histosol/Gambut/Organosol Tanah dengan kandungan bahan Tanah dengan kandungan bahan

organiknya lebih dari 20 %organiknya lebih dari 20 % Terbentuk karena proses penguraian Terbentuk karena proses penguraian

LEBIH LAMBAT dibanding penimbunanLEBIH LAMBAT dibanding penimbunan Terjadi di daerah dengan DRAINASE Terjadi di daerah dengan DRAINASE

BURUK yang selalu tergenang air sehingga BURUK yang selalu tergenang air sehingga hanya mikrobia anaerab yang menguraikan hanya mikrobia anaerab yang menguraikan bahan organikbahan organikMisalMisal di daerah rawa pasang surut di daerah rawa pasang surut

Bersifat pH rendah, unsur hara rendah, Bersifat pH rendah, unsur hara rendah, sulit pengelolaannyasulit pengelolaannya

Tanah mineralTanah mineral tanah yang tanah yang kandungan bahan organiknya kurang kandungan bahan organiknya kurang dari 20 % atau kandungan dari 20 % atau kandungan mineralnya lebih dari 80 %mineralnya lebih dari 80 %

I I I . FAKTOR-FAKTOR III. FAKTOR-FAKTOR PEMBENTUK TANAHPEMBENTUK TANAH

TanahTanahf (Ikl im, Jasad Hidup, Bentuk Wilayah, Bahan Induk, Waktu)f (Ikl im, Jasad Hidup, Bentuk Wilayah, Bahan Induk, Waktu)

Faktor PasifFaktor PasifFaktor AktifFaktor AktifProses Pembentukan TanahProses Pembentukan Tanah

PelapukanPelapukan Perkembangan Profi lPerkembangan Profi l

PelapukanPelapukan Berubahnya bahan penyusun batuan menjadi Berubahnya bahan penyusun batuan menjadi bahan penyusun tanah (Geologi Destruktif)bahan penyusun tanah (Geologi Destruktif)Contoh : batuan feldsfat Contoh : batuan feldsfat mineral lempung mineral lempung

batuan besar batuan besar keriki l keriki l

Perkembangan Profi lPerkembangan Profi l Terbentuknya lapisan tanah yang disebut horizon Terbentuknya lapisan tanah yang disebut horizon yang merupakan salah satu cir i suatu jenis tanah yang merupakan salah satu cir i suatu jenis tanah (Pedologis Kreatif)(Pedologis Kreatif)Contoh : terbentuknya horizon tanah akibat proses Contoh : terbentuknya horizon tanah akibat proses pencucian dan pengendapanpencucian dan pengendapan

Ikl imIkl im

TemperaturTemperatur Curah hujanCurah hujan

Perbedaan temperatur Perbedaan temperatur yang besar menimbulkan yang besar menimbulkan pelapukan f isik. pelapukan f isik. penguraian mineral penguraian mineral secara kimia dan secara kimia dan memperbesar memperbesar evapotranspirasievapotranspirasi

Penguraian mineral Penguraian mineral dan bahan organik dan bahan organik yang menimbulkan yang menimbulkan

pencucian (eluviasi) pencucian (eluviasi) dalam tanahdalam tanah

Berdasarkan Curah HujanBerdasarkan Curah Hujan

AridArid(Curah Hujan (Curah Hujan

Rendah)Rendah)

HumidHumid(Curah Hujan (Curah Hujan

Tinggi)Tinggi)Kurang Kurang

SuburSubur- mempercepat proses mempercepat proses

penghancuran kimiapenghancuran kimia- vegetasi lebatvegetasi lebat- bahan organik t inggibahan organik t inggi- pelapukan intensifpelapukan intensif

KlimosekwenKlimosekwen Hubungan antara pembentukan jenis Hubungan antara pembentukan jenis tanah akibat pengaruh ikl imtanah akibat pengaruh ikl im

Profi l tanah Profi l tanah dalamdalam

Jasad HidupJasad Hidup

Proses pembentukan tanahProses pembentukan tanah- VegetasiVegetasi

- Jasad makroJasad makro

- Mikrobia tanahMikrobia tanah

- ManusiaManusia

Sumber bo Sumber bo berkedudukan berkedudukan tetap dan waktu tetap dan waktu lamalama

Pengurai bahan organikPengurai bahan organik

Pembentuk tanahPembentuk tanah

Batuan IndukBatuan IndukTekstur batuan induk dan sifat masam basa Tekstur batuan induk dan sifat masam basa

Mudah sukarnya pelapukan mineralMudah sukarnya pelapukan mineralOlivinOlivin

Ca-PlagioklasCa-Plagioklas

Na-PlagioklasNa-Plagioklas

K-FeldspatK-Feldspat

MuscovitMuscovit

KwarsaKwarsa

BiotitBiotit

HornblendeHornblende

PiroksinPiroksinMudaMuda hh

LapukLapuk

Sukar Sukar LapukLapukGoldichGoldich

LithosekwenLithosekwen Penyebaran jenis Penyebaran jenis tanah karena pengaruh batuan induktanah karena pengaruh batuan induk

MisalMisalDi daerah iklim tropika :Di daerah iklim tropika :- Batuan induk volkan andesit Batuan induk volkan andesit latosol latosol- Batuan induk pasir kuarsa Batuan induk pasir kuarsa podsolik podsolik

merah kuningmerah kuning

Bentuk WilayahBentuk Wilayah

DatarDatar BerombakBerombak BergelombangBergelombang BerbukitBerbukit BergununBergunungg Berpengaruh pada Berpengaruh pada Pergerakan AirPergerakan Air

ContohContohBI pasir kuarsaBI pasir kuarsa bergelombang bergelombang Podsolik Merah Podsolik Merah

KuningKuning

datar datar hidromorf hidromorfBI Volkan andesit BI Volkan andesit datar datar Latosol Latosol

bergelombang bergelombang Latosol Latosol merah kecoklatanmerah kecoklatan berbukit berbukit Latosol coklat Latosol coklat bergunung bergunung Andosol Andosol

Toposekwen Toposekwen hub pembentukan jenis tanah hub pembentukan jenis tanah akibat pengaruh bentuk akibat pengaruh bentuk wilayahwilayah

WaktuWaktu

Tergantung batuan induk, ikl im, jasad Tergantung batuan induk, ikl im, jasad hidup dan bentuk wilayahhidup dan bentuk wilayahMisal :Misal :Di daerah tropika dengan curah hujan, Di daerah tropika dengan curah hujan, temperatur t inggi & vegetasi lebat temperatur t inggi & vegetasi lebat maka pembentukan tanah perlu 50 maka pembentukan tanah perlu 50 tahuntahunBahan induk abu volkan hanya perlu Bahan induk abu volkan hanya perlu 14 tahun14 tahun

Fase pembentukan tanah (Fase pembentukan tanah ( menurut MOHRmenurut MOHR ))1. Taraf Permulaan1. Taraf Permulaan BI baru mengalami pelapukan & belum BI baru mengalami pelapukan & belum

ada perkembangan profi lada perkembangan profi l2. Taraf Juvenil2. Taraf Juvenil Proses perkembangan profi l muProses perkembangan profi l mu lala i i

berjalanberjalan3. Taraf Viri l3. Taraf Viri l Proses perkembangan dalam saat Proses perkembangan dalam saat

optimumoptimum4. Taraf Senil4. Taraf Senil Proses perkembangan sudah lanjutProses perkembangan sudah lanjut5. Taraf Terakhir5. Taraf Terakhir Proses pelapukan sudaProses pelapukan suda hh berakhir berakhir

IV. MINERALOGI DAN IV. MINERALOGI DAN PELAPUKAN BAHAN INDUKPELAPUKAN BAHAN INDUK

Mineralogi BIMineralogi BI- Mineral PrimerMineral Primer Mineral penyusun batuan dengan ukuran debu/pasir Mineral penyusun batuan dengan ukuran debu/pasir

(0,002 – 1,00 mm)(0,002 – 1,00 mm)Misal :Misal : feldspar, amfibol, piroksin, kuarsa dll feldspar, amfibol, piroksin, kuarsa dll

- Mineral SekunderMineral Sekunder Mineral primer yang telah lapuk secara fisik, kimia & Mineral primer yang telah lapuk secara fisik, kimia &

biologi membentuk koloid dengan ukuran < 0,002 mm biologi membentuk koloid dengan ukuran < 0,002 mm & bersifat aktif& bersifat aktifMisal :Misal : lempung kaolinit, montmorilonit, i l l i t , mika & lempung kaolinit, montmorilonit, i l l i t , mika & l imonitl imonit

- Mineral AsesoriaMineral Asesoria Mineral yang tahan pelapukan & bergabung dengan Mineral yang tahan pelapukan & bergabung dengan

kuarsa atau campuran bermacam mineralkuarsa atau campuran bermacam mineralMisal :Misal : apatit, magnetit, zircon dan pirit apatit, magnetit, zircon dan pirit

- Golongan Mineral bukan Sil ikatGolongan Mineral bukan Sil ikat Oksida-oksida, hidroksida-hidroksida, sulfat, Oksida-oksida, hidroksida-hidroksida, sulfat,

klorida, karbonat dan fosfat dengan struktur yang klorida, karbonat dan fosfat dengan struktur yang sederhanasederhana

- Golongan Mineral Sil ikatGolongan Mineral Sil ikat Mempunyai struktur yang komplek dengan satuan Mempunyai struktur yang komplek dengan satuan

utamanya (A) “sil ica-oksigen tetrahedron” 1 ion Si utamanya (A) “sil ica-oksigen tetrahedron” 1 ion Si dikeli l ingi oleh 4 ion oksigen. Yang penting dalam dikeli l ingi oleh 4 ion oksigen. Yang penting dalam struktur tetrahedron ini adalah penggantian ion Si struktur tetrahedron ini adalah penggantian ion Si oleh Al yang disebut “pergantian isomoleh Al yang disebut “pergantian isom oo rfik” yang rf ik” yang menyebabkan ketidakseimbangan muatan l istrik menyebabkan ketidakseimbangan muatan l istrik yang akan mengikat Na, K, Mg dan Fe. Satuan yang akan mengikat Na, K, Mg dan Fe. Satuan lain (B) adalah “alumunium hidrolain (B) adalah “alumunium hidro kksil octahedron” si l octahedron” yang tersusun 1 ion Ayang tersusun 1 ion A ll ; dikeli l ingi oleh grup ; dikeli l ingi oleh grup hidroksil hidroksil

( 6 OH-)( 6 OH-)

SILIKAT-TETRAHEDRAL

TERDIRI 1 ATOM Si DIKELILINGI 4 ATOM O

ALUMINIUM-OKTAHEDRAL

TERDIRI 1 ATOM Al DIKELILINGI 6 ATOM OH ATAU HIDROKSIL

OH -OH -OH -

OH -OH -

OH -

OH -

OH - OH -

OH -OH -

OH -

Batuan dibedakan menjadi :Batuan dibedakan menjadi :

1. 1. Batuan BekuBatuan Beku terbentuk karena magma yang terbentuk karena magma yang

membekumembekuBatuan Batuan bekubeku

Jenis batuanJenis batuan

Batuan Batuan beku atasbeku atas

LiparitLiparit TrachiTrachitt

DasitDasit AndesiAndesitt

BasaltBasalt PikritPikrit

Batuan Batuan beku gangbeku gang

GranitGranit SienitSienit Diorit, Diorit, kuarsakuarsa

DioritDiorit GabroGabro

Batuan Batuan beku dalambeku dalam

GranitGranit SienitSienit Diorit, Diorit, kuarsakuarsa

DioritDiorit GabroGabro PeridotiPeridotitt

SifatSifat Makin masam -– Intermidier -– Makin alkalisMakin masam -– Intermidier -– Makin alkalis

2. 2. Batuan SedimenBatuan Sedimen Batuan endapan tuaBatuan endapan tua

a. a. Batuan GampingBatuan Gamping endapan laut, sebagian besar endapan laut, sebagian besar terdir i kalsit dan dolomitterdir i kalsit dan dolomitb. b. Batu PasirBatu Pasir banyak mengandung pasir kuarsabanyak mengandung pasir kuarsac. c. Batu Konglomerat & BreksiBatu Konglomerat & Breksi macam-macam mineralmacam-macam minerald. d. Batu LiatBatu Liat Kadar lempung tinggiKadar lempung tinggiMisal :Misal : napal atau shale napal atau shale

3. Batuan Metamorfose3. Batuan Metamorfose Berasal dari batuan beku atau Berasal dari batuan beku atau

sedimen yang karena tekanan dan sedimen yang karena tekanan dan suhu t inggi berubah menjadi jenis suhu t inggi berubah menjadi jenis lainlain

Misal :Misal : kuarsit dari batu pasir, marmer kuarsit dari batu pasir, marmer dari batu kapur, mika dengan lembar dari batu kapur, mika dengan lembar halus, granit dengan lembar kasarhalus, granit dengan lembar kasar

