DASAR-DASAR ILMU TANAH

Transkripsi

1 DASAR-DASAR ILMU TANAH OLEH : WIJAYA FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SWADAYA GUNUNG JATI CIREBON 2009

2 SIFAT KIMIA TANAH

3 IV. SIFAT KIMIA TANAH 5.1 Koloid Tanah Koloid tanah adalah partikel atau zarah tanah terkecil yang berukuran kurang dari 1 mikron Koloid tanah dibedakan menjadi koloid anorganik (koloid mineral) dan koloid organik. Koloid mineral terutama terdiri dari liat silikat, hidrus oksida aluminium (Al 2 O 3.nH 2 O) dan hidrus oksida besi (Fe 2 O 3.nH 2 O) Koloid organik yaitu humus Koloid Liat dan Humus membentuk komplek liat-humus.

4 1. Liat Silikat Liat berstruktur laminer yang terdiri dari lempenglempeng atau serpih, yang saling melekat dengan kekuatan yang berbeda-beda, tergantung dari macam koloidnya. Liat mempunyai dua permukaan, yaitu permukaan luar dan permukaan dalam. Permukaan dalam terletak diantara dua lempeng yang berikatan. Peranan Liat : Menjerap Air Menjerap dan Mempertukarkan ion

5 1. Liat Silikat Sifat dan Ciri Liat Silikat: Berbentuk kristal, Mengalami substitusi isomorfik, Bermuatan negatif Mempunyai permukaan yang luas Merupakan suatu garam yang bersifat masam

6 1. Liat Silikat Penggolongan Liat Silikat Berdasarkan Sifatnya : Kristalin 1. Tipe 1 : 1 = Kaolinit, Haloisit 2. Tipe 2 : 1 = Montmorilonit, Illit, Vermikulit 3. Tipe 2 : 2 = Clorit Non Kristalin (Amorf) : Alofan dan Imogolit

7 Liat Silikat Tipe 1 : 1 V. SIFAT KIMIA TANAH

8 Liat Silikat Tipe 2 : 1 V. SIFAT KIMIA TANAH

9 Ciri-ciri Tipe 1 : 1 Anggota Kaolinit, Haloisit Mengembang Montmorilonit, Vermikulit Tipe 2 : 1 Kaku Struktur Kisi kaku Mengembang mengerut Kisi kaku Kohesi & Plastisitas Rendah Tinggi Sedang Luas Permukaan Luar Rendah Tinggi Sedang Luas Permukaan Dalam Tidak ada Tinggi Sedang Permukaan (m 2 /g) KTK (me/100 g) Peak 7,2 Å 18 Å, 14 Å 10 Å Substitusi Isomorfik Tidak ada Al untuk Si ; Mg, Fe, Mn untuk Al Illit Al untuk Si

10 2. Hidrus Oksida Fe dan Al Hidrus oksida besi dan aluminium dapat terbentuk baik dari mineral primer maupun sekunder. Latosol ; Oxisol Grumosol ; Vertisol Tidak Plastis, Tidak Lengket, Kohesif Rendah Kaolinit Hidrus Oksida Plastis, Lengket, Kohesif Montmorilonit Fisik Baik Kimia Jelek Fisik Jelek Kimia Baik

11 2. Hidrus Oksida Fe dan Al Jenis mineral liat hidrus oksida yang sering ditemukan yaitu Gibsit (Al 2 O 3 ), Hematit (Fe 2 O 3 ), Goethit (Fe 2 O 3.H 2 O) dan Limonit (Fe 2 O 3.3H 2 O). Liat hidrus oksida besi dan aluminium sering bermuatan positif dan dapat memfiksasi fosfor (P) dengan kuat melalui pertukaran anion sebagai berikut : Al (OH) 3 Al (OH) OH Al (OH) H 2 PO4 Al (OH) 2.H 2 PO 4

