DASAR-DASAR ILMU TANAH

DASAR-DASAR ILMU TANAH OLEH :

WIJAYA

FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SWADAYA GUNUNG JATI CIREBON 2009

SIFAT KIMIA TANAH

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 (Al2O3. nH2O) dan hidrus oksida besi (Fe2O3. nH2O) Koloid organik yaitu humus Koloid Liat dan Humus membentuk komplek liat-humus.

V. SIFAT KIMIA TANAH

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 : ¾ Menjerap Air ¾ Menjerap dan Mempertukarkan ion


1. Liat Silikat Sifat dan Ciri Liat Silikat: ¾ Berbentuk kristal, ¾ Mengalami substitusi isomorfik, ¾ Bermuatan negatif ¾ Mempunyai permukaan yang luas ¾ Merupakan suatu garam yang bersifat masam


1. Liat Silikat Penggolongan Liat Silikat Berdasarkan Sifatnya : ¾ Kristalin 1. Tipe 1 : 1 = Kaolinit, Haloisit 2. Tipe 2 : 1 = Montmorilonit, Illit, Vermikulit 3. Tipe 2 : 2 = Clorit ¾ Non Kristalin (Amorf) : Alofan dan Imogolit


Liat Silikat Tipe 1 : 1

V. SIFAT KIMIA TANAH Liat Silikat Tipe 2 : 1


Ciri-ciri

Tipe 1 : 1

Anggota

Tipe 2 : 1 Mengembang

Kaku

Kaolinit, Haloisit

Montmorilonit, Vermikulit

Illit

Struktur

Kisi kaku

Mengembang mengerut

Kisi kaku

Kohesi & Plastisitas

Rendah

Tinggi

Sedang

Luas Permukaan Luar

Rendah

Tinggi

Sedang

Tidak ada

Tinggi

Sedang

Permukaan (m2/g)

5 – 20

700 – 800

100 – 200

KTK (me/100 g)

3 – 15

80 – 100

15 – 40

Peak

7,2 Å

18 Å, 14 Å

10 Å

Tidak ada

Al untuk Si ; Mg, Fe, Mn untuk Al

Al untuk Si

Luas Permukaan Dalam

Substitusi Isomorfik


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

Fisik Baik

Kimia Jelek

Fisik Jelek

Montmorilonit

Kimia Baik


2. Hidrus Oksida Fe dan Al Jenis mineral liat hidrus oksida yang sering ditemukan yaitu Gibsit (Al2O3), Hematit (Fe2O3), Goethit (Fe2O3.H2O) dan Limonit (Fe2O3.3H2O). Liat hidrus oksida besi dan aluminium sering bermuatan positif dan dapat memfiksasi fosfor (P) dengan kuat melalui pertukaran anion sebagai berikut : Al (OH)3 Æ Al (OH)2+ + OH– Al (OH)2+ + H2PO4– Æ Al (OH)2.H2PO4


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,


5.2 Muatan Koloid Koloid umumnya bermuatan negatif . Jenis Muatan : 1. Muatan Tergantung pH ¾ Pinggiran kristal yang patah pada liat ¾ Disosiasi H+ dari hidroksil fenolik dan karboksil 2. Muatan Tetap ¾Substitusi isomorfik


1. Muatan Tergantung pH

Pinggiran Kristal yang Patah

V. SIFAT KIMIA TANAH 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 (–)


5.3 Pertukaran Kation Kation Ion Positif

Asam H+ , Al+3

Anion Ion Negatif

Basa

Cl–, NO3–,

K+, Na+, NH4+, Ca+2, Mg+2

SO4–2,

PO4+3,

V. SIFAT KIMIA TANAH 5.3 Pertukaran Kation Tanaman K+, Na+, NH4+, Ca+2, Mg+2, H+, Al+3

Larutan Tanah K+, Na+, NH4+, Ca+2, Mg+2, H+, Al+3

Koloid

¾ Pertukaran Kation : atas dasar ekivalensi


Ekivalensi Pertukaran Kation Bobot Atom Gram ekivalen = Valensi Bobot Atom Ca 1 me Ca =

40 =

Valensi Ca ¾ 1 me Ca = 1 me Mg ¾ 20 mg Ca = 12 mg Mg

= 20 mg Ca 2

V. SIFAT KIMIA TANAH 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 :

V. SIFAT KIMIA TANAH 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 : ¾ Jumlah Koloid, ¾ Jenis Koloid, ¾ Tesktur.


Penentuan Kapasitas Tukar Kation (KTK) KTK di laboratorium ditentukan berdasarkan pH larutan yang di buffer (karena adanya muatan tergantung pH), yaitu larutan : ¾ NH4OAc pada pH 7, ¾ KCl 1 N pada pH Lapang (tanpa buffer), ¾ BaCl2 + TEA (Trietanolamin) pH 8,2


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.


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.


5.5 pH Tanah ¾

pH tanah menunjukkan konsentrasi ion hidrogen dalam tanah.