Proses PelapukanProses Pelapukan1. 1. Pelapukan FisikPelapukan Fisik Pemecahan batuan menjadi ukuran yang Pemecahan batuan menjadi ukuran yang

lebih kecil tanpa perubahan kimia yang lebih kecil tanpa perubahan kimia yang disebabkan perbedaan temperatur, angin disebabkan perbedaan temperatur, angin atau gerakan airatau gerakan air

2. 2. Pelapukan KimiaPelapukan Kimia Pelunakan batuan & penguraian mineral Pelunakan batuan & penguraian mineral

penyusunnya yang diikuti dengan penyusunnya yang diikuti dengan pembentukan mineral baru atau mineral pembentukan mineral baru atau mineral sekunder melalui proses hidrasi-sekunder melalui proses hidrasi-dehidrasi, oksidasi, reduksi, hidrolisis dehidrasi, oksidasi, reduksi, hidrolisis dan pelarutandan pelarutan

a. a. Hidrasi Hidrasi : molekul air terikat oleh senyawa : molekul air terikat oleh senyawa tertentu sehingga mineral menjadi lunak tertentu sehingga mineral menjadi lunak dan meningkat daya larutnyadan meningkat daya larutnyaCaSOCaSO 44 + H + H 22 O O CaSO CaSO 44 .2H.2H 22 OO

b. b. DehidrasiDehidrasi : hilangnya molekul air oleh : hilangnya molekul air oleh senyawa tertentu sehingga terjadi senyawa tertentu sehingga terjadi perubahan volume sehingga perubahan volume sehingga mempercepat proses disintegrasimempercepat proses disintegrasi

c. c. OksidaOksidasisi : muatan l istrik negatif berkurang : muatan l istrik negatif berkurang sehingga terjadi perubahan ukuran dan sehingga terjadi perubahan ukuran dan muatan maka mineral mudah hancur muatan maka mineral mudah hancur (terjadi j ika cukup oksigen), penting (terjadi j ika cukup oksigen), penting untuk mineral yang mengandung besi untuk mineral yang mengandung besi seperti biotit, glaukonit, hornblende dan seperti biotit, glaukonit, hornblende dan piroksinpiroksinFeFe + ++ + Fe Fe + + ++ ++ + e + e --

d. d. ReduksiReduksi : penambahan elektron (t idak ada : penambahan elektron (t idak ada oksigen) dari besi feri menjadi fero yang oksigen) dari besi feri menjadi fero yang mudah bergerak (mobil)mudah bergerak (mobil)FeFe + +++ ++ + e + e -- Fe Fe +++ +

e. e. Hidrolisis Hidrolisis : penggantian kation dalam : penggantian kation dalam struktur kristal oleh hidrogen sehingga struktur kristal oleh hidrogen sehingga struktur kristal rusak dan hancurstruktur kristal rusak dan hancurK Al SiK Al Si 3 3 OO 88 + H + H ++ H Al Si H Al Si 3 3 OO 88 + K + K ++

f. f. PelarutanPelarutan : terjadi pada garam sederhana : terjadi pada garam sederhanaMisal :Misal : Karbonat, klorida dll Karbonat, klorida dllCaCOCaCO 33 + + 2 H2 H + + HH 22 COCO 33 + Ca + Ca ++++

3. 3. Pelapukan BiologiPelapukan Biologi Pelapukan dan penguraian batuan oleh Pelapukan dan penguraian batuan oleh

hewan dalam tanahhewan dalam tanahEx. rayap, semut, cacing, tanaman, Ex. rayap, semut, cacing, tanaman, mikrobia dan hewan lainnyamikrobia dan hewan lainnya

Tiga proses pelapukan yang Tiga proses pelapukan yang bebe rr langsung bersama-sama langsung bersama-sama

menghasilkan mineral sekunder yang menghasilkan mineral sekunder yang tersusun atas mineral lempung, tersusun atas mineral lempung,

seskuioksida, humus dan senyawa seskuioksida, humus dan senyawa lainnyalainnya

Hasil Umum PelapukanHasil Umum Pelapukan

100 – X = Y100 – X = Y

A : bagian yang tertinggalA : bagian yang tertinggalB : batuan segar semulaB : batuan segar semulaC : hasil bagi seskuioksida sisa bahan C : hasil bagi seskuioksida sisa bahan

dibagi seskuioksida batuan segardibagi seskuioksida batuan segar

X : persentase bagian yang tetap adaX : persentase bagian yang tetap adaY : bagian asal yang hilangY : bagian asal yang hilang

(Merri l l , 1912)(Merri l l , 1912)

AA(B x (B x

C)C)

= X= X

Penelitian LINCK dan BLANK (1923) Penelitian LINCK dan BLANK (1923) ;;

1.1. Inti padat Inti padat lapisan batuan paling dalam lapisan batuan paling dalam2.2. Lapisan yang sedang mengalami pelapukanLapisan yang sedang mengalami pelapukan3.3. Lapisan yang telah mengalami pelapukan Lapisan yang telah mengalami pelapukan

lanjut lanjut4.4. Lapisan paling luar berupa tanah yang Lapisan paling luar berupa tanah yang

dihasilkandihasilkan

Batuan andesit (lereng G. Halimun) Batuan andesit (lereng G. Halimun) mengalami mengalamiDekomposisi Dekomposisi 4 lapisan (berbeda warna 4 lapisan (berbeda warna dan susunan kimia) :dan susunan kimia) :

Hasil analisa kimia ;Hasil analisa kimia ;KandunganKandungan

SenyawaSenyawaKimiaKimia

Laps ILaps I Laps IILaps II Laps IIILaps III Laps IVLaps IVKadarKadar

%%molmol

KadarKadar%%

molmolKadaKada

rr%%

molmolKadarKadar

%%mol mol

AlAl22OO3314,9414,94100100

0,1460,146 21,3921,39143143

0,2090,209 28,9828,98139139

0,2840,284 29,6029,60197197

0,2880,288

FeFe22OO337,937,93100100

0,0500,050 16,4916,49206206

0,1010,101 11,4111,41142142

0,0710,071 16,9816,98212212

0,1060,106

SiOSiO2262,3062,30100100

1,0301,030 59,7459,749696

0,9900,990 57,5357,539393

0,9040,904 32,4932,498585

0,8700,870

CaOCaO 6,846,84100100

0,1210,121 20,2220,2233

0,0040,004 0,460,4677

0,0080,008 5,005,00

MgOMgO 3,183,18100100

0,0790,079 0,920,922929

0,0230,023 0,450,451414

0,0110,011 0,370,371111

0,0090,009

KK22OO1,871,87100100

0,0200,020 0,390,392020

0,0040,004 0,330,332020

0,0040,004 0,130,1377

0,0010,001

NaNa22OO2,272,27100100

0,0360,036 0,340,341414

0,0050,005 0,390,391717

6,0966,096 0,200,2088

0,0030,003

JumlahJumlah 99,7899,78 100,47100,47 108,57108,57 100,73100,73

SiOSiO 22

(Al(Al 22OO 33+Fe+Fe 22OO 33))5,265,26 3,203,20 2,552,55 2,212,21

Rumus Perhitungan :Rumus Perhitungan :

A = 100% - (% AlA = 100% - (% Al 22OO 33 + % Fe + % Fe 22OO 33) lapisan IV ) lapisan IV B = 100% - (% AlB = 100% - (% Al 22OO 33 + % Fe + % Fe 22OO 33) lapisan I) lapisan I

(% Al(% Al 22OO 33 + % Fe + % Fe 22OO 33) lapisan IV) lapisan IV (% Al(% Al 22OO 33 + % Fe + % Fe 22OO 33) lapisan I) lapisan I

XX = persentase bagian = persentase bagian yang tetap adayang tetap ada

100 – X = 100 – X = YY YY = bagian yang hilang = bagian yang hilang

C =

AA(B x (B x

C)C)

= = XX

CONTOHCONTOHA = 100% - (29,60 + 16,98)% = A = 100% - (29,60 + 16,98)% = 553,42 %3,42 %B = 100% - (14,94 + 7,93)% = 77,13 %B = 100% - (14,94 + 7,93)% = 77,13 % 29,60+16,9829,60+16,98

14,94+7,9314,94+7,93 X = X = 34,01 %%

Y = 100%Y = 100% -- 34,0% = % = 65,99 %%Jadi bagian yang hilang adalah Jadi bagian yang hilang adalah 65,99 %%

C = = 2,2, 0303

AA(B x (B x

C)C)

= X= X

4 proses pelapukan (4 proses pelapukan ( Polinov, 1937Polinov, 1937 ) )

Phase IPhase I hasil pelapukan kehilangan Cl dan Shasil pelapukan kehilangan Cl dan SPhase IIPhase II hasil pelapukan kehilangan basa-basa hasil pelapukan kehilangan basa-basa

Ca, Na, K dan MgCa, Na, K dan MgPhase IIIPhase III basa-basa hilangbasa-basa hilang , , Si dari Alumino si l ikat Si dari Alumino si l ikat

menjadi mobil menjadi mobilPhase IVPhase IV hasil pelapukan berakhir sebagian besar hasil pelapukan berakhir sebagian besar

terdiri atas seskuioksidaterdiri atas seskuioksida

Hasil PelapukanHasil Pelapukan

1. 1. Bahan sisa residuBahan sisa residu Berasal dari pelapukan batuan setempat Berasal dari pelapukan batuan setempat

(insitu) tanah tidak mengandung bahan (insitu) tanah tidak mengandung bahan asing, dengan cir i bahannya tidak asing, dengan cir i bahannya tidak berlapiberlapi ss -lapis, susunan kimia ditentukan -lapis, susunan kimia ditentukan oleh bahan induk setempatoleh bahan induk setempat

2. 2. Bahan terangkutBahan terangkut Bahan hasil pelapukan dipindahkan dari Bahan hasil pelapukan dipindahkan dari

tempat asalnya melalui gaya oleh air, tempat asalnya melalui gaya oleh air, angin, gravitasi dan esangin, gravitasi dan es

a. a. Bahan terangkut oleh airBahan terangkut oleh air Endapan aluvialEndapan aluvial : terbentuk akibat banjir : terbentuk akibat banjir

dengan sifat berlapis-lapisdengan sifat berlapis-lapis Endapan lacustrinEndapan lacustrin : terbentuk di dasar : terbentuk di dasar

danau atau kolam dengan tekstur danau atau kolam dengan tekstur beranekaberaneka

Endapan marineEndapan marine : terbentuk di dasar : terbentuk di dasar lautan dan banyak mengandung kuarsalautan dan banyak mengandung kuarsa

b. b. Bahan terangkut oleh anginBahan terangkut oleh angin Endapan puntuk pasirEndapan puntuk pasir : terdapat di pantai : terdapat di pantai

dan kurang suburdan kurang subur Endapan loessEndapan loess : kadar debu tinggi, : kadar debu tinggi,

diendapkan masa pleistocendiendapkan masa pleistocen

c. c. Bahan terangkut oleh gravitasi Bahan terangkut oleh gravitasi (Endapan Coluvial)(Endapan Coluvial)

Timbunan batuan ke kaki lereng Timbunan batuan ke kaki lereng secara lambat akibat gravitasisecara lambat akibat gravitasi

d. d. Bahan terangkut oleh esBahan terangkut oleh es(Glacial Til l Deposits)(Glacial Til l Deposits)

V. PROSES PERKEMBANGAN V. PROSES PERKEMBANGAN TANAHTANAH

PelapukanPelapukan

BatuanBatuanIndukIndukTanahTanah

BahanBahanIndukIndukTanahTanah

TanahTanahPerkembanganPerkembangan

TanahTanah

A. A. Perkembangan Profi l AzasiPerkembangan Profi l AzasiMencakup proses-proses :Mencakup proses-proses :-Akumulasi bo Akumulasi bo membentuk horison O membentuk horison O-Eluviasi/pencucian Eluviasi/pencucian membentuk horison A membentuk horison A-Iluviasi/pengendapan Iluviasi/pengendapan membentuk horison membentuk horison BB-Diferensiasi horisonDiferensiasi horison

a. a. Proses Pembentukan Horison OProses Pembentukan Horison O Penimbunan bo di permukaan tanahPenimbunan bo di permukaan tanah Bo terdekomposisi :Bo terdekomposisi :

- Terhumifikasi - Terhumifikasi membentuk humus membentuk humus- Termineralisasi - Termineralisasi membentuk mineral; membentuk mineral; HH 22 O; COO; CO 22 ; dan gas lain; dan gas lain

Di daerah :Di daerah :- humid tropik & sub tropik - humid tropik & sub tropik CH & suhu CH & suhu tinggi t inggi dekomposisi intensif dekomposisi intensif hor. O hor. O tidak tebal, mengandung garam karbonat t idak tebal, mengandung garam karbonat pH tidak begitu masam pH tidak begitu masam- humid sedang & dingin - humid sedang & dingin suhu rendah suhu rendah dekomposisi lamban dekomposisi lamban penimbunan bo penimbunan bo hor. O tebal & masih mentah dengan pH hor. O tebal & masih mentah dengan pH masammasam

b. b. Proses Pembentukan Horison AProses Pembentukan Horison ASifat/karakteristik hor. A ditentukan :Sifat/karakteristik hor. A ditentukan :- Sifat larutan pencuciSifat larutan pencuci- Sifat bahan tanahSifat bahan tanah

ReagentReagent

LarutanLarutanDariDari

Hor. OHor. O

BahanBahanTanah DiTanah Di

BawahnyaBawahnya

Hor. AHor. ALapisan tanahLapisan tanah

Yang mengalamiYang mengalamipencucianpencucian

ResiduResidu(hor. (hor.