12 3. Koloid Organik (Humus) Humus adalah senyawa rumit yang tahan lapuk, berwarna coklat, amorf, bersifat koloidal dan berasal dari jaringan tumbuhan dan hewan yang telah diubah atau dibentuk oleh berbagai jasad mikro. Humus akan menyebabkan warna tanah menjadi hitam, plastisitas tanah yang rendah, kohesi yang rendah, dan kapasitas menahan air yang tinggi. Humus terdiri dari C, H, O, berbeda dengan liat terdiri dari Si, Al dan O. Daya jerap kation humus jauh melebihi liat. Koloid humus tidak kristalin. Humus tidak semantap liat,

13 5.2 Muatan Koloid Koloid umumnya bermuatan negatif. Jenis Muatan : 1. Muatan Tergantung ph Pinggiran kristal yang patah pada liat Disosiasi H + dari hidroksil fenolik dan karboksil 2. Muatan Tetap Substitusi isomorfik

14 1. Muatan Tergantung ph Pinggiran Kristal yang Patah

15 2. Muatan Tetap Substitusi Isomorfik = Penggantian suatu ion oleh ion lain yang mempunyai jari-jari ion relatif sama tetapi mempunyai muatan yang lebih rendah, sehingga tidak merubah bentuk. O Si O O Al O Tanpa muatan pada Si tetrahedron Si diganti oleh Al, timbul satu muatan ( )

16 5.3 Pertukaran Kation Kation Ion Positif Anion Ion Negatif Asam H +, Al +3 Basa K +, Na +, NH 4 +, Ca +2, Mg +2 Cl, NO 3, PO 4 +3, SO 4 2,

17 5.3 Pertukaran Kation Koloid K +, Na +, NH 4+, Ca +2, Mg +2, H +, Al +3 Tanaman Larutan Tanah K +, Na +, NH 4 +, Ca +2, Mg +2, H +, Al +3 Pertukaran Kation : atas dasar ekivalensi

18 Ekivalensi Pertukaran Kation Gram ekivalen = Bobot Atom Valensi Bobot Atom Ca 40 1 me Ca = = = 20 mg Ca Valensi Ca 2 1 me Ca = 1 me Mg 20 mg Ca = 12 mg Mg

19 5.4 Kapasitas Tukar Kation (KTK) KTK (me / 100 g tanah) adalah banyaknya kationkation (kation asam dan basa) yang dapat dijerap oleh tanah tiap satuan bobot tanah. Kriteria KTK :

20 5.4 Kapasitas Tukar Kation (KTK) NTK (me / 100 g tanah) adalah banyaknya kationkation basa yang dapat dijerap oleh tanah tiap satuan bobot tanah. KTK dipengaruhi oleh : Jumlah Koloid, Jenis Koloid, Tesktur.

21 Penentuan Kapasitas Tukar Kation (KTK) KTK di laboratorium ditentukan berdasarkan ph larutan yang di buffer (karena adanya muatan tergantung ph), yaitu larutan : NH 4 OAcpadapH7, KCl 1 N pada ph Lapang (tanpa buffer), BaCl 2 + TEA (Trietanolamin) ph 8,2

22 5.4 Kejenuhan Basa (KB) NTK KB = x 100 % KTK Bila KB = 80 %, artinya 80 % dari seluruh KTK tanah ditempati oleh kation basa dan 20 % oleh kation asam.

23 5.4 Kejenuhan Basa (KB) Kation-kation basa umumnya merupakan unsur hara yang diperlukan oleh tanaman. Basa-basa umumnya mudah tercuci, sehingga tanah dengan kejenuhan basa tinggi menunjukkan tanah tersebut belum banyak mengalami pencucian dan merupakan tanah yang subur.

24 5.5 ph Tanah ph tanah menunjukkan konsentrasi ion hidrogen dalam tanah. Semakin tinggi konsentrasi ion H, semakin masam sifat tanah tersebut. ph = Log [ H + ] ph = 0 14 Masam Netral Basa

25 Hubungan ph Tanah Dengan Ketersediaan Hara

26 Sumber Kemasaman Tanah Sumber kemasaman tanah : ion H, Ion Al : reaksinya akan menyumbangkan ion H. Al +3 + H 2 O Al(OH) +2 + H + Al(OH) +2 + H 2 O Al(OH) H + Al(OH) + + H 2 O Al(OH) 3 + H + Gibsit

27 Jenis Kemasaman Tanah Kemasaman Aktif : Ion H dan Ion Al dalam Larutan Tanah. Kemasaman Pasif (Kemasaman Potensial) : Ion H dan Ion Al pada Koloid Tanah.