¾

Semakin tinggi konsentrasi ion H, semakin masam sifat tanah tersebut. pH = – Log [ H+]

pH =

0 Masam

14 Netral

Basa


Hubungan pH Tanah Dengan Ketersediaan Hara


Sumber Kemasaman Tanah Sumber kemasaman tanah : ¾ ion H, ¾ Ion Al : reaksinya akan menyumbangkan ion H. Al+3 + H2O

Æ Al(OH)+2 + H+

Al(OH)+2 + H2O

Æ Al(OH)2+ + H+

Al(OH)+ + H2O

Æ Al(OH)3 + H+ Gibsit


Jenis Kemasaman Tanah ¾ Kemasaman Aktif : Ion H dan Ion Al dalam Larutan Tanah. ¾ Kemasaman Pasif (Kemasaman Potensial) : Ion H dan Ion Al pada Koloid Tanah.


Jenis Kemasaman Tanah Kemasaman Aktif Kemasaman Potensial

Air dalam pipa


Pengapuran Tanah : 1. Jenis-jenis Kapur Pertanian a. Kapur Karbonat ¾ Dari penggilingan batu kapur ¾ Kalsit (CaCO3) dan Dolomit (Ca.Mg(CO3)2


Pengapuran Tanah : 1. Jenis-jenis Kapur Pertanian b. Kapur Tohor (kapur Oksida) ¾ Dari pembakaran batu kapur ¾ Kalsium Oksida (CaO)


Pengapuran Tanah : 1. Jenis-jenis Kapur Pertanian c. Kapur Hidroksida (Kapur Tembok) ¾ Dari pemberian air pada kapur oksida ¾ Kalsium Hidroksida (Ca(OH)2)


Kapur karbonat Batu Kapur

Bakar Kapur oksida +Air Kapur hidroksida


Pengapuran Tanah : 2. Peranan Kapur Pertanian a. Perbaikan Sifat Fisik Tanah ¾ Granulasi : Kemantapan Struktur Tanah


Pengapuran Tanah : 2. Peranan Kapur Pertanian b. Perbaikan Sifat Kimia Tanah ¾ Sumber hara Ca dan Mg ¾ Meingkatkan KTK, pH Æ ketersediaan hara ¾ Menghilangkan pengaruh buruk unsur mikro


Pengapuran Tanah : 2. Peranan Kapur Pertanian c. Perbaikan Biologi Tanah ¾ Sumber hara Ca dan Mg ¾ Meingkatkan aktivitas biologi tanah

V. SIFAT KIMIA TANAH Pengapuran Tanah : 3. Pengaruh Buruk Kapur Pertanian ¾ Over liming : Unsur mikro dan P tidak tersedia 4. Ukuran Kapur Pertanian ¾ 50 % lolos saringan 20 mesh, 100 % lolos saringan 60 mesh 5. Kebutuhan Kapur Pertanian ¾ 1 sampai 1,5 kali Al-dd


Perhitungan Kebutuhan Kapur : Misal Kandungan Al-dd tanah = 2 me/100 g. ¾ Kebutuhan Kapur = 1 kali Al-dd = 2 me Ca/100 g tanah atau tiap 100 g tanah perlu 2 me Ca = 40 mg Ca ¾ Bobot tanah 1 ha, tebal 20 cm, bobot isi 1,2 g/cm3 = 2.400.000 kg = 2,4 x 109 g 2,4 x 109 g ¾ Kebtuhan Ca =

x 40 mg = 96 x 107 mg

100 g ¾ Kebutuhan Ca = 960 kg atau CaCO3 = 2,4 ton


Kriteria Penilaian Sifat Kimia Tanah : Sifat Tanah BO C N C/N P2O5 Bray I KTK K Na Mg Ca KB Kej. Al. pH

Satuan % % % ppm me/100 g me/100 g me/100 g me/100 g me/100 g % % Sangat masam < 4,5

SR < 2,0 < 1,0 < 0,1 <5 < 10 <5 < 0,2 < 0,1 < 0,4 <2 < 20 < 10 masam 4,5 – 5,5

R 2,0 – 3,5 1,0 – 2,0 0,1 – 0,2 5 – 10 10 – 15 5 – 16 0,2 – 0,3 0,1 – 0,3 0,5 – 1,0 2,0 – 5,0 20 – 35 11 – 20 Agak masam 5,6 – 6,5

S 3,6 – 5,0 2,1 – 3,0 0,2 – 0,5 11 – 15 16 – 25 17 – 24 0,4 – 0,5 0,4 – 0,7 1,1 – 2,0 6 – 10 36 – 50 21 – 30 netral 6,6 –7,5

T 5,1 – 8,5 3,1 – 5,0 0,5 – 0,75 16 – 25 26 – 35 25 – 40 0,6 – 1,0 0,8 – 1,0 2,1 – 8,0 11 – 20 51 – 75 31 – 60 Agak alkalis 7,6 – 8,5

ST > 8,5 > 5,0 > 0,75 > 25 > 35 > 40 > 1,0 > 1,0 > 8,0 > 20 > 75 > 60 alkalis > 8,5

DASAR-DASAR ILMU TANAH

Recommend Documents