Eluviasi)Eluviasi)

ObyekObyek

MencuciMencuci

c. c. Proses Pembentukan Horison BProses Pembentukan Horison B Materi hasil pencucian dari hor. A akan Materi hasil pencucian dari hor. A akan

diendapkan ke lapisan bawah, pada diendapkan ke lapisan bawah, pada horison i luviasi/hor. Bhorison i luviasi/hor. B

Karakteristiknya sangat khas, karena Karakteristiknya sangat khas, karena tempat akumulasi bahan-bahan organik tempat akumulasi bahan-bahan organik halus, basa-basa, lempung & senyawa-halus, basa-basa, lempung & senyawa-senyawa lain dari atasnyasenyawa lain dari atasnya

d. d. Diferensiasi HorisonDiferensiasi Horison Di bawah hor. B Di bawah hor. B hor. C yang merupakan hor. C yang merupakan

bahan batuan induk yang telah lapuk, tapi bahan batuan induk yang telah lapuk, tapi belum mengalami perkembangan profi l belum mengalami perkembangan profi l horison batuan induk tanah (hor. C)horison batuan induk tanah (hor. C)

Lapisan paling bawah berupa batuan induk Lapisan paling bawah berupa batuan induk yang masih utuh yang masih utuh horison R horison R

O O hor. organik hor. organikA A hor. eluviasi/pencucian hor. eluviasi/pencucian

B B hor. hor. i luviasi/pengendapaniluviasi/pengendapan

R R hor. batuan induk tanah hor. batuan induk tanahC C hor. bahan induk tanah hor. bahan induk tanah

Profi l tanah yang berkembang lengkapProfi l tanah yang berkembang lengkap

Jadi penyebab utama diferensiasi Jadi penyebab utama diferensiasi horison adalah larutan tanah yang horison adalah larutan tanah yang membawa bahan-bahan dari harioson membawa bahan-bahan dari harioson O & horison A diendapkan di horison B O & horison A diendapkan di horison B larutan tanah merupakan ajang larutan tanah merupakan ajang dinamika proses perkembangan tanahdinamika proses perkembangan tanah

A

Profil TanahProfil Tanah

EB

C

AO

O

EEBt

R

B. B. Perkembangan Profi l KhususPerkembangan Profi l Khusus proses-proses khusus perkembangan tanah proses-proses khusus perkembangan tanah

azasi azasi akan terbentuk jenis-jenis tanah akan terbentuk jenis-jenis tanah tertentutertentu

a. a. Latosolisasi/Laterisasi/Feralit isasiLatosolisasi/Laterisasi/Feralit isasi CH & suhu tinggi (di daerah humid tropik & CH & suhu tinggi (di daerah humid tropik &

sub tropik) sub tropik) dekomposisi bo intensif dekomposisi bo intensif asam karbonat terbentuk asam karbonat terbentuk mampu mampu mencuci hampir habis basa-basa, sil ika & mencuci hampir habis basa-basa, sil ika & bo halus bo halus residu berapa penimbunan residu berapa penimbunan oksida-oksida Fe, Al & Mn yang berwarna oksida-oksida Fe, Al & Mn yang berwarna merah yang tebal (hor. B)merah yang tebal (hor. B)

Tanah yang terbentuk latosol, lateriTanah yang terbentuk latosol, lateri tt & & mediteran merah kuningmediteran merah kuning

Perbedaan tanah latosol, laterit dan mediteran merah Perbedaan tanah latosol, laterit dan mediteran merah kuning menurut Martin adalah nilai SiOkuning menurut Martin adalah nilai SiO22 : Al : Al22OO33

SiOSiO22 : Al : Al22OO3 3 < 1,33 (pH masam) Tanah Latosol< 1,33 (pH masam) Tanah Latosol

SiOSiO22 : Al : Al22OO3 3 = 1,33 – 2,00 Tanah Laterit= 1,33 – 2,00 Tanah Laterit

SiOSiO22 : Al : Al22OO3 3 < 1,33 (pH netral) Tanah Mediteran < 1,33 (pH netral) Tanah Mediteran merah kuningmerah kuning

SiOSiO22 : Al : Al22OO3 3 > 2,00 Tanah Lainnya> 2,00 Tanah Lainnya

b. b. Podsolisasi/Sil iPodsolisasi/Sil i kkasiasi CH yang tinggi & suhu rendah dengan CH yang tinggi & suhu rendah dengan

vegetasi lebat (di daerah humid sedang dan vegetasi lebat (di daerah humid sedang dan dingin) dingin) dekomposisi lambat dekomposisi lambat terbentuk terbentuk larutan sangat masam larutan sangat masam mencuci hampir mencuci hampir semua unsur-unsur kecuali si l ika (berupa semua unsur-unsur kecuali si l ika (berupa kuarsa) sebagai residu yang berwarna pucatkuarsa) sebagai residu yang berwarna pucat

Dihasilkan tanah podsol yang berwarna Dihasilkan tanah podsol yang berwarna pucatpucat

c. c. Kalsif ikasiKalsif ikasi Proses penyebaran CaCOProses penyebaran CaCO 33 & MgCO & MgCO 33 dlm dlm

profi lprofi l CH sedikit dengan vegetasi rumput/semak CH sedikit dengan vegetasi rumput/semak

perkolasi air terbatas perkolasi air terbatas air t idak mampu air t idak mampu menghanyutkan semua kapur ke lapisan menghanyutkan semua kapur ke lapisan tanah basahtanah basah

d. d. GleisasiGleisasi Keadaan lembab & basah yang sil ih Keadaan lembab & basah yang sil ih

berganti berganti terjadi proses terjadi proses redoksredoks senyawa senyawa besi besi kelarutan Ca, Mg & Mn tinggi kelarutan Ca, Mg & Mn tinggi

Terjadi tanah dengan warna kelabu Terjadi tanah dengan warna kelabu kebiruan dengan beberapa kebiruan dengan beberapa motlingmotling /bercak /bercak di sana-sinidi sana-sini

e. e. HidromorfikHidromorfik Keadaan yang selalu jenuh air (pada Keadaan yang selalu jenuh air (pada

daerah rendah) daerah rendah) anaerob anaerob proses proses reduksireduksi

Kondisi yang selalu tereduksi Kondisi yang selalu tereduksi menghasilkan tanah hidromorfik dengan menghasilkan tanah hidromorfik dengan warna hampir seragam kelabu-biruwarna hampir seragam kelabu-biru

f. f. Pembentukan Tanah GambutPembentukan Tanah Gambut Topografi & ikl im yang mendukung Topografi & ikl im yang mendukung bo bo

segar lebih banyak dan dekomposisi segar lebih banyak dan dekomposisi lambat lambat pelonggokan bo yang sangat pelonggokan bo yang sangat tebal tebal dibedakan 3 jenis tanah gambut : dibedakan 3 jenis tanah gambut :1) 1) Gambut pantai yang ombrogenGambut pantai yang ombrogen tanah tanah di hutan yang berawa-rawadi hutan yang berawa-rawa2) 2) Gambut topogenGambut topogen di daerah cekungan di daerah cekungan di pegunungandi pegunungan3) 3) Gambut pegununganGambut pegunungan bekas kawah bekas kawah pegunungan yang menjadi paya-payapegunungan yang menjadi paya-paya

g. g. Salinisasi & DesalinisasiSalinisasi & Desalinisasi Di daerah kering & agak kering Di daerah kering & agak kering CH CH

rendah & penguapan tinggi rendah & penguapan tinggi aku aku mmulasi ulasi garam-garam clorida, sulfat, nitrat & garam-garam clorida, sulfat, nitrat & karbonat dari basa alkali & alkali tanah di karbonat dari basa alkali & alkali tanah di permukaan tanah permukaan tanah terbentuk tanah terbentuk tanah garaman (solonchak)garaman (solonchak)

Drainase tinggi Drainase tinggi solonchak solonchak ddeesalinisasi salinisasi tanah tanah ChesnutChesnut

h. h. Alkalisasi & DealkalisasiAlkalisasi & Dealkalisasi Proses menghasilkan pH tinggi karena Proses menghasilkan pH tinggi karena

akumulasi garam karbonat & bikarbonat akumulasi garam karbonat & bikarbonat dengan Na dengan Na tanah solonetz tanah solonetz

Jika drainase tinggi Jika drainase tinggi terbentuk tanah terbentuk tanah SolothSoloth prosesnya disebut prosesnya disebut SolodiSolodi sassas ii

i . i . AlterasiAlterasi Merupakan proses pelapukan fisik maupun Merupakan proses pelapukan fisik maupun

kimia yang merupakan langkah awal dari kimia yang merupakan langkah awal dari pembentukan tanahpembentukan tanah

Terbentuk mineral-mineral baru hasil Terbentuk mineral-mineral baru hasil rentetan proses perombakan, pemindahan rentetan proses perombakan, pemindahan dan pembentukan senyawa barudan pembentukan senyawa baru

j. j . LixiLixi f if i asiasi Proses pencucian lempung ke bawah, Proses pencucian lempung ke bawah,

tert imbun pada hor. Btertimbun pada hor. B Lempung menyumbat/menempati ruang Lempung menyumbat/menempati ruang

pori-pori atau menyelimuti (pori-pori atau menyelimuti ( coatingcoating ) butir-) butir-butir-butir tanah pada horizon Bbutir-butir tanah pada horizon B

VI. SIFAT FISIKA TANAHVI. SIFAT FISIKA TANAH

►TeksturTekstur►StrukturStruktur►KonsistensiKonsistensi►WarnaWarna►TemperaturTemperatur►LengasLengas►UdaraUdara

A. TEKSTURA. TEKSTURPerbandingan relatif partikel-partikel Perbandingan relatif partikel-partikel

tanah, yaitu pasir debu, dan lempung tanah, yaitu pasir debu, dan lempung dalam suatu masa tanahdalam suatu masa tanah

Penggolongan tekstur tanah Penggolongan tekstur tanah didasarkan atas perbandingan fraksi didasarkan atas perbandingan fraksi (golongan partikel tanah) yang (golongan partikel tanah) yang menyusunnyamenyusunnya

Segitiga Klas Tekstur Tanah USDA Segitiga Klas Tekstur Tanah USDA membagi 12 klas tektur dari yang membagi 12 klas tektur dari yang paling kasar (pasiran) sampai halus paling kasar (pasiran) sampai halus (lempung)(lempung)

Penetapan klas tekstur dapat Penetapan klas tekstur dapat dilakukan secara kualitatif (di dilakukan secara kualitatif (di lapangan) dan secara kuantitatif (di lapangan) dan secara kuantitatif (di laboratorium)laboratorium)

a. a. KualitatifKualitatif dengan membasahi dengan membasahi tanah lalu dipij i t-pi j i ttanah lalu dipij i t-pi j i t- pasir - pasir terasa kasar dan tajam terasa kasar dan tajam- debu - debu terasa l icin terasa l icin- lempung - lempung terasa l iat dan lengket terasa l iat dan lengket

b. b. KuantitatifKuantitatif dengan analisis dengan analisis mekanik/granuler (lebih telit i) dan mekanik/granuler (lebih telit i) dan dilakukan di laboratoriumdilakukan di laboratorium

Tanah bertekstur halus (lempung Tanah bertekstur halus (lempung tinggi) bersifat lengket, meyerap air t inggi) bersifat lengket, meyerap air banyak sehingga sukar atau berat banyak sehingga sukar atau berat untuk diolah untuk diolah disebut disebut Tanah BeratTanah Berat , , kebalikannya adalah Tanah Ringan kebalikannya adalah Tanah Ringan (pasir t inggi)(pasir t inggi)

Tanah terbaik untuk pertanian adalah Tanah terbaik untuk pertanian adalah Tekstur SedangTekstur Sedang (tekstur geluh) (tekstur geluh) tanah yang mempunyai perbandingan tanah yang mempunyai perbandingan pasir, debu, dan lempung hampir pasir, debu, dan lempung hampir seimbangseimbang

Modified from : Agriculture and Agri-food Canada (2005)Modified from : Agriculture and Agri-food Canada (2005)

0,0020,002 0,050,05 0,50,5 2 2 mmmm

KerikilKerikilSangat Sangat KasarKasar

HalusHalus

PasirPasirDebuDebuClayClay

KasarKasarSedangSedangSangat Sangat HalusHalus

110,10,1 0,250,25

0,0020,002 0,020,02 0,20,2 2 2 mmmm

KerikilKerikilKasarKasarHalusHalus

PasirPasirDebuDebuLempungLempung

Klasifikasi Fraksi TanahKlasifikasi Fraksi Tanah

1. Sistem Internasional1. Sistem Internasional

2. Sistem USDA2. Sistem USDA

Kadar P, K dan Ca pisahan fraksi tanah lapisan di Kadar P, K dan Ca pisahan fraksi tanah lapisan di ASAS

