Dasar Ilmu Tanah semester ganjil 2011/2012 (EHN & SIN) Materi 09: Sifat Kimia (2)- Mineral Liat & Bahan Organik Tanah
Mineral Liat Liat dan bahan organik di dalam tanah memiliki kisi yang bermuatan negatif
Acid soil (neutral molecule) Raise the ph Deprotonates Anion CEC site Bahan organik sebagai sumber muatan negatif 1. Humus Tanah BOT R-CO + OH <---> R-CO-O- + H+ OHatau O- Ca++ or K+ Muatan ini adalah ph dependent atau jika ph naik maka makin banyak OH- yang tersedia sehingga KTK lebih tinggi, sebaliknya tanah asam memiliki KTK dari BOT yang rendah
Mineral Liat sebagai sumber muatan negatif
Liat sebagai sumber muatan negatif 2. Sumber 1: 1) Ikatan patah pada kisi mineral liat
Sumber 2: 2) Muatan internal yang tidak sempurna karena adanya subsitusi ionik -disebut Substitusi Isomorfik Tdk ad substitusi Zn++ untk Al+++ Al 3+ for Si 4+ atau Mg2+ untuk Al 3+ atau Zn2+ untuk Al3+ Netral -1 muatan
Mineral Liat Silikat Aluminosilikat memiliki struktur kristalin yang pasti. Terbentuk akibat pelapukan mineral yang ada atau karena sintesis dari berbagai unsur Ukuran < 0.002 mm (hanya dapat dilihat dengan mikroskop elektron) Terdapat 2 tipe dasar mineral liat, yaitu tipe 1 : 1 dan 2 : 1
Susunan Dasar Mineral Liat Silika - Oksigen Tetrahedron SiO 4-4 Unit terulang: (Si 2 O 5 ) -2
Susunan Dasar Mineral Liat Al(OH) 3 Aluminium Oktahedral (lembar Gibsit) Al(OH) 6-3 unit terulang: Al 2 (OH) 4 +2
Tipe Mineral Liat 1) Kaolinit, mineral liat 1: 1-1 lembar siliat dan 1 lembar gibsit tebal 0.000000072 cm thick Si Al Sifat: 1) Partikel Besar-KTK rendah - 3-15 meq/100g 2) Susunan mantap- tidak/kurang mengembang-mengkerut
{ 1:1 layer Basal O Apical O, OH
Mineral Liat 2 : 1 1. Hidrous Mika atau Illit penggantian Si4+ dengan Al+3 dalam 25% tetrahedra, tiap substitusi meninggalkan 1 sisi muatan negatif juga ion K+ merupakan jembatan antara lapisan dan mengikatnya dengan kuat Sifat 1) Tidak mengembang) 2) KTK rendah <30 meq/100
kaolinit illit montmorillonit humus (aam fulvat)
2. Vermikulit Sama dengan Illit, tetapi semua ion K hilang Properties 1) mengembang mengembang-mengkerut besar 2) KTK tinggi=150meq/100g
3. Smektit atau Montmorilonit Mg++ menggantikan Al+++ dalam lapisan Oktahedra Sifat: 1) mengembang, 2) KTK = 80-150 meq/100g
Lembar & Lapisan
Perbandingan Mineral Liat Kaolinit Illit Vermikulit Smektit Tetrahedra 0 20% Al 3+ 10% Al 3+ 2.5% Al 3+ Oktahedra 0 0 15% Mg 2+ 15% Mg 2+ Tetrahedra --- 20% Al 3+ 10% Al 3+ 2.5% Al 3+ KTK me/100g 3-15 30 150 80-150 Kembangkerut Antar lapisan Asal Rendah Tidak Sedang-tinggi tinggi Ikatan H Rekristalisasi pada kondisi pelapukan asam K + terjerap Pelapukan awal mika Kation dpt ditukar Pelapukan menengah mika Kation dpt ditukar Rekristalisasi pada kondisi pelapukan netral sampai alkalin
Komposisi Bahan Organik Tanah Biomasa Hidup (4%) Bahan Organik Segar Makro (16%) Senyawa Humik (50%) Senyawa Non Humik (sedang dekompoisisi (30%)
Residu Segar Mencapai 16% Tersusun terutama dari seresah tanaman Sebagian dapat dikenali sebagai sisa tanaman
Bahan organik yg sedang mengalami dekomposisi Bahan tanaman di transformasi dari suatu senyawa organik menjadi senyawa lainnya terutama oleh organisme dalam tanah Organisme menghasilkan produk samping, limbah, dan jaringan sel Senyawa dilepaskan dalam bentuk limbah oleh suatu organisme seringkali digunakan sebagai makanan organisme lainnya