28 Jenis Kemasaman Tanah Kemasaman Potensial Kemasaman Aktif Air dalam pipa

29 Pengapuran Tanah : 1. Jenis-jenis Kapur Pertanian a. Kapur Karbonat Dari penggilingan batu kapur Kalsit (CaCO 3 ) dan Dolomit (Ca.Mg(CO 3 ) 2

30 Pengapuran Tanah : 1. Jenis-jenis Kapur Pertanian b. Kapur Tohor (kapur Oksida) Dari pembakaran batu kapur Kalsium Oksida (CaO)

31 Pengapuran Tanah : 1. Jenis-jenis Kapur Pertanian c. Kapur Hidroksida (Kapur Tembok) Dari pemberian air pada kapur oksida Kalsium Hidroksida (Ca(OH) 2 )

32 Kapur karbonat Batu Kapur Bakar Kapur oksida +Air Kapur hidroksida

33 Pengapuran Tanah : 2. Peranan Kapur Pertanian a. Perbaikan Sifat Fisik Tanah Granulasi : Kemantapan Struktur Tanah

34 Pengapuran Tanah : 2. Peranan Kapur Pertanian b. Perbaikan Sifat Kimia Tanah Sumber hara Ca dan Mg Meingkatkan KTK, ph ketersediaan hara Menghilangkan pengaruh buruk unsur mikro

35 Pengapuran Tanah : 2. Peranan Kapur Pertanian c. Perbaikan Biologi Tanah Sumber hara Ca dan Mg Meingkatkan aktivitas biologi tanah

36 Pengapuran Tanah : 3. Pengaruh Buruk Kapur Pertanian Over liming : Unsur mikro dan P tidak tersedia 4. Ukuran Kapur Pertanian 50 % lolos saringan 20 mesh, 100 % lolos saringan 60 mesh 5. Kebutuhan Kapur Pertanian 1 sampai 1,5 kali Al-dd

37 Perhitungan Kebutuhan Kapur : Misal Kandungan Al-dd tanah = 2 me/100 g. Kebutuhan Kapur = 1 kali Al-dd = 2 me Ca/100 g tanah atau tiap 100 g tanah perlu 2 me Ca = 40 mg Ca Bobot tanah 1 ha, tebal 20 cm, bobot isi 1,2 g/cm 3 = kg = 2,4 x 10 9 g Kebtuhan Ca = 2,4 x 10 9 g 100 g x 40 mg = 96 x 10 7 mg Kebutuhan Ca = 960 kg atau CaCO 3 = 2,4 ton

38 Kriteria Penilaian Sifat Kimia Tanah : Sifat Tanah Satuan SR R S T ST BO % < 2,0 2,0 3,5 3,6 5,0 5,1 8,5 > 8,5 C % < 1,0 1,0 2,0 2,1 3,0 3,1 5,0 > 5,0 N % < 0,1 0,1 0,2 0,2 0,5 0,5 0,75 > 0,75 C/N - < > 25 P 2 O 5 Bray I ppm < > 35 KTK me/100 g < > 40 K me/100 g < 0,2 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 1,0 > 1,0 Na me/100 g < 0,1 0,1 0,3 0,4 0,7 0,8 1,0 > 1,0 Mg me/100 g < 0,4 0,5 1,0 1,1 2,0 2,1 8,0 > 8,0 Ca me/100 g < 2 2,0 5, > 20 KB % < > 75 Kej. Al. % < > 60 Sangat masam Agak netral Agak alkalis masam masam alkalis ph < 4,5 4,5 5,5 5,6 6,5 6,6 7,5 7,6 8,5 > 8,5