PisahanPisahanTanah yang dibentuk dari bahanTanah yang dibentuk dari bahan

Residual Residual Kristal inKristal in

Residual Residual Batu KapurBatu Kapur

Dataran Dataran PantaiPantai

Glasial Glasial dan dan

LoessLoess

AridArid

PasirPasirDebuDebuLempungLempung

% P% P0.030.030.100.100.310.31

0.120.120.100.100.160.16

0.030.030.100.100.340.34

0.070.070.100.100.380.38

0.080.080.100.100.200.20

PasirPasirDebuDebuLempungLempung

% K% K1.331.332.002.002.372.37

1.211.211.521.522.172.17

0.310.311.101.101.341.34

1.431.432.002.002.552.55

2.532.533.443.444.204.20

PasirPasirDebuDebuLempungLempung

% Ca% Ca0.360.360.590.590.670.67

8.758.757.837.837.087.08

0.050.050.140.140.390.39

0.910.910.930.931.921.92

2.922.926.586.585.735.73

BB . STRUKTUR TANAH. STRUKTUR TANAH Susunan ikatan partikel tanah satu sama Susunan ikatan partikel tanah satu sama

lainlain

PED : agregat terbentuk dengan sendirinyaPED : agregat terbentuk dengan sendirinyaClod : agregat terbentuk karena pengolahan Clod : agregat terbentuk karena pengolahan

tanahtanah

Pengamatan struktur tanah di lapang :Pengamatan struktur tanah di lapang :- Tipe struktur : bentuk & susunan agregatTipe struktur : bentuk & susunan agregat- Kelas struktur : ukuran agregatKelas struktur : ukuran agregat- Derajat struktur : kuat lemahnya agregatDerajat struktur : kuat lemahnya agregat

Tipe StrukturTipe Struktur1.1. LempengLempeng2.2. TiangTiang

3.3. GumpalGumpal

4.4. RemahRemah5.5. GranulairGranulair6.6. Berbutir Berbutir

tunggaltunggal7.7. Pejal (masif)Pejal (masif)

PrismatikPrismatikKolumnerKolumnerBersudutBersudutMembulatMembulat

Granular

Platy

Blocky

(Angular)(Subangular)

Wedge

ColumnarPrismatic

Tipe StrukturTipe Struktur

Kelas StrukturKelas Struktur- Sangat t ipis Sangat t ipis sangat tebal sangat tebal- Sangat halus Sangat halus sangat kasar sangat kasar

Derajat StrukturDerajat Struktur- Tak beragregatTak beragregat- LemahLemah- SedangSedang- KuatKuat

Kelas StrukturKelas Struktur- Sangat tipis Sangat tipis sangat tebal sangat tebal- Sangat halus Sangat halus sangat kasar sangat kasar

Ukuran Lempeng Tiang/prisma GumpalRemah/ granular

Sangat halus < 1 mm < 10 mm < 5 mm < 1 mmhalus 1 – 2 mm 10 – 20 mm 5 – 10 mm 1 – 2 mmSedang 2 – 5 mm 20 – 50 mm 10 – 20 mm 2 – 5 mmKasar 5 – 10 mm 50 – 100 mm 20 – 50 mm 5 – 10 mmSangat kasar > 10 mm > 100 mm > 50 mm > 10 mm

Derajat Struktur-Tak beragregat butir-butir tunggal terlepas-lepas-Lemah apabila struktur tersentuh mudah hancur-Sedang agregat jelas terbentuk dan masih dapat dipecahkan-Kuat agregatnya mantap dan jika dipecahkan terasa agak sukar dan berketahanan

Faktor-faktor yang mempengaruhi Faktor-faktor yang mempengaruhi struktur tanah :struktur tanah :

1.1. Pembasahan & pengeringanPembasahan & pengeringan2.2. Pembekuan & pencairanPembekuan & pencairan3.3. Aktivitas perakatan tanamanAktivitas perakatan tanaman4.4. Kation terjerapKation terjerap5.5. Pengolahan tanahPengolahan tanah6.6. Bahan organikBahan organik

Struktur tanah yang dikehendaki Struktur tanah yang dikehendaki tanaman adalah strtanaman adalah str uuktur “ktur “ REMAH”REMAH” karena perbandingan bahan padat karena perbandingan bahan padat dan tuang pori kuranglebih seimbangdan tuang pori kuranglebih seimbang

Tujuan pengolahan tanah adalah agar Tujuan pengolahan tanah adalah agar mendapatkan struktur tanah dalam mendapatkan struktur tanah dalam bentuk, besar, dan ketahanan yang bentuk, besar, dan ketahanan yang dikenhendaki tanamandikenhendaki tanaman

CC. KONSISTENSI TANAH. KONSISTENSI TANAH Derajat kohesi dan adesi partikel tanah Derajat kohesi dan adesi partikel tanah

dan resistensi terhadap perubahan bentukdan resistensi terhadap perubahan bentukPenentuan konsistensi tanah dapat Penentuan konsistensi tanah dapat

dilakukan pada 3 fase keadaan :dilakukan pada 3 fase keadaan :1. 1. Tanah BasahTanah Basah kandungan air di atas kapasitas lapangankandungan air di atas kapasitas lapangana. Kelekatan a. Kelekatan kekuatan melekat dengan kekuatan melekat dengan

benda lain :benda lain : - t idak lekat- t idak lekat - agak lekat- agak lekat - lekat- lekat - sangat lekat- sangat lekat

b. Plastisitas b. Plastisitas kemampuan tanah kemampuan tanah membentuk gulungan :membentuk gulungan :

- t idak plastis- t idak plastis- agak plastis- agak plastis- plastis- plastis- sangat plastis- sangat plastis

2. 2. Tanah lembabTanah lembab Kandungan air mendekati kapasitas Kandungan air mendekati kapasitas

lapangan lapangan kering angin : kering angin :- sangat gembur- sangat gembur - sangat teguh- sangat teguh- gembur- gembur - luar biasa teguh- luar biasa teguh- teguh- teguh

3. 3. Tanah keringTanah kering Tanah dalam keadaan kering anginTanah dalam keadaan kering angin

- lepas- lepas - lunak- lunak- agak keras- agak keras - keras- keras- sangat keras- sangat keras - luar biasa keras- luar biasa keras

DD. WARNA TANAH. WARNA TANAH Salah satu sifat tanah yang mudah sil ihat Salah satu sifat tanah yang mudah sil ihat

dan dapat menunjukkan sifat-sifat dan dapat menunjukkan sifat-sifat tanahnyatanahnya

Bersifat t idak murniBersifat t idak murni Faktor yang mempengaruhi :Faktor yang mempengaruhi :

1. Kadar lengas & tingkat pengatusan1. Kadar lengas & tingkat pengatusan2. Kadar bahan organik2. Kadar bahan organik3. Kadar dan mutu mineral3. Kadar dan mutu mineral

Warna tanah berhubungan dengan daya Warna tanah berhubungan dengan daya menyerap panas dari cahaya mataharimenyerap panas dari cahaya matahari

Warna Hitam/gelap > menyerap panasWarna Hitam/gelap > menyerap panas

Warna tanah secara langsung dapat Warna tanah secara langsung dapat dipakai :dipakai :

- Menaksir t ingkat pelapukan atau Menaksir t ingkat pelapukan atau proses pembentukan tanahproses pembentukan tanah

- Menilai kandungan bahan organikMenilai kandungan bahan organik- Menilai keadaan drainaseMenilai keadaan drainase- Melihat adanya horison pencucian dan Melihat adanya horison pencucian dan

horison pengendapanhorison pengendapan- Menaksir banyaknya kandungan Menaksir banyaknya kandungan

mineralmineral

Urutan warna tanah yang menunjukkan Urutan warna tanah yang menunjukkan penurunan produktivitas tanahpenurunan produktivitas tanah

Hitam – coklat – coklat karat – abu coklat – Hitam – coklat – coklat karat – abu coklat – merah – abu-abu – kuning – putihmerah – abu-abu – kuning – putih

Panjang gelombang cahaya yang tampak Panjang gelombang cahaya yang tampak oleh mataoleh mata

WarnaWarna Panjang gelombang, Panjang gelombang, λλLilaLilaBiruBiruHijauHijauKuningKuningJinggaJinggaMerahMerah

0.38 – 0.450.38 – 0.450.45 – 0.490.45 – 0.490.49 – 0.570.49 – 0.570.57 – 0.600.57 – 0.600.60 – 0.620.60 – 0.620.62 – 0.750.62 – 0.75

Penetapan warna tanah dengan Penetapan warna tanah dengan ““ Munsell Soil Color ChartsMunsell Soil Color Charts ””

Dikenal parameter warna :Dikenal parameter warna :HueHue : warna utama tanah/yang : warna utama tanah/yang merajai berkas cahaya yang terl ihatmerajai berkas cahaya yang terl ihatEx. 5R, 7.5R, 10R, 2.5YR, 5YR, dstEx. 5R, 7.5R, 10R, 2.5YR, 5YR, dstValueValue : derajat terangnya : derajat terangnya warna/kisaran dari putih (9/10) ke warna/kisaran dari putih (9/10) ke hitam (nilai 1 atau 0)hitam (nilai 1 atau 0)ChromaChroma : intensitas warna atau : intensitas warna atau perubahan kemurnian warna dari perubahan kemurnian warna dari kelabu netral atau putihkelabu netral atau putih

Hue SpectrumHue Spectrum“The Rainbow”“The Rainbow”

Value SpectrumValue Spectrum“Light to Dark”“Light to Dark”

0 10

Chroma SpectrumChroma Spectrum“Intensity”“Intensity”

0 10

Ex. Penyebutan warna tanah dengan Ex. Penyebutan warna tanah dengan ““ MunsellMunsell ””7.5YR 3/2 (w) 7.5YR 3/2 (w) dark brown (wet) dark brown (wet)7.5YR 5/4 (m) 7.5YR 5/4 (m) brown (moist) brown (moist)7.5YR 6/4 (d) 7.5YR 6/4 (d) l ight brown (dry) l ight brown (dry)

HueHue ValueValue ChromChromaa

EE . TEMPERATUR. TEMPERATURBerpengaruh pada proses pelapukan Berpengaruh pada proses pelapukan

dan penguraian bahan induk, reaksi-dan penguraian bahan induk, reaksi-reaksi kimia dan berpengaruh reaksi kimia dan berpengaruh langsung pada pertumbuhan tanamanlangsung pada pertumbuhan tanaman

Ex.Ex.Perkecambahan jatiPerkecambahan jati >> 30 30 OO CCPerkecambahan jagung optimum Perkecambahan jagung optimum ++ 38 38 OO CCNitrif ikasi optimumNitrif ikasi optimum ++ 30 30 OO CCUmbi kentangUmbi kentang 16 – 21 16 – 21 OO CCJasad hidup tanahJasad hidup tanah 18 – 30 18 – 30 OO CCJagung (produksi)Jagung (produksi) 27 – 30 27 – 30 OO CC

Sumber panas : panas matahari yang Sumber panas : panas matahari yang menyinari bumimenyinari bumi

Kapasitas tanah mengikat panas Kapasitas tanah mengikat panas dipengaruhi :dipengaruhi :

- Besar sudut datangBesar sudut datang- Letak garis l intangLetak garis l intang- Tinggi dari muka lautTinggi dari muka laut- Agihan (distribusi) lahan dari Agihan (distribusi) lahan dari

perairanperairan- Keadaan vegetasiKeadaan vegetasi

GG . TATA AIR DAN UDARA . TATA AIR DAN UDARA TANAHTANAH

Erat hubunganya dengan penyebaran Erat hubunganya dengan penyebaran pori dalam tanahpori dalam tanah

Berdasarkan ukuran :Berdasarkan ukuran :- Pori tak berguna (Pori tak berguna ( ØØ < 0.2 < 0.2 µµ ) ) air air

t idak tersediatidak tersedia- Pori berguna (Pori berguna ( ØØ > 0.2 > 0.2 µµ 0.2 – 8.6 0.2 – 8.6

µµ ) ) air tersedia air tersedia- 8.6 – 30 8.6 – 30 µµ pori drainase lambat (air pori drainase lambat (air

tersedia)tersedia)- > 30 > 30 µµ pori drainase cepat (air pori drainase cepat (air

t idak tersedia)/terisi udaratidak tersedia)/terisi udara

Lingkaran Pergerakan AirLingkaran Pergerakan AirAir atmosferAir atmosfer

PresipitasiPresipitasiPengembunan & Pengembunan &

penjerapanpenjerapanInfi l trasiInf i l trasiAir l impas Air l impas

permukaan permukaan (run off)(run off) Lengas tanahLengas tanah

TanamanTanaman

TranspirasiTranspirasi

Penguapan Penguapan (evaporasi)(evaporasi)

LarutanLarutan

PerkolasiPerkolasi

Aliran sungaiAliran sungai

Air bumi Air bumi (ground water)(ground water)