Bahan Organik Tanah (BOT) BOT bersifat labil* - dapat menyusun cepat jika lingkungan tanah berubah dan dapat diperbaharui melalui penambahan bahan organik ke tanah * Labil = Terus menerus mengalami perubahan fisik atau kimia atau bilogi; tidak stabil Kandungan BOT dapat dipertahankan dengan: Pemupukan yang tepat, Rotasi tanaman, dan praktek pengolahan tanah Mengembalikan sisa tanaman ke tanah
Faktor Pengendali Kandungan BOT 1. Jenis bahan induk tanah, iklim, lereng, dan praktek pengelolaan 2. Iklim: bahan induk yang tidak kehilangan unsurnya akibat hujan berlebihan (pencucian), dan wilayah dimana temperatur dan air tersedia cukup akan memilik kandungan BOT tinggi 3. Praktek pengelolaan yang mempengaruhi produksi biomasa tanaman (air, pupuk, varietas), mempertahankan sisa tanaman, dan seresah akan mempengaruhi kandungan BOT 4. Jika produksi bahan kering meningkat, kandungan BOT meningkat 5. Sisa panen dan akar tanaman meningkatkan kandungan BOT
Pengamatan BOT BOT biasanya di ukur di lab sebagai karbon organik, BOT umumnya mengandung 58% karbon organik (bervariasi 40-58%) dan sisanya mengandung berbagai unsur (a.l, 5% N, 0.5% P dan 0.5% S). Konversi BOT dari hasil analisis karbon organik adalah: kandungan karbon organik dikalikan faktor 1.72 (1.00/0.58). Jadi, 2% BOT mengandung sekitar 1.2% karbon organik
Fraksi Aktif 10-30% BOT (fraksi aktif) berfungsi mempertahankan mikroorganisme tanah Faksi aktif ini sangat peka thdp kegiatan pengelolaan tanah Fraksi stabil (tidak aktif) adalah humus ACTIVE
Penambahan BO segar 1) segera terjadi penggandaan jumlah bakteri, fungi dan aktinomisetes 2) Kemudian organisme tersebut segera merombak jaringan BO segar ADDED
BO segar Karena sebagian besar sumber energi yg tersedia telah digunakan, mikroorganisme kembali menjadi tidak aktif, Hasil akhir muncul bahan campuran warna gelap yang disebut humus senyawa organik stabil
Bahan Organik Stabil-Humus Resisten terhjadap perubahan oleh mikroorganisme Berperan penting dalam meningkatkan kandungan air tanah
HUMUS a) kombinasi bahan resisten yang berasal dari jaringan tanaman, b) senyawa yang disintesis sebagai bagiuan dari jaringan mikroorganisme yang tersisa ketika organisme mati (asam humat dan fulvat) humus resisten terhadap serangan mikrobia lebih lanjut- N dan P terlindungi dari pelarutan
Fungsi Humus Menahan air dan unsur hara Penyangga dari pengaruh pestisida Memperbaiki struktur tanah; tanah mudah diolah Humus = tinggi Sedang rendah
BOT = KESEHATAN TANAH Pengukuran BOT adalah salah satu tahap pendugaan KUALITAS TANAH atau KESEHATAN TANAH Pengamatan berbagai komponen jumlah dan kualitas BOT akan memberikan indikasi kesehatan tanah Dapat di lihat dari status organisme tanah Dapat juga dilihat bagaimana komponen tanah saling terikat.
Kualitas Tanah Kualitas tanah adalah kemampuan tanah mempertahankan produktivitas biologi, mempertahankan kualitas lingkungan, dan menjaga kesehatan tanaman dan hewan Melindungi Kualitas Tanah seperti melindungi Kualitas Air
Kesehatan Tanah Kesehatan tanah adalah perubahan Kualitas Tanah Soil Health dari waktu ke waktu akibat penggunaan manusia dan pengelolaan atau kejadian alam Deskripsi Kesehatan Tanah Bahan organik-tinggi Keragaan tanaman = hijau, sehat Erosi tanah tidak akan tererosi Cacing tanah banyak Infiltrasi cepat, tidak menggenang Pemadatan - minimal