Rembesan Rembesan ke ke

sampingsamping

Kekuatan pengikatan air oleh tanah Kekuatan pengikatan air oleh tanah dinyatakan dalam :dinyatakan dalam :1. Atmosfer (atm)1. Atmosfer (atm)2. Tinggi kolom air (cm)2. Tinggi kolom air (cm)

1 atm = 1033.6 cm air1 atm = 1033.6 cm air3. pF (3. pF ( free energyfree energy ) = log t inggi kolom air) = log t inggi kolom air

Nilai pF 0 – 7Nilai pF 0 – 7 pF 0 pF 0 tanah jenuh air tanah jenuh air pF pF tanah kering mutlak tanah kering mutlak

Air yang tersedia bagi tanaman :Air yang tersedia bagi tanaman : pF 2.54 – 4.2 atau 1/3 – 15 atmpF 2.54 – 4.2 atau 1/3 – 15 atm

Keadaan Air TanahKeadaan Air Tanah

1.1. Air AdhesiAir AdhesiAir adhesi ini merupakan selaput Air adhesi ini merupakan selaput t ipis (f i lm air) yg menyelimuti butir t ipis (f i lm air) yg menyelimuti butir tanah tapi bukan merupakan cairan, tanah tapi bukan merupakan cairan, jumlahnya paling sedikit dan tidak jumlahnya paling sedikit dan tidak tersedia bagi tanaman. Nilai pF nya tersedia bagi tanaman. Nilai pF nya hampir 7,0hampir 7,0

2. Air Higroskopis2. Air Higroskopis

►Air ini juga bukan berupa cairan, Air ini juga bukan berupa cairan, merupakan selaput t ipis (f i lm air) merupakan selaput t ipis (f i lm air) yang menyelimuti agregat tanah, yang menyelimuti agregat tanah, tebalnya kira-kira 15 – 20 molekul tebalnya kira-kira 15 – 20 molekul air, t idak tersedia bagi tanaman. Nilai air, t idak tersedia bagi tanaman. Nilai pF - nya 4,5 – 7,0pF - nya 4,5 – 7,0

3. Air Kapiler3. Air Kapiler

► Air kapiler ini dibagi ke dalam dua Air kapiler ini dibagi ke dalam dua keadaan yaitu : keadaan yaitu :

1.1. Kapasitas Lapangan (KL)Kapasitas Lapangan (KL)2.2. Keadaan Tit ik Layu Permanen (TLP)Keadaan Tit ik Layu Permanen (TLP)

Kapasitas LapanganKapasitas Lapangan► Keadaan air pada kapasitas lapangan adalah air Keadaan air pada kapasitas lapangan adalah air

dalam tanah sesudah air gravitasi turun sama dalam tanah sesudah air gravitasi turun sama sekali. sekali. Dicapai pada saat tanah yang jenuh air karena Dicapai pada saat tanah yang jenuh air karena hujan lebat atau ir igasi kemudian dibiarkan hujan lebat atau ir igasi kemudian dibiarkan selama 48 jam sehingga air gravitasi sudah turun selama 48 jam sehingga air gravitasi sudah turun sama sekali.sama sekali.Keadaan ini air dalam tanah tersedia bagi Keadaan ini air dalam tanah tersedia bagi tanamannm dlm keadaan paling banyak, pori tanamannm dlm keadaan paling banyak, pori makro terisi udara pori mikro (kapiler) terisi air.makro terisi udara pori mikro (kapiler) terisi air.Kekuatan yg menahannya sebesar ⅓ atm atau pF Kekuatan yg menahannya sebesar ⅓ atm atau pF nya 2,54.nya 2,54.

Nilai Kapasitas Lapangan tergantung :Nilai Kapasitas Lapangan tergantung :- TeksturTekstur- StrukturStruktur- Bahan organikBahan organik- Jenis koloidJenis koloid- Macam kation pada koloidMacam kation pada koloid

Na > K > Mg > CaNa > K > Mg > Ca

Titik layu permanenTitik layu permanen► Disebut juga Koefisien Layu, merupakan Disebut juga Koefisien Layu, merupakan

kandungan air tanah yang paling sedikit, kandungan air tanah yang paling sedikit, akar tanaman tidak mampu menyerapnya akar tanaman tidak mampu menyerapnya sehingga tanaman mulai layu kemudian sehingga tanaman mulai layu kemudian mati. Air ini ditahan oleh tanah dengan mati. Air ini ditahan oleh tanah dengan kekuatan 15 atm atau pF 4,2.kekuatan 15 atm atau pF 4,2.

Klasif ikasi lengas tanahKlasif ikasi lengas tanah pF pFAir penyusun dan air antar lapisAir penyusun dan air antar lapis > 7.0> 7.0Air higroskopisAir higroskopis 7.0 – 7.0 –

4.54.5Air kapilerAir kapiler 4.5 – 2.54.5 – 2.5Air gravitasiAir gravitasi 2.5 – 0.02.5 – 0.0Air bumi (ground water)Air bumi (ground water) bebas bebas

tegangantegangan

Keadaan Air Keadaan Air TanahTanah

ZarahZarahTanahTanah

Lengas Lengas HigroskopisHigroskopis

Air KapilerAir Kapiler

Tit ik layuTit ik layu Kapasitas Kapasitas lapanganlapangan

Mengalir Mengalir karena karena

gravitasigravitasi

10.00010.000atmatm

pF 7.0pF 7.0

3131atmatm4.54.5

1515atmatm4.24.2

1/31/3atmatm2.542.54

AirAiradhesiadhesi

Tinggi Tinggi satuan kolom satuan kolom

ariari

Log tinggi kolom Log tinggi kolom air (pF)air (pF)

atmatm

1010100100346346

1.0001.00010.00010.00015.84915.84931.62331.623

100.000100.0001.000.0001.000.000

10.000.00010.000.000

1122

2.532.533344

4.184.184.54.5556677

0.010.010.100.101/31/311

101015153131

1001001.0001.000

10.00010.000

Air Air tersediatersedia

(( Brady, 1974Brady, 1974 ))

Permeabil itasPermeabil itas Laju pergerakan suatu zat cair melalui Laju pergerakan suatu zat cair melalui

media berpori (konduktivitas hidrolika)media berpori (konduktivitas hidrolika)Aliran jenuh airAliran jenuh air : sebagian besar pori-pori : sebagian besar pori-pori

diisi oleh air, ini terjadi di dalam zona air diisi oleh air, ini terjadi di dalam zona air bumi atau kadangkala setelah hujan lebat bumi atau kadangkala setelah hujan lebat atau selama irigasiatau selama irigasiAir dalam kondisi ini bebas teganganAir dalam kondisi ini bebas tegangan

Laju aliran jenuh :Laju aliran jenuh :pasir > geluh > lempungpasir > geluh > lempung

Aliran tidak jenuh Aliran tidak jenuh : pori-pori hanya sebagian : pori-pori hanya sebagian saja berisi air, air dipengaruhi tegangansaja berisi air, air dipengaruhi tegangan

pasir < geluh < lempungpasir < geluh < lempung

Kelas Permeabilitas tanahKelas Permeabilitas tanah

Keterangan Laju Permeabil itas

cm/jam

Simbol angka

Sangat Lambat < 0,13 1Lambat 0,13 – 0,51 2Agak Lambat 0,51 – 2,00 3Sedang 2,00 – 6,35 4Agak Cepat 6,35 – 12,70 5Cepat 12,70 – 25, 40 6Sangat Cepat > 25,40 7

E. UDARA TANAHE. UDARA TANAHUdara tanah menempati pori-pori makro Udara tanah menempati pori-pori makro

antara agregat-agregat sekunder tanahantara agregat-agregat sekunder tanahUdara tanah penting bagi pernafasan akar Udara tanah penting bagi pernafasan akar

tanaman dan kegiatan jasad hidup tanahtanaman dan kegiatan jasad hidup tanahUdara tanah berbeda dengan udara atmosfer Udara tanah berbeda dengan udara atmosfer

dalam hal :dalam hal :- Udara tanah mengandung uap air >Udara tanah mengandung uap air >- OO 22 < ; CO < ; CO 22 > >- Udara tanah tidak selalu menempati pori Udara tanah tidak selalu menempati pori

makro tapi si l ih bergnati dengan lengas makro tapi si l ih bergnati dengan lengas tanah dan berasal dari atmosfer, proses tanah dan berasal dari atmosfer, proses kimia atau dari kegiatan biologi tanahkimia atau dari kegiatan biologi tanah

Komposisi Udara TanahKomposisi Udara Tanah Tergantung dari proses biologi serta sukar Tergantung dari proses biologi serta sukar

mudahnya tukar menukar dengan udara mudahnya tukar menukar dengan udara atmosferatmosfer

Contoh udara tanah sawah yang bebas airContoh udara tanah sawah yang bebas air

Gas-gas di lapis Gas-gas di lapis olaholah

Kadar terhadap % Kadar terhadap % volume udara tanahvolume udara tanah

NN 22

OO 22

COCO 22

CHCH 44

HH 22

75 – 1175 – 112.8 – 02.8 – 02 – 202 – 20

17 – 7317 – 730 – 2.20 – 2.2

Faktor-faktor yang mempengaruhi Faktor-faktor yang mempengaruhi komposisi udara tanah :komposisi udara tanah :

- Ikl imIklim- Sifat tanah seperti tekstur, struktur, Sifat tanah seperti tekstur, struktur,

t inggi permukaan air tanahtinggi permukaan air tanah- Sifat tanamanSifat tanaman

Keterdapatan tanaman mengurangi Keterdapatan tanaman mengurangi kadar Okadar O 22 dan menambah CO dan menambah CO 22 , bo dan , bo dan kegiatan jasad renik COkegiatan jasad renik CO 22 > (j ika > (j ika aerob), CHaerob), CH 44 > (j ika anaerob) > (j ika anaerob)

KIMIA TANAHKIMIA TANAH

ILMU DASAR UNTUK MENGETAHUI FAKTOR-FAKTOR ILMU DASAR UNTUK MENGETAHUI FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KETERSEDIAAN UNSUR HARA YANG MEMPENGARUHI KETERSEDIAAN UNSUR HARA TERHADAP TANAMAN.TERHADAP TANAMAN.

MEMPELAJARI SESUATU YANG DIHUBUNGKAN MEMPELAJARI SESUATU YANG DIHUBUNGKAN DENGAN REAKSI-REAKSI YANG TERJADI PADA DENGAN REAKSI-REAKSI YANG TERJADI PADA PERMUKAAN KOLOID TANAH DAN BAHAN KIMIA YANG PERMUKAAN KOLOID TANAH DAN BAHAN KIMIA YANG LARUT, INTERAKSI KOLOID TANAH DENGAN pH LARUT, INTERAKSI KOLOID TANAH DENGAN pH TANAH.TANAH.

TANAH TERSUSUN OLEH :TANAH TERSUSUN OLEH :

PENYUSUN TANAH YANG BERPERAN AKTIF PENYUSUN TANAH YANG BERPERAN AKTIF DALAM REAKSI KIMIA TANAH ADALAH DALAM REAKSI KIMIA TANAH ADALAH ORGANIK DAN CLAY (LEMPUNG) YANG ORGANIK DAN CLAY (LEMPUNG) YANG MEMPUNYAI DIAMETER < 1 MIKRON.MEMPUNYAI DIAMETER < 1 MIKRON.

BAHAN TERSEBUT DINAMAKAN KOLOID BAHAN TERSEBUT DINAMAKAN KOLOID TANAH.TANAH.MEMPUNYAI BIDANG PERMUKAAN TANAH MEMPUNYAI BIDANG PERMUKAAN TANAH YANG LUAS UNTUK PERUNIT MASSAYANG LUAS UNTUK PERUNIT MASSATERSUSPENSI DALAM AIRTERSUSPENSI DALAM AIRBERMUATAN NEGATIFBERMUATAN NEGATIF

KOLOID TANAHKOLOID TANAH : :AN ORGANIKAN ORGANIK 1.1. KOLOID SILIKAT (SiOKOLOID SILIKAT (SiO22nHnH22O) HIDROFIL, O) HIDROFIL,

BERMUATAN NEGATIFBERMUATAN NEGATIF2.2. HIDROKSIDA BESI [Fe(OHHIDROKSIDA BESI [Fe(OH33)] MENIMBULKAN )] MENIMBULKAN

WARNA MERAH, KUNING, COKLAT ATAU WARNA MERAH, KUNING, COKLAT ATAU CAMPURANNYA.CAMPURANNYA.

3.3. HIDROKSIDA ALUMINIUM [Al(OH)HIDROKSIDA ALUMINIUM [Al(OH)33]]ORGANIKORGANIK KOLOID HUMUSKOLOID HUMUS

MINERAL

KOMBINASI 2 ATAU LEBIH UNSUR YANG TERDAPAT DALAM KULIT BUMI MEMBENTUK CAMPURAN DISEBUT MINERAL.

MINERAL-MINERAL BERCAMPUR MEMBENTUK BATUAN.

MINERAL LEMPUNGMINERAL LEMPUNGBERDASARKAN KEJADIANNYA DIBEDAKAN :BERDASARKAN KEJADIANNYA DIBEDAKAN :

1.1. MINERAL PRIMERMINERAL PRIMERMINERAL YANG TERJADI LANGSUNG DARI MINERAL YANG TERJADI LANGSUNG DARI

MAGMA DAN MENYUSUN DIRI MEMBENTUK MAGMA DAN MENYUSUN DIRI MEMBENTUK BATUAN-BATUAN TERTENTU SEBAGAI KERAK BATUAN-BATUAN TERTENTU SEBAGAI KERAK BUMIBUMI

1.1. MINERAL SEKUNDERMINERAL SEKUNDERMINERAL YANG TERJADI DARI MINERAL PRIMER MINERAL YANG TERJADI DARI MINERAL PRIMER

YANG TELAH MENGALAMI PELAPUKAN, YANG TELAH MENGALAMI PELAPUKAN, BERKOMBINASI SATU DENGAN YANG LAIN BERKOMBINASI SATU DENGAN YANG LAIN MEMBENTUK MINERAL LAINMEMBENTUK MINERAL LAIN

MISAL : MINERAL LEMPUNGMISAL : MINERAL LEMPUNG

MINERAL LEMPUNGMINERAL LEMPUNG1.1. MINERAL LEMPUNG SILIKATMINERAL LEMPUNG SILIKAT2.2. MINERAL LEMPUNG BUKAN SILIKAT : MERUPAKAN MINERAL LEMPUNG BUKAN SILIKAT : MERUPAKAN

KELOMPOK SENYAWA HIDROKSIDA BESI DAN KELOMPOK SENYAWA HIDROKSIDA BESI DAN ALUMINIUMALUMINIUM

MISAL :MISAL :GIBSIT (AlOGIBSIT (AlO33HH22O)O)GOETIT (FeOGOETIT (FeO33HH22O)O)LIMONIT (FeOLIMONIT (FeO33nHnH22O)O)

MINERAL LEMPUNG :MINERAL LEMPUNG : BERPERAN DALAM KESUBURAN TANAHBERPERAN DALAM KESUBURAN TANAH BERPENGARUH TERHADAP SIFAT DAN CIRI TANAHBERPENGARUH TERHADAP SIFAT DAN CIRI TANAH BERBENTUK KRISTALBERBENTUK KRISTAL DASAR STRUKTURNYA TERDIRI DARI :DASAR STRUKTURNYA TERDIRI DARI :

SILIKAT-TETRAHEDRALSILIKAT-TETRAHEDRALALUMINA-OKTAHEDRALALUMINA-OKTAHEDRAL

SILIKAT-TETRAHEDRAL

TERDIRI 1 ATOM Si DIKELILINGI 4 ATOM O

ALUMINIUM-OKTAHEDRAL

TERDIRI 1 ATOM Al DIKELILINGI 6 ATOM O ATAU HIDROKSIL

MINERAL LEMPUNG DIBAGI 4 GOLONGAN :MINERAL LEMPUNG DIBAGI 4 GOLONGAN :

1.1. TIPE 1:1 = KAOLINITTIPE 1:1 = KAOLINITHAMPIR TIDAK TERJADI SUBSTITUSI HAMPIR TIDAK TERJADI SUBSTITUSI

ISOMORFIKISOMORFIK2a. TIPE 2:1 = MONTMORILONIT2a. TIPE 2:1 = MONTMORILONIT

TERJADI SUBSTITUSI ISOMORFIK AlTERJADI SUBSTITUSI ISOMORFIK Al3+3+ OLEH Mg OLEH Mg3+3+, , SiSi4+4+ OLEH Al OLEH Al3+3+

2b. TIPE 2:1 = VERMIKULIT2b. TIPE 2:1 = VERMIKULITTERJADI SUBSTITUSI ISOMORFIK. KAPASITAS TERJADI SUBSTITUSI ISOMORFIK. KAPASITAS

JERAPAN KATION MELEBIHI YANG LAIN.JERAPAN KATION MELEBIHI YANG LAIN.2c. TIPE 2:1 = ILLIT2c. TIPE 2:1 = ILLIT

15%Si DIGANTIKAN OLEH Al, KELEBIHAN 15%Si DIGANTIKAN OLEH Al, KELEBIHAN NEGATIF DIJANUHI K.NEGATIF DIJANUHI K.

3.3. TIPE 2:2 = KLORITTIPE 2:2 = KLORIT2 LEMBAR OKTAHEDRAL Mg(OH)2 LEMBAR OKTAHEDRAL Mg(OH)22 DIAPIT 2 DIAPIT 2

LEMBAR TETRAHEDRAL SILIKA.LEMBAR TETRAHEDRAL SILIKA.3.3. TIPE 2:1:1 = PALIGORSKIT;SEPIOLITTIPE 2:1:1 = PALIGORSKIT;SEPIOLIT

MINERAL LEMPUNG ALOFAN :MINERAL LEMPUNG ALOFAN : AMORF TIDAK KRISTALINAMORF TIDAK KRISTALIN PADA TANAH ABU VULKANPADA TANAH ABU VULKAN KOMPOSISI KIMIANYA DICIRIKAN RASIO Al:Si = KOMPOSISI KIMIANYA DICIRIKAN RASIO Al:Si =

1:1 ATAU 1:21:1 ATAU 1:2 RUMUS KIMIA : SiORUMUS KIMIA : SiO22AlAl22OO332H2H22OO

AlAl22OO332SiO2SiO22HH22OO

TIPE LEMPUNG LAIN DALAM KELOMPOK INI TIPE LEMPUNG LAIN DALAM KELOMPOK INI ADALAH IMOGOLIT.ADALAH IMOGOLIT.

TERDAPAT DALAM ABU VOLKANIK ATAU TERDAPAT DALAM ABU VOLKANIK ATAU BANTALAN BATU APUNGBANTALAN BATU APUNG

RUMUS KIMIA : SiORUMUS KIMIA : SiO22AlAl22OO332.5H2.5H22OO

TIPE MINERAL 1:1TIPE MINERAL 1:1

TERDIRI DARI 1 LEMPENG SILIKA TETRAHEDRAL DAN 1 TERDIRI DARI 1 LEMPENG SILIKA TETRAHEDRAL DAN 1 LEMPENG ALUMINA OKTAHEDRALLEMPENG ALUMINA OKTAHEDRAL

KEDUA LAPISAN TIAP UNIT KRISTAL DIIKAT OLEH ATOM KEDUA LAPISAN TIAP UNIT KRISTAL DIIKAT OLEH ATOM OKSIGEN YANG DIPEGANG BERSAMAAN OLEH ATOM Si DAN OKSIGEN YANG DIPEGANG BERSAMAAN OLEH ATOM Si DAN Al DARI MASING-MASING KISI, AKIBATNYA KISI MANTAP DAN Al DARI MASING-MASING KISI, AKIBATNYA KISI MANTAP DAN TIDAK TERJADI PENGEMBANGAN ANTARUNIT BILA BASAH TIDAK TERJADI PENGEMBANGAN ANTARUNIT BILA BASAH (DAYA MENGEMBANG-MENGERUT SERTA PLASTISITASNYA (DAYA MENGEMBANG-MENGERUT SERTA PLASTISITASNYA RENDAH)RENDAH)

SUBSTITUSI ISOMORFIK HANYA SEDIKITSUBSTITUSI ISOMORFIK HANYA SEDIKIT AKIBAT ADANYA GUGUS HIDROKSIL YANG TERBUKA, TIPE INI AKIBAT ADANYA GUGUS HIDROKSIL YANG TERBUKA, TIPE INI

MEMPUNYAI MUATAN NEGATIF YANG BERUBAH-UBAH MEMPUNYAI MUATAN NEGATIF YANG BERUBAH-UBAH TERGANTUNG pHTERGANTUNG pH

KAPASITAS TUKAR KATIONNYA RENDAH (1-10 me/100g)KAPASITAS TUKAR KATIONNYA RENDAH (1-10 me/100g) KAPASITAS JERAPANNYA KECIL KARENA LUAS PERMUKAAN KAPASITAS JERAPANNYA KECIL KARENA LUAS PERMUKAAN

SPESIFIKNYA KECIL (7-30 mSPESIFIKNYA KECIL (7-30 m22/g)/g) KELOMPOK TERDIRI : KAOLINIT; HALOYSIT;ANAUKSIT DAN KELOMPOK TERDIRI : KAOLINIT; HALOYSIT;ANAUKSIT DAN

DIKITDIKIT KAOLINIT DITEMUKAN DALAM TANAH ULTISOL,OXISOL, KAOLINIT DITEMUKAN DALAM TANAH ULTISOL,OXISOL,

ALFISOL.ALFISOL.

TIPE MINERAL 2:1 (MENGEMBANG)TIPE MINERAL 2:1 (MENGEMBANG)

DICIRIKAN LEMPENG ALUMINA OKTAHEDRAL DIJEPIT OLEH DUA DICIRIKAN LEMPENG ALUMINA OKTAHEDRAL DIJEPIT OLEH DUA LEMPENG SILIKA TETRAHEDRALLEMPENG SILIKA TETRAHEDRAL

ANGGOTA : MONTMORILONIT; BEIDELIT; NONTRONIT; SAPONIT; DAN ANGGOTA : MONTMORILONIT; BEIDELIT; NONTRONIT; SAPONIT; DAN VERMIKULITVERMIKULIT

IKATAN ANTAR KRISTAL LEMAH SEHINGGA MUDAH MENGEMBANG IKATAN ANTAR KRISTAL LEMAH SEHINGGA MUDAH MENGEMBANG BILA BASAH DAN MENGERUT BILA KERING (PLASTISITAS DAN BILA BASAH DAN MENGERUT BILA KERING (PLASTISITAS DAN KOHESI TINGGI) DAN DAPAT MENYEMAT ION LOGAM DAN SENYAWA KOHESI TINGGI) DAN DAPAT MENYEMAT ION LOGAM DAN SENYAWA ORGANIKORGANIK

DIAMETER 0.01-1 MIKRON, LUAS PERMUKAAN SPESIFIK 700-800 MDIAMETER 0.01-1 MIKRON, LUAS PERMUKAAN SPESIFIK 700-800 M22/g/g KTK 70 me/100gKTK 70 me/100g SEDIKIT TERJADI SUBSTITUSI ISOMORFIKSEDIKIT TERJADI SUBSTITUSI ISOMORFIK SUBSTITUSI ISOMORFIK OLEH Mg MENYEBABKAN MEMPUNYAI SUBSTITUSI ISOMORFIK OLEH Mg MENYEBABKAN MEMPUNYAI

MUATAN NEGATIF YANG TINGGIMUATAN NEGATIF YANG TINGGI MONTMORILONIT MEMPUNYAI Mg DAN Fe DALAM POSISI MONTMORILONIT MEMPUNYAI Mg DAN Fe DALAM POSISI

OKTAHEDRAL. BEIDELIT TIDAK PUNYA Mg DAN Fe TAPI Al TINGGIOKTAHEDRAL. BEIDELIT TIDAK PUNYA Mg DAN Fe TAPI Al TINGGI MUATAN BERUBAH-UBAH HANYA SEDIKIT, SEBAB SEMUA GUGUS MUATAN BERUBAH-UBAH HANYA SEDIKIT, SEBAB SEMUA GUGUS

HIROKSIL TERLETAK DALAM BIDANG PERMUKAAN YANG TERTUTUP HIROKSIL TERLETAK DALAM BIDANG PERMUKAAN YANG TERTUTUP JARINGAN ATOM OKSIGENJARINGAN ATOM OKSIGEN

MONTMORILONIT SEBAGAI PENYUSUN TANAH-TANAH : VERTISOL, MONTMORILONIT SEBAGAI PENYUSUN TANAH-TANAH : VERTISOL, MOLLISOL, ALFISOL, DAN ENTISOLMOLLISOL, ALFISOL, DAN ENTISOL

JARAK LAPIS : 12.4-14AJARAK LAPIS : 12.4-14A00

TIPE MINERAL 2:1 (TIDAK MENGEMBANG)=HIDRUSMIKATIPE MINERAL 2:1 (TIDAK MENGEMBANG)=HIDRUSMIKA

ANGGOTA TERPENTING ADALAH ILLITANGGOTA TERPENTING ADALAH ILLITMENGANDUNG KALIUM PADA ANTARLAPISANNYAMENGANDUNG KALIUM PADA ANTARLAPISANNYASIFAT-SIFAT SEPERTI HIDRASI, MENJERAP KATION, MEMUAI SIFAT-SIFAT SEPERTI HIDRASI, MENJERAP KATION, MEMUAI

DAN MENGERUT, PLASTISITAS SERTA DISPERSI TIDAK DAN MENGERUT, PLASTISITAS SERTA DISPERSI TIDAK SEINTENSIF MONTMORILONIT, TETAPI LEBIH JIKA DIBANDING SEINTENSIF MONTMORILONIT, TETAPI LEBIH JIKA DIBANDING KAOLINITKAOLINIT

KTK 30 me/100gKTK 30 me/100gJARAK LAPIS 10AJARAK LAPIS 10A00

DITEMUKAN DALAM TANAH : ENTISOL, INCEPTISOL, ARIDISOL, DITEMUKAN DALAM TANAH : ENTISOL, INCEPTISOL, ARIDISOL, MOLLISOL, ALFISOL, SPODOSOLMOLLISOL, ALFISOL, SPODOSOL

TIPE MINERAL 2:2TIPE MINERAL 2:2ANGGOTA TERPENTING ADALAH KLORITANGGOTA TERPENTING ADALAH KLORITTERDIRI DARI 2 LEMBAR TETRAHEDRAL SILIKA DAN 2 LEMBAR TERDIRI DARI 2 LEMBAR TETRAHEDRAL SILIKA DAN 2 LEMBAR

OKTAHEDRAL MAGNESIUMOKTAHEDRAL MAGNESIUMLEMPENG MAGNESIUM DISEBUT BRUSIT [Mg(OH)LEMPENG MAGNESIUM DISEBUT BRUSIT [Mg(OH) 22]]SUBSTITUSI ISOMORFIK TERJADI DALAM LAPISAN SUBSTITUSI ISOMORFIK TERJADI DALAM LAPISAN

TETRAHEDRAL MAUPUN OKTAHEDRALTETRAHEDRAL MAUPUN OKTAHEDRALDITEMUKAN DALAM TANAH : ARIDISOL, MOLLISOL, ULTISOLDITEMUKAN DALAM TANAH : ARIDISOL, MOLLISOL, ULTISOL

ASAL MUATAN NEGATIF PADA LEMPUNG :ASAL MUATAN NEGATIF PADA LEMPUNG :

1.1. SUBSTITUSI ISOMORFIKSUBSTITUSI ISOMORFIKADALAH PERISTIWA DIMANA Si DLAM ADALAH PERISTIWA DIMANA Si DLAM

TETRAHEDRAL ATAU Al DALAM OKTAHEDRAL TETRAHEDRAL ATAU Al DALAM OKTAHEDRAL SERING DIGANTIKAN OLEH ION LAIN YANG SERING DIGANTIKAN OLEH ION LAIN YANG BERUKURAN SAMABERUKURAN SAMA

1.1. DISOSIASI DARI GUGUS HIDROKSIL YANG DISOSIASI DARI GUGUS HIDROKSIL YANG TERBUKATERBUKAKEBERADAAN GUGUS OH PADA TEPI KRISTAL KEBERADAAN GUGUS OH PADA TEPI KRISTAL

ATAU PADA BIDANG YANG TERBUKA, PADA pH ATAU PADA BIDANG YANG TERBUKA, PADA pH TINGGI, HIDROGEN DARI HIDROKSIL TERURAI, TINGGI, HIDROGEN DARI HIDROKSIL TERURAI, SEHINGGA PERMUKAAN LEMPUNG MENJADI SEHINGGA PERMUKAAN LEMPUNG MENJADI BERMUATAN NEGATIF (MUATAN BERUBAH-BERMUATAN NEGATIF (MUATAN BERUBAH-UBAH ATAU MUATAN TERGANTUNG pH)UBAH ATAU MUATAN TERGANTUNG pH)

PERTUKARAN KATION

KOLOID TANAH BERMUATAN NEGATIF AKAN MENARIK ION-ION BERMUATAN POSITIF YANG DISEBUT KATION.

KOLOID TANAH KOLOID TANAH

KOLOID TANAH KOLOID TANAH

AIR TANAH

4 KOLOID DENGAN SELAPUT AIR SEPERTI FILM MERUPAKAN LARUTAN TANAH

KATION-KATION BERASAL DARI :KATION-KATION BERASAL DARI : PEMUPUKANPEMUPUKAN PELAPUKAN MINERAL TANAH DAN BAHAN ORGANIKPELAPUKAN MINERAL TANAH DAN BAHAN ORGANIK PELAPUKAN/PATAHAN MINERAL LEMPUNG (AlPELAPUKAN/PATAHAN MINERAL LEMPUNG (Al++++++)) AIR (HAIR (H++))

PERTUKARAN KATION TERJADI BILA :

(DALAM LARUTAN TANAH)

PENCUCIAN RATA-RATA DALAM TANAH

MISEL

Contoh pertukaran kation :Contoh pertukaran kation :

CaCa +2H +2H++ +Ca+Ca2+2+

Pertukaran kation di alamPertukaran kation di alam

Kita umpamakan : (L=ion logam bervalensi 1)Kita umpamakan : (L=ion logam bervalensi 1)Ca40Ca40 Ca38Ca38Al20Al20 Al20Al20H20H20 H25H25L20L20 L19L19Pertukaran kation terjadia atas dasar jumlah ekuivalen.Pertukaran kation terjadia atas dasar jumlah ekuivalen.Muatan negatif pada bidang adsorpsi koloid dinetralkan oleh kation-Muatan negatif pada bidang adsorpsi koloid dinetralkan oleh kation-

kation : Ca, K, Mg, Na, NH4, Al, Fe, H, dan lain-lain.kation : Ca, K, Mg, Na, NH4, Al, Fe, H, dan lain-lain.Pengikatan ion-ion pada bidang adsorpsi berbeda-beda, tergantung :Pengikatan ion-ion pada bidang adsorpsi berbeda-beda, tergantung :1.1. Konsentrasi atau jumlah ion-ionKonsentrasi atau jumlah ion-ion2.2. Jumlah muatan pada ionJumlah muatan pada ion3.3. Kecepatan bergerak (aktivitas) tergantung :Kecepatan bergerak (aktivitas) tergantung :

a.a. UkurannyaUkurannyab.b. Tebalnya selubung air hidratTebalnya selubung air hidrat

MISEL MISEL

MISEL + 5 H2CO3 MISEL

2Ca(HCO3)2

L(HCO)3

Kation bervalensi 1 diikat dengan kekuatan kecil dibanding Kation bervalensi 1 diikat dengan kekuatan kecil dibanding dengan yang bervalensi 3 yang terbesar.dengan yang bervalensi 3 yang terbesar.

Kation yang berselubung air hidrat tebal lebih mudah Kation yang berselubung air hidrat tebal lebih mudah ditukar.ditukar.Mudah tidaknya ditukar, diberikan dalam Mudah tidaknya ditukar, diberikan dalam DERET DERET LYOTROPHLYOTROPH : Li>Na>K>NH : Li>Na>K>NH44>Mg>Ca>Ba>H>Mg>Ca>Ba>HKation di sebelah kiri lebih mudah dilepaskan daripada ion-Kation di sebelah kiri lebih mudah dilepaskan daripada ion-ion yang terletak disebelah kanannya.ion yang terletak disebelah kanannya.

Definisi KTK :Definisi KTK :Banyaknya kation yang dapat dijerap oleh tanah persatuan Banyaknya kation yang dapat dijerap oleh tanah persatuan berat tanah (biasanya per 100g), dan yang dapat berat tanah (biasanya per 100g), dan yang dapat dipertukarkan. Dinyatakan dalam satuan me/100g tanah dipertukarkan. Dinyatakan dalam satuan me/100g tanah kering oven.kering oven.1 me = 1 miligram hidrogen atau sejumlah ion lain1 me = 1 miligram hidrogen atau sejumlah ion lain

Faktor yang mempengaruhi KTK :Faktor yang mempengaruhi KTK :1.1. Tekstur tanah (+jumlah lempung)Tekstur tanah (+jumlah lempung)

KasarKasar KTK rendahKTK rendahHalusHalus KTK tinggiKTK tinggi

1.1. Jenis lempungJenis lempungTipe 1:1Tipe 1:1 KTK rendahKTK rendahTipe 2:1Tipe 2:1 KTK tinggiKTK tinggiIllitIllit 37 me/00g37 me/00gMontmorilonitMontmorilonit 100 me/100g100 me/100gKaolinitKaolinit 5 me/100g5 me/100g

1.1. Jumlah kandungan bahan organikJumlah kandungan bahan organikSetiap 1% BOSetiap 1% BO KTK bertambah 2 me/100g tanahKTK bertambah 2 me/100g tanahHumusHumus KTK 200me/100g tanahKTK 200me/100g tanah

1.1. Reaksi tanah/pHReaksi tanah/pHSecara umum :Secara umum :pH rendahpH rendah KTK rendahKTK rendahpH tinggipH tinggi KTK tinggiKTK tinggi

1.1. Pengapuran dan pemupukanPengapuran dan pemupukan(Berhubungan dengan pH)(Berhubungan dengan pH)

Persentase Kejenuhan BasaPersentase Kejenuhan Basa

KTKKTK Indikasi kesuburanIndikasi kesuburanKejenuhan basaKejenuhan basa tanahtanah

Kation-kation yang terdapat dalam jerapan koloid dapat dibedakanKation-kation yang terdapat dalam jerapan koloid dapat dibedakanKation basa dan kation asamKation basa dan kation asam

Kation basa : CaKation basa : Ca++++, Mg, Mg++++, K, K++, Na, Na++;Kation asam : H;Kation asam : H++, Al, Al++++++

Persentase kejenuhan basa menunjukkan perbandingan antara Persentase kejenuhan basa menunjukkan perbandingan antara jumlah kation basa dengan jumlah semua kation (basa+asam) yang jumlah kation basa dengan jumlah semua kation (basa+asam) yang terdapat dalam kompleks jerapan tanahterdapat dalam kompleks jerapan tanah

%KB=40, artinya 40% bagian KTK diduduki basa dan 60% bagian %KB=40, artinya 40% bagian KTK diduduki basa dan 60% bagian didudki Hdidudki H++ dan Al dan Al++++++..KB tanah pH tinggi>tanah pH rendahKB tanah pH tinggi>tanah pH rendah

%100xKTK

basakationjumlahBasaKejenuhan =

REAKSI TANAHREAKSI TANAH

Reaksi tanah adalah istilah untuk menyatakan reaksi asam, Reaksi tanah adalah istilah untuk menyatakan reaksi asam, basa di dalam tanahbasa di dalam tanah

Reaksi tanah berpengaruh terhadap :Reaksi tanah berpengaruh terhadap :1.1. Pertumbuhan tanamanPertumbuhan tanaman2.2. Kelarutan dan ketersediaan hara tanamanKelarutan dan ketersediaan hara tanaman3.3. Ada/tidaknya unsur/senyawa meracun tanamanAda/tidaknya unsur/senyawa meracun tanaman4.4. Kecepatan dekomposisi/pelapukan mineral tanah dan BOKecepatan dekomposisi/pelapukan mineral tanah dan BO

Pertama kali oleh : Sorensen (1909)Pertama kali oleh : Sorensen (1909)““logaritma negatif aktivitas ion Hlogaritma negatif aktivitas ion H++””

memudahkan : digunakan konsentrasi H+memudahkan : digunakan konsentrasi H+pH = -log [H+]pH = -log [H+]

= log = log ][

1

H+

Pengukuran KEASAMANPengukuran KEASAMAN

Komposisi air (murni) :Komposisi air (murni) : Molekul airMolekul air Ion-ion hidrogenIon-ion hidrogen Ion-ion hidroxylIon-ion hidroxyl

Ionisasi air :Ionisasi air :HOHHOH HH+++OH+OH--

Pada 25Pada 2500C, 1 liter air beratnya 997gC, 1 liter air beratnya 997g 1 mol air beratnya 18g1 mol air beratnya 18g 1 liter air ada 55.4 mol air1 liter air ada 55.4 mol air

Dua hal yang perlu dicatat :Dua hal yang perlu dicatat :1.1. Hanya 1 mol air dari 554 juta mol yang terionisasiHanya 1 mol air dari 554 juta mol yang terionisasi2.2. Jumlah, konsentrasi mol HJumlah, konsentrasi mol H++ seimbang dengan OH seimbang dengan OH --

setiap liternyasetiap liternya

HOH = 55.3999998 mol/lHOH = 55.3999998 mol/lH+ H+ = 0.0000001 mol/l= 0.0000001 mol/lOH- OH- = 0.0000001 mol/l= 0.0000001 mol/l

pH air murni dihitung sbb:pH air murni dihitung sbb:

710000000log0000001.0

1log

==

=

pH

pH

Penyebab kemasaman tanahPenyebab kemasaman tanahTanah masam : ion HTanah masam : ion H++>ion OH>ion OH--

Kation-kation dapat dipertukarkan sebagai sumber HKation-kation dapat dipertukarkan sebagai sumber H++ dan OH dan OH--

Yang penting :Yang penting : Ion hidrogen (HIon hidrogen (H++) yang terdapat bebas pada larutan tanah) yang terdapat bebas pada larutan tanah Ion aluminium (AlIon aluminium (Al++++++) penyebab tak langsung, berasal dari Al ) penyebab tak langsung, berasal dari Al

pada struktur oktahedral Al.pada struktur oktahedral Al. Masuk kedalam larutan tanah (+H2O)Masuk kedalam larutan tanah (+H2O)

AlAl+++++++3H+3H22OO Al(OHAl(OH++))33+3H+3H++

AlAl+++++++2H+2H22OO Al(OHAl(OH++))22+2H+2H++

AlAl+++++++H+H22OO Al(OHAl(OH++++)+H)+H++

Al dijerap pada bidang pertukaranAl dijerap pada bidang pertukaran

Al+3HAl+3H22OO Al(OH)Al(OH)33++ H H++MISEL MISEL

Sumber-sumber penyebab kemasaman tanahSumber-sumber penyebab kemasaman tanah

1.1. Humus atau bahan organikHumus atau bahan organik Gugus-gugus karboksilGugus-gugus karboksil gugus-gugus phenolikgugus-gugus phenolik timbunan ion H timbunan ion H++

gugus-gugus kelompok aminogugus-gugus kelompok amino Proses dekomposisiProses dekomposisi HH22COCO33 mencuci basa-basa terus-menerusmencuci basa-basa terus-menerus HH22SOSO44, HNO, HNO33 tambahan ion Htambahan ion H++

1.1. Garam-garam yang larutGaram-garam yang larut PemupukanPemupukan Pelapukan mineralPelapukan mineral Dekomposisi BODekomposisi BO

menambah kation-kation, lalu menggantikan Al menambah kation-kation, lalu menggantikan Al teradsorbsi teradsorbsi Al masuk ke larutan tanahAl masuk ke larutan tanahpenyebab tambahnya Hpenyebab tambahnya H++

3. Intensitas pencucian3. Intensitas pencucianTanah di daerah humid : basa-basa tercuci, tertinggal H+ Tanah di daerah humid : basa-basa tercuci, tertinggal H+ dan Al+++dan Al+++AlAl+++++++H+H22OO Al(OH)Al(OH)+++++H+H++

Al(OH)Al(OH)+++++H+H22OO Al(OH)Al(OH)++22+H+H++

Al(OH)Al(OH)++22+H+H22OO Al(OH)Al(OH)33+H+H++

4. Mineral lempung (liat) alumino silikat oleh pelapukan dari 4. Mineral lempung (liat) alumino silikat oleh pelapukan dari oktahedral Al membebaskan Al dengan 2 kemungkinan :oktahedral Al membebaskan Al dengan 2 kemungkinan : Al teradsorbsiAl teradsorbsi

Al+3HAl+3H22OO Al(OH)Al(OH)33++ H H++

Al dalam larutanAl dalam larutan5. Karbon dioksida (CO2)5. Karbon dioksida (CO2)

CO2 dihasilkan oleh adanya respirasi akar dan jasad hidup CO2 dihasilkan oleh adanya respirasi akar dan jasad hidup dalam tanah, + H2Odalam tanah, + H2O H2CO3H2CO3 mencuci basa-basamencuci basa-basa

MISEL MISEL

KEMASAMAN AKTIF DAN KEMASAMAN AKTIF DAN KEMASAMAN CADANGANKEMASAMAN CADANGAN

Kemasaman aktif = jumlah ion HKemasaman aktif = jumlah ion H++ dalam dalam larutanlarutanKemasaman cadangan = jumlah ion HKemasaman cadangan = jumlah ion H ++ dan dan AlAl3+3+ yang terjerap yang terjerap

NETRALISASI KEMASAMAN DENGAN NETRALISASI KEMASAMAN DENGAN KAPURKAPUR

Reaksi dengan HReaksi dengan H22OOCaO+HCaO+H22OO Ca(OH)Ca(OH)22

CaCOCaCO33+H+H22OO CaCa2+2++HCO+HCO33--+OH+OH--

Reaksi dengan HReaksi dengan H22COCO33

CaCOCaCO33+H+H22COCO33 Ca(HCOCa(HCO33))22

Ca(OH)Ca(OH)22+2H+2H22COCO33 Ca(HCOCa(HCO33))22+2H+2H22OO Reaksi dengan misel (koloid)Reaksi dengan misel (koloid)

+Ca(OH)+Ca(OH)22 CaCa +2H +2H22OO+Ca(HCO+Ca(HCO33))22 CaCa +2CO +2CO22

+CaCO+CaCO33 CaCa +CO +CO22

Bahan penting dari kapur dalam menetralkan Bahan penting dari kapur dalam menetralkan kemasaman tanah adalah COkemasaman tanah adalah CO33

2-2- dan OH dan OH-- yang dihasilkan yang dihasilkan Ion COIon CO33

2-2- mampu menarik ion H+ dari koloid tanah mampu menarik ion H+ dari koloid tanah Ion OHIon OH-- dapat mengusir Al dapat mengusir Al3+3+ dari kompleks jerapan dari kompleks jerapan

MISEL

MISEL

MISEL

MISEL

MISEL

MISEL

Bila sumber kemasaman tanah adalah ion HBila sumber kemasaman tanah adalah ion H ++

CaCOCaCO33 CaCa2+2++CO+CO332-2-

+CO+CO332-2- +H+H22COCO33

+Ca+Ca2+2+

Bila sumber kemasaman adalah ion AlBila sumber kemasaman adalah ion Al 3+3+

CaCOCaCO33 CaCa2+2++CO+CO2-2-

COCO332-2-+H+H22OO HCOHCO3-3-+OH+OH--

+OH-+OH- +Al(OH)3+Al(OH)3+Ca+Ca2+2+

MISEL

MISELMISEL

MISEL

MISEL MISEL

MISEL MISEL

UNSUR HARAUNSUR HARA

Jaringan tanaman segar tersusun atas C,H dan O sebesar Jaringan tanaman segar tersusun atas C,H dan O sebesar 94-99.6%94-99.6%

0.5-6% berasal dari unsur hara dalam tanah0.5-6% berasal dari unsur hara dalam tanah

PERAN UNSUR HARAPERAN UNSUR HARA1.1. Sebagai penyusun molekul organik yang kompleks Sebagai penyusun molekul organik yang kompleks

(terutama unsur mikro)(terutama unsur mikro)2.2. Membantu peranan enzymMembantu peranan enzym3.3. Mempertahankan keseimbangan ion, yaitu antara Mempertahankan keseimbangan ion, yaitu antara

kation bervalensi satu dan duakation bervalensi satu dan dua4.4. Berperan dalam sistem oksidasi-reduksi karena sifat Berperan dalam sistem oksidasi-reduksi karena sifat

valensinya yang dapat berubahvalensinya yang dapat berubah

Tanaman mengabsorbsi unsur hara dalam bentuk ion yang Tanaman mengabsorbsi unsur hara dalam bentuk ion yang terdapat disekitar perakaran.terdapat disekitar perakaran.

Berdasarkan kebutuhan tanaman, dibagi 2 kelompok :Berdasarkan kebutuhan tanaman, dibagi 2 kelompok : Unsur hara makroUnsur hara makro Unsur hra mikroUnsur hra mikro

Unsur hara dalam tanah berasal sari :Unsur hara dalam tanah berasal sari : Bahan organikBahan organik UdaraUdara Air hujanAir hujan Batuan/mineralBatuan/mineral

BATUAN

MINERAL PRIMER

UNSUR-UNSUR HARA

Si,Al mineral lempung

K, Na bahan pendispersi

Mn, Fe proses oksidasi reduksi

pembentukan agregat

Ca, Mg bahan penjonjot

UNSUR HARA :UNSUR HARA :1.1. Membentuk senyawa baru yang sukar larutMembentuk senyawa baru yang sukar larut2.2. Tersdsorbsi pada permukaan koloid tanahTersdsorbsi pada permukaan koloid tanah3.3. Tercuci ke lapisan bawahTercuci ke lapisan bawah ke lautke laut4.4. Diserap tanaman/jasad renikDiserap tanaman/jasad renik

Kekurangan unsur-unsur hara esensial akan Kekurangan unsur-unsur hara esensial akan menimbulkan gejala pada tanaman, seperti menimbulkan gejala pada tanaman, seperti diserang penyakit, hal ini disebut penyakit diserang penyakit, hal ini disebut penyakit fisiologisfisiologisUnsur hara dapat dipakai untuk indikasi kesuburan Unsur hara dapat dipakai untuk indikasi kesuburan

tanahtanah

Unsur hara yang dibutuhkan tanaman (esensial)Unsur hara yang dibutuhkan tanaman (esensial)Kriterianya (Arnon):Kriterianya (Arnon):1.1. Kekurangan unsur tersebut menghambat pertumbuhanKekurangan unsur tersebut menghambat pertumbuhan2.2. Gejala kekurangan unsur tersebut dapat dihilangkan Gejala kekurangan unsur tersebut dapat dihilangkan

hanya dengan penambahan unsur tersebuthanya dengan penambahan unsur tersebut3.3. Unsur tersebut harus secara langsung terikat dalam Unsur tersebut harus secara langsung terikat dalam

gizi makanan tanamangizi makanan tanaman

Unsur hara makro (dibutuhkan dalam jumlah banyak)Unsur hara makro (dibutuhkan dalam jumlah banyak)C, H, O, N, P, K, Ca, Mg, SC, H, O, N, P, K, Ca, Mg, S

Unsur hara mikro (dibutuhkan dalam jumlah sedikit)Unsur hara mikro (dibutuhkan dalam jumlah sedikit)Fe, Mn, Mo, Cu, B, Zn, Cl, Na, Ca, Va, SiFe, Mn, Mo, Cu, B, Zn, Cl, Na, Ca, Va, Si

BAHAN ORGANIKBAHAN ORGANIKSumber :Sumber :1.1. Jaringan tanamanJaringan tanaman2.2. BinatangBinatangJaringan tumbuhan terdiri atas :Jaringan tumbuhan terdiri atas : Air 75%Air 75% Padat 25%Padat 25%

• PatiPati 15%15%• ProteinProtein 2.5%2.5%• LigninLignin 2.5-7.5%2.5-7.5%• LemakLemak 0.25-2%0.25-2%Atau Atau CC 11%11% OO 10%10% HH 2%2% abuabu 2%2%

Pengaruh BO terhadap tanahPengaruh BO terhadap tanahFisik :Fisik :1.1. Kemampuan menahan air meningkatKemampuan menahan air meningkat2.2. Warna tanah menjadi coklat-hitamWarna tanah menjadi coklat-hitam3.3. Meningkatkan granulasi dan kemantapan agregatMeningkatkan granulasi dan kemantapan agregat4.4. Menurunkan kohesi, plastisitas, sifat buruk tanahMenurunkan kohesi, plastisitas, sifat buruk tanahKimia :Kimia :1.1. Meningkatkan daya jerap dan KTKMeningkatkan daya jerap dan KTK2.2. N,P,S terhindar dari pencucian, karena terikat dalam tubuh jasad N,P,S terhindar dari pencucian, karena terikat dalam tubuh jasad

renikrenik3.3. Membantu pelapukan mineralMembantu pelapukan mineralBiologi :Biologi :1.1. Jumlah dan aktivitas organisme makro dan mikro dalam tanah Jumlah dan aktivitas organisme makro dan mikro dalam tanah

meningkatmeningkat

Ditentukan oleh :Ditentukan oleh :1.1. Sumber dan susunannyaSumber dan susunannya2.2. Kelancaran dan dekomposisiKelancaran dan dekomposisi3.3. Hasil dekomposisiHasil dekomposisi

Komposisi BO cepat terurai : pati, gula, protein, hemi Komposisi BO cepat terurai : pati, gula, protein, hemi selulosaselulosa

Komposisi BO lambat terurai : selulosa, lignin, lemak, Komposisi BO lambat terurai : selulosa, lignin, lemak, minyak, waksminyak, waks

Proses dekomposisi BO :Proses dekomposisi BO :1.1. Oksidasi enzymatikOksidasi enzymatik2.2. Pembebasan/imobilisasi unsurPembebasan/imobilisasi unsur3.3. Sintesa menjadi senyawa baruSintesa menjadi senyawa baru

HUMUSHUMUS Adalah senyawa kompleks yang agak resisten pelapukan, Adalah senyawa kompleks yang agak resisten pelapukan,

amorf, bersifat koloidal, berwarna coklat kehitaman, amorf, bersifat koloidal, berwarna coklat kehitaman, berasal dari jaringan tumbuh-tumbuhan dan binatang, berasal dari jaringan tumbuh-tumbuhan dan binatang, ligno protein sebagai intinya.ligno protein sebagai intinya.

C/NC/N

C/N tanah = 10:1 sampai 12:1, tergantung iklim dan C/N C/N tanah = 10:1 sampai 12:1, tergantung iklim dan C/N tumbuh-tumbuhan serta jasad mikro.tumbuh-tumbuhan serta jasad mikro.

Bila C/N BO tinggi, akan terjadi persaingan antara Bila C/N BO tinggi, akan terjadi persaingan antara tumbuhan dengan jasad mikrotumbuhan dengan jasad mikro

Pada dekomposisi BO tigkat lanjut akan menghasilkan C/N Pada dekomposisi BO tigkat lanjut akan menghasilkan C/N rendahrendah

Kadar BO dalam tanah tergantung kedalaman tanah, iklim, Kadar BO dalam tanah tergantung kedalaman tanah, iklim, tekstur, dan drainasetekstur, dan drainase